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Dokumentenidentifikation DE102004035277B4 13.07.2006
Titel Mehrsperrenbehälter für radioaktiven Müll
Anmelder Ghattas, Nader Khalil, Prof. Dr., Kairo/Al-Qãhira, EG
Erfinder Ghattas, Nader Khalil, Kairo, EG;
Eskander, Samir Basha, Kairo, EG;
Bayoumy, Talaat Abd-Allah, Kairo, EG;
Shatta, Hanim Abd-Elmonem, Kairo, EG
Vertreter Backhaus, M., Dipl.-Ing., Pat.-Anw., 33102 Paderborn
DE-Anmeldedatum 21.07.2004
DE-Aktenzeichen 102004035277
Offenlegungstag 16.02.2006
Veröffentlichungstag der Patenterteilung 13.07.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 13.07.2006
IPC-Hauptklasse G21F 5/005(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse G21F 9/36(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   G21F 1/04(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B65D 25/18(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   B65D 85/82(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft einen Mehrsperrenbehälter zum Transport und zur Lagerung von radioaktivem und/oder giftigem Müll, mit einer inneren zementgebundenen Feststoffwandung und einer äußeren zementgebundenen Feststoffwandung, wobei mindestens eine der Feststoffwandungen eine die seitlichen Feststoffwandungen und einen Behälterboden durchziehende Stahlarmierung enthält, die obenendig eine Öse trägt, und wobei in eine seitenwandseitig gestuft ausgebildete Deckelöffnung abgedichtet ein Deckel, der eine äußere zementgebundene Feststoffdeckelschicht und eine innere zementgebundene Feststoffdeckelschicht aufweist, einsetzbar ist.

Ein derartiger Behälter ist aus der DE 33 21 250 C2 bekannt, der aus mehreren Schichten von Beton besteht, deren innere mit einer Stahlarmierung ausgerüstet ist, die sich in den Seitenwänden und in dem Boden durchgehend erstreckt und obenendig angeschweißte Bleche mit Ösen trägt, die die äußere Schicht durchsetzen. Ein ebenso armierter zweischichtiger Betondeckel ist in eine einstufige Ausnehmung der behälterseitigen inneren Betonschicht eingesetzt. Die äußere Betonschicht ist als Stoßabsorberschicht porös ausgebildet. Diese und die einstufige Deckelaufnahme bilden keinen langfristigen Schutz gegen ein Auswandern von Ionen bei nasser Umgebung.

Weiterhin ist aus der US 5,125,532 A ein stationäres Lagersystem für radioaktive Abfälle bekannt, das allseitig aus mehreren Schichten erstellt ist, die abwechselnd aus Beton und einem Ionensorber, wie Lehm, zementgebundem Betonit, Zeolith oder dgl. bestehen.

Ein weiterer Behälter ist aus der WO 01/57880 A1 bekannt. Dieser weist eine innere und eine davon beabstandete äußere Wandung aus Kunststoff auf, zwischen denen Blei oder dgl. eingebracht ist. Deckelseitig sind das Blei und die innere Wandung gegenüber der äußeren abgestuft ausgebildet, und auf die Stufen sind jeweils ein innerer und ein äußerer Deckel aus Kunststoff aufgesetzt. Die äußere Wandung weist ein umlaufendes Gewinde auf, mit dem ein dieses übergreifender Deckelrand abgedichtet verschraubt ist. Nachteilig ist der zum Behältermantel unterschiedlich aufgebaute Deckel, der mangels einer mineralischen Schicht eine geringere Festigkeit und Wärmebeständigkeit aufweist. Zudem ist der Behälter nur bodenseitig beim Transport abzustützen, da ein Angriff am Deckelrand die Dichtigkeit vermindern könnte.

