Обзор технологий обращения с РАО Поступление РАО Отправители отходов: промышленные, медицинские, исследователь-ские организации, всего около 2000, в месяц 20 – 35. Ежегодные объёмы и суммарная активность принимаемых РАО: ТРО: объём - от 1500 до 2500 м3; активность - от 1Е+12 до 1Е+15 Бк; ЖРО: объём - от 200 до 300 м3; активность - от 1Е+9 до 1Е+11 Бк; ИИИ: количество - от 5000 до 20000 ед.; активность - от 1Е+15 до 1Е+16 Бк. Поступающие РАО содержат радионуклиды всех 4-х групп радиационной опасности. Преобладают 60Co (94,0 % общей активности) и 137Cs (6,0 %) в составе источников, размещаемых в хранилище скважинного типа. Далее: 3H (0,07 %) - в образцовых источниках; 238Pu (0,01 %) в нейтронных источниках; 90Sr (0,004 %) - практически во всех видах РАО; 14C, 226Ra, 239Pu, 235U, 238U, 232Th, 241Am, 210Po - 2в количествах менее 0,0005 % каждый. Лицензирование Право выполнения работ по обращению с радиоактивными отходами предоставлено следующими документами: Лицензия Ростехнадзора на право эксплуатации стационарного объекта, предназначенного для хранения радиоактивных отходов, Лицензия Ростехнадзора на право обращения с радиоактивными отходами при их переработке, Лицензия Ростехнадзора на право обращения с радиоактивными отходами при их транспортировании, Лицензия Ростехнадзора на право использования радиоактивных веществ при проведении научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, Лицензия Ростехнадзора на проектирование и конструирование стационарного объекта или сооружения, предназначенного для хранения радиоактивных отходов. В ФМВА России необходимо получить: санитарно-эпидемиологические заключения "на право работы с источниками ионизирующего излучения" для всех соответствующих подразделений; санитарно-эпидемиологических заключений "о соответствии условий и способов транспортировки радиоактивных веществ и ядерных материалов, устройств и установок с источниками излучения и радиоактивных отходов санитарным правилам". 3 Лицензирование В рамках осуществления деятельности предприятию разрешается: обращение с радиоактивными отходами, радиоактивными веществами и радионуклидными источниками при проведении работ у Отправителя по подготовке их к транспортированию; обращение с радиоактивными отходами, радиоактивными веществами и радионуклидными источниками при проведении радиационно-аварийных работ, сборе, удалении и обезврежи-вании РАО при ликвидации последствий радиационных аварий; транспортирование радиоактивных отходов, радиоактивных веществ и радионуклидных источников; обращение с радиоактивными отходами при их переработке; краткосрочное хранение некондиционированных РАО и долгосрочное хранение кондиционированных РАО; проведение работ по выявлению и дезактивации участков 4 радиоактивного загрязнения, демонтажу загрязненного Направления деятельности Цель деятельности предприятия - локализация радиоактивных отходов, обеспечение радиационной безопасности населения, радиоэкологическая защита природной окружающей среды. В сферу компетенции и ответственности входят: а) планомерный радиационный мониторинг района размещения полигона радиоактивных отходов; б) исследование участков радиоактивного загрязнения различного происхождения (аварийные события, несанкционированные захоронения и т.д.), выявленных в ходе мониторинга; работы по радиационной реабилитации территорий; в) исследования и разработки научно-прикладного характера. 5 Обращение с радиоактивными отходами. Основные стадии В системе обращения с радиоактивными отходами выделяют такие стадии: сбор, транспортирование, переработка и кондиционирование, долговременное хранение, окончательная изоляция. Административные процедуры и технологические процессы на всех стадиях обеспечиваются радиационным контролем, радиоэкологическим мониторингом, учётом и контролем РАО. Все этапы процесса обращения с радиоактивными отходами охватываются действием системы обеспечения качества. Сбор ФГУП «РосРАО» устанавливает и документирует правила подготовки РАО к передаче на переработку и хранение на основе требований нормативных документов и исходя из имеющихся, непрерывно модернизируемых технологических ресурсов. На местах образования предприятием-отправителем