侯中保
摘 ?要:隨著社會經濟與科技的進步,我國的核電站建設仍處于不斷的發展之中,雖然創造了很大的經濟效益,但是也暴露出一些問題。在核電站的運行中,由于設備檢修中的作業方法、技能不熟練,管理方法不合理以及現場布置的特殊性,導致技術廢物量增加,放射性固體廢物的產生日益增多,對環境造成了不同程度的影響。文章首先闡述了核電站放射性技術廢物的主要來源、組成以及處理工藝,通過對技術廢物產生量高的原因進行分析,提出了相關的管理改進措施,對減少技術廢物產生量提供了參考依據。
關鍵詞:核電站;放射性技術廢物;環境問題;改進措施
1 核電站固體廢物產生情況
近年來,我國對核電站廢物進行了有效的管理與控制,嚴格對廢物進行分類收集與處理,實現了核電站廢物的安全運輸與儲存,對廢物進行集中排放或處置,加強對核電站廢物的監測與管理,因此核電站產生的固體廢物總量逐年下降,我國的固體廢物處理水平也與西方國家持平,但是由于我國近年來對項目大修的周期長,改造項目數量多,導致技術廢物卻大幅度上升,這成為目前我國核電站運行中急需解決的問題。
2 技術廢物的收集、分類及處理
2.1 技術廢物分類與收集
技術廢物是核電站檢修過程中產生的,包括廢塑料制品、廢金屬、廢木頭以及廢建筑材料等,根據其不同的自然特性可大致分為可壓縮廢物和不可壓縮廢物。檢修過程產生的廢物一般是由工作人員送到離現場較近的廢物收集點,按照廢物劑量率對廢物進行分類收集。例如設置一處廢物桶用于低于2mSv/h的廢物收集;在核電站輔助廠房與反應堆廠房各設置一處廢物桶用于收集劑量率大于2mSv/h的廢物。
2.2 廢物的收集與分揀
劑量率大于2mSv/h的廢物通常裝入可壓縮廢物塑料袋(粉紅色)或者不可壓縮廢物塑料袋(藍色),裝入后立即送入收集點附近的廢物桶中;對于劑量率小于2mSv/h的廢物,通過分類裝入后立即運至核輔助廠房附近的存放點,當存放點的廢物達到一定量時,經過相關人員的測量、分揀、打包,就可以把可用的零部件進行去污操作,經過嚴格的洗滌之后,用于重復檢修與使用。有些廢物經過測量與確認后,如果沒有被輻射污染,就可以放入白色塑料袋,運出控制區當非放廢物處理。
2.3 技術廢物的處理與組成分析
預壓縮減容是技術廢物處理的重要技術,可以將容量為600×1000mm塑料袋的技術廢物壓縮于180升的鋼桶中,將不可壓縮的部分直接裝入鋼桶中。對于特殊的超長廢物需要經過專業機器切割再放入鋼桶;對于濕廢物,在放入鋼桶的同時應加入吸水材料如水泥等進行超級壓縮。核電站的放射性技術廢物中,廢塑料制品與棉制品占的比例較大,一般在20%以上,廢塑料制品所占技術廢物的比例最大;而廢棄木頭、廢棄金屬以及建筑垃圾等占的比例都在10%以下。
3 影響技術廢物產生量的主要因素
3.1 重大項目的改造檢修
近幾年,我國核電站技術廢物產量居高不下的主要原因是重大改造項目數量多,尤其是反應堆蓋的更換作業與裝卸料機改造等過程會產生大量的技術廢物,例如某中型的核電站在換料水箱改造的過程中產生了體積為40m3的技術廢物,急劇增加了技術廢物的產生。
3.2 系統跑水與污染
核電站系統跑水事故也會增加固體廢物產量,因為在對產生的廢水進行過濾中會產生蒸發現象,造成了嚴重的地面污染,加劇了固體廢物的污染。沒有采取污染防護的設備包裝材料一旦進入工作現場也會造成不同程度的污染;對消耗材料控制不嚴,沒有定期對廢物收集袋進行更換也是造成技術廢物產生量增加的重要原因。
3.3 濕廢物無法壓縮減容,防護用品質量差
大修期間產生的濕廢物很難進行壓縮處理,只能借助吸水材料直接裝入金屬桶中,增加了廢物體積,造成了資源浪費。近年來,一次性消耗品例如塑料布袋等的大量使用為核電站造成了極大的環境壓力,質量較差的防護用品例如連體服會增加防護用品報廢量;不嚴格的現場管理也會增加技術廢物量,比如引進新設備時沒有對其包裝皮進行拆除直接帶入工作現場,就會增加核電站現場的環境負荷。
4 減少技術廢物產生量的措施
4.1 改進管理方法
核電站管理者應充分利用公司媒體進行廢物最小量化的宣傳與推廣,提高其廢物控制意識;應加強對工作人員的培訓,提高工作人員進行廢物控制與處理的綜合技能,認真做好放射性物質的去污工作,提高污染物品的回收利用率,使污染物品資源化。制定好嚴格的管理措施,建立健全廢物控制體系,對每位工作人員進行嚴格的要求,實現責任到人的管理原則,加強對現場的監督與檢測,做到對廢物及時分類與處理;核電站技術廢物的產生主要集中在大修期間的廢物管理,嚴格監視大修期間污染物產生的關口,檢修活動中會產生大量消耗材料,因此要注意從廢物生產源頭進行管理,有效地控制與防治廢物的產生。
4.2 改進廢物處理技術
20世紀初,我國某反應堆廠房發生大面積污染事故,但由于當時技術的限制,污染的消除都是采用人工擦試進行的,造成了大量塑料袋與吸水紙的浪費;產生的技術廢物壓縮打包之后占用了20余個金屬桶,產生了大約6m3的技術廢物,嚴重造成了環境壓力與資源浪費。在大修期間產生的濕廢物的壓縮處理困難,增加了廢物體積,我們可以將濕廢物變為干廢物作為改進途徑對不可壓縮廢物進行處理,不斷優化濕廢物的處理技術。
在核電站作業現場應對清潔工具進行改制,利用專用衣物收集袋,減少因防護用品質量問題引起的問題。另外,超級壓縮機的使用為改進廢物處理技術提供了新思路,可以將可壓縮廢物進行超級減容與處理,如果將600m3的技術廢物進行超級壓縮,其體積能夠減少30%左右。在核電站的現場中,工作人員要注意提高對破損防護用品的再利用技術,有效地減少技術廢物的產生;對于輕微污染的技術廢物,應采用合理的改進技術進行去污操作。目前,我們還需要解決輻射防護與廢物產生量的關鍵矛盾,在實踐中探索靈活的處理方式,將集體劑量和廢物產量的平均水平控制在較低的范圍內。
5 結束語
在核電站的運行中,大修期間的設備解體與檢修過程是產生技術廢物的關鍵環節,由于廢物意識不足與技術的限制,放射性固體廢物尤其是技術廢物的產量依然處于較高的水平。由于核電站許多設備需要解體維修,因此增加了現場的塑料布與塑膠防護用品的數量,導致技術廢物的含量增加。通過數十年的探索與改進,我國的核電站管理體系逐漸健全,放射性固體廢物的產生量明顯減少,但是技術廢物仍需要進一步地減量。要有效地減少技術廢物的產生量,必須從源頭進行控制,不斷改進管理方法與廢物處理技術,制定合理、環保的設備維修計劃、規范防輻射用品的使用,有效地降低固體廢物的產生量。
參考文獻
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