Brevet FR2304995A1 — publié le 19761015

L'invention se rapporte à un procédé et à un agencement d'élimination de déchets radio-actifs de centrales atomiques, ces déchets radio-actifs étant rassemblés dans un récipient collecteur, rempli sous mélange en conteneurs de stockage avec un liant susceptible de durcissement et ces conteneurs sont déposés en un emplacement de stockage définitif. Le terme de conteneur de stockage désigne, dans le cadre de l'invention, les récipients de toute nature qui sont déposés avec les déchets radio-actifs qu'ils contiennent, à un emplacement de dépôt n'intervenant pas ici. La dénomination déchets radio-actifs signifie tout spécialement qutil s'agit de substances qui doivent être manipulées habituellement sous boucliers correspondants; par exemple, il s'agit là de résines échangeuses d'ions désignées comme moyennement actives. En tant que liants susceptibles de durcissement viennent en question des mélanges d'eau et de ciment, des liants bitumineux, résines synthétiques, verres, métaux à bas point de fusion ou substances analogues. Dans le domaine des connaissances actuelles, les mesures précitées n'interviennent pas sur déchets radio-actifs à la centrale atomique mimez mais plut8t par des détours coûteux, dans les conteneurs de stockage aprbx que lesdits déchets aient été au préalable mélangés avec le liant et que le mélange de déchets radio-actifs et de liant ait rempli les conteneurs de stockage. I1 en va de façon détaillée comme suit 1.Les déchets radio-actifs sont réunis dans un récipient collecteur à l'emplacement de leur production, par exemple au réacteur et, cet emplacement, ils sont pompés dans une citerne de transport protégée coateuse, laquelle doit satisfaire les sévères conditions de sécurité régissant le transport des substances radioAaetives liquides. 2. Cette externe de transport protégée est conduite par un véhicule avec des mesures de sécurité coateuses à observer en une cellule dite chaude qui ne se trouve ni dans la centrale ni en son voisinage mais plutôt dans des centres de recherche de grandes dimensions, en général. 3. Les déchets radio-actifs sont là repompés selon un procédé comateux en collecteur protégé. 4. A partir de ce collecteur de cellule chaude, les déchets radio-actifs sont télé-manipulés et amenés dans un mélangeur de cellule chaude dans lequel est produit le mélange avec un liant, par exemple du ciment. En ce lieu sont alors remplis de mélange les conteneurs de stockage, lesquels prennent la forme par exemple de tonneaux de 200 litres. 5. Les conteneurs de stockage ainsi remplis sont éclusés hors de la cellule chaude et chargés dans un réceptacle de transport plus gros à nouveau protégé, par l'intermédiaire d'un récipient de transfert lui-mveme protégé, le réceptacle plus gros recevant une pluralité desdits conteneurs. 6. Seulement lorsque ce réceptacle de transport est complètement chargé, à nouveau au moyen d'un véhicule et encore en respectant des mesures de sécurité coûteuses, on effectue le transport au lieu de stockage et il peut s'agir là d'un ouvrage d'art, d'une mine, d'un fond marin ou de tout autre emplacement de stockage. 7. Au stockage final, les conteneurs de stockage sont individuellement transportés au lieu de déport et ils y sont laissés définitivement. Ceci constitue 11 ensemble d'une pluralité de manipulations dangereuses et conteuses, lesquelles sont accompagnées d'un rique pour l'environnement. L'invention a pour but d'indiquer un procédé et un agencement d'élimination de déchets radio-actifs des centrales nucléaires, dans lesquels les multiples manipulations dangereuses et coûteuses décrites ne sont plus nécessaires. L'invention se rapporte à un procédé d'éliminatiode déchets radio-actifs de centrales nucléaires - dans lequel les déchets radio-actifs sont réunis dans un récipient collecteur en mélange avec un liant au cours du remplissage du conteneur de stockage et ces conteneurs de stockage sont déposés dans un stockage final. L'invention comprend le fait que les déchets radio-actifs en centrale atomique