Référence: Lettre Cogéma BRIS-90/80 du 12 juillet 1990 Lettre Cogéma P-90/152 du 23 juillet 1990 Dans les courriers cités en référence,
Cogéma présente les études en cours concernant la
reprise et le conditionnement des déchets entreposés sur
le site de la Hague. En outre, Cogéma s'engage, pour l'échéance
de la mise en service des ateliers de haute activité d'UP2-800 à
la fin 1993, à présenter les dossiers de sûreté
des avant-projets de reprise et de conditionnement des entreposages en
vrac.
1 - Résidus de cisaillage - Coques et embouts
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2 - Boues de traitements des effluents liquides radioactifs Le problème des boues de coprécipitation entreposées dans les cuves de l'atelier STE2 réside essentiellement dans l'insuffisance de la connaissance de ces boues, dont les plus figées remontent à 1966, sachant que divers procédés chimiques ont été utilisés pour traiter les effluents de l'usine et que les boues correspondantes sont stratifiées. La question de la reprise devant pouvoir être réglée relativement aisément (une expérience en vraie grandeur s'est déroulée à Marcoule), la caractérisation des boues entreposées et l'étude de leur compatibilité avec le procédé d'enrobage dans du bitume appliqué à l'atelier STE3 sont les premières priorités du programme de reprise. L'obtention de cette compatibilité nécessitera peut-être le lavage(2) des boues pour éliminer les ions ammonium, qui peuvent être à l'origine de réactions exothermiques lors de l'enrobage. A l'échéance 1993, la Cogéma devrait avoir révisé les spécitïcations des déchets bitumés (activité incorporable), des statistiques valables de production d'effluents par l'usine UP3 et transposables à l'usine UP2-800, devraient être disponibles et, en outre, les performances de l'atelier STE3 de traitement des effluents et de bitumage des boues devraient être mieux connues. Les données nécessaires seront donc disponibles pour déterminer les conditions du bitumage des boues entreposées à l'aelier STE2, Cela permettra de disposer d'une solution technique qualifiée. Toutefois, il faut être en mesure à l'échéance 1993 de disposer des résultats des programmes de recherche et développement relatifs aux procédés améliorés de conditionnement des déchets pour choisir entre les options bitumage et céramisation. Aujourd'hui, le plan quinquennal de recherche et développement "effluents et déchets" 1990-1994 du CEA est très sommaire quant aux objectifs fixés et aux moyens engagés. Il est nécessaire que Cogéma engage les actions nécessaires en vue de pouvoir respecter l'échéance précitée. 3 - Déchets de structure du combustible UNGG
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Réf. : Lettre BR/S-90/80 du 12.07.90
Monsieur l'Ingénieur Général,
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2. La gestion des boues de traitement d'effluents repose sur les trois principes suivants: - Toutes les boues issues du traitement, à STE3, d'effluents issus du fonctionnement d'UP3 puis, à compter de l'automne 93, d'UP2 800, seront conditionnées en ligne. - Depuis 1985 des résultats très importants ont été acquis en ce qui concerne la réduction des effluents générés par l'usine UP2, grâce à l'introcluction de recyclages internes permettant de diriger la radioactivité correspondante vers la vitrification. Cet effort sera poursuivi. - Cogéma fournira au SCSIN, à la même date que le Rapport Provisoire de Sûreté de R1 et R2, les dossiers de Sûreté correspondant à l'avant-projet des installations de reprise des boues entreposées dans les silos existants, ainsi que les dossiers décrivant les procédés applicables au bitumage de ce type de boues (élimination des ions ammonium, compatibilité de ces déchets avec l'enrobage bitume). Les opérations correspondantes de reprise et de conditionnement pourraient démarrer en 1998. 