Επεξεργασία και απόρριψη των χηµικών αποβλήτων κατά την ηµερήσια εργαστηριακή εργασία

Transcript

1 Επεξεργασία και απόρριψη των χηµικών αποβλήτων κατά την ηµερήσια εργαστηριακή εργασία Εισαγωγή Τι είναι απόβλητο? Τα απόβλητα ορίζονται στην Νοµοθετική Πράξη Ανακύκλωση και ιαχείρηση Αποβλήτων (KrW-/AbfG) σαν κινητά εµπορεύµατα το οποία προτίθενται να απορριφθούν από τους κατόχους και η απόρριψη των οποίων είναι υποχρεωτικό να γίνει µε τον πρέποντα τρόπο για την προστασία της δηµόσιας υγείας και του περιβάλλοντος. Πως σχηµατίζονται τα απόβλητα σε ένα εργαστήριο? Ο κύκλος ζωής των χηµικών ουσιών σε ένα πανεπιστηµιακό εργαστήριο αρχίζει µε την προµήθεια των ουσιών από την αποθήκη χηµικών ουσιών από τον συνεργάτη ή τον φοιτητή του εργαστηριακού µαθήµατος. Αυτές χρησιµοποιούνται είτε για σύνθεση είτε για ανάλυση. Από την χρήση τους σχηµατίζονται µολυσµένες πρώτες ύλες, παραπροϊόντα, χρησιµοποιηµένοι διαλύτες και χηµικές ουσίες, οι οποίες πρέπει να καταστραφούν ή να απορριφθούν, εάν δεν είναι δυνατή η ανακύκλωσή τους,. Σε αντίθεση µε τα βιοµηχανικά απόβλητα τα χηµικά απόβλητα από τα πανεπιστηµιακά εργαστήρια απαντώνται σε µικρά ποσά σαν ιδιαίτερα πολύπλοκα µίγµατα. Συνολικά τα απόβλητα αυτά αντιπροσωπεύουν µια σηµαντική ποσότητα η οποία πρέπει να απορριφθεί από τα πανεπιστήµια µε δικές τους δαπάνες. Η απόρριψη των εργαστηριακών αποβλήτων, εξαρτάται από το είδος των εργαστηριακών πειραµάτων και των χηµικών ουσιών που χρησιµοποιούνται. Κάποιοι τύποι επικίνδυνων αποβλήτων δεν µπορούν να απορριφθούν στην αρχική τους µορφή αλλά θα πρέπει πρώτα να υποστούν µια κατάλληλη προετοιµασία. Με τη βοήθεια κατάλληλων διαδικασιών τα απόβλητα αυτά µπορούν να αδρανοποιηθούν επι τόπου. Ένα πλεονέκτηµα της αδρανοποίησης είναι επίσης η µείωση του κινδύνου των ατυχηµάτων από τη µόλυνση του µη έµπειρου προσωπικού κατά τον χειρισµό τους και έτσι να αποφευχθεί ο κίνδυνος µόλυνσης του περιβάλλοντος. 1

2 Αρχή διαχείρησης αποβλήτων: αποφυγή, ελαχιστοποίηση και απόριψη των εργαστηριακών αποβλήτων Όπως είναι φυσικό, είναι καλύτερα να αποφεύγεται ο σχηµατισµός αποβλήτων από τα αρχικά στάδια. Αυτό είναι επίσης και η πρόθεση του Γερµανικού Νόµου Ανακύκλωσης και ιαχείρησης (KrW-/AbfG) που είναι σε εφαρµογή από το 1996 (Το πλήρες όνοµα είναι Νόµος γιαι την προώθηση της διαχείρησης ανακύκλωσης και για την εξασφάλιση της περιβαλοντικά συµβατής απόρριψης των αποβλήτων). Μετά από τις ρυθµίσεις αυτές, κάθε ένας που προάγει, παράγει, µεταχειρίζεται, επεξεργάζεται και διανέµει εµπορεύµατα δεσµεύεται να αποφεύγει το σχηµατισµό απόβλητων. Εάν αυτό είναι αδύνατο να αποτραπεί τότε το