A kis- és közepes radioaktivitású hulladékos csomagok elvi konstrukciójának fejlesztése Év Legjobb Értékelemzése Pályázat március 23

A kis- és közepes radioaktivitású hulladékos csomagok elvi konstrukciójának fejlesztése

2010 Év Legjobb Értékelemzése Pályázat

2011. március 23.

Hulladékos csomag fejlesztése értékelemzéssel

HULLADÉKOS CSOMAG FEJLESZTÉSE ÉRTÉKELEMZÉSSEL TARTALOMJEGYZÉK

BEVEZETÉS ........................................................................................................................................ 2 AZ ÜGYFÉL BEMUTATÁSA, AZ ÉRTÉKELEMZÉS KÖRNYEZETE ..................................................... 2 CÉLKITŐZÉS ..................................................................................................................................... 3 TEAM TAGOK.................................................................................................................................... 3 AZ ÉRTÉKELEMZÉS FOLYAMATA ......................................................................................................... 5 IGÉNYELEMZÉS ................................................................................................................................ 5 FUNKCIÓELEMZÉS ........................................................................................................................... 6 GYENGEPONTOK KERESÉSE (FUNKCIÓTELJESÍTÉS BÍRÁLAT)...................................................... 7 ALKOTÓ SZAKASZ ............................................................................................................................ 9 ÉRTÉKELÉSI ÉS TERVEZÉSI SZAKASZ ............................................................................................. 9 AZ ÉRTÉKELEMZÉSI MUNKA ALAPVETŐ JAVASLATA ............................................................................ 9

1


HULLADÉKOS CSOMAG FEJLESZTÉSE ÉRTÉKELEMZÉSSEL BEVEZETÉS AZ ÜGYFÉL BEMUTATÁSA, AZ ÉRTÉKELEMZÉS KÖRNYEZETE A munka megrendelője a Paksi Atomerőm Zrt. (PA Zrt.) volt. Idézetek az Atomerőmű web-lapjáról: „A paksi atomerőmű létesítése a XX. század legnagyobb ipari beruházása volt Magyarországon. Az atomerőmű névleges teljesítménye a teljesítménynövelés befejezésének köszönhetően már 2000 MW. Ezzel a magyarországi villamosenergia-termelésben meghatározó szerepet tölt be, annak több mint 40%-át adja. 2010-ben az erőmű négy blokkja összesen 15761 GWh villamos energiát termelt. Az atomerőműben termelt villamos energia értékesítési ára a hazaiak közül a legalacsonyabb, 2010-ben 1 kilowattóra 11 forint 16 fillér volt. Az atomerőmű az egyéb villamos erőművekkel összehasonlítva a legkevésbé környezetszennyező, nem bocsát ki szén-dioxidot, ezzel évente 2 millió ember oxigénszükségletét takarítja meg. Ez megegyezik a magyar erdők évi oxigéntermelésével. Így a paksi atomerőmű az ország számára mind energetikai, mind környezetvédelmi, mind gazdasági szempontból nélkülözhetetlen szerepet tölt be.” „A Paksi Atomerőmű Zrt. vezetése átérezve az ország energiaellátása iránti felelősséget, olyan döntést hozott, hogy a nukleáris biztonság magas színvonalának megőrzése mellett 20 évvel 2032-2037-ig - meg kívánja hosszabbítani a blokkok üzemidejét. A döntés biztonsági, környezetvédelmi, műszaki és gazdasági vonatkozásban is megalapozott. Az erőmű szakemberei megkezdték a törvény által előírt hatósági engedélyek beszerzését, és egyúttal a felkészülést az üzemidő meghosszabbítására. Állami támogatást, központi pénzügyi forrásokat az erőmű nem vesz igénybe az üzemidő-hosszabbítás megvalósításához. Az erőmű célja, hogy terveihez a magyar társadalom többségét támogatóként maga mögött tudja. A közvélemény-kutatások évről évre bizonyítják, hogy a lakosság több mint 70%-a egyetért azzal, hogy Magyarországon atomerőmű működik.” A Paksi Atomerőmű Zrt. 2005 óta rendszeresen alkalmazza az értékelemzést. Az eddig lefolytatott 35 projekt alapján bebizonyosodott, hogy az értékelemzés alkalmas és eredményes eljárás mind műszaki, mind az ún. „soft”-problémák megoldására. A kiemelkedő minőségi és gazdasági hatások alapján az értékelemzést már a folyamatokba illesztve alkalmazzák, ill. szabályozott az alkalmazás értékhatára is (500 mFt feletti projektek esetén az értékelemzés elvégzése kötelező). A Paksi Atomerőműben az elmúlt években mintegy 70 fő részesült ún. MODUL I. értékelemzési team-tag képzésben. Közülük került ki az a 3 fő, akik ma már főállású értékelemzőként, egy önálló Értékelemzési Csoport munkatársaiként, a műszaki igazgató által jóváhagyott éves program alapján dolgoznak értékelemzési projekteken.

