儲存危險垃圾的方法，實施此方法的容器以及製造容器的模具和方法

2023-10-09 17:03:44 1

專利名稱：儲存危險垃圾的方法，實施此方法的容器以及製造容器的模具和方法
技術領域：
本發明涉及一種儲存有害垃圾的方法和實施此方法可採用的容器。本發明還給出製造這種容器(封閉單元)的模具，以及用模具製造容器的方法。
所謂危險垃圾(也是本發明所涉及的)是指許多種液態的、糊狀的或固體狀的，特別是零散的、晶狀的、粉末狀或顆粒狀的危害環境或/和健康的材料，它們例如在工業和農業中連續地或周期性地產生，至少在目前還能經濟地將它們消毀或利用。這些材料是一些受例如硼酸、磷酸、硫酸鈉、硫酸銅和硫酸鐵汙染的垃圾、化肥殘渣、鉀鹼、含氰化物的硬礦泥、焊劑渣、電鍍渣、煙氣淨化泥漿、油泥漿和瀝青泥漿和放射性垃圾等。
目前尚沒有一套可靠的系統地處理這些危險垃圾的辦法，其中應包括收集、運輸和儲存。有一些局部性的可供使用的辦法，如可以把零散的垃圾裝在袋子裡，用汽車運輸，並將它們成批地掩埋，有些材料則存放在金屬桶中等。但目前沒有一個經濟的綜合性成套的方法，來統一地進行所有環節的工作，換句話說，當前缺乏一個所要求的系統的方法。
在地質條件特別有利的情況下，危險垃圾通常存放在廢棄的礦坑中，這樣做的前提是，必須採用技術措施將它們與地下水和地表水分隔開。此外，運輸和存放的投資費用很大。
也可以挖地坑來儲存危險廢料，當然這也要有相應的隔離措施，防止將危險廢料衝刷到地面中去。地坑裝滿後，用土將埋入的危險廢料覆蓋起來，並或許有可能在該區域恢復耕作。這種方法的缺點是成本相當高，而且在地坑內的運輸也很困難，採用的設備和方法難以適應各種不同的要求。
危險廢料也可以存入不適用或不太適用於農業的谷地中。此時，谷底應設防止滲入的隔離措施，並要使之避開雨水。只有在相應的地質和水文條件下，採用這種方法才是經濟的，否則成本特別高。這種方法比較少用，因為只有在無價值的地區才能考慮採用。
已知有各種不同的容器或儲存器，來存放從其性質來看並不危險，但與本文開始時所提的形態相同或相似的材料。這些容器可以例如用塑料、鋁或其它金屬，如鋼製成，但它們均不適於儲存危險廢料。實際上，目前為了收集、運輸和儲存危險廢料，僅僅用的鋼桶，由於腐蝕，所以它們在相當短的時間內便損壞了。由於沒有有效的技術防護，漏出來的材料汙染了周圍環境。而且在這種情況下收集和運輸要經過多次裝卸，處理廢料的數量各不相同，常常比較小，因此這也是缺點。
本發明的目的是提出一套統一的方法，以儲存(包括可靠地收集、運輸和存放)危險廢料，用這種方法存放垃圾，無論是暫時一段時間(幾個月或數年)，還是永久性的(好幾十年或更長)，都是經濟的。本發明的方法適用於連續或偶然(無規律)地形成的廢料，應考慮每天只處理有限的量(最多每天幾百立方米)，因此無需設置持續式的運輸設備(如皮帶運輸機或管道)。收集和存放辦法應能靈活地適應所要存放廢料的數量和特性以及不同的運輸條件。本發明的目的還包括提供儲存工具(容器)，這種容器消耗材料比較少、製造簡便，並適合成批生產，自重輕;採用同樣的方法抵抗危險廢料以及腐蝕性地下水、雨水從外部造成的腐蝕作用，其抗腐蝕的能力可以與所存放材料的特性和存放時間相適應。製造容器的材料必須堅實、不透水和耐嚴寒。容器的運輸和存放應能用傳統上慣用的起重和運輸工具來進行。
本發明認為，只要在有關儲存的全部工作，即收集、運輸和暫時的和/或永久的存放過程中採用起統一包裝作用的容器，就能使它們可靠和經濟地進行，這種容器一方面防止周圍的東西侵入，另一方面也避免容器中的危險廢料跑到周圍環境中去。危險廢料可直接在其形成地就地按種類和材料的化學性質分組收集和存放在容器中，在容器上設置相應的標記。危險廢料裝滿容器後在密閉狀態下運往儲存地作臨時或永久存放。在廢料收集過程中，容器必須加臨時性的蓋子，以防雨水侵入。
換句話說，存放用的是與收集和運輸中採用的同一個容器，這樣就實現了一個廢物⒋嫻淖酆舷低場Ｈ綣牧系睦寐飾侍夂屯淝απ〉嬌梢圓豢悸牽蟣痙⒚魅銜萜韉男巫礎⒍ρ匭浴⒉牧現柿俊蔥枰捎玫牧悴考頭欄辜捎朐謖庵智榭魷濾岢隼吹娜撾襝嗍視ΑＨ綣萜韉耐飪鞘導噬廈揮型淝αΓ蛩塹謀諍窨梢宰齙煤鼙。庋鮃環矯奼冉暇茫硪環矯嬗欣誚謔佔浜馱聳洹？杉蘼鄞泳眯鑰矗故譴庸ぷ髂芰ι俠純矗圃烊萜韉淖羆巡牧峽扇銜歉紙罨炷痢Ｈ羧萜饕雲矯嫖綣鉤衫庵翁澹賞ü韻麓朧┍Ｖて涿揮型淝河煤峁崬媧⑶壞募蛞琢蛹ㄈ綹紙鍆τ諳嘍暈恢玫陌辶悠鵠矗蛹紗Φ毓潭ㄔ謖廡┌ 上。若容器是迴轉體，如圓錐形，則形狀本身就保證了其無彎曲的特性。混凝土表面和連接件上設有效的耐腐蝕覆蓋後，它們既防止容器內部也防止容器外部的腐蝕作用。
基於上述認識，本發明所提出的目的，通過將危險廢料收集在容器中，並將它們運往垃圾儲存地去的辦法來達到，此方法的特徵是危險廢料在其形成地或就在形成地周圍或在收集中心，按其化學或/和力學特性分組後，裝在既適合於作永久儲存、也可用作收集器的耐腐蝕容器(封閉單元)中，容器裝滿後，以一種能抵抗氣象影響的方式關閉，並運往中間堆棧或永久堆棧中。在收集過程中通過使用一個收集器閉合蓋來防止雨水進入容器內腔。此外，帶來最終封蓋或臨時封蓋的裝有危險廢料的容器，即收集器，在中間堆棧中放在一個能防止液體滲入和承受在材料搬運時出現的負荷的堅固合用的墊板上，最好放在分配載荷的襯墊上;在中間堆棧，容器上下排成許多排，在中間接縫處最好加分配載荷的襯墊;用自走式起重機將容器從收集地裝到汽車上，在中間堆棧用當地的固定式起重機或/和自走式起重機來回搬運。
