Хранилище отходов


 


Владельцы патента RU 2417466:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Санкт-Петербургский государственный горный институт имени Г.В. Плеханова (технический университет)" (RU)

Изобретение относится к области охраны окружающей среды от радиоактивного, а также прочих видов загрязнения и может быть использовано в процессе захоронения радиоактивных и промышленных отходов. В качестве материала для создания резервуара хранилища используют блоки из каменной соли с заполнением швов между блоками, а также зазоров между резервуаром и емкостью изолирующим материалом на магнезиальном вяжущем при следующем соотношении компонентов, мас.ч: магнезиальный цемент 0,2-0,25; бишофитовый раствор 0,13-0,17; каменная соль 0,67-0,58. Технический результат - упрощение конструкции хранилища, снижение трудоемкости проведения работ, повышение эффективности защиты окружающей среды в процессе захоронения и безопасности длительного хранения отходов. 7 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.

 

Изобретение относится к области охраны окружающей среды от радиоактивного, а также прочих видов загрязнения и может быть использовано в технологии захоронения радиоактивных и промышленных отходов. Изобретение позволяет обеспечить эффективную защиту окружающей среды в процессе захоронения, а также безопасное длительное время хранения отходов.

Известен способ захоронения радиоактивных отходов (заявка на патент РФ №2004131045, G21F 9/00, опубл. 10.04.2006). Способ включает послойное заполнение могильника цементным раствором, согласно изобретению радиоактивные отходы предварительно осушают сухим цементом, выдерживают до образования цементного камня.

Недостатком данного способа являются высокая трудоемкость и стоимость.

Известен способ захоронения токсичных промышленных отходов (патент РФ №2271881, B09B 1/00, опубл. 2006.03.20. Способ заключается в последовательной укладке и уплотнении водонефтенепроницаемого экрана в виде предварительного обезвоженного до остаточной влажности 5-30% бурового шлама и отходов. Последние покрывают водонефтенепроницаемым экраном, уплотняют и засыпают его слоем почвенно-растительного грунта с последующей посадкой растений. Обезвоживание до остаточной влажности осуществляют путем испарения на открытом воздухе.

Недостатком данного способа являются сложность и высокая энергоемкость.

Известен способ захоронения супертоксичных промышленных отходов (патент РФ №2317160, B09B 1/00, G21F 9/00, опубл. 2008.02.20). Способ захоронения супертоксичных промышленных отходов включает последовательную укладку водонепроницаемого экрана, уплотнение его, укладку и уплотнение отходов, покрытие отходов вторым водонепроницаемым экраном, уплотнение и засыпку его слоем почвенно-растительного грунта с последующей посадкой растений. В качестве водонепроницаемого экрана используют изолирующий материал ИМ-1, содержащий нефтяной шлам, известняк в мелкокусковой форме, отходы бурения, глинистые породы, биопрепараты, пропитанные жидким битумом или гудроном. Перед укладкой из супертоксичных отходов формуют во влажной среде при 40-60°C в течение 1-3 суток зацементированные блоки, включающие супертоксичные отходы, портладцемент, речной песок, изолирующий материал ИМ-1 при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: супертоксичные отходы 1 мас.ч., портладцемент 0,1-0,3 мас.ч., речной песок 0,1-0,3 мас.ч., изолирующий материал ИМ-1 0,05-0,1 мас.ч., которые покрывают жидким битумом или гудроном в течение 3-5 мин, затем охлаждают и направляют на укладку.

Недостатком данного способа являются сложность и высокая энергоемкость процесса.

Известен способ захоронения твердых радиоактивных отходов в приповерхностные могильники (патент РФ №2366011, G21F 9/00, опубл. 27.08.2009). При захоронении отходов производят обваловывание могильника снизу и с боков слоем от 0,5 до 1,5 м уплотненной смеси глины с бокситовым шламом. После заполнения могильника отходами производят обваловывание сверху так, чтобы вертикальная планировка этого гидроизолирующего слоя обеспечивала сток атмосферных осадков. Бокситовый шлам получают при обжиге бокситовой руды совместно с известью и содой и последующей промывке водой от растворимых натриевых соединений.

Недостатком данного способа являются узкая область применения и высокая трудоемкость.

