Loppusijoitustunnelin pölynpoiston suunnittelu

Abstract

Käytetyn ydinpolttoaineen loppusijoittaminen maan alla sijaitseviin loppusijoitustunneleihin sisältää työvaiheen, jossa loppusijoitustunneli täytetään bentoniittigranulilla. Työvaihe on erittäin pölyävä. Bentoniittigranuli sisältää kvartsia, joka on määritelty syöpävaaralliseksi aineeksi. Lainsäädäntö velvoittaa työnantajaa vähentämään henkilöstölle aiheutuvia riskejä tämän kaltaisessa työssä. Tämän opinnäytetyön tavoitteena oli tutkia, miten yhteistoimintakoetunneliin (YTK-tunneli) asennettu kivipölynpoistojärjestelmä toimii tunnelin täytön yhteydessä. Tarvittaessa kivipölynpoistojärjestelmää kehitetään edelleen, mahdollisimman turvallisen täyttövaiheen mahdollistamiseksi. Opinnäytetyön toimeksiantaja oli Posiva Oy.

Opinnäytetyön kirjallisena aineistona käytettiin pääasiassa yhdysvaltalaisen tautienvalvonta- ja ehkäisykeskuksen CDC:n sekä työturvallisuus- ja työterveyslaitoksen NIOSH:n teolliselle mineraalien kaivostoiminnalle ja prosessoinnille julkaisemaa käsikirjaa. Tutkimusmenetelmänä oli kvantitatiivinen tapaustutkimus, jossa pölypitoisuuksia mitattiin ensin täyttölaitteiden testihallissa ja lopulta YTK-tunnelissa tunnelintäytön eri vaiheissa. Kivipölypitoisuuksien mittaamiseen käytettiin kalibroitua hiukkaslaskuria.

Opinnäytetyön keskeisimpinä tuloksina voitiin todeta YTK-tunneliin asennettujen kivipölynpoistolaitteiden sopivan käyttötarkoitukseensa. Loppusijoitustunnelin kivipölynpoisto tulee toteuttaa ensisijaisesti täytettävässä tunnelissa. Kivipölyn liikkuminen tunnelin perältä suuaukkoa kohti tulee tehdä mahdolliseksi. Samalla kivipölyn leviäminen tunnelista muualle loppusijoituslaitokseen on estettävä.

Mittaustuloksista tehtävien johtopäätösten avulla saatiin koostettua lähtötiedot loppusijoitustunnelin kivipölynpoiston suunnittelua varten. Jatkotutkimusta tarvitaan vesisumutusjärjestelmän vaikutuksesta bentoniittigranulin vedensidontakykyyn.

The aim of this thesis was to investigate the operations of the dust removal system installed in a test operation tunnel in an underground disposal facility for nuclear waste when filling the tunnel. Furthermore, potential improvement suggestions for the dust removal system were to be offered to enable the safest possible final disposal.

The dust control handbook for industrial mineral mining and processing by the US Centers for Disease Control and Prevention and the National Institute for Occupational Safety and Health were used as sources. A quantitative case study first measured dust concentrations in a test hall to test the filling equipment. Finally, measurements were taken in the test operation tunnel at different stages of tunnel filling. A calibrated particle counter was used to measure the dust concentrations.

The thesis established that the dust removal equipment in the test operation tunnel was suitable for its intended purpose. However, dust removal in the disposal tunnels should be carried out mainly in the tunnel itself. Dust movement from the tunnel end towards the doorway should be enabled while preventing the dust from spreading to other parts of the facility.

The conclusions are used to compile initial data for the design of dust removal in the final disposal tunnels.