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放射性廢物管理/混合廢物

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根據美國環境保護署,混合廢物MW)是一種廢物型別,定義如下;“MW 既包含危險廢物(如 RCRA 及其修正案所定義),也包含放射性廢物(如 AEA 及其修正案所定義)。它受 NRC 或 NRC 的協議州和 EPA 或 EPA 的 RCRA 授權州的聯合監管。最基本和最全面的法定定義見於《聯邦設施合規法》(FFCA),其中將第 1004(41) 條新增到 RCRA 中:“‘混合廢物’一詞是指同時包含危險廢物以及《1954 年原子能法》中規定的來源、特殊核物質|核或副產物材料的廢物。”

混合廢物比單純的放射性廢物管理和處置成本高得多。廢物產生者可以透過消除或最大限度地減少產生的混合廢物量來避免更高的收費成本。

混合廢物監管

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混合廢物存在雙重監管框架,EPA 或授權州監管廢物的化學危險部分,而美國核監管委員會 (NRC)、NRC 協議州或美國能源部 (DOE) 監管廢物的放射性部分。

  • NRC 通常監管商業和非能源部聯邦設施及其廢物。
  • DOE 目前主要透過其環境管理計劃對其廢物的管理進行自我監管。例外情況是廢物隔離試驗場 (WIPP),EPA 對其進行監管監督。DOE 廢物主要是核武器發展遺留的廢物。DOE 的命令適用於 DOE 場地和在這些設施工作的承包商。

NRC 和 DOE 根據《原子能法》(AEA)的授權來監管混合廢物的放射性成分。EPA 根據《資源保護和回收法》(RCRA)的授權來監管危險廢物部分。AEA 授權 NRC 向放射性材料的商業使用者發放許可證。RCRA 賦予 EPA 權力從“搖籃到墳墓”控制危險廢物。

一旦確定廢物為混合廢物,廢物處理者必須遵守 AEA 和 RCRA 的規定。RCRA 和 AEA 的要求通常是一致且相容的。然而,RCRA 第 1006(a) 條的規定允許 AEA 在發現兩項法律的條款不一致時優先適用。混合廢物的來源

混合廢物可以在任何使用放射性材料且同時涉及使用化學危險材料的工藝中產生。混合廢物主要有兩個來源

  • 商業使用者產生的低階混合廢物
  • 能源部產生的低階、高階和超鈾混合廢物

商業產生的低階混合廢物

幾乎所有商業產生的混合廢物的放射性成分都是低階放射性廢物 (LLRW)。它被稱為“低階混合廢物 (LLMW);它是在所有 50 個州產生的。

工業、醫院和核電站設施在許多工藝中都使用放射性和危險材料

  • 醫學診斷測試和研究
  • 製藥和生物技術開發
  • 農藥研究
  • 核電站執行

核監管委員會和 EPA 對商業混合廢物進行了調查(商業產生的混合廢物國家概況)。結果提供了對 1990 年美國產生的約 4,000 立方米 (m3) LLMW 的橫截面

  • 液體閃爍混合液 (LSC) - 71%
  • 有機溶劑,如氯氟烴、腐蝕性有機物和廢油 - 18%
  • 有毒金屬 - 3%
  • “其他”廢物 - 8%

商業設施產生的混合廢物量與能源部設施產生的或儲存的混合廢物量相比非常小(約佔總量的 2%)。

根據 1984 年對 RCRA 的修正案,土地處置限制 (LDR) 規定禁止處置大多數混合廢物,包括 LLMW,直到其滿足特定處理標準。雖然大多數商業產生的和儲存的混合廢物可以透過商業上可獲得的處理技術處理以滿足 LDR,但仍然存在一小部分商業混合廢物,目前尚無處理或處置能力。

能源部混合廢物

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DOE 設施主要生產和/或儲存三種類型的混合廢物

  • 低階
  • 高階
  • 超鈾

低階混合廢物

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DOE 的低階混合廢物 (LLMW) 是在 22 個州的 37 個 DOE 場地產生、預計產生或儲存的。它來自核武器的研究、開發和生產。廢物管理活動將需要在未來 20 年管理估計 226,000 立方米 (m3) 的 LLMW。

高階混合廢物

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DOE 的高階廢物 (HLW) 是在處理前為液體的放射性廢物,來自對乏核燃料和反應堆輻照靶材的再處理。它的一些元素將在數千年內保持放射性。由於它含有根據 RCRA 受監管的高度腐蝕性、有機或重金屬成分,因此這種 HLW 被認為是混合廢物。

DOE 的 HLW 儲存在四個地點的大型儲罐中

  • 華盛頓州漢福德 (50,000,000 加侖)
  • 愛達荷州愛達荷國家實驗室 (900,000 加侖)
  • 南卡羅來納州薩凡納河基地 (36,000,000 加侖)

DOE 透過將 HLW 加工成不易分散到空氣中或不易浸出到地面或地表水中的固體形式(例如硼矽酸鹽玻璃)來處理了一些 HLW。這種處理過程稱為玻璃化。在 1996 年至 2001 年之間,西谷儲存的大約 660,000 加侖高放射性液體廢物進行了玻璃化。玻璃化過程最終將產生大約 29,000 個罐,用於處置在地質庫中。目前,內華達州的尤卡山已被確定為潛在地質庫的地址。EPA 的尤卡山標準頁面包含有關該機構在該專案中的標準制定作用的資訊。