3. Les gaines magnésium provenant du dégainage mécanique des combustibles graphite gaz sont aujourd'hui gaz sont aujourd'hui stockées en silos. Cogéma fournira au SCSIN, toujours à la même date, c'est-à-dire celle de dépôt du Rapport Provisoire de Sûreté de R1 et R2, un dossier complet présentant: - Le dossier de Sûreté correspondant à l'avant-projet de reprise. - Le procédé d'enrobage. L'intention de Cogéma est d'acheter le procédé BNFL mis en œuvre dans l'atelier EP1 de Sellafield, en y apportant les adaptations liées à la nature des déchets et à la conformité aux règles et spécifications françaises. Compte tenu des délais de réalisation de ce type d'installations, la reprise et le conditionnement effectif de ces déchets pourraient ainsi débuter en 1999. Ainsi, pour chaque type de déchets générés à UP2, un procédé de reprise et conditionnement aura été défini et présenté au SCSIN au moment de la mise en service actif des ateliers de haute activité d'UP2 800. Les dates optimales de mise en œuvre effective de ces opérations devront alors être appréciées dans le cadre de la politique globale de gestion des déchets, cn tenant compte d'un certain nombre de considérations techniques et économiques, notamment des dates de disponibilité des stockages profonds, des installations d'entreposage complémentaire que la stratégie retenue pourrait conduite à réaliser et des évolutions potentielles des procédés de conditionnement des déchets appliqués dans UP3 et UP2 800. A ce titre, Cogéma fournira au SCSIN, toujours à la même échéance, un dossier complet présentant la situation de la R et D et les perspectives ouvertes en matière de nouveaux procédés de conditionnement: procédés haute température (céramisation), procédés de réduction de volume (compactage ou fusion des coques). Veuillez agréer, Monsieur 1'Ingénieur Général, l'expression de ma considération distinguée. .J. SYROTA
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Objet: Etudes relatives à la reprise et conditionnement
des déchets entreposés sur le site de La Hague.
Réf.: Lettre SIN Paris W 3403/89 du 30.10.89 Monsieur l'Ingénieur Général,
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Dans le même temps, compte tenu de l'intérêt du procédé et des résultats prometteurs des premières études, il apparaît souhaitable de poursuivre la R et D sur le procédé de céramisation effectuée au CEA. Cogéma, sous réserve de confirmations attendues à court terme, retient ce procédé comme une alternative possible. La stratégie adoptée s'étendrait alors sur une durée beaucoup plus longue, cohérente avec le programme de mise en service du site de stockage profond. En ce qui concerne les déchets de dégainage des combustibles UNGG, les premières études, démarrées en 1986, ont porté sur la maîtrise du risque d'incendie de magnésium. Ces études sont terminées et ont montré qu'il était possible grâce à un inhibiteur, le SF6, d'inerter les silos de stockage et donc d'envisager la reprise des déchets dans de bonnes conditions de sûreté. Cogéma envisage de conditionner ces déchets dans du ciment, en utilisant le procédé développé et mis en œuvre par BNFL dans l'atelier EPI (Encapsulation Plant N°1) de l'usine de Sellafield, atelier qui entre en service à la mi 90. Les conservations exploratoires de caractère technique et commercial sont en cours pour l'acquisition éventuelle par Cogéma du procédé anglais. L'achat de ce savoir faire permettrait de réduire les délais d'étude et de caractérisation de ce déchet conditionné. Même dans ce cas, compte tenu de l'ampleur de l'installation à réaliser dont le cœur sera une cellule mécanique de haute activité, le démarrage en actif d'un tel atelier ne peut être envisagé avant 1999. En ce qui concerne les résines, les études de faisabilité du procédé de cimentation sont en cours, et le programme de caractérisation conforme aux protocoles ANDRA a été lancé. Le début de la reprise des résines broyées de l'atelier SBR et NPH est prévu pour le début de 1994. A noter enfin: - que les fûts riches en Pu entreposés au bâtiment 119 pourront être conditionnés en tant que déchets de zone 4 dans l'atelier AD2, - que la reprise, le conditionnement et l'évacuation des 2500m3 de déchets technologiques stockés en vrac dans les silos 1 à 17 seront terminés en décembre 1990, et que le reste des déchets stockés en vrac dans les silos étanches, soit 7.000 m3, sera conditionné et évacué à partir de 1991 à la cadence de 1.000 m3/an environ. En conclusion, les perspectives dégagées à la suite des travaux menés au cours des dernières années, en particulier en matière de R et D, apparaissent aujourd'hui relativement claires. Ceci étant, pour certains déchets - coques, boues de coprécipitation - les décisions de principe restent à prendre, qui portent à la fois sur le choix des procédés de conditionnement et sur le calendrier. Il est possible de démarrer ces opérations de reprise et de conditionnement dans la période 95-99, mais sur la base des procédés actuels (bétonnage, bitumage), et avec la charge d'un nouvel entreposage de déchets conditionnés. Par contre, un démarrage industriel des installations spécifiques de conditionnement en phase avec l'ouverture du premier site de stockage souterrain éviterait un nouvel entreposage et surtout permettrait la mise en œuvre de procédés avancés (fusion ou compactage, céramisation). Veuillez agréer, Monsieur l'Ingénieur Général, l'expression de ma considération distinguée. C. AYCOBERRY
