专利名称：储存危险垃圾的方法，实施此方法的容器以及制造容器的模具和方法
技术领域：
本发明涉及一种储存有害垃圾的方法和实施此方法可采用的容器。本发明还给出制造这种容器(封闭单元)的模具，以及用模具制造容器的方法。
所谓危险垃圾(也是本发明所涉及的)是指许多种液态的、糊状的或固体状的，特别是零散的、晶状的、粉末状或颗粒状的危害环境或/和健康的材料，它们例如在工业和农业中连续地或周期性地产生，至少在目前还能经济地将它们消毁或利用。这些材料是一些受例如硼酸、磷酸、硫酸钠、硫酸铜和硫酸铁污染的垃圾、化肥残渣、钾碱、含氰化物的硬矿泥、焊剂渣、电镀渣、烟气净化泥浆、油泥浆和沥青泥浆和放射性垃圾等。
目前尚没有一套可靠的系统地处理这些危险垃圾的办法，其中应包括收集、运输和储存。有一些局部性的可供使用的办法，如可以把零散的垃圾装在袋子里，用汽车运输，并将它们成批地掩埋，有些材料则存放在金属桶中等。但目前没有一个经济的综合性成套的方法，来统一地进行所有环节的工作，换句话说，当前缺乏一个所要求的系统的方法。
在地质条件特别有利的情况下，危险垃圾通常存放在废弃的矿坑中，这样做的前提是，必须采用技术措施将它们与地下水和地表水分隔开。此外，运输和存放的投资费用很大。
也可以挖地坑来储存危险废料，当然这也要有相应的隔离措施，防止将危险废料冲刷到地面中去。地坑装满后，用土将埋入的危险废料覆盖起来，并或许有可能在该区域恢复耕作。这种方法的缺点是成本相当高，而且在地坑内的运输也很困难，采用的设备和方法难以适应各种不同的要求。
危险废料也可以存入不适用或不太适用于农业的谷地中。此时，谷底应设防止渗入的隔离措施，并要使之避开雨水。只有在相应的地质和水文条件下，采用这种方法才是经济的，否则成本特别高。这种方法比较少用，因为只有在无价值的地区才能考虑采用。
已知有各种不同的容器或储存器，来存放从其性质来看并不危险，但与本文开始时所提的形态相同或相似的材料。这些容器可以例如用塑料、铝或其它金属，如钢制成，但它们均不适于储存危险废料。实际上，目前为了收集、运输和储存危险废料，仅仅用的钢桶，由于腐蚀，所以它们在相当短的时间内便损坏了。由于没有有效的技术防护，漏出来的材料污染了周围环境。而且在这种情况下收集和运输要经过多次装卸，处理废料的数量各不相同，常常比较小，因此这也是缺点。
本发明的目的是提出一套统一的方法，以储存(包括可靠地收集、运输和存放)危险废料，用这种方法存放垃圾，无论是暂时一段时间(几个月或数年)，还是永久性的(好几十年或更长)，都是经济的。本发明的方法适用于连续或偶然(无规律)地形成的废料，应考虑每天只处理有限的量(最多每天几百立方米)，因此无需设置持续式的运输设备(如皮带运输机或管道)。收集和存放办法应能灵活地适应所要存放废料的数量和特性以及不同的运输条件。本发明的目的还包括提供储存工具(容器)，这种容器消耗材料比较少、制造简便，并适合成批生产，自重轻;采用同样的方法抵抗危险废料以及腐蚀性地下水、雨水从外部造成的腐蚀作用，其抗腐蚀的能力可以与所存放材料的特性和存放时间相适应。制造容器的材料必须坚实、不透水和耐严寒。容器的运输和存放应能用传统上惯用的起重和运输工具来进行。
本发明认为，只要在有关储存的全部工作，即收集、运输和暂时的和/或永久的存放过程中采用起统一包装作用的容器，就能使它们可靠和经济地进行，这种容器一方面防止周围的东西侵入，另一方面也避免容器中的危险废料跑到周围环境中去。危险废料可直接在其形成地就地按种类和材料的化学性质分组收集和存放在容器中，在容器上设置相应的标记。危险废料装满容器后在密闭状态下运往储存地作临时或永久存放。在废料收集过程中，容器必须加临时性的盖子，以防雨水侵入。
换句话说，存放用的是与收集和运输中采用的同一个容器，这样就实现了一个废物⒋娴淖酆舷低场Ｈ绻牧系睦寐饰侍夂屯淝απ〉娇梢圆豢悸牵虮痉⒚魅衔萜鞯男巫础⒍ρ匦浴⒉牧现柿俊葱枰捎玫牧悴考头栏辜捎朐谡庵智榭鱿滤岢隼吹娜挝裣嗍视ΑＨ绻萜鞯耐饪鞘导噬厦挥型淝αΓ蛩堑谋诤窨梢宰龅煤鼙。庋鲆环矫姹冉暇茫硪环矫嬗欣诮谑占浜驮耸洹？杉蘼鄞泳眯钥矗故谴庸ぷ髂芰ι侠纯矗圃烊萜鞯淖罴巡牧峡扇衔歉纸罨炷痢Ｈ羧萜饕云矫嫖绻钩衫庵翁澹赏ü韵麓胧┍Ｖて涿挥型淝河煤峁岽娲⑶坏募蛞琢蛹ㄈ绺纸钔τ谙喽晕恢玫陌辶悠鹄矗蛹纱Φ毓潭ㄔ谡庑┌ 上。若容器是回转体，如圆锥形，则形状本身就保证了其无弯曲的特性。混凝土表面和连接件上设有效的耐腐蚀覆盖后，它们既防止容器内部也防止容器外部的腐蚀作用。
基于上述认识，本发明所提出的目的，通过将危险废料收集在容器中，并将它们运往垃圾储存地去的办法来达到，此方法的特征是危险废料在其形成地或就在形成地周围或在收集中心，按其化学或/和力学特性分组后，装在既适合于作永久储存、也可用作收集器的耐腐蚀容器(封闭单元)中，容器装满后，以一种能抵抗气象影响的方式关闭，并运往中间堆栈或永久堆栈中。在收集过程中通过使用一个收集器闭合盖来防止雨水进入容器内腔。此外，带来最终封盖或临时封盖的装有危险废料的容器，即收集器，在中间堆栈中放在一个能防止液体渗入和承受在材料搬运时出现的负荷的坚固合用的垫板上，最好放在分配载荷的衬垫上;在中间堆栈，容器上下排成许多排，在中间接缝处最好加分配载荷的衬垫;用自走式起重机将容器从收集地装到汽车上，在中间堆栈用当地的固定式起重机或/和自走式起重机来回搬运。