A most bemutatásra kerülő értékelemzési munkára 2010. év április-szeptember hónapokban került sor.

2


CÉLKITŰZÉS A fejlesztési munka célja a Bátaapátiban kialakított Nemzeti Radioaktívhulladék-tárolóban elhelyezendő kis és közepes aktivitású, cementezési technológiával előállított hulladékos csomagok funkcionális követelményjegyzékének, ezen alapulva az elvi konstrukciójának meghatározása, és elhelyezésük optimalizálása volt. Ez a pályázati anyag tehát a Nemzeti Radioaktívhulladék-tároló (NHRT) kihasználásának optimalizálásához kapcsolódik, amelynek jelentőségét nehéz túlhangsúlyozni a hazai nukleáris ipar fejlődése szempontjából. Elég arra utalni, hogy a hajdani telephely-kiválasztási vizsgálatok (melyek gyakorlatilag a legjobb helyszínnek mutatták ki Bátaapátit) idején még csak 4 blokk 30 éves üzemideje (azaz 120 reaktorév) alatt képződő kis és közepes aktivitású hulladék elhelyezésére kellett felkészülni. A jelenlegi (20 évvel történő üzemidő-hosszabbítási, ill. kapacitás-bővítési, tehát 5. és 6. blokk építése) tervek alapján viszont már mintegy 320-360 reaktorév alatt keletkező hasonló hulladék tárolását kell megoldani. Ezért minden lehetséges eszközzel (legyen szó akár a tárolandó hulladékcsomagok célirányos tervezéséről, akár a tárolótér megfelelő kialakításáról) törekedni kell arra, hogy az ország vélhetően legjobb adottságú helyszínének kihasználtsága optimális legyen. TEAM TAGOK Az értékelemzési munkát az alábbi összetételű szakmai team hajtotta végre: Bérci Károly

független szakértő

Égner Ibolya

RTO, AVS, PA Zrt.

Feil Ferenc

RHKO PA ZRt., szakmai team-vezető

Fodor Árpád

CVS. ill. PVM, fejlesztés módszertani team-vezető, MicroVA Bt.

Gál Gabriella

AVS, MicroVA Bt.

Héjja László

RTO, CVS ill. PVM, PA ZRt.

Müller József

RTO, CVS ill. PVM, PA ZRt.

Dr. Nényei Árpád

RHKO PA ZRt.

Nős Bálint

RHK Kft.

Dr. Ormai Péter

RHK Kft., társasági főmérnök

Pálmai István

SOM-System Kft.

3


1. ábra: Az értékelemző team a Nemzeti Radioaktívhulladék-tárolóban, Bátaapátiban

