KIS ÉS KÖZEPES AKTIVITÁSÚ FOLYÉKONY RADIOAKTÍV HULLADÉKOK TERVEZETT FELDOLGOZÁSA

Viszlay József
Paksi Atomerőmű Vállalat

A termelőmunka elkerülhetetlenül együttjár a munkafolyamat jellegétől függő hulladékok keletkezésével.

Az eddigi gyakorlat szerint hulladékoknak azokat az anyagokat tekintjük - halmazállapotuktól és konzisztenciájuktól függetlenül -, amelyek gazdaságos újrahasznosítására az adott helyen és időben társadalmi igény vagy anyagi lehetőség nincs. Ebből következik az is, hogy egyes anyagok hulladékká minősítése nem szükségszerűen végleges. Több komponenst tartalmazó hulladékokból egyes komponensek visszanyerése a későbbiekben gazdaságossá válhat.

Működő atomerőművi blokkok ellenőrzött zónájában különböző forrásokból radioaktív izotópokat-tartalmazó vegyszeres hulladékvizek keletkeznek: A paksi atomerőmű ellenőrzött zónájában keletkezett minden nem kibocsájtható, radioaktív szennyeződést tartalmazó folyékony hulladékot radioaktív hulladéknak tekintünk. Folyékony radioaktív hulladékok közé sorol a bepárlási hulladékon kívül a kimerült, primér körben használt ioncserélő gyantákat, különböző iszapokat és a szennyezett szerves oldószer-keverékeket.

A paksi atomerőmű ellenőrzött zónájában a következő forrásokból keletkeznek vegyszeres; szennyezett hulladékvizek:

- szervetlen szivárgások;

- primer köri víztisztítók ioncserélő gyantáinak lazítóvize és regenerátuma, gyantacserék transzportvize;

- elhasznált dekontamináló oldatok;

- primer köri laborok hulladékvizei.

A felsorolt forráshelyekből látható, hogy, a radioaktív hulladékvízben; mint kis szárazanyag-(3-5 g/1) tartalmú vizes oldatban mindazok az oldott vegyszerek megtalálhatók, amelyeket a primer körvízüzemének vezetésére, víztisztítók regenerálására, a reaktorteljesítmény finomszabályozására és dekontaminálási célokra felhasználunk. Az összegyűjtött (nem szelektált) hulladékvizet vegyszeres ("metaborátos") kezelés után bepárolják kb. 400 g/1 össz-sókoncentrációjú sűrítménnyé. A folyékony radioaktív hulladékok (sűrítmény, használt gyanták, iszapok) feldolgozása a nemzetközi gyakorlat szerint, annak beágyazását jelenti valamilyen - bekeverés után - megszilárduló matrixanyagba. Erre azért van szükség, hogy szétszáródását ezzel is megakadályozzák azon kívül, hogy zárt edénybe kerül, amelyet azután a hulladéktemetőben külön, szigorú előírásoknak megfelelően tárolhatnak.

Matrixanyagkérit cementet, bitument vagy műanyagokat használnak fel. Cél az, hogy a beágyazott végtermékre előírt normák betartása mellett a tárolás minél kisebb térfogatban történhessen.

A paksi atomerőmű folyékony radioaktív hulladékainak feldolgozására -- több évvel ezelőtt - különböző nyugat-európai cégektől ajánlatot kértek vállalatunk ezzel a kérdéssel foglalkozó szakemberei. Sok szempontot figyelembe véve és mérlegelve a nyugatnémet NUKEM cég mobil cementezőberendezésének (MOWA) megvásárolásáról döntöttek. A berendezés elkészült és jelenleg már Pakson van. A szállítási szerződés szerint szükséges hidegpróbát (inaktív körülmények között), ideiglenes felállítási helyen, ez év október második felében szeretnénk elvégezni, közösen a BERIG szakembereivel.

A MOWA cementezőberendezéssel (ábra) történő hulladékfeldolgozás rövid ismertetése előtt néhány mondatban a feldolgozásra kerülő folyékony radioaktív hulladékok mennyiségének csökkentésére irányuló átalakításokról és fejlesztésekről is írnom kell.

Ezek közül a leglényegesebbek a következők voltak:

- A. primerköri csurgalékvízbe kerülő bórsav mennyiségének csökkentése (reaktorosztály által elvégzett átalakítások).

- A paksi műszaki tervben szereplő 200 g/1-es össz-sókoncentrációjú sűrítmény helyett 400 g/1-ig történő besűrítési technológia kidolgozása és alkalmazása (Magyar Ásványolaj és Kísérleti Intézet kutatási eredményei alapján).

