22 ноября 2011

Перспективы использования площадок ФГУП «РосРАО» для окончательной изоляции радиоактивных отходов

Atomic-Energy.ru
Хранилище поверхностного типа Лениградского отделения ФГУП «РосРАО»

Темпы развития атомной промышленности во многом определяются решением проблем обращения с радиоактивными отходами, в частности, захоронения РАО. Представляется перспективным сооружение пунктов окончательной изоляции РАО в границах пунктов временного хранения радиоактивных отходов ФГУП «РосРАО». По предварительным оценкам, на этих площадях в ближайшие пять-семь лет можно приступить к созданию могильников объемом до сотен тысяч кубометров.

Ключевым аспектом в области захоронения радиоактивных отходов является сооружение региональных пунктов их окончательной изоляции (могильников). В 80-х годах прошлого века Минсредмаш СССР вел поиски площадок для строительства региональных могильников. На территории СССР было выделено пять площадок, четыре из которых в результате распада Советского Союза оказались в странах ближнего зарубежья.

ФГУГП «Гидроспецгеология» в течение последних 20 лет проводило поисково-оценочные и другие геологоразведочные работы по проблеме захоронения токсичных твердых отходов, в том числе радиоактивных. Эти исследования позволили оценить пригодность российских территорий для решения федеральных задач в области захоронения промышленных отходов. По результатам работ составлены региональные карты масштаба 1:2500000, позволяющие осуществлять выбор участков недр для создания региональных пунктов окончательной изоляции РАО.

Учитывая возрастающие потребности в пунктах окончательной изоляции РАО, предлагается, не снижая темпов поиска и обоснования перспективных площадок для сооружения региональных могильников, оценить возможность их строительства на площадках временного хранения РАО филиалов ФГУП «РосРАО» (бывших специализированных комбинатов системы «Радон»).

Пункты хранения радиоактивных отходов

В настоящее время в эксплуатации находится 15 отделений филиалов ФГУП «РосРАО», охватывающие шесть территориальных округов России. В Приволжском округе расположены шесть отделений, в Северо-Западном, Южном, Уральском и Сибирском округах – по два, в Центральном и Дальневосточном округах – по одному отделению.

Площади пунктов хранения РАО на этих площадках составляют от 5 га до 64 га, среднегодовое поступление отходов – от 10 м3 до 2500 м3. Основная часть отвержденных РАО находится в хранилищах приповерхностного типа.

Активность низко- и среднеактивных отходов, накопленных в конкретных отделениях, составляет 1014-1016 Бк,  источников ионизирующего излучения – 1011-1018 Бк. В составе радиоактивных отходов преобладают радионуклиды 90Sr, 137Cs и 60Co (их суммарная активность достигает 95% от общей активности РАО).

Площадки хранения РАО расположены в разных по геоэкологической безопасности условиях. Однако значительная их часть размещена в толщах глинистых отложений различной мощности с низкой проницаемостью и высокими сорбционными свойствами. Все площадки имеют необходимые разрешения на обращение с РАО.

В настоящее время завершается организационное оформление научно-технической программы по оценке геоэкологической безопасности и перспектив использования площадок отделений филиалов ФГУП «РосРАО». Целью программы является обоснование возможности использования площадок хранения РАО для окончательной изоляции отвержденных отходов низкого и среднего уровней активности путем сооружения дополнительных могильников.

В задачи программы входят:

  • обобщение и анализ данных по геоэкологическим условиям площадок с оценкой их полноты, касательно соответствия действующим нормативным требованиям;
  • характеристика инфраструктуры предприятий, типов хранилищ РАО с данными по радионуклидному составу, общей и удельной активности отходов;
  • оценка состояния хранилищ РАО, их герметичности, существующей системы мониторинга;
  • обоснование возможности сооружения в пределах площадок дополнительных могильников РАО с рекомендациями по выбору конструкций оптимальных типов и максимально возможным объемам могильников.

 

Структура и алгоритм реализации научно – технической программы по оценке геоэко-логической безопасности и перспектив использования площадок отделений филиалов ФГУП «РосРАО»

 

Оценка площадок Саратовского и Ленинградского отделений

Выполнение программы намечено на 2010-2012 годы. При этом работы будут ежегодно проводиться на двух-трех площадках отделений филиалов ФГУП «РосРАО».

Очередность обследования площадок определяется двумя основными факторами: территориальным размещением уже накопленных отходов низкого и среднего уровня активности и расположением существующих и потенциально значимых источников поступления РАО. Кроме того, учитываются имеющиеся данные по общей характеристике площадок, включая сведения о геоэкологических условиях, инфраструктуре, геометрических параметрах, общих и незаполненных объемах хранилищ, а также потенциальная возможность сооружения дополнительных значимых объемов могильников.

