Спосіб спорудження ізолюючого сорбційного шару під сховищем радіоактивних відходів

1 Спосіб спорудження ізолюючого сорбційного шару під сховищем радіоактивних ВІДХОДІВ, який відрізняється тим, що підстеляючий ізолюючий шар споруджується з самотвердіючого глиноцементного складу, який є сорбентом радіоактивних ІЗОТОПІВ 2 Спосіб за п 1 , який відрізняється тим, що як ізолюючий сорбційний шар використовують глиноцементний склад (% мас) глина 40 - 50 Винахід належить до галузі охорони навколишнього середовища і стосується для запобігання міграції радіоактивних ІЗОТОПІВ ІЗ СХОВИЩ радіоак тивних ВІДХОДІВ в грунтові води і далі в підземні води та в річні басейни Найбільш близьким до передбачуваного винаходу є спосіб спорудження підстилаючого пісчанобентонітового шару під сховищем радіоактивних ВІДХОДІВ (прототип) Цей спосіб передбачає використання в якості сорбцюнного шару під сховищем радіоактивних ВІДХОДІВ, шару піска з бентонітовою глиною товщиною 1 0м, перемішаних в повітряносухому стані у співвідношенні 5 1 (Пояснювальна записка "Робоча документація сховища ТРО-1 пускового комплексу 1-ої черги комплексу виробництв "Вектор", МНС України, НТЦ КОРО, 1999) Для приготування пісчано-бентонітової суміші пісок та бентонітовую глину засипають у міксер обсягом 4м 3 на базі автомобіля КАМАЗ, змішують на протязі 10 хвилин і висипають на місто укладення Далі розрівнюють бульдозером шарами товщиною 0,25м та ущільнюють гладкими катками вагою 12т за 4 прохіда до досягнення об'ємної ваги кістяка 1600кг/м3 При спряженні нового шару цемент сульфатостійкий 6- 7 силікат натрію 0,6 - 0,7 вода 53,4-42,3 З Спосіб за п 1, який відрізняється тим, що оптимальна товщина ізолюючого сорбційного шару розраховується за рівнянням (1) де L -товщина ізолюючого шару, м Іо = 50 - початковий градієнт фільтрації t = 300 років =9,46* 109 с - строк служби ізолюючого шару, с Кф = 7,5* 1 0 ' см/с коефіцієнт фільтрації ізолюючого шару, см/с Н = 10 м - гідростатичний напір, і дорівнює 0,2м-0,Зм з раніше ущільненим необхідно виробляти перекриття стиків пісчано-бентонітових шарів на 1м 1 5м Ущільнення пісчано-бентонітової суміші в сорбцюнному шарі треба виробляти тільки у повітряно-сухому стані Для запобігання від перезволоження сорбцюнний шар треба укладати ділянками довжиною 20м з негайним його перекриттям шаром бетону Недоліки цього засобу полягають в необхідності вирішення технічних та технологічних проблем, зв'язаних зі старанністю дозування та перемішування компонентів пісчано-бентонітової суміші, зберіганням її мінімальної вологості, запобіганням від набухання при надмірному зволоженні, запобіганням від пучіння при змерзанні, можливість здійснення роботи з улаштування сорбцюнного шару тільки в суху літню пору року, та малим терміном використання пісчано-бентонітової суміші при и споживанні як підстилаючого шару під сховищами радіоактивних ВІДХОДІВ Дослідження, проведені інститутом НПСК Держбуда України виявили, що аж маленькі відхилення в дозіровці та вологості пісчано 00 (О 00 (О ю 56868 бентонітової суміші спричиняють різку зміну и фівують силікат натрію з модулем 2 8 - 3 2 зико-механічних властивостей (Звіт "Дослідження Запропонований спосіб спорудження ізолююфізико-механічних властивостей пісчаночого сорбціонного шару під сховищем радіоактивбентонітових сумішей " НІІСК, Київ 1999) них ВІДХОДІВ здійснюється таким чином Спорудження пісчано-бентонітового шару тоСпочатку площа плити основанія сховища равщиною 1,0м також зв'язано з розробленням і педіоактивних ВІДХОДІВ розбивається на розраховану реміщенням величезних мас піску та бентонітової КІЛЬКІСТЬ ділянок з довжиною та шириною понад глини, що дуже дорого 30м, як зображено на фіг 1 Потім навколо першої ділянки установлюється сбірно-розбірна металева Цьому в основу винаходу поставлене завданопалубка з розрахованою висотою і в середину ня поліпшення способу спорудження ізолюючого цієї опалубки неперервно укладається проектний сорбціонного шару під сховищем радіоактивних обсяг глиноцементного складу для спорудження ВІДХОДІВ шляхом застосування глиноцементного підстилаючого ізолюючого сорбціонного шару складу замісто пісчано-бентонітової суміші для спрощення технології спорудження ізолюючого Треба підкреслити, що до початку установки сорбціонного шару в основі сховища радіоактивметалевої опалубки навколо першої ділянки готуних ВІДХОДІВ, зменшення обсягу будівельноють проектну КІЛЬКІСТЬ глинистого розчину та накомонтажних робіт і забезпечення в процесі експлупляють його в резервуарі коло сховища радіоактиатації надійного захисту від поширення радіонуквних ВІДХОДІВ, як зображено на фіг 1 лідів поза межи сховища терміном 300 років Після установки металевої опалубки навколо Самотвердіючий глиноцементний склад для першої ділянки