实验室废弃物.ppt

实验室废弃物 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望何謂廢棄物？依照廢棄物清理法所稱廢棄物，分下列二種：n 一般廢棄物：由家戶或其他非事業所產生之垃圾、糞尿、動物屍體等，足以污染環境衛生之固體或液體廢棄物。n事業廢棄物：(一)有害事業廢棄物：由事業所產生具有毒性、危險性，其濃度或數量 足以影響人體健康或污染環境之廢棄物。(二)一般事業廢棄物：由事業所產生有害事業廢棄物以外之廢棄物。前項有害事業廢棄物認定標準，由中央主管機關會商中央目的事業主管機 關定之。游離輻射之放射性廢棄物之清理，依原子能相關法令之規定。事業廢棄物來源n係指農工礦廠(場)、營造業、醫療機構、公民營 廢棄物清除處理機構、事業廢棄物共同清除處理機構、學校或機關團體之 實驗室及其他經中央主管機關指定之事業。n一般廢污水:生活、餐廳、泳池n廢氣:二氧化碳、二氧化硫n垃圾:固體、廚餘、排泄物n實驗室廢棄物校園廢棄物之來源與種類實驗室廢棄物分類n放射性廢棄物n感染性廢棄物n廢液廢液n污泥及固體類n無機廢液分類儲存再處理n有機廢液以生物處理法n有機廢水先儲存再焚化n固體廢棄物先分類回收再焚化n毒害廢氣廢氣處理設備n特殊廢棄物輻射；委託處理實驗室廢棄物之管理實驗室廢液特性n實驗室液體廢棄物區分n一般廢水乃指(1)冷卻水及清掃用水；(2)一般實驗等三次以上之清洗廢水。n實驗廢液依性質可分為：（1）化學性實驗廢液；(2)生化性實驗廢液(3)物理性實驗廢液；(4)放射性實驗廢液。n一般實驗室廢液具有以下特性：n廢液量少n種類繁多n廢水排出形態複雜n排出的廢水量變化大且不定時性實驗室廢液種類有機廢液n油脂類:由學校實驗室或實習工廠所產生的廢棄油(脂),例如:燈油、輕油、松節油、油漆、重油、雜酚油、錠子油、絕緣油(脂)(不含多氯聯笨)、潤滑油、切削油、冷卻油及動植物油(脂)等。n含鹵素有機溶劑類:由學校實驗室或實習工廠所產生的廢棄溶劑,該溶劑含有脂肪族鹵素類化合物,如氯仿、二氯甲烷、氯代甲烷、四氯化碳、甲基碘等；或含芳香族鹵素類化合物,如氯苯、苯甲氯等。n不含鹵素有機溶劑類:由學校實驗室或實習工廠所產生的廢棄溶劑,該溶劑不含脂肪族鹵素類化合物或芳香族鹵素類化合物。實驗室廢液種類無機廢液n含重金屬廢液:由學校實驗室或實習工廠所產生的廢液,該廢液含有任一類之重金屬(如鐵、鈷、銅、錳、鎘、鉛、鎵、鉻、鈦、鍺、錫、鋁、鎂、鎳、鋅、銀等)。n含氰廢液:由學校實驗室或實習工廠所產生的廢液,該廢液含有游離氰廢液(需保存在pH10.5以上)者或含有氰化合物或氰錯化合物。n含汞廢液:由學校實驗室或實習工廠所產生的廢液,該廢液含有汞。n含氟廢液:由學校實驗室或實習工廠所產生的廢液,該廢液含有氟酸或氟化合物者。n酸性廢液:由學校實驗室或實習工廠所產生的廢液,該廢液含有酸。n鹼性廢液:由學校實驗室或實習工廠所產生的廢液,該廢液含有鹼。n含六價鉻廢液:由學校實驗室或實習工廠所產生的廢液,該廢液含有六價鉻化合物。污泥及固體類 n可燃感染性廢污:由學校實驗室於實驗、研究過程中所產生的可燃性廢棄物,例如:廢檢體、廢標本、器官或組織等,廢透析用具、廢血液或血液製品等。