實施本方法的特點是，在中間堆棧(最好將它用籬笆圍起來)，將特別危險或/和要求特別處理的危險廢料與危險性較小或/和不要求特殊處理的廢料分開，存放在一個至少用一個通道隔開的設有混凝土墊板的地區。在這種情況下，最好將容器放在用欄板狀的混凝土條帶分成一些平面場的、能可靠防止危險廢料侵入周圍環境中去的堅實的墊板上。
按本發明的另一個特徵，在永久堆棧中、已在收集地或中間堆棧進行了最終(氣密地)封閉的、內裝危險廢料的容器(最好按其化學或/和其它性質分組)，置於一種強度比它低的可變形充填物中，如不透水的零散危險廢料、貧混凝土、礦渣混凝土、摻土水泥、瀝青、粘土或它們的混合物，在這種情況下，構成了一種具有重新排列和應變能力的集合體，在長期的、甚至幾世紀長的時間內產生的地質變形或/和由於其它原因造成地面運動引起的增大壓縮，通過緩慢地重新排列而不會損害容器(換句話說是不損害被包裹物)，這種由容器和充填物構成的集合體要加防水蓋封閉。在這種情況下，最好將永久儲存的容器在需要時設防水保護層的地坑中上下排成多層，容器之間的空隙中加充填物，或/和由容器和充填物建成一個斜坡狀(丘陵狀)的堆棧。由容器和充填物構成的集合體的防水蓋，最好用可靠的隔離材料，如塑料薄膜的覆蓋層和用土壤堆積成傾斜導水的蓋子和保護層來構成。
按照本方法的另一種實施過程，裝有危險廢料的容器，從中間堆棧例如向再處理地或永久堆棧中排空，容器再次使用於收集危險廢料在某些情況下，可以將危險廢料和一種用水結合和/或後硬化的粘結劑，如水泥、煙道塵等攙混後裝入容器，這種混合物在容器中硬化。容器的最終封閉例如採用混凝土。
另一種實施方式的特徵為，固體塊狀的或/和在包裝中封閉好的危險廢料，置入一個裝有緩衝材料的容器中，並將容器封閉，緩衝材料必要時是由另一種危險廢料或/和砂子、粘土、混凝土或類似材料構成。
按本發明的容器(或稱封閉單元)具有一個底、一個或幾個側壁和一個蓋子，容器的特徵為，至少它的壁和它的底是由鋼筋混凝土製成的;容器有圓形對稱的、最好是截錐形的側壁，或設計成平板的幾個側壁，它們之間用耐腐蝕的或/和採取防腐措施的連接件彼此連接，必要時還和底板連接起來。按照這種實施方式，容器的構件剛性較好，因此可以採用很小的壁厚。連接件通常是鋼筋網或拉杆。裝料孔最好在容器上端面，在此孔中置入一個起連接件作用的、固定在混凝土中的鋼筋網。
容器(封閉單元)的一種最佳結構形式的特徵是，容器的內表面和/或外表面(至少一部分)設置具有彈性的內防腐被覆層和/或外防腐被覆層。以這種方式可使被覆層不會隨容器壁板上的裂縫擴展而撕裂，這種裂縫是容器在使用過程中可能出現的特別大的為造成的，在裂縫擴展過程中形成的孔口甚至可達毫米級的大小，由於被覆層不撕裂，因而防止了所存放的危險廢料流出。連接件最好也用防腐被覆層加以保護。
本發明的另一個特徵是，內被覆層或/和塗在連接件上的被覆層，由一種彈性塑料或瀝青組成，它們用噴灑或/和塗刷或/和浸入的方法塗覆，這時，外被覆層一般用瀝青或另一種具有浸漬效果的材料組成。在另一個實施例中，連接件置入在容器內腔垂直於側壁平面的混凝土肋中。
容器另一種結構形式的特徵是，它有一個用塑料或金屬板製成的、可裝在裝料口上以及可從那裡拆走的收集器閉合蓋，蓋上有可向裡迴轉和向下伸出的側板。按另一種實施例，容器有一個用塑料或金屬板製成的過渡性蓋子，從容器上取走時不會損壞容器。按本發明的另一個特徵，容器有一個至少部分由整體鋼筋混凝土製成的永久封閉蓋;在這種情況下，永久封閉蓋由下混凝土板和上鋼筋混凝土板組成，下混凝土板放在一個隔離層上面、容器壁上邊緣的下面，隔離層則敷在容器中危險垃圾的表面上，它最好由一種含澎潤土的懸浮體構成，上鋼筋混凝土板放在容器上邊緣上，它的側邊從側面超過容器上邊緣，並向下延伸;下混凝土板的表面設一個防腐被覆層;在下混凝土板中置入一個裝在加料口中並固定在側壁上的起連接件作用的鋼筋網;此外，側壁的上表面構成一個相配部分，或/和在構成永久封閉蓋一部分的整體鋼筋混凝土板與側壁的連接位置，設一塊鎖閉加工接縫的密封板。
容器的另一種結構形式的特徵是，永久封閉蓋是一個預製的鋼筋混凝土蓋，它有一個向下突出的環形凸緣，並以一個向外傾斜的斜度，放在側壁加厚稜邊的凸肩上，凸肩位於向上突起的環形凸緣的外部。
按另一種實施例，永久封閉蓋是一個預製的鋼筋混凝土蓋，在它的邊緣區，設一個環形的向下伸的連接凸臺，在容器側壁的加厚稜邊上表面制有一個槽，連接凸臺插入槽中彼此相配。在這種結構形式中，蓋和稜邊之間的縫隙，用一種含塑料粘結劑的膠泥如環氧膠泥填充。此外，容器的蓋板上置入一些鋼製的向下伸出的銷釘，它們與裝在稜邊空腔中的套管相配。
