Жидкие радиоактивные отходы, их предупреждение, хранение и нейтрализация

К жидким радиоактивным отходам относятся отработанные технологические растворы, сточные воды от мытья оборудования, загрязненного радиоактивными веществами, соответствующих помещений, спецодежды и т. д., воды от охлаждения атомных реакторов, технологические, дезактивационные и биологические (из вивариев) стоки, кубовые остатки от упаривания малоактивных сточных вод, отработанные масла, различные органические растворители и др. Согласно рекомендациям Международного агентства по атомной энергии 1971 г. жидкие радиоактивные отходы по степени радиоактивности подразделяются на высокоактивные (с концентрацией 10-4 кюри/л и выше), средней активности (от 10-4 кюри/л до 10-8кюри/л) и слабоактивные (10-9 кюри/л и меньше). Высокоактивные радиоактивные отходы возникают только на некоторых радиохимических предприятиях. Они хранятся в металлических резервуарах. Жидкие радиоактивные отходы со средними уровнями активности образуются на ряде предприятий. Перед удалением они подвергаются соответствующей дезактивации. Слабоактивные радиоактивные отходы возникают также в учреждениях, где ведутся работы с радиоактивными веществами. Условия их удаления регламентируются санитарными правилами. Санитарная значимость загрязнений водоемов в результате бесконтрольного спуска в них жидких радиоактивных отходов обусловлена возможностью миграции радиоактивных изотопов из водоема в организм человека не только с питьевой водой, но также по цепи вода — рыба — человек; при ирригации — по цепи вода — почва — растение — человек и др.

Основные принципы предупреждения подобных загрязнений сводятся к максимальному уменьшению количества (вплоть до полной ликвидации) жидких радиоактивных отходов, подлежащих удалению в окружающую среду. Это достигается путем усовершенствования технологического процесса данного производства, введением оборотных циклов промышленного водоснабжения с повторным использованием (после очистки) жидких радиоактивных отходов. При невозможности введения подобных систем жидкие радиоактивные отходы дезактивируют. В тех случаях, когда радиоактивность отходов обусловлена присутствием короткоживущих изотопов, радиоактивные отходы выдерживают в течение времени, необходимого для распада изотопов и снижения активности до требуемых величин. При наличии в радиоактивных отходах долгоживущих изотопов применяют методы, позволяющие сконцентрировать их в малом объеме (например, коагуляция, отстаивание, фильтрация, еще более эффективна выпарка и др.), с последующим захоронением концентратов (шламов, осадков). Согласно санитарному законодательству спуск сточных вод в открытые водоемы допускается только при условии, если концентрации радиоактивных изотопов в водоеме у места их выпуска не превышают нормативов, установленных для воды.

Жидкие радиоактивные отходы малой и средней активности, содержащие короткоживущие радиоизотопы (Т макс. 15 сут.), выдерживают в специальных емкостях до снижения уровня активности, предусмотренного санитарными правилами, после чего сбрасывают в канализационную сеть или отводят в водоемы. Выдерживание радиоактивных отходов высокой активности экономически невыгодно.

Более распространена очистка радиоактивных сточных вод коагуляцией. Для очистки применяют обычные коагулянты: Al2(SO4)3, Fe2(SO4)3 и FeCl3. Перешедшие в осадок (1—3% объема) РВ вывозят на пункты захоронения. Наиболее полная дезактивация сточных вод достигается методом ионного обмена. Этим способом концентрация радиоактивных веществ в сточных водах может быть снижена до уровня ПДК.

Радиоактивные сточные воды биологических и медицинских учреждений до дезактивации подвергают очистке на биофильтрах по схеме обработки хозяйственно-фекальных сточных вод. После биологической очистки сточные воды подвергают концентрации методом упаривания с последующим захоронением радиоактивного осадка. Дезактивацию сточных вод после фильтрации через биологические фильтры производят путем ионообменной фильтрации.

В практике обезвреживания жидких радиоактивных отходов широкое применение находит метод упаривания сточных вод, допускающий дезактивацию радиоактивных вод любого солевого состава и любого уровня активности и обеспечивающий высокую степень дезактивации и получение концентрированного остатка высокой активности. Эффективность этого метода определяется отношением объема жидких радиоактивных отходов к объему концентрата. Объем жидких радиоактивных отходов может быть снижен после упаривания в 1000 раз. Метод непригоден при наличии в сточных водах летучих радиоактивных веществ (J131 и др.).

Для уменьшения объема гидратных осадков после упаривания их подвергают обезвоживанию. Объем осадка при этом уменьшается в 10—15 раз. Более полное удаление влаги из гидратных осадков достигается использованием дренажных устройств с последующим высушиванием на открытом воздухе. Для полного удаления воды осадок высушивают на сушильных установках, упаковывают, отправляют в места захоронения.