Weiterhin ist aus der DE 199 52 130 A1 ein Müllbehälter bekannt, der zwischen zwei Stahlwandungen eine Betonfüllung enthält. Ein Deckel besteht aus einer Stahlplatte mit einer Betonschicht, die zum Innenraum des Behälters sich fortsetzt. Der Deckel ist mit Ankern im Mantelbeton gehalten und trägt an den Ankern über den Deckel vorstehende Transportösen, die ein Stapeln solcher Behälter behindern.

Weiterhin ist aus der FR 280 74 09 A1 ein einschaliger Beton-Müllbehälter mit einem Betondeckel bekannt, der mit einbetonierten Haltern und Gewindebuchsen durch Schraubbolzen abgedichtet lösbar geschlossen ist und an den in Deckelvertiefungen innerhalb des Deckels freistehenden Bolzenköpfen transportierbar ist. Ein solcher einschaliger Betoncontainer bietet gegen das Eindringen von Feuchtigkeit, die unter Umständen mit dem Müll gefährlich reagieren kann, keinen ausreichenden Schutz. Zwischenlagerung, Transport und Entsorgung von radioaktivem Abfall sind wachsende weltweite Probleme, besonders in solchen Staaten, die Atomkraftwerke betreiben oder beabsichtigen, solche zu besitzen.

Es bestehen folgende Probleme:

Der Entwurf und die Herstellung von geeigneten Behältern für die Entsorgung von radioaktivem Abfall umfassen eine Vielfalt von Faktoren, wie Abschirmung, Wirksamkeit, strukturelle Geschlossenheit, Einfachheit des Gebrauchs, Kosten, und ganz wichtig die Umwelt-beeinflussung durch Freisetzung von Strahlen-Kontaminaten.

Zur Entsorgung radioaktiven Abfalls ist es notwendig, daß der konditionierte Abfall sichergehalten werden kann, selbst unter der Bedingung, daß das Entsorgungslager unter Wasser versinkt, und dabei äußerst verzögert interne radioaktive Teilchen aus den Abfallarten austreten.

Deshalb besteht ein ständiger Bedarf an einem neuen, besseren Behälter für die Entsorgung von niedrig- und mittel-radioaktivem Abfall, wobei der Behälter eine hohe Fähigkeit hat, radioaktive Kontaminaten zurückzuhalten, die vom konditionierten Abfall in wässriger Umgebung freigesetzt würden. Die vorliegende Erfindung erfüllt diese Anforderung. Die vorliegende Erfindung konzentriert sich auf die Verbesserung eines Containers aus mineralischem Feststoff als eine nicht radioaktive Schutzwand, mit dem Ziel auf Vergrößerung ihrer Rückhaltekapazität für verschiedene radioaktive Abfallkomponenten.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, den eingangs bezeichneten transportablen Container zu verbessern, um die Langzeithaltbarkeit von endlagerungskonditioniertem Abfall zu sichern und gute Lecksicherheit und starken Widerstand gegen Stoß und Korrosion zu garantieren; ohne erhebliche Kostenerhöhung soll er eine hohe Restriktionswirksamkeit und Rückhaltefähigkeit sowie gute radioaktive Abschirmmaßnahmen erbringen.

Die Lösung besteht darin, dass zwischen der inneren und der äußeren Feststoffwandung eine anorganische Ionensorber-Wandschicht und zwischen der inneren und der äußeren Feststoffdeckelschicht eine anorganische Ionensorber-Deckelschicht angeordnet sind; dass die jeweils drei genannten Wandschichten und die drei genannten Deckelschichten zueinander passend einzeln gestuft abgedichtet ineinander greifen und die Stahlarmierung in der äußeren Feststoffwandung angeordnet und obenendig die äußere Feststoffdeckelschicht) durchsetzt und mit dieser verschraubt ist.

Vorzugsweise ist der Abfall in Zement oder Beton endlagerungsfähig immobilisiert, der vorteilhaft in den Container eingespritzt ist, so daß er einen homogenen einstückigen Block mit der inneren zementgebundenen Reststoffwandung bildet. Dieser Behälter hat die Fähigkeit, ausgetretene Strahlen-Kontaminaten zurückzuhalten und in der Sorberschicht einzufangen, falls der Behälter in dem Entsorgungslager Wasser ausgesetzt oder damit überflutet ist.

