DE3012116A1 - METHOD AND DEVICE FOR THE FINAL STORAGE OF CONTAMINATED SOLIDS - Google Patents
METHOD AND DEVICE FOR THE FINAL STORAGE OF CONTAMINATED SOLIDSInfo
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Description
KRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT Unser ZeichenKRAFTWERK UNION AKTIENGESELLSCHAFT Our mark
VPA 80 P 9 3 2 0 OEVPA 80 P 9 3 2 0 OE
Verfahren und Einrichtung zur Endlagerung von kontaminierten FeststoffenProcess and device for the final disposal of contaminated solids
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Endlagerung von schwach bis mittel radioaktiv kontaminierten Feststoffen, insbesondere Filterkerzen oder Filterkerzeneinsätze, mit einem diesen betriebsmäßig zugeordneten Transportmittel, bei dem die Feststoffe in einem zur Endlagerung vorgesehenen Abfallbehälter mit einem Bindemittel bedeckt werden. Sie bezieht sich ferner auf eine Einrichtung zur Ausübung des genannten Verfahrens.The invention relates to a method for the final storage of weakly to moderately radioactively contaminated solids, in particular filter cartridges or filter cartridge inserts, with a means of transport that is operationally assigned to them, in which the solids are covered with a binding agent in a waste container intended for disposal. It also relates to a facility for carrying out the aforementioned procedure.
Aus der DE-OS 25 46 428 ist es bekannt, daß Filterkerzen oder Filterkerzeneinsätze in der Weise für die Endlagerung vorbereitet werden, daß sie in dem dafür vorgesehenen Abfallbehälter, zum Beispiel einem sogenannten Normfaß, getrocknet und dann mit heißem Bitumen übergössen werden. Der Gießvorgang erstreckt sich über 30 Minuten oder mehr. Auf diese Weise werden Hohlräume vermieden, die sonst unter Umständen durch Schrumpfen des Bitumens zustande kommen können. Das Beladen des Abfallbehälters ist dabei offengelassen. Im Hinblick auf die Trocknung und das als Einbettungsmaterial verwendete Bitumen, das mit einer relativ hohen Temperatur verarbeitet werden muß, kann jedoch erwartet werden, daß das Trocknen und Einbinden in einer dafür vorgesehenen Anlage stattfindet, so daß ein Transport der Filterkerzen vom Ort ihres betriebsmäßigen Gebrauchs zu dieser Anlage erforderlich ist. Dieser Transport, der im Hinblick auf Strahlenschutzbestimmungen aufwendig sein kann, soll bei der Erfindung vermieden werden.From DE-OS 25 46 428 it is known that filter cartridges or filter cartridge inserts in the manner for final storage be prepared so that they can be stored in the designated waste container, for example a so-called standard barrel, dried and then poured over with hot bitumen. The casting process takes 30 minutes or more. In this way, cavities are avoided, which might otherwise result from shrinkage of the bitumen can come. The loading of the waste container is left open. In terms of drying and that as Embedding material used bitumen, which must be processed at a relatively high temperature, can however, it is expected that drying and binding will take place in a dedicated facility so that it is necessary to transport the filter candles from the place of their operational use to this system. This Transport, which can be expensive with regard to radiation protection regulations, is to be avoided with the invention will.