实施本方法的特点是，在中间堆栈(最好将它用篱笆围起来)，将特别危险或/和要求特别处理的危险废料与危险性较小或/和不要求特殊处理的废料分开，存放在一个至少用一个通道隔开的设有混凝土垫板的地区。在这种情况下，最好将容器放在用栏板状的混凝土条带分成一些平面场的、能可靠防止危险废料侵入周围环境中去的坚实的垫板上。
按本发明的另一个特征，在永久堆栈中、已在收集地或中间堆栈进行了最终(气密地)封闭的、内装危险废料的容器(最好按其化学或/和其它性质分组)，置于一种强度比它低的可变形充填物中，如不透水的零散危险废料、贫混凝土、矿渣混凝土、掺土水泥、沥青、粘土或它们的混合物，在这种情况下，构成了一种具有重新排列和应变能力的集合体，在长期的、甚至几世纪长的时间内产生的地质变形或/和由于其它原因造成地面运动引起的增大压缩，通过缓慢地重新排列而不会损害容器(换句话说是不损害被包裹物)，这种由容器和充填物构成的集合体要加防水盖封闭。在这种情况下，最好将永久储存的容器在需要时设防水保护层的地坑中上下排成多层，容器之间的空隙中加充填物，或/和由容器和充填物建成一个斜坡状(丘陵状)的堆栈。由容器和充填物构成的集合体的防水盖，最好用可靠的隔离材料，如塑料薄膜的覆盖层和用土壤堆积成倾斜导水的盖子和保护层来构成。
按照本方法的另一种实施过程，装有危险废料的容器，从中间堆栈例如向再处理地或永久堆栈中排空，容器再次使用于收集危险废料在某些情况下，可以将危险废料和一种用水结合和/或后硬化的粘结剂，如水泥、烟道尘等搀混后装入容器，这种混合物在容器中硬化。容器的最终封闭例如采用混凝土。
另一种实施方式的特征为，固体块状的或/和在包装中封闭好的危险废料，置入一个装有缓冲材料的容器中，并将容器封闭，缓冲材料必要时是由另一种危险废料或/和砂子、粘土、混凝土或类似材料构成。
按本发明的容器(或称封闭单元)具有一个底、一个或几个侧壁和一个盖子，容器的特征为，至少它的壁和它的底是由钢筋混凝土制成的;容器有圆形对称的、最好是截锥形的侧壁，或设计成平板的几个侧壁，它们之间用耐腐蚀的或/和采取防腐措施的连接件彼此连接，必要时还和底板连接起来。按照这种实施方式，容器的构件刚性较好，因此可以采用很小的壁厚。连接件通常是钢筋网或拉杆。装料孔最好在容器上端面，在此孔中置入一个起连接件作用的、固定在混凝土中的钢筋网。
容器(封闭单元)的一种最佳结构形式的特征是，容器的内表面和/或外表面(至少一部分)设置具有弹性的内防腐被覆层和/或外防腐被覆层。以这种方式可使被覆层不会随容器壁板上的裂缝扩展而撕裂，这种裂缝是容器在使用过程中可能出现的特别大的为造成的，在裂缝扩展过程中形成的孔口甚至可达毫米级的大小，由于被覆层不撕裂，因而防止了所存放的危险废料流出。连接件最好也用防腐被覆层加以保护。
本发明的另一个特征是，内被覆层或/和涂在连接件上的被覆层，由一种弹性塑料或沥青组成，它们用喷洒或/和涂刷或/和浸入的方法涂覆，这时，外被覆层一般用沥青或另一种具有浸渍效果的材料组成。在另一个实施例中，连接件置入在容器内腔垂直于侧壁平面的混凝土肋中。
容器另一种结构形式的特征是，它有一个用塑料或金属板制成的、可装在装料口上以及可从那里拆走的收集器闭合盖，盖上有可向里回转和向下伸出的侧板。按另一种实施例，容器有一个用塑料或金属板制成的过渡性盖子，从容器上取走时不会损坏容器。按本发明的另一个特征，容器有一个至少部分由整体钢筋混凝土制成的永久封闭盖;在这种情况下，永久封闭盖由下混凝土板和上钢筋混凝土板组成，下混凝土板放在一个隔离层上面、容器壁上边缘的下面，隔离层则敷在容器中危险垃圾的表面上，它最好由一种含澎润土的悬浮体构成，上钢筋混凝土板放在容器上边缘上，它的侧边从侧面超过容器上边缘，并向下延伸;下混凝土板的表面设一个防腐被覆层;在下混凝土板中置入一个装在加料口中并固定在侧壁上的起连接件作用的钢筋网;此外，侧壁的上表面构成一个相配部分，或/和在构成永久封闭盖一部分的整体钢筋混凝土板与侧壁的连接位置，设一块锁闭加工接缝的密封板。
容器的另一种结构形式的特征是，永久封闭盖是一个预制的钢筋混凝土盖，它有一个向下突出的环形凸缘，并以一个向外倾斜的斜度，放在侧壁加厚棱边的凸肩上，凸肩位于向上突起的环形凸缘的外部。
按另一种实施例，永久封闭盖是一个预制的钢筋混凝土盖，在它的边缘区，设一个环形的向下伸的连接凸台，在容器侧壁的加厚棱边上表面制有一个槽，连接凸台插入槽中彼此相配。在这种结构形式中，盖和棱边之间的缝隙，用一种含塑料粘结剂的胶泥如环氧胶泥填充。此外，容器的盖板上置入一些钢制的向下伸出的销钉，它们与装在棱边空腔中的套管相配。
