Infraestructuras para la gestión de los residuos de baja y media

Infraestructuras para la gestión de los
residuos de baja y media actividad
PABLO ZULUAGA
Jefe del Departamento de Ingeniería RBMA de ENRESA
RESUMEN
Tanto las centrales nucleares como la investigación, la medicina y
la industria generan residuos radiactivos, en gran parte de baja y media actividad. La producción acumulada de estos residuos es de
24.000 m3, generándose actualmente unos 800 m3/año, tras un esfuerzo en su reducción de ENRESA y las centrales nucleares.
Para la gestión de estos residuos ENRESA dispone de la Instalación de
El Cabril, en la provincia de Córdoba, uno de los primeros proyectos
sometidos a declaración de impacto ambiental. Esta Instalación tiene
el objetivo de almacenar definitivamente los residuos de baja y media
actividad. Adicionalmente dispone de instalaciones de tratamiento, almacenamiento temporal, y laboratorios de caracterización de residuos.
La instalación se completa con una fábrica de contenedores de hormigón, e instalaciones auxiliares para su vigilancia, operación y mantenimiento.
Los criterios básicos de proyecto son:
— Aislamiento del almacenamiento, dotándolo de un sistema de barreras múltiples, situado en una zona no inundable;
— Limitación de la radiactividad.
Los residuos, en algunos casos tras un tratamiento previo, se introducen en contenedores de 11 m3. Estos se depositan en unas celdas
de hormigón. Las celdas en operación están protegidas por un techado móvil, que soporta una grúa de 32 toneladas. Bajo cada fila de celdas hay una galería visitable, que contiene los sistemas de drenajes.
Tras completar una zona se procederá a su sellado final, mediante una
cobertura multicapa.
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En el Edificio de Acondicionamiento se destacan los sistemas de incineración, compactación, acondicionamiento de residuos de instalaciones radiactivas y acondicionamiento final de bidones.
Los laboratorios incluyen sistemas de espectrometría; una celda para
la extracción de testigos, preparación de probetas, ensayos mecánicos
y retirada de la envolvente metálica de bidones; sistemas de ensayos
de lixiviación y laboratorios radioquímicos.
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1.
INTRODUCCIÓN
Tanto las centrales nucleares como la investigación, la medicina y la industria generan residuos radiactivos, en gran parte de baja y media actividad. La producción acumulada de estos residuos es de 24.000 m3, generándose actualmente unos 800 m3/año,
tras un esfuerzo en su reducción de ENRESA y las centrales nucleares.
Para la gestión de estos residuos ENRESA dispone de la Instalación de El Cabril,
en la provincia de Córdoba, uno de los primeros proyectos sometidos a declaración de
impacto ambiental. Esta instalación tiene el objetivo de almacenar definitivamente los
residuos de baja y media actividad. Adicionalmente dispone de instalaciones de tratamiento, almacenamiento temporal, y laboratorios de caracterización de residuos. La instalación se completa con una fábrica de contenedores de hormigón, e instalaciones auxiliares para su vigilancia, operación y mantenimiento.
2.
PRINCIPIOS DE GESTIÓN DE LOS RESIDUOS
El Organismo Internacional de Energía Atómica editó en 1995 unos Principios para
la gestión de los residuos radiactivos para el cumplimiento del objetivo de gestionar los
residuos de modo que se proteja la salud humana y el medio ambiente ahora y en el
futuro, sin imponer cargas indebidas a las generaciones venideras.
Estos principios son:
1.
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7.
8.
9.
Protección de la salud humana.
Protección del medio ambiente.
Protección más allá de las fronteras nacionales.
Protección de las generaciones futuras.
No imposición de cargas indebidas a las generaciones futuras.
Existencia de un marco legal apropiado.
Control de la generación de residuos.
Interdependencias entre la generación y gestión de los residuos.
Seguridad de las Instalaciones.
A estos nueve principios yo añadiría un décimo de realizar la gestión al menor coste razonablemente alcanzable, respetando los requisitos anteriores.
3.
GESTIÓN DE RESIDUOS DE BAJA Y MEDIA ACTIVIDAD
3.1.
Criterios generales
El elemento fundamental de la gestión de los residuos de esta categoría es la instalación de El Cabril. Hay un sistema completo que cubre todas las etapas de la gestión
desde el control de la producción a su almacenamiento final.
