Комплекс переработки ЖРО

Научные концепции и проектные решения 60–70-х годов не предусматривали технологий по переработке и утилизации жидких радиоактивных отходов (ЖРО), которые неизбежно образуются в ходе эксплуатации атомных станций. Современная же научная мысль, наоборот, предлагает кондиционировать ЖРО — переводить их в более безопасные формы, которые будут удобны и для хранения, и для транспортировки, а также для окончательной утилизации. В настоящее время применяются разные методы переработки ЖРО. Проанализировав их, российские и германские специалисты определили оптимальную технологию переработки ЖРО для Кольской АЭС. На основании выбранной технологии был разработан проект комплекса переработки ЖРО.

В 2000 году на промплощадке станции начались интенсивные строительные работы. Именно тогда строительная организация «Апатитстрой» полномасштабно приступила к возведению здания КП. Строителям были заданы достаточно жёсткие сроки. К концу 2004 года основные работы по сооружению КП ЖРО были завершены. В настоящее время внутри этого огромного строения идут отделочные работы в помещениях и монтаж основного и вспомогательного оборудования. Масштаб работ впечатляет! Я провёл внутри здания всего полчаса и был заворожён гигантскими размерами помещений, переходами, толщиной стен и перекрытий.

На нулевой отметке комплекса расположится помещение для хранения отработанных фильтров-контейнеров, толщина стен которого более чем внушительная — 800 мм. Также здесь будет находиться установка ионно-селективной очистки, предназначенная для выделения из солевого раствора радионуклидов Cs-134, Cs-137 и других.

Комплекс уникален, подобных нет ни в России, ни за рубежом. Такого оборудования и технологий в промышленных масштабах современности просто не существует. Так что же включает в себя КП ЖРО Кольской АЭС?

Технический проект КП ЖРО был разработан специалистами С.-Петербургского института «Атомэнергопроект» при участии специалистов Кольской АЭС, «РАОТЕХ» и NUKEM GmbH (Германия) и включает в себя два направления переработки ЖРО. Прежде всего это изъятие ЖРО из баков хранения кубового остатка. Жидкая часть отходов будет попросту откачана и переработана, а вот кристаллизовавшаяся часть будет растворяться и также изыматься из бака. Каким же образом кристаллы будут размываться? Внутрь ёмкости с жидкими отходами будет помещён так называемый «кроллер» — механизм, напоминающий танк в миниатюре. Именно он через имеющиеся у него форсунки и будет размывать кристаллизовавшуюся часть, а через насос раствор солей отправится на установку очистки. Эта установка производства российской компании «РАОТЕХ», по словам начальника ЦОРО КоАЭС М. Р. Стахива, является сердцевиной комплекса, так как её основная задача — очистка растворов (кубового остатка) от радионуклидов.

На этой установке раствор будет озонироваться, после чего в нём должно произойти выпадение осадков, содержащих, в основном, органические соединения кобальта. С помощью узла фильтрации образовавшийся шлам будет отделяться от солевого раствора. Вместе со шламом будут удалены радионуклиды Со-60, Mn-54 и другие. Затем раствор поступит на узел ионно-селективной очистки. Использование новейших технологий, реализованных в данном узле, позволит сконцентрировать основные радионуклиды, содержащиеся в ЖРО в минимальном объёме, в специальном фильтре-контейнере, после прохождения которого получится нерадиоактивный раствор. Полученный «чистый» раствор поступит на установку концентрирования (установку глубокого упаривания), в результате работы которой будет получен солевой нерадиоактивный плав. Благодаря этой установке происходит концентрирование очищенных от радионуклидов растворов, которые в дальнейшем размещаются в 200-литровые бочки. Исходный материал после расфасовки будет направляться на хранение в хранилище отверждённых радиоактивных отходов (ХОРО КоАЭС), возводимое сейчас рядом с УТП–1.

Интерес вызывает и тот факт, что в недалёком будущем вероятно и промышленное использование полученного сырья. Солевой плав богат боратами (соли бора). Не исключено, что при появлении технологии извлечения этого химического элемента из солей возможно его дальнейшее применение для нужд Кольской АЭС. А значит, в итоге мы получим безотходное производство. На сегодняшний день можно уже похвастаться и тем, что переработка ЖРО организована таким образом, что позволяет минимизировать объём получаемых отходов.

Параллельно с комплексом переработки ЖРО возводится ХОРО, которое понадобится при реализации второго направления переработки отходов, когда в комплексе появится установка цементирования. Отработанные сорбенты и шламы, накопленные в баках хранения за годы эксплуатации, будут извлекаться с помощью установки изъятия. Затем будут смешиваться с цементом в установке цементирования, образуя при этом цементный компаунд, который будет заливаться в специальные железобетонные контейнеры, так называемые «невозвратные защитные контейнеры» (НЗК). После чего заполненный контейнер будет отправлен на хранение в ХОРО. Для того чтобы обеспечить радиационную безопасность при хранении контейнеров, в ХОРО будет проводиться радиационный контроль. Для защиты окружающей среды и персонала от воздействия гамма-излучения стены хранилища и комплекса имеют большую толщину. Само здание ХОРО и прилегающая к нему территория будут обеспечены надлежащей системой физической защиты. Как говорит Михаил Романович, хранилище может вместить не только переработанные отходы, оно рассчитано и на дальнейшую эксплуатацию КоАЭС. По проекту ХОРО рассчитано на 50 лет эксплуатации, то есть это временное хранилище. Во всяком случае, до тех пор, пока в России на федеральном уровне не будет создано долговременное хранилище, куда будут перевезены отходы.

Сейчас на КП ЖРО основные работы ведутся внутри здания. Полным ходом идёт монтаж оборудования, а по планам уже в сентябре начнутся первые пусконаладочные работы. На ноябрь-декабрь запланировано проведение комплексной пусконаладки с испытанием всех установок переработки. Этот этап будет хорошей школой для нового персонала КП ЖРО, численность которого составит 57 человек.

В основном это будут специалисты из ЦОРО, РЦ, ТЦ, ЭЦ, ЦТАИ, ХЦ, ЦЭОО, других цехов Кольской АЭС, а также специалисты извне. К персоналу предъявляется целый ряд требований, среди которых наличие опыта работы с оборудованием в РЦ или ТЦ АЭС, техническое образование. По словам начальника ЦОРО КоАЭС, предпочтение будет отдано людям с высшим и среднетехническим образованием, ведь оператору придётся управлять уникальными установками, работать как на щите управления, так и непосредственно на оборудовании. В скором будущем в ЦОРО появятся и молодые специалисты, выпускники технических вузов по специальности «атомные электрические станции».

Сейчас все усилия персонала ЦОРО, других цехов Кольской АЭС и подрядных организаций направлены на то, чтобы к концу 2005 года, как этого требуют условия действия лицензии на эксплуатацию энергоблока № 1 Кольской АЭС, КП ЖРО был введён в эксплуатацию в рамках пускового комплекса. С вводом нового комплекса существенно повысится уровень безопасности КоАЭС. Результатом работы КП ЖРО в ближайшие годы должны быть освобождённые от ЖРО ёмкости кубового остатка, сорбентов и шламов. Главное, что с использованием новейших и уникальных технологий жидкие радиоактивные отходы будут переведены в твёрдое состояние, а хранение их в таком виде более надёжно и безопасно.