IT9048030A1 - PROCESSING CONDITIONING OF ANIMAL CARCASES CONTAMINATED BY RADIONUCLIDES - Google Patents
PROCESSING CONDITIONING OF ANIMAL CARCASES CONTAMINATED BY RADIONUCLIDESInfo
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Description
Descrizione dell'invenzione industriale dal titolo: PROCEDIMENTO DI CONDIZIONAMENTO DI CARCASSE ANIMALI CONTAMINATE DA RADIONUCLIDI; Description of the industrial invention entitled: CONDITIONING PROCESS OF ANIMAL CARCASSES CONTAMINATED BY RADIONUCLIDES;
CAMPO DELL'INVENZIONE FIELD OF THE INVENTION
E' oggetto del presente trovato un procedimento di condizionamento , ai fini dello smaltimento definitivo, di carcasse di animali contaminati da radionuclidi, che prevede un trattamento con polvere di cemento secca , successiva sigillatura mediante aggiunta di malta cementizia ed adozione di un doppio contenimento mediante fusti in lamiera metallica. The present invention relates to a conditioning process, for the purposes of definitive disposal, of animal carcasses contaminated by radionuclides, which involves a treatment with dry cement powder, subsequent sealing by adding cement mortar and adopting a double containment by means of drums. in metal sheet.
Scopo dell'invenzione è quello di ottenere un prodotto le cui caratteristiche rispondano pienamente ai requisiti previsti dalle direttive nazionali relative alla gestione dei rifiuti radioattivi e che possa pertanto essere smaltito in condizioni tali da non costituire rischio alcuno per l'ambiente e per l'uomo. The purpose of the invention is to obtain a product whose characteristics fully meet the requirements of national directives relating to the management of radioactive waste and which can therefore be disposed of in conditions that do not pose any risk to the environment and to humans. .
STATO DELLA TECNICA STATE OF THE TECHNIQUE
Le carcasse di piccoli animali (ratti, conigli, pesci , etc.) contaminati da radionuclidi in seguito all'impiego come cavie di laboratorio presso Università, Ospedali, Istituti di ricerca etc., vengono generalmente smaltite in uno dei modi seguenti : The carcasses of small animals (rats, rabbits, fish, etc.) contaminated by radionuclides following use as laboratory guinea pigs at universities, hospitals, research institutes, etc., are generally disposed of in one of the following ways:
a) pirolisi a) pyrolysis
b) interramento in strati geologici superficiali b) burial in superficial geological strata
i ) tal quali i) as they are
ii ) previo condizionamento all'interno di un fusto in lamiera. ii) after conditioning inside a sheet metal drum.
Il processo di pirolisi, utilizzabile per tti i rifiuti radioattivi combustibili, presenta il notevole vantaggio di essere rapido e di ridurre di molto il volume dei rifiuti ( fattori di riduzione generalmente pari ad 1 fusto da 200 litri di ceneri, contro circa 20 fusti da 200 litri di carcasse contaminate ). The pyrolysis process, which can be used for all combustible radioactive waste, has the considerable advantage of being rapid and greatly reducing the volume of waste (reduction factors generally equal to 1 drum of 200 liters of ash, compared to about 20 drums of 200 liters of contaminated carcasses).
Per contro tuttavia presenta una serie di inconvenienti , i maggiori dei quali sono: On the other hand, however, it has a number of drawbacks, the biggest of which are:
a) concentrazione dei radionuclidi nelle ceneri, a seguito della forte riduzione di volume; a) concentration of radionuclides in the ashes, following the strong reduction in volume;
b) necessità di condizionamento delle ceneri derivanti dalla combustione b) need for conditioning of the ashes deriving from combustion
c ) volatilizzazione di alcuni radionuclidi quali il trizio, che devono essere bloccati per mezzo di filtri a carboni attivi, costituenti anch'essi un rifiuto una volta esausti c) volatilization of some radionuclides such as tritium, which must be blocked by means of activated carbon filters, which are also waste once exhausted
d ) problemi legati alla gestione degli impianti di incenerimento che richiedono assidui controlli e accurata manutenzione d) problems related to the management of incineration plants that require constant checks and careful maintenance
e) inconvenienti di carattere convenzionale degli inceneritori (formazione di , produzione di ceneri di combustione, ceneri leggere e ceneri volanti, anidride carbonica, etc.) e) drawbacks of a conventional nature of incinerators (formation of, production of combustion ashes, fly and fly ashes, carbon dioxide, etc.)