n不可燃感染性廢污:由學校實驗室於實驗、研究過程中所產生的不可燃性廢棄物,例如:針頭、刀片、及玻璃材料之注射器、培養皿、試管、試玻片等。n有機污泥:由學校實驗室或實習工廠所產生的有機性污泥,例如:油污、發酵廢污等。n無機污泥:由學校實驗室或實習工廠所產生的無機性污泥,例如:混凝土實驗室或材料實驗室之沉砂池污泥、雨水下水道管渠或鑽孔污泥 化學品之危害性 實驗室中充滿各式各樣的化學藥品，在使用、儲存及廢棄的過程中有潛在的危害性n劇烈反應、發熱、產生毒性氣體n爆炸及燃燒n腐蝕性n毒性(包括致癌性、急性或慢性毒性)n輻射性化學品管理體系n實驗設計就開始減量清淨技術從實驗開始n採購要申請n藥品清冊n專櫃分類儲存有害化學藥品n使用登記n妥善儲存及廢棄廢液儲存起來，等待進一步的清運和處理前，常常因為處置不當，造成對實驗室人員潛在的危害性。最常見之危害事件是洩漏，有害的化學品經由直接接觸或吸入污染的空氣，而危害人體健康。其次是火災與爆炸。此外因混合不相容之廢棄物而導致劇烈反應傷及人員亦時有所聞。液體廢棄物之貯存液體廢棄物貯存原則n水反應性類需單獨貯存n空氣反應性類需單獨貯存n氧化劑類需單獨貯存n氧化劑與還原劑需分開貯存n酸液與鹼液需分開貯存n氰系類與酸液需分開貯存n含硫類與酸液需分開貯存n碳氫類溶劑與鹵素類溶劑需分開貯存廢棄物的標示實驗室廢液的處理(1)n低危害無機鹽類化合物之處理一般進行酸鹼中和後之低危害性鹽類處理方法，係藉由調整溶液pH值大小，依其溶解度大小產生沉澱而過濾，以減低無機化合物濃度或經由稀釋後排放。此類化合物，較常見約有:(1)陽離子為Al3+Mg2+Na+K+.等一般鹼金屬及鹼土金屬離子溶液處理。利用提高pH值，形成陽離子氫氧化物沉澱。(2)陰離子為Br-Cl-CO32-HSO4-、S042-.。由於pH值直接影響此類化合物溶解度，因而對於pH值之調整控制，為本處理法之重點。實驗室廢液的處理(2)n重金屬廢水之預先處理 實驗室廢液除含一般低危害性金屬化合物外，尚含有毒性大的重金屬成分。因其價值高具有回收再利用之誘因，故有必要加以處理以減輕廢水處理負荷。基本上，實驗室重金屬廢液之處理，主要利用化學藥劑與溶解性之離子形成不溶解之沉澱物而分離，常用之沉澱鹽類有氫氧化物、碳酸鹽、氯化物及硫化物等。一般重金屬之氫氧化物或硫化物溶解度皆頗低，調節pH或加入石灰或氫氧化鈉、硫化鈉於重金屬廢液達到化學沉澱之目的。例如台大環工所研究利用氫氧化鈉化學沉降法處理實驗室綜合廢水，當pH值提高至7.0時，廢水中Ag+去除率達97.6%,Pb2+達94.6%,Hg2+達42.3%,Cr3+達80.2%；再提高至pH9時，去除率可分別再增加25%左右。通常沉澱之化合物再經濃縮、脫水程序，予以進一步固化處理。一般實驗室中較常見的重金屬有：鎘（Cd）、鎳（Ni）、銅（Cu）、鉻（Cr）、汞（Hg）、銀（Ag）及鉛（Pb）等。實驗室廢液的處理(3)n酸鹼廢液之處理 實驗室使用酸鹼之機會相當大，實驗室廢液含有酸性及鹼性物質，在排入承受水體、下水道、或予以生物、化學處理前，必須先利用各種化學藥劑使酸、鹼性之廢水起中和反應或者將酸性廢水和鹼性廢水混含，使pH值控制在適宜範圍（pH=5.09.0）後排放之。