Radioaktivní odpady v Dukovanech PODTITULEK: Minimalizace vzniku První česká jaderná elektrárna, JE Dukovany, dosahuje po šestnácti letech provozu v mnoha ohledech výborných výsledků. Pro udržení dlouhodobé přijatelnosti a konkurenceschopnosti byl vedením elektrárny přijat program harmonizace. Ten...
Radioaktivní odpady v Dukovanech
PODTITULEK: Minimalizace vzniku
První česká jaderná elektrárna, JE Dukovany, dosahuje po šestnácti letech provozu v mnoha ohledech výborných výsledků. Pro udržení dlouhodobé přijatelnosti a konkurenceschopnosti byl vedením elektrárny přijat program harmonizace.
Ten předpokládá další výrazné zlepšení elektrárny v sedmi hlavních oblastech. Minimalizace tvorby radioaktivních odpadů je nezbytná z důvodu zavádění EMS (Environmental Management System) dle normy ISO 14 001.
Zásady minimalizace
Produkce radioaktivních odpadů (RaO) v jadrné elektrárně (JE) Dukovany (se čtyřmi bloky 440 MWe) před rokem 2000 je uvedena v tab. 1. Kampaňovitě (vysokotlakým lisováním) byly upravovány pevné RaO a kontinuálně (bitumenací) kapalné RaO. Ostatní RaO byly pouze shromažďovány a skladovány.
Nyní jsou při zpracovávání odpadů akceptována pravidla pro jejich minimalizaci. Přednostně se zavádějí postupy, které eliminují ohrožení elektrárny. To se týká zejména radioaktivních ionexů a kalů, jejichž skladované množství je limitováno Státním úřadem pro jadernou bezpečnost (SÚJB), a technologii jejich úpravy nemáme k dispozici.
Dále jsou realizována opatření, která relativně nízkými náklady předcházejí vzniku RaO. Pro rozhodování o ekonomické efektivnosti nákladů na uvažovaná opatření se přihlíží k ceně za uložení RaO. Orientačně se dá říci, že náklady na uložení jednoho 200 l sudu činí kolem 16 tisíc Kč. Další náklady na úpravu odpadu do podoby přijatelné pro uložení jsou přibližně stejně vysoké.
Tyto základní ekonomické údaje mají svůj význam i při posuzování tzv. substitucí, čili záměny vznikajícího odpadu jiným a méně problematickým. Substituce se zvažují individuálně v těchto případech:
[*] Zametání a odsávání veškerého prachu před mokrým úklidem (nevzniknou kaly, ale pevné RaO).
[*] Dekontaminace kovového odpadu pro uložení do životního prostředí (vzniknou kapalné RaO místo pevných, záleží proto i na poměru povrchu a hmotnosti předmětů).
[*] Optimalizace regenerací ionexových filtrů (místo ionexů vznikají kapalné RaO).
[*] Náhrada polyvinylchloridu polyetylénem (byla preventivně uplatněna pro případ spalování).
[*] Náhrada běžných fólií velmi tenkými fóliemi tam, kde je to možné.
Přitom je zřejmé, že ne vždy je substituce výhodná. Opakované používání je aplikovatelné u obalů (od beden, sudů a krabic až po plastové pytle), dále u izolací (skelná vata i hliníkový plech) a také u krycích fólií. Recyklaci lze použít po dokonalém roztřídění čistých nebo velmi dobře dekontaminovaných předmětů (kovy, plasty, papír, hadry, oleje).
Přijatá opatření
Systém nakládání s radioaktivními odpady byl před několika lety doplněn o velmi kvalitní elektronickou evidenci. Ta je podmínkou pro dosažení systémových změn. Vybrané skupiny RaO byly navíc sledovány, aby bylo možno lépe popsat příčiny jejich vzniku.
[*] Pevné RaO
Pevné odpady vznikající v kontrolovaném pásmu se v karuselu a třídicím boxu roztřídí na neaktivní a kontaminované (radioaktivní). Měření prováděné v kontrolovaném pásmu je pouze orientační. Konečné roztřídění vedoucí k uvolnění do životního prostředí se provádí mimo kontrolované pásmo speciální technikou.