remplissent les conteneurs de stockage où ensuite est inJecté, une fois qu'ils sont remplis, le liant et ces conteneurs de stockage sont enlevés avec les déchets solidifiés de la centrale, immédiatement vers le stockage définitif. En ce qui concerne l'injection, le contenu du conteneur de stockage peut titre agité pour que se produise un mélange intime. Dans le mode de mise en oeuvre dans lequel les conteneurs de stockage sont transportés, avec leur charge de déchets soli di fiée, par un véhicule lequel offre un espace de transport protégé ou un récipient de convoyage pour une pluralité de conteneurs de stockage, le liant susceptible de durcissement peut être injecté dans les conteneurs de stockage sur le véhicule. Un mode de mise en oeuvre préféré offre cependant en quelque sorte la possibilité de travailler avec des cellules chaudes transportables et adaptées au but poursuivi par l'invention, de grandeur convenable.A ce propos, l'invention fait ressortir que les conteneurs de stockage peuvent autre apportés à l'intérieur ou dans le voisinage de la centrale sous boucliers le cas échéant transportables et sous cette protection peut autre injecté, en conteneurs de stockage, le liant susceptible de durcissement. Les avantages obtenus peuvent être vus dans le fait que par réalisation du procédé selon l'invention les manipulations ci-dessus décrites, coûteuses et dangereuses, de déchets radioactifs ou de conteneurs dans lesquels se trouvent les déchets radio-actifs, ne sont plus nécessaires. Le risque vis-à-vis de l'environnement est ainsi considérablement abaissé. I1 est compréhensible que le remplissage des conteneurs de stockage et l'introduction du liant doivent titre entrepris de façon que, après la solidification, aucune substance radio-active vagabonde ne puisse wetre libérée des conteneurs de stockage et respectivement des dispositifs s'y trouvant conjugués pour les injections. Selon l'invention, le volume de déchets intégré résultant des déchets radio-actifs et du liant est également aussi sensiblement réduit car en réalité, comme suite à l'injection du liant dans les conteneurs de stockage déjà remplis de déchets radio-actifs, seuls sont comblées les espaces creux entre déchets radio-actifs et le cas échéant les pores dans les déchets radio-actifs et non plus, comme auparavant, n'est élaboré un mélange en quelque sorte analogue au béton qui consiste principalement en liant mis en oeuvre avec seulement des déchets radio-actifs emmagasinés. I1 est particulièrement avantageux que le processus conforme à l'invention puisse être mis en oeuvre au moyen d'un agencement très simple. Cet agencement est dans son principe caractérisé par une pluralité de conteneurs de stockage avec dispositif d'évent et dispositif d'inJection d'un liant susceptible de durcissement, appareil d'injection et purificateur d'évent, de sorte que le dispositif d'injection , par une conduite d'injection et/ou un raccord flexible d'injection, et le purificateur d'évent, également par une conduite tubulaire et/ou un raccord souple évent, soient capables de Jonctions à au moins un conteneur de stockage à traiter. Sous cette forme, 1 agencement selon l'invention s'adapte tout spécialement aux déchets radio-actifs qui interviennent sous forme liquide.S'ils interviennent sous forme particulaire, une forme d'exécution convenable est caractérisée par - un récipient de dosage, - un récipient de préparation et de mélange pour le liant capable de durcissement, - un dispositif de pompe de refoulement et - un agencement générateur de vide, de sorte qu'un conteneur de stockage à remplir est relié par conduits tubulaires (à savoir conduit de transport de matières solides, conduit de transport de liant susceptible de durcissement et conduit de pression) au récipient de dosage d'une part, par ailleurs au récipient de préparation et de mélange et ce récipient de dosage est relié par le conduit de pression à la cuve du réacteur, de sorte quten outre les déchets radio-actifs sont susceptibles de refoulement dans le récipient de dosage par le conduit