Новая технология переработки радиоактивных и токсичных донных отложений ускоряет и упрощает процесс утилизации опасных отходов.
Хотите — верьте, хотите — нет, но дожившие до сего дня чернобыльцы рассказывают, что в пруде-охладителе злополучного реактора водились великолепные зеркальные карпы. По иронии судьбы радиоактивные продукты взрыва разлетелись на сотни кило метров, но не попали в пруд. Так что дозиметристы ловили рыбку в мутной воде, жарили и спокойно ели.
Впрочем, столь чистая вода в бассейнах-охладителях АЭС скорее исключение из правил. После нескольких лет работы в пруд попадает всякая всячина. Еще хуже дела обстоят в тех реках и озерах, куда на заре атомной эры беспечно и бесконтрольно сливались радиоактивные отходы. Пользоваться такой водой запрещено, но вокруг-то живут люди… Взять хотя бы озеро Карачай возле Челябинска, которое недавно попало в список самых «грязных» мест планеты. И более всего гадостей накапливается на дне, в донном иле. Каким образом избавиться от него — вот вопрос.
Итак, в донных отложениях водоемов, находящихся в промышленных зонах, концентрируются радионуклиды и тяжелые металлы. Для экологической безопасности их надо надежно изолировать от окружающей среды, переведя в твердую изолирующую матрицу. Донные отложения состоят из глин, суглинков, кварца, полевых шпатов с различным содержанием органических веществ — торфа, сапропеля, ила (до 30%). Кроме того, на дне есть нефтепродукты, соединения натрия, калия, железа, кальция, магния и других эле ментов.
Традиционные способы переработки радиоактивных донных отложений требуют выдерживать их не менее месяца, дожидаясь окончательного отверждения. В итоге получается конечный продукт низкого качества, с высокой пористостью, низкой химической стойкостью и невысокой прочностью. Полный отстой! Чем это может грозить — объяснять не надо.
Разработанный в Московском объединенном эколого-технологическом и научно-исследовательском центре по обезвреживанию РАО и охране окружающей среды способ переработки радиоактивных и токсичных донных отложений позволяет повысить химическую стойкость конечного продукта, увеличить его прочностные характеристики, упростить и ускорить процесс. Но главное — повысить радиационную безопасность.
Отличительная особенность переработки состоит в том, что в качестве минеральных и солевых добавок используют стеклообразующие и стекло-модифицирующие материалы. При этом в качестве стеклообразующих компонентов используют соединения кремния (кварцевый или речной песок), бора (бораты щелочных и щелочно-земельных элементов, борная кислота) и минеральные или синтетические алюмосиликаты (цеолиты, глинистые материалы — бентонит, вермикулит). А в качестве стекломодифицирующих компонентов берут соли щелочных металлов (нитраты, карбонаты, оксалаты).
В процессе переработки смесь донных отложений со стеклообразующими и стекломодифицирующими добавками загружают в плавитель. нагревают до 1100— 1200°С и выдерживают при этой температуре до образования гомогенного расплава. Потом его выпускают из плавителя и оставляют до образования конечного стеклообразного продукта. Далее помещают в защитный железобетонный контейнер и отправляют в хранилище радиоактивных отходов.
Следует сказать, что в качестве стекломодифицирующего компонента можно использовать солевой остаток вы парных концентратов жидких радиоактивных отходов АЭС и спецкомбинатов по переработке радиоактивных отходов. А вместо стеклообразующих взять отработанные сорбенты на основе силикагелей или алюмосиликатов. То есть в самом процессе переработки помимо донных отложений могут быть утилизированы и другие токсичные и радиоактивные отходы.