Производственный экологический контроль в организациях
рабочая программа на тему

Обращение с жидкими радиоактивными отходами посредством цементирования

В результате эксплуатации атомных электростанций образуются различные виды отходов. Кроме отработавшего топлива, внутрикорпусных устройств ядерного реактора и других видов твердых отходов, таких как использованные фильтры, металлический и электронный лом, текстиль, пластик, древесина и т. д., образуются также жидкие радиоактивные отходы.

Жидкие радиоактивные отходы можно разделить на следующие категории:

– кубовый остаток испарителей;

– отработавшие ионообменные смолы;

– шлам из отстойников;

– фильтрационный шлам.

Высушивание кубового остатка из испарителей, шлама и ионообменных смол представляет собой технологию, применяемую в основном западноевропейскими странами, имеющими глубокие геологические хранилища. В других странах Западной Европы, рассматривающих возможность приповерхностного захоронения отходов, жидкие радиоактивные отходы после вышеупомянутой переработки помещаются в герметичный контейнер и заливаются нерадиоактивным цементным раствором, приобретая при этом свойства, сопоставимые со свойствами зацементированных отходов.

В некоторых странах, в частности, в России, обращение с жидкими радиоактивными отходами осуществляется посредством цементирования или битумирования. Так как необходимые для цементирования материалы сравнительно дешевы, цементирование жидких радиоактивных отходов, несмотря на тот факт, что эта технология увеличивает общий объем отходов, является одним из наиболее экономически выгодных решений.

Компания AREVA NP, знакомая с широким спектром технологий обращения с твердыми и жидкими отходами, также обладает богатым опытом в области цементирования жидких радиоактивных отходов. Это относится как к знанию рецептур смесей «цемент-отходы» и получающимся в результате характеристикам цементного компаунда, так и к освоенной технологии, которая, с учетом полной автоматизации работы под контролем системы управления с программируемой логикой, представляет собой последнее слово в технологии.

Системы цементирования компании AREVA NP установлены в Германии и Испании, а также на атомных электростанциях с реакторами российского типа: на АЭС «Богунице» в Словакии (ВВЭР-440) и на Игналинской АЭС в Литве (РБМК). В 2006 году AREVA NP получила контракт на поставку системы цементирования жидких радиоактивных отходов для Кольской АЭС в России (ВВЭР-440). Данный проект финансируется Европейским Союзом в рамках программы TACIS. Кроме вышеназванного контракта, консорциум AREVA NP – ОАО «СвердНИИхиммаш» выиграл контракт в рамках программы TACIS на поставку транспортного оборудования для установки по переработке радиоактивных отходов, в состав которого среди прочего входят краны, захваты для бочек и контейнеров, специальные электроприводные тележки и специальное устройство для перевозки контейнеров. AREVA NP также недавно получила контракт на поставку оборудования, дозирующего жидкие радиоактивные отходы, а также цемент и добавки в смеситель системы цементирования Смоленской АЭС в России. Данный проект также финансируется Европейским Союзом в рамках программы TACIS.

Ниже приводится упрощенная схема применяемой компанией AREVA NP технологии цементирования. Связующее вещество (цемент с добавками) подается дозатором в смеситель непрерывного действия. Жидкие отходы (концентраты из испарителя, отработанные смолы и шлам), содержащие соответствующее количество воды, подаются в смеситель непрерывного действия параллельно.

Полученный в смесителе цементированный продукт в итоге поступает в контейнер для отходов. Так как AREVA NP в своей технологии цементирования использует внешний смеситель, можно легко адаптировать эту технологию к различным типам контейнеров. На Игналинской АЭС в Литве цементный компаунд закачивается в 200-литровые бочки, а в случае Кольской АЭС – в контейнер объемом 1,5 м3.

Одним из основных преимуществ смесителя непрерывного действия является его компактность, позволяющая снизить объем раствора связующего отходы вещества (примерно 2 л).

Это проектное свойство, наряду с возможностью дистанционного контролируемого сброса нижней части смесителя (находящейся в контакте с радиоактивной средой), обеспечивает повышенную безопасность оперативного персонала даже при таком наихудшем возможном событии, как застывание цемента внутри смесителя в случае отказа системы электропитания.

