Эколого-экономическая оценка вариантов обращения с жидкими радиоактивными отходами

УДК 622.349.5:539.16 Л.М. Гупало

ЭКОЛОГО-ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВАРИАНТОВ ОБРАЩЕНИЯ С ЖИДКИМИ РАДИОАКТИВНЫМИ ОТХОДАМИ

Целью исследований в работе является эколого-экономическая оценка вариантов обращения с жидкими низкоактивными низкосолевыми радиоактивными отходами (РАО). В результате выбора оптимального варианта переработки было проведено сравнение двух технологических схем, осуществляемых на установках мобильного и стационарного типа.

Ключевые слова: жидкие радиоактивные отходы, эколого-экономическая оценка, фильтрация, окружающая среда.

L.M. Gupalo

EKOLOGO-ECONOMIC ESTIMATION VARIANTS OF THE REFERENCE WITH THE LIQUID RADIOACTIVE WASTE

The aim of research in the work is ecological and economic assessments of management options for liquid low-level and low-salt radioactive wastes (RW). Choice of the optimum option resulted in comparison of two process schemes realized in installations of mobile and stationary types.

Key words: a liquid radioactive waste, an eko-logo-economic estimation, a filtration, environment.

У^азвитие ядерных технологий соР провождается образованием и накоплением радиоактивных отходов, которые образуются на всех этапах ядерного топливного цикла и дальнейшее использование которых не предусматривается.

Целью исследований является эколо-го-экономическая оценка вариантов обращения с жидкими низкоактивными низкосолевыми радиоактивными отходами (РАО) (рис. 1).

В результате выбора оптимального варианта переработки было проведено сравнение двух технологических схем, осуществляемых на установках мобильного и стационарного типа.

В процессе работы были рассчитаны технологические этапы обращения с РАО, приведены нормативные значения, разработана экономико-мате-матическая модель и выбрана наиболее экологоэкономически эффективная технология обращения с жидкими низкоактивными низкосолевыми РАО (рис. 2).

Результаты расчета вариантов обращения с жидкими РАО

I вариант обращения с жидкими низкосолевыми низкоактивными РАО

З= 89 804 710,34 + 60 815 567, 5 + +24 078 438 = 174 698 715,84 руб.

II вариант обращения с жидкими низкосолевыми низкоактивными РАО З= 87 304 710,34 + 11 022 525 + +24 078 438 = 122 405 673, 34 руб.

Разница двух сравниваемых технологий равна 52 293 042,5 руб.

Существующая в настоящее время практика включает в себя следующие приемы обращения с РАО: сбор и сортировку отходов по химическому и радионуклидному составу и уровню активности; переработку отходов в форму пригодную для хранения, транспортировки и захоронения; временное хранение отходов.

Классификация различных видов радиоактивных отходов по способам под-

Варианты рассматриваемых технологий обращения Рис.1. Схема полного цикла об-

с жидкими низкосолевыми РАО ращения с жидкими РАО

Жидкие низкосолевые РАО

Транспортирование

Переработка на стационарной установке «Станция очистки спецстоков»

Цементирование

Контейнеризация

Долгосрочное

приповерхностное

захоронение

Переработка на мобильной установке «Аква-экспресс»

Транспортирование

1

Цементирование

I

Контейнеризация

Долгосрочное

приповерхностное

захоронение

готовки к захоронению в России установлена главным образом по их активности и агрегатному состоянию:

- твердые и отвержденные НАО и коротко-живущие САО;

- жидкие НАО и короткоживущие САО;

- твердые и отвержденные ВАО и САО.

Полная схема обращения с жидкими РАО схематично может быть представлена следующими операциями: перера-

Хранилища РАО )

Обследование

Переработка и конди ционир овани е

Транспортировка

Вариант технологий реализации полного цикла обращения с РАО

Рис. 2

ботка, кондиционирование, контейнеризация, транспортировка, хранение, захоронение.

Среди методов переработки жидких РАО на различных предприятиях атомной отрасли наиболее часто используются следующие: фильтрация, сорбция, ионный обмен, выпарка, микрофильтрация, ультрафиль-трация, обратный осмос, электродиализ, реа-гентная коагуляция, электрокоагуляция, отстаивание, озонирование, электроокисление.

Для выбора оптимального варианта обращения с жидкими низкосолевыми РАО были рассмотрены 2 схемы переработки:

• фильтрация - коагуляция, отстаивание - микрофильтрация - ионный обмен.

• фильтрация - сорбция - обратный осмос.

Были выбраны две альтернативные технологии обращения с жидкими низкосолевыми РАО, на установках стационарного и мобильного типа.

Получены и выяснены эксплуатационные и капитальные затраты по каждому этапу обращения с РАО по выбранным технологиям:

1. Этап транспортирования:

• эксплуатационная

, 3

стоимость 1 м составляет 42657 руб;

• стоимость спец-транспорта 2000000 руб.