ποσό των αποβλήτων πρέπει να µειωθεί µε χωριστή συλλογή τους και µε µέτρα ανακύκλωσης Τελικά, µετά από όλες τις προσπάθειες που θα γίνουν τα αποµένοντα απόβλητα πρέπει να απορριφθούν χωρίς κίνδυνο» για την υγεία και το περιβάλλον. Η επαναχρησιµοποίηση των εργαστηριακών αποβλήτων µπορεί να γίνει, πχ για τις χρησιµοποιηµένες χηµικές ουσίες µε µια κατάλληλη διαδικασία ανακύκλωσης. Για παράδειγµα αυτό εφαρµόζεται καλύτερα µε χρησιµοποιηµένους διαλύτες. Οι οργανικοί διαλύτες όπως η αιθανόλη, η ακετόνη, το χλωροφόρµιο και ο διαιθυλο αιθέρας συλλέγονται στα εργαστήρια χωριστά και επεξεργάζονται µε απόσταξη. Κατά τη διάρκεια όλων των εργασιών (στην προκείµενη περίπτωση των χηµικών πειραµάτων) όπου σχηµατίζονται µεγάλες ποσότητες απόβλητων πρέπει να εξεταστεί προσεκτικά αν είναι δυνατή η µείωση του ποσού των αποβλήτων µε την εφαρµογή κατάλληλων µέτρων (π.χ. εναλλακτικές συνθήκες για την αντίδραση, µείωση της κλίµακας των αντιδραστηρίων). Μόνο στην περίπτωση όπου δεν είναι δυνατό να µειωθεί το ποσό των αποβλήτων µε προφυλακτικά µέτρα και ανακύκλωση, θα πρέπει να ακολουθηθεί ο συνήθης τρόπος απόρριψης των αποβλήτων. Επικίνδυνα απόβλητα στο εργαστήριο Μια σηµαντική οµάδα απόβλητων είναι τα υπολείµµατα από χηµικές ουσίες οι οποίες συνήθως ταξινοµούνται σαν επικίνδυνα απόβλητα. Οι ουσίες αυτές απαγορεύεται να απορρίπτονται µέσω της αποκοµιδής των αστικών αποβλήτων ή του αποχετευτικού δικτύου. Οι διάφοροι τύποι αποβλήτων που κατηγοριοποιούνται σαν επικίνδυνα απόβλητα πρέπει να συλλέγονται χωριστά και να παραδίδονται από τον παραγωγό σε εγκεκριµένες εταιρίες. Ο παραγωγός αποβλήτων πρέπει να παρέχει τα απαραίτητα δεδοµένα για τα επικίνδυνα 2

3 απόβλητα. Ανάλογα µε τον τύπο των αποβλήτων πρέπει να τηρούνται ορισµένες οριακές τιµές σε ότι αφορά τη σύνθεση και τις ιδιότητές τους. Ουσίες των οποίων η απόρριψη απαιτεί υψηλό κόστος πρέπει να αποφεύγονται και να αντικαθίστανται αν είναι δυνατόν από υποκατάστατα, των οποίων η απόρριψη είναι οικονοµικότερη και φιλική προς το περιβάλλον. Συλλογή επικίνδυνων αποβλήτων Τα επικίνδυνα απόβλητα συλλέγονται σε ειδικά δοχεία τηρώντας τους θεσµοθετηµένους κανονισµούς. (π.χ. τη Οδηγία Ordinance on the Hazardous Substances, αναφορά επίσης στις Οδηγίες Legal Conditions for the Handling of Hazardous Substances και Technical Guidelines on Safety in Chemical Laboratory Courses. εν πρέπει να αναµιγνύονται απόβλητα διαφορετικών τύπων. Για κάθε τύπο απόβλητου θα πρέπει να χρησιµοποιούνται για συλλογή ειδικά δοχεία τα οποία προµηθεύει το πανεπιστήµιο. Τα δοχεία αυτά επιστρέφονται στη µονάδα συγκέντρωσης των αποβλήτων και θα