В этом случае нижняя часть смесителя непрерывного действия может быть дистанционно сброшена, например, в бочку, и затем покрыта цементным компаундом после восстановления работоспособности установки цементирования.

Восстановление смесителя после подобного инцидента выполняется путем установки соответствующих запчастей – эту процедуру можно выполнить за несколько минут.

         Смеситель непрерывного действия обеспечивает высочайшее качество смешивания, в результате чего, как подтверждено опытом, получается полностью однородная смесь по всему объему бочки. Это свойство, главным образом, основано на использовании защищенных от отказа систем управления с высокой надежностью и программируемой логикой. Они сочетаются со специальными процедурами включения и отключения системы, разработанными компанией AREVA NP во избежание получения избытка  воды в этих режимах эксплуатации. В то же время достигается высокая степень заполнения контейнеров.

Разбрызгивание конечного продукта надежно предотвращается с помощью кожуха заполнения, внутри которого находится смеситель. Кожух заполнения опускается и прижимается к горловине соответствующего контейнера или бочки для отходов. Когда контейнер или бочка заполнены, кожух заполнения поднимается, и под него подается поворотный поддон для сбора остатков материала. Таким образом, надежно исключается какое-либо внешнее загрязнение контейнера или бочки с отходами. Пример заполняющей станции с кожухом заполнения и поддоном показан на рисунке.

Система управления технологией цементирования AREVA NP основана на системе SIMATIC S7F – контроллере с программируемой логикой в защищенной от отказа конфигурации. Потенциальные ошибки персонала предотвращаются путем высокой степени автоматизации, а потенциальные инциденты в процессе эксплуатации – благодаря соответствующим блокировкам, основанным на многочисленных и разнообразных измерениях. Например, переполнение контейнера или бочки исключается за счет блокировок, связанных с четырьмя физически различными параметрами процесса, а именно:

– уровнем заполнения бочки или контейнера, измеряемым уровнемером, находящимся в кожухе заполнения;

– общим объемом поданного в смеситель связующего вещества, измеренным по шкалам дозатора связующего вещества;

– общим объемом поданных в смеситель жидких отходов, измеренным расходомером, установленным в линию их подачи;

– максимальным временем заполнения бочки, получаемым с учетом объема соответствующего контейнера и пропускной способности смесителя.

         Весь процесс можно наблюдать на компьютерных экранах системы. Процессы смешивания и заполнения, равно как и приготовление связующей смеси, полностью автоматизированы.

Для подготовки радиоактивных отходов, главным образом, требуется обеспечить количество воды, соответствующее рецептуре. Поэтому буферный бак оборудован сливным устройством (на случай избытка воды) и подсоединен к системе водоснабжения. Подготовка партии отходов в буферном баке производится дистанционно с пульта оператора системы цементирования. Срабатывание соответствующих насосов, арматуры и т. п. обеспечивается щелчком мыши, причем на том же экране отображаются важнейшие технические параметры процесса.

Кроме отображения параметров процесса, система управления также предусматривает архивацию этих параметров и вывод сигналов измерения в виде диаграмм.

         Кроме самой системы цементирования, AREVA NP также поставляет дополнительное оборудование и материалы для установки цементирования, например бункеры для цемента и добавок, оборудование для транспортировки, компоненты для обращения с бочками или контейнерами – такие, как цепные или роликовые конвейеры для бочек, электроприводные тележки для перевозки контейнеров, краны и захваты для бочек и контейнеров, полностью автоматизированные установки закупоривания бочек – вплоть до измерительных станций для контейнеров, позволяющих определять мощность дозы и производить гамма-спектроскопию.

Кроме технического процесса, существенное значение имеет также рецептура смеси цемента с жидкими радиоактивными отходами, так как свойства компаунда отходов устанавливаются соответствующими национальными нормами стран, где расположены атомные электростанции. Например, в России прочность на сжатие, сопротивление к выщелачиванию, сопротивляемость тепловым циклам (морозостойкость) и устойчивость к долговременному погружению в воду должны находиться в пределах, установленных различными национальными нормами.

