DD271469A1 - Verfahren zur sicheren endlagerung hochgiftiger oder schaedlicher abfaelle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur sicheren Endlagerung hochgiftiger oder schaedlicher Abfaelle in Hohlraeumen des Kali- und Steinsalzbergbaus. Die Erfindung hat das Ziel und die Aufgabe, unter Ausnutzung der bei der untertaegigen oder soltechnischen Gewinnung von Kali- und Steinsalzen entstehenden Hohlraeume hochgiftige oder schaedliche Materialien mit geringstem Aufwand und hoechstmoeglicher Langzeitsicherheit einzulagern. Erfindungsgemaess wird die Aufgabe dadurch geloest, dass die eingelagerten Abfallmaterialien in hydraulisch eingebrachte Abfallsalze innig eingebettet werden und nach deren Verfestigung so eingeschlossen sind, dass ein Kontakt mit der Biosphaere endgueltig ausgeschlossen ist. Die Erfindung kann bei der Deponie hochgiftiger und schaedlicher Abfaelle weitgehende Anwendung finden.
Description
schädlicher Abfälle
Die Erfindung bezieht sich auf die Endlagerung hochgiftiger oder schädlicher Abfälle in Hohlräumen des Kali- und Steinsalzbergbaues. Durch die Einbettung dieser Abfälle wird eine langandauernde Sicherheit bezüglich einer Kontamination der Hydro- und Biosphära erreicht.
Charakteristik der bekannten technischen Lösungen Die Hutzung von Hohlräumen im Salzgebirge für die Endlagerung radioaktiver oder hochgiftiger Abprodukte ist bekanntund wird verbreitet angewendet· Dabei wird die Tatsache ausgenutzt, daß die hangenden Schichten des Salinars oberhalb des Einlagerungsraumes im allgemeinen einen zuverlässigen Abschluß gegen dss darüberliegende wasserführende Gebirge bilden· Aus der bergmännischen Praxis des KaIi-und Steinsalzbergbaus sind jedoch eine Vielzahl von Fällen bekannt, wo es durch havarieartige Vorgänge während oder nach dem Abbau der Lagerstätte zu Wassereinbrächen in das Grubengelände gekommen ist und damit die zuverlässige Trennung zwischen Grubenhohlräumen und Grundwasserhorizonten verlorengegangen ist· Die Einlagerung hochgiftiger oder schädlicher Materialien in lufterfüllte Hohlräume im Salinar ist daher, insbesondere unter Beachtung langer Zeiträume, nicht ohne Risiko·
Die Wiederνexfüllung der Abbauhohlräume des Kalibergbaues mit den bei der Verarbeitung als Abprodukt anfallenden Rückstandsalzen ist bekannt· Sie dient vor allem zur umweltfreundlichen Endlagerung dieser Abprodukte aber auch zur Erhöhung der Stabilität des Grubengebäudes und zur Senkung der Abbauveriuste. Als besonders leistungsfähig hat sioh der hydraulische Transport der Rüokstandsalze nach dem Spülversatzverfahren erniesen· Durch Aussolverfahren im Steinsalz hergestellte Kavernenhohlräume bleiben unversetzt und sind durch gesättigte Salzlösungen verwahrt* Nach dem Verfahren der selektiven Heißsolung im Carnallitit hergestellte Kavernen sind zum ' Teil verfüllt durch die ungelöst bleibenden Bestandteile der Lagerstätte, insbesondere Steinsalz und Kieserit·Im Patentschrifttum sind weitere Verfahren zur Deponie von Schadstoffen dargestellt. Nach DD AP 201 649 und DE OS 3012 706 ist ein Verfahren bekannt, wobei die Schadstoffe duroh Beimischen von Kraftwerksasche oder Tonmineralien gebunden werden und anschließend deponiert werden·Die absolut sichere Vermeidung des Kontaktes der aufgenommenen Schadstoffe mit der Biosphäre ist Jedoch nicht gewährleistet·
In der DE OS 3031 525 wird ein Verfahren zur Deponie von giftigen Abfallstoffen beschrieben, wobei diese Materialien in resistente Kunststoffolie eingehüllt werden und anschließend auf Abfalldeponieplätzen gelagert oder im Meer versenkt werden·
Alle bisher bekannten und angewendeten Verfahren zur Beseitigung beziehungsweise Deponie von Schadstoffen könnenjedoch die langzeitig sichere Vermeidung des Kontaktes dieser Materialien mit der Biosphäre nicht gewährleisten.