容器的另一種結構形式的特徵是，在永久性的鋼筋混凝土封閉蓋中，設一個允許取樣的裝置，取樣裝置有一個澆入混凝土的最好由鋼或塑料制的襯套，需要時在襯套下面有一個可貫通的混凝土區，在襯套上有一個可與之連接的密封件，如密封板，密封件是通過一種可拆式連接裝置，如螺紋或鎖銷閉鎖裝置與襯套連接的，襯套中最好裝入硬質泡沫塑料。
本發明的內容，還包括提出一種為製造截錐形鋼筋混凝土容器用的模具，它的主要特徵是，它有一個其大直徑端朝下的截錐形內套，一個在它的外面隔開一定距離圍繞著它的、同樣也是截錐形的外套，一個與內套在上部相連接的上封閉體，合乎要求的是一塊封閉板，以及一個從下部連接外套和內套之間空腔的環形下封閉件。最好使外套支承在下封閉件上，而上封閉板支承在內套的上邊緣上。按照一個有優點的實施例，模具的外套下端有一擴張的型面;最好將下封閉件設計成一個型面，合乎要求的是階梯形的或設置一個構成槽的凸臺。
對於這種藉助於模具來實施容器製造的工藝方法，其特徵是，在大直徑朝下放置，設有上、下封閉件的錐形內套上，相隔一個縫隙距離地放一個最好預先裝配好的鋼筋架，然後套上外套，在這樣組裝而成的模具中澆入混凝土，將其壓實，必要時混凝土按現有方法用蒸汽處理加速其硬化;當容器材料至少局部硬化後，將外套從容器上取走，然後將容器從內套上拆下，再拆除上下封閉件。
下面藉助附圖詳細說明本發明，附圖中包括方法中最重要的工藝階段、一些有優點的容器的實施例、以及加工用模具的一個有優點的結構形式。其中

圖1和2收集和運輸危險廢料的方法;
圖3在中間堆棧存放容器，即封閉單元的方法;
圖4將容器從中間堆棧運往永久堆棧的工藝階段;
圖5地下永久堆棧的垂直剖面;
圖6地下永久堆棧的垂直剖面;
圖7中間堆棧俯視圖;
圖8圖7所示中間堆棧的垂直剖面;
圖9永久堆棧詳圖，部分軸測圖、部分為垂直剖面;
圖10和11永久堆棧的兩種可能的結構形式俯視詳圖;
圖12一種帶閉合蓋的容器(封閉單元)的結構形式，部分剖開，部分透視圖;
圖13與圖12類似的容器圖，有一個臨時性的閉合裝置;
圖14最終密封好的容器(封閉單元)的垂直剖面;
圖15具有擴大可能性的永久堆棧垂直剖面;
圖16含一個單元體的容器的水平剖面;
圖17含多個單元體的容器的水平剖面;
圖18和19在永久堆棧中存放含多個單元體的稜柱形容器垂直和水平剖面;
圖20和21另一種結構型式容器的垂直和水平剖面;
圖22和23另一種結構型式容器的垂直和水平剖面;
圖24容器壁和蓋板連接的可能方案的垂直剖面放大圖(圖22的A詳圖);
圖25容器壁和蓋另一種連接可能性的垂直剖面;
圖26可制在容器蓋上的取樣裝置兩種可能結構形式的垂直剖面;
圖27-29製造圓錐形容器(封閉單元)外殼模具，以及裝拆模具各階段的垂直剖面;
圖30另一種結構形式容器的俯視圖，圖中蓋板已被取走;
圖31圖30的E-E剖面;
圖32圖30的F-F剖面;
圖33從最終密封好的容器中取樣的方法。
按本發明，危險廢料8收集在容器1中(另一種名稱叫封閉單元)，它們排列在危險廢料形成地，或在其鄰邊所建立的、在圖1中用標號2所表示的收集地上。收集地2用籬笆3圍起來。容器1排列在收集地2地平面t以下的槽中，槽與裝卸臺5毗連。危險廢料可用運輸用的桶6經裝卸臺5送到帶閉合蓋7的容器處，並按箭頭a所示裝入其中。閉合蓋7的任務是，防止雨水侵入容器1內部。
當有一定數量的容器1裝滿危險廢料8之後，如圖2所示，容器1用最終封蓋9密閉，並藉助於自走式起重機10將它們裝到汽車11上。密閉容器1被進一步輸送到圖3所示的設有固定式起重機12的中間堆棧13(也可能有別的起重設備)。中間堆棧13設有堅實的墊板。標號15a表示強度較小的墊板，15b表示高強度墊板，例如由混凝土或鋼筋混凝土製成。前者小範圍地後者大範圍地防止液體滲入到土壤中去。用連續的攔板狀混凝土條帶分隔成一些平面區，它能更好地防止危險廢料侵入周圍環境中去。在中間堆棧中，裝滿危險廢料並加蓋最終封蓋9的密封容器1，根據載荷分布情況，排成一層或上下排成兩層或多層。如圖3所示，在中間堆棧可存放不同形狀和尺寸的容器1。
在中間堆棧13中，密封的容器1由於不同的原因，通常必須存放不同的時間，例如由於永久堆棧尚不能使用，或因為所存放的危險廢料被重新利用(再加工)等。將容器1從中間堆棧運出，送往永久堆棧或再加工地的情況，表示在圖4中。加有最終封蓋9的容器1，藉助於自走式起重機10，裝載在汽車上，並用它送往某個地點。
顯然，密閉的容器1，也可以從圖1所示的收集地2，直接運往永久堆棧，只要永久堆棧已經建好以及這些危險廢料至少在可預見的時間內不可能再利用的情況下。
圖7和8表示了一種中間堆棧13的結構形式。用籬笆3圍成的區域分成三個單獨的小區Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，籬笆上有門22，在小區之間和圍繞著它們的有通道23。Ⅰ區的容器存放特別危險的垃圾。Ⅱ區存放的是危險性較小的垃圾。Ⅲ區用來放空容器。圖7和8中按其內容也採用前面已經採用過的標號，所以例如標號12也是表示起重機。由此圖中可清楚看出，危險廢料根據化學性質分組收集，分放在容器1(封閉單元)中。存放特別危險廢料的區域中，一般設墊板15b，在其餘場地設價格便宜強度較小和不透水性適度的墊板15a。當然墊板15a和15b，應能承受材料運輸時出現的負荷。
