山东海阳近地表处置场建设构想

2017-08-02 20:25方祥洪杨彬
科技创新导报 2017年9期

方祥洪++杨彬

摘 要:该文通过对山东海阳近地表处置场的处置容量、选址、处置方案等方面的研究,介绍了山东海阳近地表处置场开展的前期工作。该研究成果可为山东海阳近地表处置场的选址、设计等工作提供理论支撑依据,并为山东海阳近地表处置场的选址落地打下基础。

关键词:处置场 山东海阳 选址 处置方案

中图分类号:TL941 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2017)03(c)-0041-03

The Construction Conception of Haiyang Surface Disposal Site in Shandong Province

Fang Xianghong Yang Bin

(CPI Yuanda Environmental Protection Engineering Co. Ltd. of Chongqing science and Technology Branch, Chongqing, 401122, China)

Abstract:In this paper, the research on the disposal capacity, site selection and disposal project of Haiyang surface disposal site in Shandong province. And introduce the preliminary work of the Haiyang surface disposal site in Shandong province. The results of this study can provide theoretical support for the site selection and design of Haiyang Shandong surface disposal project, and lay the foundation for the location of Haiyang surface disposal site in Shandong province.

Key Words:Disposal site; Haiyang Shandong; Location; Disposal plan

核设施及核技术应用单位在运行和退役过程中会产生各类低、中水平的放射性废物,这些废物须经过严格处理,满足国家标准要求后,方可进行永久处置[1]。

我国从20世纪80年代开始研究低、中水平放射性废物处置技术,并制定发布了相关的政策、法规和标准[2]。1992年国务院发布了《关于我国低、中水平放射性废物处置的环境政策的通知》(国发(1992)45号),2003年公布的《中华人民共和国放射性污染防治法》明确规定了低、中水平放射性固体废物在符合国家规定的区域实行近地表处置及责任划分、许可证制度和监管要求等。根据全国低、中水平放射性废物产生量及分布,目前我国已建成了两个低、中水平放射性废物处置场,即西北处置场、北龙处置场,在建的有四川飞凤山处置场。目前正在筹建山东海阳低、中水平放射性固体废物近地表处置场[3,4]。

1 山东海阳处置场初步选址

山东海阳低、中水平放射性固体废物处置场的预选场址——峰顶地区处于海阳核电厂附近,为海阳核电厂选址期间普查的15 km范围内。根据相关资料,峰顶地区在区域地质构造、地壳稳定性、地震及气候条件上与海阳核电厂相似,大区域范围内的人口分布、社会经济发展情况等也与海阳核电厂类似。

峰顶地区地处黄海之滨,属东亚暖温带季风气候区,常年四季分明,受海洋的影响,季节交替较同纬度的内陆滞后,年平均气温12.9 ℃,年降雨量700~800 mm。

峰顶地区水文地质条件简单,地下水均为基岩裂隙水。该区地下水主要为构造裂隙控制的脉状隙水,属岩浆岩裂隙潜水分布区。由于该区降雨量为700~800 mm/a,降雨主要以坡面流的形式排泄,为半干旱地区,地下水的补给不充足,地下水量小,不会构成影响低、中水平放射性固体废物处置场和环境的不利水文地质条件。

峰顶地区处置场场址10 km范围内无大型公共设施,附近仅有梁家、林家、横山后、方里等几个小村庄,人口密度较小。区内无自然保护区和风景旅游区。在峰顶附近主要为农田,没有牧场,经济发展速度较附近乡镇慢。区内不存在具有开采价值的矿产资源和军事设施。

峰顶地区靠近海阳核电厂 ,运输距离短、风险度低,周边居民的核知识普及度高,应急支援、协调、组织较为便利,人力资源、设施设备维护维修资源易于获得。

峰顶地区概貌见图1所示,拟将峰顶地区的山脊开挖到一定海拔高度,平整出的平台作为处置场场址,峰顶地区可供处置场使用面积约470亩以上。

2 山东海阳处置处置容量研究

山东海阳处置场主要用于处置海阳核电厂、石岛湾核电厂 、QHM设施运行和退役产生的低、中水平放射性固体废物,同时也接收山东省内核技术应用单位的低、中水平放射性固体废物。

根据对山东省内的低、中水平放射性废物产生单位所做的源项调查,到2100年后,山东省内可预见的各个单位运行和退役产生的低、中水平放射性固体废物总量预计约为14万m3。退役废物的粗略估算参照国内、外相关资料,退役废物量预计约为9万m3,占废物总量的64.3%。

依据山东省相关管理部门和烟台市核电办公室提供的信息,中核集团、中广核集团正在积极策划山东省核电战略布局,未来几十年内有可能建造一些新的核电项目(如,乳山红石顶核电厂等)。如每个厂址规划6台AP1000机组(国家首推三代核电技术),6台机组运行及退役将产生近6万m3低、中水平放射性固體废物。