précité de pression et à partir de la cuve de réacteur et les matières solides dans les déchets radio-actifs sont capables de dépôt dans le récipient de dosage, alors que l'eau est recyclée à la cuve de réacteur par une canalisation de retour d'eau, si bien qu'en outre le conteneur de stockage à remplir est susceptible de jonction au moyen du conduit d'aspiration d'une part au dispositif générateur de vide, d'autre part au moyen du conduit de transport de matières solides, au récipient de dosage et les matières solides déposées des déchets radio-actifs sont susceptibles autre aspirées dans le conteneur de stockage, de sorte qu'enfin par la canalisation de transport de liant, ce dernier est susceptible autre aspiré à partir du récipient de préparation et de mélange dans le conteneur de stockage lequel demeure relié à cet effet au dispositif générateur de vide. Le terme de cuve de réacteur signifie que cette dernière appartient à l'installation de réacteur et s'y trouve installée de façon fixe. Dans le récipient de dosage, dans l'installation conforme à l'invention, se produit un dosage des matières solides de façon telle que dans le conteneur de stockage, le liant introduit à partir du récipient de préparation et de mélange suffit exactement à l'accomplissement du durcissement.Dans cette forme d'exécution, l'invention utilise le fait que dans les centrales nucléaires, les déchets radio-aetifs intervenant en suspension dans l'eau, e est-à-dire principalement des résines échangeuses d'ions des circuits de circulation primaires des centrales atomiques, sont d'une part susceptibles d'être pompés sans difficulté et sont d'autre part capables de sédimentation et plus précisément de façon telle qu'un essorrage poussé d'une telle suspension est possible et qu'après essorrage demeure un volume de pores suffisant pour l'introduction d'un liant susceptible de durcissement. Dans l'agencement conforme à l'invention, on travaille en pression uniquement lors du dosage des déchets radio-actifs, c'est à-dire dans leur transport de la cuve de réacteur au conteneur de stockage. Les mouvements de matières à l'intérieur du reste de 1'installation sont effectués avec un système de transport sous vide essentiellement str contre les fuites, les éclatements ou autres. Le réacteur atomique d'une part et l'agencement conforme à l'invention d'autre part sont ainsi entièrement séparés lors de l'enlèvement des déchets atomiques dans les récipients de dosage. En tant que liants de solidification viennent en question tout spécialement les matières synthétiques ou les monomères capables de polymérisation lors de la solidification. La description qui va suivre d'exemples non limitatifs d'agencements conformes à l'invention permettra de bien comprendre, en regard des dessins annexés, comment cette dernière peut être mise en pratique. La figure 1 montre un premier exemple d'agencement de mise en oeuvre d'un tel procédé. La figure 2 représente un second exemple. I1 est immédiatement visible sur la figure 1 qu'une pluralité de conteneurs de stockage I sont pourvus d'un système 2 de raccord d'évent pour la chasse des gaz et d'un système 3 d'injection d'une substance faisant prise, une installation d'injection 4 et un épurateur 5 de gaz d'échappement s'y trouvant prévues. L'installation d'injection d'injection 4 est, dans cet exemple, reliée par un conduit tubulaire 6 d'injection et l'épurateur 5 par un conduit tubulaire d'évent à chacun des conteneurs 1. Les conteneurs 1 individuels comprennent une partie inférieure 8 en forme de pot et un couvercle 9 rapporté, ce couvercle étant pourvu du système 2 d'évent et du système 3 d'in jection d'un liant V. Le couvercle 9 est en général avec les accessoires qu'il porte un élément perdu. Dans l'exemple d'exécution et selon une forme préférée de l'invention, le système 2 d'évent intégré au conteneur 1 ou son couvercle 9 comprend un raccord d'évent 10 avec accouplement 11 de jonction au conduit 7. Le système d'injection 3 comporte un tube plongeur 12 qui va jusque dans le domaine du fond du