圖5表示了沉入地平面t以下的永久堆棧16的實施例。地坑18的底部和斜坡用人工建造的不透水保護層17覆蓋(如果地質和水文條件允許，則此覆蓋層可以不一定需要)。形狀和尺寸不同的、內裝危險廢料的、並列或上下堆放的容器1，均安放在地坑18中的充填物19中，並最好按化學性質、幾何形狀或/和其它特性分組，這些充填物完全佔滿容器之間形成的空腔和一般為幾釐米寬的隙縫中。這種充填物可以例如按浮選工藝，選用易於添加，有一定防水性、體積長期基本保持不變、強度小於容器和有變形能力的材料，如貧混凝土、摻土水泥、粘土、礦渣混凝土、瀝青和其它類似材料。這種集合體能抵抗甚至若干世紀的地質變形和由於其它原因引起的地面運動，例如，它對於在受壓時引起的地面壓縮不敏感，並具有重新緩慢排列的能力，在這一過程中不損傷容器，這一點是通過在不直接接觸的容器之間所存在的充填物來達到的。排列在地坑18中並置入充填物19之中的容器1，由在地平面t所在平面中，或略高於地平面的安全隔離層20所覆蓋，導水保護層21在它上面，它具有向外的斜坡21a。雨水可從斜坡沿箭頭6排走。順便提及，堆棧空間按一般的技術要求設計。
圖6所表示的永久堆棧16與圖5所表示的不同點，僅在於它建造在地平面t之上。因此，在圖5中已敘述過的各部分所採用的標號仍將繼續採用。
永久堆棧16最好建成具有擴展的可能性，如圖15所示。在圖中，置入充填物19中的密封容器1，放在可擴展的防水地板39上，上下排成多層。所建造的堆棧，根據當地條件，設計成地坑(圖5)和斜坡(圖6)的組合形式，這時，雨水可從設在安全隔離層20上的導水保護層21上，沿任何方向可靠排走(箭頭b)。
圖9用放大了的比例，透視和剖視地表示了容器1在一個永久堆棧中的排列情況，與存放的材料和地下水的性質相適應的、所選用的被覆層25、26，可以由瀝青、塑料層等組成，用噴、刷或浸漬的辦法，把它們塗覆在壁面上和連接件上。在被覆層內側，最好用一種彈性塑性或瀝青，在外側則相反，一般用瀝青塗料或其它浸漬材料。由於防腐被覆層的彈性，可以彌補在儲存過程的任何階段，因為可能作用在容器上的特別大的力而引起在容器上產生微裂紋，甚至可以忍受其毫米級的孔口而無裂紋產生，從而防止了漏洩。容器1之間的充填物，無論在這裡或圖10和11中，均採用前面已用過的標號19來表示。圖10和11表示容器1可採用例如六角形或正方形。這些形狀對於經濟地利用堆棧面積特別有利。圖9中表示了將危險廢料用常規包裝，如裝在口袋24中或鋼桶中，然後置入充填物19中的可能情況，亦即，採用本發明的容器1絕不意味著排除它和常規包裝一起，共同有效地使用。
圖12用較大的比例表示了一種用鋼筋混凝土製造的本發明容器1的結構形式，這裡設計成正方形，並配備一個用金屬板制的收集器閉合蓋7。蓋7用來在收集垃圾的過程中，防止雨水進入容器1的內腔27。在圖12中看得很清楚，蓋7很容易向上取走，並重新蓋上。翻板式的門7a可使材料易於裝入，但卻能有效地防止雨水進入內腔27。容器的底板用標號28表示，它的側壁用29表示。彼此相對的容器壁29通過連接件30相連，連接件橫貫容器1的內腔27。在本實施例中，連接件30由鋼筋網組成。連接件有力地限制由它連接起來的容器壁(鋼筋混凝土板)變形，所以這些板實際上不彎曲，因而壁厚可以做得很薄。連接件30的防腐可通過敷以被覆層，或將它們置入混凝土肋中(在混凝土構件中)來保證。在圖12所示的結構形式中，在裝在上部的連接件30上，設防腐被覆層，而裝在下部的連接件30則置入混凝土肋31中，並也與容器1的底板28固定在一起。肋31顯然從內部使整個容器得到進一步加強。
按圖1所示的容器(封閉ピ┥希絲煽刻嶸梢隕柚悶鷸賾酶郊幼爸茫縉鷸氐躉罰ㄍ忌銜幢硎荊Ｆ鷸賾酶郊柙諳嚶Φ奈恢蒙希諡圃烊萜魘苯皆謁廈妗Ｍ恚部梢栽諶萜魃仙杌け咦爸謾 圖13中可見一種與圖12所示類似的容器1，故前面已採用的標號用來表示相同的部分。兩個圖之間的區別在於，首先是容器的蓋33上沒有孔，所以可以封閉加料口32，也就是說，蓋33是不能打開的，它只是臨時用來防止雨水進入容器1的內腔27的。為了永久存放，可在加料口32中灌澆混凝土，因為構成鋼筋網的連接件30同樣也設在此加料口32中，故連接件便可以在晚些時候對該處要形成的鋼筋混凝土起鋼骨架的作用。為了澆灌混凝土，可以將金屬板制的蓋33取走，在力的作用下取蓋並不會損壞容器1。作為臨時性的封蓋，還可以例如在加料口32中的鋼筋網上鋪一層或多層厚實的塑料薄膜，並將它們用帶子固定在容器1上。若存放時間為幾年，則這樣來封蓋便足夠了。(鋼筋網也可用來承受可能壓在薄膜蓋上的雪的重量，也就是說，薄膜有可靠的支承。