В прошлом компания AREVA NP проводила обширные НИОКР по определению основных свойств компаундов, состоящих из цемента с различными типами жидких радиоактивных отходов. Однако оптимальный рецепт, обеспечивающий максимальную загрузку по отходам и, следовательно, минимальный объем требующих обращения отходов, должен также учитывать химические свойства различных типов отходов.

Поэтому AREVA NP выполнила НИОКР по изучению свойств и устойчивости цементных компаундов типичных для российских АЭС отходов совместно с МосНПО «Радон» (что являлось основой для подготовки соответствующего предложения для Курской АЭС) и с Игналинской АЭС в рамках внедрения там системы цементирования. В настоящее время AREVA NP рассматривает возможность проведения дополнительных научно-исследовательских работ в сотрудничестве с российскими партнерами с целью расширения имеющейся базы данных по рецептуре оптимальных цементных компаундов для типичных видов отходов АЭС с реакторами ВВЭР.

___________________________________________________________________________________

Жидкие отходы производства

В процессе производства образуются жидкие фракции отходов, к их числу относятся:

Эмульсии.

Жиры и смазки.

Масла.

Жидкие компоненты, содержащие радиоактивные примеси.

Жидкие классифицируются 5 классами опасности.

К числу самых опасных относится ртуть, высокоопасных – серная кислота, умеренно опасных – масло, мало опасных – отходы нефтехимии.

Жидкие промышленные отходы собираются в герметично закрытые цистерны и отвозятся на специально оборудованные полигоны. Там проводится утилизация отходов производства.

Есть несколько способов обезвреживания жидких фракций:

• Нейтрализация химическими веществами.
• Загущение, путем смешивания с глиной.
• Сжигание в реакторах или циклических печах.

Жидкие отходы энергетического комплекса нельзя утилизировать. Они представляют угрозу экологическому благополучию – могут отравить почву и подземные воды.

Органы надзора должны внимательно следить за правильностью сбора, транспортировки и обезвреживания этого вида производственных отходов. Проблему незаконных сбросов могут решить серьезные меры наказания.

 Источник: http://vtorothodi.ru/vse-ob-otxodax/bytovye-otxody-ot-proizvodstva Утилизация и переработка отходов © vtorothodi.ru

Жидкие отходы промышленных предприятий — это отходы, состоящие из жидкой фазы и содержащие соли, щелочи, кислоты, а также дисперсные примеси. Сюда относят прежде всего производственные сточные воды, загрязненные токсичными и ядовитыми соединениями. Они требуют специальной обработки, так как содержат кислоты, щелочи, хлориды, фториды, бромиды, растворимые металлы и т.д. К жидким отходам относятся также отработанные органические растворители, масла и органические токсичные соединения. В отдельную категорию отходов относят шламы, которые представляют собой аморфные или мелкокристаллические массы, содержащие от 20 до 80% воды по массе. К ним относят остатки процессов фильтрации и седиментации, шламы, получаемые при нейтрализации или специальной обработке жидких отходов, или илы, получаемые в процессе очистки сточных вод. К этой категории следует отнести смолы, кислые и вязкие гудроны, нефтепродукты, получаемые при органическом синтезе. 

