依托处置场建设集中式废物处理中心的探讨

廖能斌，任 力，唐小健，汪加伦，沈 峰

（国家电投集团远达环保工程有限公司，重庆 401122）

随着我国核电事业的快速发展，生产运行过程中低水平放射性废物（下文简称“低放废物”）的产生量越来越大，也越来越受到国家的重视。我国一直致力于以安全为目的，以处置为核心的放射性废物的安全管理政策[1]。其中，废物最小化为放射性废物管理的基本原则，除从源头上减少废物产生外，还需采用高效、先进的处理技术实现废物的资源化、减量化及稳定化。废物的处理、处置应紧密结合，以达到废物安全管理的目的。我国虽已成为一个核电大国，但放射性废物处理处置则相对落后。

1 国内外低放废物处理处置现状

1.1 我国低放废物处理处置状况

我国核电低放废物处理技术发展大致分为三个阶段。早期建设的核电厂由于受制其建设时期的技术水平，低放废物只是在每个堆内进行简单的处理、整备、暂存，未达到有效减容的目的。后期建设的核电增加了一些分散的处理设施，如对树脂进行处理，对可压缩废物进行预压，起到一定的废物处理及减容的作用。随着技术的发展，第三代核电采用集中式废物处理模式，例如，海阳核电和三门核电采用AP1000三代核电技术，建设厂址放射性废物处理设施，对全厂所产生的放射性废物进行集中处理，能实现厂址内资源整合和有效减容。但是，设施整体利用效率不高，部分高效减容技术仍未采用，放射性废油、废有机废液未进行处理[2]。

处理后的放射性废物仍需进行有效处置。国家从宏观层面进行了处置场建设规划，其原则为分区域进行集中处置。虽经多年建设，目前建成的仅有西北处置场、北龙处置场、飞凤山处置场，其均只承担处置功能。

1.2 国外低放废物处理处置状况

世界各国均高度重视放射性废物的处理、处置。国外低放废物处理模式主要有两种。一是随堆建设处理设施，对可以在厂内处理的废物进行处理。对于厂内不能处理的废物，送至专业处理厂处理，例如，捷克的Dukovany 核电厂将可压缩废物送至斯洛伐克进行超压处理，将可燃废物送至瑞士的studvisk 焚烧处理，美国部分核电厂将放射性废树脂送至Erwin 进行集中处理。二是集中式废物处理中心，中心建设有多种先进高效的处理设施，可对区域内产生的多种废物进行集中处理。例如，美国橡树岭集中式废物处理中心可对区域内的低放废物进行超压、焚烧、金属熔融等处理。

经多年发展，国外低放处置体系相对比国内发达，大多数国家均建有处置场。处置场类型主要有三种。一是无废物处理功能，只承担处置功能的处置场，如美国的Barnwell 处置场[3]。二是承担部分废物处理功能的处置场，例如，美国Clive 处置场可对大件废物进行切割和对大块混凝土进行破碎处理。三是具有完善废物处理功能的处置场，例如，法国奥布处置场建有金属箱灌浆系统、压实和灌浆固定系统；西班牙埃尔卡布里（El Cabril）处置场设有废物焚烧、废物暂存、压实灌浆、包装等整备处理设施；韩国月城处置库也配有相应废物处理设施。

2 放射性废物处理技术的发展趋势

随着科学技术的发展，结合废物管理要求，放射性废物处理技术呈现四大发展趋势。一是废物资源化利用：在系统检修或退役过程中产生的大量金属构件，采用熔炼去污后回收利用，主要装置有金属熔融炉。二是有机废物无机化处理：核电工艺废物及技术废物大多为有机废物，采用热解、焚烧方式进行处理，减容比为20 ～30，减量效果显著。同类处理技术有：蒸汽重整、湿法氧化、等离子熔融等[4]。三是移动式处理装置处理：对于可能产生的零星废物，采用移动式处理方式进行处理。根据移动式装置所采用的处理工艺，其分为移动式废液处理装置、移动式压缩装置、移动式固定/固化处理装置等。四是放射性废物集中处理中心：中心配置各种先进高效的废物处理设施，对区域内的废物集中处理；与分散式处理建设模式比较，既优化了系统、设备配置，又有利于提高投资效率，避免重复建设、降低总体运行以及维护成本和职业受照剂量，便于实现放射性废物的最小化。

