Кіріспе

Цемент пен тұз және тұзды судың қоспасы. Тұздалған бетон – бұл көбінесе сұйық қалдықтарды өңдеу қондырғыларынан алынатын тұз және тұзды судың қоспасы. Оның міндеті – қауіпті қалдықтарды және кейбір жағдайларда, төмен деңгейдегі радиоактивті қалдықтарды қатты материал түрінде бекіту болып табылады. Бұл аралас қалдықтардың бір түрі. Тұздалған бетонның орнына, су өткізбейтін және суға шайылуға төзімді тұзды тас қолданылуда. Тұзды тас – тұз торттың (көбінесе натрий нитраты және басқа тұздардан) бетон және ұшқыш күлмен жасалған қоспасы. АҚШ-тағы тұздалған бетонға мысал – Колорадо штатының Денвер қаласының жанындағы Рокки Флэтс қоршаған орта технологиялық алабы (RFETS). 1952-1992 жылдар аралығында радиоактивті және басқа да қауіпті материалдардан тұратын ядролық қарудың бөліктері осы жерде өндірілді. 1989 жылы үкіметтік тергеу көрсеткендей, осы материалдардың көп бөлігі дұрыс сақталмаған және қолданылмаған, нәтижесінде бұл алап Қоршаған ортаны қорғау агенттігімен тазалау үшін Ұлттық басымдықтар тізіміне енгізілді.

RFETS-тің тұзды бетонмен байланысты негіздері

1997 жылдың маусым айында Kaiser Hill Company, сонымен қатар CH2M Hill деп аталатын, DOE RFETS үшін басқаруды біріктіруші мердігер, Envirocare of Utah, Inc., EnergySolutions деп те белгілі, 13 000 текше метрден астам радиоактивті және қауіпті заттармен ластанған аралас қалдықтарды, оның ішінде тұзды бетон ағынындағы қалдықтарды тасымалдау, өңдеу және жою жөнінде келісім шарт жасады. Тұзды бетонды тасымалдау 1997 жылдың шілдесінде басталды. Тұзды бетон ағынының бірінші кезеңі – 1705 текше метр – сегіз аптадан кем уақыт ішінде сәтті тасымалданды, өңделді және жойылды. Екінші кезең – 1710 текше метр – 1998 жылғы қаржы жылының бірінші тоқсанында осылайша аяқталды.

Кіріспе

Тұзды бетон – бұл ағынды суларды өңдеудің нәтижесі және технологиясы, және RFETS нысанында өңдеуді және кәдеге жаратуды қажет ететін екінші ірі аралас қалдық ағыны болды. RFETS өндірісінен түсетін ағынды сулардың көп бөлігі үлкен резервуарларда жиналады, содан кейін тұндыру, сүзгілеу, булану және кептіру арқылы "тұздар" деп аталатын матрицаға айналдырылады. Бастапқы қалдық ағыны нитраттар мен сульфаттарға бай болғандықтан, кептірілген материалды тұз деп атады; алайда, қазіргі қалдық ағынындағы бейорганикалық қосылыстардың концентрациясы айтарлықтай төмендеген, бірақ қалдықтар әлі де тұз ретінде қарастырылады. Тұзды бетон сұйық булану концентратын тұздармен және Портленд цементімен араластыру арқылы жасалады. Аралас қоспа картон және фанерадан жасалған контейнерлерге құйылып, біртекті массаға айналдырылады. Өңдеу процесінен қалған сулар қауіпті қалдық болып табылады. Тұзды бетон – аралас радиоактивті қалдық. Радионуклидтермен ластанудың басты құрамына америций, плутоний және уран жатады. Бұл қалдықтар Ресурстарды сақтау және қалпына келтіру туралы заңға (RCRA) сәйкес келеді және F001, F002, F005, F006, F007 және F009 қауіпті қалдықтар кодтарымен белгіленеді. RCRA ластаушыларының ішінде нақты ұшқыш және жартылай ұшқыш органикалық қосылыстар мен металдар бар.

