(19)
(11) EP 0 143 364 A1

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
05.06.1985  Patentblatt  1985/23

(21) Anmeldenummer: 84113300.2

(22) Anmeldetag:  05.11.1984
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)4G21F 9/32
(84) Benannte Vertragsstaaten:
CH DE FR IT LI SE

(30) Priorität: 18.11.1983 DE 3341748

(71) Anmelder: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT
80333 München (DE)

(72) Erfinder:
  • Queiser, Horst, Dipl.-Ing.
    D-6454 Bruchköbel (DE)
  • Meininger, Siegfried, Dipl.-Ing.
    D-6472 Altenstadt (DE)
  • Kleinschroth, Karl-Heinz, Dipl.-Ing.
    D-6000 Frankfurt 71 (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Verfahren und Ofen zur Beseitigung radioaktiver Abfälle


    (57) Zur Beseitigung radioaktiver Abfälle kann man einen Ofen (1) verwenden, der Elektroden (20, 31) zur elektrischen Erhitzung aufweist. Der Ofen (1) kann am unteren Ende einen Auslaß (38) für Schlackenstoffe haben sowie eine Gasabfuhrleitung (43). Sein Schacht (30) umfaßt einen selbsttragenden Rohrkörper (26), der in einem Metallgehäuse (13) lösbar angeordnet ist. Am oberen Ende des Schachtes kann eine Leitung (50) für die Zufuhr von Wasser angeschlossen sein. Damit wird kohlenstoffhaltiger Abfall, gegebenenfalls auch Kohlenstoff eines Kohlenbettes, zu Wassergas (CO + H2) umgesetzt, das nach einer Reinigung in einer Abgasanlage verbrannt wird. Der Auslaß des Metallgehäuses umfaßt einen beweglichen Rost (38).




    Beschreibung


    [0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Beseitigung toxischer, insbesondere radioaktiver Abfälle durch Veraschung in einem elektrisch beheizten Ofen unter Zufuhr eines Oxidationsmittels, wobei gasförmige Endprodukte in einer Abgasanlage weiterbehandelt und feste Rückstände in Behälter eingefüllt werden. Sie richtet sich ferner auf einen Ofen zur Beseitigung radioaktiver Abfälle durch Erhitzung in einem Gehäuse mit einem Schacht aus feuerfestem Material, der mit zwei Elektroden in Verbindung steht, wobei am oberen Ende des Gehäuses eine Einfüllöffnung für Abfälle und am unteren Ende des Gehäuses ein Auslaß für Schlackenstoffe vorgesehen ist.

    [0002] Die Erhitzung kann in einem Ofen in verschiedener Weise erfolgen, zum Beispiel durch die exothermische Reaktion einer normalen Verbrennung. Zur Beseitigung radioaktiver Abfälle ist auch eine elektrische Beheizung unter Verwendung von zwei Elektroden vorgesehen, wie zum Beispiel in der Zeitschrift "Atomwirtschaft", Juli 1976, Seiten 352 bis 356 in dem Aufsatz "Behandlung hochradioaktiver Abfälle" dargelegt ist. Dabei geht es um die Verglasung hochradioaktiver Abfälle.

    [0003] Eine elektrische Erhitzung liegt auch bei anderen Ofen zur Beseitigung von kohlenstoffhaltigen Abfällen, zum Beispiel Holz, Haushaltmüll oder dergleichen vor, mit denen eine Vergasung zur Energiegewinnung bezweckt ist. Sie erwärmen die Abfälle mit einem Kohlenbett, das mit zwei Elektroden in Verbindung steht. Die Erhitzung führt zu einer Volumenverringerung. Deshalb ist am unteren Ende des Ofens ein kleiner Auslaß für Schlackenstoffe vorgesehen. Zur Ableitung von Gasen ist der Ofen etwa in der Mitte zu einem Ringkanal erweitert, von dem eine Gasabfuhrleitung ausgeht.

    [0004] Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Abfälle zunächst in einer ersten Temperaturzone von 200 bis 400°C entgast werden, daß die entgasten Abfälle durch eine zweite Temperaturzone mit mehr als 8000C geführt werden, daß die Gase aus der ersten Temperaturzone durch die zweite Temperaturzone geführt werden, und daß die Abgase außerhalb des Ofens mit Sauerstoffüberschuß verbrannt werden.