圖14表示一種用鋼筋混凝土製的最終封閉的容器1，其中裝滿了危險廢料。內防腐被覆層25和外被覆層26可以在製造容器1時就已經敷上。在容器1下部、連接彼此相對的容器壁29的連接件30(這裡它也是製成鋼筋網)，被置入混凝土肋31中，並也固定在底板28上。這種連接件和肋，沿兩個主要的方向延伸(容器的平面形狀是矩形的)。在加料口32中同樣也有鋼筋網狀的連接件30(還可參見圖13)。在容器1裝滿危險廢料8之後，容器用一個最好用耐腐蝕材料製成的疏鬆的隔離層34，如用一種含澎潤土的懸浮體隔離起來，並在它上面製作一塊整體的內部混凝土板35，這時，前面已提到過的連接件30(鋼筋網)作為此混凝土板的骨架。(若在加料口中未設鋼筋網，則在隔離層上面製作一種無骨架的基礎混凝土。)內鋼筋混凝土板35的表面藉助於內被覆層25的材料來防腐，鋼筋混凝土板35位於容器側壁29的上邊緣處，然後放上另一個鋼筋網30a，製作另一個整體的外部鋼筋混凝土板36，它在側壁29上邊緣的上方，並超越所有四面側壁的外平面向外伸出。鋼筋混凝土板36的外表面覆蓋了耐腐蝕材料的外被覆層26，也就是說，在容器外面聯成了一個完整的被覆層。為了將鋼筋混凝土板36和容器壁29的上邊緣連接起來，並考慮到密封液體的要求，應儘可能設計得完美無缺，所以在容器壁29的上部窄端面上設置相配部分37(見圖左上部)，或制一個裝在配合槽中的密封板38(見圖右上部)。
圖30-32中所示的實施例與圖14中的主要區別是，肋31具有從它的高度為m的中間位置出發並幾乎到達容器1側壁29上邊緣的斜肋31a，點劃線所表示的斜拉杆62被置入作為連接件。斜拉杆固定在底板28和壁29中。(肋31本身同樣可以內含鋼筋網構成的連接件30，如圖12-14所示的容器1中那樣。)圖30-32所示的容器1加厚了的稜邊44上部，在它的表面設置一個環形槽47。用鋼筋混凝土製成的蓋42上，有一個沿其凸緣46向下伸的連接凸臺48，它正好與槽47相配(還可參見圖25所示的實施例)。容器1可用蓋42臨時性地或最終地封閉起來。容器可被利用的容積大約為3.5立方米，最大起重質量約12.7噸。
本發明適用於可靠地安置危險的塊狀垃圾，或安置封裝在不可靠包裝中的零散的危險廢料，也就是說，包括收集、運輸和存放，如圖16-17所示。危險的塊狀垃圾41，按圖16裝在一個具有耐腐蝕內被覆層25的圓柱形鋼筋混凝土容器1中，垃圾41被置入一種鬆散的緩衝材料41中，緩衝材料用來防止塊狀垃圾41損壞例如內被覆層25。緩衝材料40可以採用例如砂子，也絕不排除採用其一種鬆散的危險廢料。圖17所示容器1的橫截面形狀是一個具有圓角的三角形，容器中有三個塊狀垃圾41，被置於鬆散的緩衝材料中。
對於有的危險廢料，如液態放射性垃圾，最好將它們與一種後硬化的材料，如水泥，混合起來裝在容器1中，然後，混合物在容器中按垃圾中的水所產生的化學條件硬化。
圖18和19表示，將塊狀垃圾41置入緩衝材料40中的儲存辦法，也可以在橫截面為矩形的鋼筋混凝土容器中進行。然而，按圖16和17的容器1的壁面無彎曲的特徵，是由其弧形(彎曲)的形狀來保證的，而在按圖18和19的容器中，則用以前已經介紹過的辦法，通過連接件30，將相對的側壁29彼此連接起來，這種情況下，塊狀垃圾41要放在它們的中間。內防腐被覆層25同樣也被塗覆在蓋42的內表面上。保證最終封裝的蓋42固定在容器上的方法，是一種保證液體完全密封的方法。
從靜力學的觀點來看，圖20-23所表示的容器1特別好，因為由於加工的原因，在它們的壁面43上，正是由於它們的形狀，所以實際上不出現彎矩，所以它們的壁厚可以很薄。圖20和21所示容器是弧形圓滑過渡的，相反，按圖22和23的容器1，它的底板有平的內表面。這些容器1同樣用蓋42作最終封裝。
圖24是圖22中用A表示的部分的詳圖，它表示了容器1圓錐形側壁43和預製的鋼筋混凝土蓋42連接的方式，並用放大圖詳細表示了彼此連接的構件的幾何形狀。在容器1向上擴口的圓錐形側壁43的上端，制有一個環形的加厚稜邊44，在它的外側上部，設有一個向外和向下的凸肩45，在其內部的向上實起的凸緣5時作為它的邊界。在凸肩45上，裝有一個同樣為環形的、在蓋42上向下突出的凸緣46，凸緣46的下平面具有一個與凸肩45的斜面完全一致的斜面。側壁43的厚度V1是變化的，它可以例如平均為90毫米，蓋的厚度V2可在80～150毫米之間，它取決於所期望的應力大小。這種尺寸的容器1，即使裝滿了危險廢料，仍是機動靈活的，它可以用固定式的起重機提升，利用普通的汽車運輸。內防腐被覆層25的材料，也可以被利用來充填側壁43和蓋42彼此連接的表面之間形成的縫隙，為此目的，可採用含塑料粘結劑的膠泥75(如環氧膠泥)，或一種膠粘劑。
圖25中表示的連接部分，與圖24的差別在於，在圓錐形側壁43加厚稜邊44的上表面中，挖出一個梯形槽47，槽中插入從蓋42的凸緣46上向下突出的、具有與之同樣型面的連接凸臺48。在蓋42的有些地方，置入從連接凸臺48向下伸出的、鋼製的銷釘50，如用鋼筋製成，銷釘之間最好彼此等距，銷釘插入裝在稜邊44中的，用高強度膠泥填充的套管51中，以此方式提高蓋42和容器1之間連接的可靠性。在槽和凸臺之間，設有塑料膠泥層49，如環氧膠泥層。尺寸V1、V2和D可與圖24中的相同。
