Conditioning of ashes from incineration plant in special furnaces
Description
In this report we describe the development of a melting process for radioactive ashes. After a literature survey about the state of the art and investigated ash compositions the in-can-melting was elected for further work. Based on literature data lab experiments with inactive simulates were performed to investigate different additives (net work formers and transformers) for melting point reduction. Na-Tetraborate was most effective. An addition of 50% by weight (concerning ash weight) was sufficient to melt all simulates at 10000C. The products showed similar low leach rates like vitrified HAW. With two different melting furnaces (Naber, LINN) full scale experiments were performed. The results were not quite sufficient because of uncomplete melting (Naber) resp. unsufficient operation (LINN). Nevertheless the results of the lab experiments could be nearly verified (Compressive strength 60-160 N/mm2, Diffusion coefficient for Boron E-17 - E-19 m2/s). Based on the technical experiments a plant was designed for hot operation. A cost estimation for conditioning and final disposal amounted to 19 DM/kg ash. (orig.)
Availability note (English)
MF available from INIS under the Report Number.Abstract (German)
Im vorliegenden Bericht wird die Entwicklung eines Schmelzverfahrens fuer Asche kerntechnischer Verbrennungsanlagen beschrieben. Nach einer umfangreichen Literaturrecherche ueber den Stand der Technik und ueber vorhandene Daten ueber Aschezusammensetzungen wurde das In-Can-Melting-Verfahren fuer die Weiterentwicklung ausgewaehlt. Auf Basis der Literaturdaten wurden mit simulierten Aschen Labor-Schmelzversuche durchgefuehrt. Es wurden Additive (Netzwerkbildner und -wandler) zur Schmelzpunkterniedrigung erprobt. Na-Tetraborat erwies sich dabei am wirksamsten. Ein Zusatz von 50% bez. auf das Aschegewicht reichte aus, um bei 10000C saemtliche Simulate aufzuschmelzen. Das Auslaug- und Korrosionsverhalten der Produkte war fast so gut wie das von verglastem HAW. Mit zwei technischen Oefen (Naber, LINN) wurden Schmelzversuche im 50 kg-Massstab durchgefuehrt. Die Ergebnisse waren wegen nicht optimal aufgeschmolzener Produkte (Naber) bzw. technischen Maengeln (LINN) nicht ganz befriedigend, die Ergebnisse der Laborversuche konnten jedoch im grossen und ganzen verifiziert werden (Druckfestigkeiten 60-160 n/mm2, Diffusionskoeffizienten fuer Bor E-17 - E-19 m2/s). Es wurde auf Basis der Versuche ein Anlagenkonzept fuer den aktiven Betrieb entwickelt. Eine Kostenschaetzung belief sich auf 19 DM/kg fuer Konditionierung und Endlagerung. (orig.)
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Additional details
Additional titles
- Subtitle (English)
- Final report
- Original title (German)
- Konditionierung von Aschen aus Verbrennungsanlagen in speziellen Schmelzoefen
- Original subtitle (German)
- Abschlussbericht.
Publishing Information
- Imprint Pagination
- 97 p.
- Report number
- NUKEM-FuE--88042
INIS
- Country of Publication
- Germany
- Country of Input or Organization
- Germany
- INIS RN
- 21032512
- Subject category
- S12: MANAGEMENT OF RADIOACTIVE WASTES, AND NON-RADIOACTIVE WASTES FROM NUCLEAR FACILITIES;
- Descriptors DEI
- ASHES; BENCH-SCALE EXPERIMENTS; BORATES; COMPARATIVE EVALUATIONS; COST; FURNACES; LEACHING; MECHANICAL PROPERTIES; MELTING; POROSITY; RADIOACTIVE WASTE PROCESSING; RADIOACTIVE WASTES; SIMULATION; WASTE FORMS
- Descriptors DEC
- BORON COMPOUNDS; COMBUSTION PRODUCTS; DISSOLUTION; EVALUATION; MANAGEMENT; MATERIALS; OXYGEN COMPOUNDS; PHASE TRANSFORMATIONS; RADIOACTIVE MATERIALS; SEPARATION PROCESSES; SOLID WASTES; WASTE MANAGEMENT; WASTE PROCESSING; WASTES
Optional Information
- Contract/Grant/Project number
- Contract EC FI1W-0010-D(B); BMFT KWA 76061