166398. lajstromszámú szabadalom • Eljárás és berendezés folyékony radioaktív hulladékok forráspontnál alacsonyabb hőmérsékleten történő besűrítésére és végleges tárolására
5 166398 6 vetkeztében a tartály alján a víz hőmérséklete alacsonyabb lesz mint a felületén, és ez elősegíti az oldott állapotban levő só kicsapódását a tartály alján. A kialakuló hőmérsékletgradiens további következménye az lesz, hogy a fűtőtér alján a transzport gáz hőmérséklete alacsonyabb lehet, mint a folyadék hőmérséklete a víztükrön mérve, így a transzport közegben levő vízpára kondenzációja már a fűtőtér alsó részében megindulhat, és a kondenzációnál felszabaduló hő visszajut a 8 belső tartályba, amivel javul a rendszer termikus hatásfoka. A fűtőtérben kondenzálódó csapadék 11 csonkon és szifonon keresztül 13 kondénzgyűjtő tartályba jut. Amennyiben a berendezés teljesítményét a belső tartály falán át bevihető hőmennyiség csökkenése korlátozza' (pl. a tartály elszennyeződése miatt), úgy a fűtés intenzitása azáltal fokozható, hogy a transzport gázba a két tartály közötti térbe gőzt vezetnek. A beadott gőz kondenzátuma hozzáadódik a besűrítő térből elragadott pára kondenzátumához. A transzport közeg a 12 kilépő csonkon keresztül hagyja el a besűrítőt és a 14 kondenzátorba jut. A 14 kondenzátor feladata a transzport közegben levő vízpára jó hatásfokú eltávolítása. A 14 kondenzátort álló vagy fekvő kivetelű csöves hőcserélő képezi. A kondenzátor csöveiben a hideg 15 hűtővíz, a csövek közti térben pedig a transzport közeg áramlik. A hűtőfelületre irányuló hőáram nagyobbrészt a transzport közegben levő vízpára kondenzációjából, kisebb részt a transzport közeg lehűléséből adódik. A kondenzátorból kilépő transzport közeg hőmérsékletéből keveset veszít, relatív nedvességtartalma viszont 100%-nál kisebb lesz. A transzport közeg abszolút értékben mért nedvességtartalma közel van a kilépő hűtővíz hőmérsékletéhez tartozó telítettségi nedvesség-tartalomhoz. A 14 kondenzátorban és a 9 külső tartály alján összegyűlt csapadék a 13 kondénzgyűjtő tartályban gyűlik össze. Itt célszerű a csapadék aktivitását folyamatosan ellenőrizni. Ellenőrzés után a csapadék visszajuttatható a hulladékot termelő objektumba. A kondenzátorból a transzport közeget 16 ventillátor 17 fűtőegységbe szállítja. A 17 fűtőegység gőzzel vagy forró vízzel fűtött hagyományos kalorifer, amelyből a felmelegedett transzport közeg visszajut a 3 besűrítőbe. A berendezésben a transzport közeg zárt körben kering. Ha a transzport közeg levegő, a rendszer működhet kis depresszióval, vagy túlnyomással, egyéb gázok alkalmazása esetén csak túlnyomással. Levegő transzport közegnél a depressziót 18 csonknak a hulladékkezelő létesítmény elszívó szellőzésébe való csatlakozása biztosítja. Túlnyomásos kivitelben a 18 csonkon keresztül betáplált gáz hozza létre a túlnyomást és biztosítja a veszteségek utánpótlását. Mivel a rendszer teljesen zárt, a gázszivárgás minimálisra csökkenthető. A transzport közeg aktivitása kicsi, így az esetleges szivárgásokat a hulladékkezelő létesítmény szellőzése elviszi. A találmány szerinti hulladékkezelő rendszerben a közegek üzemi jellemzői a következők lehetnek: Transzport közeg (levegő vagy nitrogén esetén) — Hőmérséklet a besűrítő tartály előtt 80—160 °C — Hőmérséklet a kondenzátor előtt 40—90 °C — Hőmérséklet a kondenzátor után 30—80 °C — Fajlagos légforgalom víztükörre vonatkoztatva 200—400 m3 /m 2 .h A hulladékvíz hőmérséklete a belső tartályban 50—90 °C Az elpárologtatás sebessége (víztükörre vonatkoztatva) erősen változik a transzport közeg milyensége és az üzemi paraméterek függvényében. Tájékoztató értéke 2—15 kp/m2 .h. A dekontaminálási tényező szintén sok 5 paraméter függvénye, tájékoztató értéke páratisztítás nélkül 105 —10 6 . A találmány szerinti berendezés elhelyezése erősen függ a kezelendő hulladékvizek fajlagos aktivitásától és összetételétől. Szokásos esetben biológiai védelemmel 10 csak a besűrítő tartályt és esetleg az adagolótartályt kell ellátni. Ha a sűrítő-tároló tér a pépes halmazállapotú sűrítménnyel megtelik, a külső csatlakozásokat lezárják. A két tartály közti teret utólag szilárduló, vízzáró anyaggal pl. híg cement habarccsal vagy forró folyé-15 kony bitumennel célszerűen ki kell önteni. Ugyanígy kiönthető a tárolótartályt körülvevő épület fala és a tartály közti tér is. A töltőanyag bevezetése a tartályba, vagy a tartály köré előre beépített csöveken át történik. A töltőanyag 20 megkötése után a használaton kívül helyezett tároló további kezelést és felügyeletet nem igényel, hermetikusságát tartósan megőrzi. Kis egységeknél a megtelt tárolótartály elszállítható. Amennyiben a radioaktív szennyvizet szolgáltató ob-25 jektum szennyvizében a sótartalom magas, vagy a keletkezett szennyvizeket hagyományos bepárlóval elősűrítik, a találmány szerinti berendezés kisebb fajlagos felületi teljesítménnyel egyszerűbb kivitelben, olcsóbban építhető. Az egyszerűsítést az teszi lehetővé, hogy a hul-30 ladék besűrítésére és végleges tárolására szolgáló tartály nem kettősfalú, hanem egyfalú. Ez a berendezés lényegében megegyezik a 2—3. ábrán ábrázolt berendezés 9 külső tartályával és ezt a megoldást a 4—5. ábrán tüntettük fel. A 2—3. ábra szerinti kettős tartályhoz képest 35 az eltérés csak annyi, hogy a transzport közeg 12 kivezető csonkja a fedél öblösödő felületén van elhelyezve, és elmarad a külső tartály kondenz elvezető 11 csonkja. A tartály lábazata az álló hengeres tartályoknál szokásos kivitelben készülhet. Ennél a kiviteli alaknál a pá-40 rolgási hővel arányos hőbevezetés is a folyadéktükrön keresztül történik, a tartály oldalfalán keresztül a hőbevezetés értelemszerűen elmarad. A hőt és párát szállító transzport közeget ennél a megoldásnál a tartály tetején kialakított tangenciális beve-45 zető 5 csonkon keresztül örvényáramban a folyadékfelszín fölé irányítjuk, és a transzport közeget a tartály felső öblösödő részén elhelyezett 12 kivezető csonkon keresztül vezetjük el. A szóban forgó kiviteli alak folyadéktükörre vonatkozó fajlagos teljesítménye a transzport 50 közeg korábban megadott paraméterei esetén 1—2 kg/m2 .h. A kisebb fajlagos teljesítményű egy-falú tartállyal készülő kiviteli alaknál a külső berendezések változatlanok maradhatnak, de megoldható a 14 kondenzátor rész-55 áramba történő kapcsolása is. Ennél a kiviteli alaknál a kisebb fajlagos teljesítmény és fűtésigény miatt a helyi körülményektől függően mérlegelhető a 17 fűtőegység villamos fűtésű kivitelben történő alkalmazása. 60 A töltés és besűrítés befejezése után a tartós tárolás biztonsága azáltal növelhető, hogy a tartály és a tartályt körülvevő építmény — célszerűen betoncella — közé utólag szilárduló, vízzáró anyagot pl. forró folyékony bitument vagy lúgos cementhabarcsot juttatnak. A ta-65 lálmány szerinti berendezés összes kiviteli alakjának elő-3
