DE3901783A1 - Verfahren zum endlagern von schwachkontaminiertem bauschutt aus dem abriss kerntechnischer anlagen - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Endlagern von schwachkontaminiertem Bauschutt aus dem Abriß kerntechni­ scher Anlagen mit Einbringen in zur Lagerung vorgesehene Sam­ melbehälter.

Beim Abriß von kerntechnischen Anlagen fallen größere Mengen von Bauschutt an, die weder dekontaminiert noch einer kondi­ tionellen Entsorgung unterzogen werden können. Dieses Material muß im Volumen eingeengt und optimal, entsprechend den jewei­ ligen Endlagerbedingungen konditioniert werden. Dabei werden für die Endlagerung von nichtwärmeentwickelnden Abfällen im Endlager Sammelbehälter bestimmter festgelegter Größen verwen­ det. In diese Sammelbehälter werden Abfälle entweder direkt oder in Zwischenbehälter z.B. 200 l Fässern eingebracht. Dabei wird der verbleibende Hohlraum zwischen den einzelnen Abfallpa­ keten bzw. zwischen den Fässern mit einem Füllmaterial ausge­ füllt, so daß die Hohlräume, soweit technisch möglich verfüllt sind.

Bisher wird der Bauschutt separat in Container eingebracht und nach dem Einbringen oder während des Einbringens mit Hilfe von dünnflüssigem Zementleim oder Dämmer verfüllt. Das entstehende Produkt ist nicht homogen, da ein Mischen des Dämmers mit dem Bauschutt nicht erfolgt.

Die beschriebene Technik gestattet es jedoch nicht, Hohlräume zwischen anderen Abfällen optimal auszufüllen, da die Form und die Konsistenz des Bauschuttes nicht bekannt ist und sich per­ manent ändert. Eine homogene Mischung dieses Materials mit Ze­ ment und Wasser ist jedoch möglich. Um eine optimale Volumen­ einengung zu erreichen, wäre es jedoch wünschenswert, diese Hohlräume mit aktivem Material zu verfüllen. Die Vorschriften für Endlager schreiben vor, daß die Abfälle nur in geringem Maße brennbare Bestandteile enthalten dürfen. Aus diesem Grunde ist eine Vorsortierung notwendig. Die bisher angewen­ dete Lösung des Einbringens des Bauschuttes ohne Zerkleinerung und ohne homogene Mischung in einen separaten Container ist daher mit einer geringeren Volumenausnutzung verbunden.

Die vorliegende Erfindung hat nun zur Aufgabe, den beim Abriß kerntechnischer Anlagen entstehenden Bauschutt, der unter Um­ ständen in gewissen Teilen schwach kontaminiert sein kann, auf besonders günstige Weise der Endlagerung zuzuführen, wobei die behältermäßigen Gegebenheiten der Endlagerung berücksichtigt werden müssen.

Der endzulagernde Bauschutt liegt dabei unterschiedlichster Form vor. Es können sowohl dicke Betonabschirmsteine als auch Erdboden oder Makadam darin enthalten sein. Neben diesen mine­ ralischen Bestandteilen enthält der Bauschutt auch Verpa­ ckungsmaterial, Kunststoffe, Arbeitsmaterial sowie metallische Teile in Form des Bewehrungsstahles.

Zu Lösung dieser Aufgabe schlägt nun das Verfahren gem. der vorliegenden Erfindung die Verfahrensschritte vor, die im An­ spruch 1 von a) bis d) aufgeführt sind. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen dieser Verfahrensschritte sind den Merkmalen zu entnehmen, die in den Patentansprüchen 2, 3, 4 und 5 ange­ führt sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht nun, daß die Hohl­ räume zwischen den Abfällen in den Sammelbehältern in beson­ ders vorteilhafterweise mit Beton ausgefüllt werden, der aus dem Bauschutt der abgerissenen kerntechnischen Anlagen erzeugt wird. Das bedeutet, daß bei der Endlagerung kein zusätzliches Volumen mit diesem radioaktiven Anfall gefüllt werden muß.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren entsteht am Ende ein op­ timal genutztes endlagerfertiges Gebinde.

