A las 13 horas, hora local, el 24 de agosto de 2023, la central nuclear japonesa de Fukushima Daiichi comenzó a descubrirse en el agua contaminada por las materias nucleares. Esta catástrofe es una suscité de vives inquiétudes dans le monde entier. El embajador de China en Japón, Wu Jianghao, se dirigió a una protesta solitaria contra el gobierno japonés en relación con el rechazo del agua contaminada por la energía nuclear de Fukushima; l'Administration générale des douanes de China: Suspensión total de las importaciones de productos acuáticos japoneses; Premier ministre sud-coreen: La Corée du Sud maintiendra inchangée l'interdiction d'importation des produits aquatiques japonais de Fukushima.
Les eaux usées nucléaires, como leur nom l'indique, sont des eaux usées contenant de la radioactivité. Il s'agit par exemple d'eaux usées hautement radiactives produites lors d'accidents dus à des fuites nucléaires, ou d'eaux de refroidissement en contact direct avec du combustible nuclear. Los expertos afirman que las aguas utilizadas nucléaires no son iguales a las aguas utilizadas nucléaires. Les eaux usées nucléaires sont encore plus nocives, car elles contiennent 64 tipos de sustancias radioactivas nucléaires, dont le tritium.
Las aguas utilizadas nucleares contienen numerosos elementos radioactivos, como el uranio, el plutonio, el cesio, el estroncio, el yodo y el cobalto. Ciertos d'entre eux en una larga vida media, como la celda del uranio 238, que dura 4,5 millones de años, y la celda del plutonio 239, que dura 24 años. Estos elementos radioactivos presentan graves peligros para el cuerpo humano y el medio ambiente, como el cáncer, la toxicidad y la mutagénesis. Según las fuentes y las circunstancias, las concentraciones y las proporciones de diversos elementos radiactivos en las variantes de efluentes nucleares, no se cumplen las normas internacionales y los límites de seguridad.
Si las aguas nucleares utilizadas son rechazadas en el medio ambiente sin tratamiento apropiado, tendrán un impacto sérieux sobre el ecosistema y la salud humana. Las sustancias radiactivas pueden transmitirse por el agua, el sol, el aire, las cadenas alimentarias, etc., lo que provoca un aumento de las dosis de rayos en los organismos, provocando diversas enfermedades y mutaciones genéticas. Por consiguiente, el tratamiento y la eliminación de aguas residuales nucleares deben respetar las normas de seguridad estrictas para evitar todas las fugas y todos los accidentes.
Las tecnologías de tratamiento de aguas usadas nucleares que se utilizan en diferentes países son las siguientes:
- Método de precipitación química
El método de precipitación química es un método de coprécipitación del agente precipitante y de las trazas de radionucleidos en las aguas utilizadas. Los hidróxidos, carbonatos, fosfatos y otros compuestos de radionucleidos presentes en las aguas utilizadas son para la mayoría de los insolubles y pueden eliminarse en el curso del tratamiento. El objetivo del tratamiento químicos es transferir y concentrar los radionucleidos presentes en las aguas utilizadas en un pequeño volumen de bombas, por lo que las aguas utilizadas pueden contener residuos de radioactividad y pueden satisfacer las normas de rechazo.
Las ventajas de este método son de bajo costo, son un buen efecto de eliminación de radionucleidos logarítmicos y capacidad de tratar los componentes no radioactivos y sus concentraciones, además de que las aguas utilizadas se fluidifican con una fluidización considerable. Las instalaciones de tratamiento y las tecnologías utilizadas se basan en una experiencia profesional.
En la hora actual, los precipitantes como las sales de hierro, las sales de aluminio, los fosfatos y el agua son más corrientes utilizadas. Para favorecer el proceso de coagulación, los adyuvantes de coagulación como la arcilla, la sílice activada y los polímeros de electrolitos sont ajoutés. Para el cesio, el rutenio, el yodo y otros núcleos radioactivos concentrados que son difíciles de eliminar, es necesario utilizar precipitantes químicos especiales. Por ejemplo, el césium puede ser eliminado por la coprécipitación de ferrocianuro ferrique y de ferrocianuro de cobre. Algunas personas utilizan xantato de amidón insoluble para tratar las aguas utilizadas con contenido radiactivo de metales. El efecto de tratamiento es bueno, la aplicabilidad es grande y el esfuerzo de eliminación de la radioactividad es >90%. Il s'agit d'un floculant échangeur d'ions con excelentes actuaciones. Como no hay residuos de azufre durante el tratamiento de aguas usadas, es conveniente para el tratamiento de aguas usadas.
