高校實驗室廢棄化學品標準處理方法研究

李 晶，孫海軍，金 沖，李春鴿，白玉璞

（1. 天津大學 化工學院，天津 300350；2. 天津大學 國有資產與實驗室管理處，天津 300350）

高校化學類實驗室在開展教學和科研活動的過程中不可避免要產生廢棄化學品，而且由于參與教學與科研的人數眾多，高校實驗室廢棄化學品已經成為一個小型污染源[1-4]，是實驗室內的一大安全隱患。高校實驗室產生的廢棄化學品種類繁多，每種廢液數量較少、濃度不一，自行處理困難，大多數采用實驗室回收后交由專業公司進行處理[5]。高校每年在回收處理廢棄化學品上付出上百萬元的處理費，對學校辦學經費造成壓力[6-7]。

我?；W院樓宇面積近100 000 m2，實驗室1 000 余間，廢棄化學品的管理極其復雜。通過IChemE認證學習國外高校先進方法[8]，走訪學習國內高校企業的處理辦法，結合實際處理中的經驗與教訓，總結出一套廢棄化學品標準處理方法。

1 實驗室階段

1.1 設置專門存放區域

在實驗室內用黃黑警示線劃定1 m2左右區域設置廢棄化學品存放區，并在上方張貼明顯標志。設置廢棄化學品存放區并由專人進行管理，有利于提高實驗室人員環保意識，保證廢棄化學品的回收率。

1.2 粘貼標簽、分類存放

廢棄化學品必須粘貼標簽，注明廢棄化學品具體成分，并按照酸性廢棄化學品、廢棄化學品廢物、有機廢棄化學品、無機廢棄化學品幾大類進行分類存放，廢棄化學品分類標簽見圖1。

重金屬、易制爆類廢棄化學品須單獨存放。重金屬類包括含鋇、鉛、鉻、鎳、鎘、銅、鋅、錳、汞等的廢棄化學品；易制爆類包括高氯酸、高氯酸鹽及氯酸鹽類、硝酸及硝酸鹽類、硝基化合物類、過氧化物與超氧化物類、燃料還原劑類等，其他類包括苦氨酸鈉（含水>20%）、高錳酸鉀、高猛酸鈉等。同時空瓶需打開瓶蓋倒置于箱內，保證無殘留廢棄化學品，嚴格禁止產生無名廢棄化學品[9]。

對生物類廢棄物單獨存放進行處理，包括放射性物質、生物類化學試劑、實驗動物、生物活性材料、實驗器械與耗材等。對生物危害性廢棄物先行滅菌后再進行后續處理，以保證環境安全和人員健康[10-12]。

圖1 廢棄化學品分類標簽

1.3 推廣使用廢液桶

高校實驗室內最常見化學品包裝為500 ml 棕色玻璃瓶，通?；瘜W試劑使用完后，玻璃瓶用于存放廢棄化學品等待處理。通過調查分析發現，處理公司將玻璃瓶連同廢棄化學品一同稱重，以廢棄化學品價格計價，造成學校辦學經費的浪費。與此同時，瓶裝廢棄化學品分揀時需要逐瓶分揀，造成分揀人員及處理廢棄化學品學生時間上的浪費。

20 L 廢棄化學溶液需使用40 個500 ml 棕色玻璃瓶存放，瓶子總重為15.2 kg，按廢棄普通化學品處理價格為10 元/kg，處理費用為152 元。而20 L 廢液桶價格為20 元，處理費用52 元。因此每推廣使用一個廢液桶，可節約處理費用100 元，每年處理2 000 桶左右，節約費用約20 萬元，同時還極大減少分揀人員處理廢棄化學品的工作量。