综上所述,通过对山东省内低、中水平放射性固体废物产生总量的分析,针对核电机组运行过程中不确定因素造成废物产生量的变化以及可能产生的特种废物(如压力顶盖),考虑一定的处置裕量,该项目处置规模暂考虑为20万m3,同时规划10万m3容量的预留场地。

3 山东海阳处置处置方案

3.1 处置方案比较

根据我国低、中水平放射性废物处置政策和相关标准要求,结合拟建山东海阳处置场预选场址的基本情况和山东省各单位废物源项,山东海阳处置场的处置方式拟采用应用较广的带工程屏障的近地表处置方式。

整个处置场将分为限制区和非限制区。

限制区主要包括处置单元区、废物接收站及分析实验室(部分房间为非限制区)、工器具仓库、渗析水收集池、混凝土搅拌站、特种车库。非限制区包括:综合办公楼、门卫室,以及分析实验室部分房间。限制区内的辅助设施(除处置单元之外的设施)与处置单元保持一定的独立性,以便将来处置区扩建后辅助设施可共用。

在废物接收站及分析实验室中,将设置卫生出入口、废物检验间、废物中转站、废物再包装区域、吊运控制室、分析实验室、配电间等。

非限制区主要包括综合办公楼、门卫室等。

处置单元是将放射性废物与自然界隔离的主要工程屏障,是处置场中最重要的构筑物。处置单元设计为钢筋混凝土结构,由底板、侧壁、顶板构成,上部设置排气装置,底部设置有处置单元排水管廊,上部设置移动式挡雨仓房,移动式挡雨仓房配套有数控行车和抓具、吊具。

初步设想了三种处置单元设计方案。

(1)普通200 L鋼桶和320 L钢桶分别放入不同的处置单元,Ⅶ箱和Ⅷ箱放入同一个处置单元,HIC采用圆形缩进井式结构处置。

(2)普通200 L钢桶和320 L钢桶放入同一个处置单元,Ⅶ箱和Ⅷ箱放入同一个处置单元,HIC采用方形井式结构处置。

(3)普通200L钢桶、320L钢桶、Ⅶ箱及Ⅷ箱放入同一个处置单元内,HIC采用圆形缩进井式结构处置。

三种方案的比较见表1所示。

3.2 推荐处置方案

鉴于聚乙烯高整体容器(HIC)首次在国内山东海阳处置场试点作为处置容器,在处置方案的选择上,重点考虑HIC的处置问题[5-7]。

从国内、外对聚乙烯高整体容器(HIC)的处置经验以及其特点来分析,以上三种方案都能满足其处置要求。

根据核电废物产生特点,方案二、方案三320 L钢桶和200 L钢桶混装处置,缩短了处置单元的关闭时间;方案二的HIC处置单元中有钢结构,需考虑钢结构的腐蚀和长期稳定性;方案一、方案三HIC圆形盖板导向性比方案二的方形盖板好,定位精确度较高;方案二、方案三处置单元利用率比方案一高,但方案二、方案三混合单元吊运相对复杂;方案三混装处置方案,废物处置灵活性较高,可根据废物包的具体情况进行码放。

综合考虑以上各种因素,建议选用方案三作为处置单元设计的优选方案。

4 结语

该文通过山东海阳处置场处置容量、选址、处置方案等方面的研究,根据国内相关标准规范,结合预选场址的实际情况,研究提出拟建的山东海阳处置场合理地处置规模和容量,可供选择的初步技术方案。该研究可为山东海阳低、中水平放射性固体废物处置场建设的整体规划、建设方案和处置运行工艺的研究选择提供必要的基础条件。

参考文献

[1] 郑磊,方祥洪,向纬琳.国内外近地表处置场处置技术研究[J].四川环境,2014(5):115-119.

[2] 核工业标准化研究所.低、中水平放射性废物近地表处置场环境辐射监测的一般要求[S].

[3] 王洪辉.西南某中低放废物处置场监测预警关键技术研究[D].成都:成都理工大学,2012.

[4] 连会青,武强.大亚湾废物处置场中工程地球化学屏障的研究[J].中国矿业大学学报,2004(5):73-78.

[5] 耿忠林,方祥洪,李斌.聚乙烯高整体性容器(HIC)处置方案研究[J].化学工程与技术,2015,5(4):72-79.

[6] 耿忠林,方祥洪,李斌.聚乙烯高整体性容器(HIC)暂存库在核电站中的应用研究[J].核科学与技术,2015,3(3):97-102.

[7] 廖能斌,耿忠林,王梅,等.聚乙烯高整体性容器暂存库:[P]CN201210541940.2.