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Die Erfindung betrifft eine Niederhaltevorrichtung für Residuen aus einer kerntechnischen Anlage. Sie betrifft ferner ein zugehöriges Verfahren zur Endlagerung von nuklearen Residuen.
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In einer kerntechnischen Anlage, insbesondere in einer Kernkraftwerksanlage, fallen neben verbrauchten radioaktiven Brennelementen eine weitere Anzahl radioaktiv kontaminierter Abfälle / Rückstände / Residuen an, die entsorgt und einer Endlagerung zugeführt werden müssen.
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Ein Teil dieser radioaktiven Residuen ist im Abwasser einer solchen Anlage enthalten und muss zuvor aus dem Abwasser entfernt werden. Abwässer aus kerntechnischen Anlagen werden mittels mechanischer, thermischer und (elektro-)chemischer Reinigungsverfahren aufgereinigt. Das gereinigte Abwasser wird üblicherweise nach einer Prüfung auf nukleare und konventionelle Abwasserrichtlinien wieder in den atmosphärischen Wasserkreislauf entlassen, typischerweise in ein angrenzendes Fließgewässer. Die im Zuge der Aufreinigung aus dem Abwasser separierten Reststoffkonzentrate werden einer Endlagerung zugeführt, was üblicherweise durch eine Zusammenführung der Reststoffkonzentrate mit nachfolgender Einzementierung erfolgt.
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In einem für eine Einzementierung vorgesehenen Reststoffkonzentrat sind in der Regel Feststoffpartikel von sehr unterschiedlicher Größe vorhanden, da bei jedem Trennverfahren üblicherweise Feststoffpartikel mit jeweils einer charakteristischen Größenordnung aus dem Abwasser separiert werden. Die Reststoffkonzentrat-Suspension wird, falls erforderlich, mit einer geringen Menge Wasser verdünnt, um ein für die Zementierung geeignetes Wasser-Feststoff-Verhältnis einzustellen.
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Neben der Entsorgung von Reststoffkonzentrat-Suspensionen sind auch radioaktiv verstrahlte Feststoffresiduen zur Einzementierung vorgesehen, beispielweise verbrauchte Filterkerzen, oder weitere verstrahlte Komponenten / Apparate / Geräte / Hilfsmittel. In manchen Fällen werden solche Feststoffresiduen zur Erhöhung der Dichte und zur Verringerung des Platzbedarfs für die Endlagerung zunächst verpresst.
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Beim Einzementieren der Reststoffkonzentrat-Suspension und/oder Feststoffresiduen müssen die darin enthaltenen Partikel möglichst homogen in der Zementmatrix verteilt bleiben. Eine Phasentrennung in Teilbereiche mit unterschiedlichen charakteristischen Partikelgrößen, insbesondere ein Aufschwimmen größerer Partikel von Reststoffkonzentrat-Suspensionen oder ein Aufschwimmen großer Teile, muss vermieden werden, da andernfalls das zementierte Abfallprodukt inhomogen und instabil wird und die radioaktiven Abfälle nicht mehr hinreichend gut in der Matrix eingeschlossen werden.
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Um das Abwasserkonzentrat bei der Zementierung homogen zu halten und Phasentrennungen zu vermeiden, wird üblicherweise die Zementierung in mehreren Schritten durchgeführt und/oder es werden Siebe oder Niederhaltesysteme in das Substrat eingebracht, die bis zu einem geeigneten Zeitpunkt vor dem Abbinden der Zementmatrix im Substrat verbleiben und dann entnommen werden. Beim Einbringen in das Behältnis und bei der Entnahme daraus müssen solche Siebe bzw. Niederhaltesysteme in der Regel zum Behältnis hin ausgerichtet sein, was insbesondere eine Fernhantierung (etwa bei hoher Strahlenbelastung) und Automatisierung des Prozesses sehr aufwendig macht. Insbesondere können derartige Systeme beim Einbringen oder bei der Entnahme in einem Behältnis verkanten. Meistens sind Einbauteile oder spezielle Behälter erforderlich, um prozesshinderliche Ereignisse solcher Art zu vermeiden.
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Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung anzugeben, mit der eine Phasentrennung einer Reststoffkonzentrat-Suspension und ein Aufschwimmen von Festkörpern und Feststoffpartikeln im Zuge des Abbindevorgangs einer Reststoffkonzentrat-Suspension oder von Feststoffresiduen in einer Zementmatrix oder dergleichen unterbunden wird, und die für ein fernhantiertes Einbringen in ein Behältnis, insbesondere im Zuge eines automatisierten Prozesses, besonders geeignet ist.
