FR2936611A1

FR2936611A1 - Procede d'optimisation de la gestion des dechets issus d'un programme d'assainissement et de demantelement d'une installation notamment nucleaire

Info

Publication number: FR2936611A1
Application number: FR0805368A
Authority: FR
Inventors: Doutreluingne Carole Mahe; Stephane Robic; Patrick Devaux
Original assignee: Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Current assignee: Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2010-04-02
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: WO2010037721A1; US20110288903A1; FR2936611B1

Abstract

L'installation étant composée d'un ensemble de beaux, le procédé comporte une première phase de caractérisation des déchets de ladite installation et une deuxième phase de sélection d'au moins une filière de traitement et de détermination des flux prévisionnels de déchets associés. La première phase comporte au moins : - une étape de caractérisation physique (1) et radiologique (2) de chaque local ; - une étape de caractérisation physique (3) et radiologique (4) de tous les équipements présents dans les locaux en fonction de l'étape de caractérisation des locaux ; - une étape (5) de compilation des caractéristiques physiques et radiologiques des équipements dans laquelle un descriptif d'un déchet à produire est associé aux caractéristiques physiques et radiologiques de chaque équipement ; La deuxième phase effectue la sélection d'au moins une filière de traitement et la détermination des flux prévisionnels associés en fonction des descriptifs des déchets à produire et des caractéristiques physiques et radiologiques des locaux.

Description

PROCEDE D'OPTIMISATION DE LA GESTION DES DECHETS ISSUS D'UN PROGRAMME D'ASSAINISSEMENT ET DE DEMANTELEMENT D'UNE INSTALLATION, NOTAMMENT NIJCLEAIRE La présente invention concerne un procédé d'optimisation de la gestion des déchets issus du programme d'assainissement et de démantèlement d'une installation, par exemple nucléaire. Dans la suite, pour simplifier la description, on considère une installation nucléaire à titre d'exemple non limitatif. Le domaine de l'invention est celui du démantèlement d'installations suivant les grandes phases suivantes notamment : - exploitation ; ~o - cessation définitive d'exploitation ; - mise à l'arrêt définitif ; - attente éventuelle ou surveillance ; - démantèlement ; - déclassement ; 15 - démolition éventuelle. Une des problématiques majeures de l'assainissement/démantèlement d'installations concerne la gestion des déchets. Plusieurs niveaux de problèmes différents peuvent être mis en évidence, dont les quatre principaux sont exposés ci-après. 20 Au niveau de la sûreté : il est nécessaire d'optimiser la gestion des déchets afin de pouvoir évacuer ces derniers au plus vite. Cette optimisation permettra d'obtenir, au plus vite, une installation ne présentant plus que des risques limités de contamination ou d'irradiation. Au niveau technique : il est nécessaire d'optimiser la gestion des déchets 25 afin de pouvoir prévoir les utilités éventuellement nécessaires, telles que notamment les zones tampons, nouvelles installations de traitement des déchets, pour évacuer l'ensemble des déchets et rendre le démantèlement possible.

Au niveau de l'organisation et des délais de démantèlement : il est nécessaire d'optimiser la gestion des déchets afin de rendre compatible la production des déchets avec les différentes exigences afférentes à l'élimination de ces déchets.