Die besonderen Vorteile des Verfahrens liegen dabei in der Möglichkeit, nicht genutzte Hohlräume in Abfallgebinden, die zur Endlagerung bestimmt sind, mit schwachkontaminiertem Bau­ schutt zu verfüllen, so daß eine optimale Volumenausnutzung erreicht wird. Gleichzeitig wird der Bauschutt gesichtet und von unerwünschten Bestandteilen befreit.

Weitere Einzelheiten des neuen Verfahrens werden im folgenden anhand seiner einzelnen Schritte näher beschrieben:

Der in Abfallfässern angegliederte, unter Umständen schwachra­ dioaktive Bauschutt wird zu einer mobilen oder statischen Zer­ kleinerungs-, Sortier- und Mischanlage gebracht, in der das neue Verfahren ausgeübt werden soll. Dort werden zuerst die nichtmineralischen und die sehr sperrigen Teile auf einem Sor­ tierband aussortiert und ggf. einer Direktentsorgung zuge­ führt. Der Rest wird über das nach oben geneigte Föderband ei­ nem Zerkleinerer, z.B. einem Backenbrecher zugeführt und zer­ kleinert. Die Zerkleinerung auf eine Größe von 15 bis 30 mm oder auch eventl. auf eine Größe von 15 bis 50 mm kann in ein oder 2 Stufen durch einen Backenbrecher und/oder einen weite­ ren, nachgeschalteten Schredder erfolgen. Metallische Teile können vor oder nach dem Zerkleinern durch Magnetabscheider auf oder nach dem Förderband erfaßt werden. Mach der Zerklei­ nerung bzw. zwischen evntl. weiteren Zerkleinerungsstufen wird abgesiebt, zweckmäßigerwiese nach Weiterfördern der gebro­ chenen Partikel über Transportbänder auf einem Rüttelsieb. Die ausgesiebten Materialien werden zwischengespeichert. Nach dem Entfernen von im Schutt enthaltenen Kunststoffolien bzw. -re­ sten und Zwischenspeichern in einem Silo wird das Material pneumatisch in einen Mischer gefördert und dort mit Wasser und Zement vermischt. Der Mischer kann ein Freifall- oder ein so­ gen. Durchlaufmischer sein, dessen Austragsöffnung bzw. -lei­ tung direkt über die Fässer bzw. über die Hohlräume in den aufzufüllenden Sammelbehälter gebracht wird. Die Transportvor­ gänge für das gebrochene Material und dem Frischzement er­ folgen zweckmäßigerweise pneumatisch bzw. mit Unterdruck. Das Mischwasser zur Betonbildung kann dabei auch schwachkontami­ niertes Wasser oder Schlamm aus einer kerntechnischen Anlage sein. Die im Mischer entstehende Betonmischung wird vor dem Abbinden in die Sammelbehälter gepumpt, die bereits mit ande­ ren, sperrigen radioaktiven Abfällen gefüllt sind. Sie gelangt dann in die Zwischen- bzw. Hohlräume zwischen denselben und erstarrt dort. Am Ende des Verfahrens entsteht damit ein opti­ mal genutztes entlagerfähiges Gebinde.

Eine für das Verfahren geeignete Anlage kann transportabel ge­ macht werden, indem die Anlagenkomponenten wie Brecher, Sor­ tierbänder, Siebanlagen u.s.w. in normale 20′- oder 40′ Container eingebaut werden. Diese Container werden mit einer eigenen Be- und Entlüftung sowie mit Personenschleusen verse­ hen. Die Arbeiten an den Bändern können entweder unter einem Vollschutzanzug oder durch Einbau der Bänder in eine Box zum Schutz vor Kontamination mit Hilfe von Handschuhen versehen werden. Die jeweils dafür benutzte Arbeitstechnik ist abhängig von dem Grad der Kontamination des Bauschuttes.

