DE29608017U1 - Schutzschicht, insbesondere für radioaktiv kontaminierte Böden - Google Patents
Schutzschicht, insbesondere für radioaktiv kontaminierte BödenInfo
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Description
Schutzschicht, insbesondere für radioaktiv kontaminierte Böden.
Die Erfindung betrifft eine Schicht zum Schutz der Umwelt gegen die
Wirkung radioaktiver Strahlung. Sie eignet sich insbesondere zum Aufbringen auf Böden, doch kann sie, z.B. entsprechend aufgeschüttet oder in geeigneten
Behältern deponiert, auch als Strahlenschutz für beliebig gestaltete
Materialien dienen.
Um die Gefahren, die von radioaktiv verseuchten Böden ausgehen zu beseitigen,
kann es erforderlich sein, den Boden soweit abzutragen, bis die Strahlenbelastung vollständig ausgeräumt ist oder auf Werte gemindert
wurde, die erfahrungsgemäß toleriert werden können. Selbstverständlich muß anschließend der abgetragene Erdboden sicher entsorgt werden, um für
die Umwelt keine Gefahr mehr darzustellen. Die Deponierung in unterirdischen
Hohlräumen, wie stillgelegten Schächten des Kohle- oder Salzbergbaus
ist das übliche Verfahren. Es liegt auf der Hand, daß eine solche Vorgehensweise sehr aufwendig ist und nur in besonderen Fällen, z.B. wenn
es sich um kleine Flächen handelt, zur Lösung des Problems ausgewählt
wird. Vielfach kann man sich jedoch darauf beschränken, den kontaminierten mit unbelastetem Boden, z.B. mit Muttererde, abzudecken. Um die Gefährdung
durch Strahlung auszuschließen, sind je nach Strahlungsintensität beträchtliche Schichthöhen erforderlich; sie können im Querschnitt
eine Ausdehnung von mehreren Metern erreichen.
Im Bauwesen setzt man zur Abschirmung radioaktiver Strahlung Spezialbetone
ein, für deren Herstellung Zemente verwendet werden, die einen sehr hohen Anteil Zuschlagstoffe, z.B. Bariumsulfat oder Hämatit enthalten. Aufgabe
der Zuschlagstoffe ist es die Energie der Strahlung aufzuzehren oder zumindest
soweit zu reduzieren, daß die Strahlung ihre schädigende Wirkung einbüßt. Der Zement in dem Stoffgemisch dient lediglich dazu, Partikel
des Zuschlagstoffes, also z.B. Bariumsulfat- oder Hämatitteilchen miteinander zu einer kompakten Masse zu verbinden. Die Dichte des Betons
· j
bestimmt im wesentlichen seine strahlungsdämpfenden Eigenschaften. Abgesehen
davon, daß dem Einsatz von Spezialbeton häufig wirtschaftliche Gründe entgegenstehen, insbesondere wenn es sich um die Abdeckung großer
Flächen handelt, bestehen gegen die hermetische Abdichtung einer Bodenfläche erhebliche Bedenken, denn sie verhindert den natürlichen Austausch
von Wasser und Bodengasen und zerstört das ökologische Gleichgewicht des unmittelbaren Lebensraumes und das seines Umfeldes.
Es bestand daher die Aufgabe eine Abdeckung für Böden bereitzustellen,
die durch radioaktive Stoffe verunreinigt sind. Diese Abdeckung soll effektiv und einfach zu handhaben sein und auch wirtschaftlichen Erfordernissen
Rechnung tragen. Sie soll überdies allgemein anwendbar sein, d.h. nicht nur individuellen Bedingungen leicht angepaßt werden können,
sondern auch in anderen Fällen, als der Abschirmung durch strahlendes
Material verunreinigter Böden, Einsatz finden.
Die Aufgabe wird gelöst durch eine Schutzschicht, insbesondere für radioaktiv
kontaminierte Böden. Sie ist dadurch gekennzeichnet, daß sie Bariumsulfat und gegebenenfalls weiterer Metallverbindungen enthält, die
in Wasser unlöslich oder schwerlöslich sind.
Die Schutzschicht gemäß der Erfindung stellt in der dem jeweiligen Anwendungsfall
angepaßten Dicke sicher, daß die Strahlungsintensität belasteter Böden oder auch anderer Stoffe soweit gemindert wird, daß von ihnen eine
Gefahr für lebende Organismen nicht mehr ausgeht.
Als radioaktiv kontaminiert werden Böden wie auch andere Materialien bezeichnet,
die aufgrund ihres Gehaltes an radioaktiven Stoffen ionisierende Wellen- oder Materiestrahlen aussenden.