πρέπει τα δοχεία να γεµίζουν µέχρι το 90 % της χωρητικότητας (για να αποφεύγεται η πιθανότητα διαρροής κατά τη µεταφορά). Τα δοχεία πρέπει να σφραγίζονται και να επισηµαίνονται κατάλληλα. ιαφορετικά οι εταιρίες αποκοµιδής δεν επιτρέπεται να τα παραλαµβάνουν. Επίσης δοχεία κατεστραµµένα, µε διαρροές ή µολυσµένα εξωτερικά µε επικίνδυνες ουσίες δεν θα παραλαµβάνονται. Ο γενικός κανόνας του χειρισµού των επικίνδυνων αποβλήτων είναι να αποφεύγεται κάθε πιθανότητα έκθεσης σε κίνδυνο των ανθρώπων και του περιβάλλοντος κατά την αποθήκευση, µεταφορά και απόρριψη των υλικών αυτών. Εργαστηριακά λήµατα Τα εργαστηριακά λήµατα είναι κάθε υγρό που καταλήγει τελικά στο αποχετευτικό δίκτυο. Στην ιδεατή περίπτωση περιέχουν µόνο νερό. Στην καθηµερινή πρακτική αποτελούνται συνήθως από υδατικά διαλύµατα τα οποία έχουν εξουδετερωθεί σε ένα ph 6 µε 8 και δεν περιέχουν βαρέα µέταλλα. Κατά την απόρριψή τους τα απόνερα πρέπει να πληρούν τα όρια που επιτρέπονται από τα δηµοτικά νοµοθετήµατα για τα λήµατα. Πρέπει να τηρούν την αρχή ότι δεν επιτρέπεται η αραίωση των ληµάτων µε σκοπό την τήρηση των επιτρεπτών ορίων σε ρυπαντές. Οι Πίνακες 1-3 περιέχουν τις οριακές τιµές για διάφορους ρυπαντές στο Τεχνικό Πανεπιστήµιο του Braunschweig σαν ένα παράδειγµα των µεγενθυσµένων συνεπειών σε αυξανόµενο 3

4 κόστος επεξεργασίας των απόνερων. Η υπέρβαση των οριακών τιµών στο διπλάσιο από τις επιτρεπόµενες µπορεί να οδηγήσει σε διώξεις. Επιτρέπεται να απορριφθούν στο δίκτυο αποχέτευσης µόνον οι ουσίες οι οποίες δεν περιλαµβάνονται στους επόµενους πίνακες, δεν χαρακτηρίζονται σαν επικίνδυνες ουσίες και είναι αβλαβείς για το περιβάλλον και τις µονάδες επεξεργασίας των ληµάτων από τα δίκτυα αποχέτευσης. Βασικές Σηµαντικές Παράµετροι Ποιότητας Ληµάτων Αποχέτευσης, Οι τιµές ph των ληµάτων πρέπει να βρίσκονται µεταξύ 6.0 και 10.5 Η θερµοκρασία δεν πρέπει να υπερβαίνει τους 35 ο C. Η τοξικότητα των ληµάτων πρέπει να είναι µικρότερη από εκείνη που µπορεί να επηρεάσει τις βιολογικές διεργασίες στις µονάδες επεξεργασίας ληµάτων (Wastewater Treatment Plants (WWTP)), την απόρριψη ή την χρησιµοποίηση της ληµατολάσπης. Οι συγκεντρώσεις σε βαφικές ύλες πρέπει να είναι µικρότερη από εκείνη που µπορεί να προκαλέσει βαφές στις δηµόσιες µονάδες επεξεργασίας ληµάτων. Οι οριακές τιµές για φαινόλες (0.025 mg/l ληµάτων) είναι χαµηλές γιατί είναι δύσκολο να αποµακρυνθούν κατά τη διαρκεια καθαρισµού του νερού. Οι οριακές τιµές για ουσίες που καταναλώνουν οξυγόνο όπως θειώδες νάτριο, άλατα δισθενούς σιδήρου, ή θειοθειϊκά είναι 50 mg/l λήµατων. Πίνακας 1: Ανόργανες Ουσίες Οριακές τιµές κατιόντων(threshold values, TLV) Κατιόν TLV (mg/l) Αντιµόνιο 0.25 Αρσενικό 0.05 Βάριο 1.0 Μόλυβδος 0.5 Κάδµιο 0.05 Χρώµιο (ολικό) 0.5 Χρώµιο (ΙV) 0.1 Κοβάλτιο 1.0 Χαλκός 0.5 4