Известно железобетонное хранилище радиоактивных отходов, принятое за прототип (патент РФ №2242813, G21F 9/24, опубл. 2004.12.20). Сущность изобретения: железобетонное хранилище радиоактивных отходов включает окруженную дренажной канавой, выполненную в грунтовом массиве, сужающуюся сверху вниз емкость с плоским днищем. На днище расположен железобетонный, разделенный на отсеки резервуар со стенками, днищем и крышкой, образованными плитами перекрытия. Причем внутренняя поверхность стенок и днища железобетонного, разделенного на отсеки резервуара покрыта водонепроницаемой облицовкой (изолирующим материалом). Железобетонный, разделенный на отсеки резервуар расположен ниже поверхности грунтового массива. Над железобетонным, разделенным на отсеки резервуаром расположен слой песка, над нижней поверхностью которого установлены горизонтальные парожидкостные термосифоны. По верхней и боковым поверхностям слоя песка расположен теплоизолятор, а по периметру слоя песка - дренажная канава. Пространство между стенками сужающейся сверху вниз емкости и стенками железобетонного, разделенного на отсеки резервуара, а также между крышкой железобетонного, разделенного на отсеки резервуара и поверхностью сужающейся сверху вниз емкости заполнено дисперсным грунтом.

Недостатком данного способа являются сложность конструкции и высокая стоимость.

Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и снижение стоимости.

Технический результат достигается тем, что в хранилище отходов, включающем сужающуюся сверху вниз емкость с плоским днищем, выполненную в грунтовом массиве с расположенным в ней ниже уровня поверхности грунтового массива резервуаром со стенками, днищем и крышкой, покрытыми изолирующим материалом, согласно изобретению в качестве материала для создания резервуара используют блоки из каменной соли с заполнением швов между блоками, а также зазоров между резервуаром и емкостью изолирующим материалом на магнезиальном вяжущем при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

- магнезиальный цемент 0,2-0,25;

- бишофитовый раствор 0,13-0,17;

- каменная соль 0,67-0,58.

Технический результат достигается также тем, что в качестве материала резервуара используют блоки из фосфоритов.

Технический результат достигается также тем, что в качестве материала резервуара используют блоки из боратов.

Технический результат достигается также тем, что в качестве материала резервуара используют блоки из силикатов.

Технический результат достигается также тем, что в качестве материала резервуара используют блоки из доломитов.

Технический результат достигается также тем, что в стенках хранилища создают каналы для циркуляции хладагента.

Технический результат достигается также тем, что для отверждения подаваемых в резервуар отходов используют кристаллогидраты искусственных минеральных солей.

Технический результат достигается также тем, что для отверждения подаваемых в резервуар отходов используют смесь кристаллогидратов искусственных минеральных солей.

Применение предлагаемого изобретения по сравнению с прототипом позволяет упростить конструкцию и снизить стоимость хранилища.

Хранилище отходов поясняется чертежом, на котором изображен вертикальный разрез, где

1 - грунтовый массив;

2 - емкость с плоским днищем, сужающаяся сверху вниз;

3 - днище резервуара из блоков каменной соли, или фосфоритов, или боратов, или силикатов, или доломитов;

4 - стенки резервуара из блоков каменной соли, или фосфоритов, или боратов, или силикатов, или доломитов;

5 - крышка резервуара из блоков каменной соли, или фосфоритов, или боратов, или силикатов, или доломитов;

6 - отходы, например отвержденные с использованием кристаллогидратов или смеси кристаллогидратов;

7 - изолирующий материал на магнезиальном вяжущем, заполняющий зазор между стенками резервуара 4 и емкостью 2;

b - толщина стенок днища, стенок, крышки резервуара (толщина блоков), а также минимальная толщина слоя из изолирующего материала.

Существующие в настоящее конструкции хранилищ отходов имеют высокую стоимость и большую трудоемкость обслуживания. В предлагаемой конструкции хранилища за счет использования блоков из природных материалов стоимость строительства, по экспертным оценкам, снизится в несколько раз. Общеизвестно, что лучшими хранилищами и могильниками отходов являются отложения каменной соли. Предлагаемая конструкция хранилища практически полностью создает искусственную (техногенную) соляную формацию, повторяющую свойства природных (геологических) месторождений каменной соли.

К основным преимуществам сооружения хранилища отходов в виде искусственных соляных формаций относятся

- возможность изоляции отходов в различных регионах;

- обеспечение длительного хранения отходов вблизи или непосредственно в районе производства отходов;

- относительная простота технологии;

- возможность извлечения отходов из матрицы при минимальных затратах.

