DE2728469C2 - Method and device for the treatment of liquids containing radioactive waste - Google Patents
Method and device for the treatment of liquids containing radioactive wasteInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Einrichtung zur Behandlung von radioaktive Abi'allstoffe enthaltenden, als Suspensionen oder Lösungen anfallendenThe invention relates to a method and a device for the treatment of radioactive waste containing, as suspensions or solutions
J5 Abfallflüssigkeiten, bei dem die Abfallflüssigkeiten innerhalb eines geschlossenen Behälters durch ein Filter geleitet und die an dem Filter haftenden radioaktiven Abfallstoffe innerhalb des Behälters gefriergetrocknet und danach mit einem Verfestiguiigsmittel zusammengebracht werden.J5 waste liquids, in which the waste liquids within a closed container passed through a filter and the radioactive adhering to the filter Waste materials inside the container are freeze-dried and then brought together with a solidifying agent will.
Es ist ein Verfahren und eine Einrichtung dieser Art bekannt (DE-AS 12 20 048). bei der die in den Flüssigkeiten enthaltenen radioaktiven Abfallstoffe sich an Filtersäcken absetzen, die in einer geschlossenen Filterkammer fest eingebaut sind. Nach dem Ablassen der in die Filterkammer geleiteten Abfallflüssigkeit werden die an den Filtersäcken haftenden Filterrückstände gefriergetrocknet und anschließend in die sie umgebende Filterkammer geblasen, aus dem sie entnommen, einem Mischer zugeführt, dort mit Zuschlagstoffen vermischt und anschließend zu Formungen gepreßt oder versintert werden.A method and a device of this type are known (DE-AS 12 20 048). in the case of those in the liquids The radioactive waste contained in it settles on filter bags that are in a closed filter chamber are permanently installed. After draining the waste liquid directed into the filter chamber the filter residues adhering to the filter bags are freeze-dried and then into the surrounding ones Blown filter chamber, from which it is removed, fed to a mixer, where it is mixed with aggregates and then pressed or sintered to form shapes.
Dieses bekannte Verfahren hat den Nachteil, daß während und nach dem Trocknen die radioaktiven Abfallstoffe in der immer weiter konzentrierten Abfallflüssigkeit weiter erforderliche Behandlungsgeräte kontaminieren. This known method has the disadvantage that the radioactive waste materials during and after drying contaminate further treatment equipment required in the increasingly concentrated waste liquid.
Ferner sind Umfüllvorgänge erforderlich, die eine Gefahr für die hiermit beschäftigten Personen darstellen. In addition, transfer operations are required that pose a risk to the people involved.
Es ist auch bereits bekannt, einerseits Konzentrate aus Eindampfanlagen in einem Lagerfaß durch Infrarotheizung zu trocknen und andererseits verschiedene Konzentrate in ein Lagerfaß einzubringen und dort mit Bindemitteln zu vermischen und in eine feste Form zu überführen (DE-OS 25 15 795). Suspensionen werden dabei vorher in einem Rückstandfilter entwässert, wo natürlich eine zusätzliche radioaktive KontaminationIt is also already known, on the one hand, to place concentrates from evaporation systems in a storage barrel by means of infrared heating to dry and on the other hand to bring various concentrates into a storage barrel and there with To mix binders and convert them into a solid form (DE-OS 25 15 795). Suspensions become dehydrated beforehand in a residue filter, where of course an additional radioactive contamination
auftritt, wie dies bei allen, dem Endlagerbehälier vorgeschalteten Behandlungsstationen der Fall ist.occurs, as is the case with all of the upstream storage containers Treatment stations is the case.
Es ist auch bereits eine Vorrichtung zum Eindicken radioaktiver Konzentrate bekannt (DE-AS 15 64 276). bei der eine kontaminierte Flüssigkeit von oben her berührungslos beheizt wird, so daß die Flüssigkeit verdunstet. Diese verdunstete Flüssigkeit wird dann durch ein in den Behälter geblasenes Gas durch einen zweiten Stutzen im Behälter ausgeblasen.A device for thickening radioactive concentrates is also known (DE-AS 15 64 276). in which a contaminated liquid is heated from above without contact so that the liquid evaporates. This evaporated liquid is then blown into the container through a second gas Blown out the nozzle in the container.
