Livre blanc du Tritium

135 Origine, modes de gestion et évaluation de technologies de piégeage en vue de réduire les rejets Les risques supplémentaires liés à l’électrolyse dépendent de la technologie utilisée. La technologie à membrane solide est développée dans le cadre du projet ITER. Ces études doivent permettre de démontrer le confinement du tritium et la résistance aux radiations du tritium de l’électrolyte SPM (Solid Polymer Membrane). Cependant, les capacités disponibles pour cette technologie sont faibles au regard d’une application à des très grands volumes d’effluents. La technologie alcaline a été initialement exclue en raison des risques engendrés et de la présence d’impuretés dans le dihydrogène produit. Cependant, cette technologie n’est pas définitivement exclue en raison de sa plus grande capacité. Le procédé CECE a été mis en œuvre uniquement dans des unités pilote. Le pilote industriel CIRCE (Combined Industrial Reforming and Catalytic Exchange), développé par AECL conjointement avec Air Liquide Canada pour la production d’eau lourde à partir d’eau naturelle, constitue la plus grande échelle de mise en œuvre du procédé CECE. Ces installations ont été réalisées à l’échelle du pilote ou de petites unités au regard du volume d’effluents tritiés d’une usine de traitement. Ces procédés semblent difficilement applicables au traitement d’un flux de plusieurs dizaines de milliers de m 3 /an du point de vue technique et économique. Cependant, le procédéCECEest actuellement le procédé de référence pour le traitement d’effluents liquides tritiés d’une installation de fusion thermonucléaire. De plus, le document [7] considère ce procédé comme un procédé prometteur pour la récupération du tritium dans les effluents du site de Hanford. En conséquence, l’application du procédé au traitement de l’usine AREVA NC de La Hague a été évaluée. D’après les prédimensionnements réalisés par AREVA NC, l’unité CECE nécessaire pour traiter l’eau tritiée de l’usine AREVA NC de La Hague à capacité nominale, devrait comporter : • 3 colonnes LPCE (de diamètre 2 m et de hauteurs 5,5 m), • une unité d’électrolyse composée de 800 électrolyseurs à mem- brane (modèle de référence hypothéti- que considéré dans le projet ITER). Les performances considérées sont : • un facteur de décontamination de 114, • un facteur de concentration de 250. L’exploitation industrielle de cette installation conduirait à une consommation énergétique de l’ordre de 160 MW (hors récupération d’énergie). 2 4 Procédé TRILEX Le procédé TRILEX [11] vise à réduire les en- trées d’eau non tritiée dans la zone tritiée d’une usine de traitement afin de rendre le volume d’effluents liquides tritiés à traiter compatible avec un procédé de séparation isotopique. Ceci s’obtient notamment via : • l’utilisation de réactifs anhydres ou en solution aqueuse concentrée, • le recyclage intensif d’eau tritiée pour la préparation des réactifs aqueux, • la suppression d’entrées d’eau non tritiée dans la zone tritiée. Les inconvénientset incertitudes liésà l’applicationdesrecommandations du brevet TRILEX dans l’usine AREVA NC La Hague résident essentiellement dans le recyclage intensif d’eau et d’acide récupérés qui entraine une augmentation de la concentration et de l’inventaire de tritium dans la zone tritiée, ce qui : • complexifie la préparation des réactifs en exploitation, • accroît les teneurs en eau tritiée dans les rejets gazeux. En conséquence, une unité supplé- mentaire de traitement des gaz doit être implantée afin de prévenir une augmentation des rejets de tritium dans les effluents gazeux et de l’impact de ces rejets. Les technologies exis- tantes sont les procédés de déshydra- tation et de condensation. Le volume d’effluents générés par ces procédés est faible. Cependant, les procédés de déshydratation sont des procédés discontinus et peuvent nécessiter par exemple un secours par des colonnes de lavage de gaz à l’eau non tritiée pour parer à tout risque d’indisponibilité. Ce procédé plus robuste génère cependant un volume d’effluents liquides supplémentaire significatif. 2 5 Application à l’usine AREVA NC de La Hague Les scénarios retenus pour la réduction des rejets de tritium dans les effluents liquides de l’usine AREVA NC de La Hague sont basés sur : • la réduction du volume d’effluents liquides tritiés à traiter, • l’entreposage ou le stockage du tritium sous forme de déchet ultime. Les procédés analysés sont la distillation de l’eau sous vide et le procédé CECE. Une unité de prétraitement peut être nécessaire pour rendre les effluents liquides à traiter compatibles avec ces procédés. Le taux d’incorporation retenu pour la cimentation correspond à un rapport massique effluent liquide/déchet cimenté de 25% (soit un rap- port volumique effluent liquide/déchet cimenté de 50%). La durée d’en- treposage en cuve considérée pour les effluents liquides tritiés est égale à une période de décroissance (~12,3 ans). Les caractéristiques des installations correspondant à ces scénarios sont présentées dans la figure 9. La réduction des rejets de tritium dans les effluents liquides permise par les scénarios présentés reste faible au regard des coûts d’investissement et d’exploitation, des risques de sûreté engendrés et de la réduction d’impact obtenue. Celle-ci est inférieure à 0,5%de l’impact total des rejets liquides du site. De plus, la mise en œuvre de ces scénarios s’accompagne d’un risque d’augmentation des rejets gazeux et donc de l’impact dosimétrique global. Figure 9. Scénarios de réduction des rejets de tritium dans les effluents liquides de l’usine AREVA NC de La Hague

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