圖26a和26b均表示取樣裝置，它可以使取樣在不打開容器的情況下進行。取樣裝置設在蓋42上(也可見圖24和25)，它的厚度V2(如12-18釐米)允許這麼做。此裝置有例如金屬襯套54，它澆在鋼筋混凝土蓋板42上。按圖26a，良好的固定通過襯套54的齒56得以加強。在襯套54的下邊緣的下面，有一個可貫通的混凝土區57，它的厚度V3(例如3釐米)的選擇，應使它易於被穿透。襯套54的裡面用硬質泡沫塑料53來充填。在圖26b的結構形式中，襯套54完全貫通蓋子，並與容器的內部相通。密封板55通過可拆式連接，例如螺紋，與襯套54連接。當例如臨時存放約20年後，要作永久儲存時，要求從容器中的危險廢料中取樣。在這種情況下，旋下密封板55，取走充填物53，如果是屬於圖26a的結構形式，則穿透混凝土區57，從存放在容器中的危險廢料中取出試樣，然後將襯套54用相應的材料，例如用一種含塑料粘結劑的混凝土，將它最終封閉。試樣為最佳處理和儲存垃圾提供了可能性，或提供某一種可能正在形成的影響。取樣的一種可能方式如圖33所示。裝在容器1蓋42中的取樣裝置71的密封板55被取走，通過與直徑為100-150毫米並帶過濾器的有孔管70相連通的襯套54，從含液體的危險廢料8中分離出來並在管子70中以液面高為V存在著的液體8a，被沿箭頭n的方向取出;與此同時還從材料中析出氣體(通氣)。
按本發明圖22-24所示截錐形容器1的外殼有非常有利的靜力學特性，它的製造設備，即模具，和利用此模具所進行的加工過程，表示在圖27a至29中。模具由四部分組成，即錐形內套58、錐形外套59、型面的下封閉板60和環形的上封閉板61。在與容器1錐形側壁43的底板28相對的一端，是一個具有環形加厚型面的稜邊44(還可參見圖24)，與此相應，外套59的下端設計成一個擴張的型面59a。下封閉板60的形狀也與稜邊44的形狀相適應。如圖27a-29所示，製造過程中，容器1是倒置著的。
按圖27a的工作階段中，在設有下封閉板60和上封閉板61的內套58上，放上預組裝好的鋼筋架73(彼此用定距件隔開一個間隙)，鋼筋架73具有與所要製造的錐形容器相應的形狀。在圖27b所表示的製造階段中，模具的外套59已經裝上，並將混凝土74澆入模具。當混凝土充滿模具後，通過振動搗實，緊接著這一工序的，是如圖27c所示的情況。最好用蒸汽處理，以促進混凝土的硬化。當達到所要求的強度時，首先按圖28取走外套59，可以沿箭頭C的方向向上提出此外套。下一個按圖29所表示的步驟，是將容器1沿箭頭e的方向，從模具內套58上拉脫並取走上封閉板61，從而結束了拆除模具的工作。
當然，模具必須用高質量不透水的混凝土製造。以下給出一種可能的和合乎使用目的的配方420-480 公斤/米3S54 350 PC-水泥2.1-2.4公斤/米3「plastol」HF-plastikator1.83-1.85升/米3水627-607 公斤/米30/1 毫米砂子(35%)627-607 公斤/米31/4 毫米砂子(35%)537-520 公斤/米34/8 毫米鵝卵石(30%)0.44-0.39水灰比124-117 升/米328天的乾燥空氣含量容器的製造也可以按慣例按現有的工藝方法進行。
本發明帶來的有利結果如下本發明主要的有利影響是對於環境保護方面的，因為在儲存的工作程序中，沒有一個環節能使危險廢料跑到周圍環境中去。可靠的儲存在時間上可達幾世紀長。這種方法從經濟性方面看也是有利的，因為容器的數量即儲存容量可以與同時形成的危險廢料量相適應，並能做到沒有暫時不利用的儲存容量通過不斷地製造起統一包裝作用的容器，可以經常地使之針對要儲存材料的數量。經濟性還在於，可根據材料性質來選擇危險廢料的收集裝置。另一個優點是，可以在例如儲存在永久堆棧之前提取試樣，而無須打開容器。容器可以在保證沒有裂縫的情況下，以最小的壁厚，按與具體要求相應的尺寸來製造。本發明的突出優點是，提出了綜合的垃圾儲存系統，來處理實際上具有任意稠度的危險廢料，每天小於或略大於50米3。
本發明當然不僅限於前面詳述的具體實施方法，不限於容器和模具的舉例形式，而是可以在權利要求所定義的保護範圍內，用多種多樣的方式加以實施。
權利要求
1.一種儲存危險垃圾的方法，此方法中將危險垃圾收集在容器中，並將這些容器運往垃圾儲存地，其特徵為危險廢料在其形成地或就在其周圍或在收集中心，按其化學或/和力學特性分組後，裝在既適合於作永久儲存的、但也可用作收集器的耐腐蝕容器(1)中，容器裝滿後，以一種能抵抗氣象影響的方式關閉，並運往中間堆棧(13)或永久堆棧(16)中。
2.按照權利要求1所述之方法，其特徵為通過使用一個收集器閉合蓋(7)，防止在收集過程中雨水進入容器(1)內腔。
3.按照權利要求1或2所述之方法，其特徵為帶最終封蓋(9)或臨時封蓋(33)的裝有危險廢料(8)的容器(1)，在中間堆棧(13)中，存放在一個能防止滲入液體和承受材料運輸中所產生負荷的堅固合用的墊板(15a、15b)上，最好放在分配載荷的襯墊(14)上(圖3)。
4.按照權利要求3所述之方法，其特徵為在中間堆棧(13)，容器(1)排成上下的許多排，排與排之間的接縫處最好加分配載荷的襯墊(14)(圖3)。
