При реабилитации территорий, загрязненных радионуклидами, чаще всего верхний слой почвы заменяют чистым грунтом. В большинстве случаев снимаемый грунт относится к классу низкоактивных радиоактивных отходов (РАО). Захоронение в хранилищах большого их количества требует значительных финансовых и материальных затрат и экономически неэффективно. Таким образом, разработка технологий, позволяющих сократить объем РАО, подлежащих долговременному хранению, — весьма актуальная задача.

Авторы провели исследования и стендовые испытания, на основании которых создали технологию реагентной дезактивации грунтов, позволяющую сократить объем РАО, направляемых на хранение, в десятки раз. В настоящее время проводится отработка технологии на пилотной установке по очистке грунтов от радионуклидов. Общий вид установки представлен на рисунке.

Аппаратурно-технологическая схема установки представляет собой единую гидравлическую систему, состоящую из двух технологических линий с замкнутым циклом:

— реагентной дезактивации грунта и очистки оборотного раствора;

— нейтрализации и очистки оборотной промывочной воды.

Основной аппарат установки — вращающийся реактор-смеситель с электрическим обогревом (на рисунке справа), в котором осуществляется дезактивация грунта. Использование данного аппарата обеспечивает возможность обработки грунтовых материалов различного гранулометрического состава практически при любом соотношении твердой и жидкой фаз. Применение аппарата позволяет упростить технологическую схему за счет исключения операций предварительной сортировки и классификации обрабатываемого материала.

Установка работает следующим образом. В реактор-смеситель загружают загрязненный грунт и подают необходимое количество выщелачивающего реагента. Реактор приводят во вращение и включают электронагреватель. После завершения процесса выщелачивания пульпу выгружают на нутч-фильтр, где осуществляется отделение технологического раствора и промывка очищенного грунта. Технологический и промывочный растворы очищают от радионуклидов осаждением или сорбцией. Очищенные растворы после корректировки состава возвращают в голову процесса для обработки следующей партии грунта. Организация процесса дезактивации грунтов с замкнутым циклом по технологическому раствору и промывочной воде позволяет исключить образование сточных вод и сократить расход реагента. В ходе испытаний определены основные технологические параметры реагентной дезактивации грунта: состав и концентрация раствора реагента, температура процесса, соотношение жидкой и твердой фаз. Проведена проверка технических решений, заложенных в проект установки, работоспособности оборудования и отработаны режимы дезактивации.

Основные характеристики установки:

— высокая эффективность очистки грунтов, позволяющая снижать содержание радионуклидов на два порядка;

— сокращение объемов РАО, подлежащих долговременному хранению, в десятки раз;

— значительное сокращение затрат на хранение РАО.

Установка для реагентной очистки грунтов от радионуклидов предназначена для реабилитации локальных участков территории, подвергающихся радиоактивному загрязнению, и снижения объемов РАО, направляемых на длительное хранение.

Сферы применения данной технологии — предприятия атомной промышленности и спецкомбинаты «Радон», осуществляющие сбор и хранение РАО.