conteneur 1 et un raccord 13 d'injection avec accouplement 14, ce dernier étant agencé pour jonction au conduit d'injection 6. I1 va de soi que les accouplements décrits 11,14 comportent en général deux moitiés qui sont disposées chacune d'un côté sur conduit 6 ou 7 et de l'autre sur raccord d'évent 10 ou raccord d'injection 13. Le récipient 15 appartient au système d'injection 3, récipient dans lequel est préparé le liant V. Pour le système d'injection 4 est prévue aussi une pompe 16 qui est exécutée dans cet exemple en tant que pompe d'aspiration et est en conséquence disposée du côté de l'évacuation de gaz. L'épurateur 5 comprend un séparateur de poussières. Pour le cas où le remplis sage du conteneur lors de l'injection doit être agité pour mélange, le couvercle 9 porte aussi un agitateur correspondant, convenablement considéré également comme pièce perdue. L'installation d'injection 4 représentée est de préférence une installation fixe et est ainsi prévue dans ou dans le voisinage de la centrale atomique. Elle pourrait cependant être mobile et liée à un véhicule qui conduit le conteneur 1, avec les déchets radio-actifs solidifiés qui le remplissent, au lieu de dépit. Ceci n'est pas représenté en détails. Le système d'injection 4 pourrait aussi autre constitué de façon que plusieurs conteneurs 1 puissent être traités en même temps. On procède en tout cas de façon telle que les déchets radio-actifs, à la centrale atomique, remplissent le conteneur 1 et qu'ensuite on y injecte le liant solidifiable V intérieurement au conteneur 1 rempli et que ce dernier soit alors dirigé avec les déchets de centrale atomique solidifiés directement de la centrale au lieu de stockage final. L'installation montrée sur la figure 2 comprend fondamentalement un récipient de dosage 21, un récipient de préparation et de mélange 22 pour le liant, un système de refoulement sous pression 23 et un système 24 générateur de vide. L'installation sert de même à la mise en oeuvre du procédé ci-dessus défini et plus précisément pour l'élimination de déchets radio-actifs de centrales atomiques, en suspension dans l'eau. D'après ce procédé, les déchets radio-actifs de centrales nucléaires remplissent à partir d'une cuve de réacteur 25 un conteneur de stockage 26; le liant solidifiable est amené dans le conteneur 26 en y étant plus précisément injecté puis les conteneurs de stockage 26 sont alors amenés avec les déchets radio-actifs solidifiés au stockage final.En conséquence, les conteneurs 26 de départ sont pourvus d'un système 27 d'évent pour chasse de gaz et d'un système 28 d'injection du liant. Dans l'installation selon la figure 2, un conteneur de stockage 26 à remplir est relié par des conduits tubulaires spéciaux, à savoir un conduit 29 tubulaire d'amenée de matières solides, un conduit 30 tubulaire d'apport de liant et un conduit de mise en pression 31, d'une part, au récipient de préparation et de mélange 22, d'autre part, alors que le récipient de dosage 21 est susceptible d'autre relié à la cuve de réacteur 25 par le conduit sous pression 31. En outre, au moyen d'un agencement à pompe foulante 32 de mise en pression, les déchets radio-actifs sont susceptibles d'été mi8 en pression à partir de la cuve 25 et par les conduits 21 précités, conduits dans le récipient de dosage puis, dans ce récipient de dosage, les matières solides de ces déchets radio-actifs sont susceptibles de s'y déposer. L'eau est susceptible de faire retour à la cuve 25 par un conduit de retour d'eau 33. En outre, le dispositif générateur de vide 24 est susceptible autre relié au conteneur 26 de stocka ar e conteneur 26 l'intermédiaire d'un conduit d'aspiration 34, d'une part, et/au récipient de dosage 21 par le conduit 29 d'amenée de matières solides précité, d'autre part. En conséquence, les matières solides déposées des déchets radio-actifs sont susceptibles autre aspirées à partir du récipient de dosage 21 dans le conteneur 26 de stockage.Enfin, l'agencement est fait de façon telle que le liant susceptible de faire prise peut titre aspiré par le