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Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Abfallbehälter an dem Kontaminierungsort des Feststoffes im Inneren eines Abschirmbehälters so aufgestellt wird, daß er mit dem Transportmittel zu beladen ist, daß der Abschirmbehälter nach dem Beladen des Abfallbehälters mit einem Deckel versehen wird, daß der Deckel mit dem Abfallbehälter dicht verschlossen wird, daß der Abfallbehälter über eine Kupplungsstelle mit einer Zuleitung für ein Bindemittel verbunden und mit diesem aufgefüllt wird, daß der Deckel vom Abfallbehälter gelöst und vom Abschirmbehälter abgenommen wird, daß der Abfallbehälter mit einem endlagerungsfähigen Verschluß versehen wird und daß der Abfallbehälter zur Endlagerung abtransportiert wird. Hierbei wird der besondere Transportvorgang erspart, weil die kontaminierten Feststoffe mit den für ihren Betrieb ohnehin erforderlichen Transportmitteln in den Abfallbehälter eingebracht werden. Danach wird die Endlagerfähigkeit durch die Zuführung des Bindemittels hergestellt. Dabei handelt es sich vorzugsweise um Beton oder Zementmilch, die ohne besondere Einrichtungen transportiert und verfüllt werden können. Es genügt ein gegebenenfalls mit Mischeinrichtungen versehenes Transportgefäß etwa in der Art eines Zementmischers, wie er auf Baustellen eingesetzt wird, mit einer nachgeschalteten Dickstoffpumpe.According to the invention it is provided that the waste container at the contamination site of the solid inside a Shielding container is set up so that it is to be loaded with the means of transport that the shielding container after loading the waste container is provided with a lid that the lid tightly with the waste container is closed that the waste container via a coupling point connected to a supply line for a binder and filled with this that the lid from Waste container is released and removed from the shielding container that the waste container with a disposable Closure is provided and that the waste container is transported away for final disposal. Here the special transport process is saved, because the contaminated solids with those already necessary for their operation Means of transport are introduced into the waste container. After that, the final storage capacity is increased by the supply of the binder. This is preferably concrete or cement milk without special facilities can be transported and filled. A mixing device, if necessary, is sufficient equipped transport container, for example in the manner of a cement mixer, as it is used on construction sites, with a downstream thick matter pump.
Der Abfallbehälter wird vorzugsweise während des Füllvorganges über eine an dem Deckel vorgesehene Kupplungsstelle an ein Abgassystem angeschlossen. Damit kann man vermeiden, daß Radioaktivität mit dem beim Auffüllen entstehenden und entweichenden Gas verbreitet wird.The waste container is preferably connected to an exhaust system during the filling process via a coupling point provided on the cover. So you can avoid that radioactivity is spread with the gas produced and escaped during filling.
Außerdem kann der Füllstand während des Füllvorganges mit Hilfe einer durch den Deckel führenden öffnung überprüft werden. Dies kann durch Beobachtung erfolgen, so daßIn addition, the filling level can be checked during the filling process with the aid of an opening leading through the lid will. This can be done by observation, so that
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ein Fenster genügt. Man kann aber auch Sonden oder Peilstäbe zur Feststellung des Füllstandes benützen.a window is enough. But you can also use probes or dipsticks to determine the fill level.
Als Einrichtung zur Ausübung des Verfahrens ist nach der weiteren Erfindung vorgesehen, daß ein an sich bekannter Abschirmbehälter einen auf seine Ladeöffnung passenden Deckel aufweist, der auf der Behälterinnenseite eine Dichtung für einen von dem Abschirmbehälter umschlossenen Abfallbehälter aufweist, und daß auf der Behälteraußenseite des Deckels mindestens eine Kupplungsstelle zur Verbindung einer äußeren mit einer durch den Deckel führenden Leitung vorgesehen ist. Die Leitung kann vorteilhaft schräg durch den Deckel führen, um die Abschirmung auch im Bereich des Deckels nicht zu unterbrechen. Zu dem gleichen Zweck kann sie abgewinkelt sein. Unter schräg wird auch eine Form verstanden, bei der die Leitung schraubenlinienförmig durch den Deckel geführt ist.An den Enden der Schraubenlinie können Krümmer vorgesehen sein, die einen zur Deckelfläche senkrechten Austritt ergeben. Ferner ist es möglich, daß die Leitung eine auswechselbare Auskleidung umfaßt. Damit kann man vermeiden, daß sie durch Bindemittel im Laufe des Gebrauchs verstopft wird.As a device for performing the method is provided according to the further invention that a known per se Shielded container has a lid that fits onto its loading opening and is located on the inside of the container has a seal for a waste container enclosed by the shielding container, and that on the Container outside of the lid at least one coupling point for connecting an outer with one through the Cover leading line is provided. The line can advantageously lead obliquely through the cover to the Shielding in the area of the cover cannot be interrupted. They can be angled for the same purpose be. Angled is also understood to mean a shape in which the line leads helically through the cover There can be elbows at the ends of the helix be provided, which result in an exit perpendicular to the cover surface. It is also possible that the conduit comprises a replaceable liner. This can be used to avoid that they are caused by binders in the Becomes clogged in the course of use.
Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben, das in der einzigen Figur in einem Vertikalschnitt schematisch dargestellt ist.To explain the invention in more detail, an exemplary embodiment is described with reference to the accompanying drawing, which is shown schematically in the single figure in a vertical section.
Mit 1 ist ein Abschirmbehälter bezeichnet, der aus Stahl oder Beton bestehen kann und eine für die sichere Abschirmung der Strahlung bemessene Wandstärke aufweist. Dieser Behälter 1 wird bei dem Verfahren nach der Erfindung mit einem nicht dargestellten Transportwagen an den Ort befördert, an dem die Kontamination der für die Endlagerung zu behandelnden Feststoffe stattfindet. Beim1 with a shielding container is referred to, which can be made of steel or concrete and one for safe shielding the radiation has a wall thickness measured. This container 1 is used in the method according to the invention transported with a transport trolley, not shown, to the place where the contamination of the final storage solids to be treated takes place. At the
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Ausführungsbeispiel handelt es sich um Filterkerzen 2, die zum Beispiel in der Abwasser- oder Kühlmittelreinigungsanlage eines Kernkraftwerkes, insbesondere eines Druckwasserreaktors, anfallen. Diese Filterkerzen 2 werden mit nicht dargestellten Greifern als Transportmittel durch Fernbedienung aus ihren Filtergehäusen entnommen.Embodiment is it to filter candles 2, for example in the sewage or coolant cleaning system a nuclear power plant, in particular a pressurized water reactor. These filter candles 2 are removed from their filter housings by remote control using grippers, not shown, as a means of transport taken.
Nach der Erfindung wird der Abschirmbehälter 1 mit einem Abfallbehälter 3 in Form eines genormten 200 1 Stahlfasses beladen und zu dem Betriebsort gefahren, so daß er mit dem genannten Greifer beladen werden kann. Die Filterkerzen 2 behalten dabei einen bestimmten Abstand von der Innenwand des Abfallbehälters 3* weil dieser mit einem Stützgitter 4 versehen ist.According to the invention, the shielding container 1 is loaded with a waste container 3 in the form of a standardized 200 l steel barrel and driven to the operating site so that it can be loaded with the said gripper. The filter candles 2 keep a certain distance from the inner wall of the waste container 3 * because it is provided with a support grid 4.
Nach dem Beladen des Abfallbehälters 3 wird der Abschirmbehälter 1 mit einem Deckel 6 verschlossen. Dieser Deckel bildet auch eine Dichtung für den Abfallbehälter 3, denn eine Weichstoffdichtung 7 legt sich auf einen Behälterflansch 8 des Abfallbehälters. Er ist darüber hinaus wesentlicher Bestandteil einer Einbindevorrichtung für die Filterkerzen 2.After loading the waste container 3, the shielding container 1 is closed with a lid 6. This lid also forms a seal for the waste container 3, because a soft material seal 7 lies on a container flange 8 of the waste container. It is also an essential part of a binding device for the filter candles 2.
Der Deckel 6, der wie der Abschirmbehälter aus Abschirmmaterial besteht, umfaßt eine in der Figur schräg gezeichnete, tatsächlich schraubenlinienförmig verlaufende Leitung 10, die auf der Oberseite 11 des Deckels eine Kupplungsstelle 12 in Form einer Flanschverbindung für den Anschluß einer Bindemittelleitung 13 aufweist. Statt der Flanschverbindung kann vorteilhaft auch eine Schnellschlußkupplung mit einer Radialdichtung vorgesehen sein. Die durch den Deckel führende Leitung 10 kann dabei einen auswechselbaren Einsatz 14 aufweisen, der als flexibler Kunststoffschlauch ausgeführt ist und nach dem Vergießen gut zu säubern ist oder durch einen neuen ersetzt wird.The lid 6, which, like the shielding container, is made of shielding material, comprises an oblique in the figure drawn, actually helically extending line 10, which is on the top 11 of the cover has a coupling point 12 in the form of a flange connection for the connection of a binding agent line 13. Instead of the flange connection, a quick-action coupling with a radial seal can also be advantageous be provided. The line 10 leading through the cover can have an exchangeable insert 14, which is designed as a flexible plastic hose and is easy to clean or through after potting a new one is replaced.
