核电站技术废物的管理与改进
2016-10-21侯中保
侯中保
摘 要:随着社会经济与科技的进步,我国的核电站建设仍处于不断的发展之中,虽然创造了很大的经济效益,但是也暴露出一些问题。在核电站的运行中,由于设备检修中的作业方法、技能不熟练,管理方法不合理以及现场布置的特殊性,导致技术废物量增加,放射性固体废物的产生日益增多,对环境造成了不同程度的影响。文章首先阐述了核电站放射性技术废物的主要来源、组成以及处理工艺,通过对技术废物产生量高的原因进行分析,提出了相关的管理改进措施,对减少技术废物产生量提供了参考依据。
关键词:核电站;放射性技术废物;环境问题;改进措施
1 核电站固体废物产生情况
近年来,我国对核电站废物进行了有效的管理与控制,严格对废物进行分类收集与处理,实现了核电站废物的安全运输与储存,对废物进行集中排放或处置,加强对核电站废物的监测与管理,因此核电站产生的固体废物总量逐年下降,我国的固体废物处理水平也与西方国家持平,但是由于我国近年来对项目大修的周期长,改造项目数量多,导致技术废物却大幅度上升,这成为目前我国核电站运行中急需解决的问题。
2 技术废物的收集、分类及处理
2.1 技术废物分类与收集
技术废物是核电站检修过程中产生的,包括废塑料制品、废金属、废木头以及废建筑材料等,根据其不同的自然特性可大致分为可压缩废物和不可压缩废物。检修过程产生的废物一般是由工作人员送到离现场较近的废物收集点,按照废物剂量率对废物进行分类收集。例如设置一处废物桶用于低于2mSv/h的废物收集;在核电站辅助厂房与反应堆厂房各设置一处废物桶用于收集剂量率大于2mSv/h的废物。
2.2 废物的收集与分拣
剂量率大于2mSv/h的废物通常装入可压缩废物塑料袋(粉红色)或者不可压缩废物塑料袋(蓝色),装入后立即送入收集点附近的废物桶中;对于剂量率小于2mSv/h的废物,通过分类装入后立即运至核辅助厂房附近的存放点,当存放点的废物达到一定量时,经过相关人员的测量、分拣、打包,就可以把可用的零部件进行去污操作,经过严格的洗涤之后,用于重复检修与使用。有些废物经过测量与确认后,如果没有被辐射污染,就可以放入白色塑料袋,运出控制区当非放废物处理。
2.3 技术废物的处理与组成分析
预压缩减容是技术废物处理的重要技术,可以将容量为600×1000mm塑料袋的技术废物压缩于180升的钢桶中,将不可压缩的部分直接装入钢桶中。对于特殊的超长废物需要经过专业机器切割再放入钢桶;对于湿废物,在放入钢桶的同时应加入吸水材料如水泥等进行超级压缩。核电站的放射性技术废物中,废塑料制品与棉制品占的比例较大,一般在20%以上,废塑料制品所占技术废物的比例最大;而废弃木头、废弃金属以及建筑垃圾等占的比例都在10%以下。
3 影响技术废物产生量的主要因素
3.1 重大项目的改造检修
近几年,我国核电站技术废物产量居高不下的主要原因是重大改造项目数量多,尤其是反应堆盖的更换作业与装卸料机改造等过程会产生大量的技术废物,例如某中型的核电站在换料水箱改造的过程中产生了体积为40m3的技术废物,急剧增加了技术废物的产生。
3.2 系统跑水与污染
核电站系统跑水事故也会增加固体废物产量,因为在对产生的废水进行过滤中会产生蒸发现象,造成了严重的地面污染,加剧了固体废物的污染。没有采取污染防护的设备包装材料一旦进入工作现场也会造成不同程度的污染;对消耗材料控制不严,没有定期对废物收集袋进行更换也是造成技术废物产生量增加的重要原因。
3.3 湿废物无法压缩减容,防护用品质量差
大修期间产生的湿废物很难进行压缩处理,只能借助吸水材料直接装入金属桶中,增加了废物体积,造成了资源浪费。近年来,一次性消耗品例如塑料布袋等的大量使用为核电站造成了极大的环境压力,质量较差的防护用品例如连体服会增加防护用品报废量;不严格的现场管理也会增加技术废物量,比如引进新设备时没有对其包装皮进行拆除直接带入工作现场,就会增加核电站现场的环境负荷。
4 减少技术废物产生量的措施
4.1 改进管理方法
核电站管理者应充分利用公司媒体进行废物最小量化的宣传与推广,提高其废物控制意识;应加强对工作人员的培训,提高工作人员进行废物控制与处理的综合技能,认真做好放射性物质的去污工作,提高污染物品的回收利用率,使污染物品资源化。制定好严格的管理措施,建立健全废物控制体系,对每位工作人员进行严格的要求,实现责任到人的管理原则,加强对现场的监督与检测,做到对废物及时分类与处理;核电站技术废物的产生主要集中在大修期间的废物管理,严格监视大修期间污染物产生的关口,检修活动中会产生大量消耗材料,因此要注意从废物生产源头进行管理,有效地控制与防治废物的产生。
4.2 改进废物处理技术
20世纪初,我国某反应堆厂房发生大面积污染事故,但由于当时技术的限制,污染的消除都是采用人工擦试进行的,造成了大量塑料袋与吸水纸的浪费;产生的技术废物压缩打包之后占用了20余个金属桶,产生了大约6m3的技术废物,严重造成了环境压力与资源浪费。在大修期间产生的湿废物的压缩处理困难,增加了废物体积,我们可以将湿废物变为干废物作为改进途径对不可压缩废物进行处理,不断优化湿废物的处理技术。
在核电站作业现场应对清洁工具进行改制,利用专用衣物收集袋,减少因防护用品质量问题引起的问题。另外,超级压缩机的使用为改进废物处理技术提供了新思路,可以将可压缩废物进行超级减容与处理,如果将600m3的技术废物进行超级压缩,其体积能够减少30%左右。在核电站的现场中,工作人员要注意提高对破损防护用品的再利用技术,有效地减少技术废物的产生;对于轻微污染的技术废物,应采用合理的改进技术进行去污操作。目前,我们还需要解决辐射防护与废物产生量的关键矛盾,在实践中探索灵活的处理方式,将集体剂量和废物产量的平均水平控制在较低的范围内。
5 结束语
在核电站的运行中,大修期间的设备解体与检修过程是产生技术废物的关键环节,由于废物意识不足与技术的限制,放射性固体废物尤其是技术废物的产量依然处于较高的水平。由于核电站许多设备需要解体维修,因此增加了现场的塑料布与塑胶防护用品的数量,导致技术废物的含量增加。通过数十年的探索与改进,我国的核电站管理体系逐渐健全,放射性固体废物的产生量明显减少,但是技术废物仍需要进一步地减量。要有效地减少技术废物的产生量,必须从源头进行控制,不断改进管理方法与废物处理技术,制定合理、环保的设备维修计划、规范防辐射用品的使用,有效地降低固体废物的产生量。
参考文献
[1]黄来喜,何文新,陈德淦.大亚湾核电站放射性固体废物管理[J].辐射防护,2004,Z1:211-226.
[3]陳式.我国放射性废物的优化和最少化管理未来十年展望[J].辐射防护通讯,2002,4:1-8.