Enfin, au niveau des coûts : il est nécessaire d'optimiser la gestion des déchets afin de choisir les filières les plus adaptées aux déchets, notamment par la valorisation ou l'optimisation de la catégorie des déchets par le tri à la source ou par des procédés spécifiques. Dans l'industrie nucléaire, les différents problèmes mentionnés ci-dessus 10 imposent d'assurer pendant de nombreuses années la traçabilité des données importantes d'une installation nucléaire et de garantir leur fiabilité. Une difficulté principale est notamment de savoir gérer correctement et durablement un grand nombre de données. En effet, les données sont très dispersées et éparpillées car elles font appel à de nombreux domaines de 15 compétences très différents les uns des autres et sont établies sur de très longues périodes, par exemple sur plusieurs dizaines d'années. Un but de l'invention est notamment de permettre la centralisation et l'ordonnancement des données concernées pour les rendre exploitables, en particulier pour éviter les risques de pertes de d'informations ou de 20 propagation d'erreurs. A cet effet, l'invention a pour objet un procédé tel que décrit par les revendications. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'aide de la description qui suite, faite en regard de dessins annexés qui représentent : 25 la figure 1, une illustration d'étapes possibles composant une première phase du procédé selon l'invention conduisant à la caractérisation de déchets prévisionnels ; la figure 2, une illustration d'étapes possibles composant une deuxième phase du procédé selon l'invention conduisant à 30 l'optimisation de la gestion des déchets. La figure 1 illustre la première phase du procédé selon l'invention appliqué pour l'assainissement et le démantèlement d'une installation nucléaire. Cette phase conduit à la caractérisation de déchets prévisionnels propre à l'installation à assainir et à démanteler. Une installation nucléaire comporte un ensemble de locaux dans lesquels se situent des éléments ou équipements plus ou moins radioactifs. La première phase du procédé selon l'invention permet de caractériser au mieux les déchets nucléaires à produire. Cette phase de caractérisation comporte par exemple cinq étapes. Dans une première étape 1, on effectue une caractérisation physique de chaque local de l'installation. Cette caractérisation peut être réalisée par un inventaire physique des caractéristiques physiques de chaque local local. Ces caractéristiques sont par exemple les suivantes : type de local ; identification du local, par une référence notamment ; désignation du local, correspondant notamment à sa destination ou sa 15 fonction ; zonage des déchets du local, c'est-à-dire leur répartition par zones ; zonage de la radioprotection du local ; lieu géographique du local, défini notamment par le niveau où l'étage où se situe le local ; 20 date de création du local ; forme du local et ses dimensions ; informations génériques sur le local, indiquant notamment les types de revêtements sur les murs, sur le sol et sur le plafond ; moyens d'accès au local et dimensions de ces accès ; 25 fluides ou gaz disponibles dans le local ; moyens de télé opération ainsi que leur état de fonctionnement ; moyens de vision disponibles ; moyens de manutention ; ventilation présente ; liste exhaustive des équipements présents dans le local, indiquant notamment leur désignation, leur famille et sous-famille. Dans une deuxième étape 2, on effectue la caractérisation radiologique de chaque local de l'installation. Cette caractérisation peut être réalisée par un inventaire radiologique des caractéristiques physiques de chaque local. Ces caractéristiques sont par exemple les suivantes : définition et localisation de la contamination alpha et de la contamination bêta gamma présents dans le local, en Bq/cm2 ; définition et localisation des points chauds présents dans le local, donnés en valeur du débit de dose maximum au contact et à 1 m en Sv/h , définition du débit de dose ambiant, donnée en Sv/h ; références des spectres radiologiques, exprimée par une liste des 15 radioéléments et leur contribution à la radioactivité en pourcentage de la radioactivité globale ; référence des spectres types avec leurs dates de références ; identification des équipements activés ; identification de rétention de matière nucléaire. 20 Toutes ces données, collectées dans la première et la deuxième étape sont par exemple stockées dans une base de données. La connaissance de la caractérisation physique et de la caractérisation radiologique de chaque local permet d'optimiser les paramètres physiques, radiologique et de déchets de l'ensemble des équipements présents dans chaque local. 25 A partir des paramètres physiques et radiologiques de chaque local obtenu dans les deux étapes précédentes, les étapes suivantes 3, 4 effectuent une caractérisation physique et radiologique au niveau de chaque équipement de chaque local de l'installation.

30 Dans la troisième étape 3, on réalise donc la caractérisation physique de tous les équipements présents dans tous les locaux de l'installation. Cette caractérisation peut se faire par un inventaire exhaustif des paramètres physiques liés à chaque équipement. Le niveau de détail requis est bien celui d'un équipement afin de pouvoir optimiser la gestion des déchets en final.

Afin de décrire l'ensemble des paramètres physiques propres à chaque équipement, les données à fournir sont par exemple les suivantes : désignation de l'équipement ; sa famille d'appartenance, à titre d'exemple l'équipement peut appartenir à la famille des tuyaux ou à la famille des gaines ; sa fonction ; sa référence opérationnelle, un code par exemple ; ses dimensions ; sa masse ; son volume d'encombrement ; sa surface ; sa forme physique ; sa composition chimique ; son zonage de déchets associé ; son niveau d'étanchéité vis-à-vis de la contamination.

