Diseño de un edificio tecnológico para el tratamiento de residuos radiactivos

Abstract

Este proyecto da solución al problema de la acumulación de residuos sólidos radiactivos de baja actividad producidos por organizaciones y empresas relacionadas con la actividad nuclear de un país genérico, debido a que el país no posee de los centros adecuados para el tratamiento de este tipo de residuos. El diseño de un Edificio Tecnológico de Tratamiento de residuos radiactivos de baja actividad realizado propone una respuesta aplicable a países con una utilización media de las tecnologías nucleares (con varios reactores nucleares en operación y centros de investigación, además de instituciones médicas y centros industriales que también contribuirán a la generación de residuos). El Edificio Tecnológico tendrá que ser capaz de tratar residuos de distinta naturaleza recibidos en un mismo contenedor, que tendrán que clasificarse y procesarse según sus características para alcanzar el nivel de seguridad del residuo final requerido (según Criterios de Aceptación del Almacén Final). De todas las tecnologías existentes para el tratamiento de residuos de baja actividad se procede a evaluar cada una según los ciertos criterios derivados del estado de la técnica de cada tecnología, de su seguridad y cumplimiento de la normativa del sector y finalmente de los criterios económicos fijados por el presupuesto del proyecto. De la evaluación se obtienen las tecnologías a implantar en el edificio. Se define también la maquinaria auxiliar a utilizar en el edificio, todo ello destinado a hacer una integración real de los equipos en el layout del edificio una vez esté diseñado. Con el fin de elegir los proveedores de los equipos se ha de conocer la capacidad de procesamiento necesaria por cada uno. Esto depende del volumen de residuo a tratar. En este proyecto se realiza un estudio a nivel europeo de las fuentes de residuos radiactivos solidos de baja intensidad más comunes y, a partir de los datos recolectados, se realiza un inventario nacional de residuos para un país hipotético. Esto definirá el volumen de producto a tratar por año, clasificado según sus características. Una vez se sepa la cantidad de residuo anual a tratar se dimensionan los equipos y se realiza un exhaustivo análisis de los proveedores existentes. De los resultados del análisis de proveedores se escogerán los que van a suministrar los equipos a instalar en el edificio tecnológico. En la siguiente fase se pasa al diseño puro del edificio. Se parte de una planta impuesta y se adapta esta, diseñando la disposición y tamaño de las distintas salas necesarias. Además de las salas destinadas a equipos se tienen en cuenta otras muchas necesidades que aplican al edificio tecnológico diseñado, como las salas destinadas a sistemas auxiliares, salas de tránsito de personas, salas de seguridad, etc. Del estudio de requerimientos y espacios disponibles y siempre teniendo en cuenta los requisitos de seguridad que regulan el sector, se realiza una propuesta del layout final del edificio, que tendrá que ser validada por el departamento de ingeniería civil en fases posteriores del proyecto. Uno de los mayores retos en el diseño de un Edificio Tecnológico para el tratamiento de residuos es conseguir integrar las diversas líneas de procesado de los distintos residuos. También se propone una integración de las diferentes líneas de proceso de residuos llevadas a cabo en el edifico, calculando además el tiempo que tarda el residuo en ser procesado en cada una de esas líneas. Finalmente se hace una valoración del resultado obtenido, de la efectividad del diseño y de los aspectos que podrían mejorarse con vistas a las siguientes fases del proyecto.

This project solves the problem of the accumulation of low-level radioactive solid waste produced by organizations and companies related to the nuclear activity of a generic country, because the country does not have adequate centers for the treatment of this kind of waste. The design of a low-level radioactive waste treatment technology building proposes a response applicable to countries with a medium use of nuclear technologies (with several nuclear reactors in operation and research centers, as well as medical institutions and industrial centers that also will contribute to the generation of waste). The Technological Building will have to be able to treat waste of different nature received in the same container, which will have to be classified and processed according to its characteristics to reach the level of safety of the final waste required (according to Final Storage Acceptance Criteria). Of all existing technologies for the treatment of low-level waste, each one is evaluated according to certain criteria derived from the state of the art of each technology, its safety and compliance with the sector's regulations and finally the economic criteria set by the project budget. The evaluation provides the technologies to be implemented in the building. It also defines the auxiliary machinery to be used in the building, all intended to make a real integration of the equipment in the layout of the building once it is designed. In order to choose the suppliers, the processing capacity required by each one of the equipments has to be known. This depends on the volume of waste to be treated. This project carries out a study at a European level of the most common sources of low-level solid radioactive waste and, based on the data collected, a national inventory of waste is estimated for a hypothetical country. This will define the volume of product to be treated per year, classified according to its characteristics. Once the amount of annual waste to be treated is known, the equipment is dimensioned and an exhaustive analysis of the existing suppliers is made. From the results of the analysis of suppliers will be chosen those who will supply the equipment to install in the technological building. In the next phase the project moves to the pure design of the building. It departs from an imposed plant to be adapted, designing the layout and size of the different rooms needed. In addition to the equipment rooms, there are many other needs that apply to the designed technological building, such as rooms for auxiliary systems, people's transit rooms, security rooms, etc. From the study of the requirements and available spaces,and always taking into account the safety requirements that regulate the sector, a proposal is made for the final layout of the building, which will have to be validated by the civil engineering department in later phases of the project. One of the biggest challenges in the design of a Technological Building for the treatment of waste is to be able to integrate the different lines of processing of the different residues. It also proposes an integration of the different lines of waste processing carried out in the building, also calculating the time it takes the residue to be processed in each of these lines. Finally, an evaluation of the solution is made. The effectiveness of the design I s assessed and the aspects that could be improved in the following phases of the project are identified.