混合超鈾廢物

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DOE 混合超鈾廢物 (MTRU) 是含有危險成分和比鈾重的放射性元素的廢物。MTRU 中的放射性必須大於每克 100 納居里 (nCi/g),並且被 RCRA 危險成分汙染。MTRU 的主要危害是透過吸入或攝入產生的阿爾法粒子輻射。

MTRU 主要產生於核武器製造、含鈽反應堆燃料製造和乏燃料後處理。除 DOE 外的實體產生的 MTRU 量微不足道。約 55% 的 DOE 超鈾廢物是混合廢物。來自科羅拉多州洛基山平原的約 1,500 m3 MTRU 已被回收用於處置,該場地已關閉。MTRU 目前正在回收用於處置在五個 DOE 場地

  • 華盛頓州漢福德 (3,000 m3)
  • 愛達荷州愛達荷國家實驗室 (38,000 m3)
  • 新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室 (8,000 m3)
  • 田納西州橡樹嶺國家實驗室 (1,500 m3)
  • 薩凡納河基地 (5,000 m3)

DOE 在新墨西哥州卡爾斯巴德附近的廢物隔離試驗場 (WIPP) 處置與國防相關的 MTRU。在 DOE 能夠在 WIPP 處置廢物之前,它必須證明廢物已根據 40 CFR 194 中的 EPA 規定進行了表徵,並符合 EPA 的放射性廢物處置標準 (40 CFR 191)。EPA 於 1998 年 5 月批准了 DOE 的首個合規認證申請 (CCA)。DOE 必須每五年提交一份合規再認證申請 (CRA),以證明 WIPP 繼續符合 EPA 的超鈾廢物處置標準。DOE 的首次再認證於 2006 年 3 月獲得 EPA 批准。下一個再認證過程將在 2009 年進行。

能源部混合廢物處理

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DOE 的 1995 年基線環境管理報告估計,在 75 年的時間裡,高放廢物、TRU(包括 MTRU)和低放廢物的生命週期成本分別為 340 億美元、130 億美元和 130 億美元。

根據 1992 年 10 月 6 日頒佈的聯邦設施合規法 (FFCA) 的授權,DOE 制定了其混合廢物的現場處理計劃。DOE 透過 EPA 或州釋出的命令來實施這些計劃。它還為放射性和危險廢物的處理、儲存和處置制定了廢物管理計劃環境影響評價 (WM PEIS)。該計劃將幫助 DOE 選擇廢物管理設施。DOE、EPA、NRC 和各州將繼續共同努力,確保妥善管理和處置冷戰遺留的廢物。

選擇合適的法規:聯邦與州

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EPA RCRA 授權州

一般而言,管理混合廢物的設施須遵守兩套危險廢物法規之一

  • 聯邦 RCRA 副標題 C 對 40 CFR 第 124 部分和第 260-270 部分的危險廢物的要求
  • 擁有 RCRA 混合廢物授權的州或地區的類似法規。

您可以在 EPA 的 RCRA 州授權頁面上了解更多有關授權流程的資訊。您可以透過 EPA 的州授權跟蹤系統 (StATS) 確定您的州是否擁有 EPA RCRA 和混合廢物授權。

瞭解您的州是否擁有 RCRA 授權,甚至擁有 RCRA 混合廢物授權,可能無法讓您瞭解所有要求。您還應聯絡以下組織

  • 您的州輻射控制專案,以確定適用於混合廢物的任何州法規。退出 EPA 免責宣告
  • 相應的 EPA 地區,以確定該州尚未獲得授權且該地區共擔責任的 RCRA 計劃的方面。(例如,1984 年危險固體廢物修正案中的一些要求,例如糾正措施和土地處置限制

如果您的州獲得授權,那麼您的州將執行該計劃。如果沒有,EPA 將擁有管轄權。即使各州擁有授權,EPA 也可能保留對該計劃某些方面的管轄權。NRC 協議州

許多州已與核監管委員會簽署協議,授權其在其管轄範圍內監管源、副產品和少量特殊核材料。他們已同意採用至少與 NRC 的計劃一樣嚴格的計劃,並且可能具有其他要求。

大多數協議州都對大多數源、特殊核和副產品材料有要求。(例外情況是來自核電站和燃料迴圈設施的材料,由 NRC 監管,以及來自 DOE 設施的材料,由 DOE 命令監管。)您可以透過聯絡您州的輻射控制專案來確定您的州是否是 NRC 協議州,並確定 NRC 已放棄給該州的計劃範圍。退出 EPA 免責宣告。

美國 EPA 危險廢物定義

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EPA 將危險廢物定義為以下內容:[1] 對公眾健康或環境構成重大或潛在威脅的固體廢物子集,並符合 40 CFR 第 260 和 261 部分確定的以下標準之一

  • 它被 EPA 特別列為危險廢物
  • 它表現出一種或多種危險廢物特性(可燃性、腐蝕性、反應性,和/或毒性);
  • 它是處理危險廢物產生的;或包含在危險廢物中。

參考文獻

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華夏公益教科書