Следует также отметить универсальность разработанной технологии строительства хранилищ отходов, т.е. возможность ее использования для изоляции крупногабаритных объектов при их длительном хранении, а также для изоляции отходов, расположенных в пределах жилищной застройки крупных городов.

Хранилище отходов сооружают следующим способом. В грунтовом массиве 1 создают, например, с помощью экскаватора емкость 2 с плоским днищем, сужающуюся сверху вниз. С целью снижения трудоемкости создания хранилища в качестве емкости 2 с плоским днищем можно использовать выработанное и осушенное на период строительства хранилища отходов пространство песчаных, гипсовых, меловых и доломитовых карьеров. Плоское дно емкости 2 заливают раствором изолирующего материала на магнезиальном вяжущем при следующем соотношении компонентов, мас.ч.: магнезиальный цемент 0,2-0,25; бишофитовый раствор 0,13-0,17; каменная соль 0,67-0,58 до получения толщины b. Толщину b заливки принимают равной толщине блоков из каменной соли, или фосфоритов, или боратов, или силикатов, или доломитов. После твердения раствора и получения твердого изолирующего материала на полеченный слой выкладывают днище 3 резервуара хранилища отходов из блоков каменной соли, или фосфоритов, или боратов, или силикатов, или доломитов с проливкой швов раствором на магнезиальном вяжущем. После твердения раствора для получения изолирующего материала по периметру хранилища возводят стенки 4 резервуара из блоков каменной соли, или фосфоритов, или боратов, или силикатов, или доломитов в виде кладки с заполнением швов раствором на магнезиальном вяжущем. После твердения раствора и набора необходимой прочности оставшийся зазор между стенками 4 резервуара (по его периметру) и емкостью 2 с плоским днищем заполняют раствором на магнезиальном вяжущем. После твердения раствора на магнезиальном вяжущем хранилище готово к приему отходов. Для повышения надежности захоронения отходов возможно их предварительное отверждение с использованием кристаллогидратов или их смеси.

Для отверждения отходов, в том числе радиоактивных, возможно использование искусственных минеральных солей, обладающих фазовыми превращениями (твердое-жидкое) в интервале температур 20-122°C. В таблице приведен класс соединений (фосфаты, бораты, силикаты, сульфаты, нитраты), позволяющий использовать их тепловые и физико-химические свойства для быстрой и многократно воспроизводимой изоляции жидких и твердых отходов.

