【正文】 助燃燃料：丙烷、天然氣、柴油 焚燒爐需要保持一定負(fù)壓 焚燒爐設(shè)計的基本要求 ： 完全燃燒 處理技術(shù) ? 焚燒 ： 對于 低比活度 的可燃廢物來說，焚燒是 最有效 的減容方式，并且生成的灰燼易于加工成適于處置的穩(wěn)定形式。如果焚燒含有大量放射性同位素的可燃廢物，要求完善的廢氣處理系統(tǒng)，投資和運(yùn)行的成本都比較高。焚燒過程中，焚燒系統(tǒng)必須提供放射性核素的密封，避免氣體和蒸汽逸出。據(jù)估計，一個能力為 40kg/h的焚燒爐需要的總成本可能超過 1000萬美元。 ? 主要優(yōu)點(diǎn)： ? 費(fèi)用低 ? 設(shè)備簡單 ? 二次廢物極少 ? 壓縮效果用減容比表征。 圓筒式壓縮機(jī) 工作示意圖 處理技術(shù) ? 一般采用 固化技術(shù) ? 固化的定義 ： 在危險廢物中添加 固化劑 ，使其轉(zhuǎn)變?yōu)椴豢闪鲃庸腆w或形成緊密 固體 的過程。 ? 通常，固化的途徑是將放射性核素 通過化學(xué)轉(zhuǎn)變 ，引入到某種穩(wěn)定固體物質(zhì)的晶格中去，或者 通過物理過程 把放射性核素直接摻入到惰性基材中。 ? 理想的廢物固化體 要具有阻止所含放射性核素釋放的特性，其一般要求如下： 低浸出率，高導(dǎo)熱率，高的耐輻射性，高化學(xué)穩(wěn)定性和耐腐蝕性，高的機(jī)械強(qiáng)度 ? 中、低放廢物常采用 水泥固化、瀝青固化及塑料固化 工藝進(jìn)行固化，高放廢物常采用 玻璃或陶瓷固化 工藝進(jìn)行固化。 d) 101～ 104 103～ 106 103～ 106 104～ 107 105～ 108 抗壓強(qiáng) (MPa) 10～ 30 塑性 20～ 100 (或塑性 ) 脆性 高 耐輻照 (Gy) ～ 108 ～ 107 ～ 107 ～ 109 ～ 109 操作和維修 簡單 中等 中等 復(fù)雜 復(fù)雜 投資 低 中 中 高 高 適用性 低、中放廢物 低、中放廢物 低、中放廢物 高放、 α廢物 高放、 α廢物 應(yīng)用狀況 工業(yè)規(guī)模 工業(yè)規(guī)模 工業(yè)應(yīng)用 工業(yè)應(yīng)用 研究開發(fā) 幾種主要固化方法的比較 ?水泥固化： ? 水泥固化原理： 指將放射性廢物與水泥均勻攪拌成糊狀，凝結(jié)后失去流動性，逐漸硬化成固體，進(jìn)行貯存或處置。 增容 ～ 2倍， 放射性核素的浸出率較高。 ? 添加劑： 沸石（ Cs）、硅灰（ Sr）、粉煤灰（流動性）等 水泥固化樣品 水泥固化試驗現(xiàn)場 ?瀝青固化： ? 瀝青固化原理 ：以 熔融瀝青 或 乳化瀝青 為固化劑，與放射性廢物在一定的溫度、配料比、堿度和攪拌作用下 均勻混合 ， 同時 蒸發(fā) 除去水分， 使廢物均勻地包容在瀝青中， 最后 裝桶、冷卻 獲得 穩(wěn)定的固化體 。 ? 軟化點(diǎn)： ＞ 60℃ 瀝青軟化，發(fā)生分離和沉降 ? 含 硝酸鹽 加速瀝青氧化， 重金屬 會對瀝青氧化起催化作用。薄膜蒸發(fā)器法 ：連續(xù)生產(chǎn)工藝 。轉(zhuǎn)鼓固化法 ? 瀝青固化的優(yōu)點(diǎn) ：材料容易獲得，對廢液適應(yīng)性強(qiáng)，鹽份包容率較高，減容比 ，固化產(chǎn)品浸出率低；技術(shù)成熟，自控程度高。成本較高（ ~10000元 ∕m3） ?