conduit 30 d' amenée du liant à partir du récipient de préparation et de mélange 22 dans le conteneur de stockage 26 lequel demeure fermé à cet effet sur le système 2t -- générateur de vide. Le récipient de dosage 21 possède un agencement de mesure 21a pour le dosage des matières solides déposées et le récipient de préparation et de mélange 22 est susceptible de détermination et respectivement de réglage pour le liant susceptible de faire prise en fonction de la quantité ainsi mesurée de matières solides.Dans cet exemple, le conteneur de stockage 26 à remplir possède, selon une forme d'exécution préférée de l'invention, un fond filtrant, ou bien un tube plongeur 35 à crépine 36 filtrante, où est relié un conduit 37 de retour d'eau aboutissant à la cuve 25. Le liant est susceptible d'introduction dans le domaine des régions les plus profondes du conteneur 26 de stockage au moyen d'un tube plongeur 35 afin que ltensemble du volume des pores soit rempli, alors qu'en même temps le vide provenant de l'agencement 24 opère par le conduit d'aspiration 34. Le récipient de dosage 21 offre un tube plongeur 38 par l'intermédiaire duquel les matières solides, déposées/de la façon décrite, sont susceptibles d' & re aspirées et conduites dans le conteneur 26 de stockage.Une réserve 39 reliée à l'agencement générateur de vide 24 appartient à ce dernier en tant qu'accumulateur de vide. L'installation selon la figure 2 fonctionne pour I'essentiel comme suit Le mélange d'eau et de déchets radio-actifs en tant que suspension se trouvant dans la cuve 25 de réacteur, dans le cadre de l'invention, est amené dans le récipient 21 de dosage au moyen de la pompe de refoulement 32 décrite. Pendant le temps de sédimentation des matières solides dans ce récipient, l'eau superflue est en quelque sorte reconduite à la cuve de réacteur en recyclage. A l'atteinte d'un niveau déterminé de sédiment, lequel correspond au volume convenable, l'écoulement du mélange est arrtté. Ensuite, par le dispositif 24 générateur de vide, ce dernier est appliqué au conteneur de stockage 26. Ensuite, le sédiment contenant encore de l'eau est aspiré à partir du récipient de dosage 21 par la tubulure de transport de matières solides 29 dans le conteneur 26 de stockage. Ici, l'eau est séparée par la crépine 36 ou analogue et reconduite au récipient de dosage 21 d'où elle est retournée à la cuve de réacteur par la circulation lors du dosage suivant. Après essorrage soigné de la matière solide d'abord imprégnée dans le conteneur de stockage 26, par le vide, la substance susceptible de faire prise prédosée dans le récipient de préparation et de mélange 22 est injectée sous vide. Après il est possible de séparer alors de l'installation, le conteneur de stockage 26 rempli. Les emplacements de raccords sont naturellement verrouillés de façon certaine. Après durcissement du liant, le conteneur 26 peut être transporté. - REVENDICATIONS 1.- Procédé d'élimination de déchets radio-actifs de centrale nucléaire, ces déchets étant rassemblés dans un récipient de collecte en mélange avec un liant susceptible de faire prise en conteneurs de stockage ainsi remplis et ces conteneurs étant déposés en un emplacement de stockage définitif, caractérisé par le fait que les déchets radio-actifs dans la centrale, remplissant les conteneurs de stockage, reçoivent par injection subséquente le liant dans les conteneurs remplis et ces derniers, avec les déchets solidifiés dans la centrale, sont convoyés immé- diatement au lieu de stockage définitif. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les conteneurs de stockage dans ou au voisinage de la centrale sont apportés sous bouclier , le cas échéant transportable, et le liant est injecté dans ces conteneurs sous ledit bouclier. 3.