4


AZ ÉRTÉKELEMZÉS FOLYAMATA

IGÉNYELEMZÉS A külső és belső követelményrendszer elemei közül kiemelten foglalkoztunk a felhasználói, és a beruházói igények feltárásával és rendszerezésével, mivel az értékelemzés az igények szükséges mértékű kielégítését célozza. Első lépésben arra keresünk választ, hogy kinek van igénye az értékelemzés tárgyával szemben, és csak ezt követően kerültek a konkrét igények, elvárások feltárásra. A team az alábbi igénylistát állította össze: A hulladékos csomag igénykeltői és azok igényei Igénykeltők és igényeik - hulladék típusok szerinti bontásban1 1. Bepárlási maradékok (alfa sugárzó izotópokkal szennyezett): RHK Kft. • meglévő Hulladék Átvételi Követelmény kielégítése o izotóponkénti aktivitás korlát betartása hulladékos egységenként o nyomószilárdsága minimum 10 N/mm2 hulladékos egységre vonatkozik o nyomószilárdsága minimum 35 N/mm2hulladékos csomagra vonatkozik o üregtérfogat nem haladhatja meg a 10 %-ot hulladékos egységben o üregtérfogat nem haladhatja meg a 10%-ot a hulladékos csomagban o szabad víz tartalom nem lehet több 1 % o 24 óra után nem lehet a cement-mátrix tetején víz o az egyes izotópok kioldódási sebessége nem haladhatja meg a 0,5×10-6 g/cm2/s értéket hulladék egységre, hulladékos csomagra o a hulladékos csomag maximális tömege 25 tonna lehet (Bátaapátiban telephelyen belül és közúton) o maximális dózisteljesítmény korlát ajánlott a 2,5 mSv/h (a hulladékos csomagra vonatkozóan); a követelmény 10 mSv/h • hulladékcsomag specifikáció megléte • szállítási követelményeknek való megfelelés • szegregált tárolási lehetőség ANTSZ és szakhatóságai • a végleges csomagra vonatkozó tesztsorozatnak való megfelelés (ÉSZCSM rendelet) (RHK Kft. hogyan szeretné ezt kielégíteni) Paksi Atomerőmű Zrt. • minél kevesebb járulékos beruházás, minél kisebb beruházási költség • minél nagyobb fajlagos térfogatkitöltése legyen a hulladékos csomagnak radioaktív hulladékkal (ideális lenne a 100%-os térfogat kihasználás a hulladék csomagban) • …… 2. Iszapok: • … 1

A pályamű okán az igénylista nem teljeskörű, csak részleteket tartalmaz! 5


3. Ioncserélő gyanták: • … 4. Nem tömörített hulladék: • …. 5. Kevert, bepárlási maradék + nem tömörített hulladék egy hulladékos csomagban Nem tömörített hulladék: • …. Kevert bepárlási maradék + nem tömörített (szilárd) hulladék egy hulladékos csomagban • A hulladék felúszásának megakadályozását meg kell oldani – ne ússzon fel hull. csomag tetejére, a térkitöltő cementhabarcs tetejére. • … Cementezett kobalt utószűrős zsákos hull. • … Céziumszűrő patronokat tároló hull. csomag • … FUNKCIÓELEMZÉS Az értékelemzés során a funkciócsaládfát a hulladékos csomag konstrukció tervállapotra készítettük el. Hulladékos csomag funkciócsaládfája 1. Radioaktív hulladékot tárol 1.1. Teret kitölt 1.1.1.Hulladékos csomagban teret kitölt 1.1.1.1. Tömöríthető hulladékot tárol 1.1.1.2. Nem tömöríthető hulladékot tárol 1.1.1.2.1. Felúszást megakadályoz 1.1.1.2.2. Pozícionálást biztosít (Co-szűrő) 1.1.1.3. Cementpépet tárol 1.1.2.Hulladékos csomagban teret kitölt (konténerben, ha lesz ilyen) 1.1.2.1. Hulladékos csomagot tárol 1.1.2.2. (szükség esetén) Hull. csomagok közötti teret kitölt 1.1.2.3. Felúszást megakadályoz 1.1.3.Tárolókamrában teret kitölt 1.1.3.1. Tárolókamra geometriához illeszkedik 1.1.3.2. Hull. csomag rakatolhatóságot biztosít 1.1.3.2.1. Mechanikus hatásokat elvisel 1.1.3.3. Manipulálhatóságot biztosít (tárolókamrában) 1.1.4.Szortimentet képez (hull. csomag típusok) – geometria, aktivitás 1.2. Mérnöki gátat képez 1.2.1. Sugárvédelmet biztosít 1.2.1.1. Aktivitást izolál 1.2.1.2. Sugárzást árnyékol 1.2.2. Hosszútávú környezetvédelmet biztosít 1.2.2.1. Kioldódást lassít 1.2.2.1.1. Izotópot megköt 1.2.2.1.2. Diffúziós sebességet csökkent 1.2.2.2. Környezeti hatásoknak ellenáll (confinement and containment) 6