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Die genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Niederhaltevorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Danach wird eine Niederhaltevorrichtung für Residuen aus einer kerntechnischen Anlage bereitgestellt, mit einer zentralen Rückhaltefläche und mit einer Mehrzahl von Haltezungen, wobei mehrere Haltezungen sternförmig, vorzugsweise regelmäßig und konzentrisch, um die zentrale Rückhaltefläche angeordnet sind, und zumindest eine Haltezunge in zumindest einem Teilabschnitt zur Ausbildung einer kraftschlüssigen Verbindung zwischen der Haltezunge und der Innenwand eines umliegend angeordneten Behältnisses elastisch verformbar ist.
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Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass während oder nach der Beladung eines für radioaktiv verstrahlte Residuen vorgesehenen Behältnisses mit einer Flüssigkeit, insbesondere angemischter Zement mit Feststoffresiduen oder mit einer radioaktiven Reststoffkonzentrat-Suspension mit beweglichen Feststoffpartikeln, das Aufschwimmen von Feststoffteilen oder Feststoffpartikeln und damit eine Phasentrennung verhindert werden kann, indem eine in Form einer Rückhaltefläche ausgebildete Sperrvorrichtung in das Behältnis eingebracht und in diesem verklemmt wird. Die Verklemmung erfolgt dabei vorzugsweise mit Hilfe von elastischen Biegekräften, die durch eine Verbiegung, Verdrillung oder Torsion der Haltezungen relativ zu der zentralen Rückhaltefläche als Rückstellkräfte induziert werden, und die eine kraft- und/oder formschlüssige Verbindung der Außenkanten der Haltezungen mit der Innenwand des Behältnisses verursachen. Auf diese Weise passt sich die Niederhaltevorrichtung der Innenwand des Behältnisses in bevorzugter Weise an, insbesondere auch dann, wenn bei der Einbringung die Niederhaltevorrichtung nicht in bestmöglicher Weise koaxial zu dem Behältnis ausgerichtet ist. Weiterhin kann ein standarisiertes Behältnis verwendet werden, etwa ein zylindrisches Fass. Ein Spezialbehälter mit gesonderten Einbauten ist nicht erforderlich.
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Die Erfindung geht weiterhin von der Überlegung aus, die Niederhaltevorrichtung beim und vor allem nach dem Abbinden der Zementmatrix in dem Behältnis zu belassen. Sie verbleibt dort auch nach dem Verschließen des Behältnisses bei der anschließenden Endlagerung (Prinzip des „verlorenen Niederhalters“, vergleichbar dem aus der
DE 38 42 380 A1 bekannten). Einerseits entfallen die Entnahme und die damit verbundenen Schwierigkeiten, die insbesondere bei einer fernhantierten Einbringung einen besonderen und möglichst zu vermeidenden Aufwand darstellen. Andererseits wäre eine Entnahme der Niederhaltevorrichtung, die zweckmäßigerweise in dem Behältnis festklemmt und ggf. mit einzementiert wird, in besonderer Weise aufwendig und auch im Hinblick auf die möglicherweise bei der Handhabung und Befüllung des Behälters erfolgte Kontaminierung der Niederhaltevorrichtung problematisch. Insbesondere entfallen Stillstands- und Wartezeiten, die dadurch entstehen, dass die bislang üblicherweise genutzten Siebe und/oder Niederhaltesysteme zu einem gegebenen Zeitpunkt aus der abbindenden Zementmatrix wieder entfernt werden müssen. Durch den Entfall solcher Stillstandszeiten wird ein quasi kontinuierlicher Entsorgungsprozess mit einer dichteren Arbeitstaktrate ermöglicht, sowie eine optimierte Verzahnung mit komplementären Prozessen.
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Anstelle einer Zementmatrix kann beispielsweise auch eine Fixierung der Residuen in einem sich ausbildenden Salzstock oder in einem anderen aushärtenden Gieß- bzw. Umschließungsmaterial (Matrix) vorgesehen sein.