5 Νικέλιο 0.5 Υδράργυρος Αργυρος 0.25 Ψευδάργυρος 2.5 Κασσίτερος 0.5 Πίνακας 2: Ανόργανες Ουσίες Οριακές τιµές ανιόντων(threshold values, TLV) Ανιόντα TLV (mg/l) Κυανιούχα 10 Κυανιούχα, εύκολα ελευθερούµενα 0.5 Φθοριούχα 25 Θειϊκά 300 Θειώδη 1.0 Πίνακας 3: Οριακές τιµές για οργανικές ενώσεις και οµάδες ενώσεων Μίγµατα TLV (mg/l) Προσροφούµενες αλογονούχες οργανικές ενώσεις(aox) 0.5 Πτητικοί αλογονωµένοι υδρογονάνθρακες, (VOX) 0.25 Πτητικοί αλογονωµένοι υδρογονάνθρακες, ξεχωριστές ενώσεις 0.05 Οργανικές ενώσεις Αλειφατικοί υδρογονάνθρακες 10 Σαπωνοποιούµενα λίπη και έλαια 125 Πολυκυκυλικοί αρωµατικοί υδρογονάνθρακες (PAH) Αρωµατικές ενώσεις, συνολικά

6 Βενζόλιο Αιθυλοβενζόλιο Τολουόλιο Ξυλόλιο 0.03 Στυρόλιο 0.03 Σηµείωση: Τα υδατικά διαλύµατα που αποµένουν µετά από εκχύλιση µε διχλωροµεθάνιο ή χλωροφόρµιο πρέπει να απορρίπτονται σαν επικίνδυνα απόβλητα (περιέχοντα χλωριωµένους υδρογονάνθρακες, VOX) ή πρέπει να απαερώνονται από την παρουσία VOX µε κατάλληλες µεθόδους (π.χ. εξαέρωση). Επιλεγµένες παρατηρήσεις σχετικά µε την απόρριψη χηµικών αποβλήτων από το εργαστήριο Συνιστάται η αδρανοποίηση των µικρών ποσοτήτων των επικίνδυνων χηµικών αποβλήτων από εξειδικευµένο προσωπικό. Λεπτοµερείς οδηγίες για τις εφαρµοζόµενες µεθόδους περιέχονται στις οδηγίες χειρισµού. Ακολουθούν µερικοί τύποι επικίνδυνων αποβλήτων τα οποία απαντούν συνήθως κατά την εργαστηριακή εργασία. Για το λόγο αυτό δίνονται µερικές πληροφορίες χειρισµού και απόρριψής τους. Χηµικά υπολείµµατα: Σαν χηµικά υπολείµµατα χαρακτηρίζονται µόνον τα υλικά εκείνα τα οποία µπορούν να αποκοµιστούν τα οποία Είναι γνωστής σύστασης, εν ταξινοµούνται σαν εκρηκτικά και εν είναι ραδινεργά. εν πρέπει να περιέχουν συστατικά υψηλής τοξικότητας, όπως πολυχλωριωµένες διβενζοδιοξίνες και φουράνια (PCDD/F), πολυχλωριωµένα διφαινύλια (PCB) ή πολεµικές χηµικές ουσίες.. Οι περιέκτες αποβλήτων πρέπει να επισηµαίνονται κατάλληλα ακόµη και τα µικρά δοχεία. Μικρά δοχεία και δοχεία µε προϊόντα από εργαστηριακά πειράµατα συλλέγονται µαζύ σε περιέκτες για στερεά υλικά και δηλώνονται π.χ. σαν «προϊόντα σύνθεσης από εργαστηριακά 6