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Durch den Deckel 6 führt ferner eine zweite Leitung 16 in der aus der Figur ersichtlichen abgewinkelten Form. Sie ist an der Deckeloberseite 11 mit einer Kupplungsstelle 17 ebenfalls in Form einer Schnellschlußkupplung ausgerüstet, so daß eine Abluftleitung 18 angeschlossen werden kann, die zu einem Abgas- oder Abluftsystem führt.A second line 16 also leads through the cover 6 in the angled shape shown in the figure. It is on the top side 11 of the cover with a coupling point 17, also in the form of a quick-action coupling equipped so that an exhaust line 18 can be connected to an exhaust or exhaust system leads.
Hinter der Bildebene führt eine in der Figur nicht dargestellte dritte Leitung durch den Deckel 6, die mit einer weiteren Kupplungsstelle 20 ausgerüstet ist. Dort kann ein Füllstandsmesser 21 angebracht werden, zum Beispiel ein in den Abfallbehälter 3 ragender Schwimmerkörper, oder ein Peilstab oder die anschließend beschriebene pneumatische Meßlanze.Behind the image plane, a third line, not shown in the figure, leads through the cover 6, with the another coupling point 20 is equipped. There a level meter 21 can be attached to Example, a float protruding into the waste container 3, or a dipstick or the one described below pneumatic measuring probe.
Beim Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ein Wagen vorgesehen, der in der Figur durch die gestrichelte Linie angedeutet ist und tatsächlich in Form einer Sackkarre oder eines Handwagens ausgebildet sein kann. Der Wagen 24 umfaßt die für die Beschickung mit dem Bindemittel notwendigen Einrichtungen in leicht transportabler Form.In the embodiment of the invention, a carriage is provided, which is indicated in the figure by the dashed line is indicated and can actually be in the form of a hand truck or a handcart. Of the Carriage 24 includes the equipment necessary for loading the binding agent in an easily transportable manner Shape.
Der als Bindemittel mit besonderem Vorteil verwendete Betonbrei (keine Erwärmung erforderlich, Abbinden auch unter Luftabschluß) wird in einem Aufgabetrichter 25 eingerührt, der mit einem Mischer 26 ausgerüstet ist. Der Mischer wird von einem Pneumatikmotor 27 betätigt.The concrete slurry used as a binding agent with particular advantage (no heating required, also setting in the absence of air) is 25 in a feed hopper stirred in, which is equipped with a mixer 26. The mixer is operated by a pneumatic motor 27.
Dieser wird über ein Ventil 28 von einer pneumatischen Sammelleitung 29 gespeist, die über eine Schnellkupplung 30 mit dem in Kraftwerken üblicherweise vorhandenen Druckluftnetz verbunden werden kann.This is fed via a valve 28 from a pneumatic collecting line 29, which is connected via a quick coupling 30 can be connected to the compressed air network usually present in power plants.
Die Austragsöffnung 32 des Trichters 25 führt zu einer Dickstoffpumpe 33, die von einem zweiten Pneumatikmo-The discharge opening 32 of the funnel 25 leads to a Thick matter pump 33, which is operated by a second pneumatic motor
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tor 34 angetrieben wird. Dieser ist über ein Ventil 35 ebenfalls mit der Sammelleitung 29 verbunden.gate 34 is driven. This is via a valve 35 also connected to the manifold 29.
