V jaderné energetice vznikají i za normálního provozu kapalné radioaktivní odpady. Ty jsou shromažďovány v uzavřeném systému speciální kanalizace a jsou zpracovávány zahušťováním (odpařováním) na tzv. koncentrát. Koncentrát je nasycený alkalický roztok. Může obsahovat až 200 g/l odpadních solí, převážně alkalických boritanů a dusičnanů.
Smyslem úpravy kapalných radioaktivních koncentrátů je jejich převedení do formy vhodné k trvalému uložení. Tato forma musí mít pevné skupenství. Pro tento účel se v případě odpadů z jaderné energetiky užívají dvě technologie: cementace a bitumenace.
Cementace
Cementace je relativně nejjednodušší technologií. Je založena na chemické reakci vody a minerálních složek slínku, obsaženého v cementech. Tato reakce se nazývá hydratace. Voda je pak chemicky vázána ve výsledném produktu - cementovém kameni, který má i jistou fixační schopnost pro radionuklidy obsažené v odpadní kapalině. Je zřejmé, že hmotnostní poměr vody ku cementu (tzv. hydraulický modul) není neomezený a pro kvalitní produkt bývá maximálně okolo 0,4. Další nevýhodou je i poměrně vyšší vyluhovatelnost, tzn. uvolňování fixovaných složek z produktu při styku s vodou.
Bitumenace
Bitumenace spočívá v zafixování kontaminovaných solí do matrice vzdorující vodě, to jest do bitumenu (asfaltu). Při bitumenaci kapalných odpadů se v průběhu procesu, který probíhá při teplotách nad 120 °C, voda zcela odpařuje a obsažené soli jsou homogenizovány s asfaltem. Objem produktu, obsahujícího nejvýše 1 % vody, je proto poloviční oproti objemu neupraveného odpadu.
V jaderných elektrárnách ČR
V jaderných elektrárnách ČR je základní technologií pro úpravu kapalných radioaktivních odpadů bitumenace. Byla zvolena z toho důvodu, že produkt má 4x nižší objem než odpad solidifikovaný cementací. Náklady na uložení radioaktivních odpadů jsou totiž velmi vysoké.
Čtěte také: Zkoumání ekologie
Hlavním zařízením je filmová rotorová odparka. Konstrukčně jde o vertikální válec s duplikátorovým pláštěm pro otop parou. V ose je uložena hřídel s kyvnými lopatkami, které se v radiálním směru téměř dotýkají vnitřního povrchu vytápěného pláště. Do horní části odparky je tangenciálně nastřikován asfalt a kapalný koncentrát. Úkolem lopatek je při otáčení rotoru (300 otáček/min.) roztírat směs po vnitřním povrchu tak, aby vznikla tenká vrstva. Odvodněná směs - bitumenový produkt, která obsahuje cca 40 % hm. solí, stéká po stěně odparky. Pokračuje dále vytápěným potrubím do sudů, v nichž je automaticky víčkována a pak expedována na úložiště. Odpařovací mohutnost odparky je 240 litrů/hodinu v Dukovanech a 180 litrů/hodinu v Temelíně.
Využití Metalurgických Odpadů ve Stavebnictví
Technologie pro snižování tuhých částic v průmyslových emisích vedou k produkci jemnozrnných odpadů, které nelze recyklovat bez úpravy. Mezi ně patří metalurgický prach ze suchého čištění odpadních plynů z aglomerace, výroby železa a oceli, nebo popílek ze spalovacích procesů, cementáren atd. Hlavními složkami metalurgického prachu jsou Fe2O3, FeO, Al2O3, CaO, MgO, MnO, SiO2 v různých hmotnostních poměrech. Popílek ze spalovacích procesů obsahuje hlavně Al2O3, SiO2, CaO ve formě volného CaO a síranů. Na základě chemického složení těchto odpadů lze uvažovat o jejich využití ve stavebnictví.
V současnosti je rozsah opravných a výplňových malt založen zejména na materiálech na bázi cementu, vysoce kvalitních tříděných přírodních neobnovitelných surovinách nebo směsných polymercementových materiálech. Tato experimentální studie ověřovala vlastnosti malt, ve kterých byl pojivo a plnivo z velké části nahrazeny vybranými metalurgickými odpady.
Využití Popílku z Biomasy
S postupným odstavováním uhelných elektráren a rostoucím důrazem na obnovitelné zdroje energie se popel z biomasy stává jedním z potenciálních alternativních zdrojů surovin pro stavebnictví. Zatímco popílek z uhlí se již dlouho používá jako minerální přísada do cementu a betonu, popílek produkovaný spalováním nebo spoluspalováním biomasy představuje novou výzvu. Jeho chemické a mineralogické složení se výrazně liší v závislosti na typu biomasy a technologii spalování, což komplikuje jeho přímé použití v cementových kompozitech. Tato práce se zaměřuje na charakterizaci popílku a spodního popela z biomasy z různých spalovacích procesů z České republiky. Analýza ukazuje, že popílek splňuje požadavky normy EN 450-1, zatímco popel z biomasy obecně ne, zejména kvůli zvýšenému obsahu alkálií, síranů, chloridů a fází obsahujících vápník. Navzdory těmto omezením mineralogické složení potvrdilo vysoký podíl amorfní fáze v popelu z biomasy, což naznačuje potenciální pucolánovou aktivitu.