7 µαθήµατα ανόργανης χηµείας» Σε περίπτωση άγνωστων χηµικών ουσιών (π.χ. συσκευασία χωρίς εττικέτα) προτείνεται να γίνει εκτίµηση του τύπου της άγνωστης ένωσης. Οι χηµικές ουσίες που ταξινοµήθηκαν σε ορισµένες κατηγορίες αποβλήτων πρέπει να διατεθούν σύµφωνα µε την κατηγορία που ανήκουν. Σαν ένα παράδειγµα. θα εξηγηθεί το υδροχλωρικό οξύ Έχει αποδοθεί στην κατηγορία αποβλήτων «Ανόργανα Οξέα, Μίγµατα Οξέων, και Καυστικά. υλικά Αυτό σηµαίνει ότι το HCl δεν πρέπει να διατεθεί σαν χηµικό υπόλειµµα. Παλαιά αχρησιµοποίητα χηµικά αντιδραστήρια που είναι σε κατάλληλα κλειστά δοχεία µπορεί να προσφερθούν σε άλλες οµάδες και ινστιτούτα για περαιτέρω χρήση. Αυτά µπορεί να αποκοµιστούν µόνο όταν κανένας δεν ενδιαφέρεται για την κατοχή τους Υπάρχει επίσης τρόπος να επιστραφούν τα περισεύµατα από τις χηµικές ουσίες στον παραγωγό τους. Για παράδειγµα η εταιρία Merck προσφέρει την υπηρεσία αυτή µε το όνοµα Retrologistics. Οι µεταφερόµενες χηµικές ουσίες ελέγχονται για την κατάσταση που βρίσκονται και πιστοποιείται ο τύπος και η ποσότητά τους. Το περιεχόµενο µικρών συσκευασιών από καθορισµένες χηµικές ουσίες συγκεντρώνεται σε µεγαλύτερες συσκευασίες. Μετά από ανάλυση και έλεγχο ποιότητας οι ουσίες αυτές χρησιµοποιούνται στην παραγωγή και σύνθεση. Εάν η επαναχρησιµοποίηση δεν είναι εφικτή οι χηµικές αυτές ουσίες αποκοµίζονται σύµφωνα µε τους υπάρχοντες κανονισµούς. Ανόργανα Οξέα, Μίγµατα Οξέων και ιαβρωτικά Υλικά Οι τιµές ph των διαλυµάτων αυτών είναι κάτω από 6. Είναι όξινα υδατικά διαλύµατα τα οποία πρέπει να είναι ελεύθερα από Κυανιούχα (γιατί θα σχηµατιστεί υδροκυάνιο), Αµµωνιακά ιόντα (µέγιστη επιτρεπόµενη τιµή 0.1 mol/l), και Οργανικές ουσίες κάθε τύπου (π.χ. διαλύτες, λίπη και έλαια). Χρησιµοποιηµένα οξέα περιέχοντα νιτρικό οξύ (π.χ. µίγµατα οξέος νίτρωσης) για να απορριφθούν στο αποχετευτικό δίκτυο πρέπει να εξουδετερωθούν και στη συνέχεια να απορριφθούν σαν «απόβλητα νερά πλύσεων». Όξινα διαλύµατα τα οποία δεν περιέχουν βαρέα µέταλλα ή άλλες επικίνδυνες ουσίες εξουδετερώνονται µε ισοµοριακές ποσότητες υδροξειδίου του νατρίου ή όξινου ανθρακικού νατρίου και εν συνεχεία αποχύνονται στο αποχετευτικό δίκτυο του εργαστηρίου. 7

8 Βάσεις, Αλκαλικά Μίγµατα και ιαβρωτικά Υλικά Η κατηγορία αυτή των απόβλητων περιέχει υγρά µε ph µεγαλύτερο του 8. Είναι υδατικά αλκαλικά διαλύµατα τα οποία πρέπει να είναι ελεύθερα από Κυανιούχα, Αµµωνιακά ιόντα (µέγιστη επιτρεπόµενη τιµή 0.1 mol/l), και Οργανικές ουσίες κάθε τύπου (π.χ. διαλύτες, λίπη και έλαια). Αλκαλικά διαλύµατα τα οποία δεν περιέχουν βαρέα µέταλλα ή άλλες επικίνδυνες ουσίες εξουδετερώνονται µε ισοµοριακές ποσότητες υδροχλωρικού οξέος και εν συνεχεία αποχύνονται στο αποχετευτικό δίκτυο του εργαστηρίου. Απόβλητα νερά πλύσεων περιέχοντα µέταλλικά άλατα Η κατηγορία αυτή των απόβλητων περιέχει υδατικά διαλύµατα µεταλλικών αλάτων τα οποία πρέπει να είναι ελεύθερα από Κυανιούχα, Αµµωνιακά ιόντα (µέγιστη επιτρεπόµενη τιµή 0.1 mol/l), και Οργανικές ουσίες κάθε τύπου (π.