Bei diesem bekannten Verfahren können auch radioaktive Schadstoffe zusammen mit dem Gas den Behälter verfassen. Außerdem können die in den Behälter eingebauten Heizkörper kontaminiert werden, so daß sie beim Herausnehmen aus dem Behälter Schaden anrichten können. Die eingetrockneten Schadstoffe nehmen im Behälter zwar nur einen geringen Raum ein. sind aber nicht in Verfestigungsmittel eingeschlossen, so daß ledigiich die Behälterwand einen Strahlungsschutz bieten kann, die jedoch angesichts der hohen Schadstoffkonzentration im Behälter kaum ausreichend sein wird.In this known method, radioactive pollutants can also enter the container together with the gas compose. In addition, the built-in heating elements in the container can be contaminated, so that they can cause damage if they are removed from the container. Take the dried up pollutants only a small amount of space in the container. but are not included in solidifying agents, see above that only the container wall can offer radiation protection, but this is in view of the high concentration of pollutants will hardly be sufficient in the container.
Weiter ist aus der DE-OS 25 11 957 ein Verfahren bekannt, bei dem radioaktive Abfälle in einem der Endlagerung dienenden Behälter mit einem durch einen der Behälter verschließenden Deckel hindurch zugeführten Verfestigungsmittel verfestigt wird. Das Verfestigungsmittel wird dabei z. B. durch Unterdruck in den Behälter hineingesaugt. Eine vorherige Trocknung ist nicht vorgesehen. DE-OS 25 11 957 also describes a method known, in the radioactive waste in a container serving for final disposal with a through one of the Container closing lid is solidified through supplied solidifying agent. The solidifying agent is z. B. by negative pressure in the container sucked in. Prior drying is not intended.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Einrichtung zu schaffen, bei dem im Verlauf der Volumenreduktion und Verfestigung der Schadstoffe ein Öffnen des Behälters, Umfüllvorgänge und Wechsel der Behandlungsgeräte nicht notwendig sind.The object of the invention is to create a method and a device in which in the course of the volume reduction and solidification of the pollutants, opening the container, transferring and changing the Treatment devices are not necessary.
Diese Aufgabe wird mit der Erfindung dadurch gelöst, daß die Filterung, die Gefriertrocknung und die Verfestigung in dem für die Endlagerung der radioaktiven Abfallstoffe vorgesehenen Behälter durchgeführt werden, wobei in dem Behälter ein Anschwemmfilter verwendet u'd das Verfestigungsmittel dem mit den Abfallstoffen beladenen Anschwemmfilter zugeführt wird.This object is achieved with the invention in that that the filtering, the freeze-drying and the solidification in the one for the final disposal of the radioactive Waste materials provided container are carried out, wherein a precoat filter in the container used and fed the solidifying agent to the precoat filter loaded with the waste materials will.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, daß die Gefahr einer radioaktiven Kontaminierung der Umgebung bei der Volumenverkleinerung und Verfestigung der radioaktiven Abfallstoffe auf ein Minimum 'eduziert wird.This configuration has the advantage that there is a risk of radioactive contamination of the environment the volume reduction and solidification of the radioactive waste is reduced to a minimum.
Um die Verdampfung möglichst'rasch vonstatten gehen zu lassen, kann dem Filter nach dem Gefrieren der an ihm haftenden Abfallflüssigkeit die erforderliche Sublimationswärme durch Mikrowellen zugeführt werden. Hierdurch wird erreicht, daß einerseits der Verdampfungsvorgang gefördert und andererseits ein Auftauen der am Filter anhaftenden Schadstoffe enthaltenen Eiskristalle verhindert wird. Die Mikrowellen erwärmen hierbei das gesamte Filter sehr gleichmäßig, so daß auch ein lokales Auftauen der gefrortnen Abfallflüssigkeit nicht zu befürchten ist. Die Gefriertrocknung mittels Mikrowellen ist an sich aus F. Kneule: »Grundlagen der chemischen Technik. Das Trocknen, Verlag Sauerländer. Aarau. 3. Auflage (1975) S. 490. 541 -544« bekannt.In order for the evaporation to take place as quickly as possible to let the filter after freezing the waste liquid adhering to it the required Heat of sublimation can be supplied by microwaves. This ensures that, on the one hand, the evaporation process promoted and on the other hand a thawing of the pollutants adhering to the filter contained Ice crystals is prevented. The microwaves heat the entire filter very evenly, see above that local thawing of the frozen waste liquid is not to be feared either. The freeze drying by means of microwaves is in itself from F. Kneule: »Fundamentals of chemical engineering. The drying, publisher Sauerland. Aarau. 3rd edition (1975) p. 490. 541-544 " known.
