依托綜合性的危險(xiǎn)廢物經(jīng)營(yíng)處置單位,通過全過程跟蹤實(shí)驗(yàn)室廢棄物的收集處理過程、產(chǎn)廢單位調(diào)查摸底、文獻(xiàn)檢索等多種方式,對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢棄物的收集和處理技術(shù)開展了研究,以期為我國(guó)實(shí)驗(yàn)室廢棄物的收集與處理能力的提高提供技術(shù)支持。
1引言:
長(zhǎng)期以來社會(huì)關(guān)注的污染治理對(duì)象以各類大型工礦企業(yè)為主,對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢棄物的污染治理關(guān)注較少。而當(dāng)前我國(guó)實(shí)驗(yàn)室數(shù)量眾多,規(guī)模龐大,產(chǎn)生的各類實(shí)驗(yàn)室廢棄物已不容忽視。并且與工業(yè)危廢相比,實(shí)驗(yàn)室廢棄物成分復(fù)雜,收集、處理技術(shù)能力薄弱,造成的環(huán)境污染和風(fēng)險(xiǎn)日益突出[1-2]。因此,加強(qiáng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢棄物的管理與處置工作勢(shì)在必行。
2實(shí)驗(yàn)室廢棄物的處理現(xiàn)狀及存在的問題
2.1處理現(xiàn)狀以及存在的問題
市場(chǎng)調(diào)查過程中發(fā)現(xiàn),當(dāng)前許多實(shí)驗(yàn)室特別是一些中小型實(shí)驗(yàn)室,由于缺乏相應(yīng)的制度約束和有效管理,加之實(shí)驗(yàn)人員的環(huán)保意識(shí)不足責(zé)任心不強(qiáng),致使實(shí)驗(yàn)室廢棄物的處理往往非常隨意,實(shí)驗(yàn)人員隨便傾倒廢液的問題仍然普遍存在。有些實(shí)驗(yàn)室雖然設(shè)置了廢液收集桶,但是分類不夠細(xì)化,處理也不夠及時(shí),常年放在實(shí)驗(yàn)室成了擺設(shè)。
2.2實(shí)驗(yàn)室廢棄物的處理原則;
實(shí)驗(yàn)室廢棄物的處理應(yīng)本著分類收集、原位處理、以廢治廢和降低成本的原則,在處理的同時(shí),將有用物質(zhì)回收,做到廢物利用,變廢為寶。在這方面,美國(guó)、德國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家起步較早,已形成一套卓有成效的管理體系:從管理源頭上對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢棄物進(jìn)行嚴(yán)格分類收集,在此基礎(chǔ)上優(yōu)先考慮綜合利用;無綜合利用價(jià)值的在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)部集中自行處理處置;無法自行處理處置的委托專業(yè)危廢處置單位進(jìn)行科學(xué)處置,最大程度地減少實(shí)驗(yàn)室廢棄物對(duì)環(huán)境造成的不良影響。
3實(shí)驗(yàn)室廢棄物的分類、收集及運(yùn)輸情況
3.1分類原則
實(shí)驗(yàn)室廢棄物種類繁多,一般可分為實(shí)驗(yàn)室廢液、廢棄化學(xué)品以及實(shí)驗(yàn)室一般固廢等三大類[5],其中以實(shí)驗(yàn)室廢液居多。為便于管理處置,在安全、經(jīng)濟(jì)、易操作的基礎(chǔ)上將能夠采用相同處理方式的實(shí)驗(yàn)室廢液歸為一類,參考國(guó)內(nèi)外成熟的分類方法[6-7],將實(shí)驗(yàn)室廢棄物分成以下幾類:
(1)劇毒類廢液:①含汞廢液 ②含砷廢液 ③含氰廢液 ④含鎘廢液
(2)有機(jī)廢液類:
①含鹵素有機(jī)廢液:含脂肪族鹵素類化合物,如氯仿\氯代甲烷\二氯甲烷\四氯化碳;或含芳香族鹵素類化合物,如氯苯等。
②一般有機(jī)廢液:不含脂肪族鹵素類化合物或芳香族鹵素類化合物。
(3)無機(jī)廢液類:
①含重金屬?gòu)U液:含有任一類重金屬的廢液(如鐵\鈷\銅/錳\鉛\銀\鋅\鎂等);②廢酸液;③廢堿液;④其它含鹽廢液;⑤含放射性廢液;⑥未知廢液。
(4)廢棄化學(xué)品:各種固體廢渣、過期失效的固體藥品、廢舊固體試劑等;
(5)廢舊試劑空瓶:各種試劑空瓶。
根據(jù)分類制作統(tǒng)一的分類管理標(biāo)簽,如圖1所示。
圖1.實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類標(biāo)簽
3.2包裝要求
在實(shí)驗(yàn)室廢棄物管理中,由于歷史原因,各實(shí)驗(yàn)室的包裝容器混亂問題比較突出,主要體現(xiàn)在容器材質(zhì)、尺寸、顏色、外形等方面缺乏統(tǒng)一性。部分容器選擇的材質(zhì)不合理,不滿足化學(xué)相容性要求。處置單位為保證收集、運(yùn)輸、貯存安全,結(jié)合不同的實(shí)驗(yàn)室廢棄物性質(zhì)綜合考慮包裝容器的安全性、易操作性、經(jīng)濟(jì)性,選取合適的包裝容器。
(1)實(shí)驗(yàn)室廢液
實(shí)驗(yàn)室各類廢液按上述要求分類后,裝入統(tǒng)一規(guī)格的25 L耐強(qiáng)酸強(qiáng)堿加厚高密度聚乙烯桶中,廢液面與桶口間距必須保留至少10厘米空間以防溢出。廢液裝入廢液桶后,按要求在“分類標(biāo)簽”上寫明倒入廢液的主要成分。
(2)瓶裝試劑藥品或?qū)嶒?yàn)室一般固廢
瓶裝試劑藥品或?qū)嶒?yàn)室一般固廢按同一類別性質(zhì)置于25L廣口塑料圓桶中,帶蓋密封,塑料桶外張貼分類標(biāo)簽,最后將密封好的25L塑料桶置于定制的塑料卡板箱中,塑料卡板箱帶蓋封裝嚴(yán)實(shí)。
(3)廢棄試劑空瓶
廢棄試劑空瓶用紙箱或包裝袋整齊裝好,包裝外張貼分類標(biāo)簽,然后將紙箱或包裝袋置于塑料卡板箱中,塑料卡板箱帶蓋封裝嚴(yán)實(shí)。試劑空瓶中不得含有固體或液體化學(xué)品。
(4)未知廢液或未知瓶裝試劑藥品
未知廢液或未知瓶裝試劑藥品應(yīng)單獨(dú)包裝,按照高危化學(xué)品的管理規(guī)定執(zhí)行管理流程。
3.3運(yùn)輸前篩查;
為確保實(shí)驗(yàn)室廢棄物運(yùn)輸、儲(chǔ)存的安全以及后端處置的便利,處置單位需在轉(zhuǎn)運(yùn)前至現(xiàn)場(chǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢棄物分類和包裝進(jìn)行仔細(xì)檢查,不符合上述要求的及時(shí)要求實(shí)驗(yàn)室管理人員予以整改。
4處置單位實(shí)驗(yàn)室廢棄物處理工藝的優(yōu)化選擇
實(shí)驗(yàn)室廢棄物的處置技術(shù)目前主要有焚燒、物化處理、填埋及綜合利用等。根據(jù)待處置廢棄物的特性,選擇確定相應(yīng)的最優(yōu)處置工藝。
4.1預(yù)處理
確定處置工藝后,對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢棄物進(jìn)行預(yù)處理,以便后續(xù)大規(guī)模地處置或有針對(duì)性地去除對(duì)后續(xù)工藝有害影響較大的組分。
混配:對(duì)于產(chǎn)生量較大的廢液,為保證處置時(shí)廢液輸送的連續(xù)性,通常將廢液混配到更大的容器(如噸桶)中,使用過的容器清洗后重復(fù)使用。為保證安全,混配只針對(duì)相容的廢液,不相容的不進(jìn)行混配。混配前,由專業(yè)的技術(shù)人員先通過標(biāo)簽確定是否相容,再取樣通過小試確定相容性。