сбор и сортировка РАО осуществляется в соответствии с установленной системой классификации с учетом радиационных, физико-химических 6 и токсических характеристик отходов, а также методов последующего Обращение с радиоактивными отходами. Основные стадии Классификатор первичных форм РАО Категория РАО Краткое наименование группы ИИИ (источники ионизирующих излучений) Источники, выгружаемые из контейнеров Источники с контейнерами Радиоизотопные приборы Ампулированные препараты ТРО среднеактивные Реакторные Биологические Горючие небиологические ТРО низкоактивные Прессуемые Кондиционируемые Фильтры Свинец Несортированные Жидкие неорганические ЖРО Жидкие органические 7 Обращение с радиоактивными отходами. Транспортирование Предприятие выполняет следующие основные работы: транспортирование радиационных упаковок I, II, III, IV транспортных категорий, содержащих твердые и/или жидкие радиоактивные отходы, радиоактивные вещества, закрытые радионуклидные источники; предоставление услуг по транспортированию радиоактивных веществ, закрытых радионуклидных источников и радиоактивных отходов другим организациям. Спецавтотранспорт автомобили (ОТ-20, ОТ-20А) для транспортирования твердых радиоактивных отходов; автомобили с прицепами (ОТ-40) твердых радиоактивных отходов; автомобили (ОЖ-20, ОЖ-10) для транспортирования жидких радиоактивных отходов. для транспортирования Автомобили оснащены защитными экранами, аварийными комплектами, специальными световыми сигнальными средствами автоматического радиационного контроля, средствами связи. 8 Транспортно-упаковочные комплекты, сертифицированные для перевозки РАО Тип упаковки Полиэтиленовый контейнер 50 л ПУ-1 Металлическая бочка 100 л ПУ-2 Металлическая бочка 200 л ПУ-2 Контейнер металлический КРАД-1.3 ПУ-2 Контейнер металлический КРАД-2.7 ПУ-2 Контейнер железобетонный типа НЗК-150-1,5П, НЗК-МР, НЗК Радон А Для отработавших ИИИ: УКТ1Б-250-12 (КТБ26-12) В КРОТ-100, КРОТ -1000 В 9 Схема обращения с радиоактивными отходами РАО высокоактивные источники низко- и среднеактивные отходы твердые жидкие негорючие высокосолевые горючие горючие негорючие грунты, илы низкосолевые концентрирование очистка Включение в металлическую матрицу Битумирование Остекловывание Сжигание Цементирование Хранение РАО Прессование Синтез неорганических вяжущих материалов Плазменная установка 10 Схема обращения с радиоактивными отходами Производственная деятельность по обращению РАО проводится по следующей схеме: предварительные процедуры прием, входной контроль, сортировка, краткосрочное хранение технологическая обработка сжигание, спецводоочистка, остекловывание, промежуточных форм кондиционирование окончательных форм хранение демонтаж, фрагментация, прессование, концентрирование, комплектование приготовление матрицы, приготовление размещение в хранилищах, долгосрочное хранение 11 Обращение с радиоактивными отходами. Входной контроль Цель проведения входного контроля РАО: проверка и подтверждение данных о РАО, указанных в Паспортах; определение соответствия характеристик первичных форм РАО установленным критериям; выбор соответствующих методов переработки и размещения в сооружениях полигона; обеспечение качества кондиционировании и полигона. при технологической размещении РАО в Проверка данных, представленных производится следующими методами: переработке, сооружениях Отправителем, внешние дозиметрические измерения упаковок РАО; измерения загрязненности транспортных упаковок РАО; наружных поверхностей визуальный контроль содержимого упаковок; определение радионуклидного состава проб первичных форм РАО с применением разрушающих методов контроля. 12 Обращение с радиоактивными отходами. Входной контроль Пример применения метода рентгено-телевизионной интроскопии. Обнаружено наличие флаконов с жидкостью в упаковке, маркиро-ванной отправителем как РАО группы "П прессуемые", что является нарушением правил их передачи. 