В.Ф. Панин
Теоретические основы защиты окружающей среды
Конспект лекций по учебной дисциплине. Томск: ТПУ, 2009. – 115с.
3. Уменьшение загрязнения окружающей среды твёрдыми отходами
3.3. Хранение и нейтрализация токсичных промышленных отходов
Главным направлением в
устранении вредного воздействия на окружающую среду токсичных промышленных
отходов является их использование в производственных циклах, т.е. организация
малоотходных производств. Однако в ряде случаев для нейтрализации промышленных
отходов приходится устраивать специальные сооружения.
Эти сооружения могут быть в ведении предприятия,
создающего токсичные отходы, и даже зачастую располагаются на его территории.
Токсичные промышленные отходы могут складироваться,
перерабатываться и нейтрализоваться централизованно на полигонах и станциях
переработки и нейтрализации. Существуют два вида специальных полигонов: для
обезвреживания одного вида отходов захоронением или химическим способом, либо
комплексные – для обезвреживания различных видов отходов. Территорию
комплексных полигонов разделяют на зоны приёма и захоронения твёрдых
несгораемых отходов, приёма и захоронения жидких химических отходов и осадков
сточных вод, не подлежащих утилизации, захоронения особо вредных отходов,
огневого уничтожения горючих отходов. На территориях полигонов и за их
пределами ведётся контроль состояния поверхностных и грунтовых вод, а также
чистоты воздушной среды.
Захоронения промышленных отходов производят в
котлованах глубиной до 10…12 м в специальной таре, например, в железобетонных
резервуарах. Котлованы располагают в водонепроницаемых грунтах.
Радиоактивные отходы собираются в местах их
образования отдельно от других отходов в специальные сборники, внутренние
поверхности которых изготовляются из гладкого мало сорбирующего материала.
Транспортировка к местам захоронения производится на специально оборудованных
автомашинах. Автомашины и сменные сборники после каждого рейса должны
дезактивироваться.
Проблема обезвреживания и захоронения радиоактивных
отходов – одна из наиболее жгучих проблем атомной энергетики.
Рассмотрим вопрос, связанный с захоронением
радиоактивных отходов [23]. Отходы образуются на всех
стадиях ЯТЦ: добычи, переработки сырья, изготовлении тепловыделяющих элементов
(ТВЭЛов). Кроме того, радиоактивные изотопы применяются в медицине, биологии,
промышленности. В силу высокой концентрации энергии в ядерном топливе,
количество образуемых отходов, по сравнению с другими отраслями, сравнительно
невелико, но, тем не менее, проблем здесь довольно много.
Сама технология выделения отходов, их
концентрирование, прессование, заключение в цементные, битумные или стеклянные
блоки – это целая отрасль атомной промышленности. Ещё более сложной и
дорогостоящей является технология сжигания. Отходящие дымовые газы очищаются методами
адсорбции и фильтрации, а зола, загрязнённая радионуклидами, подвергается
цементированию, битумированию или остекловыванию.
Главный вклад вносят, конечно, атомные электростанции.
Особое место занимают отработавшие рабочие каналы – ТВЭЛы, которые содержат
высокоактивные осколки деления, а также недовыгоревший уран и накопившийся
плутоний. Они представляют собой наиболее активный тип отходов, а потому
требуют к себе особого отношения. Сегодня тепловыделяющие элементы подвергают
захоронению, чаще всего прямо на территории АЭС. Хранят их в водной среде на
достаточно большом удалении друг от друга. Таким образом, достигаются две цели:
отводится тепло, выделяющееся при продолжающемся радиоактивном распаде, и
исключается возникновение критического ансамбля, способного привести к взрыву.
Ещё одна технология захоронения. Рабочий канал
освобождают от конструктивных элементов, не имеющих столь высокой активности,
как ядерное горючее: от кожухов, крышек, колпаков и пр. Остаются только ТВЭЛы.
Чтобы они занимали меньше места их, например, скручивают в жгуты, помещают в
медный контейнер, заливают свинцом, закрывают крышкой и заваривают. Медь слабо
подвергается коррозии, поэтому контейнер может простоять без изменений сотни и
даже тысячи лет. Правда, в металле могут со временем образоваться свищи и
герметичность может нарушиться. Хранят эти контейнеры на дне океана, в
глубинных геологических формациях, в соляных шахтах. Соль обладает пластической
текучестью. Под действием теплоты, выделяемой радиоактивными отходами, соль
оплавляет контейнер, что является дополнительной защитой. Выбором места
захоронения проблема не ограничивается, поскольку захоронение – инженерное
сооружение, требующее наличия систем контроля, вентиляции, оснащения инженерно-техническими
коммуникациями и т.д.
В целом, вопрос, где хранить отходы, которые в течение
многих тысячелетий будут радиоактивными, пока далёк от решения.
|