Бірлескен кәсіпорынның өңдеуі және формуласын әзірлеуі

Envirocare және Kaiser Hill компанияларының ортақ мақсаты – «Рокки Флэтс» тазалау келісімін орындау болды. Келісім талаптарына сәйкес, 1997 жылдың 30 қыркүйегіне дейін RFETS-тен 1575 текше метр талаптарға сай келмейтін тұзды бетон қалдықтарын жою қажет еді. Келісімге қол қойғаннан кейін, бірақ Envirocare компаниясына жөнелтуден бұрын, белгіленген мақсаттарға жету үшін сәтті формула уақтылы әзірленуі керек болды. Kaiser Hill компаниясы жинаған тұзды бетон қалдықтарының «нашар жағдай» үлгілерін зерттеу арқылы сынақ зерттеулері жүргізілді. Қалдықтар құрамындағы RCRA қауіпті қалдықтарының өзгеруіне байланысты бірнеше сынақ үлгілері қажет болды. Бұл үлгілерді таңдау, құрамында қауіпті элементтер бар екені белгілі болған жағдайда, оларды тұрақтандыруға жеткілікті күшті формула жасалғанын қамтамасыз ету үшін қажет болды. Envirocare компаниясы формуланы әзірлеу қызметін InSciTe компаниясына (Mountain States Analytical Laboratory, Inc. еншілес компаниясы) тапсырды. Формула әзірлеу қауіпті құрамдас бөліктерді бекіту үшін бірнеше химиялық реагенттердің комбинациясын қолдануды қамтыды. Қолданыстағы рұқсат талаптарына сәйкес, Envirocare компаниясы өңдеу формуласының көшірмесін Юта штатының қатты және қауіпті қалдықтар бөліміне ұсынды. Штат осы есепті өзінің анықтамасы үшін сақтайды. Kaiser Hill компаниясы үлгіні іріктеу, жинау және талдау үшін Envirocare компаниясына жылдам жеткізуде сәттілікке жетті. Envirocare жедел талдау қызметтерін және үдетілген кестесін пайдаланып, формуланы бір айдан кем уақытта әзірледі. Формула сәтті әзірленгеннен кейін Kaiser Hill компаниясына жөнелту туралы хабарлама дереу жіберілді. Ақырында, 1997 жылы Envirocare компаниясы бұрынғы «Рокки Флэтс» ядролық қару зауытындағы аз мөлшердегі қоспалы қалдықтарды өңдеуге 7 миллион долларлық келісімшарт ұтып алды.

Жердің жай-күйі

Уақытша қайта өңдеу қондырғысының жобасын әзірлеуде қолданылатын нысанға қатысты критерийлер Процесс және Жобалау Критерийлерінде де келтірілген. Қосалқы мердігерлермен жұмыс істейтін уақытша нысанға қатысты көптеген ережелер, регламенттер, нұсқаулар, саясаттар және т.б. ұзақ мерзімді нысанға әсер ететін немесе талаптар қоятын қағидалардан өзгеше болып келеді. Сонымен қатар, шикізаттың әртүрлі түрлеріне бейімделе алатын және сұйықтан қаттыға дейін әртүрлі қосалқы өнімдерді шығара алатын өңдеу қондырғыларының стандарттары да енгізілген сияқты. Осы жаңа регламенттерді анықтау қажет, сондай-ақ жабдықтың жобалау критерийлеріне, жалпы жобалау критерийлеріне, техникалық талаптарға және нысанға қатысты ескертулерге сәйкес өзгерістер енгізілуі керек. Бұл айырмашылықтар құрылыс жобасында ескерілуге тиіс. Сол сияқты, ұзақ мерзімді қондырғы үшін қажетті нысанға қатысты критерийлер процесті жобалау үшін ғана емес, сонымен қатар топыраққа төселу қысымы, іргетастарға қойылатын талаптар, дірілдерді ескеру, құрылыс критерийлері және т.б. сияқты нысанға қатысты факторларды анықтауға көбірек күш жұмсауды талап етеді.

Тұзды бетонды жою

Өңделген қосалқы өнім тұрақты жою үшін аралас қалдықтар камерасына орналастырылады. Аралас қалдықтар камерасы үш қабатты жоғары тығыздықты полиэтилен (HDPE) қаптама жүйесімен жабдықталған. Әрбір қабат арасында жиналатын қабаттар ұяшықтағы сұйықтықты басқару және ағып кетуді анықтауды қамтамасыз етеді, ал инженерлік балшық негіз қаптама жүйесін бекітеді. Қалдықтар 7 фут биіктіктегі балшықтан жасалған радон тосқауылына, тау жыныстарынан жасалған сүзгі аймағына және ірі тау жыныстарынан жасалған эрозияға қарсы тосқауылына көміледі.