Los objetivos de una instalación de almacenamiento en superficie son:
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La protección inmediata y diferida de las personas (trabajadores y público) y del
medio ambiente.
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La posibilidad de permitir la libre utilización del emplazamiento tras un período
de control su superior a 300 años.
En el caso español se ha adoptado un tercer criterio de permitir la recuperación de
los residuos en caso de necesidad, lo que ha llevado a la utilización de contenedores.
Para cumplir estos objetivos, dos son los criterios básicos:
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El aislamiento del agua mediante un sistema multibarreras y situando los residuos por encima de niveles de inundación y freáticos, y del hombre mediante el
mencionado control institucional.
La limitación de actividad, de modo que en todos los escenarios previsibles no
haya impactos.
3.2.
La Instalación de El Cabril
La instalación de El Cabril (figura 1) consta de los antiguos módulos de almacenamiento temporal, y de la nuevas instalaciones puestas en servicio en 1992. Estas tienen
capacidad para almacenar definitivamente los residuos de baja y media previsibles en
España hasta el año 2016 o más si se confirmara la tendencia en la reducción de volumen. Igualmente tiene capacidad de tratamiento de los residuos radiactivos de instalaciones radiactivas, de tratamiento de algunas corrientes de instalaciones nucleares (p.
ej.: compactables) y de reacondicionamiento en contenedores. Tiene también capacidad
de almacenamiento temporal para regular la operación, incluyendo la necesaria para absorber los residuos generados en el incidente mencionado. El Cabril dispone también
de un Laboratorio de Verificación para permitir la caracterización y aceptación de los
diversos tipos de residuos y apoyar en el control de su producción. Adicionalmente, en
El Cabril, se fabrican los contenedores actualmente utilizados en el almacenamiento de
residuos.
Los residuos —bidones ya solidificados, compactables— se reacondicionan en contenedores de hormigón con capacidad para 18 bidones estándar de 0,22 m3 (figura 2).
Estos se depositan en celdas de hormigón armado, de las hay construidas 28. Una vez
llenas se sellan con una losa de hormigón armado y se impermeabilizan (cobertura provisional). La celda en operación está cubierta por un techado móvil, que, además, soporta los elementos de manutención (puente grúa de 32 t, mandado desde la Sala de
Control del Edificio de Acondicionamiento. Hay dos techados sobre carriles.
Cada fila de celdas dispone de una galería de inspección por la que circulan dos
sistemas de drenaje: el de pluviales para la celdas aún no explotadas, y la de control de
infiltraciones, a la se conecta a través de un tanque de control individual.
Este sistema finaliza en un tanque enterrado de 100 m3 y funciona por gravedad.
La instalación está dividida en dos zonas. La Zona de Almacenamiento, esta situada en una loma, rodeada por una red de arroyos que controlan el funcionamiento hidrogeológico, permitiendo una buena vigilancia (junto a la red de sondeos). La Zona
de Edificios, en la que están los edificios de acondicionamiento, laboratorios y auxiliares (seguridad, taller, administración, servicios técnicos, servicios generales, recepción).
El edificio de acondicionamiento contiene la sala de control; la zona de residuos
de pequeños productores (sala de recogida de líquidos, sala de operación, con cajas de
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guantes, equipo de inmovilización, sistema de incineración, taller caliente); la zona de
transferencia (diversas salas para el traslado con mando remoto de los bidones desde
los camiones a los contenedores. Esta zona incluye un equipo de supercompactación
de 1200 t; una zona de manejo de contenedores, conectada con la anterior mediante
carretones eléctricos sobre carriles, una zona de inyección de mortero (dividida en dos
áreas; una en zona controlada para la inmovilización de líquidos de II.RR, otra en zona
no reglamentada, para el equipo de inyección y los silos de mortero seco).
El Laboratorio de Verificación consta de:
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Una celda de manipulación para extraer testigos de bultos reales taladrándolos en
seco y contándolos a dimensiones normalizadas, y para retirar la envolvente metálica. Igualmente dispone de equipos de ensayos mecánicos de resistencia.
Una celda de alícuotas.
Una sala de espectrometría para determinar espectros o heterogéneos, así como
de probetas.
Sala de ensayos de lixiviación sobre las probetas extraídas o sobre bidones reales
(retirando previamente la envoltura metálica).