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In einer bevorzugten Ausgestaltung der Niederhaltevorrichtung entspricht die Form der zentralen Rückhaltefläche im Wesentlichen der Form einer Kreisscheibe oder einer gelochten Kreisscheibe (Kreisring), und eine Mehrzahl der Haltezungen sind konzentrisch sternförmig um die zentrale Rückhaltefläche angeordnet. Eine derartige Ausgestaltung der Niederhaltevorrichtung ist für zylinderförmige Behältnisse besonders geeignet. Zylinderförmige Behältnisse, insbesondere Fässer oder Tonnen, sind üblicherweise als Standard vorgesehen.
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Im Sonderfall eines Behältnisses mit einem rechteckigen Querschnitt ist eine entsprechende Abwandlung der Niederhaltevorrichtung dahingehend möglich, dass die zentrale Rückhaltefläche im Wesentlichen die Form einer Rechtecks oder gelochten Rechtecks besitzt.
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Eine Lochung oder Ausnehmung in der zentralen Rückhaltefläche ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn die Feststoffteile in den zu entsorgenden Residuen eine Mindestgröße aufweisen. Auf diese Weise kann einerseits der Materialaufwand für die Niederhaltevorrichtung begrenzt werden, andererseits sind die Feststoffteile noch zu groß, um durch die Ausnehmung hindurchzutreten und aufzuschwimmen. Zugleich kann die Niederhaltevorrichtung damit in vorteilhafter Weise aufgegriffen, bewegt und in ein Behältnis eingebracht werden, beispielsweise von einem Robotergreifarm im Zuge eines automatisierten Prozesses.
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Vorzugsweise ist im endseitigen Bereich zumindest einer Haltezunge, vorzugsweise bei mehreren oder allen Haltezungen, ein Kontaktelement vorgesehen. Das Kontaktelement kann als separates Teil ausgebildet sein, welches endseitig auf die Haltezunge aufgefügt ist, oder kann durch eine entsprechende endseitige Ausgestaltung der Haltezunge dargestellt werden. Durch ein solches Kontaktelement kann die Kontaktfläche mit der Innenwand des Behältnisses vergrößert und die Kraft- und/oder Formschlüssigkeit mit der Innenwand des Behältnisses verbessert werden. Die Haftreibung zwischen der Haltezunge und der Innenwand des Behältnisses kann auf diese Weise vergrößert und die Niederhaltevorrichtung über die sich ausbildende Haltespannung besser in dem Behältnis festgehalten werden. Insbesondere beim Abbinden der Zementmatrix können nennenswerte Kräfte auf die zentrale Rückhaltefläche der Niederhaltevorrichtung einwirken, so dass ein verbesserter Halt der Niederhaltevorrichtung in dem Behältnis besonders vorteilhaft ist.
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In einer besonders geeigneten Weiterbildung der Niederhaltevorrichtung ist das Kontaktelement in Form eines Flansches oder eines abgeknickten Falzes ausgebildet. Manche Behältnisse sind mit inneren Abstufungen versehen, beispielsweise Innenringe bei zylinderförmigen Behältnissen, durch die der Innendurchmesser des Behältnisses sprunghaft variiert. Ein als Flansch oder Falz ausgebildetes Kontaktelement kann zum unterseitigen Eingreifen in eine derartige Abstufung vorgesehen sein.
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Optional ist zur Verbindung zumindest einer Haltezunge mit der Innenseite des Behältnisses eine Schraubvorrichtung vorgesehen. Dabei dient die Schraubvorrichtung vorzugsweise dazu, die radiale Ausdehnung der Haltezunge zu variieren, um eine optimale Anpassung an die Innenseite des Behältnisses zu erzielen. Dies wird zweckmäßigerweise durch die Drehung einer Schraube der Schraubvorrichtung in eine geeignete Position erreicht. Die Schraubvorrichtung kann die Klemmwirkung der Niederhaltevorrichtung in dem Behältnis erhöhen, ohne dass eine der Schraubvorrichtung korrespondierende Lochung oder Bohrung an der Innenseite des Behältnisses erforderlich ist. Das heißt, die jeweilige Schraube ist vorzugsweise als Klemmschraube ausgebildet, so dass das dem Schraubenkopf gegenüberliegende stirnseitige Ende des Schraubenschaftes nach dem Festziehen an der Innenwand des Behältnisses anliegt und die gewünschte Klemmkraft aufbringt. Eine mit einem Innengewinde versehene Aufnahme für den mit einem komplementären Außengewinde versehenen Schraubenschaft ist vorzugsweise mit der Haltezunge oder dem Kontaktelement verbunden bzw. daran angeformt.