Строительные отходы образуются при производстве земляных работ (места складирования плодородного грунта, пыль), монтажных — при сборке зданий из железобетонных конструкций и деталей, малярных (различная тара для хранения краски и разбавителей красок) и отделочных работ. Непродуктивные грунты, изымаемые при земляных работах, вывозят на другие стройки, например при устройстве дорог или в места, требующие подсыпки грунта до необходимых отметок. Часть такого вида грунта может поступать на полигоны (свалки), где его используют в качестве изолирующих слоев или для засыпки рекультивируемых карьеров и выемок. На строительных площадках образуются твердые отходы и лом бетонных и железобетонных изделий. Их количество в конце XX в. составляло около 1 млн м3 в год. Асфальтовые покрытия во всех городах и населенных пунктах, которые за годы их ремонта достигают до 1 м от бывшего основания, в теплый период года являются большим источником выделения в атмосферу углеводородов (в том числе и канцерогенных бенз(а)пиренов). Кроме того, они увеличивают давление на грунт и нарушают сложившиеся потоки подземных вод, приводя во многих местах к подтапливанию территории. На сегодня это одна из важнейших проблем населенных пунктов. Снятие лишних слоев асфальтобетонных смесей дело не совсем простое, но выполнимое. Снятый лишний слой позволяет снизить расход материалов дорожных покрытий за счет их вторичного использования и дополнительно уменьшить негативное воздействие на атмосферу и литосферу. Вскрышные работы используются при открытых способах добычи руд, угля и других видов сырья. При таких работах образуется большое количество грунта, исчисляемое сотнями миллионов кубометров ежегодно, причем в строительстве используют не более 10% этого объема в качестве сырья для получения щебня, песка, песчано-гравийных смесей. Эти отходы могут быть утилизированы полностью в производстве цемента, извести, силикатного и глинистого кирпича, поскольку себестоимость таких материалов в 2...3 раза ниже, чем у материалов «классического» сырья. Токсичные (опасные) отходы представляют особенную угрозу для окружающей природной среды и для здоровья живых организмов, включая и человека. К таким отходам относятся неиспользованные различные ядохимикаты в сельском хозяйстве, отходы промышленных производств, содержащие канцерогенные и мутагенные вещества, шламы гальванические, шламы коксохимических заводов и др. В США, например, 41% твердых бытовых отходов классифицируется как особо опасные, в Венгрии — 33,5%, во Франции — 5%, в Великобритании — 3% и Японии всего лишь 0,3%. В России к опасным отходам относятся (условно) 10% от всей массы твердых бытовых отходов. Но тем не менее, как свидетельствуют данные, количество токсичных (опасных) отходов неуклонно возрастает. Следует обратить внимание еще на такой фактор.

На территории России имеются так называемые химические «ловушки» (включая места атомных взрывов в мирных целях и захоронения радиоактивных отходов), т.е. давно забытые захоронения опасных отходов, на которых со временем построили жилые дома и другие объекты. Но, к сожалению, их учет раньше в нашей стране не велся. В США проведенный подобный учет показал, что на территории страны имеется не менее 32 тыс. потенциально опасных захоронений. В Нидерландах выявлено 4 тыс. подобных участков, даже в небольшой Дании их количество составило 3,2 тыс. В России в хранилищах, накопителях, могильниках, на полигонах, свалках накоплено более 2 млрд т токсичных отходов, в том числе 95% промышленного происхождения (нефтехимия, металлургия, угольная промышленность). К XXI в. в России практически нет предприятий и полигонов по обезвреживанию и захоронению токсичных промышленных отходов, не выпускается оборудование, предназначенное для этих целей. Только жидкие неутилизируемые промышленные отходы на единичных объектах захораниваются в глубокие изолированные горизонты. Имеется около 3 тыс. учтенных мест захоронения токсичных отходов. Но из-за недостаточного количества полигонов промышленные отходы очень часто размещают неорганизованно, что представляет особую опасность для окружающей среды.

__________________________--

Возможности компании

Мы работаем как на единоразовой, так и на долговременной основе. Сбор и вывоз на утилизацию жидких промышленных отходов производим собственным спецтранспортом:

 вакуумной машиной с цистерной 3,75 м3 КО-503В. Позволяет откачивать стоки небольшой плотности с глубины до 4,5 м;

 илососная машина с цистерной 3,25 м3 КО-510. Позволяет откачивать стоки повышенной плотности с глубины до 4,5 м;

 илососная машина с цистерной в 7 м3 КО-507А. Позволяет откачивать взвеси и смеси повышенной плотности с глубины до 6,0 м.

Наименование технологической операции        Стоимость, руб./ м3

Размещение

III кл.опасности                                                1880,0

IV кл.опасности                                                630,0

V кл.опасности                                                220,0

Обезвреживание

IV кл.опасности                                                3250,0