容器的另一种结构形式的特征是，在永久性的钢筋混凝土封闭盖中，设一个允许取样的装置，取样装置有一个浇入混凝土的最好由钢或塑料制的衬套，需要时在衬套下面有一个可贯通的混凝土区，在衬套上有一个可与之连接的密封件，如密封板，密封件是通过一种可拆式连接装置，如螺纹或锁销闭锁装置与衬套连接的，衬套中最好装入硬质泡沫塑料。
本发明的内容，还包括提出一种为制造截锥形钢筋混凝土容器用的模具，它的主要特征是，它有一个其大直径端朝下的截锥形内套，一个在它的外面隔开一定距离围绕着它的、同样也是截锥形的外套，一个与内套在上部相连接的上封闭体，合乎要求的是一块封闭板，以及一个从下部连接外套和内套之间空腔的环形下封闭件。最好使外套支承在下封闭件上，而上封闭板支承在内套的上边缘上。按照一个有优点的实施例，模具的外套下端有一扩张的型面;最好将下封闭件设计成一个型面，合乎要求的是阶梯形的或设置一个构成槽的凸台。
对于这种借助于模具来实施容器制造的工艺方法，其特征是，在大直径朝下放置，设有上、下封闭件的锥形内套上，相隔一个缝隙距离地放一个最好预先装配好的钢筋架，然后套上外套，在这样组装而成的模具中浇入混凝土，将其压实，必要时混凝土按现有方法用蒸汽处理加速其硬化;当容器材料至少局部硬化后，将外套从容器上取走，然后将容器从内套上拆下，再拆除上下封闭件。
下面借助附图详细说明本发明，附图中包括方法中最重要的工艺阶段、一些有优点的容器的实施例、以及加工用模具的一个有优点的结构形式。其中
图1和2收集和运输危险废料的方法;
图3在中间堆栈存放容器，即封闭单元的方法;
图4将容器从中间堆栈运往永久堆栈的工艺阶段;
图5地下永久堆栈的垂直剖面;
图6地下永久堆栈的垂直剖面;
图7中间堆栈俯视图;
图8图7所示中间堆栈的垂直剖面;
图9永久堆栈详图，部分轴测图、部分为垂直剖面;
图10和11永久堆栈的两种可能的结构形式俯视详图;
图12一种带闭合盖的容器(封闭单元)的结构形式，部分剖开，部分透视图;
图13与图12类似的容器图，有一个临时性的闭合装置;
图14最终密封好的容器(封闭单元)的垂直剖面;
图15具有扩大可能性的永久堆栈垂直剖面;
图16含一个单元体的容器的水平剖面;
图17含多个单元体的容器的水平剖面;
图18和19在永久堆栈中存放含多个单元体的棱柱形容器垂直和水平剖面;
图20和21另一种结构型式容器的垂直和水平剖面;
图22和23另一种结构型式容器的垂直和水平剖面;
图24容器壁和盖板连接的可能方案的垂直剖面放大图(图22的A详图);
图25容器壁和盖另一种连接可能性的垂直剖面;
图26可制在容器盖上的取样装置两种可能结构形式的垂直剖面;
图27-29制造圆锥形容器(封闭单元)外壳模具，以及装拆模具各阶段的垂直剖面;
图30另一种结构形式容器的俯视图，图中盖板已被取走;
图31图30的E-E剖面;
图32图30的F-F剖面;
图33从最终密封好的容器中取样的方法。
按本发明，危险废料8收集在容器1中(另一种名称叫封闭单元)，它们排列在危险废料形成地，或在其邻边所建立的、在图1中用标号2所表示的收集地上。收集地2用篱笆3围起来。容器1排列在收集地2地平面t以下的槽中，槽与装卸台5毗连。危险废料可用运输用的桶6经装卸台5送到带闭合盖7的容器处，并按箭头a所示装入其中。闭合盖7的任务是，防止雨水侵入容器1内部。
当有一定数量的容器1装满危险废料8之后，如图2所示，容器1用最终封盖9密闭，并借助于自走式起重机10将它们装到汽车11上。密闭容器1被进一步输送到图3所示的设有固定式起重机12的中间堆栈13(也可能有别的起重设备)。中间堆栈13设有坚实的垫板。标号15a表示强度较小的垫板，15b表示高强度垫板，例如由混凝土或钢筋混凝土制成。前者小范围地后者大范围地防止液体渗入到土壤中去。用连续的拦板状混凝土条带分隔成一些平面区，它能更好地防止危险废料侵入周围环境中去。在中间堆栈中，装满危险废料并加盖最终封盖9的密封容器1，根据载荷分布情况，排成一层或上下排成两层或多层。如图3所示，在中间堆栈可存放不同形状和尺寸的容器1。
在中间堆栈13中，密封的容器1由于不同的原因，通常必须存放不同的时间，例如由于永久堆栈尚不能使用，或因为所存放的危险废料被重新利用(再加工)等。将容器1从中间堆栈运出，送往永久堆栈或再加工地的情况，表示在图4中。加有最终封盖9的容器1，借助于自走式起重机10，装载在汽车上，并用它送往某个地点。
显然，密闭的容器1，也可以从图1所示的收集地2，直接运往永久堆栈，只要永久堆栈已经建好以及这些危险废料至少在可预见的时间内不可能再利用的情况下。
图7和8表示了一种中间堆栈13的结构形式。用篱笆3围成的区域分成三个单独的小区Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ，篱笆上有门22，在小区之间和围绕着它们的有通道23。Ⅰ区的容器存放特别危险的垃圾。Ⅱ区存放的是危险性较小的垃圾。Ⅲ区用来放空容器。图7和8中按其内容也采用前面已经采用过的标号，所以例如标号12也是表示起重机。由此图中可清楚看出，危险废料根据化学性质分组收集，分放在容器1(封闭单元)中。存放特别危险废料的区域中，一般设垫板15b，在其余场地设价格便宜强度较小和不透水性适度的垫板15a。当然垫板15a和15b，应能承受材料运输时出现的负荷。
