具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫及方法技術

本發明專利技術公開了一種具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫，內襯砌內設有填充細沙環槽，內襯砌頂部設有透氣混凝土板，透氣混凝土板頂部設有壓碎巖層，運輸卸貨通道與頂蓋相連處設有內透氣混凝土墻、外透氣混凝土墻和過濾細沙層。本發明專利技術還公開了一種具有氣載放射物質過濾排放功能的低中放廢物處置方法，砌筑內襯砌，在內襯砌與廢物包的間隙填滿細沙；在內襯砌頂部澆筑透氣混凝土板，在透氣混凝土板頂部堆積形成壓碎巖層；運輸卸貨通道砌筑內透氣混凝土墻、外透氣混凝土墻和過濾細沙層。本發明專利技術既能防止氣體累積超壓影響洞室結構，又能過濾氣溶膠中放射性物質，還不影響洞室防水，可以廣泛應用于核電領域。

With LILW disposal method of airborne radioactive emissions and filtering function

The invention discloses a filtering function of airborne radioactive emissions LILW disposal, inner lining is filled with fine sand concrete plate is provided with a ring groove, breathable lining top, breathable concrete plate is arranged on the top of a rock crushing, transportation and cover is provided with a discharge channel is connected to the air inside the concrete wall, concrete wall and the fine filtration of air sand. The invention also discloses a LILW disposal method of airborne radioactive substances emissions filtering function, masonry lining, lining, and clearance of waste packages filled with sand; inner lining top pouring concrete slab in concrete permeable, breathable top plate formed crushed rock; transportation unloading channel air inside the concrete walls and masonry permeable concrete wall and fine sand filter. The invention can prevent gas from accumulating overpressure, influence the structure of the cavern, and can filter radioactive substances in the aerosol, and does not influence the waterproof of the cavern, and can be widely applied to the nuclear power field.