5.按照權利要求1至4之一所述之方法，其特徵為容器(1)從收集地(2)用自走式起重機(10)裝在汽車(11)上;在中間堆棧(13)，容器(1)用當地的固定式起重機(12)或/和自走式起重機(10)搬運。
6.按照權利要求3至5之一所述之方法，其特徵為在最好用籬笆(3)圍起來的中間堆棧(13)中，把特別危險或/和要求特別處理的危險廢料，與危險性較小或/和不要求特殊處理的廢料分開，存放在一個至少用一條通道(23)分開的最好有一個混凝土墊板(15b)的區域(I)中(圖7和8)。
7.湊杖ɡ 所述之方法，其特徵為容器(1)放在用攔板狀混凝土條帶分成一些平面區的、能可靠防止危險廢料(8)侵入周圍環境中去的堅實的墊板(15a、15b)上(圖3和4)。
8.按照權利要求1至7之一所述之方法，其特徵為在永久堆棧(16)中的、已在收集地(2)或中間堆棧(13)進行了最終(氣密地)封閉的、裝有危險廢料(8)的容器(1)最好按其化學或/和其它性質分組)，放在一種強度比它小的可變形的充填物(19)中，如不透水的零散的危險廢料、貧混凝土、礦渣混凝土、摻土水泥、瀝青、粘土或由這些材料中的兩種或兩種以上組成的混合物等，在這種情況下，構成了一種具有應變和重新排列能力的集合體，在幾個世紀長的時間中產生的地質變形或/和由其它原因引起地面運動而增大壓縮時，由於緩慢地重新排列而不會損害容器，這種由容器(1)和充填物(19)構成的集合體要加防水蓋封閉(圖5和6)。
9.按照權利要求8所述之方法，其特徵為在永久堆棧(16)中，容器(1)在一個必要時設有防水保護層(17)的地坑(18)中上下排成多層，在容器(1)之間的空腔(隙縫)中加充填物，或/和由容器(1)和充填物(19)構成的一個斜坡狀(丘陵狀)堆棧(圖5、6和15)。
10.按照權利要求8或9所述之方法，其特徵為由容器(1)和充填物(19)構成的集合體的防水蓋，用覆蓋安全隔離層(20)(例如塑料薄膜)和用地面上的材料建成一個導水密封的覆蓋和保護層(21)構成(圖5、6和15)。
11.按照權利要求1至10之一所述之方法，其特徵為裝有危險廢料(8)的容器(1)，從中間堆棧向例如再加工處或永久堆棧中排空，容器(1)再次使用於收集危險廢料。
12.按照權利要求11所述之方法，其特徵為容器(1)重新使用前要清洗，並根據要求設外部和/或內部防腐覆蓋層。
13.按照權利要求1至12之一所述之方法，其特徵為危險廢料(8)與一種後硬化的粘結劑，例如水泥攙混後裝入容器(1)中，混合物可在容器中硬化。
14.按照權利要求1至13之一所述之方法，其特徵為容器(1)的最終封閉採用一種後硬化材料，例如混凝土。
15.按照權利要求1至14之一所述之方法，其特徵為固體塊狀或/和封閉在包裝中的危險廢料(41)，置於一個裝有緩衝材料(40)的容器(1)中的這種緩衝材料(40)中，並封閉容器(1)，緩衝材料(40)必要時可由另一種危險廢料或/和砂子、粘土、混凝土或類似材料構成(圖16-19)。
16.收集、運輸和臨時或/和永久儲存危險廢料的容器，容器有一個底和一個或幾個側壁以及一個蓋子，其特徵為至少它的一個壁或幾個壁(29、43)和它的底(28)是由鋼筋混凝土製成的;容器有圓形對稱的、最好是截錐形的側壁(43)，或由幾塊平板構成的側壁，它們用耐腐蝕的或/和採取防腐措施的連接件(30、62)彼此之間連接起來，並在必要時和底板(28)連接(圖12-14、18-25、30-32)。
17.按照權利要求16所述之容器，其特徵為連接件(30、62)是鋼筋網或杆(拉杆)。
18.按照權利要求16或17所述之容器，其特徵為裝料孔(32)設在容器(1)的上端，在此孔(32)中也置入一個起連接件(30)作用的、固定在混凝土中的鋼筋網(圖13和14)。
19.按照權利要求16至18之一所述之容器，其特徵為容器(1)的內表面和/或外表面遼僖徊糠鄭柚鎂哂械緣哪詵欄桓膊悖 5)或/和外防腐被覆層(26)(圖12-14、18-25和30-32)。
20.按照權利要求16至19之一所述之容器，其特徵為連接件(30、62)上設有防腐被覆層。
21.按照權利要求19或20所述之容器，其特徵為內被覆層(25)或/和敷在連接件(30、62)上的被覆層是一種彈性塑料或瀝青被覆層，它們用噴灑或/和塗刷或/和浸入的方法塗覆。
22.按照權利要求19所述之容器，其特徵為外被覆層(26)由瀝青或另一種具有浸漬效果的材料組成。
23.按照權利要求16至22之一所述之容器，其特徵為連接件(30、62)置入在容器(1)的內腔(27)中與側壁(29)平面垂直的混凝土肋(31、31a)中。
24.按照權利要求16至23之一所述之容器，其特徵為容器有一個用塑料或金屬板製成的、裝在裝料口(32)上，並可從那裡拆走的收集器閉合蓋(7)，蓋上有可向內迴轉、向下伸出的側板(7a)(圖12)。
25.按照權利要求16至24之一所述之容器，其特徵為容器有一個用塑料或金屬板製成的臨時性蓋(33)，用力把它從容器上取走時，不會損壞容器(圖13)。