图5表示了沉入地平面t以下的永久堆栈16的实施例。地坑18的底部和斜坡用人工建造的不透水保护层17覆盖(如果地质和水文条件允许，则此覆盖层可以不一定需要)。形状和尺寸不同的、内装危险废料的、并列或上下堆放的容器1，均安放在地坑18中的充填物19中，并最好按化学性质、几何形状或/和其它特性分组，这些充填物完全占满容器之间形成的空腔和一般为几厘米宽的隙缝中。这种充填物可以例如按浮选工艺，选用易于添加，有一定防水性、体积长期基本保持不变、强度小于容器和有变形能力的材料，如贫混凝土、掺土水泥、粘土、矿渣混凝土、沥青和其它类似材料。这种集合体能抵抗甚至若干世纪的地质变形和由于其它原因引起的地面运动，例如，它对于在受压时引起的地面压缩不敏感，并具有重新缓慢排列的能力，在这一过程中不损伤容器，这一点是通过在不直接接触的容器之间所存在的充填物来达到的。排列在地坑18中并置入充填物19之中的容器1，由在地平面t所在平面中，或略高于地平面的安全隔离层20所覆盖，导水保护层21在它上面，它具有向外的斜坡21a。雨水可从斜坡沿箭头6排走。顺便提及，堆栈空间按一般的技术要求设计。
图6所表示的永久堆栈16与图5所表示的不同点，仅在于它建造在地平面t之上。因此，在图5中已叙述过的各部分所采用的标号仍将继续采用。
永久堆栈16最好建成具有扩展的可能性，如图15所示。在图中，置入充填物19中的密封容器1，放在可扩展的防水地板39上，上下排成多层。所建造的堆栈，根据当地条件，设计成地坑(图5)和斜坡(图6)的组合形式，这时，雨水可从设在安全隔离层20上的导水保护层21上，沿任何方向可靠排走(箭头b)。
图9用放大了的比例，透视和剖视地表示了容器1在一个永久堆栈中的排列情况，与存放的材料和地下水的性质相适应的、所选用的被覆层25、26，可以由沥青、塑料层等组成，用喷、刷或浸渍的办法，把它们涂覆在壁面上和连接件上。在被覆层内侧，最好用一种弹性塑性或沥青，在外侧则相反，一般用沥青涂料或其它浸渍材料。由于防腐被覆层的弹性，可以弥补在储存过程的任何阶段，因为可能作用在容器上的特别大的力而引起在容器上产生微裂纹，甚至可以忍受其毫米级的孔口而无裂纹产生，从而防止了漏泄。容器1之间的充填物，无论在这里或图10和11中，均采用前面已用过的标号19来表示。图10和11表示容器1可采用例如六角形或正方形。这些形状对于经济地利用堆栈面积特别有利。图9中表示了将危险废料用常规包装，如装在口袋24中或钢桶中，然后置入充填物19中的可能情况，亦即，采用本发明的容器1绝不意味着排除它和常规包装一起，共同有效地使用。
图12用较大的比例表示了一种用钢筋混凝土制造的本发明容器1的结构形式，这里设计成正方形，并配备一个用金属板制的收集器闭合盖7。盖7用来在收集垃圾的过程中，防止雨水进入容器1的内腔27。在图12中看得很清楚，盖7很容易向上取走，并重新盖上。翻板式的门7a可使材料易于装入，但却能有效地防止雨水进入内腔27。容器的底板用标号28表示，它的侧壁用29表示。彼此相对的容器壁29通过连接件30相连，连接件横贯容器1的内腔27。在本实施例中，连接件30由钢筋网组成。连接件有力地限制由它连接起来的容器壁(钢筋混凝土板)变形，所以这些板实际上不弯曲，因而壁厚可以做得很薄。连接件30的防腐可通过敷以被覆层，或将它们置入混凝土肋中(在混凝土构件中)来保证。在图12所示的结构形式中，在装在上部的连接件30上，设防腐被覆层，而装在下部的连接件30则置入混凝土肋31中，并也与容器1的底板28固定在一起。肋31显然从内部使整个容器得到进一步加强。
按图1所示的容器(封闭ピ┥希丝煽刻嵘梢陨柚闷鹬赜酶郊幼爸茫缙鹬氐趸罚ㄍ忌衔幢硎荆Ｆ鹬赜酶郊柙谙嘤Φ奈恢蒙希谥圃烊萜魇苯皆谒厦妗Ｍ恚部梢栽谌萜魃仙杌け咦爸谩 图13中可见一种与图12所示类似的容器1，故前面已采用的标号用来表示相同的部分。两个图之间的区别在于，首先是容器的盖33上没有孔，所以可以封闭加料口32，也就是说，盖33是不能打开的，它只是临时用来防止雨水进入容器1的内腔27的。为了永久存放，可在加料口32中灌浇混凝土，因为构成钢筋网的连接件30同样也设在此加料口32中，故连接件便可以在晚些时候对该处要形成的钢筋混凝土起钢骨架的作用。为了浇灌混凝土，可以将金属板制的盖33取走，在力的作用下取盖并不会损坏容器1。作为临时性的封盖，还可以例如在加料口32中的钢筋网上铺一层或多层厚实的塑料薄膜，并将它们用带子固定在容器1上。若存放时间为几年，则这样来封盖便足够了。(钢筋网也可用来承受可能压在薄膜盖上的雪的重量，也就是说，薄膜有可靠的支承。