Angesichts der vorgenannten Nachteile, die in den vorbekannten Containern vorhanden waren, bietet die vorliegende Erfindung einen neuen, verbesserten Behälter zur Entsorgung niedrig- und mittelpegel-radioaktiver Abfälle, wobei weitgehend die Vorteile des Standes der Technik und kaum dessen Nachteile vorhanden sind. Der Hauptzweck der vorliegenden Erfindung ist es, einen verbesserten Behälter mit einem hohen Rückhalt zu schaffen, der in der Lage ist, radioaktive Teilchen zurückzuhalten, die von dem Abfall in wässriger Umgebung bei der Endlagerung abgegeben werden.

Verschiedene Ausführungen werden anhand von Beispielen mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen dargestellt. Der vorgeschlagene Behälter beruht auf einem Vielsperrenkonzept, das gewöhnlich in Entsorgungslagern angewandt wird. Dieser Vielsperren-Behälter dient als ein relativ kleiner, transportierbarer Abfallbehälter und besteht aus drei Schichten, einer inneren und einer äußeren aus mit Metalldrähten armiertem zementgebundenen Feststoff und aus einer Zwischen-Sorbtionsschicht, z.B. aus natürlichem Ton. Der Behälter hat zylindrische Seitenwände mit einer Öffnung und einem Deckel und einem ebenen Boden.

Der neue, verbesserte Vielsperren-Behälter (in der Fachsprache: multi barrier container) besteht aus drei aufeinander folgenden Sperrschichten, nämlich einer inneren und einer äußeren zementgebundenen Feststoffschicht, die eine dritte sorbierende Zwischenschicht einschließen. Die Schichten des Behälters entsprechen dem Vielsperren-Konzept, das an Entsorgungslagern üblich ist, in kleinerem Maßstab, wobei die inneren und äußeren Betonschichten des Behälters dem Lagercontainer und der Kaverne entsprechen, und die Zwischensorbtionsschicht dem Puffer- oder Füllmaterial entspricht.

Vorteilhaft sind die innere und/oder äußere Wandung mit nicht oxidierbaren, korrosionsbeständigen Metalldrähten armiert.

Die Zwischenschicht besteht aus einem hoch wirksamen Sorbermaterial mit einer hohen Ionentauscherkapazität; vorzugsweise ist es ein preiswertes örtliches Tonmaterial, das von dem Aushub der Endlagerstätte stammt, oder das Rückfüllmaterial derselben. Vorteilhaft ist die sorbierende Zwischenschicht mit einem geeigneten Binder behandelt, der die Zwischenräume zwischen den sorbierenden Teilchen füllt und deren Durchdringungsfähigkeit vermindert und das Herstellungsverfahren des Behälters vereinfacht.

Der Binder kann ein organisches Polymer oder ein anorganischer wassergebundener Zement sein. Der Behälter hat eine Öffnung und einen Deckel. Diese haben eine kegelstumpfförmige Gestalt und sind mit einem geeigneten Bindemittel abgedichtet. Jener Deckel besteht aus den gleichen Schichten wie der Behälter Wandseitig und bodenseitig, und wenn der Deckel geschlossen ist, deckt sich passend jede Schicht des Deckels mit der entsprechenden des Behälters.

Der Deckel ist vorzugsweise an dem Behälter mit einem Bindemittel abgedichtet befestigt, um den Eintritt von Wasser zu verhindern und um die Konsistenz der drei Schichten sicher zu erhalten.

Die äußere Schicht oder Oberfläche des Behälters kann vorteilhaft mit Edelstahl-Verstärkungselementen versehen werden, die U-förmige Abschnitte aufweisen. Die Edelstahl-Verstärkungselemente enden mit Muffen und Verschraubungen, die über das obere Ende der Behälterwandung ragen und den Deckel durchsetzen, wo Schraubbolzen eingesetzt sind.