починають приготування глиноцевиконання ізолюючих функцій повинен якісно мати ментного складу шляхом механізованого додатку високі протифільтраційні властивості, легко регурозрахованої КІЛЬКОСТІ цементу та силікату натрію люєму МІЦНІСТЬ на стиск, практично не набухати в глинистий розчин та укладку глиноцементного при зволоженні і не пучити при змерзанні, мати складу на першій ДІЛЯНЦІ гарну адгезію з навколишніми ґрунтами та високу Тимчасово навколо слідуючої ділянки устанокорозійну СТІЙКІСТЬ, бути сорбентом радіонуклідів влюють другий комплект сбірно-розбірной металевої опалубки і готують глинистий розчин для цієї Дослідження вироблені ДВАТ Спецтампонажділянки Після закінчення спорудження ізолюючого геология виявили, що термін використання глиносорбціонного шару на першій ДІЛЯНЦІ ПЛОЩІ ПЛИТИ цементного складу більш ніж 300 років (Звіт "Спооснованія сховища радіоактивних ВІДХОДІВ почирудження підземних протифільтраційних бар'єрів нають укладку глиноцементного складу на другій навколо радіаційно небезпечних об'єктів" СТГ, ДІЛЯНЦІ цього сховища У такій ПОСЛІДОВНОСТІ буде Антрацит, 2000) На протязі всього терміну виковиконане спорудження ізолюючих сорбцюнних ристання глиноцементний склад залишається в'язшарів розрахованої товщини на останніх ділянках копластичним і при русі земної кори не порушує сховища радіоактивних ВІДХОДІВ своєї структури та не розтріскується Глиноцементний склад гарно прокачується по Товщину ізолюючого глиноцементного шару трубам поршневими насосами Роботи з улаштудля строку експлуатації сховищ радіоактивних вання ізолюючого глиноцементного сорбціонного ВІДХОДІВ 300 років автор розрахував по рівнянню шару можливо виконувати в любу пору року (1) Найбільш повно ці вимоги задовольняє глиноцементний склад при співвідношенні компонентів в (1) L + К JHt мас % глина 40 - 50 де L - товщина ізолюючого шару, м цемент сульфатостійкій 6- 7 Іо = 50 - початковий градієнт фільтрації силікат натрію 0 6-07 9 t = 300 років = 9 46 • 10 с - строк служби ізовода 53 4 - 42 З люючого шару, с Нижче викладено вплив кожного з компонентів К = 7 5 • 10 7см/с коефіцієнт фільтрації ізолюф на властивості затверджує мого глиноцементного ючого шару, см/с складу для спорудження ізолюючого сорбціонного Н = 10 м - гідростатичний напір, м шару Підставляючи ВИХІДНІ данні в рівняння (1) Глина є основою суспензії і сорбентом радіоотримаємо, що мінімально допустима товщина нуклідів та забезпечує непроникність, МІЦНІСТЬ, ізолюючого глиноцементного шару буде 0 2м З СТІЙКІСТЬ до суфозм, низьку набухаємість при приурахуванням коефіцієнту запасу краще звеличити родній вологості, пластичність глиноцементного товщину ізолюючого глиноцементного шару до складу в затверділому стані оптимальної величини 0 Зм Вода використовується для приготування глиСпосіб спорудження ізолюючого сорбціонного нистого розчину, составляв до 53% від маси глишару під сховищем радіоактивних ВІДХОДІВ, ЩО ноцементного складу Повинна бути без шкідливих пропонується, відрізняється від Прототипу тим, що приміток, мати водневий показник >4 Для зниженз метою виключення фільтрації та міграції радіоня МІСТКОСТІ води треба примшити кальциновану нуклідів з сховищ у процесі їх експлуатації, підвисоду щення строків служби ізолюючих шарів під сховиВ'яжуче є одним з найважніших компонентів щами радіоактивних ВІДХОДІВ ДО 300 років і більше, глиноцементного складу і визначає його кінцеву забезпечення сорбцюнной ємності ізолюючого МІЦНІСТЬ В'яжуче вибирають згідно з ХІМІЧНИМ глиноцементного шару та спрощення технології складом підземних вод спорудження підстилаючого шару і зменшення Як реагент - структурообразовувач використо 56868 обсягу і терміну виконання будівельно-монтажних критерію ІСТОТНІ ВІДМІНИ робіт пропонується використовувати самотвердіюДжерела інформації чий глиноцементний склад для спорудження ізо1 Пояснювальна записка "Робоча документалюючого сорбцюнного шару під сховищем радіоція сховища ТРО-1 пускового комплексу 1-ої черги активних ВІДХОДІВ замість пісчано-бентонітового комплексу виробництв "Вектор", МНС України, шару НТЦКОРО, 1999 Порівняння технічного рішення, що заявляєть2 Звіт "Дослідження фізико-механічних власся, з Прототипом дозволило встановити ВІДПОВІДтивостей пісчано-бентонітових сумішей" НПСК, НІСТЬ його критерію "новизна" При вивченні інших Київ, 1999 відомих технічних рішень у даній галузі ознаки, що 3 Звіт "Спорудження підземних протифільтвідрізняють винахід, який заявляється, від протораційних бар'єрів навколо радіаційно небезпечних типу, не були виявлені і тому вони забезпечують об'єктів" СТГ, Антрацит, 2000 технічному рішенню, що заявляється, ВІДПОВІДНІСТЬ 7 Z З б Фіг. Підписано до друку 05 06 2003 р Тираж 39 прим ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)236-47-24