图14表示一种用钢筋混凝土制的最终封闭的容器1，其中装满了危险废料。内防腐被覆层25和外被覆层26可以在制造容器1时就已经敷上。在容器1下部、连接彼此相对的容器壁29的连接件30(这里它也是制成钢筋网)，被置入混凝土肋31中，并也固定在底板28上。这种连接件和肋，沿两个主要的方向延伸(容器的平面形状是矩形的)。在加料口32中同样也有钢筋网状的连接件30(还可参见图13)。在容器1装满危险废料8之后，容器用一个最好用耐腐蚀材料制成的疏松的隔离层34，如用一种含澎润土的悬浮体隔离起来，并在它上面制作一块整体的内部混凝土板35，这时，前面已提到过的连接件30(钢筋网)作为此混凝土板的骨架。(若在加料口中未设钢筋网，则在隔离层上面制作一种无骨架的基础混凝土。)内钢筋混凝土板35的表面借助于内被覆层25的材料来防腐，钢筋混凝土板35位于容器侧壁29的上边缘处，然后放上另一个钢筋网30a，制作另一个整体的外部钢筋混凝土板36，它在侧壁29上边缘的上方，并超越所有四面侧壁的外平面向外伸出。钢筋混凝土板36的外表面覆盖了耐腐蚀材料的外被覆层26，也就是说，在容器外面联成了一个完整的被覆层。为了将钢筋混凝土板36和容器壁29的上边缘连接起来，并考虑到密封液体的要求，应尽可能设计得完美无缺，所以在容器壁29的上部窄端面上设置相配部分37(见图左上部)，或制一个装在配合槽中的密封板38(见图右上部)。
图30-32中所示的实施例与图14中的主要区别是，肋31具有从它的高度为m的中间位置出发并几乎到达容器1侧壁29上边缘的斜肋31a，点划线所表示的斜拉杆62被置入作为连接件。斜拉杆固定在底板28和壁29中。(肋31本身同样可以内含钢筋网构成的连接件30，如图12-14所示的容器1中那样。)图30-32所示的容器1加厚了的棱边44上部，在它的表面设置一个环形槽47。用钢筋混凝土制成的盖42上，有一个沿其凸缘46向下伸的连接凸台48，它正好与槽47相配(还可参见图25所示的实施例)。容器1可用盖42临时性地或最终地封闭起来。容器可被利用的容积大约为3.5立方米，最大起重质量约12.7吨。
本发明适用于可靠地安置危险的块状垃圾，或安置封装在不可靠包装中的零散的危险废料，也就是说，包括收集、运输和存放，如图16-17所示。危险的块状垃圾41，按图16装在一个具有耐腐蚀内被覆层25的圆柱形钢筋混凝土容器1中，垃圾41被置入一种松散的缓冲材料41中，缓冲材料用来防止块状垃圾41损坏例如内被覆层25。缓冲材料40可以采用例如砂子，也绝不排除采用其一种松散的危险废料。图17所示容器1的横截面形状是一个具有圆角的三角形，容器中有三个块状垃圾41，被置于松散的缓冲材料中。
对于有的危险废料，如液态放射性垃圾，最好将它们与一种后硬化的材料，如水泥，混合起来装在容器1中，然后，混合物在容器中按垃圾中的水所产生的化学条件硬化。
图18和19表示，将块状垃圾41置入缓冲材料40中的储存办法，也可以在横截面为矩形的钢筋混凝土容器中进行。然而，按图16和17的容器1的壁面无弯曲的特征，是由其弧形(弯曲)的形状来保证的，而在按图18和19的容器中，则用以前已经介绍过的办法，通过连接件30，将相对的侧壁29彼此连接起来，这种情况下，块状垃圾41要放在它们的中间。内防腐被覆层25同样也被涂覆在盖42的内表面上。保证最终封装的盖42固定在容器上的方法，是一种保证液体完全密封的方法。
从静力学的观点来看，图20-23所表示的容器1特别好，因为由于加工的原因，在它们的壁面43上，正是由于它们的形状，所以实际上不出现弯矩，所以它们的壁厚可以很薄。图20和21所示容器是弧形圆滑过渡的，相反，按图22和23的容器1，它的底板有平的内表面。这些容器1同样用盖42作最终封装。
图24是图22中用A表示的部分的详图，它表示了容器1圆锥形侧壁43和预制的钢筋混凝土盖42连接的方式，并用放大图详细表示了彼此连接的构件的几何形状。在容器1向上扩口的圆锥形侧壁43的上端，制有一个环形的加厚棱边44，在它的外侧上部，设有一个向外和向下的凸肩45，在其内部的向上实起的凸缘5时作为它的边界。在凸肩45上，装有一个同样为环形的、在盖42上向下突出的凸缘46，凸缘46的下平面具有一个与凸肩45的斜面完全一致的斜面。侧壁43的厚度V1是变化的，它可以例如平均为90毫米，盖的厚度V2可在80～150毫米之间，它取决于所期望的应力大小。这种尺寸的容器1，即使装满了危险废料，仍是机动灵活的，它可以用固定式的起重机提升，利用普通的汽车运输。内防腐被覆层25的材料，也可以被利用来充填侧壁43和盖42彼此连接的表面之间形成的缝隙，为此目的，可采用含塑料粘结剂的胶泥75(如环氧胶泥)，或一种胶粘剂。
图25中表示的连接部分，与图24的差别在于，在圆锥形侧壁43加厚棱边44的上表面中，挖出一个梯形槽47，槽中插入从盖42的凸缘46上向下突出的、具有与之同样型面的连接凸台48。在盖42的有些地方，置入从连接凸台48向下伸出的、钢制的销钉50，如用钢筋制成，销钉之间最好彼此等距，销钉插入装在棱边44中的，用高强度胶泥填充的套管51中，以此方式提高盖42和容器1之间连接的可靠性。在槽和凸台之间，设有塑料胶泥层49，如环氧胶泥层。尺寸V1、V2和D可与图24中的相同。