Die Muffen am oberen Ende der Verstärkungselemente passen vorzugsweise in vorgeformte Löcher im Deckel und dienen dazu, diesen mit Spezial-Schrauben an der Behälterwandung zu befestigen.

Die Schrauben sind mit einer Art Griff oder anderen Formen von Anschlüssen versehen, um den Transport der Behälter zu erleichtern.

Die Verstärkungselemente und die Handhabungsvorrichtungen sind in die äußere Wandung des Behälters und den Deckel eingebettet, so daß sie nicht die Gestalt des Behälters nach oben oder zur Seite ändern, wodurch der Raum des Endlagers optimal nutzbar ist.

Der Behälter kann auch für andere Arten von Gefahren-Abfall, z.B. nicht radioaktive, giftige, chemische und biologische Abfälle, genutzt werden. Zementgebundener Abfall bildet mit der inneren zementgebundenen Feststoffwandung einen homogenen festen Monolithen.

Die Behälteröffnung und der Deckel haben eine kegelstumpfförmige Gestalt und sind mit einem geeigneten Bindemittel versiegelt. Die innere Schicht des Behälters entspricht dem Endlager-Betonbehälter in einem Endlager, die zwischenliegende Tonschicht des Behälters entspricht dem Rückfüllmaterial, während die äußere Behälterwandung der Endlagerwandung entspricht. Die im vorliegenden Behälter zwischen den Feststoffwandungen liegende Tonschicht, die als Puffer dient, hat geringe Durchlässigkeit und hohe Sorbtionsfähigkeit. Die geringe Durchlässigkeit der zwischenliegenden Tonschicht kann verhindern, daß Wasser von außen in den verfestigten Müllkern eindringt. Selbst wenn äußeres Wasser in den verfestigten Kern des radioaktiven Abfalls eindringt und den Kern auslaugt, hat das Tonmaterial eine hohe Sorptionsfähigkeit und Ionentauschkapazität, wodurch es die gelösten Strahlenkontaminate bindet. Die sorbierende Zwischenschicht ist mit einem geeigneten Bindemittel behandelt, damit es die Zwischenräume zwischen den sorbierenden Teilchen füllt und die Rückhaltefähigkeit erhöht; es erleichtert außerdem das Herstellungsverfahren des Behälters. Das Bindematerial des Abfalls kann ein organisches Polymer sein und/oder ein wassergebundener hydrophobierter Zement. Der gleiche wasserabweisende Binder wird zweckmäßig benutzt, um den Deckel mit der Behälterwandung abzudichten, um das Eindringen von Wasser zu verhindern. Zusätzlich ist der Deckel mit Schrauben befestigt, die in Muttern stecken, die im Behälterrand eingebettet sind. Die Schrauben, Muttern und Buchsen sind in verstärkten Vertiefungen am Rande des Behälterdeckels untergebracht. Die Schrauben können mit Griffen oder anderen Anschlüssen versehen sein, um den Transport des Behälters zu erleichtern.

Die äußere Schicht oder deren Oberfläche kann mit Edelstahl-Verstärkungen versehen sein, die U-förmige Sektorabschnitte aufweisen und in Muffen mit Muttern enden, die über den oberen Rand der Behälterwandung hinaus ragen und dort den Deckel durchsetzen, wo die Schrauben eingesetzt sind. Die Muffen am oberen Ende der Verstärkungselemente passen in vorgeformte Öffnungen in dem Deckel und dienen diesen am Behälter zu befestigen, wozu Spezialschrauben benutzt werden, die eine Art Griff tragen, die den Transport erleichtern. Die Verstärkungselemente und die Griffteile sind in der Außenwandung des Behälters bzw. dem Deckel enthalten, so daß die Höhen- und Seitenlage von Behältern im Endlager beliebig veränderbar sind, wodurch der Platz im Endlager optimal nutzbar ist. Eine Anzahl von Abstandshaltern vom gleichen Material wie die Außenwandung des Behälters sind zwischen der inneren und der äußeren Behälterwandung angeordnet, bevor das Sorbermaterial eingebracht wird. Wenigstens einige der Abstandshalter sind an der äußeren Behälterwandung festgelegt.