A ciò si aggiunga lo scarso numero di impianti operanti per l’incenerimento di rifiuti radioattivi e i conseguenti problemi di natura logistica . Add to this the low number of plants operating for the incineration of radioactive waste and the resulting logistical problems.
L'interramento in strati geologici superficiali ( "shallow land burial") è stato effettuato, in taluni casi, "seppellendo" direttamente le carcasse animali in siti non sempre idonei per caratteristiche idrologiche, morfologiche, geologiche, metereologiche , etc. The burial in superficial geological layers ("shallow land burial") was carried out, in some cases, by directly "burying" the animal carcasses in sites not always suitable for hydrological, morphological, geological, meteorological characteristics, etc.
E' impossibile, in situazioni del genere, garantire il contenimento dei radionuclidi, i quali finiscono per raggiungere, nel breve- medio periodo, la falda acquifera sottostante, con elevati rischi di trasferimento al mondo vegetale e animale. In such situations, it is impossible to guarantee the containment of radionuclides, which end up reaching, in the short-medium term, the underlying aquifer, with high risks of transfer to the plant and animal world.
Anche nel caso di siti adatti tuttavia, è più che mai opportuno il ricorso preventivo a sistemi di condizionamento del rifiuto, i quali, pur non garantendo in modo assoluto il confinamento degli inquinanti, costituiscono una prima, importante barriera contro il rilascio degli stessi. Il fusto in lamiera utilizzato per la preparazione e/o il trasporto del rifiuto condizionato costituisce poi una seconda barriera. Si vede quindi come il sistema migliore per il contenimento degli inquinanti vada ricercato nell'applicazione del sistema a barriere multiple, l'unico considerato in grado di limitare i rischi per l'ambiente e per l'uomo.( Si veda il lavoro di A.A. Rahman e F.P. Glasser "Cements in radioactive waste management" EUR 10803 EN, 1987). Even in the case of suitable sites, however, it is more than ever appropriate to use preventive waste conditioning systems, which, while not absolutely guaranteeing the confinement of pollutants, constitute a first, important barrier against their release. The sheet metal drum used for the preparation and / or transport of the conditioned waste then constitutes a second barrier. We therefore see how the best system for the containment of pollutants is to be found in the application of the multiple barrier system, the only one considered capable of limiting the risks for the environment and for man. (See the work of A.A. Rahman and F.P. Glasser "Cements in radioactive waste management" EUR 10803 EN, 1987).
L'attenzione è stata quindi focalizzata sui mezzi e le modalità di condizionamento dei rifiuti. A questo riguardo vengono generalmente impiegati sistemi a base di calce o cemento, con modalità tuttavia tali da dar luogo ad una serie di inconvenienti. Attention was therefore focused on the means and methods of waste conditioning. In this regard, lime or cement-based systems are generally used, however in ways such as to give rise to a series of drawbacks.
La calce, nonostante la sua efficacia nel decomporre le carcasse animali, non ha proprietà leganti, e la sua eventuale miscelazione con cemento porta alla formazione di un prodotto scarsamente compatto e tecnicamente povero. Lime, despite its effectiveness in decomposing animal carcasses, has no binding properties, and its eventual mixing with cement leads to the formation of a poorly compact and technically poor product.
Il cemento è stato a sua volta utilizzato molto empiricamente, senza una corretta valutazione dei rapporti ponderali, cosa che ha comportato la formazione di manufatti poco consistenti, incapaci di dare una qualunque garanzia di contenimento dei radionuclidi presenti. The cement was in turn used very empirically, without a correct evaluation of the weight ratios, which led to the formation of not very consistent artifacts, unable to give any guarantee of containment of the radionuclides present.