В инициативном порядке в 2009 году начаты работы по реализации научно-технической программы на площадках Саратовского отделения Приволжского филиала и Ленинградского отделения Северо-Западного филиала с участием специалистов ФГУП «РосРАО», ОАО «ВНИПИпромтехнологии» и ФГУГП «Гидроспецгеология».

Пункт хранения радиоактивных отходов Саратовского отделения расположен в Татищевском районе Саратовской области. Общая площадь полигона – 78,5 га, площадь зоны возможного загрязнения – 7,8 га.

В состав пункта хранения входят три хранилища приповерхностного типа объемом по 200 м3 (заполнены и законсервированы), хранилище полузаглубленного типа объемом 940 м3 (действующее) и емкость для хранения жидких отходов объемом 200 м3. На площадке строится хранилище поверхностного типа объемом 5000 м3. Хранилища находятся в удовлетворительном состоянии с точки зрения геоэкологической безопасности.

Предварительная оценка геоэкологических условий площадки Саратовского отделения показала, что в пределах зоны возможного загрязнения имеются благоприятные инженерно-геологические условия для создания пунктов окончательной изоляции РАО подземного типа.

В геологическом строении площадки на изученную глубину (до 112 м) находятся отложения меловой и четвертичной систем. С точки зрения возможного сооружения могильников, интерес представляет толща суглинисто-глинистых пород. Это потенциальная рабочая толща имеет общую мощность около 40 м, включая четвертичные глинисто-суглинистые отложения мощностью около 13 м и глинистые слои меловой системы мощностью около 27 м. На контакте этих толщ наблюдается спорадический водоносный горизонт (верховодка), образующийся за счет весеннего снеготаяния. В целом, глинистая толща обладает низкой проницаемостью и высокими сорбционно-емкостными свойствами.

Общая площадь полигона хранения РАО Ленин­градского отделения – 45 га. В состав пункта хранения входят 14 законсервированных хранилищ поверхностного типа объемом от 100 м3 до 3500 м3, действующее хранилище поверхностного типа объемом 2500 м3 и емкость для хранения ЖРО объемом 100 м3. Сооружается хранилище поверхностного типа объемом 5000 м3.

Для контроля гидрохимического состояния подземных вод на территории пункта хранения создана сеть из 49 наблюдательных  скважин. В процессе работ 2009 года была проведена ревизия скважин, их чистка и сооружение новых взамен вышедших из строя.

Результаты наблюдений показывают, что влияние хранилищ ТРО на водоносный горизонт, выявленное в начальный период их эксплуатации, существенно снизилось за счет выполненных мероприятий по дренажу площадки и фундаментов зданий. Созданная на предприятии система контроля подземных вод позволяет надежно обеспечивать геоэкологическую безопасность при хранении РАО.

В геологическом отношении полигон расположен на северо-восточном борту Московской синеклизы. Осадочные породы общей мощностью до 400-450 м, представленные отложениями венда, кембрия и четвертичной системы, залегают на кристаллическом фундаменте, полого погружаясь на юго-восток.

Несмотря на то, что в пределах территории предприятия есть возможность создания еще несколько хранилищ поверхностного типа общим объемом до 20-25 тыс. м3, эта площадка представляет интерес и с точки зрения создания пунктов окончательной изоляции РАО подземного типа. Основной предпосылкой для этого является наличие мощной пачки (до 60 м) котлинских глин и аргиллитов, залегающих в подошве ломоносовского водоносного горизонта нижнего кембрия на глубинах 10-12 м от поверхности. Низкие фильтрационные свойства данного водоносного горизонта также обуславливают благоприятные условия для рассмотрения этого участка в качестве перспективного. При этом общий объем подземных пунктов окончательной изоляции может достигать 200-300 тыс. м3.

Таким образом, начавшиеся работы по реализации научно-технической программы по оценке геоэкологической безопасности и перспектив использования площадок отделений филиалов ФГУП «РосРАО» показывают, что при проведении соответствующих исследований в границах площадок хранения радиоактивных отходов можно найти и обосновать возможность создания пунктов окончательной изоляции РАО подземного типа. Без сомнения, такие исследования потребуют дополнительного финансирования, но, с другой стороны, такой подход позволит в достаточно короткие сроки существенно снизить остроту проблемы обращения с радиоактивными отходами.

Авторы*

Д.В. Козырев, Л.Б. Прозоров, д.т.н., Прокопова О.А., к.т.н. (ФГУП «РосРАО»)
М.Л. Глинский, к.т.н., Глаголев А.В. (ФГУГП «Гидроспецгеология»)
Н.Ф. Лобанов, к.т.н. (ОАО «ВНИПИпромтехнологии»)

* (первое полугодие 2009 года)