Der vorgeschlagene Mehrsperren-Behälter verringert die Kosten der Endlagerung und vermeidet den Bedarf von hochqualitativen Lagereinrichtungen Außerdem vermindert er die Kosten der Lagersuche und -ausgestaltung und erlaubt ein einfaches Verfüllen und einfache Nachsorge.

Der beschriebene Mehrsperren-Behälter (in der Fachsprache: multi barrier container) ist geeignet für den Transport und die Endlagerung von niedrig- und mittel-radioaktivem Abfall; er ist leicht zu bedienen, preiswert und weist eine hervorragende Strahlen- und Chemikalien-Widerstandsfähigkeit auf.

Dank der mechanischen und chemischen Eigenschaften des betonbasierten Behälters wurde er als eine Sperre in einem Mehrsperren-System gewählt, um die Sicherheit zu verbessern und einen notwendigen Sicherheitsstandard der Umgebung zu erreichen und die Kosten-, Sicherheits- und Vorschriftenregeln zu erfüllen. Die Behälter halten Strahlen-Kernmaterial, das von Endabfall freigesetzt wird, zurück und spielen eine bedeutende Rolle für eine zusätzliche Abschirmung und Minimierung der Strahlenbelastung von Dienstpersonal. Der Behälter bildet auch einen mechanischen Schutz gegen eine Ausbreitung von Radioaktivität während der Handhabung, dem Transport und der Speicherung von radioaktivem Abfall, und zwar während eines normalen Betriebes und unter unnormalen Bedingungen. Zudem hat der Behälter Sperrfunktionen unter normalen und gewissen Unfallbedingungen, und er macht das Handling einfach, mit geringem Zeitaufwand und ist sparsam im Platzbedarf. Der Behälter ist geschaffen für gefährliche und verschiedene radioaktive Abfälle unterschiedlicher Herkunft, unterschiedlicher Menge und physikalischer und chemischer Zusammensetzung. Die geeignete Wahl des Behälters wurde auf der Grundlage von besonderen technischen Bedingungen gemacht, wobei die Art, die Menge und die Herkunft des Abfalls, der behandelt werden sollte, einschließlich – wenn nötig – dessen Abschirmung in Betracht gezogen wurde.

Folgend sind die Vorteile jenes verbesserten Behälters aufgezeigt.

Der Behälter

  • A – hat eine geeignete Form, das Befüllen und in gewissen Fällen das Mischen und ein einfaches und sicheres Abdichten zu ermöglichen;
  • B – ist so konstruiert, daß er keine manuelle Bedienung beim Beschicken benötigt;
  • C – besteht aus Material, das mit dem Abfall verträglich ist;
  • D – ist fest genug und hat strukturelle Stabilität, um falscher Bedienung zu widerstehen, um ein Zusammenbrechen oder andere Fehler der Entsorgungseinheit zu verhindern;
  • E – ist weder zu schwer noch zu sperrig;
  • F – genügt den Transportbestimmungen; ist geeignet für eine besondere Transportabschirmung und bildet ein bequemes und preiswertes Mittel zum Handhaben, Transportieren und Endlagern von radioaktivem Abfall;
  • G – erlaubt rationelle Belegung des Platzes und Raumes in der Lager- und Endlagerstätte;
  • H – hat Korrosionsfestigkeit, um die Funktion während der Endlagerzeit zu sichern durch ausreichende Wandstärke und geeignete Konstruktion;
  • I – vermindert die Auswirkung möglicher Fehler;
  • J – ist leckdicht;
  • K – kann horizontalen und vertikalen Lasten widerstehen und bleibt stabil unter Drucklasten, die in einer Endlagerungsumgebung herrschen und unter dem Druck, der in einer Endlagerungsstätte auftritt;
  • L – hat eine passende Kombination von Material und Konstruktion;
  • M – ist widerstandsfähig gegen Schwächung durch Strahlenwirkungen;
  • N – ist widerstandsfähig gegen biologische Zersetzungsangriffe;
  • O – ist widerstandsfähig gegen Wasser und Feuchtigkeit während langer Endlagerungszeiträume;
  • P – sein Verschluß ist geeignet um eine wirksame Abdichtung während seiner ganzen Lebenszeit zu gewährleisten.