图26a和26b均表示取样装置，它可以使取样在不打开容器的情况下进行。取样装置设在盖42上(也可见图24和25)，它的厚度V2(如12-18厘米)允许这么做。此装置有例如金属衬套54，它浇在钢筋混凝土盖板42上。按图26a，良好的固定通过衬套54的齿56得以加强。在衬套54的下边缘的下面，有一个可贯通的混凝土区57，它的厚度V3(例如3厘米)的选择，应使它易于被穿透。衬套54的里面用硬质泡沫塑料53来充填。在图26b的结构形式中，衬套54完全贯通盖子，并与容器的内部相通。密封板55通过可拆式连接，例如螺纹，与衬套54连接。当例如临时存放约20年后，要作永久储存时，要求从容器中的危险废料中取样。在这种情况下，旋下密封板55，取走充填物53，如果是属于图26a的结构形式，则穿透混凝土区57，从存放在容器中的危险废料中取出试样，然后将衬套54用相应的材料，例如用一种含塑料粘结剂的混凝土，将它最终封闭。试样为最佳处理和储存垃圾提供了可能性，或提供某一种可能正在形成的影响。取样的一种可能方式如图33所示。装在容器1盖42中的取样装置71的密封板55被取走，通过与直径为100-150毫米并带过滤器的有孔管70相连通的衬套54，从含液体的危险废料8中分离出来并在管子70中以液面高为V存在着的液体8a，被沿箭头n的方向取出;与此同时还从材料中析出气体(通气)。
按本发明图22-24所示截锥形容器1的外壳有非常有利的静力学特性，它的制造设备，即模具，和利用此模具所进行的加工过程，表示在图27a至29中。模具由四部分组成，即锥形内套58、锥形外套59、型面的下封闭板60和环形的上封闭板61。在与容器1锥形侧壁43的底板28相对的一端，是一个具有环形加厚型面的棱边44(还可参见图24)，与此相应，外套59的下端设计成一个扩张的型面59a。下封闭板60的形状也与棱边44的形状相适应。如图27a-29所示，制造过程中，容器1是倒置着的。
按图27a的工作阶段中，在设有下封闭板60和上封闭板61的内套58上，放上预组装好的钢筋架73(彼此用定距件隔开一个间隙)，钢筋架73具有与所要制造的锥形容器相应的形状。在图27b所表示的制造阶段中，模具的外套59已经装上，并将混凝土74浇入模具。当混凝土充满模具后，通过振动捣实，紧接着这一工序的，是如图27c所示的情况。最好用蒸汽处理，以促进混凝土的硬化。当达到所要求的强度时，首先按图28取走外套59，可以沿箭头C的方向向上提出此外套。下一个按图29所表示的步骤，是将容器1沿箭头e的方向，从模具内套58上拉脱并取走上封闭板61，从而结束了拆除模具的工作。
当然，模具必须用高质量不透水的混凝土制造。以下给出一种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 毫米鹅卵石(30%)0.44-0.39水灰比124-117 升/米328天的干燥空气含量容器的制造也可以按惯例按现有的工艺方法进行。
本发明带来的有利结果如下本发明主要的有利影响是对于环境保护方面的，因为在储存的工作程序中，没有一个环节能使危险废料跑到周围环境中去。可靠的储存在时间上可达几世纪长。这种方法从经济性方面看也是有利的，因为容器的数量即储存容量可以与同时形成的危险废料量相适应，并能做到没有暂时不利用的储存容量通过不断地制造起统一包装作用的容器，可以经常地使之针对要储存材料的数量。经济性还在于，可根据材料性质来选择危险废料的收集装置。另一个优点是，可以在例如储存在永久堆栈之前提取试样，而无须打开容器。容器可以在保证没有裂缝的情况下，以最小的壁厚，按与具体要求相应的尺寸来制造。本发明的突出优点是，提出了综合的垃圾储存系统，来处理实际上具有任意稠度的危险废料，每天小于或略大于50米3。
本发明当然不仅限于前面详述的具体实施方法，不限于容器和模具的举例形式，而是可以在权利要求所定义的保护范围内，用多种多样的方式加以实施。
权利要求
1.一种储存危险垃圾的方法，此方法中将危险垃圾收集在容器中，并将这些容器运往垃圾储存地，其特征为危险废料在其形成地或就在其周围或在收集中心，按其化学或/和力学特性分组后，装在既适合于作永久储存的、但也可用作收集器的耐腐蚀容器(1)中，容器装满后，以一种能抵抗气象影响的方式关闭，并运往中间堆栈(13)或永久堆栈(16)中。
2.按照权利要求1所述之方法，其特征为通过使用一个收集器闭合盖(7)，防止在收集过程中雨水进入容器(1)内腔。
3.按照权利要求1或2所述之方法，其特征为带最终封盖(9)或临时封盖(33)的装有危险废料(8)的容器(1)，在中间堆栈(13)中，存放在一个能防止渗入液体和承受材料运输中所产生负荷的坚固合用的垫板(15a、15b)上，最好放在分配载荷的衬垫(14)上(图3)。
4.按照权利要求3所述之方法，其特征为在中间堆栈(13)，容器(1)排成上下的许多排，排与排之间的接缝处最好加分配载荷的衬垫(14)(图3)。