Alternativ oder zusätzlich kann auch die beim Niederschlagen des aus dem Filter entweichenden Dampfes gewonnene Wärme dem Anschwemmfilter als Verdampfungswärmc wieder zugeführt werden.As an alternative or in addition, when the vapor escaping from the filter is precipitated recovered heat can be fed back to the precoat filter as evaporation heat.
Wenn die dem getrockneten Filter zugefiihrtcn Verfestigungsmittel eine solche Molekularstruktur haben, daß sie nicht in alle Hohlräume des Filters eindringen und diese ausfüllen können, ist es zweckmäßig, den mit den Abfallstoffen beladenen Filter nach seiner Trocknung und vor dem Zuführen des Verfestigungsmittels ir.i inneren des Endlagerbehälters zu zerkleinern. Auf diese Weise wird gewährleistet, daß das gesamte Filtermaterial mit den Verfestigungsmitteln umhüllt wird.When the solidifying agents added to the dried filter have such a molecular structure that they do not penetrate into all cavities of the filter and you can fill them out, it is useful to use the the filter loaded with waste materials after its drying and before the addition of the solidifying agent ir.i to crush the interior of the final storage container. This ensures that all of the filter material is enveloped with the solidifying agents.
Als Filiermedium für den Anschwemmfilter wird zweckmäßig Silicagel oder Kieselgur verwendet. Es sind aber auch andere Füterstoffe möglich, die sich zum Anlagern der zu bindenden Abfallstoffe eignen.Silica gel or kieselguhr is expediently used as the filter medium for the precoat filter. There are but also other feed materials possible, which can be attached to of the waste materials to be bound.
Als Verfestigungsmittel werden vorzugsweise Zementmilch oder erhärtende, thermoplastische Polymerisationskunstharze, deren niedermolekulare Vorprodukte oder duroplastische Kunstharze verwendet, die in dem Behälter von unten her in das getrocknete Filtermedium eingeleitet werden. Hierbei können die thermoplastischen Kunstharze und ihre Vorprodukte durch Wärmezufuhr über Mikrowellen oder andere Wärmeerzeuger verfestigt und ausgehärtet werden. Die duroplastischen Kunstharze und Styrol können durch chemische Zusätze gehärtet werden.Cement milk or hardening, thermoplastic polymerisation resins are preferably used as setting agents, their low molecular weight precursors or thermoset synthetic resins used in the container can be introduced from below into the dried filter medium. Here the thermoplastic Synthetic resins and their preliminary products through the supply of heat via microwaves or other heat generators solidified and hardened. The thermosetting resins and styrene can be made by chemical Additives are hardened.
Zur Durchführung des Verfahrens beoient man sich zweckmäßig einer Einrichtung mit einem geschlossenen Behälter, in dem ein Filter angeordnet ist und der mit einer Zulaufleitung für die die Abfallstoffe enthaltende Flüssigkeit, einer Rückiaufleitung für die nach dem Durchgang durch den Filter von den Abfallstoffen befreiten Trägerflüssigkeit, eine Abdampfleitung mit Vakuumpumpe und einer Wärmezuführeinrichtung sowie einem Kühlaggregat zum Kühlen des im inneren des Behälters angeordneten Filters verbunden ist. bei der nach der Erfindung der Behälter ein Endlagerbehältei ist. der einen Anschwemmfilter enthält, mit Anschlußstutzen für die Leitungen versehen und an eine Vorrichtung zum Zuführen von Verfestigungsmitteln anschließbar ist. Dies hat den Vorteil, daß die dem Behälter einmal zugeführten Abfallstoffe diesem nicht mehr entnommen werden müssen, sondern in diesem eingebunden und verfestigt werden und dann sogleich der Endlagerung in einem Bergwerk oder Salzstock zugeführt werden können.To carry out the process, it is advisable to be near a device with a closed one Container in which a filter is arranged and with a feed line for the liquid containing the waste materials, a return line for the after Carrier liquid freed from the waste materials passage through the filter, an evaporation line with vacuum pump and a heat supply device and a cooling unit for cooling the inside of the Is connected to the container arranged filter. in which, according to the invention, the container is a final storage container is. which contains a precoat filter, provided with connecting pieces for the lines and to a device can be connected to the supply of solidifying agents. This has the advantage that the container once Waste materials fed in no longer have to be removed from this, but rather incorporated into it and solidified and then immediately to final disposal can be fed into a mine or salt dome.