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Bevorzugterweise ist in der zentralen Rückhaltefläche eine zentrale Aussparung ausgebildet, und sind im Bereich des inneren Randes der zentralen Rückhaltefläche zu der zentralen Aussparung hin eine Mehrzahl von plastisch verformbaren Flächenelementen ausgebildet. Mit Hilfe solcher verformbaren Flächenelemente kann die gewünschte Sperrwirkung gegen das Aufschwimmen größerer Teile, die zur Zementierung vorgesehen sind, verstärkt werden. Insbesondere kann damit eine Art Widerhakeneffekt oder Einbahnstraßeneffekt erzielt werden, so dass die mit Zement zu vergießenden Festkörper zwar bei bereits im Behältnis montierter Niederhaltevorrichtung in das Behältnis eingebracht werden können. Jedoch können sie anschließend aufgrund des Widerhakeneffektes der aus der Ebene der Rückhaltefläche heraus gebogenen Flächenelemente das Behältnis nicht mehr verlassen und nicht mehr aufschwimmen. Ein Teil der Flächenelemente kann auch derart angeordnet und gebogen sein, dass sie ein selbstzentrierendes einbringen der Residuen in das Behältnis unterstützen.
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In einer weiteren zweckmäßigen Ausgestaltung der Vorrichtung ist ein Sieb vorgesehen, welches im Bereich der zentralen Rückhaltefläche oder in einem Bereich zwischen zwei oder mehreren Haltezungen und/oder zwischen einer Haltezunge und der zentralen Rückhaltefläche angeordnet ist. Mit einem solchen Sieb kann das Aufschwimmen kleinerer Feststoffpartikel, die durch offene Zwischenräume zwischen den Haltezungen oder im Bereich der zentralen Rückhaltefläche hindurch treten können, vermieden werden.
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In einer besonders geeigneten Ausbildungsvariante der Niederhaltevorrichtung ist die zentrale Rückhaltefläche und/oder eine oder jede Haltezunge aus einem Metallblech oder einem Kunststoff ausgebildet, vorzugsweise in integraler, im Wesentlichen einstückiger Ausführung (abgesehen von eventuell vorhandenen Schraubvorrichtungen). Bleche oder Kunststoffe sind kostengünstig und daher insbesondere für eine Verwendung in großen Stückzahlen geeignet, und weisen geeignete Materialeigenschaften hinsichtlich Bearbeitbarkeit, Verformbarkeit, Elastizität, Widerstandsfähigkeit etc. auf.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, dass durch einen „verlorenen Niederhalter“, der in dem zur Konditionierung und Endlagerung von kontaminierten Abfällen und Reststoffen vorgesehenen Behältnis verbleibt, das Aufschwimmen fester Körper (z. B. fester Abfall) beim Einbinden in eine Matrix (z. B. Zement) verhindert wird. Es entfallen Stillstands- und Wartezeiten, bis die Matrix abgebunden hat, wodurch ein kontinuierlicher Prozess ermöglicht wird. Dadurch vermindert sich auch der Reinigungsaufwand für die Komponenten. Die erfindungsgemäße Niederhaltevorrichtung ist hinsichtlich ihrer Formgebung für das fernhantierte Einbringen in den Behälter optimiert. Es ist nicht notwendig, die Niederhaltevorrichtung akkurat zum Behälter auszurichten. Es können weitestgehend Standardbehälter (Fässer oder Container) verwendet werden. Darüber hinaus wird die Verarbeitung von verpressten Abfällen unterstützt, da durch die Niederhaltevorrichtung eine unerwünschte Entspannung des verpressten Materials vor dem Aushärten der Matrix verhindert wird.
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Nachfolgend werden zwei Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Niederhaltevorrichtung anhand von Zeichnungen erläutert. Dabei zeigen jeweils in schematischer Ansicht:
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1 eine erste Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Niederhaltevorrichtung in einem zugehörigen Entsorgungsbehälter in Draufsicht,
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2 ein Entsorgungsbehälter mit einer Niederhaltevorrichtung entsprechend 1 in einem Längsschnitt,
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3 eine Detailansicht aus 2,
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4 eine zweite Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Niederhaltevorrichtung in einem Entsorgungsbehälter in Draufsicht,
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5 ein Entsorgungsbehälter mit einer Niederhaltevorrichtung entsprechend 4 in einem Längsschnitt, und
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6 eine Detailansicht aus 5.