5.按照权利要求1至4之一所述之方法，其特征为容器(1)从收集地(2)用自走式起重机(10)装在汽车(11)上;在中间堆栈(13)，容器(1)用当地的固定式起重机(12)或/和自走式起重机(10)搬运。
6.按照权利要求3至5之一所述之方法，其特征为在最好用篱笆(3)围起来的中间堆栈(13)中，把特别危险或/和要求特别处理的危险废料，与危险性较小或/和不要求特殊处理的废料分开，存放在一个至少用一条通道(23)分开的最好有一个混凝土垫板(15b)的区域(I)中(图7和8)。
7.凑杖ɡ 所述之方法，其特征为容器(1)放在用拦板状混凝土条带分成一些平面区的、能可靠防止危险废料(8)侵入周围环境中去的坚实的垫板(15a、15b)上(图3和4)。
8.按照权利要求1至7之一所述之方法，其特征为在永久堆栈(16)中的、已在收集地(2)或中间堆栈(13)进行了最终(气密地)封闭的、装有危险废料(8)的容器(1)最好按其化学或/和其它性质分组)，放在一种强度比它小的可变形的充填物(19)中，如不透水的零散的危险废料、贫混凝土、矿渣混凝土、掺土水泥、沥青、粘土或由这些材料中的两种或两种以上组成的混合物等，在这种情况下，构成了一种具有应变和重新排列能力的集合体，在几个世纪长的时间中产生的地质变形或/和由其它原因引起地面运动而增大压缩时，由于缓慢地重新排列而不会损害容器，这种由容器(1)和充填物(19)构成的集合体要加防水盖封闭(图5和6)。
9.按照权利要求8所述之方法，其特征为在永久堆栈(16)中，容器(1)在一个必要时设有防水保护层(17)的地坑(18)中上下排成多层，在容器(1)之间的空腔(隙缝)中加充填物，或/和由容器(1)和充填物(19)构成的一个斜坡状(丘陵状)堆栈(图5、6和15)。
10.按照权利要求8或9所述之方法，其特征为由容器(1)和充填物(19)构成的集合体的防水盖，用覆盖安全隔离层(20)(例如塑料薄膜)和用地面上的材料建成一个导水密封的覆盖和保护层(21)构成(图5、6和15)。
11.按照权利要求1至10之一所述之方法，其特征为装有危险废料(8)的容器(1)，从中间堆栈向例如再加工处或永久堆栈中排空，容器(1)再次使用于收集危险废料。
12.按照权利要求11所述之方法，其特征为容器(1)重新使用前要清洗，并根据要求设外部和/或内部防腐覆盖层。
13.按照权利要求1至12之一所述之方法，其特征为危险废料(8)与一种后硬化的粘结剂，例如水泥搀混后装入容器(1)中，混合物可在容器中硬化。
14.按照权利要求1至13之一所述之方法，其特征为容器(1)的最终封闭采用一种后硬化材料，例如混凝土。
15.按照权利要求1至14之一所述之方法，其特征为固体块状或/和封闭在包装中的危险废料(41)，置于一个装有缓冲材料(40)的容器(1)中的这种缓冲材料(40)中，并封闭容器(1)，缓冲材料(40)必要时可由另一种危险废料或/和砂子、粘土、混凝土或类似材料构成(图16-19)。
16.收集、运输和临时或/和永久储存危险废料的容器，容器有一个底和一个或几个侧壁以及一个盖子，其特征为至少它的一个壁或几个壁(29、43)和它的底(28)是由钢筋混凝土制成的;容器有圆形对称的、最好是截锥形的侧壁(43)，或由几块平板构成的侧壁，它们用耐腐蚀的或/和采取防腐措施的连接件(30、62)彼此之间连接起来，并在必要时和底板(28)连接(图12-14、18-25、30-32)。
17.按照权利要求16所述之容器，其特征为连接件(30、62)是钢筋网或杆(拉杆)。
18.按照权利要求16或17所述之容器，其特征为装料孔(32)设在容器(1)的上端，在此孔(32)中也置入一个起连接件(30)作用的、固定在混凝土中的钢筋网(图13和14)。
19.按照权利要求16至18之一所述之容器，其特征为容器(1)的内表面和/或外表面辽僖徊糠郑柚镁哂械缘哪诜栏桓膊悖 5)或/和外防腐被覆层(26)(图12-14、18-25和30-32)。
20.按照权利要求16至19之一所述之容器，其特征为连接件(30、62)上设有防腐被覆层。
21.按照权利要求19或20所述之容器，其特征为内被覆层(25)或/和敷在连接件(30、62)上的被覆层是一种弹性塑料或沥青被覆层，它们用喷洒或/和涂刷或/和浸入的方法涂覆。
22.按照权利要求19所述之容器，其特征为外被覆层(26)由沥青或另一种具有浸渍效果的材料组成。
23.按照权利要求16至22之一所述之容器，其特征为连接件(30、62)置入在容器(1)的内腔(27)中与侧壁(29)平面垂直的混凝土肋(31、31a)中。
24.按照权利要求16至23之一所述之容器，其特征为容器有一个用塑料或金属板制成的、装在装料口(32)上，并可从那里拆走的收集器闭合盖(7)，盖上有可向内回转、向下伸出的侧板(7a)(图12)。
25.按照权利要求16至24之一所述之容器，其特征为容器有一个用塑料或金属板制成的临时性盖(33)，用力把它从容器上取走时，不会损坏容器(图13)。