Compito del presente trovato è quello di ovviare agli inconvenienti sopracitati, proponendo un metodo di preparazione di manufatti a base cementizia per il contenimento di carcasse animali contaminate da radionuclidi, che prevede di trattare queste ultime all'interno di un fusto metallico con polvere secca di cemento Portland o pozzolanico, nelle quantità opportune , nell 'inserire il fusto all'interno di uno più grande che faccia da ulteriore contenimento, e nel sigillare il tutto con malta di cemento Portland o pozzolanico, riempiendo anche l'intercapedine tra i due fusti. The aim of the present invention is to obviate the aforementioned drawbacks by proposing a method for preparing cement-based products for containing animal carcasses contaminated by radionuclides, which involves treating the latter inside a metal drum with dry cement powder. Portland or pozzolanic, in the appropriate quantities, in inserting the stem inside a larger one that acts as a further containment, and in sealing everything with Portland cement or pozzolanic mortar, also filling the space between the two stems.
In questo modo si raggiungono i seguenti risultati : In this way, the following results are achieved:
ottenere un prodotto di dovuta consistenza; preparare un manufatto che possa essere trasportato secondo quanto prescritto dalle norme IAEA ( Agenzia Internazionale per l'Energia Atomica) per i colli di tipo A; obtain a product of due consistency; prepare a product that can be transported in accordance with the provisions of the IAEA (International Atomic Energy Agency) standards for type A packages;
realizzare una barriera multipla ( rifiuto trattato con polvere di cemento, primo fusto, intercapedine riempita con malta cementizia, secondo fusto) capace di contenere per tempi lunghi i radionuclidi . create a multiple barrier (waste treated with cement powder, first drum, cavity filled with cement mortar, second drum) capable of containing radionuclides for a long time.
Ulteriori caratteristiche e vantaggi dell'invenzione risulteranno evidenti dalla descrizione che segue, facendo riferimento agli allegati disegni che ne illustrano a solo titolo di esempio non limitativo alcune preferite forme di realizzazione. Nelle tavole: Further characteristics and advantages of the invention will become evident from the following description, with reference to the attached drawings which illustrate some preferred embodiments only by way of non-limiting example. In the tables:
la fig.1 mostra schematicamente la sequenza delle operazioni di inglobamento di carcasse animali contaminate entro un fusto in lamiera ; Fig. 1 schematically shows the sequence of operations for incorporating contaminated animal carcasses into a sheet metal drum;
la fig.2 è una vista in sezione longitudinale di un manufatto a barriera multipla costituito da un fusto interno contenente le carcasse animali e da un fusto esterno di dimensioni maggiori; Fig. 2 is a longitudinal section view of a multiple barrier product consisting of an internal stem containing the animal carcasses and an external stem of larger dimensions;
la fig.3 mostra lo schema a blocchi relativo al processo di condizionamento oggetto del presente trovato; Fig. 3 shows the block diagram relating to the conditioning process of the present invention;
la fig.4 mostra in sezione longitudinale una variante in cui più fusti contenenti carcasse di piccoli animali sono inseriti in un unico fusto esterno . Fig. 4 shows in longitudinal section a variant in which several stems containing carcasses of small animals are inserted in a single external stem.