Česká vyhláška č. 184/1997 Sb. patří svými limity k nejpřísnějším na světě. Proto je měření náročné a nákladné. Radionuklidy jsou rozděleny do pěti tříd. Každá třída má různé limity pro povrchovou kontaminaci a specifickou aktivitu, takže odpadá možnost sumárního měření. Pro různé způsoby uvolnění jsou navíc limity nastaveny odlišně. Nejpřísnější jsou pro bezadresné uvolnění k neznámým účelům, mírnější pro uvolnění na skládku či do komunální spalovny.
Vzhledem k přísnosti limitů zůstává významný podíl odpadů vznikajících v kontrolovaném pásmu (do 30 %) součástí RaO. V roce 1996 byla produkce pevných RaO za 11 let provozu vysokotlace nalisována a uložena v trvalém úložišti, které v současnosti patří státu. Další obdobná kampaň, trvající asi jeden měsíc, se dá očekávat až po roce 2005.
Přestože tvorba pevných odpadů není v Dukovanech nijak kritická, byly zahájeny kroky vedoucí k minimalizaci jejich vzniku. Cílem je snížit nejen množství RaO, ale i neaktivních odpadů vznikajících v kontrolovaném pásmu. Jejich uvolňování je totiž značně nákladné.
Z tohoto důvodu se dnes analyzují jednotlivé předměty a odpadní materiály, aby byla posouzena oprávněnost vzniku odpadů. Snaha o minimalizaci se často střetává se snahou o maximální spolehlivost stárnoucí elektrárny a také s prvky vizualizace (zlepšování vzhledu). Opotřebované materiály jsou často až dnes nahrazovány vhodnějšími, s vyšší životností i nižší hmotností (nerezové a plastové trubky místo černé oceli a mosazi apod.).
Zdá se, že snížit objem těchto odpadů není možno bez značných restrikcí. Ty se zavádějí v oblasti vnášení nepotřebných předmětů (plastové fólie, které nejsou nařízeny dozimetrickou službou, nadměrně zabalené náhradní díly, předměty nepotřebné pro výkon práce - časopisy atd.) i v oblasti náhrad funkčních, ale vizuálně defektních zařízení (mírně pokřivený izolační plech v těžko přístupných prostorách). Součástí přijatých opatření jsou i pravidelná školení všech zaměstnanců a dodavatelů v oblasti EMS a nakládání s odpady.
[*] Kapalné RaO
Elektrárna v současné době skladuje pouze 2700 m3 kapalných koncentrátů. Vzhledem k tomu, že kapacita zpracování a úpravy kapalných RaO bitumenací je dvojnásobná oproti jejich vzniku, uvolnila si dnes elektrárna už polovinu své skladovací kapacity. Přibližně 8000 sudů s bitumenovým produktem bylo uloženo v trvalém úložišti blízko JE. Kapalné RaO, jejichž skladovaný objem ročně klesá o 300 m3, přestaly být proto hlavním problémem odpadového hospodářství JE Dukovany.
Pokles skladovaných zásob však ještě neznamená minimalizaci tvorby dalších odpadů. Proto byla v JE Dukovany provedena rozsáhlá analýza, která je podrobným časovým snímkem jejich tvorby a složení při třech různých generálních opravách. Přiřazením této analýzy k evidovaným činnostem se vytvořila nesmírně složitá, ale kompletní databáze zdrojů.
Jinými slovy: víme, jaké množství kapalných odpadů vzniká při různých činnostech, a to včetně jejich složení. U nejvýznamnějších zdrojů bylo pak posouzeno, zda odpady nevznikají zbytečně.
Problematika kapalných odpadů je velmi složitá, ale dnes je známo, že i bez nákladných technologických změn můžeme ušetřit až polovinu kyseliny borité a jiných látek tvořících odpadní vody.
[*] Ionexy
Projekt elektrárny pocházející ze 70. let předpokládal používání v té době známých ionexů. Tehdejší ionexy nebyly radiačně, ani mechanicky odolné a měly i nižší iontovýměnnou kapacitu. Ve skutečnosti se však používají vysoce kvalitní izosférické ionexy s vysokou kapacitou a stálostí. Také vlastní nádoby filtrů byly vyrobeny z mimořádně odolných materiálů.
Proto mohly být zastaralé postupy revizí, regenerací a výměny náplní přehodnoceny. Ionexové hmoty jsou dnes důsledně vzorkovány a pečlivě se sleduje jejich zbytková kapacita. Ty, které se regenerují, jsou regenerovány skutečně až po vyčerpání. Totéž se týká jejich výměn.
