Obr. 1 Výsek obrazovky SCADA ZAPLI
Spracovanie kontaminovaných vôd sa realizuje [1]:
Odparovaním – je to separačná metóda pre nízko a stredne aktívne kvapalné RAO. Táto metóda dosahuje najväčšie zníženie objemu a najúčinnejšiu dekontamináciu. V skondenzovanej pare je iba tisícina až milióntina pôvodných rádionuklidov. Čistý kondenzát sa dočisťuje na ionexoch a odvádza do zberných nádrží na ďalšie použitie na JE.
Oddelením pevných častíc pomocou rôznych typov filtrov a odstrediviek, príp. biologickým čistením použitím niektorých mikroorganizmov kumulujúcich v sebe rádionuklidy.
Iónovou výmenou, ktorá využíva iónovýmenný filter. Iónomeniče predstavujú nerozpustné vysokomolekulárne látky s ionizovateľnou funkčnou skupinou. Tieto látky môžu byť organické i anorganické. Pred iónovou výmenou sú kvapalné RAO čistené na mechanickom filtri a následne prechádzajú cez iónové filtre, kde sa účinne zachytávajú určité typy rádionuklidov. Filtre môžu byť po nasýtení zregenerované alebo sa spracujú ako pevný RAO.
Chemickou metódou, a to pridaním zrážacích činidiel (hlinitej a železitej soli) do kvapalných RAO, pomocou ktorých sa rádionuklidy vyzrážajú a usadia na dne nádrží vo forme nerozpustných solí, alebo chemikálie, ktorá vytvorí zrazeninu vo forme vločiek viažucich rádionuklidy.
Úprava koncentrátov RAO zo spaľovania alebo z odparovania kontaminovaných vôd sa vykonáva transformáciou kvapalnej formy na pevnú formu, čo je solidifikácia, ktorou sa kvapalná zložka upravuje v spevňovacej matrici (použitím cementu, bitúmenu, skla a pod.); vykonáva sa jedným z týchto spôsobov:
- cementácia – metóda je založená na viazaní vody obsiahnutej v kvapalných rádioaktívnych odpadoch v cemente; kvapalný rádioaktívny odpad sa používa ako zmiešavacia kvapalina na výrobu betónových blokov;
- bitúmenácia spočíva v súčasnom odparení kvapaliny a rozmiešaní suchého zvyšku s roztaveným asfaltom (bitúmenu); dosahuje sa vyššia objemová redukcia výsledného produktu oproti cementácii a nízka vylúhovateľnosť vo vode;
- polymerizácia je pomerne nová metóda, založená na zabudovaní odpadov do umelých látok, ako sú polyester alebo epoxidová živica, takže sa vytvoria nevratne tvrdé materiály;
- vitrifikácia spočíva vo výrobe špeciálnych skiel (kremičitanových alebo borokremičitanových) alebo sklokeramiky z kvapalného rádioaktívneho odpadu a sklovitých materiálov pri teplote 900 až 1 200 °C; používa sa najmä pri stredne- a vysokoaktívnom kvapalnom RAO.
Spoločnosť APLI realizovala za posledných 15 rokov pre spoločnosť VUJE niekoľko projektov merania a regulácie liniek na spracovanie kvapalných koncentrátov RAO solidifikáciou, použitím metódy cementácie, hlavne do 200 l sudov. Realizáciu strojnotechnologickej časti zabezpečovala spoločnosť VUJE. Úroveň automatizácie a regulácie bola podľa veľkosti linky s dôrazom na bezpečnosť a spoľahlivosť. Spoločnou črtou automatizácie bolo váženie alebo dávkovanie jednotlivých komponentov pomocou riadiaceho systému a nadradenej SCADA formou vopred zadaných receptúr. Automatizácia riešila pri väčších linkách aj následné vypúšťanie, miešanie zmesi a riadenie otáčok miešadla, ako aj jeho ponorenie do spevňovacej matrice – suda. Pri plnoautomatizovanej linke sa riešila aj doprava matrice – suda pod jednotlivé technologické uzly pomocou valčekovej dráhy s automatickým pohybom, zastavením a fixovaním suda na danej pozícii. Zásadnou snahou bolo minimalizovanie dávkových príkonov obslužného personálu a zabezpečenie merania radiácia dávkovanej kvapaliny RAO aj okolia miešania v danej linke.
Viaceré z aplikácií sa realizovali pre VUJE, iné mimo SR. Poslednou realizáciou v spolupráci s VUJE bola v minulom roku realizácia menšej modulárnej linky na spracovanie kvapalného RAO na JE A1, ktorá je dlhodobo vo vyraďovaní. Linka zabezpečuje poloautomatické dávkovanie kvapalného RAO. Operátor pomocou kamery ponára čerpadlo do nádrže a následne spúšťa automatické naváženie podľa receptúry. Súčasne je spustené aj navažovanie ostatných komponentov do váh. Následne sú do matrice – suda vypúšťané alebo dávkované jednotlivé komponenty receptúry a kontrolované vážením suda na fixačnom mieste. Operátor si riadi spúšťanie miešadla a jeho otáčky, aby premiešaním dosiahol rovnomerné rozloženie dávkového príkonu v celom sude.
Pri riadení bolo PLC SAIA umiestnené mimo linky, na pracovisku operátora, kde je aj PC SCADA ZAPLI, ktorý operátorovi zobrazuje informácie o chode a stave technológie, archivuje dáta, generuje protokoly a obsahuje aj alarmové a výstrahové stavy. Okrem toho je na pracovisku aj trojmonitorový systém, ktorý zabezpečuje kontrolu ponorenia čerpadla do RAO, sleduje miešanie v sude a ďalšími kamerami umiestnenými v reaktorovni sleduje pohyb pracovníkov okolo linky.
Výsek z jednej obrazovky systému SCADA ZAPLI je vidieť na obr. 1. Aplikácia SCADA ZAPLI automaticky, do definovaného formulára, vypĺňa dáta zo systému SAIA o aktuálnom nadávkovaní/navážení a umožňuje ručne doplnenie identifikačných informácií od operátora. Do systému bolo doplnené aj ethernetové prepojenie s kamerovým záznamovým systémom, takže používateľ okrem protokolu v digitálnej forme, dostane aj vybraný digitálny záznam z kamier v čase výroby danej matrice. Tým sa deklaruje postup pri nakladaní a odoberaní matrice, spôsob čistenia, ako aj čas obsluhy strávený pri linke.
Ďalšou úlohou automatizácie na linkách bolo sledovanie havarijného úniku kvapalín v rôznych vybraných častiach zariadení a potrubí. Sledovaním výskytu kvapaliny v duplicitných nádržiach, záchytných nádobách alebo vaničkách je zabezpečené odstavenie liniek, resp. zabránenie kontaminácii okolitého prostredia pri prípadnom havarijnom úniku RAO mimo vymedzenej časti technológie/potrubia.
Samozrejmosťou boli aj strojnotechnologické riešenia, ktoré okrem spomínanej ochrany riešili napr. aj zaústenie výpuste poistných ventilov na čerpacích vetvách, spätným napojením na samospádované potrubia do pôvodných čerpacích nadrží RAO, ale aj iné strojnotechnologické blokády a ochrany.
V tomto roku bude najstaršia linka z roku 2002/2003 prechádzať intenzifikáciou a úpravou technologických uzlov. Za celé toto obdobie nebol na tejto linke žiaden incident ani problém okrem štandardného opotrebenie niektorých ventilov a čerpadiel a snímača merania hladiny kalu.
[1] http://www.rao.weblahko.sk/Spracovanie-a-uprava-RAO-v-JE.html