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Gleiche oder gleich wirkende Teile in 1 bis 6 sind mit denselben Bezugszeichen versehen.
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Die folgende Beschreibung geht von der üblichen, aufrecht auf dem Boden stehenden Ausrichtung des Entsorgungsbehälters mit nach oben gerichteter Einfüllöffnung aus, so dass Positionsangaben wie „oben“ und „unten“ darauf bezogen sind.
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1 zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße Niederhaltevorrichtung 1, die in einen zylinderförmigen Entsorgungsbehälter 2 eingebracht ist, in einer Draufsicht (bei abgenommener Behälterabdeckung). Die Niederhaltevorrichtung 1 umfasst ein flaches Rückhalteelement mit einer in Form einer mittig gelochten Kreisscheibe ausgebildeten zentralen Rückhaltefläche 3 sowie acht Haltezungen 4, die im Wesentlichen in der Ebene des Rückhalteelementes liegend sternförmig um die zentrale Rückhaltefläche 3 angeordnet sind. Selbstverständlich können auch mehr oder weniger als acht Haltezungen 4 vorgesehen sein, mindestens jedoch zwei. Sie bilden bevorzugt eine regelmäßige sternförmige Anordnung. Die Haltezungen 4 sind im Montageendzustand im endseitigen äußeren Bereich kraft- und zumindest teilweise formschlüssig mit der Innenseite des Entsorgungsbehälters 2 verbunden (eingerastet). Hierzu sind die äußeren Randseiten der Haltezungen 4 als abgeknickte Falze geformt und bilden dadurch Kontaktelemente 5 aus, die in geeignete Aussparungen 6 im Bereich der Innenseite des Entsorgungsbehälters 2 unterseitig eingreifen. Nähere Details sind in 2 dargestellt.
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2 zeigt in schematischer Darstellung eine Niederhaltevorrichtung 1 entsprechend 1 in einer Längsschnittansicht. Die Ansichtsebene ist hierbei parallel zur Längsachse L des Entsorgungsbehälters 2 ausgerichtet und enthält diese. Zu sehen sind die Randseiten des Entsorgungsbehälters 2 mit der Behälterabdeckung 7 und mit einer Verflanschung 8, die mittels von oben eingeführten Verbindungsschrauben 15 die Behälterabdeckung 7 mit dem Entsorgungsbehälter 2 verbindet. Der an die Behälterwand angeformte ringförmige Flansch bildet einerseits an der Oberseite eine Auflagefläche für die auch kurz als Deckel bezeichnete Behälterabdeckung 7 und enthält andererseits über den Umfang verteilte Bohrungen zur Aufnahme der Verbindungsschrauben 15. Die als schräg nach oben abgeknickte Falze geformten Randseiten der Haltezungen 4, die jeweils Kontaktelemente 5 ausbilden, greifen in die als umlaufende Ringnut ausgebildete Aussparung 6, die im Bereich der Verflanschung 8 angeordnet ist, unterseitig ein. Der Bereich der Verflanschung 8 ist in 3 in größerer Detailtiefe dargestellt.
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3 zeigt eine Detailansicht eines Teilbereiches der Niederhaltevorrichtung 1 aus 2, im Bereich der Verflanschung 8. Zu sehen ist die Wand des Entsorgungsbehälters 2, die Behälterabdeckung 7, sowie die Aussparung 6, die im Bereich der Verflanschung 8 ausgebildet ist, und in die das Kontaktelement 5, welches in Form eines endseitig abgeknickten Falzes einer Haltezunge 4 ausgebildet ist, unterseitig eingreift.