Besonders zweckmäßig ist es. wenn das Kühlaggregat an einen Dampfkondensator angeschlossen ist. der zwischen dem Behälter und der Vakuumpumpe in einer Vakuumvorlage angeordnet ist. Hierbei kann die dem Gas oder Dampf der Vakuumvoriage entzogene Wärme sogleich dem Behälter mit dem Anschwemmfilter wieder zugeführt werden, um die Verdampfungswärme bereitzustellen, die zum Trocknen des Anschwemmfilters bzw. zum Verdampfen der zu Eis gefrorenen Abfallflüssigkeit erforderlich ist.It is particularly useful. if the cooling unit is connected to a steam condenser. the between the container and the vacuum pump is arranged in a vacuum template. Here the dem The heat extracted from the gas or steam from the vacuum template is immediately transferred to the container with the precoat filter be supplied again in order to provide the heat of evaporation necessary for drying the precoat filter or to evaporate the waste liquid frozen to ice.
Der Vakuumpumpe kann ein Restfeuchte-Abscheider vor- und ein Molekularfüter nachgeschaltet sein. Der vo.-geschaltete Abscheider hat die Aufgabe, die Restfeuchte der aus dem Behälter abgezogenen Brüden .abzuscheiden, die im Vakuumvorlagebehälter nicht auskondensier. ist. Im nachgeschalteten Molekularfilter werden eventuell mitgerissene Teilchen abgeschieden. Die aus dem Mol~kularfilter austretende Luft wird zweckmäßig der Abluft des Kernreaktors zugeführt, wo sie nochmals durch einen Absolutfilter gefiltert wird.A residual moisture separator can be upstream of the vacuum pump and a molecular feeder downstream. Of the Pre-switched separator has the task of separating the residual moisture of the vapors drawn from the container, which do not condense in the vacuum reservoir. is. In the downstream molecular filter possibly entrained particles are deposited. The air exiting the molecular filter becomes expediently fed to the exhaust air of the nuclear reactor, where it is filtered again through an absolute filter.
Die Abflußleitungen der Vaktiumvor'.aae. des Abscheiders und des Molekularfilters sind zweckmäßig an die Rücklaufleitung angeschlossen, welche die gefilterte.The drainage lines of the Vaktiumvor'.aae. of the separator and the molecular filter are expediently connected to the return line, which the filtered.
ti5 den Behälter verlasse 'de Abfallflüssigkeit dem Reaktor /ur Wiederverv cnduiig wieder zuführt.ti5 the container leaves the waste liquid from the reactor / ur recycled again.
Indem Behälter kann ein Rührer zum Zerkleinern des Anschwemmfilter*, ungeordnet sein, dessen ans dem Bc-A stirrer can be used in the container to crush the Precoat filter *, be disordered, whose on the Bc-
hiilter herausragende Rührerwelle von einem Motor angetrieben wird. Die Vorrichtung zum Zuführen des Verfestigungsmittels ist zweckmäßig über die Rücklaiifleitung an den Behälter anschließbar. Nach vollständiger Trocknung des beladenen Filters ist diese Rücklaufleitung außer Betrieb, so daß dein Anschwemmfilter durch die Rücklaufleitung von unten her das Verfestigungsmittcl zugeführt werden kann, welches seinerseits Luft oder Gas aus allen Hohlräumen des Filters nach oben verdrängt, wobei das Gas oder die Luft durch die Abdampfleitung entweichen kann, während das aufsteigende Verfestigungsmittel die im Filier enthaltenen Hohlräume vollständig ausfüllt.hiilter protruding stirrer shaft driven by a motor will. The device for supplying the solidifying agent is expediently via the return line can be connected to the container. After the loaded filter is completely dry, this return line is out of order, so that your precoat filter through the return line can be supplied with the solidifying agent from below, which in turn is air or gas is displaced upwards from all cavities of the filter, with the gas or air passing through the exhaust line can escape, while the ascending solidifying agent removes the cavities contained in the filler completely filled out.