χ. διαλύτες, λίπη και έλαια). Στην περίπτωση των υδατικών διαλυµάτων της κατηγορίας αυτής είναι δυνατόν να επιτευχθεί µείωση του όγκου εφαρµόζοντας διαδικασίες συµπύκνωσης. Υπολείµµατα από µέταλλα αλκαλίων Κατά τη διάρκεια της ξήρανσης οργανικών διαλυτών προκύπτουν υπολλείµατα από µεταλλικά αλκάλια. Τα υπολλείµατα νατρίου ή καλίου αντιδρούν µε στάγδην προσθήκη αιθανόλης ή ισοπροπανόλης. Τελικά τα διαλύµατα αυτά εξουδετερώνονται και απορρίπτονται σαν διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου. Βαρέα µέταλλα Τα βαρέα µέταλλα σε υδατικά διαλύµατα καταβυθίζονται σαν θειούχα ή ανθρακικά άλατα. Τα προκύπτοντα ιζήµατα διηθούνται, ξηραίνονται και απορρίπτονται σαν στερεά απόβλητα. Απόβλητα περιέχοντα υδράργυρο (στοιχειακό υδράργυρο) Η κατηγορία αυτή αποβλήτων που αποτελείται από στοιχειακό υδράργυρο (π.χ. σπασµένα θερµόµετρα και µανόµετρα, διακόπτες υδραργύρου, λάµπες UV ατµών υδραργύρου, υδράργυρος από αντλίες διάχυσης) συλλέγονται χωριστά. Ο συλλεχθείς χρησιµοποιηµένος 8

9 υδράργυρος θα επεξεργαστεί και θα επανακτηθεί σε ειδικά εργοστάσια. Οι ενώσεις υδραργύρου δεν ανήκουν στην κατηγορία αυτή και θα απορριφθούν σαν «καθαρές χηµικές ενώσεις ( fine chemicals)». ιαλύµατα και απόβλητα περιέχοντα άργυρο Για τις ουσίες αυτές συστήνεται η συλλογή τους µε σκοπό την επεξεργασία τους. Υδροκυανικό οξύ και κυανιούχα Οι ιδιαίτερα τοξικές χηµικές ενώσεις όπως το υδροκυανικό οξύ και τα άλατά του (κυανιούχα) δεν πρέπει να χύνονται στα νερά αποχέτευσης. Πρέπει να αδρανοποιούνται µε οξείδωση. Μια κατάλληλη µέθοδος οξείδωσης των ενώσεων αυτών σε εργαστηριακή κλίµακα γίνεται µε διαλύµατα υποχλωριώδους νατρίου. Με τον τρόπο αυτό σχηµατίζονται µόνον αβλαβείς ενώσεις όπως άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα και ιόντα χλωρίου µέσω των σχηµατιζόµενων ενδιαµέσων κυανικών ενώσεων. Μια εναλλακτική µέθοδος είναι η οξείδωση σε αλκαλικές συνθήκες (ph 10-11) σε άζωτο και διοξείδιο του άνθρακα. Ο έλεγχος της ολοκλήρωσης της οξείδωσης γίνεται µε την ειδική για την περίπτωση συλλογή Merckoquant Cyanide Testkit. Σηµείωση: Η απόρριψη των κυανιούχων δεν πρέπει να γίνεται από τους ασκούµενους φοιτητές του βασικού εργαστηριακού µαθήµατος Χηµείας. Πρέπει να επιβλέπεται από ένα εξειδικευµένο άτοµο (π.χ. τον βοηθό του µαθήµατος). Είναι δυνατόν να σχηµατιστεί υδροκυάνιο ή δικυάνιο από µια ακατάλληλη επεξεργασία. ιαλύτες ελεύθεροι αλογόνου Όλες οι οργανικές ενώσεις µπορούν να απορριφθούν σαν διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου αν τηρούν τις ακόλουθες προϋποθέσεις: Μπορεί να περιέχουν τα στοιχεία C, H, N, Na, O, P, και S. εν πρέπει να υπάρχουν αλογόνα, ακόµη και ανόργανες αλογονούχες ενώσεις όπως άλατα Τα διαλύµατα πρέπει να είναι υγρά σε θερµοκρασία δωµατίου. Εάν είναι στερεά πρέπει να διαλυθούν σε έναν κατάλληλο διαλύτη. Εάν είναι ανάγκη η τιµή του ph πρέπει να ρυθµιστεί στο 6-9. Οι ελεύθεροι αλογόνου διαλύτες εάν είναι δυνατόν πρέπει να ανακυκλώνονται. 9