26.按照权利要求16至25之一所述之容器，其特征为容器有一个至少部分是由整体钢筋混凝土制成的永久封闭盖(63)(图14)。
27.按照权利要求26所述之容器，其特征为永久封闭盖(63)由下混凝土板(35)和上钢筋混凝土板(36)组成，下混凝土板放在一个隔离层(34)上面，容器壁(29)上边缘的下面，隔离层则敷在容器(1)中危险垃圾(8)的表面上，它最好由一种含澎润土的悬浮体构成;上钢筋混凝土板(36)放在容器(1)的上边缘上，它的侧边从侧面超过容器上边缘，并向下延伸(图14)。
28.按照权利要求27所述之容器，其特征为下混凝土板(35)表面设一个防腐被覆层(25)(图14)。
29.按照权利要求27或28所述之容器，其特征为在下混凝土板(35)中置入一个装在加料口(32)中并固定在侧壁上作为连接件(30)用的钢筋网(图14)。
30.按照权利要求27至29之一所述之容器，其特征为侧壁(29)的上表面设计一个相配部分(37)，或/和在构成永久封闭盖(63)一部分的整体钢筋混凝土板(36)与侧壁(29)的连接处，设一块锁闭加工接缝的密封板(38)。
31.按照权利要求16至30之一所述之容器，其特征为永久封闭盖是一个预制的钢筋混凝土盖(42)，它有一个向下突出的环形凸缘(46)，并以一个向外倾斜的斜度，放在侧壁(29、43)加厚棱边(44)的凸肩(45)上，凸肩位于向上突起的环形凸缘(52)的外部(图24)。
32.按照权利要求16至30之一所述之容器，其特征为永久封闭盖是一个预制的钢筋混凝土盖(42)，在它的边缘区，设一个向下伸的环形连接凸台(48)，在容器侧壁(43、29)的加厚棱边(44)上表面制有一个槽(47)，连接凸台(48)插入槽(47)中彼此相配(图25)。
33.按照权利要求31或32所述之容器，其特征为盖(42)和棱边(44)之间的缝隙，用一种耐腐吹牟牧希詈糜靡恢趾芰险辰峒恋慕耗啵 9)如环氧胶泥填充(图25)。
34.按照权利要求31至33之一所述之容器，其特征为容器在其盖板(42)中置入一些最好用钢制的向下伸出的销钉(50)，它们与装在棱边(44)空腔中的套管(51)相配(图25)。
35.按照权利要求16至34之一所述之容器，其特征为在永久性的钢筋混凝土封闭盖(42、63)中，设一个允许取样的装置，取样装置有一个浇入混凝土的最好由钢或塑料制的衬套(54)，必要时有一个在衬套下面的可贯通的混凝土区(57)、以及在衬套(54)上有一个可与之连接的密封件，如密封板(55)，密封件是通过一种可拆式连接装置，如螺纹或锁销闭锁装置与衬套连接的(图26)。
36.按照权利要求35所述之容器，其特征为衬套(54)中装入一种硬质泡沫塑料(图26)。
37.制造截锥形钢筋混凝土容器的模具，其特征为它有一个其大直径端朝下的截锥形内套(58)，一个在内套外面并与之隔开一定距离地围绕着它的、同样也是截锥形的外套(59)，一个与内套(58)的上部相连的封闭件，合乎要求的是一块封闭板(61)，以及一个从下部连接外套(59)和内套(58)之间所存在的空腔的最好是环形的下封闭板(60)(图27-29)。
38.按照权利要求37所述之模具，其特征为外套(59)支承在下封闭板(60)上，而上封闭板(61)支承在内套(58)的上边缘上(图27-29)。
39.按照权利要求37或38所述之模具，其特征为外套(59)下端(59a)有一扩张的型面(图27-29)。
40.按照权利要求37至39之一所述之模具，其特征为下封闭板(60)设计成一个型面，合乎要求的是阶梯形的或设置一个构成槽的凸台(图27-29)。
41.采用按照权利要求37至40之一所述之制造锥形容器的方法，其特征为在大直径朝下放置、设有上、下封闭件(60、61)的锥形内套(58)上，相隔一个缝隙距离地放一个钢制品，合乎要求的是一个预制的钢筋架(73)，然后套上外套(59)，在这样组装而成的模具中浇入混凝土(74)，并压实，必要时，按现有的方法用蒸汽处理使混凝土加速硬化;当容器(1)材料至少局部硬化后，将外套(59)从容器上取走，以后，将容器(1)从内套(58)上拆下，再拆除上、下封闭件(60、61)(图27-29)。
全文摘要
危险废料(8)在其形成地按种类分组收集在钢筋混凝土容器(1)(封闭单元)中，然后将它们运到中间堆栈(13)或永久堆栈(16)去存放。在永久堆栈(16)中，容器(1)紧凑地、但保持小间隙的情况下，并列地或上下排列，间隙中用一种可变形的充填物(19)，如粘土或沥青，加以充填。容器(1)的壁(29)通过连接件(30、62)连接起来，或此壁为截锥形的，因此在壁(29、43)上实际上没有弯矩，从而壁厚可以做得特别薄。模具适用于制造截锥形容器。
文档编号B09B1/00GK1037314SQ8810255
公开日1989年11月22日 申请日期1988年5月6日 优先权日1988年5月6日
发明者吉约尔吉耐·凯来凯斯, 加勃·米来, 安德烈斯·莫尔耐尔, 加勃·拉多, 彼得·太玛, 拉茨罗·查兰迪 申请人:建筑工程公司