塑料固化： ? 又稱 聚合物固化 ，有 熱塑性塑料固化和熱固性塑料固化 兩種。 ? 塑料固化原理： 以塑料為固化劑，與放射性廢物按一定比例配料，加入適量引發(fā)劑、催化劑、硬化劑和促進(jìn)劑進(jìn)行攪拌混合，使其發(fā)生聚合反應(yīng)，將廢物包容形成具有一定強(qiáng)度的穩(wěn)定性固化體。 缺點(diǎn) 是某些有機(jī)聚合物能被生物降解，固化物老化破碎后，污染物可能會污染環(huán)境；固化材料價格昂貴等。許多核工業(yè)國家都在研究處理 α 廢物的方法，其中 濕燃燒法 被普遍認(rèn)為是一種處理 α 廢物的優(yōu)良方法。然后將產(chǎn)生的高放射性殘渣進(jìn)行萃取回收，剩余物質(zhì)最后再固化或者直接燒結(jié)。 處置 ? 低、中放固體廢物 的處置方案 （ 1） 陸地淺埋 （土壤等松散沉積物） 廣泛應(yīng)用 （ 2） 廢礦井處置（鹽、鐵、鈾礦等） 廣泛應(yīng)用 （ 3） 深巖洞處置（巖鹽、巖石等） 較少用 （ 4） 海島處置（土壤、巖石） 國際上禁止 （ 5） 濱海底處置（處置介質(zhì)為巖石） 瑞典 芬蘭 （ 6） 水力壓裂處置 （頁巖等） 美國停止 中國 （ 7） 海洋投棄 （海水） 沿海國家采用， 現(xiàn)禁止 低、中放和極低放廢物的處置 ? 選址： 在地表上或地表下或洞穴內(nèi) ? 安全隔離期： 300～ 500a ? 處置單元： 全地下、半地下、全地上構(gòu)筑方式 （ 1） 簡單土溝、土坑埋藏： 適用于極低放廢物 （ 2） 地下混凝土工程： 長度從幾米到幾百米，寬度和深度從幾米到幾十米，頂板厚 ～ 1米，側(cè)壁厚 ～ ，底板厚～ ，內(nèi)隔墻 ～ ，底部設(shè)排水孔和集中導(dǎo)水系統(tǒng)。一個在我國大亞灣東北方四公里的北龍，另外一個在甘肅。 ?水力壓裂法 ? 水力壓裂地下水泥固化機(jī)理： 選擇地下 200～ 400米 適宜場址，應(yīng)用石油工業(yè)成熟的 壓裂技術(shù)和設(shè)備 ，把 低中放廢液和水泥 及添加劑制成的 灰漿 注入地下封閉的透水性很低的 頁巖層 中，待其凝固后與頁巖形成一個整體，使放射性廢物與人類環(huán)境安全隔離。 ? 國內(nèi) 1981年開始地勘工作， 1985年注漿試驗成功； 1988年通過可行性報告， 1992年通過環(huán)評報告； 1993年立項建設(shè)， 1996年建成后開始熱試 運(yùn)行，至 2023年共壓裂 9次， 共注射廢液近 3000m3。 切口： 聚能爆破或水力旋轉(zhuǎn) 噴砂切割切開套管、管外固井 水泥環(huán)及圍巖，形成寬約 30mm， 深 200～ 250mm的環(huán)形切口。 注漿： 將預(yù)先配好的固料和廢液連續(xù)通過混合噴嘴，以 80～ 160kg/cm2高壓注入井中。注漿間隔不少于 3個月。運(yùn)行中和 關(guān)井候凝： 清洗結(jié)束，關(guān)井等候凝固 。 高低放廢物的處置 ? 高放廢物固化體 處置方案 （ 1） 深巖洞處置（巖鹽、花崗巖） 各國擬采用 （ 2） 廢礦井處置（鹽礦等） 德國采用 （ 3） 深鉆孔處置 （巖鹽、花崗巖等） 實(shí)驗開發(fā) （ 4） 深海床置（粘土） 實(shí)驗開發(fā) （ 5） 核嬗變處理 實(shí)驗開發(fā) （ 6） 冰層處置 設(shè)想 （ 7） 太空