Das zwischen dem Behälter und der Vakuumvorlage angeordnete Kühlaggregat weist zweckmäßig eine Abtaueinrichtung auf. Hierdurch ist es möglich, bei einer Vereisung des Kondensators diesem über das Kühlaggregat vom Behälter her Wärme zuzuführen und hierdurch den K"n<l'<n^il'>r :ih/iit;iiii*n Cilt»ii"h/i"ilij? wird dem Behälter hierdurch Kälte zugeführt, um den Gefriertrocknungsprozeß im Behälter /u unterstützen.The cooling unit arranged between the container and the vacuum reservoir expediently has a defrosting device. This makes it possible to supply heat to the condenser from the container via the cooling unit if the condenser is iced up, thereby reducing the K " n <l '<n ^ il'> r: ih / iit; iiii * n Cilt» ii "h / i "ilij?"
Die Wärmezuführeinrichtung zum Zuführen von Mikrowellen zu dem Anschwemmfilter ist zweckmäßig ein Maser-Aggregat an sich bekannter Bauart.The heat supply device for supplying microwaves In addition to the precoat filter, a burl unit of a type known per se is expedient.
Nachstehend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der schematischen Zeichnung näher erläutert: An exemplary embodiment of the invention is explained in more detail below with reference to the schematic drawing:
In der Zeichnung ist ein Behälter 10 für die Endlagerung von radioaktiven Abfallstoffen gezeigt, in welchem ein Filter 11 angeordnet ist. welcher den Innenraum 12 des Behälters 10 zum größten Teil ausfüllt. Das Filter 11 ist ein Anschwemmfilter lld mit einen· Filtermedium aus Kieselgur oder Silicagel. welches auf einem gelochten Zwischenboden 12 lagert, durch den die zu filternde Flüssigkeit hindurchtreten und sich im tiefsten Teil 13 des Behälters 10 sammeln kann.In the drawing is a container 10 for final storage of radioactive waste material shown in which a filter 11 is arranged. which the interior 12 of the container 10 fills for the most part. The filter 11 is a precoat filter lld with a filter medium made of kieselguhr or silica gel. which is stored on a perforated intermediate floor 12 through which the to be filtered Liquid can pass through and can collect in the deepest part 13 of the container 10.
Der Behälter 10 ist durch mindestens einen Deckel 14 fest verschlossen, welcher Anschlußstutzen für eine Zulaufleitung 15 für die mit den Abfallstoffen beladene Flüssigkeit, eine Rücklaufleitung 16 für die nach dem Durchgang durch den Filter 11 von den Abfallstoffen befreite Flüssigkeit und eine Abdampfleitung 17 aufweist. Von dem Anschlußstutzen 17 der Rücklaufleitung reicht ein Rohr 19 bis in den untersten Teil 13 des Behälters IO hinein, in dem sich die von den Abfallstoffen befreite Flüssigkeit befindet. Nach ihrer Entleerung kann an die Rücklaufleitung 16 eine Vorrichtung 20 zum Zuführen eines Verfestigungsmittels angeschlossen werden, was in der Zeichnung durch den Doppelpfeil 21 angedeutet ist. Im unteren Teil des Filters 11 ist ein Rührer 22 angeordnet, der an der Rührerwelle 23 befestigt ist. die durch den Deckel 14 des Behälters 10 oben herausragt und von einem Motor 24 angetrieben wird. Am Deckel 14 des Behälters 10 ist ferner noch ein Maser 25 angeordnet, der in der Zeichnung nur schematisch angedeutet ist und der das im Inneren des Behälters 10 angeordnete Anschwemmfilter 11a gleichmäßig mit Mikrowellen beaufschlagen kann.The container 10 is firmly closed by at least one cover 14, which connecting piece for a feed line 15 for the loaded with the waste liquid, a return line 16 for the after Passage through the filter 11 from the waste material freed liquid and an exhaust line 17 has. From the connecting piece 17 of the return line, a pipe 19 extends into the lowest part 13 of the container IO into which the liquid freed from the waste is located. After emptying them A device 20 for supplying a solidifying agent can be connected to the return line 16 what is indicated in the drawing by the double arrow 21. In the lower part of the filter 11 is a Stirrer 22 is arranged, which is attached to the stirrer shaft 23 is. which protrudes through the lid 14 of the container 10 and is driven by a motor 24. On the lid 14 of the container 10, a burl 25 is also arranged, which is only shown schematically in the drawing is indicated and the precoat filter 11a arranged in the interior of the container 10 uniformly with microwaves can apply.