    [0005] Die Erfindung geht von der Tatsache aus, daß die Aktivitätsträger üblicherweise als Feststoffe vorliegen, so daß die Beseitigung der radioaktiven Abfälle dann das geringste Volumen für eine gesicherte Endlagerung ergibt, wenn die restlichen Feststoffe aufs äußerste konzentriert werden können. Dazu dient bei der Erfindung die Vergasung, mit der große Anteile der Abfallstoffe nach einer pyrolytischen Umwandlung gasförmig abgeführt werden. Durch die Verbrennung wird dafür gesorgt, daß die vergasten Bestandteile, die an sich giftig sein können oder unverbrannt eine Explosionsgefahr bilden, keine gesicherte Lagerung erfordern sondern ins Freie abgegeben werden können. Die Radioaktivität bleibt in den Feststoffen, deren Restvolumen nur noch wenige Prozent der ursprünglichen Abfallmenge beträgt.

    [0006] Die Gase sollten in einer Abgasanlage vor der Verbrennung gereinigt, insbesondere gewaschen werden, denn damit können mitgerissene Feststoffteile zurückgehalten werden, die noch als Aktivitätsträger wirken könnten. Solche Feststoffteile werden insbesondere dadurch vorteilhaft beseitigt, daß das Waschwasser über die erste in die zweite Temperaturzone des Ofens geleitet wird. Seine Aktivitätsträger können damit an die Feststoffe im Ofen abgegeben werden, so daß keine Probleme durch Abwasserbeseitigung entstehen können. Das Waschwasser kann dort zugleich die Pyrolyse beeinflussen, zum Beispiel zur Umsetzung von Kohlenstoff zu Wassergas (Co + H2) beitragen.

    [0007] Auch die verbrannten Gase können mindestens teilweise in den Ofen zurückgeführt werden. Damit kann man dort zum Beispiel die Druckverhältnisse in einer die Temperaturzonen umgebenden Ofenummantelung beeinflussen und damit eine das Ofeninnere abschirmende Schicht bilden, die das Austreten von Radioaktivität oder das unerwünschte Eindringen von Sauerstoff verhindert. Die verbrannten Gase können auch zur Kühlung durch den Ofenmantel geführt werden. Zu dem gleichen Zweck können aber auch andere inerte Gase, zum Beispiel Stickstoff, verwendet werden.

    [0008] Die zurückgeführten Gase können auch zur Vorwärmung der zu verbrennenden Gase benutzt werden. Dies ist besonders günstig, wenn die vorgewärmten Gase anschließend durch Aerosolfilter geführt werden, deren Wirksamkeit infolge der verringerten relativen Feuchtigkeit zunimmt.

    [0009] Die Erfindung beschäftigt sich ferner mit Ofen der eingangs genannten Art und hat das Ziel, solche Öfen auch für die Behandlung radioaktiver Abfälle zu ertüchtigen. Dabei ergeben sich deswegen Probleme, weil die Abfälle zu einer Konzentrierung der Radioaktivität im Ofenbereich führen können, so daß die Wartung und Reparatur der Öfen, die aufgrund des Verschleißes durch den Verbrennungsvorgang unverläßlich ist, stark beeinträchtigt werden kann. Außerdem soll der neue Ofen für eine Vielzahl von radioaktiven Abfallstoffen geeignet sein, die beim Bekannten keine Rolle spielen, zum Beispiel auch für flüssige oder jedenfalls flüssigkeitshaltige, schlammförmige Abfallstoffe.

    [0010] Erfindungsgemäß ist der Ofen so ausgebildet, daß der Schacht einen selbsttragenden Rohrkörper umfaßt, der in einem Metallgehäuse lösbar angeordnet ist, und daß am oberen Ende des Schachtes im Metallgehäuse eine mit einem Deckel verschließbare Öffnung mit einem größeren Querschnitt als der Querschnitt des Rohrkörpers vorgesehen ist.