1.2.2.2.1. Szerkezeti egységet megtart 1.2.2.2.1.1. Kiporzást megakadályoz 1.2.2.2.2. Alakot tart (dinamikus terhelés) 1.2.2.2.3. Alakot tart (statikus terhelés) 1.2.2.2.4. Korrozív hatásoknak ellenáll 1.2.2.2.4.1. Vegyi (kémiai) hatásoknak ellenáll 1.2.2.2.4.2. Vízhozzáférést korlátoz 1.2.2.2.4.3. Hőmérsékletváltozás okozta terheléseket elvisel 1.2.2.2.5. Belső gázképződést elvezet 1.2.2.2.6. Nyomást korlátoz 1.2.2.2.7. Öngyulladást gátol 1.2.2.2.8. Tűzterhelést elvisel (Hőhatásoknak ellenáll) 1.2.2.2.9. Nyomásterhelést elvisel 1.3. Kezelhetőséget, üzemeltetést biztosít 1.3.1.Információt hordoz 1.3.1.1. Vizuális beazonosíthatóságot lehetővé tesz 1.3.1.2. Szállítási információt hordoz 1.3.2.Ellenőrizhetőséget lehetővé tesz 1.3.2.1. Aktivitásmérést lehetővé tesz (geometria, sűrűség) 1.3.2.2. Felületi szennyezettség mérést lehetővé tesz 1.3.3.Mozgathatóságot biztosít (hull. kez. épület) 1.3.3.1. Emelést, megfoghatóságot biztosít 1.3.3.2. Dekontaminálhatóságot biztosít 1.3.3.2.1. Hull. csomagon bevonatot képez 1.3.4.Szállíthatóságot biztosít (közút jellegű) 1.3.4.1. ADR minősítést lehetővé tesz 1.3.5.Lejtakna geometriához illeszkedik 1.4. Visszanyerhetőséget lehetővé tesz (a véglegesen elhelyezett csomagra vonatkozik!) 1.4.1.Hull. csomagok elválasztását lehetővé tesz 1.4.2.Kimozgatást lehetővé tesz GYENGEPONTOK KERESÉSE (FUNKCIÓTELJESÍTÉS BÍRÁLAT) Az értékelemző team a különböző típusú hulladékos egységek minőségi felülvizsgálatát a terv- és tény paraméterek meghatározásával, tervezésével végezte el (a pályamű miatt csak részletek).

7


2. Nem tömörített hulladék

3. Alfás bepárlási maradék, Ülepítő iszap és bepárlási maradék iszap, evaporátor savazó oldat és dekó oldat

5. 6. Ioncserélő Gyöngykovaföld gyanták del felitatott iszapok

7. Cobalteltávolító utószűrő

a 200 l-es hordóban elvileg 100% a kitöltési arány; üregtérfogat nem haladhatja meg a 10 %-ot a hulladékos egységben; üreg: melyben a gázterek minden mérete meghaladja az 5 cmt; szabad víz tartalom nem lehet több 1 %-nál (szabad víz „ami lötyög”); A hulladékok között csak kis mennyiségben lehetnek jelen korróziós folyamatot előidéző (elősegítő) anyagok, hogy ezzel a hulladékcsomag integritás elvesztését csökkenteni lehessen. Nem vehetők át olyan hulladékok, amelyek a szervetlen savakat vagy lúgokat vagy korrozív sókat olyan mennyiségben tartalmazzák, ami képes a hulladék mátrix anyagát vagy a csomagolását roncsolni. E hulladékokat semlegesítésükkel a kémiai hatásuk eliminálásáig kell előkezelni. A hulladékcsomagok a fenti anyagokból kevesebb, mint 1 súlyszázalékot tartalmazhatnak. Ha a hulladék éghető vagy az olvadáspontja < 300 °C, akkor a hulladékcsomag tűzállóságát úgy kell kialakítani, hogy az aktivitástartalom < 1 %-a szabadulhasson csak ki egy tűzeset során. Cementbe vagy betonba ágyazott hulladékok esetén az éghető anyagot egyenletesen kell szétoszlatni a hulladékformában. Homogenitás: a csomagon belül ki kell zárni egyedi – más halmazállapotú, vagy kémiailag agresszív – kisebb csomagolási egységek jelenlétét.