欲中和酸性廢液須用鹼性藥劑，常用的藥劑NaOH及生石灰等中和酸液。使用NaOH藥劑處理其優點是溶解度高，供應方便，所生的污泥量少，但價格昂貴是其缺點。至於使用石灰處理其缺點為溶解度不高、反應較慢，污泥產生量較多為其缺點，唯一優點較便宜。另外，處理鹼性廢液常使用H2SO4。中和鹼液。若實驗室酸鹼廢液量不大時，方可利用稀釋法處理之。含重金屬酸性廢液藉由調整提高pH值至重金屬可沉澱之裡，過濾後再調整pH值後再排放。實驗室廢液的處理(4)n含鉻廢液之處理 鉻廢液中，一般以Cr6+及Cr3+存在，其中Cr6+溶解度高且毒性較大，處理時先將Cr6+還原成Cr3+，然後再提高pH值，使之產生Cr(OH)3沉澱去除之。常用的還原劑有SO2、FeSO4、NaSO3、Na2S2O3，等。n氰化物廢液之處理 通常氰化物具強毒性，在處理及實驗操作時必須特別注意。處理氰化物廢液常應用鹼性氯化處理，其處理流程可分為二個階段，首先將氰化物CN-以次氯酸鈉氧化成毒性較低的氰酸鹽CNO-，此階段之pH之維持在9-10之間，以縮短反應時間。其次將氰酸鹽再氧化成CO2及N2。n含氧化劑廢液之處理 實驗室廢液含強氧化劑具有強反應性，必須予以還原處埋，諸如常見氧化劑有OCl-、QCl3-、CrO42-、MnO4-等。最常用之還原劑NaHSO3，其處理方式為將含氧化劑之實驗室廢液稀釋至濃度5%以下，並利用硫酸調整pH值至3以下，然後再加入濃度50%以上之NaHSO3溶液於室溫下攪拌反應，以達到較佳的還原處理效果。部份高濃度氧化劑之廢液，諸如H2O2濃度超過30%,HClO4濃度超過60%，具強烈之反應性，在使用及處理上應特別留意。實驗室廢液的處理(5)n有機溶劑廢液之處理 實驗室使用有機溶劑之機會相當多，而有機溶劑具有易燃性，故實驗室有機溶劑之處理或處置應格外留意。處理有機溶劑廢液最佳方式為回收再利用，在專業回收技術指導，進行有機溶劑回收再利用之處理，回收可利用單純的蒸餾或分餾單元操作。對於沸點接近室溫的有機溶劑需特別留意防止其蒸氣逸散至大氣中另外，對於易形成過氧物之有機溶劑，如醚類，不可利用蒸餾單元操作回收。處理含有重金屬有機溶劑廢液時，應先作重金屬預先處理，經沉澱過濾後再作後續的處理。另外，燃點低及反應性高的有機溶劑有燃燒及爆炸之顧慮，在貯存及處置過程中，應特別注意高溫及火源。有機溶劑焚化處理亦是可考慮的處理方式，因其具有高揮發性及易燃特性，因此可予以回收充當燃料使用，但含有鹵素及硫的溶劑，應考慮其廢氣之污染，通常不適用於燃燒。實驗室廢液的處理(6)n有機毒性物處理 許多毒性較高之有機物，例有機鹵化物及有機硫化物，可在實驗室中利用化學方法將其分解成毒性較低之物質，而後再依分解後產物之性質，以排放或焚化處理。n生化及微生物廢液處理 供醫學、病理、生化等研究性質之實驗室或使用微生物之實驗室，其所產生廢液或廢水，常含有致病性微生物或影響生化反應物，威脅人體健康及環境衛生。因此，此類生化或微生物廢水，通常要經消毒或加熱處理後始可排放。