Ein wesentliches Merkmal der erfindungsgemäßen Schutzschicht ist ihr Gehalt
an Bariumsulfat als Basisbestandteil. Der Anteil dieser Verbindung in dem die Schutzschicht bildenden Substanzgemisch kann sich über einen
weiten Bereich erstrecken und hängt von der Strahlungsintensität des kontaminierten Materials, von der Art der das Bariumsulfat im Gemisch be-
gleitenden Substanzen und der gewünschten Dicke der Strahlenschutzschicht
ab. BaSO.-Anteile von 20 bis 90 Gew.?<5 (bezog
haben sich als besonders zweckmäßig erwiesen.
haben sich als besonders zweckmäßig erwiesen.
ab. BaSO.-Anteile von 20 bis 90 Gew.?o (bezogen auf das Substanzgemisch)
Bariumsulfat braucht nicht als chemisch reine Verbindung eingesetzt zu
werden. Es kann z.B. in der natürlich vorkommenden Form, dem Schwerspat
(Baryt) Anwendung finden, ebenso als industrielles Abfallprodukt, das bei der Aufarbeitung von Schwerspat für besondere Anwendungszwecke, z.B. als
Pigment für die Farbherstellung oder als Zusatzstoff für Spezialpapier
erhalten wird.
Neben BaSO. kann die neue Schutzschicht noch Verbindungen von Metallen
der Gruppen HA, IHA, IVA und der Gruppen VIB, VIIB, VIIIB, IB und HB
des Periodensystems der Elemente (in der von Chemical Abstracts verwendeten
Gruppenbezeichnung) enthalten. Eine wichtige Voraussetzung für die Eignung von Verbindungen der genannten Metalle für die erfindungsgemäßen
Schutzschichten ist ihre Unlöslichkeit, zumindest aber Schwerlöslichkeit in Wasser. Damit wird der Forderung Rechnung getragen, daß die Metalle
durch Niederschlagswasser aus der Schutzschicht nicht oder nur in geringem Maße ausgetragen werden.
Durch Auswahl von Metallverbindungen mit dem entsprechenden Eluationsverhalten
können die nach den "Anforderungen an die stoffliche Verwertung von mineralischen Reststoffen/Abfall - Technische Regeln" von den lokalen
Behörden vorgegebenen Grenzwerte eingehalten werden.
Auch die Metallverbindungen brauchen nicht chemisch rein zu sein, sondern
können in Form der natürlich vorkommenden Erze und Mineralien oder auch als Neben-, Zwischen- und Abfallprodukte der Metallgewinnung und -Verarbeitung,
der Hütten- und Baustoffindustrie und der chemischen Industrie eingesetzt werden. So eignen sich als Bestandteile der Schutzschicht z.B.
die Minerale Baryt (BaSO,%, Magnetit (Fe,0,), Hämatit (Fe„0,), Ilmenit
(FeTiCL), Serpentin (Mg6(OH)6Si-CL1-H^O), ein Magnesiumsilikat, das durch
Hydratisierung entstanden ist, Boritte (B„0,+5i0„+Na„0) und Limonit,
(Fe„0,.H„0), ein Verwitterungsprodukt von Eisenerzen mit einem Eisenge-
halt von 80 und mehr Prozent. Beispiele für industrielle Neben- und Abfallprodukte,
die einer wertschöpfenden Nutzung zugeführt werden können sind Ferrosilicium (mit 70-80% Fe), ein Nebenprodukt der Herstellung von
Schmelzkorund, Ferrophosphor (mit 70-72% Fe und 20-25% P) und Borkarbid
(B,C, Borgehalt 70-80%), ein Nebenprodukt der Schleifmittelherstellung.
Man setzt die Schwermetallverbindungen dem Bariumsulfat als Einzelkomponenten oder als Gemisch aus zwei oder mehr Substanzen zu.
Die wie vorstehend beschrieben zusammengesetzte Schutzschicht wird auf
dem kontaminierten Boden in einer solchen Höhe aufgetragen die ausreicht, die Intensität der Strahlung auf Werte herabzusetzen, die für den
lebenden Organismus ungefährlich sind. Grundsätzlich kann die Schutzschicht die oberste Deckschicht gegenüber der Atmosphäre für den verunreinigten
Boden bilden. Zweckmässig ist es jedoch, auf die Schutzschicht eine Schicht aus kulturfähigem Material aufzubringen, die eine Rekultivierung
der sanierten Fläche ermöglicht oder fördert. Durch diese Maßnahme wird die Fläche wieder in das ökologische Umfeld integriert.
Überdies wird die Schutzschicht durch die Bepflanzung verfestigt und
damit ihrer Abtragung durch Witterungseinflüsse entgegengewirkt.
Als kulturfähige Bodenschichten kommen mineralische, mineralisch/organische
oder organische Materialien in Betracht. Beispiele für geeignete Stoffe oder Stoffgemische sind Kies, die unterschiedlichen Bodenarten wie
Skelettboden, Sandboden, Lehmboden, Humus, Torf oder auch Klärschlamm, die als Einzelkomponenten oder als Gemisch auf der Schutzschicht verteilt
werden können. Auf diese Weise kann durch Variation ihrer Zusammensetzung die Bodenschicht individuell der Umgebung angepaßt werden.
Nach einer bewährten Ausgestaltung der Erfindung enthält die Strahlenschutzschicht
die kulturfähigen Stoffe bereits eingemischt, vorzugsweise in einer Menge von 1 bis 70 Gew.-S bezogen auf die Schutzschicht. In
dieser Form verbindet man also Herabsetzung der Strahlungsintensität und Wachstumsförderung in einer Ausführungsform der Erfindung.