Für eine solche Anlage ist als Ausführungsbeispiel folgender Verfahrensablauf vorgesehen:

• - Entleeren des Faßinhalts auf ein Förderband, um das Gut zu inspizieren und ggf. mit einem mobilen Hammer zu zerklei­ nern oder - wenn die Stücke zu groß sind - auszusondern
• - Zerkleinern in einem Backenbrecher bis zur maximalen Kör­ nung rund 50 mm (ca. 10-10% des Gesamtmaterials)
• - Auffangen des zerkleinerten Gutes in einer unter dem Bre­ cher untergebrachten Wanne
• - Fördern des Materials (mittels Unterdruck) in einen Vorrats­ behälter (um einen kontinuierlichen Betrieb der Anlage zu gewährleisten sind zwei Behälter vorgesehen)
• - Trennen des Plastikmaterials vom Bauschutt auf einer Rinne
• - Fördern des Bauschutts in einen Vorratsbehälter
• - Ausschleusen des Plastikmaterials in einen Plastik-Sack (wie das Abfüllen der Wurstmasse in den Darm)
• - Herstellung der Mischung aus Bauschutt/Zement/Wasser in ei­ nem Mischer (der Mischer steht auf einer Waage, damit die Mischungsverhältnisse eingestellt werden können; Problem der Sicherstellung der Produktqualität)
• - Verfüllen der fertigen Bauschutt/Zement/Wasser-Mischung in Fässer.

Die Anlage ist in drei Containern untergebracht. Das Arbeiten erfolgt im Vollschutz (Eingangsbereich) und in Handschuhboxen.

Zusammengefaßt beinhaltet nun das erfindungsgemäße Verfahren die wesentlichen Schritte:

• a) Zerkleinern des Bauschuttes auf eine zur Betonherstellung geeignete Partikelgröße mit Aussortieren nicht zerkleiner­ barer und nichtbetonbildender Teile,
• b) Erzeugen von Beton aus den zu zerkleinerten Partikeln und der Zufügung von Zement und Wasser,
• c) Einfüllen des erzeugten Betons vor dem Abbinden in bereits mit sperrigen radioaktiven Abfällen, wie z.B. mit Abfall­ fässern oder großen Bauteilen gefüllten Sammelbehältern,
• d) Ausfüllen der Hohlräume zwischen den sperrigen Abfällen in den Sammelbehältern durch den Beton selbst.

Claims (5)

1. Verfahren zum Endlagern von schwachkontaminiertem Bauschutt aus dem Abriß kerntechnischer Anlagen mit Einbringen in zur Lagerung vorgesehene Sammelbehälter, bestehend aus den fol­ genden Verfahrensschritten:

• a) Zerkleinern des Bauschutts auf eine zur Betonherstellung geeignete Partikelgröße mit Aussortieren nicht zerklei­ nerbar und nicht betonbildender Teile,
• b) Erzeugen von Beton aus den zerkleinerten Partikeln unter Hinzufügen von Zement und Wasser,
• c) Einfüllen des erzeugten Betons vor dem Abbinden in be­ reits mit sperrigen radioaktiven Abfällen, wie z.B. mit Abfallfässern oder großen Bauteilen gefüllte Sammelbe­ hältern,
• d) Ausfüllen der Hohlräume zwischen den sperrigen Abfällen in den Sammelbehältern durch den Beton.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Partikelgröße des zerkleinerten Bauschutts 50 mm beträgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß als Wasser zur Betonbildung kontaminiertes Abwasser aus kern­ technischen Anlagen verwendet wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, mit den weiteren Verfahrens­ schritten:

• a1) Aussortieren von nichtmineralischen Teilen mit ggf. Entfernen von Stahlteilen durch Magnetabscheidung und Aussortieren von sehr sperrigen Teilen,
• a2) Abtrennen von Plastikmaterialanteilen aus dem Bauschutt und Entfernen derselben.

5. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 4 mit den weiteren Verfahrensschritten:

• b1) pneumatisches Fördern der zerkleinerten Bauschuttpartikeln über ein oder mehrere Vorrats- bzw. Zwischenspeicherbehälter in einen Freifall- oder einen kontinuierlichen Schneckenmischer,
• b2) Vermischen des Bauschutts in den Mischer mit Zement und Wasser zur Betonbildung.