    [0011] Mit der Erfindung wird erreicht, daß der von den Abfallstoffen und von der Erhitzung am meisten beanspruchte Teil des Ofens leicht ausgewechselt werden kann. Damit kann die radioaktive Belastung des Personals in Grenzen gehalten werden. Anders ausgedrückt wird im Ge- gensatz zu festen Öfen mit üblicherweise gemauertem Schacht bei Erreichen einer bestimmten noch zulässigen Aktivität der selbsttragende Rohrkörper aus dem Ofen herausgehoben und entweder gesichert beseitigt oder durch eine Dekontaminationsbehandlung für einen weiteren Einsatz zurechtgemacht. Die Beseitigung ist besonders leicht zu bewerkstelligen, wenn der Rohrkörper gemäß der weiteren Erfindung mit seinen Außenabmessungen kleiner ist als die Innenabmessungen eines standardisierten Lagerbehälters (Normfaß). Er wird dann beim Auswechseln lediglich mit einem Hebezeug als ganzes in diesen Lagerbehälter eingesetzt und kann damit gegebenenfalls nach einer Fixierung mit Zement oder dergleichen zwischen- oder endgelagert werden.

    [0012] Damit die selbsttragende Bauweise des vorzugsweise als Keramikkörper ausgebildeten Rohrkörpers auch bei den Belastungen des Einsetzens in das Metallgehäuse des Ofens, vor allem aber beim Ausheben und Abtransport erhalten bleibt, kann der Rohrkörper zusätzlich mit einem Blechmantel eingefaßt und/oder armiert sein, zum Beispiel mit Stahl- oder Glasfasereinlagen.

    [0013] Zwischen dem Metallgehäuse und dem Rohrkörper kann vorteilhaft ein Ringspalt vorgesehen sein, der mit einer Wärmeisolierung versehen ist. Diese kann eine Gasatmosphäre sein, zum Beispiel Stickstoff. Man kann auch mit Vakuum arbeiten oder Verspiegelungen vorsehen. Vorteilhaft kann der Ringspalt mit einer Abgasleitung des Metallgehäuses in Verbindung stehen, so daß das Abgas die inerte Atmosphäre bildet.

    [0014] Der Ringspalt ermöglicht den schnellen Austausch des Rohrkörpers. Er kann danach bemessen werden, daß der Austausch durch Fernbedienung zur Vermeidung von Strahlenbelastungen möglich ist. Bei Bedarf kann die Wärmeisolierung im Ringspalt aber auch durch bekannte Isolierstoffe, zum Beispiel Glaswatte, Folienisolierungen oder dergleichen bewirkt werden, die eine seitliche Festlegung des Rohrkörpers gestatten und vorzugsweise ebenfalls leicht lösbar ausgebildet sind.

    [0015] Der Rohrkörper kann vorteilhaft auf inneren Konsolen des Metallgehäuses aufsitzen. Die Konsolen werden dabei so ausgebildet, daß sie möglichst geringe Wärmeleitungsbrücken bilden. Dabei kann eine Elektrode als Ringelektrode ausgebildet und unter den Konsolen angeordnet sein. Sie ist damit von dem Gewicht des Rohrkörpers entlastet. Dies ist besonders günstig, wenn die Ringelektrode in einem von unten in das Metallgehäuse einschiebbaren Topf sitzt. Der Topf formt gegebenenfalls diese Elektrode und sorgt für deren spaltfreie Verbindung mit dem Rohrkörper.

    [0016] Der Rohrkörper kann zur mechanischen Festlegung von dem die Oberseite des Metallgehäuses bildenden Deckel über verformbare Zwischenglieder unter Druck gesetzt sein. Als solches Zwischenglied eignet sich vor allem ein Dichtungsring zum Beispiel in Form eines Asbestgewebes.

    [0017] In dem Deckel kann ferner eine quer zur Deckelfläche verschiebbar gelagerte Elektrode vorgesehen sein. Die Verschiebbarkeit soll zum Ausgleich von Abbrand der Elektrode eine gleichmäßige Energieeinleitung ermöglichen. Dabei ist es günstig, wenn die Elektrode exzentrisch im Deckel sitzt und geneigt oder gekrümmt so angeordnet ist, daß ihr unteres Ende in der Achse des Rohrkörpers liegt. Hierdurch wird der Platz für eine Beschickung des Ofens im Gegensatz zu dem Fall vergrößert, daß die Elektrode insgesamt in der Ofenachse angeordnet ist.

