déchets et effluents radio-actifs (suite)

Traitement des déchets et effluents radio-actifs

Quand il s’agit d’effluents gazeux ou d’effluents liquides de faible activité, on applique le principe de dispersion. Si ce procédé est inutilisable, on bloque en quelque sorte la radio-activité par des procédés de contention ; pour les effluents liquides fortement radio-actifs ou pour les déchets solides, on cherche au contraire à en rassembler l’activité par des procédés de concentration.

Effluents gazeux

On agit par dispersion, à l’aide de hautes cheminées à tirage forcé.

Effluents liquides

Dans le cas d’effluents liquides de faible activité, on peut agir par dispersion, mais c’est une opération délicate. Si une bonne dilution peut être obtenue dans les rivières à cause du courant, en mer les effluents sont rapidement dilués, mais ensuite le « nuage » formé est lent à se disperser. On préfère agir par contention, par concentration, par évaporation, par précipitation chimique ou par échange d’ions.

• Contention. S’il n’est pas possible de disperser toute l’activité, il ne reste d’autre solution que de la mettre sous une forme telle que toute dispersion soit évitée. En raisonnant sur un temps assez long, il ne saurait y avoir de procédé de contention parfaitement sûr, puisqu’on ignore la tenue des matériaux à la corrosion dans le temps au-delà de quelques dizaines d’années. Les résidus doivent être mis sous une forme telle qu’ils puissent résister aux actions chimiques et aux actions mécaniques ; aussi les dispose-t-on dans une enveloppe protectrice. Cette solution ne paraît pas toutefois donner entière satisfaction : si l’enveloppe disparaît, par corrosion par exemple, toute l’activité des produits radio-actifs se disperse.

Une autre solution consiste à mettre les résidus sous une forme spéciale qui leur donne une résistance et une insolubilité aussi grandes que possible. Ce sont les procédés dits « d’incorporation » ou « d’enrobage ». Dans une première méthode, on mélange le résidu radio-actif avec du ciment, des gravillons et de l’eau pour fabriquer sur place du béton. Ce procédé donne de bons résultats avec des déchets humides et il n’est pas d’un coût très élevé. En revanche, l’enrobage dans du béton augmente le volume et surtout le poids dans des proportions considérables. Lorsqu’on utilise le bitume comme agent d’enrobage de produits humides, on ne bloque plus l’eau comme dans le cas du béton, mais on l’élimine ; il en résulte donc un avantage important en poids ; de plus, le bitume a une insolubilité beaucoup plus grande que le béton. Dans le même ordre d’idées, on a proposé comme agents d’enrobage le soufre, le plâtre, le verre, lequel se montre très précieux dans ce domaine en raison de son inaltérabilité, de son insolubilité et de sa résistance mécanique.

• Concentration. Ce procédé est principalement employé pour les effluents liquides fortement radio-actifs et pour les solides.

• Évaporation. C’est le procédé le plus simple et le plus efficace, mais la présence de produits organiques dans les effluents peut comporter un risque. C’est pourquoi il est préférable de les éliminer avant évaporation.

• Précipitation chimique. Ce procédé permet de concentrer l’activité radio-active par formation d’une masse solide que l’on sépare par filtration. On traite également les effluents par les réactifs normalement employés pour la purification des eaux, qui provoquent la formation d’un précipité entraînant les radio-éléments. Les réactifs utilisés (sulfate d’aluminium, carbonate ou phosphate de sodium) ne sont pas coûteux, mais leur efficacité est peu élevée. On utilise aussi des réactifs spécifiques (sulfate de nickel, ferro-cyanure de cuivre) qui précipitent directement les radio-éléments.

• Échange d’ions. On utilise des corps minéraux ou organiques échangeant avec les ions, en liberté dans la solution avec laquelle on les met en contact, certains ions qui leur sont fixés de façon assez lâche : c’est une solution chère, d’application difficile, mais son intérêt est incontestable pour le traitement des eaux de refroidissement des réacteurs à eau. Le sol possède ces propriétés d’échange, mais dans de très faibles proportions. Cependant, en raison de son immense volume, il est de plus en plus utilisé pour la filtration des effluents radio-actifs.

Déchets solides

On procède habituellement par compression et par incinération.

• Compression. Elle s’opère au moyen de presses hydrauliques dans des fûts métalliques protégés au cours de l’opération dans des conteneurs en béton. On arrive ainsi à réduire dans la proportion de 5 à 1 le volume de certains solides, notamment ceux qui proviennent des laboratoires.

• Incinération. La destruction par le feu des déchets de laboratoire, notamment, qui, pour la plupart, sont combustibles, permet des réductions de volume considérables. Si le principe est simple et séduisant a priori, technologiquement, l’opération est souvent difficile.

Stockage définitif des déchets radio-actifs

Le vrai problème des déchets radio-actifs se ramène à celui du stockage, appelé parfois entreposage. Les stockages, situés la plupart du temps loin des centres de production, posent, en raison de la distance à parcourir, des difficultés d’ordre économique, cette solution soulevant des problèmes de transport et des complications de manutention ainsi que des difficultés d’ordre psychologique, lesquelles entraînent une réglementation officielle. Deux solutions sont possibles : l’enfouissement et l’immersion.

Enfouissement

Sans parler de l’enfouissement à proximité même du lieu de production, on a envisagé d’utiliser des tunnels désaffectés, d’anciennes mines ou carrières, des mines de sel en particulier, et même d’anciens puits de pétrole. Les tunnels des voies de chemin de fer désaffectées pourraient être utilisés, à condition de remplir certaines conditions de sécurité : ne pas être humides, avoir une maçonnerie en bon état et être d’un accès aisé. Le radier doit être étanche, et les parois enduites. Les anciennes mines de sel présentent pour le stockage des résidus de nombreux avantages en raison de leur nature même : imperméabilité du sol à l’écoulement des eaux, grandes quantités de sel existant dans des sols de formation géologique différente, récupération ultérieure possible, travaux préparatoires d’excavation faciles, faible séismicité dans les zones des principaux gisements. Les Allemands ont pris l’habitude d’enfouir des fûts de déchets faiblement radio-actifs au fond d’une mine de sel dans la région de Wolfenbüttel. De même, les Américains ont aménagé une importante mine de sel dans le Middle West pour y recevoir, sous forme de stockage définitif, un tonnage important de déchets radio-actifs.