Elektricky Vodivé Cementové Pasty s Grafitem
Předložený článek se zabývá hlavními parametry elektricky vodivých cementových past s příměsí primárního a odpadního grafitu. V rámci experimentálního ověření byly testovány receptury s náhradou cementu vybranými druhy grafitu v poměru 0 - 19 hm. %. Jednalo se o primární přírodní grafit Supragraphite C 63 a odpadní grafit "Odpad z vysavače", získaný odsáváním z výrobních prostor. Postupný nárůst obsahu grafitu ve směsi snižoval elektrický odpor. Vyšší podíl jemných částic v odpadním grafitu umožnil dosažení nižších hodnot elektrického odporu a při 19% náhradě cementu dosažení prahové hodnoty prosakování. Příměs obou typů grafitu snižuje objemovou hmotnost a poměrně výrazně i pevnost v tlaku. Příměs grafitu má pozitivní vliv na pevnost v tahu za ohybu.
Čtěte také: NOx a metody denitrifikace
Vliv Různých Hydraulických Pojiv a Popílků
V této práci byl zkoumán vliv různých hydraulických pojiv a popílků z fluidního spalování směsi uhlí a biomasy (CC-BMA) v poměru 4:1 na vývoj hydratačního tepla malt během hydratace. Byl vybrán ložový a popílek z elektrárny Hodonín (ČEZ EP a.s., CZ) a byla posouzena jejich hydratační kapacita pro možné použití ve stavebnictví. Současně byl studován vliv mletí popela na vývoj hydratačního tepla. Měřeny byly také malty z portlandského cementu, pojiva Sorfix na bázi fluidního popílku a alternativního pojiva 3C bez slínku na bázi kalcinovaných jílů. Kalorimetrická měření byla provedena pomocí semiadiabatického kalorimetru podle normy ČSN EN 196-9. Druhou srovnávací metodou bylo měření vývoje teploty při hydrataci směsí v systému uzavřených Dewarových nádob. Bylo zjištěno, že malta s cementem dosáhla po 72 hodinách nejvyššího hydratačního tepla. U malt s pojivem 3C bez slínku a pojivem Sorfix byl hlavní nárůst hydratačního tepla pozorován na začátku měření v důsledku hydratace volného vápna a anhydritu. Malty s popílkem CC-BMA zaznamenaly nízký nárůst hydratačního tepla, přičemž jemnější popel dosáhl vyššího hydratačního tepla.
Vliv Celulózových Vláken na Pórobeton
Tento článek představuje srovnání přídavku celulózových vláken, konkrétně přídavku primárních mikro celulózových vláken a odpadní celulózy (v množství 0,5 %, 1,0 % a 1,5 % hm. sušiny) na technologické vlastnosti během přípravy a také na fyzikálně mechanické vlastnosti autoklávovaného pórobetonu. Cílem bylo experimentálně ověřit, jak celulózová vlákna ovlivňují základní vlastnosti: objemovou hmotnost, pevnost v tlaku, koeficient konstrukční kvality, strukturu pórů a mikrostrukturu výsledného materiálu. Současně byly zkoumány možnosti využití vláken na bázi papírového odpadu jako přísady při výrobě pórobetonu. Výsledky ukazují, že odpadní celulóza může být vhodnou alternativní surovinou pro modifikaci autoklávovaného pórobetonu, protože může pomoci zlepšit jeho mechanické vlastnosti.
Recyklované Betonové Kamenivo
Tento článek zkoumá potenciál pro efektivní využití recyklovaného betonového kameniva (RCA) v kompozitech na bázi cementu v kombinaci s jemně mletým odpadním sklem jako částečnou náhradou cementu. Podle současných norem je použití recyklovaného kameniva o velikosti částic větší než 4 mm v betonu omezeno na maximálně 50 % hm. V této studii byla tato prahová hodnota rozšířena a hrubé kamenivo ve zkoumané betonové směsi bylo plně nahrazeno (100 %) recyklovaným betonovým kamenivem. Jemně mleté sklo bylo použito jako částečná náhrada cementu v pojivu v dávce 20 % hm. V kombinaci s plazmatickou povrchovou úpravou skleněných částic bylo cílem dosáhnout lepšího spojení mezi recyklovaným kamenivem a mikrostrukturou kompozitu, a tím pozitivně ovlivnit výsledné mechanické vlastnosti.
Čtěte také: Metody prevence
tags: #hydrogenace #metody #odpady
Oblíbené příspěvky:
Kontakt
Zelaná Hrebová, z.s.
[email protected]
IČ: 06244655
Paskovská 664/33
Ostrava-Hrabová
72000
Bc. Jana Veclavaková, DiS.
tel. 774 454 466
[email protected]
Jaena Batelk, MBA
tel. 733 595 725
[email protected]