    [0018] Eine weitere vorteilhafte Ausbildung der Erfindung besteht darin, daß unterhalb des Rohrkörpers ein beweglicher Rost vorgesehen ist. Der Rost kann zugleich als verschließbarer Auslaß des Metallgehäuses dienen. Er kann aber auch noch mit einem in Auslaßrichtung nachgeschalteten Dichtungsverschluß, zum Beispiel einem Schieber oder sogar mit einer Schleusenkammer ergänzt werden. Jedenfalls wird durch den beweglichen Rost eine Auflockerung des im Ofen behandelten Gutes ermöglicht, die das Festsitzen verhindert. Dies ist deswegen wichtig, weil bei der erfindungsgemäßen Behandlung radioaktiver Abfälle die Zugänglichkeit eingeschränkt ist, so daß eine Auflockerung des Ofeninhalts nur mit besonderen Vorsichtsmaßnahmen denkbar ist.

    [0019] Zur näheren Erläuterung der Erfindung wird anhand der beiliegenden Zeichnung ein Ausführungsbeispiel beschrieben. Dabei ist in Fig. 1 in schematischer Darstellung eine Einrichtung zur Abfallbeseitigung nach der Erfindung dargestellt. Die Fig. 2 zeigt einen Vertikalschnitt durch den zur Einrichtung gehörenden Ofen in größerem Maßstab.

    [0020] Die Einrichtung umfaßt als wesentliches Element einen Ofen 1. Er wird über eine Leitung 2 aus einem nicht dargestellten Speicher mit brennbaren, erforderlichenfalls in einer gestrichelt gezeichneten Mühle 3 zerkleinerten radioaktiven Abfällen beaufschlagt. Die Abfälle werden in einen Einfülltrichter 4 dosiert. Dessen Auslaß 5 führt in eine Schleuse 6 mit den beiden Schleusenverschlüssen 7 und 8. Gewünscht ist ein kontinuierlicher Betrieb im Ofen, wobei die Abfallmenge vor allem von der Ofengröße, dagegen weniger von der Abfallart abhängt. Beim Ausführungsbeispiel wird schwach- bis mittelaktiver Abfall beliebiger Konsistenz mit etwa 50 kg/h verarbeitet.

    [0021] Der Auslaß der Schleuse 6 führt zu einer Einfüllöffnung 12 in einem metallischen Ofengehäuse 13. Das Gehäuse 13 umfaßt einen zylindrischen Stahlmantel 14 mit vertikalen Rippen 15 an der Außenseite (Fig. 2). Die glatte Innenseite des Mantels 14 hat einen Durchmesser von 700 bis 750 mm. Am oberen Ende des Stahlmantels 14 ist ein Flansch 16 vorgesehen, auf den ein ebener Deckel 17 aufgeschraubt ist. In diesem ist die Einfüllöffnung 12 ausgespart.

    [0022] Zur Erreichung eines möglichst großen Querschnitts kann die Einfüllöffnung 12 um elne zentrale Graphitelektrode 20 herumgewölbt sein, wie bei 21 strichpunktiert angedeutet ist. Die in einer Führung 22 verschiebbar angeordnete Elektrode 20 kann aber auch außerhalb der strichpunktiert dargestellten Achse 24 des Gehäuses 13 angeordnet sein, damit ein großer Querschnitt der Einfüllöffnung 12 im Deckel 17 möglich ist.

    [0023] An der Innenseite des Mantels 14 sind um den Umfang verteilt Konsolen 25 angebracht. Sie tragen einen keramischen Rohrkörper 26 mit einer zylindrischen Außenwand, die mit einer Blechumhüllung 27 versehen ist, und mit aus der Fig. 2 ersichtlichem, sich in Stufen nach unten verjüngendem Innenprofil 28. Der Durchmesser des Zylinders beträgt 650 mm, seine Höhe etwa 800 mm. Der Rohrkörper 26 begrenzt einen Schacht 30, in den die Elektrode 20 hineinragt. Am unteren Ende des Schachtes 30 ist eine Ringelektrode 31 vorgesehen. Sie ist als Kohle-Eisen-Stampfmasse ausgebildet und in einem Topf 32 angeordnet, der einschiebbar in der Unterseite 33 des Gehäuses 13 sitzt. Die Elektrode 31 wird mit dem Topf 32 von unten gegen den Rohrkörper 26 gepreßt, so daß ein möglichst spaltfreier Anschluß entsteht.