Důležitou skutečností je změna systému revizí nádob filtrů. Dnešní technika umožňuje sledovat vady zařízení bez zbytečného vyřazování ionexových hmot (vyplavování do odpadu). Prodloužení intervalů vnitřních revizí nádob filtrů tak snižuje nárůst tvorby RaO i kolektivní efektivní dávku zaměstnanců.
[*] Kaly
Studiem složení kalů bylo zjištěno, že jsou tvořeny látkami různého původu. Jejich vznik se ve větším množství v projektu elektrárny neočekával. Při prodlužování životnosti elektrárny však řešení problematiky kalů nabývá na významu. Kaly obsahují množství prachových částic, vláken, úlomků ionexových hmot, chemických sraženin a usazenin.
Pro snížení jejich tvorby byla přijata celá řada opatření v oblasti substituce a prevence. Byly např. zavedeny lapače ionexů ve filtrech. Ty zamezují vyplavování ionexů končících v odpadních vodách a v kalech. Zavedlo se důsledné zametání a odsávání nečistot v místnostech před mokrým úklidem.
Bylo také zavedeno opatření zamezující vnášení usazenin z chladící vody do systému speciální kanalizace. Tyto usazeniny sice vznikají v kontrolovaném pásmu, ale jsou neaktivní. Jejich vyplavení do kanalizace je kontaminovalo a zvyšovalo objem radioaktivních kalů.
Z tohoto důvodu byla provedena celá série provozních experimentů, které umožnily dokonalé oddělení neaktivních kalů od aktivních. Čištění otevřených výměníků se nyní provádí seškrabáním čistými nástroji do čistých plastových pytlů. Následný vysokotlaký ostřik výměníků je prováděn tak, že se oplachové vody jímají do sudů a nechávají se sedimentovat. Neaktivní kaly se po důsledném přeměření zneškodňují jako jiné neaktivní odpady. Množství kalů se velmi nesnadno měří. Na základě zjištěných podkladů však dnes víme, že jejich množství kleslo asi o 50 %.
[*] Oleje
Tvorba odpadních olejů je v kontrolovaném pásmu nízká. Ještě nižší je tvorba olejů skutečně kontaminovaných radionuklidy. Naše elektrárna nedisponuje vlastní ani servisní spalovnou RaO. Proto se tyto odpady řešily odlišným způsobem.
Bylo vyrobeno nenáročné zařízení, které je schopno vyprat použité oleje tak, že přestanou být radioaktivními. Opakované praní v malém množství demineralizované vody je skutečně efektivní proces, který vede k minimalizaci množství radioaktivních olejů. Praní v technické nebo pitné vodě by bylo naopak zcela neúčinné.
Efektivní postupy
Minimalizace vzniku radioaktivních odpadů je původcům uložena legislativou. Má však také smysl ekonomický a ekologický. Implementace zásad environmentálního managementu, která s minimalizací úzce souvisí, je pro JE Dukovany i otázkou akceptovatelnosti jaderné energetiky pro obyvatelstvo.
V elektrárně byla v souvislosti s minimalizací RaO přijata celá řada opatření. Ta povedou ke stanoveným cílům. Při zavádění minimalizací jsou upřednostňovány postupy, které brání možnému ohrožení provozu. Dále jsou uplatňovány ekonomicky nenáročné postupy, které minimalizace dosahují efektivním způsobem. Podle zásad EMS se dá očekávat, že minimalizace budou zaváděny i tam, kde jsou především přínosem pro životní prostředí. Tedy i bez podmínky ekonomické výhodnosti.
Jaroslav Kulovaný,
vedoucí sekce likvidace odpadů,
Jaderná elektrárna Dukovany
FOTO ARCHÍV
Produkce radioaktivních odpadů v JE Dukovany před rokem 2000
Odpady Množství Poznámka
Pevné nízkoaktivní odpady všech druhů 60 t/r Navíc v KP vzniká i množství
(spalitelné, lisovatelné, kovové) pevných neaktivních odpadů
Kapalné koncentráty 350 m3/r Obsah solí asi 150 g/l, pH do 11,5
Ionexy 25 m3/r Prudký pokles na 6 m3/r (rok 2000)
Kaly 5 t/r Odhad vztažený na 20 % sušiny
Oleje 1 t/r