Con riferimento alle figure 1 e 2, il procedimento di condizionamento, oggetto dell'invenzione, prevede le seguenti fasi: With reference to Figures 1 and 2, the conditioning process, object of the invention, provides for the following steps:
la solidificazione, mediante polveri di cemento secco, Portland o pozzolanico, di carcasse 6 di animali contaminati da radionuclidi entro un fusto A di lamiera metallica, sul fondo del quale è stata preventivamente realizzata una soletta 8 in malta cementizia 1; the solidification, by means of dry Portland or pozzolanic cement powders, of carcasses 6 of animals contaminated by radionuclides within a metal sheet drum A, on the bottom of which a slab 8 in cement mortar 1 has been previously made;
la formazione di una seconda soletta superiore 12 al di sopra dello strato delle carcasse 6; forming a second upper sole 12 above the carcass layer 6;
l'inserimento del fusto A all'interno di un secondo fusto B coassiale più grande e dotato di un'altra soletta 14 in malta cementizia; the insertion of the drum A inside a second larger coaxial drum B and equipped with another slab 14 in cement mortar;
il riempimento di tutti gli spazi vuoti tra i fusti A e B mediante malta di cemento avente consistenza fluida o semifluida, che viene colata sino alla formazione di una soletta superiore 16 in grado di sigillare l'intero manufatto; the filling of all the empty spaces between the drums A and B by means of cement mortar having a fluid or semi-fluid consistency, which is poured until the formation of an upper slab 16 capable of sealing the entire product;
una fase di stagionatura durante la quale il fusto B non deve essere sigillato con il coperchio metallico, affinchè attraverso gli strati di cemento e o di malta cementizia si possano liberare i gas derivanti da fenomeni di putrefazione delle carcasse animali . a curing phase during which the drum B must not be sealed with the metal lid, so that the gases deriving from putrefaction phenomena of animal carcasses can be released through the layers of cement and cementitious mortar.
Lo schema a blocchi relativo al processo di condizionamento è riportato in fig.3 The block diagram relating to the conditioning process is shown in fig. 3
A titolo esemplificativo diamo qui di seguito i dati relativi alle prove sperimentali effettuate. Sono stati impiegati due tipi di contenitori : By way of example, we give below the data relating to the experimental tests carried out. Two types of containers were used:
- fusto in lamiera da 60 lt. circa (dimensioni indicative interno =370 mm; altezza totale= 530 mm), sul fondo del quale è stata realizzata una soletta di 50-100 mm in malta cementizia costituita da cemento idraulico, sabbia silicea e acqua; (fig.1 ) - 60 lt sheet metal drum. approximately (approximate internal dimensions = 370 mm; total height = 530 mm), on the bottom of which a 50-100 mm cement mortar slab was created consisting of hydraulic cement, silica sand and water; (fig.1)
- fusto in lamiera da 220 lt. circa, omologato secondo le raccomandazioni ONU per gli imballaggi da impiegarsi per il trasporto delle merci pericolose (e che pertanto abbia superato la prova di caduta, la prova idraulica e la prova di accatastamento.) Sul fondo del fusto viene realizzata una soletta di 100-150 mm in malta cementizia (Fig.2) - 220 lt metal drum. approximately, approved according to the UN recommendations for packaging to be used for the transport of dangerous goods (and which therefore has passed the drop test, the hydraulic test and the stacking test.) A 100- 150 mm in cement mortar (Fig. 2)
Il fusto da 60 lt, munito di soletta di 50-100 mm in malta cementizia viene riempito con le carcasse di animali con la sequenza operativa indicata qui di seguito: The 60 liter drum, equipped with a 50-100 mm cement mortar base, is filled with animal carcasses with the following operating sequence:
- si versa cemento secco (preferibilmente Portland 425 o pozzolanico 425) nel fusto da 60 lt fino a raggiungere uno spessore di circa 20 mm; - dry cement (preferably Portland 425 or pozzolanic 425) is poured into the 60 liter drum until a thickness of about 20 mm is reached;
- si preleva dal surgelatore, dove viene conservata, una carcassa per volta, si toglie il sacco di plastica in cui è avvolta, si deposita entro il fusto sopra il cemento e si versa intorno altro cemento secco. La stessa operazione viene effettuata per la seconda carcassa e così via fino a coprire tutta la superficie del fustino; - it is removed from the freezer, where it is stored, one carcass at a time, the plastic bag in which it is wrapped is removed, deposited in the drum above the cement and poured more dry cement around it. The same operation is carried out for the second carcass and so on until the entire surface of the drum is covered;
si versa cemento secco in modo da coprire completamente le carcasse, formando, come si vede in fig.1, uno strato 18 di spessore adeguato; dry cement is poured so as to completely cover the carcasses, forming, as seen in fig. 1, a layer 18 of suitable thickness;
- si continua l'operazione fino al raggiungimento di uno spessore nel fusto tale da permettere di realizzare la soletta superiore ; - the operation is continued until a thickness in the shaft is reached such as to allow the creation of the upper slab;
- si realizza una soletta 12 dello spessore di circa 50 mm, al di sopra degli strati di carcasse. - a slab 12 with a thickness of about 50 mm is made above the layers of carcasses.