1.1.1.1. Tömöríthetı hulladékot tárol

HÁK 31. old.: egy hulladékos egység max. 240 kg, átlagosan 160 kg tömegű. 1.1.1.2. Nem tömöríthetı hulladékot tárol HÁK 31. old.: egy hulladékos egység max. 240 kg, átlagosan 160 kg tömegű. 1.1.1.2.1. Felúszást megakadályoz 1.1.1.2.2. Pozícionálást biztosít (Co-szőrı) -

1.1.1.3. Cementpépet tárol

4. Tömörített történelmi hulladék

-

1.1.2. Hulladékos csomagban teret kitölt (ha lesz Tényállapot: hordó alakzatú ilyen) hulladékos egység. Tervállapot: hasáb alakzatú hulladékos egység, ahol "csak" cementpépes kitöltés van.

HÁK 31. old.: egy hulladékos egység max. 240 kg, átlagosan 160 kg tömegű.

-

-

-

-

Az üregtérfogat előírás A folyékony hulladékot szilárdítani kell. A miatt a célszerű kibontani, szilárdítás, illetve a stabilizálás során és az üres részeket a felhasznált anyaggal szembeni hordóban cementpéppel követelmény, hogy nem lehet veszélyes kitölteni és biológiailag lebomló anyag,továbbá a hulladékkal kompatibilisnek kell lennie. A használatos szorbens- és stabilizáló anyagoka következőek: Szervetlen ásványi anyagok: alumínium-szilikát, agyag, vermikulit, zeolit, mész, kova, kovaföld, perlit, szállópernye, stb. Nagy molekulatömegű szintetikus polimerek: polietilén,nagy sűrűségű polietilén, polipropilén, poliakrilát, stb. Nem használható olyan szintetikus polimer, amely biológiai anyagokból származik (pl.: cellulóz alapú anyagok) vagy degradációra képes. Stabilizáló anyagok: Tényállapot: hordó alakzatú hulladékos egység. Tervállapot: hasáb alakzatú hulladékos egységet kell rendszerbe állítani.

Tényállapot: hordó alakzatú hulladékos egység. Tervállapot: hasáb alakzatú hulladékos egység, ahol "csak" cementpépes kitöltés van.

8

A Co-eltávolító utószűrőt helyzetben kell tartani a cementpép betöltésének, szilárdításának időtartamára

Céziumszűrő patron

Pelletkezelés

Mejd ha lesz szuperkompaktor, akkor foglalkozunk ezzel a hulladéktípussal.

Funkciók 1. Radioaktív hulladékot tárol 1.1. Teret kitölt 1.1.1. Hulladékos egységben teret kitölt

1. Tömörített nem történelmi hulladék

Speciális konténer, megoldott, nem nagy mennyiség, töme. Nem foglalkozunk ezzel a hulladéktípussal ebben az értékelemzési fejlesztési munkában