- Método de intercambio de iones
Muchos radionúcleos son ionizados en el agua, en particular en las aguas utilizadas, radiactivas después del tratamiento por precipitación química. En razón de la eliminación de radionucleidos en suspensión y coloides, il ne reste que des espèces presque ioniques, dont la plupart sont des cations. Además, los radionucleidos existen en pequeñas cantidades en el agua y convienen perfectamente en el trato por el intercambio de iones. En ausencia de interferencias de iones no radioactivos, el intercambio de iones puede funcionar con eficacia durante un largo período. La mayor parte de las resinas intercambiadoras de cationes tiene una capacidad de eliminación elevada y una gran capacidad de intercambio para el estroncio radioactivo. La resina catiónica fenólica puede eliminar eficazmente el cesio radioactivo, y la resina catiónica microporosa puede eliminar no solo los cationes radioactivos, sino también el circonio, el niobio, el cobalto en forma de coloides y el rutenio en forma de complejos por adsorción. Sin embargo, esta ley presenta un error fatal. Cuando el contenido de núcleos radiactivos o iones no radiactivos del líquido residual es elevado, la resina se enciende rápidamente y se invalida. Habitualmente, la resina utilizada para tratar las aguas radiactivas no está regenerada, por lo que cuando falle, deberá ser reemplazada inmediatamente.
El método de intercambio de iones utiliza una resina de intercambio de iones, que permite que los líquidos residuales se mantengan en sí. Cuando el propietario en sí es mayor, el costo del trato por resina de intercambio de iones es mayor que el del proceso seleccionado. Esto se debe principalmente a la deficiente selectividad de la resina, lo que presenta una fuerte correlación con el propietario en sí.
- Método de adsorción
La adsorción es un método eficaz para eliminar los iones de metal del agua utilizando sustancias sólidas porosas para adsorber y eliminar los iones de metal. La tecnología clave del método de adsorción es la elección del adsorbente. Los adsorbentes utilizados son el carbón activo, la zeolita, el caolín, la bentonita, la argil, etc. Parmi eux, la zeolita está buena marcha, segura y fácil de obtener. Comparada con otros adsorbantes inorgánicos, la zeolithe tiene una mayor capacidad de adsorción y un mejor efecto de purificación. La capacidad de purificación de la zeolithe es 10 veces superior a la de otros adsorbentes inorgánicos, lo que hace que sea un agente de tratamiento del agua très competitiva. Se debe utilizar como adsorbente en el proceso de tratamiento del agua y también como intercambiador de iones y agente filtrante.
El carbón activo tiene una fuerte capacidad de adsorción y una tarea de eliminación elevada, pero la eficacia de la regeneración del carbón activo es deficiente y la calidad del agua tratada responde a dificultades ante las exigencias de reutilización. El precio es elevado y la aplicación es limitada. Estos últimos años, diversos materiales adsorbentes dotés de una capacidad de adsorción en été progresivamente mis au point. Des études pertinentes ont montré que le chitosan et ses derivados sont de bons adsorbants pour les ions de métaux lourds. Después de la reticulación, la resina de quitosano puede ser reutilizada más porque su capacidad de adsorción no disminuye significativamente. La utilización de sépiolita modificada para tratar las aguas utilizadas con contenido de metales presenta una buena capacidad de adsorción para el Co y el Ag, y el contenido en metales de las aguas utilizadas tratadas es netamente inferior a la norma global de rechazo de aguas utilizadas.