Die aufgelisteten Vorteile werden durch den hier beschriebenen Behälter sowie das Verfahren der Abdichtung und der Verpackung des radioaktiven oder giftigen Materials erbracht. Insbesondere ist ein Verfahren zum Abdichten und Verpacken des Mülls angegeben, bei dem eine Mehrschicht-Isolierung-Verpackungstechnik genutzt wird, um ein Austreten von strahlenden Kontaminaten oder giftigen Komponenten in die Umgebung zu verhindern. Der wesentliche Bedacht ist darauf gerichtet, einen Behälter mit einheitlicher Struktur, insbesondere in der Zone des verfestigten Abfalls, der Behälterwandung und des Deckels zu schaffen. Um eine optimale Isolation radioaktiven Abfalls zu erreichen und zu verhindern, daß Strahlen-Kontaminaten in die Umgebung austreten, wird es bevorzugt, niedrig- und mittel-radioaktive Abfälle in Zement zu immobilisieren. Das verfestigte Abfallzementprodukt bildet einen einheitlichen Monolithen mit der inneren Zementschicht des Vielschicht-Behälters.

Der Zementbetonbehälter, der hier beschrieben und beansprucht ist, dient als Abfallbehälter zur Aufnahme des Abfalls für den Immobilisierungsprozeß und in einzelnen Fällen auch als Mischbehälter. Weiterhin ist zu erwarten, daß die Zementfeststoff-Behälter als chemische Sperre dienen, die die Freisetzung von Strahlenkernen des Abfallmaterials oder Abfallprodukten in die Umgebung verhindern. Die Zementbehälter sind als ein notwendiges Glied in der Kette des Mehrsperren-Systems genutzt und dienen oft um niedrig- und mittel-radioaktives Material in eine Form zu überführen, die leicht und sicher transportiert und gelagert werden kann.

Außerdem beeinflußt der Behälter die Technik und die Kosten des Abfallmanagement-Systems günstig.

Die Dauerhaftigkeit und Beständigkeit dieser Behälter hängt von der Chemie und Feinstruktur des Zements ab, die sorgfältiger Auswahl bezüglich der Abfallart, die gespeichert werden soll, bedürfen. Außerdem wird die expandierende Kernkraftindustrie nach einer sorgfältigen Bewertung solcher Verpackungsbehälter rufen, damit die Standardisierung der Gestalt, des Materials, der Konstruktion, der Abschirmung und der Kostenbegrenzung optimiert werden.

Weitere vorteilhafte Verfahren bestehen darin, daß mindestens eines der zementgebundenen Feststoffteile und/oder die Füllmasse hydrophobiert wird oder mindestens eines der zementgebundenen Feststoffteile aus Beton hergestellt und/oder der Feststoff mit mineralischem Faserstoff versetzt wird.

Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den 13 gezeigt.

1 zeigt einen axialen Querschnitt durch einen Behälter;

2 zeigt einen gestuften Deckelanschluß im Querschnitt;

3 zeigt einen axialen Querschnitt durch eine weitere Behälterausführung.