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I. Situation actuelle
1.1. Quantités entreposées Jusqu'en juin 1988, les déchets de structure des combustibles eau légère cisaillés au HAO étaient entreposés en l'état, dans un silo étanche en béton de 15 x 15 m x 10 m contenant environ 2.250 m3 d'eau. Ce silo situé à proximité immédiate du HAO a ainsi reçu: - des coques et des embouts en zircalloy et en acier pour 1.075 m3 correspondant à 2.500t de combustibles. - des couvercles d'aluminium des curseurs de transfert (3.500 couvercles environ). - les fines de clarification issues du HAO (250 litres au total soit 1 tonne). - les résines broyées de la filtration de la piscine 907 du HAO (100 m3 de résines usées). 1.2. Evolution des techniques de stockage
1.3. Activités entreposées
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II. Avancement des études de reprise du silo La reprise des déchets contenus dans le silo est grandement facilitée par la mise au point du château et des curseurs uniques de stockage qui viennent d'être décrits. Après l'arrêt définitif des opérations du HAO une cellule blindée sera construite au-dessus du silo. Les coques y seront remontées du silo par air lift suivant une technique déjà éprouvée au HAO. Elles seront mises en curseur, évacuées par le château étanche et stockées provisoirement dans S1 avant d'être conditionnées. Parallèlement, l'eau du silo sera progressivement épurée. En effet lors de la réfection de la filtration de la piscine 907 les mesures conservatoires nécessaires ont été prises pour que celle nouvelle unité puisse clarifier l'eau du silo sur des lits de résines broyées. Les fines et les résines du silo qui auront été ainsi récupérées seront conditionnées en même temps que les résines de l'unité de filtration. Lorsque l'activité de l'eau et le niveau du tas de coques auront suffisamment baissé, il pourra être envisagé d'ouvrir progressivement la dalle supérieure du silo et de travailler plus conventionnellement comme cela a déjà été fait lors du démantèlement des piscines du PLH qui ont été avec des techniques analogues nelloyées des résidus des combustibles UNGG. III. Conditionnement définitif des coques et
embouts
3.1. Blocage des coques et embouts dans
un coulis de typeT1/R1
3.2. Développement des procédés
de fusion
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Parallèlement, la cellule
73 de l'APM destinée à élaborer de petits lingots
a été mise en actif en juin 88. Elle permettra de caractériser
les lingots obtenus (répartition de l'activité dans le lingot
et dans le flux, essais de lixiviation, etc.).
Une installation complète en construction dans l'APM permettra à partir de 1993 de traiter des coques de type réacteur à neutrons rapides et du type réacteur à eau pressurisée. Cette installation n'a pas été conçue pour les embouts massifs. Elle permettra entre autre de tester en actif le système de traitement des gaz qui se dégagent lors de la fusion, le tritium en particulier. Dans un stade ultérieur, il est prévu de développer la fusion des coques et des embouts dans une même installation en tant que prototype du procédé de substitution pour UP3 et UP2 800. Le principal inconvénient de cette méthode est de libérer totalement le tritium piégé dans les gaines de zircalloy qui représente plus de 50% du tritium généré dans le réacteur. 3.3. Le compactage des coques après séparation des
embouts
IV. Calendrier de la reprise des coques du silo HAO
et des piscines S1 et PLH
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Il est dès aujourd'hui possible de fixer les principaux schémas de recherche: caractérisation des résidus d'une part (lixiviation, dégagement gazeux, tenue mécanique à long terme, faisabilité, études paramétriques et nucléarisation des procédés). En 1994, une évaluation définitive doit permettre le choix du procédé retenu. Il faut considérer que cette date présente un certain degré d'incertitude en raison des connaissances nouvelles qui pourraient être apportées par la R et D. Elle a un caractère indicatif. 4.2. Si le conditionnement en coulis
type T1/R1 est maintenu, deux possibilités sont aujourd'hui étudiées.
La première consiste, compte tenu du programme de l'atelier R1,
à utiliser la ligne de conditionnement de la deuxième chaîne.