Das Ziel der Erfindung besteht in der Vermeidung von Mängeln bekannter Verfahren und in der sicheren Beseitigung hochgiftiger oder schädlicher Materialien, so daß sie mit der Biosphäre, insbesondere der Hydrosphäre,
- 3 nioht mehr in Eontakt kommen·
Darlegung des Wesens der Erfindung
Lor Erfindung liegt die technisohe Aufgabe zugrunde, unter Ausnutzung der bei der untertänigen oder solteohnischen Gewinnung von Kali- und Steinsalzen entstehenden Hohlräume, hochgiftige oder schädliche Abfälle mit geringstem Aufwand und höchstmöglicher Langzeitsicherheit einzulagern« Es wurde gefunden, daß die höchstmögliche Langzeifcslcherheit für die Endlagerung hochgiftiger Abfälle dann erreicht wird, wenn diese Abfälle vollständig in ein Material eingebettet werden, das in seinen chemischen und mechanischen Eigenschaften dem umgebenden gewachsenen Gestein weitgehend entspricht· Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß die Abfälle zunächst mechanisch oder hydraulisch in einen durch bergmännische oder soltechnische Gewinnung im Salzgebirge vorhandenen Hohlraum transportiert werden· Danach .wird dieser Hohlraum vollständig mit Rück-. standsalzen aus der Kaliverarbeitung verfüllt· Diese Rückstandsalze enthalten bis auf die Nutzkomponenten Sylvin oder Carnallit die gleichen Bestandteile wie das anstehende Gebirge· Durch das Einbringen der Rückstandsalze auf hydraulischem Wege als Spülversatz kann eine weitgehende Ausfüllung der die hochgiftigen und schädlichen Abfälle umgebenden Hohlräume erreicht werden· Als Transportflüssigkeit wird eine BOl-, NaOl-und MgCl2-reiche Salzlösung verwendet« aus der im Abbauhohlraum Salze auskristallisieren und dabei eine gegenseitige Bindung der einzelnen Versatzkörper bewirken· Eine weitere Verfestigung tritt durch die natürliche Hohlraumkonvergenz ein. Umfangreiche geomechaniscbe Laborversuche an derartigem Versatzmaterial haben ergeben, daß der Spülversatz sich zunehmend verfestigt, und letztlich Festlgkeitsparameter erreicht, die denen des anstehenden Salzgebirges vollständig entsprechen. Werden also hocbgiftige Abfälle in dieses Material innig eingebettet, so ist sofort eine weitgehend sichere Verwahrung gewährleistet·
Somit wird ein Zustand erreicht, daß sich das Einbettungsmaterial nicht mehr von dem Zustand des gewachsenen (!natürlichen) Salzgebirges unterscheidet. Damit besteht eine sehr hohe Sicherheit, daß auch bai später eintretenden Havarien, die Zuflüsse in das Grubengebäude bewirken könnten, keine Kontamination der Hydrosphäre erfolgt. Sofern abgeworfene Grubenbaue noch betriebener oder stillgelegter Kaligruben für die Einlagerung genutzt werden, können die Abfälle entweder in größeren Behältern mechanisch in den Endlagerungsraum transportiert werden oder aber in Patronen von 1 bis 2 dnr Inhalt hydraulisch durch eine Rohrleitung eingebracht werden. Die Rückstandsalze für die Einbettung der 'Abfälle werden in beiden Fällen hydraulisch durch Rohrleitungen naoh dem bekannten Spülversatzverfahren eingebracht. Werden soltechniscb hergestellte Hohlräume genutzt, so sind die Abfälle entweder in Patronenform durch die innere Rohrtour einzubringen oder sie können auch aufgemahlen und mit den Rückstandsalzen gemischt werden· Die Rückstandsalze selbst können entweder aus dem laufenden Rücketandftanfall vorhandener benachbarter Kalisalzverarbeitungsanlagen gedeckt werden oder auch durch Rückgewinnung früher aufgehaldeten Rückstandsmaterials. In beiden Fällen tritt ein zusätzlicher Effekt für den Umweltschutz durch Verringerung des Flächenbedarfes für Halden und der Grundwasserversackung ein.
Nach Abschluß der Einlagerungsarbeiten wird der Einlagerbereich vom übrigen Grubenfeld durch geeignete Dammkonstruktion zuverlässig abgetrennt beziehungsweise der Kavernenhohlraum durch Endverwahrungsmaßnahmen gesichert.
Ausführungsbeispiel
In einem abgeworfenen Abbau des Kali- oder Steinsalzbergbaues 1 werden hochgiftige Abfälle in Behältern 2 oder Fässern 3 eingelagert. Nach Beendigung der Einlagerung wird oc der Abbau durch einen Spülversatzdamm 4 von der Fußstrecke abgetrennt und ein Spülgemisch aus Rückstandsalzen und ge-
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sättigten Salzlösungen über eine Rohrleitung 5 zugeführt· Während die Spülflüssigkeit duroh den Spülversatzdamm hindurchsickert und aus einem Sammelbecken 6 abgepumpt werden kann, sedimentiert der Rückstand und bettet die Abfallbehälter innig in das entstehende Versatzmassiv 7 ein· Damit ist sofort ein weitgehender Abschluß gegenüber der Biosphäre erreicht· Duroh Auskristallisation von Salzen aus der Spülflüssigkeit sowie durch Belastung des Versatzmassivs duroh Pfeiler und Firste des ursprünglichen Abbaues erreicht dieses Material letztlich Eigenschaften, die sich kaum noch von denen der entstehenden Salze unterscheiden·
Claims (2)
- Erfindungsanspruoh1· Verfahren zur sioheren Endlagexung hoohglftiger oder schädlicher Abfälle in abgeworfenen Hohlräumen des Kali- und Steinsalzbergbaues gekennzeichnet dadurch, daß die eingelagerten Abfallmaterialien in hydraulisch eingebrachte Rüokstandsalze innig eingebettet werden und nach deren Verfestigung so eingeschlossen sind, daß ein Kontakt mit der Biosphäxe endgültig ausgeschlossen ist·
- 2. Verfahren nach Punkt 1 gekennzeichnet dadurch, daß abgeworfene Kavernenhohlräume im Anschluß an eine solende Gewinnung von Kali- und Steinsalz für die Endlagerung genutzt werden·Hierzu 1 Blatt Zeichnung
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