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Sicheres Trocknen und Zementieren von Ionenaustauscherharzen

Die Nuklearindustrie verwendet große Mengen Wasser, das in verschiedenen Prozessen oft kontaminiert wird. Um diese Verunreinigungen zu entfernen, kommen häufig Ionenaustauscherharze zum Einsatz. Diese verunreinigten Harze müssen aufgrund ihrer radioaktiven Belastung sicher gehandhabt und gelagert werden. Hosokawa Micron hat zwei Verfahren zur Behandlung kontaminierter Ionenaustauscherharze für die langfristige Lagerung entwickelt: Trocknung vor der Zementierung und direkte Zementierung.

Trocknen von Harzen vor der Zementierung

Das Abwasser-Harz-Gemisch wird gesammelt und anschließend getrocknet, um sein Volumen zu reduzieren. Dazu wird es einem speziell modifizierten Nauta® Vakuumtrockner zugeführt. Spezielle Filterelemente, die in die Behälterwand nahe dem Boden des Trockners integriert sind, ermöglichen eine effiziente Wasserentfernung und konzentrieren das verunreinigte Harz. Sobald der Füllstand erreicht ist, werden Vakuum und Wärme angewendet, um den Feuchtigkeitsgehalt von Gew.-% auf etwa 4% zu reduzieren. Die Endtemperatur des Produkts liegt bei etwa 100°C.

Das heiße, getrocknete Harz wird in spezielle Fässer entladen und sofort gepresst, um das Volumen auf weniger als 30% der ursprünglichen Größe zu reduzieren. Vier bis fünf dieser gepressten Fässer werden anschließend in ein größeres Fass gelegt, das mit Zement gefüllt und für die langfristige, sichere Lagerung versiegelt wird.

Zementierung von nassen Harzen

Bei einem alternativen Verfahren wird das Abwasser-Harz-Gemisch gesammelt und zunächst in einer Filterpresse getrocknet. Das getrocknete Material wird dann in einem speziellen Trommelmischer mit Zement vermischt. Nach dem Mischen wird die Trommel verschlossen und der kontaminierte Mischrotor im letzten Trommel der Reinigungskampagne entsorgt.

Der Verlust des Rotors nach jeder Kampagne bringt erhebliche Kosten für den Betrieb mit sich. Um dieses Problem zu lösen, hat Hosokawa Micron in Zusammenarbeit mit Kunden eine effizientere Methode entwickelt, bei der der Rotor erhalten bleibt. Dies führte zur Entwicklung eines modifizierten Flexomix Hochleistungsmischers mit zwei Einlässen – einem für das gepresste Harz und einem für den Zement. Während des Mischvorgangs wird Wasser zugegeben, und die Sammelbehälter werden an den Boden des Flexomix gepresst. Der Füllstand der Trommel wird durch Radar und eine Kamera im Inneren des Flexomix-Gehäuses überwacht.

Der Flexomix mit seiner Edelstahlausführung des Mischkammers und einem integrierten Rüttler sorgt für eine gleichmäßige Durchmischung und verhindert Produktablagerungen.

Vorteile beider Verfahren

Das Verfahren mit dem Vakuumtrockner reduziert die Anzahl der benötigten Fässer pro Kampagne erheblich. Das Verfahren mit dem Flexomix bietet den großen Vorteil, dass die Entsorgung des Rotors entfällt.

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Nachhaltige Verfahrensanlagen

Hosokawa Micron B.V. wurde nach ISO 14001 zertifiziert. Unsere Zertifizierung deckt alle Umweltthemen der ISO 14001 ab: Luft, Boden, Energie, Abfall, Wasser, Lärm und Gefahrstoffe. Darüber hinaus wurde Hosawa Micron mit einer EcoVadis-Silbermedaille für seine Nachhaltigkeitsleistungen ausgezeichnet.

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