La seconde, à réaliser une installation de bétonnage
spécifique dans le prolongement de la piscine S1.
4.3. Si l'un des deux nouveaux procédés est retenu
à l'issue de la phase d'évaluation, il devient nécessaire
de construire un atelier centralisé et spécialisé
mettant en oeuvre cc procédé et ayant la capacité
de recevoir et de traiter les coques et embouts provenant de T1, R1 et
HAO.
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Le 17 août 1990, les ministres chargés
de l'industrie et de l'environnement ont autorisé la mise en service
de l'usine UP3. Cette décision sanctionne un ensemble d'essais préalables
effectués sous le contrôle de l'autorité de sûreté,
le Service Central de Sûreté des Installations Nucléaires
(SCSIN). Le cisaillage du premier assemblage combustible a eu lieu le 23
août 1990.
Le démarrage progressif de l'usine UP3 Le fonctionnement de l'ensemble de l'usine UP3 aurait dû débuter en 1989. Mais des difficultés de fabrication des dissolveurs en zirconium ont conduit à rebuter les 2 premières fabrications d'appareils. De ce fait, l'atelier T1 qui permet le cisaillages et la dissolution des assemblages combustibles en provenance des réacteurs à eau n'a été disponible qu'en août 1990. En conséquence, la Cogéma a proposé une mise en service progressive pour les essais des autres ateliers de traitement chimique: T2 (atelier de séparation de l'uranium du plutonium et des produits de fission), T3 (atelier de purification du nitrate d'uranyle, T4 (atelier de purification et de conditionnement de l'oxyde de plutonium), T5 (atelier de stockage du nitrate d'uranyle), BSI (atelier de stockage de l'oxyde de plutonium) et BC (atelier de conduite de l'usine et laboratoire). (suite)
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Cette mise en service a été réalisée en plusieurs phases: - essais avec des solutions d'uranium naturel, ces essais se sont achevés en mars 1989; - essais avec des solutions d'uranium de retraitement, ces essais se sont poursuivis de mars à novembre 1989; - essais avec des solutions d'uranium et de plutonium épurées des produits de fission. Ils se sont poursuivis jusqu'à la disponibilité de l'atelier de cisaillage-dissolution, c'est-à-dire jusqu'à la mise en place d'un dissolveur en zirconium dont la qualité de fabrication soit démontrée. Ces derniers essais ont permis de tester complètement les fonctions du procédé chimique d'UP3 suivant une cadence adaptée, avant de traiter des solutions d'uranium et de plutonium contenant des produits de fission, dont la radioactivité aurait rendu difficile une éventuelle intervention sur les appareils du procédé de ceux-ci au cours des essais. La station de retraitement des effluents radioactifs liquides STE3 Celle installation complémentaire d'UP3
comporte une chaîne de traitement chimique destinée à
décontaminer les effluents radioactifs. Après le traitement
et une décantation et filtration complémentaires, les eaux
épurées sont rejetées en mer suivant les prescriptions
prévues dans l'arrêté de rejet d'effluents radioactifs
liquides. Par ailleurs, les boues radioactives issues du traitement chimique
sont incorporées dans du bitume. Celui-ci est coulé dans
des conteneurs qui seront entreposés sur le site.
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L'instruction technique des autorisations a
été menée par trois séries d'actions de l'autorité
de sûreté. Ces actions comportaient:
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- la phase des essais en uranium de retraitement
a été autorisée en juillet 89. Les résultats
de ces essais, qui concernaient les ateliers T2, T3, T4, T5, BSI el BC,
ont montré un comportement satisfaisant de l'usine.
Les ministres chargés de l'industrie et de l'environnement ont autorisé le 16 novembre 1989 la Cogéma à procéder à la phase d'essais uranium-plutonium. La solution à traiter dans l'usine UP3 provenait de l'usine UP2, par l'intermédiaire d'une canalisation joignant les deux usines, spécialement réalisée et affectée à cet usage. La mise en exploitation de l'atelier Tl, autorisée le 17 août, constituait l'ultime étape pour la mise en service de l'usine UP3. La production, qui a commencé avec le premier cisaillage d'un assemblage combustible le 23 août, devra tenir compte à tout moment de la capacité de traitement des effluents radioactifs liquides et de bitumage des boues de la station STE3. p.30
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