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Die Niederhaltevorrichtung 1 gemäß 1 bis 3 ist dazu ausgelegt, nach der Beschickung des Entsorgungsbehälters 2 mit nuklearen Abfällen – jedoch vor der Zementierung – in selbigen eingebracht zu werden. Dadurch ist sie vergleichsweise universell einsetzbar. Bei radioaktiv hoch belasteten Abfällen wird allerdings eine gesonderte Handhabungsvorrichtung zur Fernhantierung benötigt. Das Einbringen geschieht in der Weise, dass die Niederhaltevorrichtung 1 grob horizontal ausgerichtet und von oben in die Einfüllöffnung des Entsorgungsbehälters 2 hineingedrückt wird. Dabei biegen sich die im entspannten Zustand geringfügig über den Innendurchmesser des Entsorgungsbehälters 2 hinausstehenden elastischen Kontaktelemente 5 und ggf. die Haltezungen 4 insgesamt vorübergehend etwas nach oben. Eine Ausrichtung in Umfangrichtung ist nicht erforderlich. Schließlich rasten die Kontaktelemente 5 in die umlaufende Aussparung 6 an der Behälterinnenwand ein. Durch ihre auf den Innendurchmesser des Entsorgungsbehälters 2 abgestimmte Dimensionierung und durch die in der Arretierposition ausgeübte Klemmspannung der Haltezungen 4 und der Kontaktelemente 5 sitzt die Niederhaltevorrichtung 1 dann fest im Entsorgungsbehälter 2. Insbesondere wird durch die als Anschlag wirksame, hier senkrecht zur Behälterwand verlaufende obere Kontaktfläche der Aussparung 6 eine Verschiebung der Niederhaltevorrichtung 1 nach oben verhindert.
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Nachdem die Niederhaltevorrichtung 1 in der beschriebenen Weise in den mit Abfällen bzw. Residuen befüllten Entsorgungsbehälter 2 geklemmt wurde, werden die verbleibenden Hohlräume beispielsweise mit Zement vergossen. Während des Zementiervorgangs kann der eingelagerte Abfall – etwa gebrauchte Filterkerzen – nur so weit aufschwimmen, bis er an die Niederhaltevorrichtung 1 anstößt. Der Entsorgungsbehälter 2 wird weiter bis über die Niederhaltevorrichtung 1 mit Zement aufgefüllt, und der Abfall ist nach dem Aushärten komplett in Zement eingebunden. Alternativ könnte der Abfall beispielsweise auch mit geeigneten Konzentraten übergossen werden und in den dabei entstehenden Salzblock mit eingetrocknet werden.
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4 zeigt in schematischer Darstellung eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Niederhaltevorrichtung 10. Die Darstellungsperspektive entspricht derjenigen in 1. Ebenso wie die in 1 bis 3 dargestellte Neiderhaltevorrichtung 1 weist die Niederhaltevorrichtung 10 eine zentrale Rückhaltefläche 3 auf, die in Form einer gelochten Kreisscheibe ausgebildet ist, sowie acht Haltezungen 4, die einen Kraft- und zumindest partiellen Formschluss mit der Innenseite des Entsorgungsbehälters 2 im Bereich des oberen Randflansches bilden. Vier dieser Haltezungen 4 sind in entsprechender Weise gebildet wie bei der in 1 bis 3 dargestellten Niederhaltevorrichtung 1. Die übrigen vier Haltezungen 4, die zu den eingangs beschriebenen Haltezungen 4 alternierend angeordnet sind, sind mit zusätzlichen Schraubvorrichtungen 9 versehen, die die Verbindung der Niederhaltevorrichtung 10 mit der Innenwand des Entsorgungsbehälters 2 verstärken. Weiterhin weist die zentrale Rückhaltefläche 3 im innenseitigen Bereich eine Mehrzahl von plastisch biegbaren Flächenelementen 11 auf.
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Die Darstellung von 4 ist in zwei Bereiche geteilt, den oberen Bereich A und den unteren Bereich B. Im oberen Bereich A sind die plastisch verformbaren Flächenelemente 11 in ihrer Ausgangsposition dargestellt. Die Flächenelemente 11 werden vor einer Befüllung des Entsorgungsbehälters 2 und der darin bereits verankerten Niederhaltevorrichtung 10 mit festen nuklearen Residuen verbogen. Der verbogene Zustand, in dem die Flächenelemente 11 beispielsweise jeweils abwechselnd nach oben und nach unten gebogen sind, ist im unteren Bereich B dargestellt. Die nach oben gebogenen, schräg nach außen gerichteten Flächenelemente 11 bilden Abrutschschrägen für ein selbstzentrierendes Einbringen der Residuen aus. Sie bilden zusammen gewissermaßen einen Einfülltrichter. Die nach unten gebogenen, schräg nach innen gerichteten Flächenelemente 11 geben beim Einbringen der Residuen elastisch nach innen nach und federn anschließend in ihre vorherige Lage zurück, so dass die gewünschte Rücklaufsperrwirkung erzielt wird. Ein Teil der Flächenelemente 11 kann auch vertikal nach unten gerichtet sein und ggf. eine größere Länge als die restlichen nach unten gerichteten Flächenelemente 11 besitzen, so dass sie die in die Zementierposition verbrachten Residuen 12 am oberen Rand seitlich abstützen und gegen seitliches Verrutschen oder Verkippen sichern. Dies ist in gut in 5 oder 6 erkennbar, in denen weitere Details dargestellt sind.