【技術實現步驟摘要】
具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫及方法
本專利技術涉及核電領域，特別是涉及一種具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫及方法。
技術介紹
根據我國相關法規，對于核電廠產生的低中放廢物，一般采用近地表處置的方法，但對于其中的長壽命低中放廢物，參考國際上的經驗，則需要采用處置深度更深的巖洞型處置。巖洞處置庫一般有隧洞式、筒倉式等形式，其中筒倉式由于處置深度更深，一般用來處置中放廢物。低中放處置庫的建造原則就是在300-500年的時間保證對放射性物質的包容，防止核素隨地下水和氣體遷移到環境中。低中放處置庫中氣載放射性物質主要為氣溶膠形式，氣體來源主要包括：筒倉襯砌混凝土鋼筋、廢物鋼桶和鋼箱的腐蝕氫氣；微生物分解氣體；有機廢物輻照降解氣體等，對于這些攜帶放射性核素的氣體，首先要保證處置庫回填關閉后氣體能夠釋放出洞室，尤其對于縱向處置深度較深的筒倉，防止氣體累積超壓對洞室結構穩定性的影響，另一方面，放射性氣溶膠在從洞室排除之前要經過過濾，防止核素隨氣體遷移。因此需要關注洞室回填材料和封堵材料的選擇和布置。目前國內還沒有建成的巖洞型處置庫，國外相關報道中，筒倉式處置庫的回填材料主要有三種形式。第一種采用透氣性水泥砂漿進行整體灌漿，可以保證氣體釋放，但是水泥砂漿對核素的吸附效果較差，防水作用也一般；第二種采用礫石或壓碎巖，回填透氣性較好，但對核素的吸附和整體防水效果較差；第三種采用黏土回填，黏土的高吸附性可以阻滯核素遷移，但透氣性能稍差。
技術實現思路
本專利技術的目的是為了克服上述
技術介紹
的不足，提供一種具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫及方法，使其既能保證洞室內氣體的釋放，防止氣體累積超壓對洞室結構產生影響，又能實現對氣溶膠中的放射性物質進行過濾，防止核素隨氣體遷移，還可以保證不影響洞室的防水功能。本專利技術提供的一種具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫，包括設有內襯砌、外襯砌和頂蓋的地下筒倉，所述頂蓋側面設有運輸卸貨通道，所述內襯砌內設有填滿內襯砌與廢物包之間間隙的填充細沙環槽，所述內襯砌頂部設有周緣與外襯砌側壁相連的透氣混凝土板，所述透氣混凝土板頂部設有延伸至地下筒倉頂蓋的壓碎巖層，所述運輸卸貨通道與頂蓋相連處設有內透氣混凝土墻，所述運輸卸貨通道靠近出口的一端設有外透氣混凝土墻，所述內透氣混凝土墻和外透氣混凝土墻之間的空腔設有過濾細沙層。在上述技術方案中，所述透氣混凝土板和壓碎巖層之間設有頂部黏土砌塊層，所述頂部黏土砌塊層各黏土砌塊之間設有透氣孔。在上述技術方案中，所述透氣孔中灌有細沙。在上述技術方案中，所述內襯砌和外襯砌之間的空腔設有環狀黏土層。在上述技術方案中，所述外透氣混凝土墻外側設有通道黏土砌塊墻。本專利技術提供的一種具有氣載放射物質過濾排放功能的低中放廢物處置方法，包括如下步驟：一、在地下筒倉內砌筑與外襯砌相隔一段距離的內襯砌，當廢物包達到處置容量后，在內襯砌與廢物包之間的間隙填滿細沙，形成填充細沙環槽；二、在內襯砌頂部澆筑周緣與外襯砌側壁相連的透氣混凝土板，并在透氣混凝土板頂部堆積壓碎巖直至頂蓋，形成壓碎巖層；三、在運輸卸貨通道與頂蓋相連處砌筑內透氣混凝土墻，在運輸卸貨通道靠近出口的一端砌筑外透氣混凝土墻，在內透氣混凝土墻和外透氣混凝土墻之間的空腔填滿細沙，形成過濾細沙層。在上述技術方案中，所述步驟一中，在內襯砌和外襯砌之間的空腔堆放黏土砌塊，形成環狀黏土層；所述步驟二中，澆筑完透氣混凝土板后，在透氣混凝土板上堆放黏土砌塊形成頂部黏土砌塊層，堆放黏土砌塊時留出透氣孔，并向透氣孔中填充細沙，然后再在頂部黏土砌塊層上堆積壓碎巖，形成壓碎巖層；所述步驟三中，在外透氣混凝土墻外側堆疊黏土砌塊，形成通道黏土砌塊墻。在上述技術方案中，所述透氣孔橫向間距尺寸小于1厘米。在上述技術方案中，所述內襯砌的砌筑高度與廢物包的堆碼高度持平。本專利技術具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫及方法，具有以下有益效果：筒倉的處置庫達到處置容量后，處置區外側和頂部布置黏土砌塊，黏土的高吸附性實現對核素的阻滯，黏土的不透水性可以防止或阻滯地下水的入侵，黏土砌塊的堆放間隙可以保證氣體的釋放。筒倉頂蓋的壓碎巖層和透氣混凝土板可以作為氣體釋放通道，而運輸卸貨通道中的細沙在作為氣體釋放通道的同時還具有氣溶膠核素過濾功能。通過本專利技術保證了筒倉內氣體的釋放，防止洞室氣體累積超壓，同時通過黏土和細沙實現了對氣載放射性物質的吸附和過濾，防止和阻滯了氣載核素的遷移。附圖說明圖1為本專利技術具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫的1結構剖視示意圖。具體實施方式下面結合附圖及實施例對本專利技術作進一步的詳細描述，但該實施例不應理解為對本專利技術的限制。參見圖1，本專利技術具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫，包括設有內襯砌1.1、外襯砌1.2和頂蓋1.3的地下筒倉1，所述頂蓋1.3側面設有運輸卸貨通道13，所述內襯砌1.1內設有填滿內襯砌1.1與廢物包2之間間隙的填充細沙環槽4，所述內襯砌1.1頂部設有周緣與外襯砌1.2側壁相連的透氣混凝土板5，所述透氣混凝土板5頂部設有延伸至地下筒倉1頂蓋1.3的壓碎巖層8，所述運輸卸貨通道13與頂蓋1.3相連處設有內透氣混凝土墻9，所述運輸卸貨通道13靠近出口的一端設有外透氣混凝土墻11，所述內透氣混凝土墻9和外透氣混凝土墻11之間的空腔設有過濾細沙層10。所述透氣混凝土板5和壓碎巖層8之間設有頂部黏土砌塊層6，所述頂部黏土砌塊層6各黏土砌塊之間設有透氣孔7。所述透氣孔7中灌有細沙。所述內襯砌1.1和外襯砌1.2之間的空腔設有環狀黏土層3。所述外透氣混凝土墻11外側設有通道黏土砌塊墻12。本專利技術具有氣載放射物質過濾排放功能的低中放廢物處置方法，包括如下步驟：步驟一、在地下筒倉1內砌筑與外襯砌1.2相隔一段距離的內襯砌1.1，所述內襯砌1.1的砌筑高度與廢物包2的堆碼高度持平，當廢物包2達到處置容量后，在內襯砌1.1與廢物包2之間的間隙填滿細沙，形成填充細沙環槽4，在內襯砌1.1和外襯砌1.2之間的空腔堆放黏土砌塊，形成環狀黏土層3；步驟二、在內襯砌1.1頂部澆筑周緣與外襯砌1.2側壁相連的透氣混凝土板5，在透氣混凝土板5上堆放黏土砌塊形成頂部黏土砌塊層6，堆放黏土砌塊時留出透氣孔7，所述透氣孔7橫向間距尺寸小于1厘米，并向透氣孔7中填充細沙，然后再在頂部黏土砌塊層6上堆積壓碎巖直至頂蓋1.3，形成壓碎巖層8；步驟三、在運輸卸貨通道13與頂蓋1.3相連處砌筑內透氣混凝土墻9，在運輸卸貨通道13靠近出口的一端砌筑外透氣混凝土墻11，在內透氣混凝土墻9和外透氣混凝土墻11之間的空腔填滿細沙，形成過濾細沙層10，在外透氣混凝土墻11外側堆疊黏土砌塊，形成通道黏土砌塊墻12。本專利技術的原理如下：用于廢物處置的地下筒倉1在達到處置容量后，需要進行回填封堵，最終對處置場實施關閉。但是在300到500年的處置周期內，地下筒倉1襯砌中的結構鋼筋，以及廢物包2的鋼箱或鋼桶會由于地下水的腐蝕產生氫氣，而廢物包2中的樹脂等有機物質會在輻照環境下產生降解氣體，另外包括地下微生物分解產生的氣體，在處置周期內氣體的累積會影響地下筒倉1的結構穩定性，需對氣體進行排放。同時氣體釋放時氣溶膠也會攜帶放射性核素進行遷移，因此本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫，包括設有內襯砌(1.1)、外襯砌(1.2)和頂蓋(1.3)的地下筒倉(1)，所述頂蓋(1.3)側面設有運輸卸貨通道(13)，其特征在于：所述內襯砌(1.1)內設有填滿內襯砌(1.1)與廢物包(2)之間間隙的填充細沙環槽(4)，所述內襯砌(1.1)頂部設有周緣與外襯砌(1.2)側壁相連的透氣混凝土板(5)，所述透氣混凝土板(5)頂部設有延伸至地下筒倉(1)頂蓋(1.3)的壓碎巖層(8)，所述運輸卸貨通道(13)與頂蓋(1.3)相連處設有內透氣混凝土墻(9)，所述運輸卸貨通道(13)靠近出口的一端設有外透氣混凝土墻(11)，所述內透氣混凝土墻(9)和外透氣混凝土墻(11)之間的空腔設有過濾細沙層(10)。