Hull. egység típusok


ALKOTÓ SZAKASZ Az értékelemzés során az ötletgyűjtés a fejlesztésre kijelölt funkciókra irányult. Az ötletgyűjtés célja: • minden lehetséges ötlet feltárásával a gyengepontok megszüntetése, illetve az • új beruházási koncepció, terv kialakítása. A team a gyengepontnak minősített funkciókra közel 200 ötletet tárt fel. ÉRTÉKELÉSI ÉS TERVEZÉSI SZAKASZ A team által feltárt ötletek közül azokat választottuk ki javaslatként való kidolgozásra, melyek a céljaink elérését szolgálták. Az ún. állva maradt ötleteket a team-tagok részletesen átgondolták, megtervezték, megfogalmazták, majd a team közösen döntött a javaslatok döntés-előkészítési tanulmányba tételéről, a végső tartalomról. AZ ÉRTÉKELEMZÉSI MUNKA ALAPVETŐ JAVASLATA A pályázatban a 9 részletesen kidolgozott javaslat közül egyet ismertetünk részletesen, mert alapvetően ez a leglényegesebb, ennek van/lesz a legnagyobb gazdasági hatása, ill. erre épül, ennek következménye a többi javaslat is. TÉNYÁLLAPOT A jelenlegi koncepció és létesítési engedély szerint a szilárd és szilárdított kis és közepes radioaktivitású hulladékokat 200 l-es fémhordókba, majd ezeket kilencesével egy betonfalú konténerbe zárva helyeznék el a tárolókamrákban.

2. ábra: A vasbeton konténer a hulladékos hordókkal – értékelemzés előtti állapot A konténerekkel az alábbi módon töltenék ki a 100 m hasznos hosszúságú tárolókamrákat:

9


3.. ábra: A tárolókamra szelvénye PROBLÉMÁK A tárolókamra keresztszelvénye 86,6 m2, hasznos hossza 100 m, így egy tárolókamra bruttó térfotérf gata: 8660 m3. Egy tárolókamra kialakításának becsült költsége: 2 Mrd Ft. Egy tárolókamrában 844 vasbeton konténer helyezhető el. Az ebben elhelyezhető 1619 m3-nyi hulladék hasznos térkitöltési aránya: 18,6%!

81% 100%

19%

50% 0%

vasbeton konténerek tárolása esetén A hulladék térfogata a tárolókamrában A tárolókamra kihasználatlan térfogata 4.. ábra: A tárolókamrában elhelyezett hulladékok térkihasználási aránya (tényállapot) Az értékelemzési szemléletmódból, tehát az Érték=Funkció/Költség Érték Költség arányból az látszik, hogy nan gyon alacsony a tárolókamra térfogatára vonatkozó térkitöltési arány, azaz nagyon alacsony e megoldás értéke. (Egy m3 kis- és közepes radioaktív hulladék elhelyezése a jelenlegi megoldás

10

Hulladékos csomag fejlesztése értékelemzéssel szerint 1,24 mFt-ba kerül2)! Ha figyelembe vesszük azt a tényt, hogy az 1-4 blokk 20 éves üzemidő hosszabbítással is növelt élettartamára becsült kb. 17.000 m3-nyi kis- és közepes radioaktivitású hulladék elhelyezéséről van szó, már érzékelhető, hogy mekkora jelentősége (pénzügyi vonzata) van a minél jobb térkihasználással történő hulladék elhelyezésnek. (Becslésünk szerint 1%-kal jobb térkihasználás akár ötszáz millió Ft-tal is csökkentheti a beruházás költségigényét!) Mi okozza ezt a rossz értékarányt? Alapvetően az, hogy a vasbetonfalú konténerekkel jelentős mennyiségű inaktív betont juttatunk le a tárolókamrákba, azaz nem radioaktív hulladékkal töltjük fel a tárolókamrákat, ezen kívül - elhelyezésüktől függően - bizonyos részei még felesleges funkcióhordozók is! A mintegy 10-12 éve élő konstrukció, a vasbeton konténerek falvastagságát (tény: 120 mm) alapvetően a mozgathatóságra (visszanyerhetőségre) és a mérnöki gát funkcióra méretezték. Ha feltételezzük, hogy a tárolótér legszélére elhelyezett konténerek gránit felé eső fala megfelelő mérnöki gátat képez, azaz elegendő védelmet nyújt, akkor a belül elhelyezett vasbeton konténerfalak szükségessége megkérdőjelezhető, hiszen itt „csak” egymástól védjük a hulladékos hordókat. A funkcióelemzés révén tehát azt a következtetést vontuk le, hogy elegendő lehet egy helyen, a külső felületen biztosítani ezt a mérnöki gátat. De hogyan lehet akkor a külső, az alábbi ábrán zölddel jelölt, egyszer teljesítendő mérnöki gátat biztosítani, ill. a belsőket elhagyni?