Кристаллогидраты неорганических солей
Наименование кристаллогидрата Химическая формула tплавления, °С
1. Тетраборат натрия (бура) Na2B4O7 10H2O 75
2. Ацетат натрия NaC2H3O2 3H2O 58.5
3. Карбонат натрия (сода) Na2CO3 10H2O 32
4. Метасиликат натрия Na2SiO3 9H2O 47
5. Сульфид натрия Na2S 9H2O 49
6. Сульфит натрия Na2SO3 7H2O 33.4
7. Хромат натрия Na2CrO4 10H2O 23-30
8. Нитрат меди Cu(NO3)2 6H2O 26.4
9. Сульфат меди CuSO4 5H2O 96.110
10. Хлорид магния (бишофит) MgCl22O 118.7
11. Нитрат кальция Ca(NO3)2 4H2O 42.6
12. Хлорид кальция СаСl2 6H2O 30.2
13. Нитрат цинка Zn(NO3)2 6H2O 36.1
14. Сульфат цинка ZnSO4 7H2O 39
15. Сульфат цинка ZnSO4 6H2O 51.5
16. Сульфат алюминия Al2(SO4)3 18H2O 86.5
17. Нитрат марганца Mn(NO3)2 6H2O 25.8
18. Сульфат железа (закисного) FeSO4 7H2O 64
19. Нитрат кобальта Co(NO3)2 6H2O 57
20. Нитрат никеля Ni(NO3)2 6H2O 56.7
21. Нитрат лития LiNO3 3H2O 30
22. Фосфат натрия двузамещенный Na2HPO4 12H2O 35
23. Тиосульфат натрия (гипосульфит) Na2S2O3 5H2O 48
24. Сульфат натрия (мирабилит) Na2SO4 10H2O 32.4
25. Нитрат магния Mg(NO3)2 6H2O 89.9
26. Сульфат магния MgSO4 7H2O Фазовые переходы
27. Квасцы алюмонатриевые Na2SO4 Al2(SO4)3 24H2O 61
28. Квасцы алюмокалиевые K2SO4 Al2(SO4)3 24H2O 92
29. Квасцы алюморубидиевые Rb2SO4 Al2(SO4)3 24H2O 109
30. Квасцы алюмоцезиевые Cs2SO4 Al2(SO4)3 24H2O 122
31. Квасцы алюмоталлиевые Tl2SO4 Al2(SO4)3 24H2O 91
32. Квасцы алюмоаммонийные (NH4)2SO4 Al2(SO4)3 24H2O 93.5
33. Квасцы алюможелезные FeSO4 Al2(SO4)3 24H2O -
34. Квасцы хромонатриевые Na2SO4 Cr2(SO4)3 24H2O При 100 теряют 16 молек. воды
35. Квасцы хромокалиевые K2SO4 Cr2(SO4)3 24H2O 89
36. Квасцы хромоворубидиевые Pb2SO4 Cr2(SO4)3 24H2O 107
37. Квасцы хромовоцезиевые Cs2SO4 Cr2(SO4)3 24H2O 116
38. Квасцы хромовоталлиевые T12SO4 Cr2(SO4)3 24H2O 92
39. Квасцы хромовоаммонийные (NH4)2SO4 Cr2(SO4)3 24H2O 94±1
40. Квасцы марганцевые K2SO4 Mn(SO4)3 24H2O -
41. Квасцы марганцевые Rb2SO4 Mn(SO4)3 24H2O 20
42. Квасцы марганцевые Cs2SO4 Mn(SO4)3 24H2O 40
43. Квасцы марганцевые (NH4)2SO4 Mn(SO4)3 24H2O Низкая температура
44. Квасцы железокалиевые K2SO4 Fe2(SO4)3 24H2O 33
45. Квасцы железорубидиевые Rb2SO4 Fe2(SO4)3 24H2O 53
46. Квасцы железоцезиевые Cs2SO4 Fe2(SO4)3 24H2O 71
47. Квасцы железоцинковые ZnSO4 Fe2(SO4)3 24H2O -
48. Квасцы железомагниевые MgSO4 Fe2(SO4)3 24H2O -
49. Квасцы железоталлиевые T12SO4 Fe2(SO4)3 24H2O 37
50. Квасцы железоаммонийные (NH4)2SO4 Fe2(SO4)3 24H2O 40

Сущность технологии отверждения отходов заключается в том, что используемые химические соединения (одно или смесь нескольких) нагревают до температуры их плавления и далее заливают в форму, в которой после охлаждения они твердеют. При охлаждении весь объем расплава превращается в прочный соляной блок. Литье кристаллогидратов искусственных минеральных солей особенно упрощается в случае стабильного (при некотором перегреве) плавления кристаллогидрата в собственной кристаллизационной воде, то есть при образовании расплава того же состава, что и твердый кристаллогидрат (без выделения низшего кристаллогидрата или безводной соли). При охлаждении весь объем расплава превращается обратно в твердый кристаллогидрат (агрегат кристаллов) без осложнения, которое может возникать при обратной гидратации низшего кристаллогидрата или безводной формы. Случай полурасплавленной массы кристаллогидрата указанного свойства не вносит осложнений, так как после заполнения формы текучей массой пульпы обратная картина образования кристаллогидрата подобна заключительной стадии отвердевания истинного расплава: отвердевание происходит в межкристаллических порах, состав межкристального расплава идентичен составу твердых кристаллов. Приведенный выше класс неорганических соединений (таблица), способных образовывать кристаллогидраты, может быть использован для перевода жидких радиоактивных отходов и других опасных отходов в твердое состояние в виде искусственных соляных блоков. При этом данные безводные минеральные соли поглощают по весу от 50 и более процентов жидких отходов с образованием кристаллогидратов.

Выемка блока из формы возможна за счет вторичного частичного плавления в контактном слое. Также форма с отходами, в которую заливают расплав кристаллогидрата, может быть разборной или иметь рубашку для циркуляции охлаждающей воды, на стадии отвердевания или пара, на стадии выемки блока из формы. Форма может иметь систему трубчатых выставок для создания системы каналов в отвердевшем блоке.

Минеральную соль, используемую в качестве наполнителя-отвердителя, подбирают таким образом, чтобы температура ее плавления превышала температуру изолируемого источника тепла (например, радиоактивных отходов).