    [0024] Der Innendurchmesser der Ringelektrode 31 ist kleiner als der kleinste Durchmesser des Rohrkörpers 26. Dort ist an den Topf 32 ein Auslaßrohr 35 angeschlossen. Es führt in einen erweiterten Auslaßtrichter 36, der einen das Auslaßrohr 35 umgebenden Ringraum 37 bildet. Am unteren Ende des Trichters 36 ist ein beweglicher Rost 38 angebracht. Er dient als verschließbarer Auslaß für Schlackenstoffe, die über eine Auslaßschleuse 39 mit den Absperrschiebern 40 und 41 in ein Faß 42 ausgetragen werden können.

    [0025] An der Oberseite des Trichters 36 ist eine Abgasleitung 43 angebracht. Sie führt über einen Kühler 44 in einen Zentrifugalabscheider 45. Aus der Abgasleitung werden etwa 110 Nm3/h abgezogen.

    [0026] Dem Zentrifugalabscheider 45 sind zwei in Reihe liegende Gaswäscher 46 und 47 mit je etwa 150 1 Waschflüssigkeit nachgeschaltet, die über eine Flüssigkeitsleitung 48 verbunden sind. Die Leitung 48 führt von der Unterseite des Gaswäschers 47 zum oberen Bereich der Flüssigkeit im Gaswäscher 46,während die Gasleitung von der Oberseite des Gaswäschers 46 ausgeht und in dem unteren Teil des Gaswäschers 47 mündet. Der Gaswäscher 47 wird aus einer Leitung 49 mit Waschflüssigkeit, zum Beispiel Frischwasser nachgefüllt, weil die Waschflüssigkeit in einer Menge bis zu etwa 15 1/h aus dem Gaswäscher 46 über eine Leitung 50 mit einer Pumpe 51 in den Ofen 1 gefördert wird. Damit ergibt sich eine Gaswäsche im Gegenstrom zur Waschflüssigkeit.

    [0027] Aus dem Gaswäscher 47 wird das Gas mit einer Wasserringpumpe 55 abgezogen und über einen Vorwärmer 56 und ein Feinfilter 57 (Aerosolfilter) in einen Brennraum 58 gefördert. Die Wasserringpumpe 55 ergibt durch ihre innige Vermischung der Abgase mit dem Ringwasser eine weitere Gasreinigung. Der Brennraum 58 wird über eine Pumpe 59 mit etwa 165 Nm3/h Verbrennungsluft versorgt. Die damit gebildeten etwa 400 Nm3/h Abgase werden zur Kühlung mit der von einer Pumpe 60 gelieferten Luft im Verhältnis 1:3 gemischt. Somit gelangen etwa 1600 Nm3/h über eine Leitung 61 zu einer Fortluftleitung 62, die über einen Filter 63 in einen Kamin 64 führt.

    [0028] Von dem Brennraum 58 führt eine Leitung 66 über den Vorwärmer 56, einen Kühler 67 und eine Pumpe 68 in den Ringspalt 70 zwischen der Außenseite 27 des Rohrkörpers 26 und der verspiegelten Innenseite des Mantels 14. Der Ringspalt 70 bildet damit eine den Rohrkörper umschließende Wärmeisolierung, die zugleich dafür sorgt, daß in den Schacht 30 keine Luft eintreten kann, die mit brennbaren Gasen ein zündfähiges Gemisch bildet.

    [0029] Auf der Oberseite des Rohrkörpers 26 sitzt als nachgiebige Zwischenlage ein Dichtungsring 71 zum Beispiel in Form einer Asbestschnur. Er sorgt für eine Kraft in vertikaler Richtung nach unten. Sie entsteht dadurch, daß der Deckel 17 beim Aufschrauben den Rohrkörper 26 auf die Konsolen 25 preßt.