Die Dickstoffpumpe 33 fördert in eine zu der Schnellkupplung 12 führende Bindemittelleitung 13 über ein Membranventil 36, dessen Membran 37 pneumatisch zu betätigen ist. Für die pneumatische Betätigung ist eine Steuerleitung 38 mit einem Ventil 39 vorgesehen, dessen Antriebseinrichtung 40 von einem Fluidikbaustein 41 betätigt wird.The thick matter pump 33 conveys into a binding agent line 13 leading to the quick coupling 12 via a Diaphragm valve 36, the diaphragm 37 of which is to be actuated pneumatically is. For the pneumatic actuation, a control line 38 is provided with a valve 39, the Drive device 40 is actuated by a fluidics module 41.
Der Fluidikbaustein 41 gehört zu der Füllstandsmeßeinrichtung, die vorstehend als Ganzes mit 21 bezeichnet wurde. Sie umfaßt eine in der Figur nicht dargestellte Düse, die mit einem Luftstrom bei verringertem Druck beaufschlagt wird. Zu diesem Zweck ist der Fluidikbaustein 41 über ein Druckminderventil 42 mit der Sammelleitung 29 verbunden. Der gewünschte Druck von zum Beispiel 0,1 bar kann mit einem Druckmeßgerät 43 überwacht werden. Jedenfalls wird der Stand des in den Abfallbehälter 3 eingespeisten Bindemittels durch den mit wachsendem Bindemittelstand steigenden Staudruck erfaßt. Deshalb kann dann, wenn die gewünschte Bindemittelhöhe erreicht ist, über den FluidlJsfcaustein 41 ein Kommando auf das Ventil 39 gegeben, so daß die weitere Bindemittelzufuhr durch Schließen des Membranventils 36 gestoppt wird.The fluidics module 41 belongs to the level measuring device, which was designated as a whole with 21 above. It includes one not shown in the figure Nozzle to which a stream of air is applied at reduced pressure. The fluidics module is for this purpose 41 is connected to the collecting line 29 via a pressure reducing valve 42. The desired pressure of for example 0.1 bar can be monitored with a pressure measuring device 43. Anyway, the state of the in the waste bin 3 fed in binder due to the increasing back pressure as the binder level increases recorded. Therefore, when the desired binding agent height is reached, the fluid canister 41 can be used a command is given to the valve 39, so that the further supply of binder by closing the membrane valve 36 is stopped.
Wie man sieht, ist die mit dem Wagen 24 transportabl ausgebildete Aufgabevorrichtung für das Bindemittel leicht beweglich, so daß sie ebenso wie der Abschirmbehälter 1 unmittelbar zum Betriebsort gebracht werden kann, wo die abzutransportierenden Filterkerzen 2 anfallen. Die Figur zeigt ferner, daß für den Betrieb der neuen Einbindevorrichtung nur ein einziger Energieträger benötigt wird, nämlich die über die Schnellkupplung 30 eingespeiste Druckluft. Die Betätigung der damitAs can be seen, the delivery device for the binding agent, which is designed to be transportable with the carriage 24 easily movable, so that they can be brought directly to the place of operation just like the shielding container 1 can where the removed filter cartridges 2 occur. The figure also shows that for the operation of the New binding device only requires a single energy source, namely the one via the quick-release coupling 30 compressed air fed in. The actuation of thus
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gespeisten Motoren 27 und J>k für den Mischer 26 und die Dickstoffpumpe 33 kann im übrigen ebenso wie der Abschluß des Ventils 36 vom Füllstand abhängig gemacht werden, wenn dies erwünscht ist. Ferner ist es denkbar, die Füllstandsmessung und die Motor- und Ventilbetätigung auch mit einem anderen Energieträger zu betreiben, zum Beispiel elektrisch auszuführen, wobei die Regelung elektronisch erfolgt. Aber auch hier wäre es vorteilhaft, daß die Zahl der Anschlußleitungen durch Verwendung eines einzigen Energieträgers klein gehalten wird.The motors 27 fed and J> k for the mixer 26 and the thick matter pump 33 can also be made dependent on the filling level, as can the closure of the valve 36, if this is desired. It is also conceivable to operate the level measurement and the motor and valve actuation with another energy source, for example to be carried out electrically, with the regulation being carried out electronically. But here, too, it would be advantageous if the number of connecting lines is kept small by using a single energy source.
