200971. lajstromszámú szabadalom • Kombinált szeparációs eljárás atomerőművi hulladékoldatok inaktív sótartalmának csökkentésére
HU 200971 B mértékű kationokat az alkáli ionokhoz képest legalább 10-en szelektivitással megkötő ioncserélő berendezés -, A10 ioncserélőből a nitrátos oldatot a 11 Cs+ ioncserélőbe vezetjük - a 11 Cs + ioncserélő K2Me- Fe(CN)6 típusú, aholMe=Co++, Zn++, Ni+ + vagyCu+ +, nagyfelületű, célszerűen AI2O3 hordozókra felvitt szervetlen töltetű, Cs+ ionokat az egyéb alkáli ionokhoz képest legalább lö4-en szelektivitással megkötő ioncserélő berendezés majd a 11 Cs+ ioncserélőből - adott esetben a T3 átmeneti tárolón keresztül - a tisztított nitrátoldatot a 3 bepárlóba vezetjük, ismert módon bepároljuk, és a tömény oldatot a 12 nitráttartályba vehetjük és mint ipari hulladékot tároljuk, ugyanakkor a 7 fémionleválasztó koncentrátumát: vagy - adott esetben a Ti átmeneti tárolóban tárolás után - a 3bepárlóban ismert módon bepároljuk, a sűrítményt a 9/a kristályosítóban ismert módon kristályosítjuk, a kivált, szennyezett bórsavat ismételt lecsapásra a B* bórsavvezetéken az 1 gyűjtőtárolóba - célszerűen egy következő savas gyűjtőtartályba visszavezetjük, avagy célszerűen a c recirkulációs vezetéken a 7 fémionelválasztóból közvetlenül egy következő gyűjtőtartályba vezetjük, míg a 8 bórsav-nitrát elválasztó bórsavban dús permeátumát - adott estben az átmeneti T2 tárolótartályon keresztül vezetve - a 3 bepárlóban ismert módon bepároljuk, a sűrítményt a 9/b kristályosítóban ismert módon kristályosítjuk, a nyert ''■őrsavat, a D kondenzvíz vezetéken át kondenzvízlél hígítva, a 13 regeneráló tartályban gyűjtjük, a kristályosítás anyalúgját pedig a folyamat elejére, a 2 szűrő vagy a 6 mikroszűrő elé visszavezetjük, vagy - a 2.a. ábra szerint - b) a 8 bórsav-nitrát elválasztja vezetjük, - amely a két- és többértékű ionokra legalább 95%-ban visszatartó fordított ozmózis berendezés, amellett, hogy az alkáli-nitrátokat legalább 50%-ban, a bórsavat pedig legfeljebb 30%-ban tartja vissza - ennek a 8 bórsav-nitrát elriasztónak bórsavban dús permeátumát - adott esetben a T2 átmeneti tárolótartályon vezetve - a 3 bepárlóban ismert módon bepároljuk, a sűrítményt a 9/b kristályosítóban ismert módon kristályosítjuk, a nyert bórsavat a D kondenzvíz vezetéken át kondenzvízzel hígítva a 13 regeneráló tartályban gyűjtjük, a kristályosítás anyalúgját pedig a folyamat elejére, a 2 szűrő vagy a 6 mikroszűrő elé visszavezetjük, ugyanakkor a 8 bórsav-nitrát elválasztó koncentrátumát a 7 fémionelválasztóba vezetjük, majd a keletkezett permátumot, amely alkáli-nitrátban dús frakció, a 10 ioncserélőbe, majd a 11 Cs+ ioncserélőbe, majd - adott esetben a T3 átmeneti tárolón keresztül - a tisztított nitrát oldatot a 3 bepárolóba vezetjük, ismert módon bepároljuk és a tömény oldatot a 12 nitráttartályba vezetjük és mint ipari hulladékot tároljuk, ugyanakkor a fémionelválasztó koncentrátumát, vagy - adott esetben a Ti átmeneti tárolóban tárolás után - a 3 bepárlóban ismert módon bepároljuk, a sűrítményt a 9/a kristályosítóban ismert módon kristályosítjuk, a kivált szennyezett bórsavat ismételt lecsapásra a Bx bórsav vezetéken az 1 gyűj-7 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 tőtartályba visszavezetjük, ' avagy célszerűen a c recirkulációs vezetéken a 7 fémionelválasztóból közvetlenül egy következő gyűjtőtartályba vezetjük, ugyanakkor a 2 szűrő, a mikroszűrő anyalúgját a 10 ioncserlő regeneráló oldatát, a 11 Cs+ ioncserélő kimerült töltetét a Ci, C2, C3, C4 és Cs összekötő vezetékeken keresztül, mint radioaktivitást koncentráltan tartalmazó hulladékokat a 4 radioaktív tartályban gyűljük, a X Ci összekötő vezetéken át az 5 cementezőbe vezetjük, az 5 cementezőbe az Feementezési adalékvezetéken keresztül cementezési adalékanyagot vezetünk és a radioaktivitást koncentráltan tartalmazó hulladékot ismert módon megszilárdítjuk. Az egyes termékáramok nagysága a szeparációs műveletek hatékonyságára és a szabadalom szerinti eljárás és berendezés gazdaságosságára az alábbiak szolgáltatnak adatot. Ellenpélda: Az 1. ábra szerinti, jelenleg legkorszerűbb, atomerőművi hulladékoldat feldolgozási technológia főbb adatai a következők: A feldolgozott hulladékoldat mennyisége: 40 000 m3/év A feldolgozott hulladékoldat átlagkoncentrádója: c = 1,9 kg/m3 Inakív sótartalom a kémiai kezelés és bórsav oldhatóságának stabilizálása után: M = 821/év A gyártott betontömbök térfogata: E = 350 m3/év Költség: 7.10'Ft/év. 8 1. Példa: Nagylaboratóriumi méréseket végeztünk modellezett atomerőművi hulladékoldat kombinált szeparációs eljárással való feldolgozására. A felhasznált berendezés főbb jellemzői a következők voltak: 1 - tartály térfogata 2 m3, kónuszos fenékkel, levegőbefúvásos keveréssel, 2 - filcbetétes szűrő, szűrési mérete 3 pm, eltömődés esetén visszaöbÚtéssel regenerálható, 3 - bepárló, a PAV-nál alkalmazott bepárló mérethű kicsinyített mása, 4- zagytartó, ~601, 5 - cementezőt nem működtettünk, 6 - Brunswick gyártmányú, 0,1 pjn-es aszimmetrikus poliszulfon szűrő, 7 - FT 402514 típusú kompozit membránmodullal működő fordított ozmózis műveleti egység, 8 - SC 3080 típusú cellulóz-acetát membránmodullal működő fordított ozmózis műveleti egység, 9/a, 9/b - keverővei ellátott 10 dm-es hengeres edény, 10,11-28 mm 0-jű 1200 mm hosszú, szelektív ioncserélővel (Alox-KCFC, illetve DouÚte C 467 -formájú) töltött oszlopok, 12,13 - 20 dm3-es tároló edények. A modellezett atomerőművi hulladékoldat főbb jellemzői (adagolás alapján): Térfogat: 2 m3 Összsótartalom: 1,9 kg/m3 Alkáli-nitrátok: 1,02 kg/m3 pH = 8,07 A radioaktivitás viselkedését az elválasztási fo-5