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5 zeigt in schematischer Darstellung eine Niederhaltevorrichtung 10 entsprechend 4 in einer Längsschnittansicht. Die Ansichtsebene ist hierbei parallel zur Längsachse L des Entsorgungsbehälters 2 ausgerichtet und fällt mit der Längsachse L zusammen. Die Ansichtsebene ist dabei so ausgerichtet, dass die Haltezungen 4 dargestellt sind, die jeweils mit einer zusätzlichen Schraubvorrichtung 9 versehen sind. In Entsprechung zu 2 sind sichtbar die Randseiten des Entsorgungsbehälters 2 mit der Behälterabdeckung 7 und mit einer Verflanschung 8, die die Behälterabdeckung 7 mit dem Entsorgungsbehälter 2 verbindet. Die als abgeknickte Falze geformten Randseiten der Haltezungen 4, die jeweils Kontaktelemente 5 ausbilden, greifen in die insgesamt eine Ringnut bildenden Aussparungen 6, die im Bereich der Verflanschung 8 angeordnet sind, unterseitig ein. Die Schraubvorrichtungen 9 mit radial ausgerichteten Klemmschrauben 16 sind jeweils auf den Haltezungen 4 oberseitig angeordnet und mit diesen verbunden und bilden eine zusätzliche kraftschlüssige Verbindung mit der Innenseite des Entsorgungsbehälters 2 im Bereich der Verflanschung 8 aus. Der Grad des Kraftschlusses kann dabei durch Einstellung der Schraubenposition an einer oder jeder Schraubvorrichtung 9 variabel eingestellt werden, bevor der Entsorgungsbehälter 2 mit nuklearen Residuen und mit angemischtem Zement aufgefüllt wird. Weiterhin sichtbar sind die plastisch verbogenen Flächenelemente 11 in verbogenem Zustand, die ein Aufschwimmen von nuklear verstrahlten Residuen 12 (hier eine Batterie Filterkerzen) in der Zementmatrix versperren. Der Bereich der Verflanschung 8 ist in 6 in größerer Detailtiefe dargestellt.
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6 zeigt eine Detailansicht eines Teilbereiches der Niederhaltevorrichtung 10 aus 5, im Bereich der Verflanschung 8. Zu sehen ist die Wand des Entsorgungsbehälters 2, die Behälterabdeckung 7, sowie die Aussparung 6, die im Bereich der Verflanschung 8 ausgebildet ist, und in die das Kontaktelement 5, welches in Form eines endseitig abgeknickten Falzes einer Haltezunge 4 ausgebildet ist, unterseitig eingreift. Weiterhin sichtbar ist die auf der Oberseite der Haltezunge 4 angeordnete Schraubvorrichtung 9, sowie die plastisch verbogenen Flächenelemente 11.
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Im Gegensatz zu der in 1 bis 3 dargestellten Niederhaltevorrichtung 1 ist die Niederhaltevorrichtung 1 gemäß 4 bis 6 dazu ausgelegt, vor der Befüllung des Entsorgungsbehälters 2 mit Abfällen in selbigen eingebracht zu werden, so dass keine gesonderte Handhabungsvorrichtung zur Fernhandhabung notwendig ist. Allerdings ist dann in der Regel eine vorherige Anpassung der inneren Geometrie an den jeweils aufzunehmenden Abfall notwendig.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Niederhaltevorrichtung
- 2
- Behältnis
- 3
- Rückhaltefläche
- 4
- Haltezunge
- 5
- Kontaktelement
- 6
- Aussparung
- 7
- Behälterabdeckung
- 8
- Verflanschung
- 9
- Schraubvorrichtung
- 10
- Niederhaltevorrichtung
- 11
- Flächenelemente
- 12
- nukleare Residuen
- 15
- Verbindungsschraube
- 16
- Klemmschraube
- A
- oberer Bereich
- B
- unterer Bereich
- L
- Längsachse