La sequenza delle operazioni è rappresentata nella fig.1. The sequence of operations is shown in fig. 1.
Il rapporto in peso tra cemento secco e carcasse animali deve essere compreso nell'intervallo 0.6+0.8, in modo da garantire l'intimo contatto tra il cemento secco e la pelle dell'animale e di conseguenza la completa idratazione del cemento tramite l'assorbimento dell'acqua contenuta nella stessa carcassa. Si favorisce in tal modo il processo di decomposizione della carcassa. The weight ratio between dry cement and animal carcasses must be in the range 0.6 + 0.8, in order to guarantee the intimate contact between the dry cement and the animal's skin and consequently the complete hydration of the cement through absorption. of the water contained in the same carcass. In this way the decomposition process of the carcass is favored.
Dopo il riempimento e la realizzazione della soletta superiore 12, il fusto da 60 lt viene introdotto all'interno del fusto da 220 lt, (fig.2) sul fondo del quale è stata preventivamente realizzata come si è detto una soletta di 100-150 mm in malta cementizia, posizionandolo al centro del medesimo. After the filling and construction of the upper slab 12, the 60 l drum is introduced inside the 220 l drum, (fig. 2) on the bottom of which a 100-150 liter slab has been previously made as mentioned above. mm in cement mortar, placing it in the center of the same.
Altra malta viene quindi colata negli spazi liberi tra il fusto da 60 lt e quello da 220 lt. La colata di malta viene arrestata dopo la formazione di una soletta superiore 14 che sigilla l'intero manufatto. Other mortar is then poured into the free spaces between the 60-liter and 220-liter drum. The pouring of mortar is stopped after the formation of an upper slab 14 which seals the entire product.
Il fusto viene lasciato stagionare in zona controllata per un minimo di 28 giorni evitando di chiuderlo con il proprio coperchio metallico. Ciò in quanto , in seguito ai fenomeni di putrefazione delle carcasse di animali, si sviluppano dei gas che possono dar luogo ad un aumento di pressione all'interno del fusto. I gas per contro possono fuoriuscire liberamente attraverso gli strati di cemento o di malta cementizia. The barrel is left to mature in a controlled area for a minimum of 28 days, avoiding closing it with its metal lid. This is because, as a result of the putrefaction phenomena of the carcasses of animals, gases develop which can give rise to an increase in pressure inside the stem. On the other hand, the gases can escape freely through the layers of cement or cement mortar.
Nel caso si abbia a che fare con carcasse di animali di piccole dimensioni, in particolare ratti e pesci, dato il volume inferiore occupato da questi ultimi, è possibile, operando con procedura analoga a quella sopra descritta, migliorare il rendimento volumetrico del processo. When dealing with carcasses of small animals, in particular rats and fish, given the smaller volume occupied by the latter, it is possible, by operating with a procedure similar to that described above, to improve the volumetric efficiency of the process.
Questo si ottiene (fig. 5) introducendo le carcasse in otto fusti C, da 15 litri ciascuno, muniti di soletta, ricoprendo le carcasse con polvere di cemento secco, introducendo gli otto fustini in un fusto da 220 litri e riempiendo gli spazi tra i fustini con malta cementizia. This is achieved (fig. 5) by introducing the carcasses into eight C drums, of 15 liters each, equipped with a base, covering the carcasses with dry cement powder, introducing the eight drums into a 220 liter drum and filling the spaces between the drums with cement mortar.
Anche in questo caso il rapporto in peso tra cemento secco e carcasse animali deve essere compreso nell'intervallo 0,6+0,8. Also in this case the weight ratio between dry cement and animal carcasses must be in the range 0,6 + 0,8.
Operando come sopra riportato, si ottengono manufatti affidabili dal punto di vista della sicurezza . By operating as described above, reliable artifacts are obtained from a safety point of view.