При захоронении твердых отходов их размещают в центральной части резервуара и заливают расплавом кристаллогидратов.

После заполнения резервуара отходами 6 на него сверху устанавливают крышку 5 резервуара из блоков каменной соли, или фосфоритов, или боратов, или силикатов, или доломитов. Сверху крышку заливают раствором на магнезиальном вяжущем для заполнения всех швов. Толщину b (толщина стенок днища, стенок, крышки резервуара, а также минимальная толщина водонепроницаемой облицовки) определяют экспериментальным, промышленным или экспериментально-аналитическим путем исходя из необходимого и достаточного условия изоляции, а также по возможному по санитарным нормам температурному воздействию на окружающую среду. При необходимости более эффективного охлаждения в стенках 4 резервуара создают каналы, например из труб, для циркуляции хладагента. Проведенные предварительные расчеты показали, что использование технологии по созданию искусственных соляных формаций позволяет значительно снизить материальные трудовые затраты. По сравнению со стеклом и бетоном радиус оболочки, содержащей тепловыделяющий стержень, может быть уменьшен приблизительно в 2,4-4,7 раза соответственно. Выемку отвержденных отходов из резервура можно осуществлять при подогреве необходимого объема благодаря частичному плавлению кристаллогидрата в тонком контактном слое на границе. Также жидкие отходы, превращенные в твердые соляные блоки, могут транспортироваться в контейнерах для последующей закладки в разработанное хранилище отходов.

Изолирующий материал на магнезиальном вяжущем приготавливают при следующем соотношении компонентов, мас.ч:

- магнезиальный цемент 0,2-0,25;

- бишофитовый раствор 0,13-0,17;

- каменная соль 0,67-0,58.

Технология приготовления заключается в следующем. В необходимой массе бишофитового раствора затворяют необходимую массу магнезиального цемента, после чего в смеситель подают необходимую массу заполнителя - каменной соли. После тщательного перемешивания раствор изолирующего материала на магнезиальном вяжущем готов к использованию.

Примеры приготовления раствора изолирующего материала.

Пример 1. На 1 м3 изолирующего материала брали 300 кг магнезиального цемента (0,27 мас.ч.), 200 кг бишофитового раствора (0,18 мас.ч.) и 600 кг каменной соли (0,55 мас.ч.). Приготовляли раствор указанным выше способом. Получили прочность изолирующего материала 200 кг/см2. Данная прочность достаточна для обеспечения надежной и длительной эксплуатации хранилища отходов, но использование данного соотношения ингредиентов приведет к перерасходу магнезиального цемента.

Пример 2. На 1 м3 изолирующего материала брали 300 кг магнезиального цемента (0,25 мас.ч.), 200 кг бишофитового раствора (0,17 мас.ч.) и 700 кг каменной соли (0,58 мас.ч.). Приготовляли раствор указанным выше способом. Получили прочность изолирующего материала 180 кг/см2. Данная прочность достаточна для обеспечения надежной и длительной эксплуатации хранилища отходов.

Пример 3. На 1 м3 изолирующего материала брали 300 кг магнезиального цемента (0,2 мас.ч.), 200 кг бишофитового раствора (0,13 мас.ч.) и 1000 кг каменной соли (0,67 мас.ч.). Приготовляли раствор указанным выше способом. Получили прочность изолирующего материала 150 кг/см2. Данная прочность достаточна для обеспечения надежной и длительной эксплуатации хранилища отходов.

Пример 4. На 1 м3 изолирующего материала брали 300 кг магнезиального цемента (0,19 мас.ч.), 200 кг бишофитового раствора (0,13 мас.ч.) и 1000 кг каменной соли (0,69 мас.ч.). Приготовляли раствор указанным выше способом. Получили прочность изолирующего материала 120 кг/см2. Данная прочность недостаточна для обеспечения надежной и длительной эксплуатации хранилища отходов.

Таким образом видно, что состав данного раствора изолирующего материала на магнезиальном вяжущем подобран таким образом, чтобы обеспечить достаточные прочностные свойства хранилищу отходов.

Используемое для приготовления изолирующего материала магнезиальное вяжущее относится к классу магнезиальных вяжущих веществ и имеет ряд преимуществ по сравнению с традиционными вяжущими из порошка каустического магнезитового, соответствующего ГОСТу 1216-87.