- Agencement pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications y et 2, caractérisé par des conteneurs de stockage (1) avec spositif (2) d'évent et un dispositif (3) d'injection d'un liant (v) susceptible de durcissement, une installation (4) d'injection et un purificateur de gaz (5) d'évent, l'installation d'injection (4) étant susceptible de liaison par un conduit tubulaire (6) d'injection et/ou par un conduit en forme de conduit flexible d'injection à un conteneur de stockage (1) à traiter alors que le purificateur (5) s'y trouve relié par un conduit tubulaire (7) d'évent et/ou un conduit flexible d'évent. 4.- Agencement selon la revendication 3, caractérisé par le fait que le conteneur de stockage (1) consiste en une partie inférieure de conteneur en forme de pot (8) et un couvercle (9) adapté, ce couvercle offrant un agencement (2) d'évent ainsi qu'un agencement (3) d'injection de liant. 5.- Agencement selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le dispositif (2) d'évent consiste en un raccord d'évent (10) avec accouplement (11) de réunion au conduit tubulaire d'évent (7) et/ou au conduit souple d'évent, alors que le dispositif d'injection (3) consiste en un tube plongeur avec raccord (13) d'injection et accouplement (14) de jonction au conduit tubulaire d'injection (6) et/ou au conduit souple d'injection. 6.- Agencement pour la mise en oeuvre d'un procédé selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé par - un récipient de dosage (21), - un récipient de préparation et de mélange (22) pour le liant susceptible de durcissement, - un agencement de pompage en refoulement (23) et - un agencement générateur de vide (24), de sorte qu'un conteneur de stockage (26) à remplir est susceptible d'être relié par canalisation, conduit d'amenée de matières solides (29), conduit d'amenée de liant susceptible de faire prise (30) et conduit de refoulement (31) d'une part au récipient de dosage (21), d'autre part au récipient de préparation et mélange (22) et le récipient de dosage (21) par le conduit de refoulement (31) à la cuve de réacteur (25), de sorte quten outre par le dispositif de pompage en refoulement (23), les déchets radio-actifs sont susceptibles autre mis en pression à partir de la cuve de réacteur (25) par le conduit de refoulement (31) dans le récipient de dosage (21) et sont susceptibles de dépit de leurs matières solides dans le récipient de dosage (21), alors que l'eau est susceptible de retour par l'intermédiaire d'une conduite (33) de retour d'eau à la cuve de réacteur (25), alors qu t en outre le conteneur de stockage (26) à remplir est susceptible de jonction par une canalisation d'aspiration (34) d'une part au dispositif générateur de vide (24), d'autre part grâce à la canalisation d'amenée de matières solides (29) au récipient de dosage (21) et les matières solides des déchets radio-actifs déposées sont susceptibles d'aspiration dans le conteneur (26) de stockage, alors qu'enfin le liant susceptible de durcissement peut autre aspiré à partir du récipient de préparation et de mélange (22) par l'intermédiaire de la canalisatimi de transport (30) dudit liant dans le conteneur (26) de stockage, lequel demeure relié à cet effet au dispositif générateur de vide (24). 7. Agencement selon la revendication 6, caractérisé par le fait que le récipient de dosage (21) présente un dispositif de mesure (21a) pour le dosage des matières solides déposées et le récipient de préparation et de mélange (22) est déterminé pour le liant en fonction de la quantité de matières solides ainsi dosée. 8.- Agencement selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé par le fait que le conteneur (26) de stockage à ir/présente un fond tamisant ou un tube plongeur (35) à crétine filtre (36) et est relié ainsi à une canalisation (37) supplémentaire de retour d'eau à la cuve de réacteur. 9. Agencement selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé par le fait que le liant est susceptible d'apport notamment par un tube plongeur (35) dans le domaine de la profondeur maximale de récipient dans le conteneur de stockage (26). 10.- Installation selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisée par le fait que le récipient de dosage (21) présente un tube plongeur (38) et les matières solides déposées sont susceptibles d'aspiration par le tube plongeur (38).