5. ábra: A tárolótérben elhelyezett konténerek vizsgálatra érdemes falai JAVASLAT Az alapötlet az volt, hogy a hengeres alapzatú hulladékos csomagok (200 l-es hordók) hasznos térkitöltése növelhető, ha négyzetes alapzatú hulladékos csomagot képzünk.

2

Itt mi csak a tárolókamra kialakításának 2 Mrd Ft-os egyszeri beruházási költségének fajlagos költségét vettük alapul (tehát nem életciklus költséggel közelítettünk).

11


henger négyzet

m 0,5 1

m 0,5 1

területπ terület arány 3,14 0,785 100% 1 127,39%

…ha görögdinnye termelőknek megéri … Az értékelemzési team másik irányultságú javaslata pedig az volt, hogy a hulladékos egység egy hasáb alakú, merevített vékonyfalú fém konténer legyen, és ezt helyezzük el egy vasbeton falakkal körülhatárolt medencében, melyet felülről is megfelelő vastagságú betonréteggel fedünk le. A team – a rugalmas tárolókamra feltölthetőség miatt két változatot (egy egyetlen hordót, és egy négy hordót befogadó hulladékos csomag konstrukciót) javasolt részletesen megtervezni, majd a szükséges elemzések megfelelősége esetén alkalmazni. Pozicionáló lemez, egyben függesztı szem

hasáb

hasáb

672 mm

550 mm

hasáb

672 mm

12

880 mm

1028 mm

610 mm


6. ábra: Az egy hordó tárolására alkalmas vékonyfalu fém-konténer konstrukció – értékelemzés utáni változat

1028 mm

B-B metszet

550 mm

Pozicionáló lemez, egyben függesztı szem

880 mm

A-A metszet

1344 mm

B

A

A

1344 mm

B

7. ábra: A 4 hordó tárolására alkalmas vékonyfalu fém-konténer konstrukció – értékelemzés utáni változat A medencefalak ill. -tető funkciója alapvetően mérnöki gát. Ez venné át a korábbi vasbeton konténer szerepét, de természetesen a medence falának vastagságát befolyásolja az építészeti (statikai) megfelelőség is. A hulladékos hasábokkal kezdjük el feltölteni a medencét. A vágat felülnézeti képén a hasábok elhelyezésének koncepcióját a 8. ábra mutatja.

8. ábra: A medencés elhelyezés koncepciója felülnézetben Az alábbi, 9. ábra egy finnországi – a mi általunk javasolthoz hasonló kialakítású – tároló medencét mutat:

13


9. ábra: Finnországi hulladékos csomag tároló medence

10. ábra: A hasábok medencében történő elhelyezésekor kialakított mérnöki gátrendszer Az eredeti és a javasolt elhelyezési koncepció szerinti mérnöki gátak összehasonlítását az 1. táblázat foglalja össze. Eredeti koncepció (13. ábra) Hulladék mátrix (cementezett hulladék) Szénacél hordó Inaktív térkitöltés a konténerben Beton konténer fala Tárolókamra tömedékelése

Javasolt koncepció (16. ábra) Hulladék mátrix (cementezett hulladék) Szénacél hasáb Inaktív térkitöltés a medencében Beton medence fala Tárolókamra tömedékelése

1. táblázat: Az eredeti és a javasolt koncepció mérnöki gátjainak összehasonlítása

14


A JAVASLAT BEVEZETÉSÉNEK ÉNEK ELŐNYEI A vékonyfalu fém-konténer konténer típusú hulladékos egység képzéssel,, és a medencés elhelyezéssel lényegesen javul a tárolókamra hasznos térkitöltési aránya. aránya. Nevezetesen: az eddigi 18,7%-os 18,7% hasznos térkitöltés hozzávetőleg 47%--ra nő!

