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1、放射性废物处理与处置,jiaocaishan,哈尔滨工程大学 矫彩山,第5章固体废物减容技术,必要性 体积大：低中放固体废物约占所有固体放射性废物总体积90 节约处置费用：活度低，且不含或只含极少量的长寿命超铀核素，一般要求近地表处置。 废物类型及减容技术,压缩减容技术,优点 技术比较成熟，简便易行； 投资少、运行费用低； 不产生二次废物。 注意事项 废物分类预处理，提高减容效果，避免自燃或爆炸； 在压缩机底部应设置托盘，收集挤压出的液体； 配备合适的尾气处理系统，处理挤压过程产生的气溶胶； 设置屏蔽措施，或远距离操作，减少人员所受的辐射剂量； 注意压缩废物的反弹。,压缩减容技术,低压压实技术
2、,压缩减容技术,超级压实技术 压力10MN以上，处理后废物密度10003500 kg/m3，减容比大,桶内压缩和超级压缩示意图,桶内压缩,压缩机压盘压力与桶装废物被压缩程度的关系,超级压缩,一种典型的超级压缩机结构示意图,混合金属碎片在超级压缩前后的状况,超级压缩,特种废物热压减容,废树脂热压处理工艺过程示意图,废树脂桶,油浴，可加热至160,螺杆混合推进器,加入聚合物添加剂可提高废树脂压实后的黏结性能,焚烧减容技术,优点 （1）废物的减容比高，对于不同密度的可燃废物，其减容比可达20120，相对来讲，废树脂的减容比较低，但仍可达1520； （2）焚烧过程产生的二次废物（灰渣）具有良好的热稳定
3、性，适于后续的固定化处理和处置，甚至有些燃烧过程所产生的废物形式可直接满足处置要求，无需再另行处理； （3）焚烧法适于连续运行，处理能力大，一座大型焚烧炉每天可处理10t以上的可燃废物。,焚烧减容技术,缺点 （1）工艺技术复杂，设备投资和运行费用都比较高，且焚烧炉需要连续运行，如果产生的需要焚烧的废物量不多，则经济性较差； （2）对焚烧法的公众接受度较差，因为在有机物焚烧过程中，可能会产生环境毒物二噁英及呋喃等； （3）焚烧含氯、磷或硫等废物时，生成的无机酸等物质会加剧设备的腐蚀。 （4）焚烧尾气必须经过严格的净化处理，以免对环境造成影响,焚烧减容技术,焚烧炉,焚烧减容技术,焚烧炉,流化床煅烧
4、处理高放废液示意图,法国高放废液回转煅烧玻璃熔制工艺示意图,奥地利Seibersdorf研究中心的过量空气焚烧炉系统示意图,法国Centraco焚烧装置示意图,加拿大OPG焚烧装置示意图,焚烧减容技术,新型焚烧技术及其发展动态 趋向于一炉多用，即可焚烧固体物质、废树脂等固体废物，也可焚烧有机废液等液体废物。 1.发展多功能焚烧炉； 2.开发焚烧灰固化技术，如微波熔融、高频熔融技术等； 3.开发灰渣可直接处置、运行加入少量不可燃固体废物的高温熔渣炉； 4.开发安全性能好，可方便回收钚的废物焚烧技术。,焚烧减容技术,等离子体焚烧技术 已在处理各种金属或玻璃状炉渣的实践中获得很多成功经验，是一种很有
5、前途的放射性废物焚烧处理技术。 主要优点是： 1.工艺设计非常紧凑，控制灵活，自动化程度高； 2.可适用于多种固体/液体废物的减容处理； 3.可在一步操作中完成分解和熔融等过程，且产生的熔渣可适于直接进行处置； 4.无需对废物进行分选等预处理，全部废物装筒后可直接处理。,其它减容技术,熔融减容技术 最常用的方法是等离子体弧和冷坩埚熔融技术等将金属、各种焚烧灰、混凝土、水泥、保温材料等各种不燃性固体废物直接或间接加热熔融的减容处理技术。 熔盐氧化处理技术 熔盐氧化(MSO)是一种无焰热分解过程，废物在500950 熔盐池中被氧化，生成二氧化碳、氮气和水等，最终产物为滞留了放射性核素的金属和其它无
6、机物的盐渣。 优点是成本较低，尾气量较少，基本不含二噁英、呋喃及氮氧化物等物质。 主要缺点是该技术所需投资费用较高，废物处理中产生的盐渣需要特殊的技术进行整备。,其它减容技术,湿法氧化及生物处理技术 磷酸/硝酸湿法氧化体系可分解塑料和树脂等有机固体废物，分解过程不产生二噁英和呋喃等环境危险物质，减容比可达20100。 Fenton试剂氧化法处理有机固体废物具有条件比较温和，对设备材料要求不高，尾气产生量小且易于处理等优点而受到人们重视。该技术处理废离子交换树脂的研究表明，树脂的分解可达98%，且生成的残渣易于固化处理。 美国Los Alamos国家实验室建立了一套处理污染废物的超临界水氧化系统，废物包括废溶剂、碎布、废过滤器和废树脂等。 利用筛选或培养的特殊菌种也可将有机固体废物全部或部分分解掉，达到减容处理的目的，减容比通常可达1020。,芬兰IVO-MicTreat 有机废物生物处理流程示意图,几种主要减容技术的比较,