Bei dem Verfahren nach der Erfindung wird der für die Endlagerung zu behandelnde Feststoff nur noch mit dem für seinen Betrieb ohnehin erforderlichen Transportmittel bewegt, bevor er für die Endlagerung konditioniert ist. Mit diesem Transportmittel wird er nämlich in den Abfallbehälter 3 eingebracht, der sich im Abschirmbehälter 1 befindet. Danach wird mit Hilfe des als Einbindevorrichtung benutzten Deckels 6 die für die Endlagerung erforderliche Konditionierung durch Einfüllen von Zementmilch oder Beton vorgenommen. Nach der Uberdeckung damit und gegebenenfalls nach dem Aushärten des Zements wird der Deckel 6 abgehoben. Dann kann der Abfallbehälter 3 durch einen Deekel verschlossen werden, so daß der Abfallbehälter zur Endlagerung vorbereitet ist.In the method according to the invention, the solid to be treated for final storage is only with the Moves the means of transport that are already required for its operation before it is conditioned for final disposal is. With this means of transport it is brought into the waste container 3, which is located in the shielded container 1. Then it is used as a binding device used cover 6 the conditioning required for final storage by filling with cement milk or concrete. After covering it with it and, if necessary, after the cement has hardened the cover 6 is lifted off. Then the waste container 3 can be closed by a cover, so that the waste container is prepared for final disposal.
Das Abnehmen des Deckels 6 und das Aufsetzen des nicht dargestellten Verschlusses für den Abfallbehälter 3 kann aber auch an anderer Stelle vorgenommen werden. Dabei kann der Abschirmdeckel 6 nach dem Lösen der Kupplungsstellen für die Leitungen 13 und 18 und gegebenenfalls dem Abbau der Füllstandsmessung 21 mit zu dem Ort gebracht werden, wo das Aufsetzen des Verschlusses für den Abfallbehälter erfolgt.Removing the cover 6 and putting on the closure (not shown) for the waste container 3 but can also be done elsewhere. In this case, the shielding cover 6 can after loosening the coupling points for the lines 13 and 18 and, if necessary, the dismantling of the level measurement 21 with the location be brought where the attachment of the closure for the waste container takes place.
9 Patentansprüche
1 Figur9 claims
1 figure
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Verfahren und Einrichtung zur Endlagerung von kontaminierten FeststoffenProcess and device for the final disposal of contaminated solids
Zur Endlagerung von schwach bis mittel radioaktiv kontaminierten Feststoffen, die in einem zur Endlagerung vorgesehenen Abfallbehälter (3) mit einem Bindemittel bedeckt werden, werden die diesen Feststoffen (2) betriebsmäßig zugeordneten Transportmittel benutzt. Zu diesem Zweck wird der Abfallbehälter (3) am Kontaminierungsort im Inneren eines Abschirmbehälters (1) so aufgestellt, daß er mit dem Transportmittel zu beladen ist. Ein Deckel (6) des Abschirmbehälters, der Kupplungsstellen (12, 17, 20) zum Anschluß einer Zuleitung (13) für ein Bindemittel aufweist, gestattet dann das Auffüllen des Abfallbehälters (3). Dann wird der Abfallbehälter (3) mit einem endlagerungsfähigen Verschluß versehen und mit dem Abschirmbehälter (1) zur Endlagerung abtransportiert. Die Erfindung kommt insbesondere für die Beseitigung von Filterkerzen (2) in Frage.For the final storage of weak to medium radioactive contaminated solids in a for final disposal provided waste container (3) are covered with a binder, these solids (2) are operational assigned means of transport used. For this purpose, the waste container (3) is at the point of contamination placed inside a shielded container (1) so that it can be loaded with the means of transport is. A cover (6) of the shielding container, the coupling points (12, 17, 20) for connecting a supply line (13) for a binding agent then allows filling of the waste container (3). Then it will be the waste container (3) is provided with a lock that can be disposed of and with the shielded container (1) transported away for final disposal. The invention is particularly useful for removing filter candles (2) in question.
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