3 依托处置场建设集中式废物处理中心的初步设想

三代核电每个厂址建设一个处理中心，虽实现了厂址内的资源整合，但对于拥有多个核电厂的区域，则存在重复投资、单个厂址废物相对较少、设施开工率低、运行不经济等缺点，势必造成对新技术应用的热情不高，因而实际采用的废物处理技术往往相对简单、粗放，难以形成高效、先进的处理及资源化利用能力。

国外有区域集中式废物处理中心及处置场配套废物处理设施的实践，我国也可借鉴该种模式，在一些核电厂或核设施较为集中的区域，依托处置场建设集中式处理中心，同时解决低放废物处理处置问题。依托处置场建设集中式废物处理中心，对该区域内的所有放射性废物进行集中处理，处理设施均采用先进高效的处理技术，有利于实现废物最小化，并具有良好的经济性。处理中心和处置场均为核设施，场址资源稀缺，统筹规划统一建设，还可节约场地资源。

在集中式废物处理中心，可以考虑设置以下一些处理和资源化利用设施：放射性废物接收和储存系统，包括放射性废物检测、分类、转运和储存；资源化利用车间，包括去污车间、金属熔融炉；废物预处理车间，包括大件切割，分拣；可将多种有机物进行无机化处理的高效、先进的废物处理装备，例如，蒸汽重整（THOR）可对多种有机物进行处理，达到废物高效减容及最终废物安定化的效果；配套移动式处理装置，可对周边区域内可能产生的零星放射性废物进行处理，也可以作为应急处理手段对区域内可能产生的废物进行处理；其他支持系统及装置。

4 集中式废物处理中心的优势及需要解决的问题

依托处置场建设集中式废物处理中心具有以下优点：便于安全监管，审管部门对放射性废物的处理及处置可以进行集中监管；规模化专业化运营，效益明显，处理规模结合区域内废物情况进行统筹考虑，专业化公司运营，可有效利用设施能效，降低运行成本，保障废物安全管理；有利于采用先进成熟高效的处理技术和装备，以实现废物最小化，同时也便于新技术的改进及推广应用；减少核电厂和其他废物产生单位的建设、运维成本，节约占地，减少环境影响，实现社会效益最大化；结合处置场接收标准，采用合适处理工艺，废物处理、处置有效衔接，工艺流程更加畅通，设施内设备共用，实现整体最优化。

集中式处理是放射性废物处理的发展趋势，根据我国国情可依托处置场建设区域型集中处理设施。该模式对于我国来说还属于新生事物，需要从法律、政策及监管方面研究以下问题：鉴于我国放射性废物处理、处置要求及实际情况，相关主管部门需从规划和政策导向方面支持、引导依托处置场建设运行集中式废物处理中心；集中式处理、处置设施作为一类新型核设施，需从政策法规上解决相关的审查、审批流程；处理设施及处置设施运营单位是否相互独立，如同为一家公司进行经营，如何进行有效监管；处理设施的运行维护和收费指导标准亟待出台，为商业化运行提供基础。

5 结论

结合国外低放废物管理的实践经验及低放废物处理技术发展趋势，在我国依托低放废物处置场建设先进、高效、功能齐全的集中废物处理中心，是现实可行的。这既可解决我国积存多年的低放废物的处理处置问题，也可使新产生的低放废物能够得到及时、安全、妥善的处理处置，还可实现废物最小化目标，并产生良好的经济效益和社会效益。