DE2001936C3 - Einrichtung zur Aufnahme von in Wasser suspendiertem festen radioaktiven Abfall - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Aufnahme "Λ von in Wasser suspendiertem festen radioaktiven Abfall gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine derartige, aus der US-PS 33 61 649 bekannte Einrichtung weist einen äußeren Behälter auf, in welchem ein mit gewissem Abstand von der Behälter- -to wand verlaufender metallener Siebeinsatz angeordnet ist, der einen Filtersack aufnimmt. Diese Anordnung dient dazu, aus radioaktivem Schlamm, der durch Eindicken von radioaktiven Abfällen in Form wäßriger Suspensionen entstanden ist, weiteres Wasser abzufil- *^r< trieren und lediglich die festen Abfallstoffe einzulagern. Anschließend wird in die verbleibenden Leerräume am Boden und im Deckelbereich noch Vermikuit oder Zement eingefüllt, um noch vorhandene freie Flüssigkeit zu absorbieren. Bei dieser Einrichtung wird jedoch das v> abfiltrierte Wasser entfernt und die im Filtersack verbleibenden festen Abfälle nicht vollständig von hydraulisch erhärtendem Material umgeben.

Aus der DE-AS 1199 4)4 i«t es bekannt, wäßrige radioaktive Abfälle in einen Behälter einzubringen, der ^ mit fein verteiltem hydraulischem Bindemittel gefüllt ist. Das radioaktive Abwasser dringt dabei von unten in den Behälter ein, indem es von der Behälterfüllung aufgesaugt wird. Zur Erleichterung des Eintritts des radioaktiven Abwassers in die Behälterfüllung ist diese m> mit einer Vielzahl von perforierten, unten offenen Röhrchen durchsetzt. Die bekannte Anordnung eignet sich allerdings nur zur Aufnahme von im wesentlichen wäßrige Lösungen darstellenden Abfallen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine h^r> Einrichtung der eingangs genannten Art so auszubilden, daß radioaktive Abfalle in Form von Suspensionen ohne Entwässerung unmittelbar und weitgehend stmhlensicher verpackt werden können und vollständig von hydraulisch erhärtendem Material umgeben werden.

Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst

Die erfindungsgemäße Anordnung bringt die vorteilhafte Wirkung, daß beim Einfüllen der radioaktiven Abfalisuspension die in der Suspension enthaltenen festen Abfallstoffe von der Behälterinnenwand ausnitriert und zurückgehalten werden, während das Wasser aus der Suspension von dem zwischen Behälteraußenwand und Behälterinnenwand befindlichen trockenen pulverigen Material aufgesaugt wird, welches mit diesem Wasser zu einer betonartigen, die im Behälterinneren befindlichen festen Abfallstoffe umschließenden Ummantelung abbindet Auf diese Weise wird die in den Behälter eingefüllte radioaktive Suspension bzw. Aufschwemmung in einen stark radioaktiven, die festen Abfallstoffe umfassenden Teil und in einen nur schwach radioaktiven, durch die Flüssigkeit gebildeten Teil getrennt; das mit der aufgesaugten Flüssigkeit abbindende pulverige Material zwischen Behälteraußenwand und Behälterinnenwand bildet eine den stark radioaktiven, aus Feststoffen bestehenden Teil des Abfalis einkapselnde Strahlenabschirmung.

Vorteilhafte Aufgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung wird nachstehend mit Bezug auf die Zeichnung näher beschrieben.

Die Zeichnung zeigt einen Behälter 10, der sich innerhalb einer Abschirmung 12 befindet die beispielsweise ein bleigefüllter Stahlmantel sein kann. Der Behälter 10 ist doppelwandig und weist eine Behälteraußenwand, die durch eine mit einem Deckel 16 verschlossene Trommel 14 gebildet ist, und eine Behälterinnenwand 24 auf. Der Raum zwischen der Behälteraußenwand 14, 16 und der Behälterinnenwand 24 ist mit einer Füllung 18 aus Zement oder einer Mischung aus Zement und Vermikuüt gefüllt. Außerdem ist der Behälter an seiner Oberseite mit einer Einfüllvorrichtung 20 versehen.