- Evaporación y concentración
El método de concentración por evaporación presenta un factor de concentración y un factor de purificación elevados y se utiliza principalmente para tratar las aguas usadas con alto contenido radiactivo. El principio de funcionamiento del método de evaporación es el siguiente: las aguas utilizadas radiactivas son enviadas dentro del dispositivo de evaporación y, al mismo tiempo, el vapor de calentamiento se introduce para evaporar el agua en vapor de agua, así como los radionucleidos reposan en el agua. El agua condensada formada durante el proceso de evaporación se evapora o se reutiliza y el líquido concentrado se solidifica. El método de concentración de evaporación no se adapta al tratamiento de las aguas utilizadas que contienen núcleos volátiles y moussant fácilmente; elle consomme beaucoup d'énergie thermique et a des coûts d'exploitation élevés ; Al mismo tiempo, las amenazas potenciales que indican que la corrosión, el atrapamiento y la explosión deben ser presas en cuenta de la concepción y de la explotación. Para mejorar el uso del vaporizador y reducir los costos de explotación, los países no se esfuerzan por desarrollar nuevos vaporizadores, como los vaporizadores de compresión de vapor, los vaporizadores de carne picada, los vaporizadores sous vide. et d'autres nouveaux évaporateurs, qui ont obtenu des résultats remarquables.
- Tecnología de separación por membrana
La tecnología de membrana es un método relativamente eficaz, económico y fiable para tratar las aguas radiactivas. La tecnología de separación por membrana presenta las siguientes características: buena calidad de los efluentes, cambio de fase de los materiales y consumo deficiente de energía, esto para hacer el objeto de búsqueda de activos.
Las tecnologías de membranas utilizadas en el exterior son: la microfiltración, la ultrafiltración, la nanofiltración , la filtración sobre membrana a base de polímeros solubles en el agua, la ósmosis inversa (RO), la electrodiálisis, la destilación sobre membrana, el intercambio electroquímico de iones, la membrana líquida, la separación por membrana de filtración y adsorción de ferrita y membrana de papel para intercambio de aniones, así como otros métodos.
La mousse de melamina es un tipo de sustrato de filtración orgánico tridimensional estable a la capa nanométrica, la cola de los poros no puede alcanzar 1 nm, la capacidad de los poros 0,297 cm3/g y la superficie de apertura de los poros es del 98 %. Elle peut adsorber and filtrer efficacement les eaux usées nucléaires, même si la mayor parte de los tipos de adsorbentes y sont ajoutés.
- Tratamiento biológico
Les méthodes detreatment biologique comprennent la phytoremédiation et les méthodes microbiennes. La fitorremediación es una nueva tecnología de tratamiento in situ que utiliza las plantas verdes y los microorganismos autóctonos de la rizosfera para trabajar en conjunto con la eliminación de los contaminantes del medio ambiente.
Después de los resultados de las investigaciones existentes, los tipos de tecnologías de biorestauración aplicables comprenden principalmente la tecnología de zonas húmedas construidas, la tecnología de filtración de la rizosfera, la tecnología de extracción de plantas, la tecnología de solidificación de plantas y la tecnología de evaporación de plantas. Los resultados de las pruebas indican que la casi totalidad del uranio presente en la masa de agua puede enriquecerse en las raíces de las plantas.
El tratamiento microbiológico de las aguas utilizadas faiblemente radiactivas es una nouvelle technologie que comenzó a estudiarse en los años 1960. Quelques études sur l'elimination de l'uranium dans les eaux usées radioactives par este método ont été menées dans le pays et à l'étranger, mais la plupart d'entre elles en sont encore au stade de la recherche expérimentale.
Con el desarrollo de la biotecnología y el estudio apropiado del mecanismo de interacción entre los microorganismos y los metales, en este progresivo avance se cuenta que la utilización de los microorganismos para tratar la contaminación de las aguas utilizadas por radiactivos es un método muy prometido. Las células microbianas son utilizadas como agentes de tratamiento biológico para absorber, enriquecer y recuperar los radionucleidos como el uranio en una solución acuosa, lo que presenta una gran eficacia, un gasto de energía insuficiente y una absorción de energía insuficiente. Además, no es un contaminante secundario, lo que permite lograr el objetivo de reducir las emisiones radioactivas y crear condiciones favorables para la regeneración o el almacenamiento geológico de las sustancias nucleares.