1 zeigt einen Axialschnitt durch einen dreischichtig aufgebauten Behälter 1, der vorzugsweise rotationssymmetrisch ist. Die Außenwandung 3 und die Innenwandung 5 sind ebenso wie der Außendeckel 6 und der Innendeckel 8 aus Zementfeststoff hergestellt. Zwischen der Außenwandung 3 und der Innenwandung 5 befindet sich eine Ionensorberwand 4, die aus dicht gepacktem Ton besteht; und auch zwischen dem Außen- und Innendeckel 6, 8 ist eine dicke Schicht 7 aus Ionensorbermaterial eingesetzt.

Bevorzugt entspricht die Einpassung des Deckels 68 in die Deckelöffnung 2 der gezeigten Stufenpassung, die den drei verschiedenen Schichten entspricht. Die äußere Feststoffdeckelschicht 6 überdeckt den oberen Rand das äußeren Feststoffmantels 3 und kann dort verschraubt werden.

Bevorzugt ist der äußere Feststoffmantel 3 mit einer den Behälterboden 11 durchlaufenden Drahtarmierung 10 aus Edelstahl durchzogen. Die Enden der Armierung dienen jeweils als Anschlußpunkte für die Verschraubung des Deckels.

Bevorzugt ist der im Innenraum des Behälters 1 angeordnete Müll M in eine Füllmasse F eingelagert, die ausgehärtet ist und mit der angrenzenden Fläche der zementgebundenen Innenwandung 5 verhaftet, indem vorzugsweise die Füllmasse F zementgebunden ist.

2 zeigt einen bevorzugten gestuften Deckelanschluß an den Wandungen 35. Die einzelnen Stufen der Wandungen sind stirnseitig und seitlich mit einem Dichtmittel 9 an die entsprechenden Schichten 68 des Deckels dicht angeschlossen und verbunden.

Die Armierungsdrähte 10 sind mit ihren Enden 12 durch eine Klemmmuffe 16 erfaßt und an eine Schraubbuchse einer Verschraubung 13 angepreßt. Die Muffe 16 und/oder die Schraubbuchse 13 durchsetzen einen Durchlaß 17 des Deckelrandes, der eine Deckelrandnut 14 oder -vertiefung aufweist, die nach oben offen ist. In dieser befindet sich die Deckelschraube, die am Kopf eine Öse oder einen Griff 15 trägt, so daß dort Transportgeräte angreifen können. Die Zugkräfte, die an der Öse 15 angreifen, werden durch die Stahldrähte direkt in den äußeren Feststoffmantel verteilt, ohne daß die Deckelverbindung belastet wird.

Die Innensorberschichten 4, 7 sind im vollen Querschnitt durchgehend vom Mantel zum Deckel verbunden, und ebenso sind die inneren Feststoffteile 5, 8 mit ihrem vollen Querschnitt aneinander angeschlossen.

Da der Griff bzw. die Transportöse 15 vorzugsweise in eine horizontale Lage verschwenkbar ist und in die Nut 14 oder eine entsprechende Ausnehmung ohne Überstand hineinpaßt, können solche Behälter beliebig gestapelt werden.

3 zeigt eine Variante des Behälters 1A, bei dem die beiden Feststoffmäntel 3, 5 durch Abstandshalter 18 beabstandet miteinander verbunden sind. Vorzugsweise wird der Behälter schrittweise von außen nach innen hergestellt, wobei die Tonschicht 4 zwischen den Außenmantel 3 und eine Innenform eingebracht wird und nach dem Entfernen dieser Form der innere Feststoffmantel 5 zwischen einer Kernform und dem Tonmantel 4 eingebracht wird.

Eine Armierung und Deckelbefestigung sowie Tragmittel sind zur Vereinfachung nicht dargestellt.

