Способ перезахоронения радиоактивных и токсичных отходов на дне акватории

 

Использование: изобретение относится к охране окружающей среды, а именно к способам очистки акватории от радиоактивных и токсичных отходов и перезахоронения их. Сущность изобретения: на плавающей платформе, выполненной с отверстием, изготавливают контейнер путем укрупнительной сборки сборных предварительно напряженных железобетонных кольцевых элементов в объемно предварительно напряженный тор-контейнер с замоноличиванием швов между элементами напрягающим бетоном. 0платформу с тор-контейнером без замыкающего кольцевого элемента транспортируют к месту обнаружения отходов, фиксируют платформу, поднимают отходы со дна акватории через отверстие в платформе и загружают их в полость тор-контейнера, затем платформу транспортируют к следующему месту обнаружения отходов, и операции загрузки тор-контейнера повторяются и так далее до полной загрузки тор-контейнера. После этого производят герметизацию, замоноличивая замыкающий кольцевой элемент тора напрягающим бетоном. Затем платформу с тор-контейнером транспортируют к месту захоронения. Платформу притопляют и извлекают ее из-под тора, а тор-контейнер плавно самопогружается в горизонтальном положении в заданном месте захоронения. 5 з. п. ф-лы.

Изобретение относится к окружающей среде, а именно к способам очистки акватории от радиоактивных и токсичных отходов и их перезахоронения.

Известен способ захоронения радиоактивных и токсичных отходов в емкостях на дне моря, включающий изготовление контейнера с защитными покрытиями, размещение в нем отходов, герметизацию контейнера и последующее его самопогружение на дно акватории [1] Наиболее близким к предлагаемому является способ перезахоронения радиоактивных и токсичных отходов, включающий размещение отходов в первичной капсуле, погружение их на дно акватории, извлечение их со дна, изготовление контейнера, загрузку в него капсул с отходами, герметизацию и последующее погружение контейнера на дно акватории [2] Недостатками известных способов является сложность и многодельность изготовления контейнеров, их малая вместимость. А также необходимость транспортирования контейнеров с помощью специальных транспортных средств к месту захоронения и хаотичное погружение их на дно акватории, либо необходимость сооружения громоздкого могильника, что не обеспечивает достаточную безопасность окружающей среды и возможность контроля экологической обстановки в районах захоронения отходов.

Техническая задача заключается в упрощении способа захоронения отходов в акватории при повышении экологической надежности и безопасности окружающей среды и снижении стоимости, за счет возможности непрерывного процесса сбора отходов и перезахоронения их в новых контейнерах в акватории.

Поставленная задача решается таким образом, что в способе перезахоронения радиоактивных и токсичных отходов на дне акватории, включающем изготовление контейнера, извлечение отходов со дна акватории, загрузку отходов в него, герметизацию контейнера и последующее его погружение на дно акватории, согласно изобретению, изготовление контейнера осуществляют на выполненной с отверстием плавающей платформе путем укрупнительной сборки сборных предварительно напряженных железобетонных кольцевых элементов в объемно предварительно напряженной тор-контейнер с замоноличиванием швов между элементами напрягающим бетоном с последующей транспортировкой платформы с тор-контейнером к месту обнаружения отходов, извлечением их со дна акватории через отверстие в платформе и загрузку в тор-контейнер, а герметизацию тор-контейнера выполняют после его заполнения замоноличиванием замыкающего кольцевого элемента тора направляющим бетоном, причем, погружение тор-контейнера на дно акватории производят в месте захоронения после извлечения платформы путем ее притопления. Причем, подъем отходов со дна акватории осуществляют подъемным устройством, установленным на платформе.

Загрузку тор-контейнера можно осуществлять с помощью многотележечного транспортера-сцепа путем последовательного его продвижения в тор-контейнер по мере загружения последнего.

Кроме того, перед подъемом отходов со дна акватории платформу в месте их обнаружения фиксируют. Далее, перед притоплением платформы для ее извлечения к тор-контейнеру подвешивают понтон сопровождения, а замыкающий кольцевой элемент тора выполняют с герметичным люком для подачи балластной заборной воды.

Предлагаемый способ отличается от известного тем, что изготовление контейнера осуществляют на выполненной с отверстием плавающей платформе путем укрупнительной сборки сборных предварительно напряженных железобетонных кольцевых элементов в объемно предварительно напряженный тор-контейнер, изготовленный тор-контейнер на платформе транспортируют к месту обнаружения ранее захороненных отходов, после чего подъемным устройством через отверстие в платформе поднимают отходы и загружают в тор-контейнер, затем платформу транспортируют к следующему месту обнаружения отходов, поднимают и загружают их в тор-контейнер и так далее до оптимального заполнения контейнера.

Затем тор-контейнер герметизируют замоноличиванием последнего замыкающего элемента тора напрягающим бетоном, платформу притопляют и извлекают из-под тора, который после этого плавно погружают на дно акватории.

Предлагаемая последовательность операций позволит без дополнительных перевалочных пунктов извлечь и перезахоронить беспорядочно разбросанные отходы не дне акватории в надежном герметичном контейнере, при этом обеспечить безопасность работ и упростить их за счет возможности извлечения отходов через отверстие в платформе на которой размещен тор-контейнер.