考慮到重金屬、易制爆類廢棄化學品需單獨存放，因此在實驗室內配備適量的5 L 廢液桶。如無法確認某種廢棄化學品能否和其他試劑共存，則該廢棄化學品應單獨存放。

2 轉運階段

2.1 設置集裝箱式暫存柜

廢棄化學品是實驗室的安全隱患之一，通過設置集裝箱式暫存柜，在實驗室內廢棄化學品過多情況下，可將廢棄化學品放置暫存柜內，以保證實驗室安全。

暫存柜結構包括箱體、貯存裝置、檢測設備、消防設備、安全凈化裝置、外部預留廢液回收裝置、噴淋洗眼設備、安全降溫系統等。柜體上方配自動排風裝置，柜體外部設噴灑降溫裝置，內部設置防爆空調，全方位控制箱體溫度。柜體內部配化學品儲存柜、廢液回收桶、儲物架。柜體底部有漏液回收槽，通過導流槽將廢液排至柜體外部廢液回收裝置中。柜體內部配專業檢測儀器對VOC 氣體、可燃氣體實現24 h 檢測。配備安全凈化裝置，使整個柜體中氣體排放達到國家標準，將廢氣安全降解為CO2和H2O，實現無異味排放。

2.2 分揀

廢棄化學品處理公司定期到學校分揀廢棄化學品，在做好粘貼標簽、分類存放、使用廢液桶、空瓶倒置等前期準備工作的情況下，公司可以提高工作效率。此外，廢棄化學品處理公司需保證分揀頻率，確定2 周左右進行一次分揀。

2.3 運輸

環保部門對廢棄化學品的運輸進行嚴格監管，由學校、運輸公司、處理公司三方通過轉運聯單形式進行控制。異地研究院產生的廢棄化學品，根據環保要求對廢棄化學品進行屬地處理，嚴禁私自運輸，必須由指定處理公司和運輸公司進行分揀運輸。

3 處理公司階段

針對學院產生的廢棄化學品，處理公司通過焚燒、固化填埋、物化等幾種方法，對廢棄化學品進行最終處理。

3.1 焚燒

廢棄化學品中可燃燒部分或可通過高溫分解部分，通過爐內高溫氧化反應，變為CO2和H2O 為主的廢氣和少量殘渣。焚燒系統由料坑、進料裝置、焚燒裝置、冷卻裝置、尾氣處理裝置組成。焚燒爐由窯式回轉爐和立爐組成，窯式回轉爐工作溫度為850 ℃～1 100 ℃，以柴油為輔助燃料進行初步處理；立爐工作溫度為1 100 ℃～1 250 ℃，煙氣進入立爐內進一步燃燒。最終將氣體中的有機物質徹底分解，達到無害化處理，殘渣進行固化填埋。

3.2 固化填埋

固化填埋主要為無機性廢棄化學品，廢棄化學品來自焚燒后的殘渣以及物化處理后的重金屬污泥。對無機性廢棄化學品進行穩定化處理，固化后的廢棄化學品運往填埋場進行安全填埋。填埋場由雙層防滲系統、排水系統、排氣系統、沉降監測系統、地下水監測系統、覆蓋系統組成。

3.3 物化處理

對直接焚燒和填埋以外的廢棄化學品，使用物理化學方法使其無害化，處理后的殘渣達到焚燒或填埋的要求。主要處理對象為重金屬母液、高濃度有機母液，有機、無機廢水、廢酸、廢堿，有毒、有害化學品，廢舊電池，廢舊日光燈等。

4 結語

通過分析總結廢棄化學品在實驗室階段、轉運階段、處理公司階段的處理方法，形成一套相對規范、標準的廢棄化學品處理程序。在實驗室階段廢棄化學品產生后，設置專門存放區域、粘貼標簽、分類存放，并推廣使用廢液桶；在轉運階段，設置集裝箱式暫存柜，并在分揀和運輸中加強管理；在處理公司階段，通過焚燒、固化填埋、物化等方法，對廢棄化學品進行最終處理。推廣使用廢液桶后，減輕了學校廢棄化學品處理費用上的壓力；設置集裝箱式暫存柜后，解決了廢棄化學品在實驗室內存放存在的安全隱患。

通過建立實驗室廢棄化學品處理標準系統，提高了化學廢棄品的處理效率，在很大程度上消除了安全隱患，為教學及科研提供了一個安全、健康的實驗環境。