Dans la quatrième étape 4, on réalise la caractérisation radiologique de tous les équipements présents dans tous les locaux de l'installation. Cette caractérisation peut se faire par un inventaire exhaustif des paramètres radiologiques liés à chaque équipement. Le niveau de détail requis est encore celui d'un équipement afin de pouvoir optimiser la gestion des déchets en final. Afin de décrire l'ensemble des paramètres radiologiques propres à chaque équipement, les données à fournir sont par exemple les suivantes : définition et localisation de la contamination alpha et de la contamination bêta gamma présents dans l'équipement, en Bq/cm2 ; définition et localisation des points chauds présents dans l'équipement, donnés en valeur du débit de dose maximum au contact età 1m en Sv/h; définition du débit de dose ambiant, donnée en Sv/h ; références des spectres radiologiques, exprimée par une liste des radioéléments et leur contribution à la radioactivité en pourcentage de la radioactivité globale au niveau de l'équipement ; référence des spectres types avec leurs dates de références ; identification de rétention de matière nucléaire, en particulier radioélément, masse de matière, forme physique de la matière, localisation de la matière dans l'équipement. Les données relevées dans la troisième étape 3 et la quatrième étape 4 sont 5 par exemple stockées dans la base de données.

Dans la cinquième étape 5, on réalise une compilation des caractérisations physiques et radiologiques des équipements, en particulier une compilation des données physiques et radiologiques obtenues dans les deux étapes 3, 4 10 précédentes en vue de caractériser les déchets à produire. En particulier, on associe aux caractéristiques physiques et radiologiques de chaque équipement un descriptif des déchets à produire. Les caractéristiques des futurs déchets relatif à un équipement se déduit en partie des données obtenues dans ces étapes 3, 4. Les caractéristiques à 15 obtenir pour un équipement sont par exemple les suivantes : volume du déchet ; masse du déchet ; taux de foisonnement du déchet ; classification du déchet selon les critères : très faible activité, faible 20 activité, moyenne activité, haute activité ; désignation du déchet ; catégorie du déchet : nucléaire ou conventionnel ; activité massique, en Bq/g, des émetteurs alpha et bêta gamma ; activité massique, en Bq/g, des émetteur alpha de période inférieure à 25 31 ans ; Afin d'optimiser la gestion des déchets, il est possible de donner une caractérisation plus exhaustive du déchet, en indiquant notamment la liste des différents composants constituant un équipement, en particulier la nature des différents matériaux et leur proportion en masse et en volume. 30 La figure 2 illustre la deuxième phase du procédé selon l'invention dans laquelle on estime le traitement des flux de déchets en fonction de leur caractérisation effectuée dans la première phase. La deuxième phase comporte par exemple quatre étapes. 35 Dans une première étape 21, on recense les filières de gestion de déchets, nucléaires et conventionnelles, existantes ou en cours de création ainsi que leurs caractéristiques. Ces filières peuvent être ou non sur le même site que l'installation. Les caractéristiques d'une filière concernent notamment les paramètres suivants : colis de collecte, en amont du transport vers son installation de traitement ; transport des colis de collecte ; installation de traitement ; colis final réalisé par l'installation de traitement ; transport du colis final ; - installation d'entreposage ; - installation de stockage définitif.

En ce qui concerne les colis de collecte, ils sont caraci:érisés par des critères physiques, leurs natures physico-chimique autorisées, restreintes ou interdites, leurs critères radiologiques et leurs coûts de prise en charge. Les critères physiques concernent notamment le type de conteneur, les dimensions et la masse du conteneur, la masse maximale des déchets, le matériau de composition du conteneur, les moyens de préhension. En ce qui concerne une installation de traitement, ses caractéristiques sont notamment : la nature du traitement effectué ; les natures physico-chimiques autorisées, restreintes ou interdites ; les formes physiques autorisées, restreintes ou interdites ; la masse maximale d'un colis, regroupant le conteneur et les déchets ; la radioactivité maximale autorisée, massique ou totale ; les radioéléments autorisé, restreints ou interdits ; le débit de dose maximal au contact d'un colis ; la contamination labile et/ou fixée maximale du colis ; la masse de matière fissile maximale ; la capacité de traitement de l'installation ; la capacité d'entreposage en amont ; la capacité d'entreposage en aval ; la disponibilité de l'installation de traitement.