Die Vakuumleitung 17 führt zunächst zu einer Vakuumvorlage 26 und von dort durch einen Abscheider 27 zu einer Vakuumpumpe 28, die den Druck im Behälter 10 herabsetzt. Die von der Vakuumpumpe abgeblasene Abluft wird durch die Abluftleitung 29 und einen Molekularfilter 30' der Abluft des Kernkraftwerks zugeführt, dessen radioaktive Abfallstoffe die dargestellte Einrichtung verfestigen soll.The vacuum line 17 first leads to a vacuum template 26 and from there through a separator 27 to a vacuum pump 28 which reduces the pressure in the container 10. The one blown off by the vacuum pump Exhaust air is fed to the exhaust air of the nuclear power plant through the exhaust air line 29 and a molecular filter 30 ', whose radioactive waste is intended to solidify the facility shown.
In der Vakuumvorlage 26 befindet sich ein Dampfkondensator 30. der an ein Kühlaggregat 31 angeschlossen ist. das andererseits auf den Behälter 10 wirkt und die dem Kondensator 30 entzogene Wärme dem Behälter 10 und dem in ihm angeordneten Filter Il wieder zuführt. Das Kühlaggregat 31 ist umkehrbar, d. h.. es ist mit einer Abtaueinrichtung versehen und kann so betrieben werden, daß es dem Filter 11 Wärme entzieht und diese dem Kondensator 30 wieder zuführt, wenn dieser vereist ist und abgetaut werden muß.In the vacuum template 26 there is a steam condenser 30 which is connected to a cooling unit 31 is. which on the other hand acts on the container 10 and the heat extracted from the condenser 30 on the container 10 and the filter II arranged in it again. The cooling unit 31 is reversible, i. h .. it is provided with a defrosting device and can be operated in such a way that it removes heat from the filter 11 and this returns to the condenser 30 when it is iced up and needs to be defrosted.
Die Vakuumvorlage 26. der Abscheider 27 und dasThe vacuum template 26, the separator 27 and the
nt Molekularfilter 30 haben Abflußleitungen 32 bzw. 33 bzw. 34. die an die Rücklaufleitung 16 anschließbar sind und das abgeschiedene W >sser zusammen mit der gefilterten Abfallflüssigkeit ti in Kernkraftwerk wieder zuführen. nt molecular filters 30 have drain lines 32 and 33, respectively or 34. which can be connected to the return line 16 and the separated water together with the filtered water Return waste liquid ti to the nuclear power plant.
ι; Das Verfahren vollzieht sich in der dargestellten Anlage auf folgende Weise:ι; The process takes place in the system shown in the following way:
Das in einem Kernkraftwerk anfallende Abwasser, das mit radioaktiven Schad- oder Abfallstoffen beladen ist. wird über die Zulaufleitung 15 von oben her in denThe wastewater accumulating in a nuclear power plant that is loaded with radioactive pollutants or waste materials is. is via the inlet line 15 from above into the
:d Behälter 10 eingeführt und durchströmt den Anschwemmfilter 11.). Hierbei lagern sich die radioaktiven Abfallstoffe im Filter Il auf dessen Oberfläche ab. Das filtrierte Wasser oder eine andere Flüssigkeit sammelt sich im untersten Teil 13 des Behälters 10 und wird: d Container 10 is inserted and flows through the precoat filter 11.). The radioactive waste is deposited in the filter II on its surface. That filtered water or another liquid collects in the lowest part 13 of the container 10 and becomes
:; durch die Rücklaufleitung 16 dem Kernkraftwerk im Kreislauf w icder zugeführt.:; through the return line 16 to the nuclear power plant in Circulation is re-fed.
Nach einer gewissen Betriebszeit ist das Anschwemm'ilter Uj so hoch mit radioaktiven Abfallstoffen beladen, daß das Filter erneuert werden muß. EsAfter a certain period of operation, the precoat filter is Uj so heavily loaded with radioactive waste that the filter has to be replaced. It
jo wird hierzu jedoch nicht aus dem Behälter 10 herausgenommen, sondern der Behälter IC wird gegen einen gleichen Behälter 10 mit einem frischen Filter 11 ausgetauscht. Vorher wird jedoch das Anschwemmfilter Uj mit den an ihm haftenden Abfallstoffen verfestigt. Diesjo is not removed from the container 10 for this purpose, Instead, the container IC is exchanged for an identical container 10 with a fresh filter 11. Before that, however, the precoat filter Uj is solidified with the waste materials adhering to it. this
J5 geschieht auf folgende Weise:J5 is done in the following way:
Von der Vakuumpumpe 28 wird über die Abdampfieitung 17 und den Vakuumvorlagebehälter 26 der Druck im Inneren 12 des Behälters 1Ö stark herabgesetzt. Hierdurch beginnt das im Filter 11 befindliche Wasser zu verdampfen. Der Dampf gelangt durch die Abdampfleitung 17 in die Vakuumvorlage 26 und kondensiert am Kondensator 30. Das Kondensat wird durch die Leitung 32 in die Rücklaufleitung 16 geleitet und von dort dem Kernkraftwerk wieder zugeführt. Durch Kühlen und Auskondensieren des Dampfes in der Vakuumvorlage 26 wird die erforderliche Leistung der Vakuumpumpe 28 in Grenzen gehalten.The pressure is generated by the vacuum pump 28 via the evaporation line 17 and the vacuum reservoir 26 greatly reduced in the interior 12 of the container 10. Through this the water in the filter 11 begins to evaporate. The steam passes through the exhaust line 17 in the vacuum seal 26 and condenses on the condenser 30. The condensate is through the line 32 passed into the return line 16 and from there fed back to the nuclear power plant. By cooling and Condensation of the steam in the vacuum template 26 is the required power of the vacuum pump 28 kept within limits.