- Különböző üzemviteli intézkedésekkel, amelyeket a reaktorosztály és a vegyészeti osztály hajtott végre a saját rendszerein.

Ezen munkák eredményeként sikerült a műszaki tervben évente négy blokkra tervezett 600 m³ sűrítmény mennyiségét 250 m³ alá csökkenteni. Ez azért lényeges kérdés, mert a folyékony hulladékok feldolgozásának költsége külföldi adatok alapján meghaladja ma már a 3000 dollár/m³ értéket.

Korábbi koncepeió szerint a folyékony hulladékok feldolgozása az l. és a 2. segédépülethez csatlakoztatva megépítendő feldolgozóépületben történne, felváltva a mobil MOWA cementezőberendezés átszállításával, amely erre a feladatra alkalmas.

Jelenleg folyamatban van annak a lehetőségnek a megvizsgálása, hogy a feldolgozás csak a 2. segédépület mellé megépítendő feldolgozó épületben történjen, és az 1. segédépületben tárolt hulladékok oda kerüljenek átadásra. Ezzel a megoldással az 1. segédépületi szilárdhulladék-tárolókat nem kellene átalakítani feldolgozóépületté.

A MOWA cementezőberendezés ún. "vesztett keverős" vaslemezből készült hordókat (a bekeverés után a keverő a hordóban marad) igényel, amelybe feldolgozandó hulladékfajtától függő receptúra szerint szükséges mennyiségű cementet és mészhidrátot töltünk be a hordó-előkészítő épületben, utána szállítjuk az így előtöltött hordókat a feldolgozóépülethez.

A folyékony hulladékokat a MOWA berendezés bemérőtartályaiba (külön a sűrítményt és külön a használt gyantát) egy feladószivattyú és egy-egy segédépületi tárolótartályból induló recirkulációs körvezeték megcsapolásából adagoljuk be. Az előtöltött hordókat egymás után targoncával szállítjuk és helyezzük el a cementezőberendezés keverőállásába. A keverőállásban megtörténik a csatlakozás a töltőfejen lévő töltő-, levegőelszívó és keverőcsatlakozó és a hordón lévő nyílások között. Ezután a berendezés saját adagolószivattyújával tölti be a folyékony hulladékot a bemérőtartályból a hordóba a keverőszerkezet folyamatos működése mellett. A bekeverés végén a hordóban homogén cementkása marad. A csatlakozások bontása és a végleges fedéllel való lezárása után a végtermékhordók az átmeneti tárolókba kerülnek. Innen lesznek elszállítva min. 3 napos pihentetés után a végleges hulladéktárolóba. MOWA berendezés teljesítménye:

- bepárlási és iszap feldolgozása esetén 10 m³/8 óra (40 db 400 1-es hordóban),

- elhasznált ioncserélő gyanták feldolgozása esetén 2 m³/8 óra (20 db 200 1-es hordó).

Ha a cementezésre kerülő folyékony hulladékok aktivitáskoncentrációja indokolja, akkor a hordókat a feldolgozás során biológiai védelembe kell helyezni. (Nemzetközi előírások szerint a hulladékcsomag felületétől 1 m távolságra a dózisteljesítmény 0,1 mSv/h lehet).

A hulladékfeldolgozó épület a terv szerint 1992-re készül el. A MOWA berendezés "melegpróbája" valós hulladékokkal a beépítés helyén történik meg. Üzemeltetni akkor lehet, ha a cementezett hulladékok elhelyezésének kérdése megoldódik. Addig célszerű a folyékony hulladékokat cementezés nélkül a segédépületi tárolótartályokban tárolni. Erre azért van lehetőség, mert az eddigi üzemeltetés során összegyűlt sűrítményünk térfogata a tervek szerint elkészült tárolótartály-térfogatnak csak kb. harmadrészét foglalja el.

Használt gyantából és iszapból eddig csak néhány köbmétert kellett tárolnunk.

A folyékony radioaktív hulladékok mennyiségének csökkentésére irányúló munkát a következő területeken folytatjuk:

- az ellenőrzött zónában lévő spec. csatornarendszer átalakításával a "szelektív" hulladékgyűjtés megvalósítása;

- bórsav visszanyerésére irányúló kísérletek membrántechnológiái műveletekkel;

- szervetlen szorbensek alkalmazásának vizsgálata;

- ultraszűrési kísérletek.

A MOWA berendezés megvásárlásával vállalatunk egy korszerű hulladékfeldolgozó berendezés birtokába jutott, amely arra is alkalmas, hogy az előzőekben vázolt fejlesztések bármelyikében üzemi alkalmazása esetén keletkezett hulladékokat (szervetlen szorbensek, flokkuláló anyagok, stb.) is feldolgozza.