除雜:混配后的廢液中不可避免地出現(xiàn)許多固態(tài)物質(zhì),主要是廢液中混入雜質(zhì)、膠體、沉淀物等,容易堵塞液體泵、噴槍槍頭,因此,需要對(duì)廢液進(jìn)行過濾除雜。一般通過篩網(wǎng)過濾、靜置沉淀等簡(jiǎn)單方式將固態(tài)、半固態(tài)物質(zhì)從廢液中分離出去。
4.2回轉(zhuǎn)窯焚燒
回轉(zhuǎn)窯焚燒爐爐型技術(shù)成熟,操作簡(jiǎn)單靈活,適用于處理各種不同形狀的固液體廢物。窯內(nèi)溫度可達(dá)1200℃以上,可以有效摧毀各類有毒有害物質(zhì),是當(dāng)前實(shí)驗(yàn)室廢棄物比較普遍的處理方式。
4.3物化處理
物理化學(xué)法可處理的實(shí)驗(yàn)室廢棄物主要為含重金屬?gòu)U液(含六價(jià)鉻的重金屬鹽)、廢酸、廢堿等。一般可采用絮凝沉淀法、硫化物沉淀法、氧化還原中和沉淀法、鐵氧體沉淀法等物化方法。物化處理一般只對(duì)特定有害成分有效,而目前我國(guó)的實(shí)驗(yàn)室廢液分類混亂,成分復(fù)雜,無法保證方法適用性。因此物化處理方式一般只適用于不適合焚燒的部分實(shí)驗(yàn)室廢液。
4.4填埋處理
填埋處理一般用于實(shí)驗(yàn)室廢棄物中的固體危廢例如硅膠、重金屬單質(zhì)、各種鹽類等的處理。填埋處置時(shí)前段預(yù)處理及包裝要求較高。例如金屬汞往往要將其密封于特制的儲(chǔ)罐中保證密封后入場(chǎng)填埋。對(duì)于常見的各類溶解性鹽類,一般將其密封在高密度聚乙烯桶中后安全填埋。也有部分處置單位利用水泥將無機(jī)鹽水固化后轉(zhuǎn)移到含防滲膜的噸袋中,在控制成本的基礎(chǔ)上安全填埋。
4.5水泥窯協(xié)同處置
水泥窯協(xié)同處置在歐美、日本等發(fā)達(dá)國(guó)家已經(jīng)有40多年的歷史,目前,我國(guó)現(xiàn)正處在高速發(fā)展時(shí)期。新型干法水泥窯協(xié)同處置與回轉(zhuǎn)窯焚燒爐處置技術(shù)相比,在焚燒溫度、停留時(shí)長(zhǎng)、建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本等方面具有一定的優(yōu)勢(shì)。
一般情況下,經(jīng)預(yù)處理后的液態(tài)、固態(tài)和半固態(tài)實(shí)驗(yàn)室廢棄物都可以采用水泥窯協(xié)同處置的方式進(jìn)行處理。在干法水泥窯中,適合實(shí)驗(yàn)室廢棄物的投加位置一般有窯門罩、分解爐和窯尾煙室。通過水泥窯處理后,有機(jī)物被徹底分解,重金屬被固化在水泥熟料中,窯灰回爐處置,從而達(dá)到無害化處理的效果。
5結(jié)語:
目前,我國(guó)實(shí)驗(yàn)室的廢棄物處置狀況不容樂觀,環(huán)保部門、地方政府應(yīng)增加投入和加大監(jiān)督力度。各實(shí)驗(yàn)室本身也要制定一整套的管理措施,并確保所有的政策認(rèn)真落實(shí)到位,從而在實(shí)驗(yàn)室源頭上進(jìn)行有效的管理,對(duì)實(shí)驗(yàn)室廢棄物進(jìn)行分類包裝,為后續(xù)的貯存、運(yùn)輸和處理奠定良好基礎(chǔ),降低整個(gè)過程的成本。處置技術(shù)的發(fā)展提升,則需要科研技術(shù)人員和環(huán)保從業(yè)人員的共同努力,采用靈活和具有優(yōu)勢(shì)的預(yù)處理和處置技術(shù),推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室廢棄物的污染防治技術(shù)能力發(fā)展。