Санкт-Петербургский институт «АТОМЭНЕРГОПРОЕКТ» (ОАО «СПбАЭП»)

Комплекс переработки жидких радиоактивных отходов атомных станций авторы: В.А. Акимов, Ф.И. Маскиль, В.Н. Домрачев, Е.А. Гомыляева, О.А. Багина

Состав комплекса переработки жидких радиоактивных отходов Состав комплекса переработки жидких радиоактивных отходов представлен на примере комплекса систем, внедрённых на Кольской АЭС. Представленный комплекс установок обеспечивает переработку жидких радиоактивных отходов, накопленных в емкостях хранилищ и поступающих от 4-х блоков с реакторами ВВЭР-440.

Принципиальная схема переработки ЖРО

Комплекс переработки жидких радиоактивных отходов включает в себя следующие системы: Комплекс переработки жидких радиоактивных отходов включает в себя следующие системы: Установка растворения кристаллических отложений и изъятия растворов солей из емкостей хранилищ; Установка растворения кристаллических отложений и изъятия растворов солей из емкостей хранилищ; Установка очистки растворов солей от радионуклидов; Установка очистки растворов солей от радионуклидов; Установка глубокого упаривания (концентрирования) очищенных от радионуклидов растворов солей с получением твердого солевого продукта (солевого плава); Установка глубокого упаривания (концентрирования) очищенных от радионуклидов растворов солей с получением твердого солевого продукта (солевого плава); Установка изъятия шламов трапных вод и отработавших ионообменных смол и сорбентов из емкостей хранилищ; Установка изъятия шламов трапных вод и отработавших ионообменных смол и сорбентов из емкостей хранилищ; Установка цементирования шламов и отработавших ионообменных смол и сорбентов; Установка цементирования шламов и отработавших ионообменных смол и сорбентов; Транспортно-технологическое оборудование обращения с отвержденными отходами; Транспортно-технологическое оборудование обращения с отвержденными отходами; Хранилища отвержденных радиоактивных отходов; Хранилища отвержденных радиоактивных отходов; Вспомогательные системы и установки, обеспечивающие функционирование основных технологических систем. Вспомогательные системы и установки, обеспечивающие функционирование основных технологических систем.

Установка изъятия жидких радиоактивных отходов и растворения солей и растворения солей

1 – перчаточный бокс; 2 – соединительная труба; 1 – перчаточный бокс; 2 – соединительная труба; 3, 4 – цепная таль; 5 – устройство размыва; 3, 4 – цепная таль; 5 – устройство размыва; 6 – погружной насос; 7 – пакет шлангов и кабелей; 6 – погружной насос; 7 – пакет шлангов и кабелей; 8 – подогреватель; 9 – шкаф управления; 8 – подогреватель; 9 – шкаф управления; 10 – видеокамера и прожектор для подсветки; 10 – видеокамера и прожектор для подсветки; 11 – кабели, шланги и трубопроводы для подключения к внешним системам; 11 – кабели, шланги и трубопроводы для подключения к внешним системам; 12 – крепления для повышения сейсмостойкости; 12 – крепления для повышения сейсмостойкости; 13 – пульт управления; 14 – видеомонитор; 13 – пульт управления; 14 – видеомонитор; 15 – тележка. 15 – тележка.

Внешний вид «кроллера» Внешний вид «кроллера»

Установка очистки от радионуклидов Активность кубового остатка, находящегося в емкостях хранилищ, определяется в основном наличием следующих радионуклидов: Активность кубового остатка, находящегося в емкостях хранилищ, определяется в основном наличием следующих радионуклидов: 137 Cs – 57%; 137 Cs – 57%; 134 Cs – 41%; 134 Cs – 41%; Остальные (по убывающей) 58 Co, 60 Co, 54 Mn, 110m Ag – 2% Остальные (по убывающей) 58 Co, 60 Co, 54 Mn, 110m Ag – 2%

Принципиальная схема установки очистки от радионуклидов

В установке очистки от радионуклидов кубовый остаток проходит последовательно три стадии обработки: В установке очистки от радионуклидов кубовый остаток проходит последовательно три стадии обработки: окисление озоном для разрушения комплексных соединений, связывающих радионуклиды 60 Co, а также органических веществ отравляющих ионоселективные сорбенты, и перевод их шламовую составляющую; окисление озоном для разрушения комплексных соединений, связывающих радионуклиды 60 Co, а также органических веществ отравляющих ионоселективные сорбенты, и перевод их шламовую составляющую; отделение шламов с соосажденными на них радионуклидами кобальта и марганца при фильтрации на мембранных фильтрах; отделение шламов с соосажденными на них радионуклидами кобальта и марганца при фильтрации на мембранных фильтрах; ионоселективная очистка от радионуклидов цезия на ионоселективном сорбенте, загруженном в фильтры- контейнеры. ионоселективная очистка от радионуклидов цезия на ионоселективном сорбенте, загруженном в фильтры- контейнеры.