Магнезиальное вяжущее характеризуется:

а) более быстрым набором прочности по сравнению с цементом;

б) высокой прочностью в ранние сроки твердения (400-600 кг/см2 через 5-6 часов);

в) отличительной особенностью магнезиального вяжущего является способность к интенсивному твердению при невысоких положительных температурах (6-10°C);

г) незначительное увеличением объема (на 1,5-2%).

Проведенные испытания показали возможность использования такого вяжущего в солецементных растворах и солебетонах.

Поставщиками исходных материалов состава изолирующего материала в промышленных масштабах, например, могут быть:

магнезиальный цемент - комбинат «Магнезит», г.Сатка Челябинской области;

бишофитовый раствор - АО «Уралкалий», г.Березники Пермской области;

блоки из каменной соли - АО «Илецксоль».

Особенностью предлагаемого изолирующего материала для изготовления резервуара являются:

- высокая скорость твердения композиции (3-8 часов) с набором прочности до 400 кг/см2 (при соответствующем составе и влажности ингредиентов);

- независимость твердения от температуры и окружающей среды;

- высокая прочность искусственного камня при повышении температуры;

- сорбционная способность природного минерального сырья;

- доступность компонентов композиции.

Применение данного хранилища отходов обеспечивает следующие преимущества:

- упрощение конструкции хранилища;

- снижение стоимости;

- снижение трудоемкости проведения работ;

- повышение безопасности проведения работ.

1. Хранилище отходов, включающее сужающуюся сверху вниз емкость с плоским днищем, выполненную в грунтовом массиве с расположенным в ней ниже уровня поверхности грунтового массива резервуаром со стенками, днищем и крышкой, покрытыми изолирующим материалом, отличающееся тем, что в качестве материала для создания резервуара используют блоки из каменной соли с заполнением швов между блоками, а также зазоров между резервуаром и емкостью изолирующим материалом на магнезиальном вяжущем при следующем соотношении компонентов, мас.ч.:

магнезиальный цемент 0,2-0,25
бишофитовый раствор 0,13-0,17
каменная соль 0,67-0,58

2. Хранилище по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала резервуара используют блоки из фосфоритов.

3. Хранилище по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала резервуара используют блоки из боратов.

4. Хранилище по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала резервуара используют блоки из силикатов.

5. Хранилище по п.1, отличающееся тем, что в качестве материала резервуара используют блоки из доломитов.

6. Хранилище по п.1, отличающееся тем, что в стенках резервуара создают каналы для циркуляции хладагента.

7. Хранилище по п.1, отличающееся тем, что для отверждения подаваемых в резервуар отходов используют кристаллогидраты искусственных минеральных солей.

8. Хранилище по п.1, отличающееся тем, что для отверждения подаваемых в резервуар отходов используют смесь кристаллогидратов искусственных минеральных солей.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции хранилища для длительного хранения в нем контейнеров с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ). .

Изобретение относится к способу переработки и захоронения радиационно загрязненной растительности на территориях криолитозоны. .
Изобретение относится к способам захоронения жидких радиоактивных фторидсодержащих отходов и может быть использовано на радиохимических предприятиях. .

Изобретение относится к области обращения с твердыми радиоактивными отходами и может быть использовано при возведении защитных саркофагов полууглубленных могильников твердых радиоактивных отходов в криолитозоне.

Изобретение относится к области захоронения опасных отходов и может быть использовано для консервации опасных отходов, размещенных на дне водоемов различного типа.
Изобретение относится к способам захоронения жидких радиоактивных отходов, а именно отработанного экстрагента - трибутилфосфат в гексахлорбутадиене, в глубоко залегающие подземные пласты-коллекторы.

Изобретение относится к охране окружающей среды и может быть использовано для защиты от загрязнения токсичными или радиоактивными веществами подземных питьевых вод, грунтов и почв в районах размещения технических отходов.

Изобретение относится к способам очистки русел малых рек криолитозоны с сезонным стоком от донных отложений, загрязненных радионуклидами, и обращения с твердыми радиоактивными отходами.

Изобретение относится к области подземного захоронения биологически опасных сточных вод (промстоков) различных предприятий, очистка и переработка которых затруднена, а сброс в открытые водоемы невозможен.

Изобретение относится к специальному строительству, а именно к технологии захоронения аварийных реакторов и других экологически опасных объектов. .