In particolare sono state effettuate, con esito positivo, le seguenti prove di qualificazione: - Prove di caduta, da 1,2 m, con asse del fusto inclinato di 28° lungo la verticale, al fine di concentrare l'impatto nella zona corrispondente all'estremità del coperchio, vicino alla chiusura a moschettone: il danno a seguito dell'impatto è risultato limitato ad un'area molto ristretta del fusto; la deformazione subita dal coperchio non è stata tale da separarlo dal fusto e, cosa più importante, non si è verificata fuoriuscita di materiale . In particular, the following qualification tests were carried out with positive results: - Drop tests, from 1.2 m, with the shaft axis inclined by 28 ° along the vertical, in order to concentrate the impact in the area corresponding to the 'end of the lid, close to the carabiner closure: the damage following the impact was limited to a very small area of the barrel; the deformation undergone by the lid was not such as to separate it from the barrel and, more importantly, there was no leakage of material.
- Prova di caduta, da 1,2 m, con il fusto posto orizzontalmente : analogamente al caso precedente nessun danno di rilievo è stato rilevato, sopratutto per quanto si riferisce a perdite di materiale dal contenitore . - 1.2 m drop test, with the barrel placed horizontally: similarly to the previous case, no significant damage was detected, especially as regards leaks of material from the container.
- Verifica, tramite taglio lungo l'asse principale, della consistenza del manufatto in cemento: la consistenza è dimostrata dalla perfetta tenuta del manufatto, che non ha subito alcuna frantumazione durante il taglio (come ci si sarebbe potuto aspettare nelle zone più deboli}, e ha rilevato una completa adesione tra la soletta di base e la parte superiore del prodotto di cementazione, nonostante i vistosi vuoti lasciati dalle carcasse animali in seguito all'avvenuta decomposizione. - Verification, by cutting along the main axis, of the consistency of the concrete product: the consistency is demonstrated by the perfect seal of the product, which has not undergone any crushing during cutting (as might have been expected in weaker areas}, and found complete adhesion between the base slab and the upper part of the cementation product, despite the conspicuous gaps left by the animal carcasses following decomposition.
- Valutazione, per mezzo di prove sclerometriche, della compattezza del manufatto sezionato lungo l'asse principale: i valori di durezza registrati con lo sclerometro, particolarmente nelle zone che erano state a contatto con le carcasse di animali, risultano compresi nell'intervallo 23-30, corrispondente a valori di resistenza a compressione pari a 18-30 MPa ( per angolo di battuta di -90°). - Evaluation, by means of sclerometric tests, of the compactness of the sectioned artifact along the main axis: the hardness values recorded with the sclerometer, particularly in the areas that had been in contact with the carcasses of animals, are included in the range 23- 30, corresponding to compressive strength values of 18-30 MPa (for a rebate angle of -90 °).
La presente invenzione è stata descritta con riferimento ad una sua preferita forma di esecuzione, ma si intende che varianti esecutive potranno essservi apportate da un esperto del ramo, senza peraltro uscire dall'ambito di protezione della presente privativa industriale. The present invention has been described with reference to a preferred embodiment thereof, but it is understood that executive variations may be made by an expert in the art, without however departing from the scope of protection of the present industrial patent.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT04803090A IT1247691B (en) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | Method for treating animal carcasses contaminated by radionuclides |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| IT04803090A IT1247691B (en) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | Method for treating animal carcasses contaminated by radionuclides |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| IT9048030A0 IT9048030A0 (en) | 1990-06-05 |
| IT9048030A1 true IT9048030A1 (en) | 1991-12-05 |
| IT1247691B IT1247691B (en) | 1994-12-30 |
Family
ID=11264065
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| IT04803090A IT1247691B (en) | 1990-06-05 | 1990-06-05 | Method for treating animal carcasses contaminated by radionuclides |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| IT (1) | IT1247691B (en) |
-
1990
- 1990-06-05 IT IT04803090A patent/IT1247691B/en active IP Right Grant
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT9048030A0 (en) | 1990-06-05 |
| IT1247691B (en) | 1994-12-30 |
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