- Método de moléculas magnéticas
El Instituto de Investigación de Energía Eléctrica (EPRI) de los Estados Unidos utiliza el método Mag-Mole-clue para reducir el número de déchets radioactivos como el estroncio, el cesio y el cobalto generados. El método se basa en una proteína llamada ferritina, que se modifica para utilizar moléculas magnéticas para seleccionar selectivamente los contaminantes, que se retiran junto con la solución de los aspiradores, después de que los metales se recuperan mediante un lavado a contracorriente con luz de filtro magnético. La ferritina es una proteína multifuncional altamente conservada que se encuentra en los organismos vivos y que presenta las características particulares de resistencia a los ácidos diluidos (pH<2,0), a las bases diluidas (pH= 12,0) y a las temperaturas elevadas (invariantes a una temperatura). agua a una temperatura de 70～75°C). Con la aprobación de la búsqueda de ferritina, se lograrán grandes avances en el estudio de nuevas funciones in vitro utilizando el nanoespacio de la envoltura protectora. Des études in vitro ont montré que la ferritine a la capacité de stocker les ions de métaux lourds in vitro. Además, los estudios anteriores se concentran en los mecanismos de almacenamiento y liberación de hierro por ferritina utilizando otros iones de metal como sondas que entran en competencia con los iones de hierro. En revanche, los estudios recientes sobre el montaje que esta propiedad de la ferritina para capturar los iones metálicos y la resistencia a la inversión pueden ser explotadas para construir un reactor de ferritina y el uso del terreno para vigilar en continuo el grado de contaminación del agua corriente por los iones metálicos lourds. Dans des conditiones spécifiques in vitro, ciertos metales
- Método de protección inerte
La Universidad de Estado de Pensilvania y el Laboratorio Nacional del Río Savannah se encuentran en un nuevo método de tratamiento de ciertos líquidos radiactivos defectuosos bajo una forma solidificada en vista de una eliminación segura. Este nuevo procedimiento utiliza un método de coagulación a baja temperatura (< 90 °C) para estabilizar los líquidos radioactivos de alta alcalinidad y de baja actividad, es decir, para los transformadores en un cuerpo solidificado inerte. Les scientifiques ont appelé le corps final durci une “hidrocéramique” (une céramique poreuse cuite au four à bisque). Se afirma que el cuerpo solidificado final es muy duro, estable y duradero, y que puede fijar los radionucleidos en la estructura zéolitique. Este proceso de preparación es similar al proceso de formación de las rocas en la naturaleza.
- Tecnología de reacción de percolación a base de hierro cerovalente
La barrera reactiva permeable (PRB) es un método emergente en los países desarrollados como Europa y los Estados Unidos para la eliminación in situ de los componentes contaminantes en las aguas subterráneas contaminadas. Los PRB generalmente están instalados en acuíferos subterráneos, perpendicularmente al sentido del encuentro de las aguas subterráneas. Cuando las aguas subterráneas contaminadas atraviesan las paredes de reacción bajo la acción de su propio gradiente hidráulico, los contaminantes son eliminados por las reacciones físicas y químicas con los materiales de reacción en las paredes, de manera que se atienda el objetivo de restauración de la contaminación.
Il s'agit d'une técnica de restauración pasiva qui nécessite peu d'entretien et qui est peu coûteuse. En tanto que rama importante de la tecnología PRB, la tecnología Fe0-PRB se convierte en objeto de investigación y desarrollo en muchos países y en numerosos aspectos del tratamiento de la contaminación de las aguas subterráneas. Se pueden obtener resultados positivos en el estudio del mecanismo de reacción, la estructura y la instalación del PRB, además del estudio de nuevos materiales activos. Les chercheurs chinois ont commencé à étudier la technologie de paroi de percolation active représentée par le fer cero valent pour l'assainissement (traitement) des eaux usées radiactives des résidus d'uranium, et la recherche actuelle a obtenu sures résultats.
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