2. Этап переработки на стационарной установке «Ста-нция

Долгосрочное хранение

Транспортирование Стоимость

' спецтранспорта

900 м3 х 42 657 руб (за 1 м3) = 38 391 300 руб П7 2 000 000 руб

Переработка на стационарной установке «Станция очистки спецстоков»

900 м3 х 17 038 руб (за 1 м3) = 15 334 200 руб

Цементирование 22,5 м3 х 120 271 руб (за 1 м3) = 2 706 097,5 руб

Контейнеризация

45 м3 / 2,7 м3 = 17 контейнеров 17 х 38 000 руб (за 1 кониейнер) = 646 000 руб

Стоимость установки 3 500 000 руб

Стоимость установки 14 000 000 руб

Долгосрочное приповерхностное захоронение (ХТО) Стоимость ХТО

45 м3 х 83 066 руб (за 1 м3) = 3 737 970 руб Н7 70 304 710,34 руб

Е = 60 815 567,5 руб

1

Е = 89 804 710,34 руб

Эксплуатационные затраты

очистки спецстоков»:

• эксплуатационная стоимость за 1м3 17038 руб;

• стоимость установки составляет 3,5 млн. руб.

3. Этап переработки на мобильной установке «Аква - экспресс»:

• эксплуатационная стоимость за 1м3 7754 руб.

• стоимость установки составляет 3 млн. руб.

4. Этап иммобилизации:

• эксплуатационная стоимость за

1м3 120271 руб.

• стоимость установки составляет 14 млн. руб.

5. Этап контейнеризации:

• стоимость одного контейнера, объемом 2,7 м3, составляет 38000 руб.

6. Этап хранения, захоронения:

• эксплуатационная стоимость за 1 м3 83066 руб.

Рис. 3. Расчет эксплуатационных и капитальным затрат рассматриваемые технологий

• стоимость ХТ0=70304710,34 руб.

Выделены факторы и пути распространения радионуклидов в окружающей среде, для обеспечения

безопасности жизнедеятельности, для штатных и не штатных ситуаций, при обращении с РАО.

Представлена схема организации мониторинга, для радиационной защиты населения, проанализирована существующая система радиационного контроля, обеспечивающая измерение значений контролируемых параметров, характеризующих радиационную ситуацию в окружающей среде.

Проведен анализ существующих санитарно - законодательных актов, регламентирующих режим обеспечения радиационной безопасности населения. Была разработана и рассчитана экономико-математическая модель и определены экономические, экологические и технологические ограничения. Рассчитаны капитальные и эксплуатационные затраты по двум вариантам рассматриваемых технологий обращения с жидкими РАО.

Выяснен удельный экономический ущерб от сброса в окружающую природную среду на 1 ^ радиоактивности (рассчитано на основе "Методики оценки эко-лого-экономической эффективности обезвреживания РАО" - экспертами МосНПО "Радон). На этой основе была проведена оценка эколого-эко-номической эффективности двух вариантов технологических процессов обращения с жидкими РАО.

Капитальные затраты

Показатели I вариант II вариант

1. Общая активность обращения РАО (Ки) 27 Ел 27 Ки

2. Удельный экономический ущерб от сброса в окружающую природную среду 1Ки радиоактивности (в руб.) 891 794 руб. 891 794 руб.

3. Капитальные вложения 89 804 710,34 руб. 87 304 710,34 руб.

4. Эксплуатационные затраты (в год) 60 815 567,5 руб. 11 022 525 руб.

5. Предотвращенный годовой экономический ущерб 24 078 438 руб. 24 078 438 руб.

6. Экономическая эффективность производственных затрат (предотвращенный ущерб на 1 руб. затрат) 0,16 руб. 0,24 руб.

Переработка на мобильной установке «Аква-экспресс»

900 м3 х 7754 руб (за 1 м3) = 6 978 600 руб

Транспортирование

11,2 5 м3 х 42 657 руб (за 1 м3) = 479 891,25 руб

Стоимость установки 3 000 000 руб

Цементирование

11,2 5 м3 х 120 271 руб (за 1 м3) = 1 353 048,75 руб

Стоимость установки 14 000 000 руб

Контейнеризация

22,5 м3 / 2,7 м3 = 9 контейнеров 9 х 38 000 руб (за 1 кониейнер) = 342 000 руб

Долгосрочное приповерхностное захоронение (ХТО) Стоимость ХТО

22,5 м3 х 83 066 руб (за 1 м3) = 1 868 985 руб Н7 70 304 710,34 руб

Е = 11 022 525 руб

Эксплуатационные затраты

[

Е = 87 304 710,34 руб

Капитальные затраты

Оценка эколого-экономической эффективности затрат на обращения РАО позволило более обоснованно планировать эти затраты и выбрать оптимальный вариант

обращения с жидкими РАО в заданной системе ограничений (уровень активности, вид

и количество РАО, качество конечного продукта и окружающей среды и др. факторы). Эколого-экономическая оценка вариантов обращения с жидкими низкосолевыми низкоактивными РАО выявила наиболее перспективную и более экономически выгодную (более чем на 52 млн. руб.) технологию при равном предотвращенном экономическом ущербе. Выводы

• Проведена экологоэкономическая оценка завершающих этапов обращения с радиоактивными отходами. Выделены наиболее затратные статьи расходов.

• Показана возможность оценки влияния капитальных и эксплуатационных затрат на стоимость полного цикла обращения с РАО.

• Сравнение двух технологий обращения с жидкими низкосолевыми отходами по эко-лого-эко-номическим показателям позволило выбрать наиболее перспективную и более экономически выгодную (более чем на 52 млн. руб.) технологию при равном предотвращенном экономическом ущербе.

Коротко об авторе