81% 100% 80% 60% 40% 20% 0%

47%

53%

19%

vasbeton konténerek hasáb alakú hulladékos tárolása esetén csomagok tárolása esetén A hulladék térfogata a tárolókamrában A tárolókamra kihasználatlan térfogata 11. ábra: A tárolókamrában elhelyezett hulladékok térkihasználási aránya (tény és tervállapot) A Bátaapátiban található Nemzeti Radioaktívhulladék-tároló Radioaktívhulladék tároló felszín alatti létesítmény 1. kamrakamr mezőjében, az ún. nagyhurok környezetében eredetileg 17 tárolókamrát terveztek kialakítani. Az eredeti elképzelés szerint 11 tárolókamrát szántak a szilárd és szilárdított kiskis és közepes radioakradioa tív hulladékok elhelyezésére, négyet a kiskis és közepes aktivitású végleges leszerelési hulladék szász mára, és egyet tartaléknak.

12.. ábra: A Bátaapáti Nemzeti Hulladéktároló elvi térbeli elhelyezkedése

15


Az értékelemzési team javaslata szerinti új (vékonyfalu fém-konténer fém típusú)) hulladékos csomag konstrukcióval az eredetileg 11 kamrában elhelyezni kívánt hulladék max. 4 kamrában elhelyezhetővé válik.

lhelyezésre tervezett tárolókamrák számának csökkenése 13. ábra: A hulladék elhelyezésre

Ha egy tárolókamra kialakítását 2 Mrd Ft-tal Ft közelítjük, akkor az eredetileg tervezett 22 Mrd Ft beruházási költség 14 Mrd Ft-tal tal csökkenthető. Természetesen a vasbeton tárolómedence megvalósítása költségnövekedést jelent, viszont • •

a fém konténerek kevesebbe fognak kerülni, mint a vasbeton konténerek, ill. igen nagy mértékű megtakarítást jelent az, hogy nem kell újabb, nagy kiterjedésű kit területeket megkutatni a tárolókamrák tároló kialakításához, bővítéséhez!

2010. július-augusztus augusztus hónapban az ETV-ERŐTERV a „Vékonyfalú merevített fémkonténerek vázvá latterve” c. tanulmányukban elvégezte az elvi konstrukció koncepcionális méretezését, méretezését megfelelőség vizsgálatát. A tanulmány végső megállapítása: „A A tervezés során nem találtunk kizáró műszaműsz ki vagy egyéb tervezési, engedélyeztetési problémát”. problémát”

16


14. ábra: Az elvi konstrukció koncepcionális méretezése

Az értékelemző team másik 8 javaslata közül még kiemelkedő fontosságúnak minősíthető az ún. nagyon kis aktivitású hulladék kategória hazai bevezetésének kezdeményezés. E javaslat nagyon nagy jelentőségű (több 10 Mrd Ft hatású!), és nem csak az üzemelés, hanem a végső leszerelés során keletkezett hulladékok mennyiségére, végső elhelyezésére is hatással van.

A hulladékos csomag konstrukció optimumának koncepcionális kialakítása, fejlesztése megtörtént. Vezetői jóváhagyást követően kerülhet sor a szilárdítási technológia (házon belüli) áttekintésére. E munka célja most már tényleg a szilárdítási technológiai tender kiírását támogató, parametrizált funkcionális követelményjegyzék létrehozása lehet. Ezt követheti egyrészt a szilárdítási technológia leszállítására vonatkozó tender megalkotása, a közbeszerzési eljárás lefolytatása, ezzel párhuzamosan a hulladékos csomagra vonatkozó részletes biztonsági elemzés, a kiviteli terv szintű konstrukciós tervezés, a tárolókamra optimális alakjának meghatározása, ill. a tárolókamra építészeti kialakításának tervezése. Budapest, 2011. március 7.

Fodor Árpád

Gál Gabriella

17

A kis- és közepes radioaktivitású hulladékos csomagok elvi konstrukciójának fejlesztése Év Legjobb Értékelemzése Pályázat március 23

Recommend Documents