1, 1ABehälter 2Deckelöffnung 3Feststoffwandung außen 4Innensorberwand 5Feststoffwandung innen 6Feststoffdeckelaußenschicht 7Innensorber-Deckelschicht 8Feststoffdeckelinnenschicht 9Dichtmittel 10Edelstahldrähte 11Behälterboden 12Drahtenden 13Verschraubung 14Deckelrandnut/-vertiefung 15Öse, Griff 16Klemmmuffe 17Durchlaß 18Abstandshalter FFüllmasse MMüll

Anspruch[de]
  1. Mehrsperrenbehälter zum Transport und zur Lagerung von radioaktivem und/oder giftigem Müll, mit einer inneren zementgebundenen Feststoffwandung (5) und einer äußeren zementgebundenen Feststoffwandung (3), wobei mindestens eine der Feststoffwandungen eine die seitlichen Feststoffwandungen und einen Behälterboden (11) durchziehende Stahlarmierung (10) enthält, die obenendig eine Öse (15) trägt, und wobei in eine seitenwandseitig gestuft ausgebildete Deckelöffnung (2) abgedichtet ein Deckel, der eine äußere zementgebundene Feststoffdeckelschicht (6) und eine innere zementgebundene Feststoffdeckelschicht (8) aufweist, einsetzbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der inneren und der äußeren Feststoffwandung (5, 3) eine anorganische Ionensorber-Wandschicht (4) und zwischen der inneren und der äußeren Feststoffdeckelschicht (8, 6) eine anorganische Ionensorber-Deckelschicht (7) angeordnet sind; dass die jeweils drei genannten Wandschichten (3, 4, 5) und die drei genannten Deckelschichten (6, 7, 8) zueinander passend einzeln gestuft abgedichtet ineinander greifen und die Stahlarmierung (10) in der äußeren Feststoffwandung (3) angeordnet und obenendig die äußere Feststoffdeckelschicht (6) durchsetzt und mit dieser verschraubt ist.
  2. Mehrsperrenbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ionensorberwand (4) und die Ionensorber-Deckelschicht (7) aus natürlichem Ton als Ionensorbermaterial besteht.
  3. Mehrsperrenbehälter nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Ionensorbermaterial mit einem Bindemittel versetzt ist, das Zwischenräume zwischen Partikeln des Ionensorbermaterials ausfüllt und dessen Rückhaltefähigkeit erhöht.
  4. Mehrsperrenbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (6, 7, 8) mit einem Dichtmittel (9) in der Deckelöffnung (2) gegen anstehendes Wasser abgedichtet ist.
  5. Mehrsperrenbehälter nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Edelstahldrähte (10) mit ihren Enden (12) jeweils an einer Verschraubung (13) befestigt sind, die die äußere Feststoffdeckelschicht (6) durchsetzt.
  6. Mehrsperrenbehälter nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubung (13) in eine Deckelnut (14) oder -vertiefung hineinragt, wo die äußere Feststoffdeckelschicht (6) mit einem Bolzen, einem Griff und/oder eine Öse (15) an der Verschraubung (14) verschraubt sind.
  7. Mehrsperrenbehälter nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Griff oder die Öse (15) in eine vertikale und eine horizontale Lage verschwenkbar ist.
  8. Mehrsperrenbehälter nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verschraubung (13) mit der Öse (15), zumindest in deren horizontalen Lage, die äußere Feststoffdeckelschicht (6) nicht überragt.
  9. Verfahren zur Verwendung des mehrwandigen Behälters (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Müll (M) mit einer zementgebundenen Füllmasse (F) in dem Behälter (1) festgelegt wird, wobei sich die Füllmasse (F) mit der inneren zementgebundenen Feststoffwandung (5) verbindet und einen Monolithen bilden.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Füllmasse (F) randhoch eingebracht wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der zementgebundenen Feststoffteile (3, 4, 5; 6, 7, 8) und/oder die Füllmasse (F) hydrophobiert wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eines der zementgebundenen Feststoffteile (3, 5; 6, 8) aus Beton hergestellt wird und/oder der Feststoff mit mineralischem Faserstoff versetzt wird.
Es folgen 3 Blatt Zeichnungen






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