Sala de operación y control, desde donde se manejan con telemanipulador.
Sala de preparación muestras.
Sala de medidas.
Ambos edificios tienen un complejo sistema de ventilación para barrer el ambiente
y mantener en depresión los locales y equipos con riesgo de contaminación.
3.3.
Aceptación y caracterización de residuos
Una parte importante del sistema de gestión es el adecuado control de los residuos
recibidos.
Se establece una clasificación (Niveles 1 y 2) en función de la actividad, para concentrar los esfuerzos en los residuos que contienen la mayor parte de la actividad almacenada.
Igualmente los bultos se dividen en tipificados (los que se producen normalmente)
y no tipificados (anteriores al establecimiento del sistema, o los que se dan en cantidades ínfimas).
La metodología general puede resumirse así:
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El productor prepara, para cada corriente o tipo de bulto, un documento descriptivo del bulto (DDB), en el que se indican los procedimientos de fabricación,
las características del residuo bruto, las dosificaciones, los controles y el sistema
de calidad.
ENRESA revisa el DDB y lo acepta, en su caso. La revisión del método de determinación de la actividad es un elemento básico.
ENRESA prepara un programa de ensayos de caracterización sobre probetas simuladas o bultos testigo, preparadas según el DDB aprobado. En general en el
Laboratorio de El Cabril, complementado en ocasiones por el CIEMAT, se realizan los ensayos de caracterización.
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Si los ensayos dan resultados satisfactorios se aprueba el tipo de bulto. El conjunto de documentación de soporte (DDB, Programa de Caracterización, Evaluación de resultados) constituye lo que denomina Libro de Proceso.
El productor puede generar y entregar bultos realizados de acuerdo con el DDB
aprobado.
Existen con posterioridad varios controles adicionales:
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Aceptación documental de bultos concretos: El productor envía las fichas (informáticas) de cada bulto producido. Se comprueba, con ayuda de un sistema informático (el SGR), la aceptabilidad de dichos bultos.
Inspecciones de retirada. La transferencia de la responsabilidad del residuo se realiza en la valla de la instalación nuclear. Inspectores de ENRESA verifican la documentación de cada bulto y comprueban algunos parámetros (tasa de dosis, contaminación) antes de la retirada.
Controles de producción (inspecciones al proceso). Se verifica periódicamente,
generalmente en el momento en que se está produciendo el tipo de bulto de que
se trate, el proceso de fabricación, incluyendo la revisión de toda la documentación (certificados de materiales, hojas de datos de laboratorio, calibraciones, etc.)
relativa a los bultos generados en el proceso.
Verificaciones técnicas. Aleatoriamente se escoge un bulto real de los que entran
en El Cabril y se envía al Laboratorio. Hay tres niveles de verificación que van
desde el ensayo no destructivo (medida en el equipo de espectrometría) hasta un
conjunto de ensayos completos.
3.4.
Reducción de volumen
Una preocupación constante de ENRESA ha sido la reducción de producción de residuos. Se han establecido acuerdos con las centrales nucleares para implantar mejoras
en la gestión, tales como:
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Mejoras en la segregación de compactables.
Segregación de drenajes contaminados y no contaminados.
Secado de lodos.
Descontaminación
Estas mejoras han llevado a reducir la producción desde los casi 7000 bidones / año
en 1990, hasta menos de 5000 en los años 1996 y 1997, o menos de 3000 en el año
1998. Hay que indicar que no se pueden analizar años aislados, ya que hay operaciones (p. ej.: cambios de Generadores de Vapor) o simplemente la coincidencia o no de
recargas en el año que intervienen en el volumen generado. Nuestro objetivo es el mantenimiento de estas 3000 t/año de 1998.
3.5.
Transporte
En el texto completo de la ponencia se incluye una descripción de los requisitos de
la reglamentación de transportes (ADR).
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Se transportan anualmente entre 8.000-9.000 bidones de 0,2 m3 desde las centrales
a El Cabril. La cifra acumulada a 31-12-2000 es de 68.000 bultos, esto es el 65% de la
producción acumulada.
Adicionalmente se transportan 124 m3 de residuos de instalaciones, y, en 19981999, esperamos que con carácter excepcional, se recibieron 1.200 m3 de residuos del
incidente acaecido en una acería de Los Barrios.
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