13 Обращение с радиоактивными отходами. Сортировка и фрагментация Сортировка и фрагментация позволяет разделить отходы по категориям радиационной опасности и подготовить отходы к переработке и кондиционированию. Бокс сортировки и фрагментации ТРО Производительность – 1,5 - 2 м3/смена. Оборудование: – гидравлический инструмент для фрагментирования ТРО (кусачки, ножницы, листорез, арматурные кусачки); – пресс ТМ-05 для фрагментирования ТРО. 14 Переработка РАО. Термические методы. Установка сжигания Установка сжигания "Факел" используется для сжигания горючих твердых и жидких РАО. Основное устройство - керамическая печь. Производительность по ТРО – 60 кг/ч по ЖРО – 20 л/ч Температура в печи – 900 50 oC 15 Переработка РАО. Термические методы. Установка плазменной переработки Установка предназначена для плазменно-пиролитической переработки ТРО различного типа, в том числе ионнообменной смолы, зольного остатка и отходов смешанной морфологии, включающих до 40-50 % негорючих компонентов 16 Переработка РАО. Установка прессования Усилие прессования – 100 тонн производительность – до 3 м3/ час коэффициент уменьшения объема – от 2 до 10 17 Переработка РАО. Установка "Суперкомпактор" Компактор развивает усилие в 1500 т, что позволяет уменьшить объем отходов в 4 - 10 раз. Установка "Суперкомпактор" предназначена для переработки твердых РАО, образующихся в процессе снятия с эксплуатации радиационно-опасных объектов и 18 при производстве ремедиационных работ. Установка остекловывания ЖРО Назначение установки переработка ЖРО методом индукционного плавления в плавителе типа "холодный тигель". Технические характеристики Производительность по конденсату на стадии концентрирования ЖРО - 500 л/ч Производительность по конечному продукту (стекло) при работе одного плавителя - до 25 кг/ч при работе трех плавителей - до 75 кг/ч Рабочая температура процесса - 1150 ºС – 1250 ºС 19 Цементирование РАО. Миниблочная растворосмесительная установка Назначение установки - приготовление цементного раствора на основе ЖРО и подачи его в контейнеры для цементирования ТРО. Технические характеристики Производительность по цементному раствору – до 4 м3/ч. Производительность при пропитке цементным раствором ТРО в контейнерах час. – до 10 шт. 200 л бочек в Узел цементирования ТРО пропиткой в контейнерах КРАД-2,7 20 Установка цементирования зольного остатка твердые РАО, зольный остаток зонд цементный раствор в хранилище 21 Передвижная установка для переработки жидких РАО Производительность, м3/час Объемная активность ЖРО, Бк/л Солесодержание ЖРО, г/л 0.5 – 2.0 1x106 30 Потребляемая мощность, кВт Вес, кг 5 – 30 500 - 5000 22 Кондиционирование отработавших ИИИ Мобильная установка для включения отработавших источников ионизирующего излучения в металлическую матрицу 1 Матричный материал - сплавы на основе свинца Температура расплава ≤ 500 oC 2 3 4 5 1 – сушка 2 – заливка расплава 3 – загрузка ИИИ 4 – заливка расплава 5 – заполненное хранилище 23 Кондиционирование отработавших ИИИ. Установка МИК-1 – – – – – Технологический контроль контроль температуры внутри хранилища контроль газовой фазы на наличие водорода контроль наличия воды в хранилище проверка свободного объема хранилища контроль результатов кондиционирования с помощью системы видеонаблюдения 24 Комплекс дезактивации бетонных и металлических конструкций VAC-PAC Схема фильтрации воздуха VAC-PAC Комплекс предназначен для механической дезактивации бетонных поверхностей, с одновременным сбором удаленного материала в контейнере – 200 л бочке. Комплекс оборудован системой двойной фильтрации воздуха и локальным отсосом воздуха с места обработки поверхности. Производительность, м2/ ч Глубина обработки, мм Объем контейнера, л Технические характеристики до 50 Потребление воздуха, м3/ ч до 25 Степень очистки воздуха, % 50 до 150 99,99 25 Упаковочные комплекты, сертифицированные для размещения кондиционированных форм РАО в сооружениях для хранения Металлическая бочка 200 л Контейнер металлический КРАД-1.3 1,3 м3 Контейнер металлический КРАД-2.7 2,7 м3 Контейнер железобетонный типа НЗК-150-1,5П, НЗК-МР, НЗК Радон 1,3 м3 26 Контейнер типа НЗК-150-1,5П 27 Контейнер НЗК-150-1,5П (НЗК-МР, НЗК "Радон") Контейнеры НЗК-МР предназначены для размещения, обеспечения безопасного хранения (не меньше 50 лет) и транспортирования твердых и отверждённых РАО в приповерхностных сооружениях и для захоронения в подземных сооружениях региональных могильников со сроком хранения до 300 лет. 28