Die Herstellung des Behälters 10 kann beispielsweise erfolgen, indem in die Trommel 14 zunächst eine Bodenschicht 22 des Füllungsmaterials eingegeben und sodann die Behälterinnenwand 24, die mit einem Anschluß 21 für die Einfüllvorrichtung 20 versehen ist. auf die Bodenschicht 22 aufgesetzt wird, wonach der übrige, zwischen der Trommel 14 und der Behälterinnenwand 24 vorhandene Zwischenraum mit dem Füllungsmaterial ausgefüllt wird. Gegebenenfalls vorgesehene Stifte 25 dienen dabei zur Fixierung der Lage der Behälterinnenwand 24. Anschließend wird der Deckel 16 aufgesetzt und mittels eines in üblicher Weise verriegelbaren Verschlußringes 32 auf der Trommel 14 befestigt. Der mittige Deckelbereich stützt sich auf einem Flansch 33 des Anschlusses 21 ab.

Die Behälterinnenwand 2<\ besteht aus einem zylindrischen Mantelteil 26, einer Deckplatte 28 und einer Bodenplatte 30. Im Mantelteil 26 ist eine Vielzahl von Durchtrittsöffnungen 31 gebildet, durch welche Flüssigkeit in die Füllung 18 austreten kann. Vorzugsweise befinden sich diese Durchtrittsöffnungen 31 nahe der Bodenplatte 30.

Zur Füllung des Behälters 10 mit radioaktiver Ionenaustauschharz-Wasser-Aufschwemmung wird der Behälter in die Abschirmung 12 gesetzt. Diese Abschirmung besteht /ur leichteren Handhabung aus

zwei Teilen, nämlich aus einem Bodenteil 34 und einem haubenartigen Mantelteil 36, das mittels Stiften 35 lösbar mit dem Bodentejl 34 verbindbar isi. Vor dem Einfüllen wird die Einfüllvorrichtung 20 auf den Behälter 10 aufgesetzt

Die Einfüllvorrichtung 20 weist ein rohrartiges Vakuum-Kopfstück 38 auf, das an seinem unteren offenen Ende mit einem Außengewinde 39 versehen und in ein entsprechendes Innengewinde 41 des Deckels 16 einschraubbar ist. Durch das geschlossene obere Ende des Kopfstückes 38 führt ein beispielsweise durch Verschweißen gasdicht damit verbundenes Einfüllrohr 40 hindurch, das zum Einfüllen der Ionenaustauschharz-Wasser-Aufschwemmung dient und durch den Anschluß 21 hindurch in das Behälterinnere 42 hineinragt An das Kopfstück 38 ist außerdem über eine Vakuumprüfleitung 44 ein Unterdruckmeßgerät 48 angeschlossen.

Das Einfüllrohr 40 führt zu einem nicht gezeigten Sammeltank für die zu deponierende Ionenaustauschharz-Wasser-Aufschwemmung und enthält ein Absperrventil 46. Oberhalb des Kopfstückes 38 und unterhalb des Ventils 46 ist eine Vakuumleitung 49 an das Einfüllrohr40 angeschlossen, die über ein Absperrventil 50 zu einer nicht gezeigten Vakuumpumpe führt.

Nachstehend wird der Vorgang des Einfüllens einer radioaktiven Ionenaustauschharz-Wasser-Aufschwemmung in den Behälter 10 beschrieben:

Zunächst wird das Ventil 46 des Einfüllrohres 40 geschlossen und das Ventil 50 der Vakuumleitung 49 geöffnet Hat die Trommel 14 beispielsweise ein Volumen von 136 I und ist die Füllung 18 beispielsweise 7,6 cm dick, kann der Behälter 10 mittels der Vakuumpumpe auf einen Unterdruck im Bereich von beispielsweise 0,5 bar bis 0,6 bar evakuiert werden. Die evakuierte Füllung 18 steht durch in dem Flansch 33 j=> gebildete Öffnungen 52 mit dem Innenraum des Kopfstückes 38 in Verbindung.