Durch die Verdampfung des im Filter 11 noch vorhandenen Wassers der Abfallflüssigkeit wird dem Filter 11 Wärme entzogen, so daß die Temperatur im Behälter 10 absinkt. Dieser Wärmeentzug wird solange fo- gesetzt, bis sich Eiskristalle bilden. Der Gefriervorgang kann dadurch unterstützt werden, daß dem Anschwemmfilter Ua von dem Kälteaggregat 31 Wärme entzogen wird.The evaporation of the waste liquid water still present in the filter 11 removes heat from the filter 11, so that the temperature in the container 10 drops. This heat extraction is provided fo - set up ice crystals form. The freezing process can be assisted in that heat is withdrawn from the precoat filter Ua by the refrigeration unit 31.
Die aus den Wassermolekülen gebildeten Eiskristalie vergrößern die Zwischenräume im Kieselgur. Gleichzeitig wird durch das Gefrieren des Wassers im Filter 11 der Verdampfungsvorgang stark verlangsamt. Um ihn aufrecht zu erhalten, wird nun dem Filter 11 vom Maser 25 aus über Mikrowellen Wärme zugeführt, die sich gleichmäßig über das gesamte Anschwemmfilter 11a verteilt und die so dosiert wird, daß die Eiskristalle der Abfallflüssigkeit nicht wieder in die flüssige Phase zurückkehren, sondern sofort sublimieren. Die im Filter 11 enthaltenen Eiskristaiie verdampfen also unmittelbar, so daß das Filter 11 trocknet. Hierbei bleiber, die im Wasser enthaltenen radioaktiven Abfallstoffe an der Ober-The ice crystals formed from the water molecules enlarge the spaces in the kieselguhr. Simultaneously the evaporation process is greatly slowed down by the freezing of the water in the filter 11. To him to maintain is now the filter 11 from the burl 25 from heat supplied via microwaves, which is distributed evenly over the entire precoat filter 11a distributed and dosed in such a way that the ice crystals of the waste liquid do not return to the liquid phase, but sublimate immediately. The ice crystals contained in the filter 11 therefore evaporate immediately, see above that the filter 11 dries. Stay in the water contained radioactive waste on the upper
fläche des Anschwemmfilters 1 la hängen.surface of the precoat filter 1 la hang.
Wenn die Eisbildung vollständig abgeschlossen ist. wird das Kühlaggregat 31 wieder so geschallet, daß die Kühlleistung dem Kondensator 30 im Vorlagebehälter 26 zugeführt wird. Die dann dem Dampf im Kondensa· tor 30 entzogene Wärme wird über das Kälteaggregat 31 dem Anschwemmfilter lla wieder zugeführt, um durch V,',-rmerückkopplung die Leistung des Masers 25. soweit erforderlich, /u unterstützen. Sollte der Kondensator 30 vereisen, kann der Vorgang kurzfristig umgekehrt werden, um dem Kondensator 30 Wr.i'mc zuzuführen und diesen w leder abzutauen.When the ice formation is complete. the cooling unit 31 is again sonicated so that the Cooling power is supplied to the condenser 30 in the storage tank 26. The steam in the condensate Tor 30 withdrawn heat is fed back to the precoat filter 11a via the cooling unit 31 through V, ', - rmerrückkopplung support the performance of the maser 25. as far as necessary, / u. Should the capacitor 30 freeze, the process can be briefly reversed in order to feed the capacitor 30 Wr.i'mc and defrost this w leather.