消毒處理方式，一般利用03、Cl2、紫外線等消毒病菌，所加藥劑量應在l0mg/L以上。加熱法則基於水量及消毒溫度之因素考慮使用。n放射性廢液之處理 放射性廢液之處理需要專門技術，並非一般實驗室所能處理。一般對於放射線污染的廢水，通常以活性碳等物質吸附後予以妥善隔離、儲存，再交由原子能委員會處理。一切處理應按原子能法之規定進行。一、化學物質的相容性n化學物質的相容性是指廢棄物與其容器及共同儲存之其他廢棄物不會相互產生作用。二、化學物質危害性的資料二、化學物質危害性的資料n化學物質的物質安全資料表n廢棄物相容表與其將廢液儲存起來，等待進一步的清運和處理，有些廢液沒有太大的污染性，經過簡單的處理後，可以視為一般廢棄物處置，降低處理的成本。廢棄物前處理一、前處理的目的一、前處理的目的有些廢液若先做一些前處理，可以大大減少在儲存、運送及處理時之危害性。有些廢液甚至經過簡單的處理之後，降低其危害性而成為一般廢棄物，可以依據一般廢棄物的處理規範來處理。二、前處理的安全原則二、前處理的安全原則不是所有的廢液都可以在實驗室進行前處理，也不是任何人都知道處理的方法。處理廢液需要適合的設備，正確的方法，更需要基本的化學知識。安全是首要的要求。前處理的安全原則前處理的安全原則n要充分瞭解廢液之來源及詳細成份，仔細閱讀各成份之安全資料，尤其注意是否有揮發性的成份及易爆的性質。n與學校權責單位或環工科系之專業人員充分諮商，選擇最安全、對環境污染最小之處理方法。前處理的安全原則前處理的安全原則n從非常小量（例如半公克）開始試驗。在耐腐蝕、防火的抽氣櫥中，仔細觀察是否有氣體、熱及劇烈的變化產生。n人員穿著耐腐蝕及耐熱的手套，佩戴護目鏡或面罩。必要時，準備防酸、防氨、及防有機氣體之口罩。n必要時大型的處理設備（如攪拌槽）要裝設冷卻及排氣設備。三、前處理的方法三、前處理的方法廢液的量不大，中和的程序可以在燒杯中完成（把它列入實驗的步驟之一）。但是若廢液的量很大時，必須用一個中和攪拌槽及兩個進料槽（如圖一），慢慢將廢液加入稀薄的中和液中。酸鹼槽廢液槽中和槽溫度計pH計排氣管圖一 酸鹼中和槽前處理的方法-酸鹼中和1.1.酸鹼中和酸鹼中和n常見的酸性廢液n清洗金屬表面的鹽酸或硝酸溶液、n廢棄的電解液等n可用的中和液n稀薄的液鹼(NaOH)n碳酸鈉或碳酸氫鈉溶液n石灰水(Ca(OH)2)酸性廢液中若含有有銨鹽，例如氯化銨，則宜保持酸性，不可將其中和成鹼，否則會產生氨氣。前處理的方法前處理的方法前處理的方法-酸鹼中和酸鹼中和n常見的廢鹼n氫氧化鈉溶液n石灰乳n可用的中和液n稀鹽酸n稀硫酸鹼性廢液中若含有有毒氣體之酸根，例如氰酸鹽、硫化物、氟化物，則宜保持鹼性，不可將其中和成酸，否則會產生有毒氣體。2.2.氧化還原氧化還原n常見的強氧化廢液n重鉻酸鉀洗液n濃硝酸n雙氧水n過氯酸等n還原劑n硫代硫酸鈉n亞硫酸氫鈉n氯化亞鐵鹽前處理的方法處理的程序處理的程序n特殊的廢液如強酸性的強氧化劑，可以在稀鹼液中先溶入亞硫酸鈉，再緩緩將廢液加入其中。由於氧化還原與酸鹼中和都會發熱，處理時要冷卻降溫，且有時產生的氣體會使廢液飛濺，要注意人員身體之安全防護。