Сборник тезисов докладов IX Международной молодежной научной конференции

Полярное сияние 2006

Ядерное будущее: безопасность, экономика и право

Содержание сборника

Секция «Экология атомной отрасли»

Все доклады секции


ТЕХНОЛОГИЯ ПЛАЗМЕННОЙ ПЕРЕРАБОТКИ СМЕШАННЫХ РАДИОАКТИВНЫХ ОТХОДОВ

Кадыров И.И., Полканов М.А., Дмитриев С.А.

ГУП МосНПО «Радон»

В области обращения с радиоактивными отходами смешанного типа перспективным направлением является применение плазменных источников нагрева, особенностями которых является высокая температура и низкий расход рабочего газа, что позволяет создать более совершенную и универсальную установку термической конверсии отходов по сравнению с технологиями сжигания. Установка обеспечивает полное термическое разложение биологически и химически опасных компонентов, содержащихся в органических и неорганических материалах отходов: бумаге, картоне, стеклобое, теплоизоляции, грунте, полимерах, резине, ПВХ, мелких деталях оборудования из цветных и черных металлов. Данный процесс позволяет достигать максимального коэффициента сокращения объема отходов с получением чрезвычайно устойчивого к агрессивным воздействиям минералоподобного продукта. Конечный продукт может храниться в течение сотен лет с гарантией практически полного отсутствия влияния на окружающую среду.

В отличие от других внедренных в мире технологий плазменной переработки РАО, предварительно проведенные в ГУП МосНПО «Радон» исследования подтвердили возможность фиксации в шлаковом компаунде не менее 90% радионуклидов. Это делает разработанную технологию привлекательной не только в техническом и экологическом, но и в экономическом плане. Проведенные экономические оценки показали, что внедрение плазменной технологии позволит увеличить долю перерабатываемых отходов в десятки раз по сравнению с используемым в настоящее время сжиганием.

Процесс реализуется в печи шахтного типа. Упаковки с отходами загружают в шахту-печь до её заполнения, далее в ходе переработки уровень отходов в шахте поддерживают постоянным. Шахта обогревается дуговым плазменным источником нагрева, в качестве плазмообразующего газа используется сжатый воздух. В ходе переработки отходы в шахте последовательно проходят стадии сушки, газификации, горения; неорганическая часть отходов (шлак) плавится и поступает в зону накопления и гомогенизации расплава. Накопленный шлаковый расплав сливают через стопорный узел слива в приемные контейнеры.

Отходящие газы направляют в комплексную систему газоочистки, включающую узлы дожигания горючих компонентов, улавливания пылевых частиц, нейтрализации агрессивных и токсичных компонентов. Технология комплексной очистки газовых выбросов обеспечивает эффективное снижение концентрации радиоактивных и вредных химических веществ, в том числе таких высокотоксичных, как диоксины, до санитарных нормативов.

Основными достоинствами реализации процесса в шахтной печи являются отсутствие необходимости в тщательной сортировке отходов – высокотемпературная шахтная печь позволяет перерабатывать отходы, содержащие от 20 до 40% негорючих компонентов и значительные количества влаги (до 40 – 50%) в исходном материале, а также возможность получения конечного продукта необходимого качества в одной установке без промежуточных стадий.

В ГУП МосНПО «Радон» проведены испытания опытно-промышленной установки переработки низкоактивных и бытовых отходов производительностью 40–50 кг/час, ведутся пуско-наладочные испытания промышленной установки переработки низкоактивных и бытовых отходов производительностью до 250 кг/час, заканчивается монтаж установки плазменной переработки зольного остатка печей сжигания РАО.

ГУП МосНПО «Радон» совместно с РНЦ «Курчатовский институт» и Всероссийским Алюминиево-Магниевым Институтом
в настоящее время участвуют в реализации ряда совместных проектов по созданию плазменных комплексов переработки радиоактивных, бытовых и промышленных отходов, как в России, так и за рубежом.