高校实验室废弃化学品标准处理方法研究

李 晶，孙海军，金 冲，李春鸽，白玉璞

（1. 天津大学 化工学院，天津 300350；2. 天津大学 国有资产与实验室管理处，天津 300350）

高校化学类实验室在开展教学和科研活动的过程中不可避免要产生废弃化学品，而且由于参与教学与科研的人数众多，高校实验室废弃化学品已经成为一个小型污染源[1-4]，是实验室内的一大安全隐患。高校实验室产生的废弃化学品种类繁多，每种废液数量较少、浓度不一，自行处理困难，大多数采用实验室回收后交由专业公司进行处理[5]。高校每年在回收处理废弃化学品上付出上百万元的处理费，对学校办学经费造成压力[6-7]。

我校化工学院楼宇面积近100 000 m2，实验室1 000 余间，废弃化学品的管理极其复杂。通过IChemE认证学习国外高校先进方法[8]，走访学习国内高校企业的处理办法，结合实际处理中的经验与教训，总结出一套废弃化学品标准处理方法。

1 实验室阶段

1.1 设置专门存放区域

在实验室内用黄黑警示线划定1 m2左右区域设置废弃化学品存放区，并在上方张贴明显标志。设置废弃化学品存放区并由专人进行管理，有利于提高实验室人员环保意识，保证废弃化学品的回收率。

1.2 粘贴标签、分类存放

废弃化学品必须粘贴标签，注明废弃化学品具体成分，并按照酸性废弃化学品、废弃化学品废物、有机废弃化学品、无机废弃化学品几大类进行分类存放，废弃化学品分类标签见图1。

重金属、易制爆类废弃化学品须单独存放。重金属类包括含钡、铅、铬、镍、镉、铜、锌、锰、汞等的废弃化学品；易制爆类包括高氯酸、高氯酸盐及氯酸盐类、硝酸及硝酸盐类、硝基化合物类、过氧化物与超氧化物类、燃料还原剂类等，其他类包括苦氨酸钠（含水>20%）、高锰酸钾、高猛酸钠等。同时空瓶需打开瓶盖倒置于箱内，保证无残留废弃化学品，严格禁止产生无名废弃化学品[9]。

对生物类废弃物单独存放进行处理，包括放射性物质、生物类化学试剂、实验动物、生物活性材料、实验器械与耗材等。对生物危害性废弃物先行灭菌后再进行后续处理，以保证环境安全和人员健康[10-12]。

图1 废弃化学品分类标签

1.3 推广使用废液桶

高校实验室内最常见化学品包装为500 ml 棕色玻璃瓶，通常化学试剂使用完后，玻璃瓶用于存放废弃化学品等待处理。通过调查分析发现，处理公司将玻璃瓶连同废弃化学品一同称重，以废弃化学品价格计价，造成学校办学经费的浪费。与此同时，瓶装废弃化学品分拣时需要逐瓶分拣，造成分拣人员及处理废弃化学品学生时间上的浪费。

20 L 废弃化学溶液需使用40 个500 ml 棕色玻璃瓶存放，瓶子总重为15.2 kg，按废弃普通化学品处理价格为10 元/kg，处理费用为152 元。而20 L 废液桶价格为20 元，处理费用52 元。因此每推广使用一个废液桶，可节约处理费用100 元，每年处理2 000 桶左右，节约费用约20 万元，同时还极大减少分拣人员处理废弃化学品的工作量。

考虑到重金属、易制爆类废弃化学品需单独存放，因此在实验室内配备适量的5 L 废液桶。如无法确认某种废弃化学品能否和其他试剂共存，则该废弃化学品应单独存放。

2 转运阶段

2.1 设置集装箱式暂存柜

废弃化学品是实验室的安全隐患之一，通过设置集装箱式暂存柜，在实验室内废弃化学品过多情况下，可将废弃化学品放置暂存柜内，以保证实验室安全。

暂存柜结构包括箱体、贮存装置、检测设备、消防设备、安全净化装置、外部预留废液回收装置、喷淋洗眼设备、安全降温系统等。柜体上方配自动排风装置，柜体外部设喷洒降温装置，内部设置防爆空调，全方位控制箱体温度。柜体内部配化学品储存柜、废液回收桶、储物架。柜体底部有漏液回收槽，通过导流槽将废液排至柜体外部废液回收装置中。柜体内部配专业检测仪器对VOC 气体、可燃气体实现24 h 检测。配备安全净化装置，使整个柜体中气体排放达到国家标准，将废气安全降解为CO2和H2O，实现无异味排放。

2.2 分拣

废弃化学品处理公司定期到学校分拣废弃化学品，在做好粘贴标签、分类存放、使用废液桶、空瓶倒置等前期准备工作的情况下，公司可以提高工作效率。此外，废弃化学品处理公司需保证分拣频率，确定2 周左右进行一次分拣。

2.3 运输

环保部门对废弃化学品的运输进行严格监管，由学校、运输公司、处理公司三方通过转运联单形式进行控制。异地研究院产生的废弃化学品，根据环保要求对废弃化学品进行属地处理，严禁私自运输，必须由指定处理公司和运输公司进行分拣运输。

3 处理公司阶段

针对学院产生的废弃化学品，处理公司通过焚烧、固化填埋、物化等几种方法，对废弃化学品进行最终处理。

3.1 焚烧

废弃化学品中可燃烧部分或可通过高温分解部分，通过炉内高温氧化反应，变为CO2和H2O 为主的废气和少量残渣。焚烧系统由料坑、进料装置、焚烧装置、冷却装置、尾气处理装置组成。焚烧炉由窑式回转炉和立炉组成，窑式回转炉工作温度为850 ℃～1 100 ℃，以柴油为辅助燃料进行初步处理；立炉工作温度为1 100 ℃～1 250 ℃，烟气进入立炉内进一步燃烧。最终将气体中的有机物质彻底分解，达到无害化处理，残渣进行固化填埋。

3.2 固化填埋

固化填埋主要为无机性废弃化学品，废弃化学品来自焚烧后的残渣以及物化处理后的重金属污泥。对无机性废弃化学品进行稳定化处理，固化后的废弃化学品运往填埋场进行安全填埋。填埋场由双层防渗系统、排水系统、排气系统、沉降监测系统、地下水监测系统、覆盖系统组成。

3.3 物化处理

对直接焚烧和填埋以外的废弃化学品，使用物理化学方法使其无害化，处理后的残渣达到焚烧或填埋的要求。主要处理对象为重金属母液、高浓度有机母液，有机、无机废水、废酸、废碱，有毒、有害化学品，废旧电池，废旧日光灯等。

4 结语

通过分析总结废弃化学品在实验室阶段、转运阶段、处理公司阶段的处理方法，形成一套相对规范、标准的废弃化学品处理程序。在实验室阶段废弃化学品产生后，设置专门存放区域、粘贴标签、分类存放，并推广使用废液桶；在转运阶段，设置集装箱式暂存柜，并在分拣和运输中加强管理；在处理公司阶段，通过焚烧、固化填埋、物化等方法，对废弃化学品进行最终处理。推广使用废液桶后，减轻了学校废弃化学品处理费用上的压力；设置集装箱式暂存柜后，解决了废弃化学品在实验室内存放存在的安全隐患。

通过建立实验室废弃化学品处理标准系统，提高了化学废弃品的处理效率，在很大程度上消除了安全隐患，为教学及科研提供了一个安全、健康的实验环境。