При этом установка в тор-контейнер многотележечного транспортера-сцепа и подъемного устройства на платформе позволяет механизировать процесс подъема и загрузки отходами тор-контейнера, в непрерывном цикле. Выполнение контейнера в виде железобетонного тора, и наличие плавсредств, таких как понтон, позволяют без дополнительных средств и опасности повреждений герметизации осуществить самопогружение контейнера в заданном месте складирования отходов на дне акватории. При различных вариантах (степенях) плавучести тор-контейнера, используя для погружения заборную балластную воду акватории.

Способ осуществляют следующим образом.

Предварительно напряженные железобетонные кольцевые элементы целесообразно формовать вблизи плавающей платформы, т.е. на берегу акватории. Плавучесть платформы определяют из расчета непогружения ее на прибрежное дно, при этом, в период замерзания воды, сборка торов возможна на поверхности вмерзшей в лед платформы (или нескольких платформ) с расчетом всей подготовки к весеннему таянию льда, а также работой на склад.

Платформа выполнена с отверстием, размером соответствующим максимальному размеру контейнера с отходами, обнаруженному на дне акватории. На платформе установлено подъемное устройство, например, портальный кран.

Изготовление контейнера осуществляют путем раскладки и стыковки кольцевых железобетонных элементов. При этом образуется тор-емкость, в которую пропускают пучки арматуры их гидроцилиндрами, после чего замоноличивают стыки между кольцевыми элементами напрягающим бетоном.

При диаметре тела тор-контейнера около 6 м и его диаметре в плане около 30 м полезный объем тора составляет порядка 2000 м³.

В случае необходимости, по условиям обращения с РАО, внутри тор-емкости укрепляют сварную металлическую рубашку из нержавеющего листа, естественно выполняющую дополнительные защитные функции.

Собранный таким образом тор-контейнер без замыкающего (замкового) кольцевого элемента готов к загрузке. В его полости монтируют многотележечный цепной транспортер-сцеп, и платформу катером транспортируют к месту обнаружения отходов, захороненных на дне акватории. Над этим местом платформу фиксируют, например, якорят. Через отверстие в платформе опускают трос портального крана, водолаз цепляет контейнер с отходами, который поднимают через отверстие в платформе и устанавливают в тележку цепного транспортера. После чего тележку продвигают в полость тор-контейнера. Затем платформу транспортируют к следующему месту обнаружения отходов на дне акватории и загрузка тор-контейнера повторяется и так далее до полной загрузки тор-контейнера.

После чего замоноличивают замыкающий кольцевой элемент напрягающим бетоном с выполнением отверстия с герметичным люком.

Загерметизированный тор-контейнер на платформе транспортируют к месту захоронения, где платформу притопляют и извлекают ее из-под тора, который в горизонтальном положении плавно опускается на дно.

В случае положительной плавучести тора герметическую крышку люка замыкающего элемента торк-контейнера открывают и в полость тора опускают балластную воду акватории до необходимого притопления тора для погружения, после чего крышку люка герметизируют.

При отрицательной плавучести тор-контейнера к нему подвешивают пантон сопровождения перед притоплением платформы.

Тор-контейнер опускают на дно с помощью вертикальных направляющих с образованием при необходимости тор-склада.

Торы можно устанавливать друг на друге при действии выталкивающей силы воды, снижающей давление их на друга, образуя многоярусное хранилище из расчета непромерзания сооружения, для этого на дне устанавливают вертикальные направляющие с откидными или выдвижными верхними частями, определяющие размеры хранилища в плане, по высоте тор-склад рассчитывают в каждом конкретном случае из условия степени прорезания и толщины образования льда и размеров контейнеров.

В период отсутствия платформы или сложных погодных условий, формование кольцевых элементов продолжают и складируют их на берегу акватории.

Предлагаемый комбинированный способ сбора, упаковки, транспортировки, герметичности и долговечности захоронения днолежащих радиоактивных и токсичных отходов позволит организовать непрерывно-бесперевальный процесс, упростить и обезопасить персонал, сохранив экологическую безопасность региона.

Формула изобретения

1. Способ перезахоронения радиоактивных и токсичных отходов на дне акватории, включающий изготовление контейнера, извлечение отходов со дна акватории, загрузку отходов, герметизацию контейнера и последующее его погружение на дно акватории, отличающийся тем, что изготовление контейнера осуществляют на выполненной с отверстием плавающей платформе путем укрупнительной сборки сборных предварительно напряженных железобетонных кольцевых элементов в объемно предварительно напряженный тор-контейнер с замоноличиванием швов между элементами напрягающим бетоном с последующей транспортировкой платформы с топ-контейнером к месту обнаружения отходов, извлечением их со дна акватории через отверстие в платформе и загрузку в тор-контейнер, а герметизацию тор-контейнера выполняют после его заполнения замоноличиванием замыкающего кольцевого элемента тора напрягающим бетоном, причем погружение тор-контейнера на дно акватории производят в месте захоронения после извлечения платформы путем ее притопления.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что подъем отходов со дна акватории осуществляют подъемным устройством, установленным на платформе.

3. Способ по п.1, отличающийся тем, что загрузку тор-контейнера осуществляют с помощью многотележечного транспортера-сцепа путем последовательного его продвижения в тор-контейнер по мере загружения последнего.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед подъемом отходов со дна акватории платформу в месте их обнаружения фиксируют.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед притоплением платформы к тор-контейнеру подвешивают понтон сопровождения.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что замыкающий кольцевой элемент тора выполняют с герметичным люком для передачи балластной заборной воды.