【技術特征摘要】
1.一種具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫，包括設有內襯砌(1.1)、外襯砌(1.2)和頂蓋(1.3)的地下筒倉(1)，所述頂蓋(1.3)側面設有運輸卸貨通道(13)，其特征在于：所述內襯砌(1.1)內設有填滿內襯砌(1.1)與廢物包(2)之間間隙的填充細沙環槽(4)，所述內襯砌(1.1)頂部設有周緣與外襯砌(1.2)側壁相連的透氣混凝土板(5)，所述透氣混凝土板(5)頂部設有延伸至地下筒倉(1)頂蓋(1.3)的壓碎巖層(8)，所述運輸卸貨通道(13)與頂蓋(1.3)相連處設有內透氣混凝土墻(9)，所述運輸卸貨通道(13)靠近出口的一端設有外透氣混凝土墻(11)，所述內透氣混凝土墻(9)和外透氣混凝土墻(11)之間的空腔設有過濾細沙層(10)。2.根據權利要求1所述的具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫，其特征在于：所述透氣混凝土板(5)和壓碎巖層(8)之間設有頂部黏土砌塊層(6)，所述頂部黏土砌塊層(6)各黏土砌塊之間設有透氣孔(7)。3.根據權利要求2所述的具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫，其特征在于：所述透氣孔(7)中灌有細沙。4.根據權利要求1中任一項所述的具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫，其特征在于：所述內襯砌(1.1)和外襯砌(1.2)之間的空腔設有環狀黏土層(3)。5.根據權利要求1中任一項所述的具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫，其特征在于：所述外透氣混凝土墻(11)外側設有通道黏土砌塊墻(12)。6.根據權利要求5所述的具有氣載放射性過濾排放功能的低中放廢物處置庫，其特征在于：所述透氣混凝土板(5)、內透氣混凝土墻(9)和外透氣混凝土墻(11)均為多孔混凝...

【專利技術屬性】
技術研發人員：鈕新強，金乾，趙鑫，喻飛，劉爽，袁博，劉凱，楊超，龍琎，胡超，
申請(專利權)人：長江勘測規劃設計研究有限責任公司，
類型：發明
國別省市：湖北,42