Изобретение относится к области обращения с радиоактивными отходами (РАО) низкого и среднего уровня активности и предназначено для их безопасного длительного хранения и/или захоронения в подземных сооружениях, созданных в однородных слабопроницаемых породах
Изобретение относится к способам подземного захоронения жидких радиоактивных кремнийсодержащих отходов и для их утилизации может быть использовано на радиохимических предприятиях

Изобретение относится к областям охраны окружающей среды и ядерной энергетике и может быть использовано для консервации на длительное хранение приповерхностных хранилищ как с жидкими, так и с твердыми радиоактивными отходами (ЖРО, ТРО). Разработаны три варианта рецептуры изготовления консерванта в зависимости от гидрогеологических условий расположения хранилища (выше или ниже уровня первого водоносного горизонта) и вида радиоактивных отходов (ЖРО или ТРО). Для консервации хранилищ с ЖРО основной компонентой консерванта является перемешанная до однородного состояния, включая осадок, жидкостная фаза отходов конкретного хранилища, в которую в зависимости от конкретных гидрогеологических условий либо вводят под давлением порошок бентонитовой глины непосредственно, либо с предварительным добавлением специально подобранного для конкретного хранилища гелеобразующего раствора. Для консервации хранилищ с ТРО в консерванте в качестве жидкостной компоненты использована природная вода, смешанная с гелеобразующим раствором и порошком бентонитовой глины. Изобретение позволяет исключить миграцию радионуклидов за пределы хранилища. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Заявленное изобретение относится к способу сооружения хранилища для радиоактивных отходов. Заявленный способ включает бурение скважины в вечномерзлотных породах, спуск и цементирование обсадной колонны, размещение в скважине контейнеров с радиоактивными отходами, герметизацию верхней части скважины. В заявленном способе обсадную колонну цементируют в интервале от расчетной границы зоны растепления до поверхности, а контейнеры с радиоактивными отходами устанавливают на полую колонну-хвостовик, перфорированную в нижней части, на расстоянии от забоя скважины, где hom - высота интервала, в пределах которого произойдет оттаивание вечномерзлых пород; m - пористость вечномерзлых пород; Rom - расчетный радиус оттаивания; Rc - внутренний радиус скважины. Техническим результатом является обеспечение более высокой степени надежности захоронения радиоактивных отходов и исключение возможности миграции радионуклидов за пределы хранилища. 3 з. п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к горной промышленности и может быть использовано при захоронении высокотоксичных и радиоактивных отходов в рудниках при камерных системах разработки с закладкой выработанного пространства твердеющими смесями. Способ включает образование камер, разделенных междукамерными целиками, сооружение саркофагов из отработавших колесных шин большегрузной самоходной техники, размещение в саркофагах контейнеров с отходами и заполнение камер гидравлической закладкой из твердеющих смесей. Техническим результатом является использование подлежащих утилизации шин большегрузной техники для повышения надежности захоронения опасных отходов промышленности. 1 ил.

Изобретение относится к средствам захоронения радиоактивных отходов (РАО), а также средствам исследования (6, 7) геологических пород (8) в глубинных слоях литосферы вплоть до мантии (9). Заявленное устройство содержит герметичный контейнер, корпус (1) которого выполнен из тугоплавкого материала и заполнен тепловыделяющими элементами (2) с прочной оболочкой и теплопроводящим наполнителем (3). Оболочки элементов заполнены РАО и тепловыделяющими активными радионуклидами. Корпус имеет две торцевые поверхности и боковую поверхность, имеющие осесимметричную форму. Высота Н контейнера вдоль его оси симметрии и максимальный поперечный размер контейнера в плоскости, расположенной перпендикулярно его оси симметрии, выбраны из условия: D>4H. Контейнер снабжен теплоизоляцией (4), расположенной со стороны верхней торцевой поверхности, над которой расположены зоны расплавленных (11) и затвердевшего расплава (12) геологических пород. На нижней торцевой поверхности корпуса, под которой расположен слой (10) расплава геологической породы, выполнены выступы. Предусмотрена возможность использования дополнительного контейнера (5) для помещения капсул с РАО. Техническим результатом является увеличение скорости погружения, увеличение объема и массы погружаемых веществ или оборудования (6, 7) и уменьшение температуры корпуса контейнера и внутренних элементов конструкции устройства. 23 з.п. ф-лы, 7 ил., 1 табл.