Эжектор Эжектор

Фильтры мембранные Фильтры мембранные

Фильтр-контейнер

Фильтр-контейнер в рабочем положении

Прямоточный испаритель установки концентрирования

Компоновочные решения Комплекс переработки жидких радиоактивных отходов проектируется общим для всех блоков на свободном месте площадки АЭС с учетом максимально возможного приближения к хранилищам жидких радиоактивных отходов. Транспортировка жидких радиоактивных отходов на переработку от отдельно стоящих хранилищ осуществляется по специальным эстакадам, имеющим биологическую защиту, или по проходным трубопроводным тоннелям. Комплекс переработки жидких радиоактивных отходов проектируется общим для всех блоков на свободном месте площадки АЭС с учетом максимально возможного приближения к хранилищам жидких радиоактивных отходов. Транспортировка жидких радиоактивных отходов на переработку от отдельно стоящих хранилищ осуществляется по специальным эстакадам, имеющим биологическую защиту, или по проходным трубопроводным тоннелям. Здание комплекса переработки, применительно к условиям Кольской АЭС, сблокировано с объединенным спецкорпусом первой очереди и представляет собой пятиэтажное строение с размерами в плане 32 х 36 м и высотой 25 м. В этом же здании размещается хранилище фильтров-контейнеров с отработавшим ионоселективным сорбентом. Здание комплекса переработки, применительно к условиям Кольской АЭС, сблокировано с объединенным спецкорпусом первой очереди и представляет собой пятиэтажное строение с размерами в плане 32 х 36 м и высотой 25 м. В этом же здании размещается хранилище фильтров-контейнеров с отработавшим ионоселективным сорбентом.

Здание КП ЖРО

Надстройка над спецкорпусом

Международное сотрудничество в области создания комплекса переработки жидких радиоактивных отходов Кольской АЭС В рамках программы TACIS «Техническое содействие на площадке Кольской АЭС» и «Программы TACIS по ядерной безопасности» осуществляется поставка оборудования и технологий для сооружаемого комплекса переработки жидких радиоактивных отходов в следующем объеме: В рамках программы TACIS «Техническое содействие на площадке Кольской АЭС» и «Программы TACIS по ядерной безопасности» осуществляется поставка оборудования и технологий для сооружаемого комплекса переработки жидких радиоактивных отходов в следующем объеме: Установки растворения солей и изъятия жидких радиоактивных отходов; Установки растворения солей и изъятия жидких радиоактивных отходов; Установка концентрирования; Установка концентрирования; Установка цементирования. Установка цементирования.

Итоги работы КП ЖРО (с г. – 20 месяцев) Получено солевого плава – 208 т Получено солевого плава – 208 т (560 двухсот литровых бочек- 112 м 3 ); (560 двухсот литровых бочек- 112 м 3 ); Переработано декантата – 181 м 3 ; Переработано декантата – 181 м 3 ; Образовано - 13 фильтр-контейнеров Образовано - 13 фильтр-контейнеров (1,6 м 3 сорбента с общей активностью 361 Ки) (1,6 м 3 сорбента с общей активностью 361 Ки) и 42 шт. пятьдесят литровых бочек – 1,7 м 3 сорбента с активностью 18 Ки; и 42 шт. пятьдесят литровых бочек – 1,7 м 3 сорбента с активностью 18 Ки; Образовано шлама – 7 м 3. Образовано шлама – 7 м 3.

Итоги работы КП ЖРО (с г. – 20 месяцев)

Выводы Представленный комплекс переработки жидких радиоактивных отходов обеспечивает переработку 3600 м 3 в год жидких радиоактивных отходов (кубовых остатков) с получением нерадиоактивного солевого плава, который классифицируется как нерадиоактивный химический отход и может быть использован в дальнейшем в промышленности, в частности, для регенерации борной кислоты или для производства строительных материалов. Представленный комплекс переработки жидких радиоактивных отходов обеспечивает переработку 3600 м 3 в год жидких радиоактивных отходов (кубовых остатков) с получением нерадиоактивного солевого плава, который классифицируется как нерадиоактивный химический отход и может быть использован в дальнейшем в промышленности, в частности, для регенерации борной кислоты или для производства строительных материалов. В процессе очистки кубовых остатков от радионуклидов достигается сокращение объема жидких радиоактивных отходов, подлежащих кондиционированию и длительному контролируемому хранению и захоронению, более чем в 50 раз. В процессе очистки кубовых остатков от радионуклидов достигается сокращение объема жидких радиоактивных отходов, подлежащих кондиционированию и длительному контролируемому хранению и захоронению, более чем в 50 раз.

Спасибо за внимание!