    [0030] Im Deckel 17 mündet die Leitung 50 für die Zuführung von Prozeßwasser. Als Auslaß kann eine Düse 73 von der Unterseite des Deckels 17 in das Innere des Schachtes 30 gerichtet sein. Die Düse 73 kann so ausgebildet sein, daß eine gleichmäßige Beschickung des Schachtes 30 insbesondere am Rand in der Nähe des Rohrkörpers 26 möglich ist.

    [0031] Eine weitere Leitung 75, die über den Deckel 17 von oben in den Schacht 30 führt, ist für die Einspeisung von flüssigen Abfallstoffen, zum Beispiel von organischen Flüssigkeiten, ölen, Lösungsmitteln oder dergleichen vorgesehen, die mit der neuen Einrichtung behandelt werden sollen.

    [0032] Der Schacht 30 ist im Normalfall bis zum unteren Ende 76 der Elektrode 20 mit einer Kohlenfüllung 77 aufgeschüttet, deren gewölbte Oberseite bei 78 angedeutet ist. Die Kohle dient als elektrisch leitendes Material für die Einleitung der Erwärmung durch elektrischen Strom. Zu diesem Zweck wird mit einem Transformator 80 eine Spannung von zum Beispiel 40 V über eine Leitung 81 an den Topf 32 mit der Ringelektrode 31 einerseits gelegt. Das andere Ende des Transformators ist über die Leitung 82 an die Elektrode 20 angeschlossen. Die Spannung wird in Abhängigkeit von der Ofentemperatur geregelt.

    [0033] Die elektrische Erwärmung in der KohlenfUllung in Form einer Widerstandsheizung wird bei der Erfindung in zwei Temperaturzonen genutzt. Die erste Temperaturzone 84 oberhalb der Kohlenfüllung 77 führt bei Temperaturen von 200 bis 4000C zu einer Entgasung der radioaktiven Abfälle. Dabei zerfallen organische Verbindungen bis auf das Kohlenstoffskelett (Schwelkoks). Anschließend werden die Reste (Schwelkoks, Metalle, Mineralien usw.) in der zweiten Temperaturzone 85 bei Temperaturen von mehr als 10000 bis auf den unbrennbaren Rückstand vergast. Dabei kann durch die Zufuhr des Prozeßwassers über die Leitung 50, das zur Ergänzung des mit den Abfällen anfallenden Wassers in diese Temperaturzone als Wasserdampf gelangt, die bekannte Wassergasreaktion erreicht werden (C + H2O→CO + H2). Das Wassergas wird zusammen mit dem in der Zone 84 freigesetzten Gas, das durch die Zone 85 geführt und dort umgesetzt wird, über die Leitung 42 abgezogen.

    [0034] Der verbleibende Feststoffanteil der Abfälle von 1 bis 1,5 kg/h wird über den beweglichen Rost 38 abgezogen, wobei durch die Rostbewegung eine vorteilhafte Auflockerung des im Schacht 30 enthaltenen Materials erreicht wird. Es fällt beim Öffnen des Schiebers 41 in das Normfaß 42, das zur Abschirmung höherer Aktivitäten einen Betoneinsatz enthalten kann oder außen mit einer Abschirmung versehen wird.

    [0035] Mit dem neuen Verfahren werden brennbare radioaktive Abfälle auf wenige Prozent des Ursprungsvolumens verringert. Die Aktivität ist dabei praktisch ausschließlich in dem geringen Feststoffvolumen gebunden. Wenn das zur Gaswäsche verwendete Wasser durch Säurereste, zum Beispiel mit Chlor oder Schwefel,stärker verunreinigt sein sollte, die sich im Kreislauf anreichern, kann zur Abhilfe eine Alkalisierung vorgenommen werden, bei der sich die entstehenden Salze in den Feststoffen ablagern, so daß sie mit diesen ausgetragen werden können. Eine Bindung solcher Schadstoffe kann auch durch die Zugabe von Kalk in den Brennraum, gegebenenfalls zusammen mit den Abfällen erreicht werden.

    [0036] Der beschriebene Ofen 1 ist wegen seiner flexiblen Betriebsweise besonders für die Beseitigung unterschiedlicher radioaktiver Abfälle ausgezeichnet geeignet, zumal er selbst, aber auch die damit zu verbindenden Komponenten für die Gasreinigung nur geringe Abmessungen und Gewichte aufweisen, so daß die ganze Einrichtung mit einem Tragrahmen in einem Container untergebracht und damit mobil gestaltet werden kann. Dennoch ist es denkbar, daß der neue Ofen mit seinem leicht auswechselbaren Rohrkörper auch an anderer Stelle, zum Beispiel zur Erhitzung aggressiver Chemikalien, eingesetzt wird, die für den Umweltschutz von Interesse sein kann.