Les caractéristiques d'un colis final réalisé par une installation de traitement sont notamment : les caractéristiques physiques telles que le type de colis, les dimensions, volumes et masses ; les caractéristiques radiologiques telles que l'activité alpha et bêta gamma maximales, la masse de matière fissile maximale, les débits de dose maximum au contact et à un mètre. A ces caractéristiques peuvent s'ajouter des critères de coût. Les caractéristiques de transport d'un colis final sont notamment la référence d'un l'emballage, le nombre de colis par emballage de transport, les agréments et autorisations de transports et le nombre d'emballages disponibles par an. Enfin, les caractéristiques d'une installation d'entreposage et d'une installation de stockage définitif sont notamment la référence de l'installation, sa capacité de prise en charge, sa disponibilité et ses coûts de prise en charge des déchets.

Dans une deuxième étape 22, on recherche l'adéquation entre chaque déchet à produire et les filières recensées dans l'étape précédente 21. En d'autres termes, on vérifie la compatibilité des déchets tes que caractérisés à l'issue de la première phase avec les filières existantes, ou en cours de création, définies dans la première étape 21 de la deuxième phase. L'exhaustivité des renseignements demandés dans les premières étapes permet de trouver la meilleure filière par une adéquation technique. Si plusieurs filières sont envisageables, les aspects coûts, dimensionnement et pérennité des filières permettent de faire le meilleur choix de la filière.

Dans l'étape suivante 23, on planifie les opérations d'assainissement et de démantèlement en fonction des résultats des étapes précédentes. On peut ainsi estimer la durée des travaux, au niveau d'un local et de l'installation complète. Cette planification des travaux permet notamment de planifier les futures évacuations de déchets.

Dans l'étape suivante 24, on optimise l'ensemble des paramètres pour tous 35 les locaux de l'installation : par une optimisation des flux de déchets et une adéquation des flux par rapport aux capacités de traitement, nécessités d'entreposage tampon ou non notamment ; par une optimisation du traitement et des coûts associés par un classement approprié des catégories de déchets. A cet effet, on détermine les flux de déchets suivant les différentes catégories de déchets pour chaque local. On estime ensuite, en sommant tous les déchets de tous les locaux, l'ensemble des flux de déchets. On peut alors vérifier la possibilité de les évacuer tout en recherchant l'optimum ou le meilleur compromis entre les coûts et la durée de traitement de ces flux. La filière de gestion des déchets optimale peut être choisie parmi une liste établie dans la base de données, en fonction de l'ensemble des paramètres pris en compte dans les différentes étapes de caractérisation ainsi qu'en fonction de contraintes exprimées, telles que par exemple les conditions de sureté ou de coût. En parallèle, on peut identifier les déchets sans filière, ne correspondant à aucune des filières retenues, pour déterminer les flux prévisionnels associés. Les déchets sans filière ainsi identifiés sont pris en compte dans l'analyse de risque liée au projet ainsi que dans le dimensionnement de futures installations.25

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé d'optimisation de la gestion des déchets issus d'un programme d'assainissement et de démantèlement d'une installation composée d'un ensemble de locaux, caractérisé en ce qu'il comporte une première phase de caractérisation des déchets de ladite installation et une deuxième phase de sélection d'au moins une filière de traitement et de détermination des flux prévisionnels de déchets associés, ladite première phase comportant au moins : une étape de caractérisation physique (1) et radiologique (2) de chaque local ; une étape de caractérisation physique (3) et radiologique (4) de tous les équipements présents dans les locaux en fonction de l'étape de caractérisation des locaux ; une étape (5) de compilation des caractéristiques physiques et radiologiques des équipements dans laquelle un descriptif d'un déchet à produire est associé aux caractéristiques physiques et radiologiques de chaque équipement ; la deuxième phase (21, 22, 23, 24) effectuant la sélection d'au moins une filière de traitement et la détermination des flux prévisionnels associés en fonction des descriptifs des déchets à produire et des caractéristiques physiques et radiologiques des locaux.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la deuxième phase comporte une première étape (21) effectuant un recensement des filières de gestion de déchets opérationnelles ou en cours de création.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la deuxième phase comporte une deuxième étape (22) de recherche de l'adéquation des déchets avec les filières. 30
4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la deuxième phase comporte une étape (23) de planification des opérations d'assainissement et de démantèlement en fonction des résultats des étapes précédentes.25
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la sélection d'au moins une filière et la détermination des flux prévisionnels associés est effectuée en fonction des résultats des étapes précédentes.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce qu'un déchet à produire est associé à une filière de gestion des déchets.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les déchets sans filière sont identifiés.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'installation est une installation nucléaire. 20 25