Изобретение относится к способу подготовки и захоронения радиоактивных отходов (РАО). Заявленный способ включает доставку РАО к месту захоронения, подготовку РАО, размещение РАО в объеме захоронения и окончательную изоляцию от окружающей среды. При этом для захоронения используют открытые горные выработки с завершенным циклом добычи полезных ископаемых - горные или горнорудные карьеры (3) со скальной основой, при которых производят оборудование площадки (8) выгрузки и подготовки РАО к захоронению, пункта (2) переработки МРАО, транспортной сети (6) для РАО. Захоронение осуществляют преимущественно в предварительно подготовленных унифицированных металлических единичных упаковках кубической формы. При этом предусмотрен возврат части металла в хозяйственный оборот после прохождения дезактивации в пунктах (10). Дно-основание карьера засыпают привозной глиной (4) с выравниванием до горизонтальной площадки, где РАО выстраивают с обеспечением зазоров между блоками (5) и стенами карьера, после чего зазоры заполняют глиной, дают ей выдержку на осадку, продолжают блочно-ярусное заполнение карьера, затем незаполненную часть карьера перекрывают глиной и засыпают грунтом с восстановлением ландшафта. Техническим результатом является повышение надежности длительной изоляции-захоронения РАО и эффективности захоронения РАО без ограничений по происхождению, активности, конструкции, материалам, формам, габаритам, времени и условиям предшествующего хранения контейнеров и упаковок РАО. 8 ил.

Изобретение относится к области приповерхностного захоронения твердых или отвержденных радиоактивных отходов (РАО). Способ приповерхностного захоронения РАО включает в себя создание котлована, бетонирование его дна и стенок, образование в основании котлована экрана с абсорбирующим веществом. Выбирают несколько пригодных для изоляции РАО участков грунтового массива. Путем многократных измерений определяют значения коэффициента фильтрации местных вод и минимальные расстояния по толще грунтов от границы зоны размещения РАО до первого от поверхности водоносного горизонта. Собирают статистическую информацию о климатическом режиме. Для каждого участка определяют величину коэффициента риска ru попадания опасной концентрации радионуклидов в зону активного водообмена. Отсеивают из рассмотрения участки с ru>1,0. Среди оставшихся для строительства рекомендуют участок с наименьшим значением ru. На этом участке грунтового массива строят приповерхностный могильник. Изобретение позволяет исключить возможность выноса из приповерхностного могильника РАО в окружающую среду в ситуации некачественного исполнения или разрушения его инженерных барьеров.

Изобретение относится к технологиям обращения с токсичными и радиоактивными технологиями и может быть использовано при разработке месторождений с закладкой выработанного пространства. По мере возведения саркофагов из шин внутренний зазор между ними и контейнерами для скрепления заполняют монтажной пеной на основе жидкого предполимера с пропеллентом с последующим образованием жесткого пенополиуретана. Высоту подачи пены принимают равной половине высоты саркофага из шин при подаче пены на весь саркофаг сразу. Технический результат - снижение трудоемкости создания саркофагов, снижение вероятности коррозии контейнеров. 1 ил.

Изобретение относится к средствам захоронения радиоактивных отходов (РАО) атомной энергетики и исследования глубинных слоев литосферы. Устройство содержит осесимметричную тепловыделяющую пространственную структуру (1), образованную тепловыделяющими и соединительными элементами (2, 3). Структура (1) выполнена в форме диска. Тепловыделяющие элементы (2) жестко связаны между собой соединительными элементами (3), выполненными из тугоплавкого материала. Элементы (2) расположены друг относительно друга с пространственными зазорами. Между поверхностями тепловыделяющих и соединительных элементов (2, 3) образованы проточные каналы (4), связывающие верхнюю и нижнюю торцевые поверхности структуры (1). Тепловыделяющие элементы (2) содержат герметичную оболочку, выполненную из тугоплавкого материала и заполненную активными радионуклидами и теплопроводящим наполнителем. Контейнеры (5), соединенные с верхней частью структуры (1), заполняются подлежащими захоронению РАО или используются для размещения измерительного оборудования. Технический результат - увеличение скорости погружения устройства, увеличение массы полезной нагрузки, включающей подлежащие захоронению РАО, и повышение надежности устройства. 22 з.п. ф-лы, 9 ил, 1 табл.
Наверх