    Ansprüche

    1. Verfahren zur Beseitigung toxischer, insbesondere radioaktiver Abfälle durch Veraschung unter Zufuhr eines Oxidationsmittels, wobei gasförmige Endprodukte in einer Abgasanlage weiterbehandelt und feste Rückstände in Behälter eingefüllt werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Abfälle in einem elektrisch beheizten Ofen zunächst in einer ersten Temperaturzone von 200 bis 4000C entgast werden, daß die entgasten Abfälle durch eine zweite Temperaturzone mit mehr als 800°C geführt werden, daß die Gase aus der ersten Temperaturzone durch die zweite Temperaturzone geführt werden, und daß die Abgase außerhalb des Ofens mit Sauerstoffüberschuß verbrannt werden.
     
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Gase in der Abgasanlage vor der Verbrennung gewaschen werden und daß das Waschwasser über die erste in die zweite Temperaturzone des Ofens geleitet wird.
     
    3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Innenraum des Ofens ein leichter Unterdruck gehalten wird.
     
    4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die verbrannten Gase mindestens teilweise in den Ofen zurückgeführt werden und daß die zurückgeführten Gase zur Vorwärmung der zu verbrennenden Gase benutzt werden.
     
    5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die vorgewärmten Gase durch ein Aerosolfilter geführt werden.
     
    6. Ofen zur Beseitigung von Abfällen durch Erhitzung in einem Gehäuse mit einem Schacht aus feuerfestem Material, der mit Elektroden in Verbindung steht, wobei am oberen Ende des Gehäuses eine Einfüllöffnung für Abfälle und am unteren Ende des Gehäuses ein Auslaß für Schlackenstoffe vorgesehen ist, insbesondere zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (30) einen selbsttragenden Rohrkörper (26) umfaßt, der in einem Metallgehäuse (13) lösbar angeordnet ist, und daß am oberen Ende des Schachtes (30) im Metallgehäuse (13) eine mit einem Deckel (17) verschließbare Öffnung mit einem größeren Querschnitt als der Querschnitt des Rohrkörpers (26) vorgesehen ist.
     
    7. Ofen nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Außenabmessungen des Rohrkörpers (26) kleiner sind als die Innenabmessungen eines standardisierten Lagerbehälters.
     
    8. Ofen nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Metallgehäuse (13) und dem Rohrkörper (26) ein Ringspalt (70) vorgesehen ist, und daß der Ringspalt (70) mit einer Wärmeisolierung versehen ist.
     
    9. Ofen nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper (26) armiert, insbesondere mit einem Blechmantel (27) eingefaßt ist.
     
    10. Ofen nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper (26) auf inneren Konsolen (25) des Metallgehäuses (13) sitzt und daß eine Elektrode als Ringelektrode (31) ausgebildet und unter den Konsolen (25) angeordnet ist.
     
    11. Ofen nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringelektrode (31) in einem von unten in das Metallgehäuse einschiebbaren Topf (32) sitzt.
     
    12. Ofen nach einem der Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Rohrkörper (26) von dem die Oberseite des Metallgehäuses (13) bildenden Deckel (17) über ein verformbares Zwischenglied (71) unter Druck gesetzt ist, wobei das Zwischenglied vorzugsweise ein Dichtungsring (71) ist.
     
    13. Ofen nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Elektrode (20) in dem Deckel (17) quer zur Deckelfläche verschiebbar gelagert ist, die insbesondere exzentrisch im Deckel (17) sitzt und geneigt oder gekrümmt so angeordnet ist, daß ihr unteres Ende in der Achse (24) des Rohrkörpers (26) liegt.
     
    14. Ofen nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß unterhalb des Rohrkörpers (26) ein beweglicher Rost (38) vorgesehen ist, und daß der Rost (38) als verschließbarer Auslaß des Metallgehäuses (13) dient.
     




    Zeichnung










    Recherchenbericht