楊尚杰

摘要 ：介紹了核電廠技術(shù)性固體廢棄物的來源和三種處理方法，并對三種處理方法做了比較。對未來的處置方法做了預(yù)測。

關(guān)鍵詞 ：核電廠;技術(shù)性;固體廢棄物;處置方法;研究

近年來，我國核能發(fā)展速度越來越快，核電在國家能源結(jié)構(gòu)中的作用也變得越來越大。但是核電廠在生產(chǎn)清潔能源的過程中也會出現(xiàn)一系列放射性廢物問題。主要的放射性源項有裂變產(chǎn)物、腐蝕活化產(chǎn)物等，與放射性源項接觸的氣態(tài)、液態(tài)、固態(tài)物質(zhì)等會與之融合，形成帶有放射性的氣體廢物、液體廢物、固體廢物。如果這些廢物不進(jìn)行安全有效的處理，會對核電廠操作人員身體健康及周圍環(huán)境產(chǎn)生影響。按國家標(biāo)準(zhǔn)和國際原子能機(jī)構(gòu)的要求，無論是固體還是液體，都要進(jìn)行無害化處理。

本文主要針對核電廠技術(shù)性固體廢棄物的處置方法進(jìn)行研究。所謂技術(shù)性固體廢棄物是指核電廠在設(shè)備維修、檢查和核清潔過程中產(chǎn)生的大量固體廢棄物，主要有可壓縮固體廢物諸如放射性手套、棉制品、鞋套、紙衣、氣衣、氣面罩、塑料布等，不可壓縮廢物如金屬部件、木板、混凝土等。國內(nèi)針對以上固體廢棄物的處理方法主要有三種，一類是壓縮減容處理技術(shù)。另一類是等離子處理技術(shù)。第三類是高效降解技術(shù)，使用高效可降解材料替代核電廠應(yīng)用的防護(hù)服、薄膜、抹布等傳統(tǒng)PE或棉麻制品。第一類技術(shù)在三門核電廠、田灣核電廠“三廢處置中心”有應(yīng)用。第二類技術(shù)廣核研究院在酒泉正在建設(shè)的等離子體示范項目（簡稱“PAMTR”）有應(yīng)用，第三類技術(shù)田灣核電廠有引進(jìn)。

一、壓縮減容處理

目前多數(shù)核電廠針對技術(shù)性固體廢棄物的處置方式是先進(jìn)行分揀，將大于10mSv/h的技術(shù)廢物分揀出來，最終在水泥桶內(nèi)進(jìn)行水泥固定。將小于10mSv/h的技術(shù)廢物進(jìn)行再分揀，對于大于2mSv/h小于10mSv/h的進(jìn)行可壓縮和不可壓縮兩類進(jìn)行分揀入桶，可壓縮的最終用超壓機(jī)進(jìn)行壓餅，壓完的餅裝入400L廢物桶內(nèi)運至貯存庫進(jìn)行暫存處理。不可壓縮的直接裝入200L廢物桶暫存。對于小于2mSv/h的固廢按照日常固廢進(jìn)行分揀處理，大尺寸的物料需要切割后裝桶，最后進(jìn)行裝入200L廢物桶進(jìn)行壓縮。壓完后餅裝入400L廢物桶內(nèi)運至貯存庫進(jìn)行暫存處理。

壓縮減容處理的技術(shù)成熟，秦山核電廠等老基地已經(jīng)運行多年，該技術(shù)存在的弊端一是壓縮減容有限且并未徹底將廢物進(jìn)行無害化處置二是操作不可逆，即如果未來想將可燃燒廢物做焚燒處理則無法實現(xiàn)。

二、等離子處理技術(shù)

等離子體氣化熔融技術(shù)是中廣核研究院自主研發(fā)的最先進(jìn)的固廢處理技術(shù)，該技術(shù)利用等離子體瞬間高溫，快速將廢物高溫裂解，有機(jī)物特別是有毒的有機(jī)物（二噁英和呋喃）在高溫環(huán)境下分解為無毒的原子和最簡單的分子。等離子體氣化爐后端設(shè)置有玻璃熔融爐處理系統(tǒng)，熔融爐預(yù)處理系統(tǒng)將氣化爐爐渣、煙氣處理系統(tǒng)飛灰和一定比例的玻璃添加劑一起經(jīng)過攪拌混合，最終送入玻璃熔融爐內(nèi)熔融成無害的玻璃態(tài)。可真正實現(xiàn)固體廢物的減量化、無害化、穩(wěn)定化及資源化。

廣核研究院與北京東方園林合作于2017年在甘肅酒泉建設(shè)“綜合危廢等離子處理裝置工程建設(shè)項目”，采用等離子處理技術(shù)處置核電廠固體廢棄物。目前該項目處于設(shè)備加工階段。

三、高效降解

田灣核電廠引進(jìn)了OREX可降解防護(hù)用品，該防護(hù)用品采用聚乙烯醇（PVA）制成，使用后采用濕式氧化方式將其溶解，最終產(chǎn)物為放射性水平很低的廢液，這些放射性廢液經(jīng)過處理后經(jīng)過監(jiān)測可向環(huán)境排放，該技術(shù)可以極大減少核電廠放射性固體廢物的產(chǎn)生量。OREX防護(hù)用品及處理技術(shù)由Eastern Technologies Inc.（簡稱ETI）所有。國內(nèi)不掌握核心技術(shù)及設(shè)備，需全套引進(jìn)國外技術(shù)和設(shè)備，前端防護(hù)用品費用是普通材料的數(shù)倍，后端處理設(shè)備費用也非常昂貴，目前該技術(shù)的性價比不高。

廣核研究院近年來在開發(fā)高效可降解PVA技術(shù)，通過材料基材的改性，提升材料性能，替代核電廠應(yīng)用的塑料袋、抹布、防護(hù)服等傳統(tǒng)PE或棉麻制品，可完全溶于80℃～100℃水中，降解后廢水的COD<100mg/L，BOD<30mg/L，這些放射性廢液經(jīng)過處理后經(jīng)過監(jiān)測可向環(huán)境排放，該技術(shù)可以極大減少核電廠放射性固體廢物的產(chǎn)生量，但該技術(shù)尚無實際應(yīng)用，估計向各核電廠推廣還需數(shù)年。

四、結(jié)語

隨著國內(nèi)核電機(jī)組越建越多，核電廠產(chǎn)生的技術(shù)性固體廢棄物總量越來越多，研究和開發(fā)一種安全可靠、性價比高的處置方式是中國核系統(tǒng)相關(guān)單位共同面臨的一個亟待解決的難題。

綜上所述，第1類處置技術(shù)各核電廠均在使用，運行經(jīng)驗久，但是弊端也很明顯即減容不夠理想、處置粗放，沒有做到徹底無害化處置。第2類處置技術(shù)的示范性工程正在籌建中尚無實際運行的經(jīng)驗，從性價比上考慮該技術(shù)路線前景最好，缺點一是民眾對選址比較敏感，二是尚無實際投入運行的項目，實際效果如何有待運行檢驗。第3類處置技術(shù)田灣核電廠有引進(jìn)，但尚無實際運營經(jīng)驗，且成品價格是普通材料成品的8至9倍，且后期的引進(jìn)的處理設(shè)備價格高昂，性價比不高，有待實際運行考驗。

參考文獻(xiàn)：

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[2]GB18871-2002電離輻射防護(hù)與輻射源安全基本標(biāo)準(zhǔn)

[3]賈曉鴻 .可降解技術(shù)在田灣核電站的應(yīng)用