Úsek zpracování odpadů zajišťuje podporu v oblasti výzkumu a vývoje inovativních řešení při zpracování odpadů s důrazem na snižování objemů produkovaných odpadů od přechodně aktivních až po středně aktivní včetně nebezpečných odpadů.
Oblast zpracování odpadů je soustředěna na technologie zahušťování a vysokoteplotní mineralizaci kapalných i pevných odpadů s důrazem na stabilizaci konečného produktu v solidifikační matrici.
Odpadovému hospodářství se věnujeme v rámci řešení národních i mezinárodních projektů (TA ČR a Horizon) a spolupracujeme s partnery v oblasti průmyslu (ATEKO, ÚJV, ČEZ, VTT, SCKCEN) i akademickými institucemi (VUT Brno).
V laboratorních podmínkách posuzujeme zejména možnosti zpracování organických odpadů vysokoteplotním procesem pod hladinou taveniny soli. Následnou validací na poloprovozním měřítku lze aplikovat možnost zpracování odpadů ve velkém měřítku. Obecné zpracování kapalných odpadů je zaměřeno na snižování objemů prostřednictvím zahušťovacích a krystalizačních charakteristik média. Laboratoř disponuje vakuovou odparkou IKA RV10 pro destilační procesy a reaktorovým systémem MSO pro dílčí experimenty vysokoteplotní mineralizace organických odpadů. Provozní hala skýtá technologické celky s možností větších objemových toků odpadů. Program odpadového hospodářství je zakončen stabilizací koncentrátu nebo reziduí ze zpracovaného odpadu. Vlastnosti konečného produktu k dlouhodobému uložení respektují WAC kritéria s důrazem na mechanickou, tepelnou a chemickou stabilitu včetně dopadů na životní prostředí.
V oblasti ukládání nebezpečných odpadů se věnujeme především výzkumu, který je zaměřen na hlubinné úložiště za účelem zajištění jeho dlouhodobé životnosti a bezpečnosti. Hlubinné uložiště představuje multibariérový systém skládající se z inženýrské bariérové ochrany (zahrnující úložný obalový soubor a geotechnickou ochranu bentonitem) a z přírodní bariérové ochrany, kterou tvoří geologické prostředí. Hlavním cílem těchto bariér je zabezpečit dlouhodobou izolaci radionuklidů od okolního prostředí. V této oblasti se zabýváme především laboratorním výzkumem (např. studiem dlouhodobého chování úložného obalového souboru, bentonitu a cementových materiálů jako bariér hlubinného úložiště) a to prostřednictvím anaerobních rukavicových boxů), vyznačujících se nízkou koncentrací kyslíku. To umožnuje studovat chování multibariérového systému za anaerobních podmínek simulujících nejdelší a konečnou fázi vývoje prostředí hlubinného úložiště.
V rámci hlubinného úložiště jsme se podíleli na národních (spoluřešitel veřejné zakázky pro ÚJV Řež/SÚRAO, "Výzkumná podpora pro bezpečnostní hodnocení hlubinného úložiště") a mezinárodních výzkumných projektech (evropský projekt JOPRAD, SITEX-II a MIND v rámci výzkumné podpory H2020).
Rovněž zkoumáme možnost využití materiálů na bázi anorganických matric pro jaderný průmysl, které přispívají k dlouhodobému a bezpečnému provozu jaderných elektráren a dále řeší problematiku výzkumu a vývoje v oblastech energetiky a pokročilých materiálů za podpory TA ČR (například projekty „Nové anorganické materiály pro jadrný průmysl“ a „Funkční stavební materiály pro jaderný průmysl“). Zde využíváme metody, jako jsou sítová analýza velikosti částic, měření specifického povrchu, porozity a distribuce šířek pórů a jejich objemu pomocí metody sorpce plynu a dále mechanické zkoušky pevnosti v tlaku a ohybu a nedestruktivní zkoušky ultrazvukem.
Z hlediska materiálového výzkumu spolupracujeme s mnoha partnery z oblasti průmyslu (ČEZ, ÚJV Řež, ŠKODA-JS) a akademickými institucemi (ČVUT, VŠCHT, TUL, UK).
Mezi nejzajímavější technologické celky z oblasti zpracování radioaktivních, toxických a jiných nebezpečných odpadů patří například technologie MSO a ETL. MSO je zkratkou pro tzv. Molten Salt Oxidation, tedy oxidaci v roztavené soli. Odpad je v tomto případě dávkován přímo pod hladinu roztavené alkalické soli, která může dosahovat teplot až 1 000 °C. Systém vyvíjený v CVŘ je v navržen dvoustupňově, a modelové odpady tak prochází postupně dvěma za sebou uspořádanými stupni oxidace, které zaručují úplnou mineralizaci nebezpečných látek. Přestože tato technologie může být použita přímo k likvidaci kapalných, semi kapalných i pevných organických odpadů, například kontaminovaných a silně znečištěných olejů, radioaktivních a současně toxických odpadů, zabýváme se především optimalizací oxidačního procesu a návrhu obdobných zařízení.
Druhým zmíněným zařízením je Experimentální technologická linka ETL, která umožňuje vývoj vakuového zahušťování kapalných RaO, optimalizaci procesů s nízkoteplotní krystalizací, optimalizaci separačních procesů a v neposlední řadě vývoj matric pro solidifikaci RaO. Tato technologická linka se ve svém poloprovozním měřítku skládá jako většina solidifikačních linek z odparky, krystalizátoru, odstředivky a vakuové sušičky. Unikátnost naší linky spočívá ve velkém množství různých proplachových okruhů mezi jednotlivými komponentami, které umožňují optimalizaci solidifikačního procesu v rámci jednotlivých etap. Není tedy nutné všechny procesy znovu opakovat.