Nach der Evakuierung wird das Ventil 50 geschlossen und das Ventil 46 geöffnet, so daß die lonenaustauschharz-Wasser-Aufschwemmung in das Behälterinnere einströmen kann. Während sich die in der Aufschwemmung enthaltenen Hsrze in dem innerhalb der Behälterinnenwand 24 befindlichen Behälterinnenraum 42 sammeln, tritt das Wasser der Aufschwemmung durch die Durchtrittsöffnungen 31 des Mantelteils 26 der Behälterinnenwand hindurch in die Füllung 18 ein, von welcher es aufgesaugt wird. Infolge des auch in der gesamten Füllung 18 vorhandenen Vakuums wird die Füllung 18 im wesentlichen gleichmäßig von dem Wasser durchnäßt, da das Vakuum stets ein Nachströmen des Wassers aus den schon gesättigten Füllungsbereichen in die noch ungesättigten Bereiche bewirkt

Das Ventil 46 wird wieder geschlossen, sobald der Behälter 10 vollständig gefüllt ist was dadurch angezeigt wird, daß das Unterdruckmeßgerät 48 wieder Atmosphärendruck anzeigt Die Füllung 18 härtet anschließend durch chemische Reaktion mit dem aufgenommenen Wasser aus.

Der Füllvorgang kann bei entsprechender automatischer Steuerung der Ventile 46 und 50 auch automatisch ablaufen.

Während die Behälterinnenwand 24 des dargestellten AusfüLungsbeispiels nur eine nahe der Bodenplatte 30 gebildete kranzartige Anordnung von Durchtrittsöffnungen 31 aufweist, können alternativ dazu auch mehrere Öffnungsreihen vorgesehen sein oder die Behäiterinnenwand kann als Drahtkäfig ausgebildet sein. Wesentlich ist dabei nur, daß die Behälterinnenwand 24 nur das Wasser aus dem Behälterraum 42 in die Füllung 18 austreten läßt, jedoch die Harze zurückhält.

Der Anschluß 21 ist zweckmäßgerweise mit einem Innengewinde 53 verseben, in welches nach dem Abnehmen der Einfüllvorrichtung 20 ein Gewindestopfen eingeschraubt wird, der die Einfüllöffnung des Behälters verschließt.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche;

1. Einrichtung zur Aufnahme von in Wasser suspendiertem festen radioaktiven Abfall, mit einem doppelwandigen Behälter bei dem ein Durchlaß durch die Behälteraußenwand in den Behällerinnenraum hineinführt und bei dem die Behällerinnenwand mit einer Vielzahl von Durchtrittsöffnungen versehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Behälterinnenwand (24) den Behälterinnenraum (42) allseitig umschließt und der Zwischenraum zwischen der Behälteraußenwand (14, 16) und der Behälterinnenwand (24) mit einem trockenempulverigen Material, das beim Zusammenbringen mit Wasser erhärtet, vollständig ausgefüllt ist

2. Einrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Vakuum-Einfüllvorrichtung (2O]; die ein rohrartiges, über dem Durchlaß (21) an der BehälterobTseite angeschlossenes Kopfstück (38), weiter ein gasdicht durch dieses Kopfstück (38) hindurchgeführtes und durch den Durchlaß (21) in den Behälterinnenraum (42) hineinragendes. Einfüllrohr (40), das an eine Vakuumleitung (49) angeschlossen ist, und ein Unterdruckmeßgerät (48) aufweist, das mit dem zwischen dem Kopfstück und dem Einfüllrohr gebildeten Ritigraum in Verbindung steht

3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet daß das trockene pulverige Material ein Gemisch aus Bauzement und Vermikulit ist.