前處理的方法-氧化還原氧化劑或還原劑槽廢液槽氧化還原槽溫度計ORP 計排氣管圖二 氧化還原槽前處理的方法-氧化還原3.3.沈澱沈澱n化學沈澱的方法n常用於重金屬沈澱的藥劑如n碳酸鈉（可與銅離子形成碳酸銅沈澱）n硫化鈉（可與鎘及鉛形成硫化物沈澱）n氫氧化鈉（與鉻（三價）形成氫氧化鉻沈澱）n氯化鈉（可與銀離子形成沈澱）n氫氧化鈣則可與氟鹽形成氟化鈣沈澱前處理的方法前處理的方法前處理的方法-沈澱沈澱沈澱處理可以大量減少廢液的體積及毒性,但是產生之汙泥仍然具有危害性，屬於有害廢棄物，不可隨意棄置，應洽詢學校環保中心，選擇委託處理或進一步之前處理。4.4.其他方法其他方法n貴金屬離子可以用電解或電析的方法，將其還原成金屬而回收。n活性碳可以吸附及濃縮水溶液中之有毒成份如農藥、色素、有機致癌物等。n離子交換樹脂及沸石等，可以吸附及濃縮重金屬離子及有毒陰離子。前處理的方法 完整處理的方法n無機廢液處理流程n有機廢液焚化流程n污泥處理處置n廢氣控制n廢水排放教導學生完整的實驗程序教導學生完整的實驗程序實驗課程的實驗方法，通常都如下：完整的實驗程序應該是這樣：從源頭減少廢液從源頭減少廢液廢液的產生實在帶給我們很大的麻煩，不論如何處置都無法將之消失於無形，最好的策略還是從一開始就不要產生廢液或儘可能降低其產生量。1.1.改變實驗室使用的毒性化學物質改變實驗室使用的毒性化學物質 驗室使用者對使用藥劑之購置，很少考慮到藥劑對環境之污染性，尤其使用藥劑之毒性或有害之藥劑。實驗室所排放之廢棄物量，雖比其它污染源為少，但排放毒性物質所造成對環境的危害，是不可以忽視的。從源頭減少廢液從源頭減少廢液從源頭減少廢液n（1）以生物可分解性Scintillation溶液代替二甲苯（xylene）或甲苯（toluene）為主的溶液。n（2）清潔液以清潔劑（detergent）及其他硫酸除污劑替代重鉻酸鉀硫酸除污溶液或其它鉻酸除污劑。2.2.實驗方法的修正實驗方法的修正n使用精密分析儀器替代傳統的分析方法n微量分析的技術。n氮的測定上使用微量凱式（Micro-Kjeldahl Method）氮方法n微量之化學需氧量分析儀（較少的硫酸重鉻酸鹽銀的廢棄物）從源頭減少廢液3.3.藥劑交換再利用藥劑交換再利用某一實驗室不需要的藥劑或廢液對於其它實驗室並非完全無用，在有效的資訊交換及確實分類原則下，交換再利用亦為可行之處理方法。從源頭減少廢液4.4.不可購置過量的藥劑不可購置過量的藥劑實驗室使用者對使用藥劑之購置，必須對藥劑量嚴加控制，以免造成藥品的浪費，以及增加實驗室產生的廢污量。從源頭減少廢液5.5.藥品種類及存量的登錄，以減少重複購藥品種類及存量的登錄，以減少重複購置藥品的機會置藥品的機會從源頭減少廢液6.6.適量貯備溶液（適量貯備溶液（stock solutionstock solution）之配製之配製貯備溶液一般都按標準方法配成一升或更多，但實際上使用僅數毫升，其餘的貯備溶液容易造成實驗室廢液來源，故可依實際用量配製之。從源頭減少廢液7.7.實驗室廢棄物之回收再利用實驗室廢棄物之回收再利用廢棄物之分類、回收再利用，以環境保護與經濟因素為著眼點來看，是實驗室廢污減量值得推薦的方法。從源頭減少廢液