Als weitere Bestandteile kann die Schutzschicht Mittel zur Beschleunigung
5 "
des Pflanzenwachstums enthalten, z.B. mineralische oder organische
Düngemittel. Schließlich kann die Schutzschicht mit entsprechender Bepflanzung versehen auch als Pflanzteppich ausgebildet sein.
Die Herstellung des Basisgemisches für die Strahlenschutzschicht erfolgt
durch einfaches Mischen der Komponenten. Gegebenenfalls müssen die Komponenten
oder das Gemisch je nach Erfordernissen der Anwendung noch zerkleinert,
gesiebt und/oder auch granuliert werden.
Das Aufbringen der Schutzschichtgemisches auf dem zu behandelnden Boden
erfolgt mit Hilfe der aus dem Tiefbau bekannten Gerätschaften wie Radlader,
Planierraupe und Bagger. Der gleichmäßigen Verteilung auf der
Bodenschicht kann sich ein Verdichten des aufgetragenen Materials anschließen.
Claims (11)
1.) Schutzschicht, insbesondere für radioaktiv kontaminierte Böden, dadurch
gekennzeichnet, daß sie Bariumsulfat und gegebenenfalls weitere Metallverbindungen enthält, die in Wasser unlöslich oder schwerlöslich
sind.
2.) Schutzschicht nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Bariumsulfat-Anteil
in der Schutzschicht 20 bis 90 Gew.-?o (bezogen auf die
Schutzschicht) beträgt.
3.) Schutzschicht nach Anspruch 1 oder 2 dadurch gekennzeichnet, daß die
Metallverbindungen sich von Metallen der Gruppen HA, HIA, IVA, VIB,
VIIB, VIIIB, IB, HB des Periodensystems der Elemente ableiten.
4.) Schutzschicht nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Metallverbindungen in Form natürlich vorkommender
Erze oder Mineralien eingesetzt werden.
5.) Schutzschicht nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch
gekennzeichnet, daß die Metallverbindungen in Form industrieller Neben-,
Zwischen- oder Abfallprodukte eingesetzt werden.
6.) Schutzschicht nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, daß die Schutzschicht kulturfähige Stoffe enthält.
7.) Schutzschicht nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die kulturfähigen
Stoffe mineralische, mineralisch/organische oder organische Materialien sind.
8.) Schutzschicht nach Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, daß die
mineralischen, mineralisch/organischen oder organischen Materialien Skelettboden, Sandboden, Lehmboden, Humus, Torf oder Klärschlamm sind.
9.) Schutzschicht nach einem oder mehreren der Ansprüche 6 bis 8, dadurch
gekennzeichnet, daß der Anteil der kulturfähigen Stoffe in der Schutzschicht
1 bis 70 Gew.-?&oacgr; (bezogen auf die Schutzschicht) beträgt.
10.) Schutzschicht nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch
gekennzeichnet, daß sie Mittel zur Beschleunigung des Pflanzenwachstums,
insbesondere mineralische oder organische Düngemittel enthält.
11.) Schutzschicht nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch
gekennzeichnet, daß sie als Pflanzteppich ausgebildet ist.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE29608017U DE29608017U1 (de) | 1996-05-03 | 1996-05-03 | Schutzschicht, insbesondere für radioaktiv kontaminierte Böden |
Applications Claiming Priority (1)
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| DE29608017U DE29608017U1 (de) | 1996-05-03 | 1996-05-03 | Schutzschicht, insbesondere für radioaktiv kontaminierte Böden |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE29608017U1 true DE29608017U1 (de) | 1997-09-04 |
Family
ID=8023479
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE29608017U Expired - Lifetime DE29608017U1 (de) | 1996-05-03 | 1996-05-03 | Schutzschicht, insbesondere für radioaktiv kontaminierte Böden |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE29608017U1 (de) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19729151C2 (de) * | 1997-07-08 | 2003-07-10 | Jost-Ulrich Kuegler | Verfahren zur Ablagerung und Sicherung radioaktiver Stoffe |
| NL1024531C2 (nl) * | 2003-10-14 | 2005-04-15 | Niras | Buffermatrix en de toepassing hiervan. |
| CN110508233A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-11-29 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种用于治理砷污染的固化稳定化材料及其制备方法 |
-
1996
- 1996-05-03 DE DE29608017U patent/DE29608017U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19729151C2 (de) * | 1997-07-08 | 2003-07-10 | Jost-Ulrich Kuegler | Verfahren zur Ablagerung und Sicherung radioaktiver Stoffe |
| NL1024531C2 (nl) * | 2003-10-14 | 2005-04-15 | Niras | Buffermatrix en de toepassing hiervan. |
| CN110508233A (zh) * | 2019-05-30 | 2019-11-29 | 中国科学院地理科学与资源研究所 | 一种用于治理砷污染的固化稳定化材料及其制备方法 |
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