Ist das Anschwemmfilter 11;; im Behälter 10 vollständig getrocknet, wird die Vorrichtung 20 zum Zuführen eines Verfestigungsmittels an die Rücklaufleitung 16 angeschlossen. Jie bereits zu Beginn des Gefriertrocknungsprozesses ebenso wie die Zulaufleiiung 15 abgesperrt wurde. Als Vcrfestigungsmittel können Kohlen-Is the precoat filter 11 ;; in the container 10 completely dried, the device 20 is used for feeding a solidifying agent is connected to the return line 16. Jie shut off at the beginning of the freeze-drying process as well as the feed line 15 became. As a solidifying agent, carbon
sationskunstharze oder deren niedermolekulare Vorprodukte, wie beispielsweise Styrol verwendet werden. Diese Verfesiigungsmittel werden durch das Rohr 19 von unten her in den Filter 11 eingeleitet und dringen in die von den Eiskristallen zurückgelassenen Hohlräume des Filters 11 ein und füllen diese ganz aus, indem sie das Anschwemmfilter Uj und die auf diesen abgelagerten radioaktiven Abfallstoffe vollständig umschließen. Nach vollständiger Füllung aller Hohlräume des Behälters 10 und des Filters 1I kann der Kunststoff dann durch Wärmeeinw irkung mit Hilfe von Kurzwellen oder durch den jo Kühler ,es Kühlaggregates 31 auspolymerisiert werden, so daß er vollständig erhärtet. Anstelle von Wärmebehandlung kann den Verfestigungsmitteln auch ein chemischer Zusatz beigefügt werden, welcher die Aushärtung bewirkt, wenn und soweit die Eigenart des Verfestigungsmittels dies zuläß:.cationic synthetic resins or their low molecular weight precursors, such as styrene can be used. These solidifying agents are conveyed through the pipe 19 introduced from below into the filter 11 and penetrate into the cavities of the filter 11 left behind by the ice crystals and fill them completely by using the The precoat filter Uj and completely enclose the radioactive waste material deposited on it. To complete filling of all cavities of the container 10 and the filter 1I, the plastic can then by heat input effect with the help of short waves or the jo Cooler, it cooling unit 31 are polymerized out, so that it hardens completely. Instead of heat treatment, the solidifying agents can also be a chemical one Addition must be added, which causes the hardening, if and to the extent that the nature of the solidifying agent this allows:
Wenn das jeweils eingeführte Verfestigungsmittel aufgrund seiner Molekularstruktur die vom Eis geschaffenen Hohlräume im Anschwemmfilter lla nicht vollständig ausfüllen kann, wird der Rührer 22 in Gang gesetzt, welcher das mit Schadstoffen beladene Anschwemmfilter lla zerkleinert und auflockert und mit dem eingepreßten Verfestigungsmittel innig vermischt. Der Rührer 22 bleibt mit seiner Welle 23 im Behälter 10 und wird zusammen mit diesem und allen anderen Einbauten im Behälter 10 in die Endlagerstätte gebracht.If the solidifying agent introduced in each case, due to its molecular structure, those created by the ice Can not completely fill cavities in the precoat filter 11a, the stirrer 22 is in motion set, which crushes and loosens the precoat filter lla loaded with pollutants and with intimately mixed with the injected solidifying agent. The stirrer 22 remains with its shaft 23 in the container 10 and is brought to the repository together with this and all other fixtures in the container 10.
Da der Behälter 10 beim Einführen des Verfestigungsmittels unter Unterdruck steht, wird das Verfestigungsmittel gleichsam in den Behälter 10 eingesaugt.Since the container 10 is under negative pressure when the solidifying agent is introduced, the solidifying agent becomes sucked into the container 10 as it were.
In dem der Vakuumpumpe 28 vorgeschalteten Abscheider 27 wird eine etwa noch vorhandene Restfeuchte abgeschieden, die im Vakuumvorlagebehälter 26 nicht auskondensiert ist. Im Molekularfilter 30' werden noch eventuell mitgerissene Teilchen abgeschieden, die dein Kernkraftwerk wieder zugeführt werden.In the separator upstream of the vacuum pump 28 27 any residual moisture that may still be present is deposited in the vacuum reservoir 26 has not condensed out. Any particles that may be entrained are deposited in the molecular filter 30 ' be fed back into your nuclear power plant.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
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