26.按照權利要求16至25之一所述之容器，其特徵為容器有一個至少部分是由整體鋼筋混凝土製成的永久封閉蓋(63)(圖14)。
27.按照權利要求26所述之容器，其特徵為永久封閉蓋(63)由下混凝土板(35)和上鋼筋混凝土板(36)組成，下混凝土板放在一個隔離層(34)上面，容器壁(29)上邊緣的下面，隔離層則敷在容器(1)中危險垃圾(8)的表面上，它最好由一種含澎潤土的懸浮體構成;上鋼筋混凝土板(36)放在容器(1)的上邊緣上，它的側邊從側面超過容器上邊緣，並向下延伸(圖14)。
28.按照權利要求27所述之容器，其特徵為下混凝土板(35)表面設一個防腐被覆層(25)(圖14)。
29.按照權利要求27或28所述之容器，其特徵為在下混凝土板(35)中置入一個裝在加料口(32)中並固定在側壁上作為連接件(30)用的鋼筋網(圖14)。
30.按照權利要求27至29之一所述之容器，其特徵為側壁(29)的上表面設計一個相配部分(37)，或/和在構成永久封閉蓋(63)一部分的整體鋼筋混凝土板(36)與側壁(29)的連接處，設一塊鎖閉加工接縫的密封板(38)。
31.按照權利要求16至30之一所述之容器，其特徵為永久封閉蓋是一個預製的鋼筋混凝土蓋(42)，它有一個向下突出的環形凸緣(46)，並以一個向外傾斜的斜度，放在側壁(29、43)加厚稜邊(44)的凸肩(45)上，凸肩位於向上突起的環形凸緣(52)的外部(圖24)。
32.按照權利要求16至30之一所述之容器，其特徵為永久封閉蓋是一個預製的鋼筋混凝土蓋(42)，在它的邊緣區，設一個向下伸的環形連接凸臺(48)，在容器側壁(43、29)的加厚稜邊(44)上表面制有一個槽(47)，連接凸臺(48)插入槽(47)中彼此相配(圖25)。
33.按照權利要求31或32所述之容器，其特徵為蓋(42)和稜邊(44)之間的縫隙，用一種耐腐吹牟牧希詈糜靡恢趾芰險辰峒戀慕耗啵 9)如環氧膠泥填充(圖25)。
34.按照權利要求31至33之一所述之容器，其特徵為容器在其蓋板(42)中置入一些最好用鋼製的向下伸出的銷釘(50)，它們與裝在稜邊(44)空腔中的套管(51)相配(圖25)。
35.按照權利要求16至34之一所述之容器，其特徵為在永久性的鋼筋混凝土封閉蓋(42、63)中，設一個允許取樣的裝置，取樣裝置有一個澆入混凝土的最好由鋼或塑料制的襯套(54)，必要時有一個在襯套下面的可貫通的混凝土區(57)、以及在襯套(54)上有一個可與之連接的密封件，如密封板(55)，密封件是通過一種可拆式連接裝置，如螺紋或鎖銷閉鎖裝置與襯套連接的(圖26)。
36.按照權利要求35所述之容器，其特徵為襯套(54)中裝入一種硬質泡沫塑料(圖26)。
37.製造截錐形鋼筋混凝土容器的模具，其特徵為它有一個其大直徑端朝下的截錐形內套(58)，一個在內套外面並與之隔開一定距離地圍繞著它的、同樣也是截錐形的外套(59)，一個與內套(58)的上部相連的封閉件，合乎要求的是一塊封閉板(61)，以及一個從下部連接外套(59)和內套(58)之間所存在的空腔的最好是環形的下封閉板(60)(圖27-29)。
38.按照權利要求37所述之模具，其特徵為外套(59)支承在下封閉板(60)上，而上封閉板(61)支承在內套(58)的上邊緣上(圖27-29)。
39.按照權利要求37或38所述之模具，其特徵為外套(59)下端(59a)有一擴張的型面(圖27-29)。
40.按照權利要求37至39之一所述之模具，其特徵為下封閉板(60)設計成一個型面，合乎要求的是階梯形的或設置一個構成槽的凸臺(圖27-29)。
41.採用按照權利要求37至40之一所述之製造錐形容器的方法，其特徵為在大直徑朝下放置、設有上、下封閉件(60、61)的錐形內套(58)上，相隔一個縫隙距離地放一個鋼製品，合乎要求的是一個預製的鋼筋架(73)，然後套上外套(59)，在這樣組裝而成的模具中澆入混凝土(74)，並壓實，必要時，按現有的方法用蒸汽處理使混凝土加速硬化;當容器(1)材料至少局部硬化後，將外套(59)從容器上取走，以後，將容器(1)從內套(58)上拆下，再拆除上、下封閉件(60、61)(圖27-29)。
全文摘要
危險廢料(8)在其形成地按種類分組收集在鋼筋混凝土容器(1)(封閉單元)中，然後將它們運到中間堆棧(13)或永久堆棧(16)去存放。在永久堆棧(16)中，容器(1)緊湊地、但保持小間隙的情況下，並列地或上下排列，間隙中用一種可變形的充填物(19)，如粘土或瀝青，加以充填。容器(1)的壁(29)通過連接件(30、62)連接起來，或此壁為截錐形的，因此在壁(29、43)上實際上沒有彎矩，從而壁厚可以做得特別薄。模具適用於製造截錐形容器。
文檔編號B09B1/00GK1037314SQ8810255
公開日1989年11月22日 申請日期1988年5月6日 優先權日1988年5月6日
發明者吉約爾吉耐·凱來凱斯, 加勃·米來, 安德烈斯·莫爾耐爾, 加勃·拉多, 彼得·太瑪, 拉茨羅·查蘭迪 申請人:建築工程公司