10 ιαλύτες περιέχοντες αλογόνα Οι αλογονωµένοι διαλύτες πρέπει να συλλέγονται χωριστά και να επεξεργάζονται ή να διατίθενται σε ειδικές εταιρίες. Οι διαλύτες αυτοί απαγορεύεται να αναµιγνύονται µε άλλους. Οργανικές ενώσεις µπορούν να απορριφθούν σαν αλογονωµένοι διαλύτες όταν περιέχουν τα στοιχεία C, H, N, O, P, S, F, Cl, Br, και I, είναι υγρές σε θερµοκρασία δωµατίου, διαλύονται σε ένα κατάλληλο διαλύτη, αν είναι στερεές. Εάν είναι ανάγκη η τιµή του ph πρέπει να ρυθµιστεί στο 6-9. Οι περιέχοντες αλογόνα διαλύτες εάν είναι δυνατόν πρέπει να ανακυκλώνονται. Κύλινδροι πιέσεως (Οβίδες αερίων) Οι κύλινδροι πιέσεως πρέπει να ελέγχονται σε καθορισµένες χρονικές περιόδους σύµφωνα µε τον τύπο του αερίου που περιέχουν. Κάθε κύλινδρος που δεν χρησιµοποιείται πρέπει να παραδίδεται σε µια ειδική εταιρία (συνήθως στον προµηθευτή) 6 εβδοµάδες πριν τη ηµεροµηνία ελέγχου (αποτυπωµένη στο λαιµό του κυλίνδρου). Εάν η ηµεροµηνία ελέγχου έχει περάσει και ο κύλινδρος είναι ακόµη υπό πίεση πρέπει να ακολουθηθούν ειδικοί κανονισµοί µεταφοράς. Κύλινδροι που βρίσκονται υπό πίεση σε τέτοια κατάσταση µπορούν να αποµακρυνθούν ή να επαναχρησιµοποιηθούν από ειδική εταιρία µε ένα υψηλό κόστος. Τα δοχεία εκνεφωµάτων (αεροζόλ) µπορούν να απορριφθούν σε ειδικούς περιέκτες αφού έχουν εκκενωθεί πλήρως. Καθαρισµός εργαστηριακών σκευών Ο καθαρισµός των εργαστηριακών σκευών µετά τη χρήση τους σε χηµικά πειράµατα µπορεί επίσης να είναι µια πηγή επικίνδυνων απόβλητων τα οποία πρέπει να απορριφθούν σύµφωνα µε τους κανονισµούς. Απαγορέυεται ο καθαρισµός να γίνει µε τη χρήση εξαιρετικά εύφλεκτων, πολύ τοξικών, καρκινογόνων, τερατογενών ή µεταλαξιογόνων χηµικών ουσιών. Ακατάλληλοι γαι καθαρισµό είναι ο διαιθυλαιθέρας (εξαιρετικά εύφλεκτος), το βενζόλιο (τοξικό, καρκινογόνο), και ο τετραχλωράνθρακας (τοξικός, καρκινογόνος). Τα οργανικά υπολλείµατα σε εργαστηριακά σκεύη µπορεί να διαλυθούν µε έναν κατάλληλο διαλύτη (π.χ. ακετόνη ή ισοπροπανόλη ή λιγροΐνη) Τα διαλύµατα συλλέγονται και οι διαλύτες ανακυκλώνονται µε απόσταξη. Τα υπολλείµατα της απόσταξης µπορούν να 10

11 απορριφθούν σαν «διαλύτες ελευθεροι αλογόνου» (περιεκτικότητα σε αλογόνα <2 %) ή αντίστοιχα σαν «διαλύτες περιέχοντες αλογόνο (>2 %) Οι ουσίες αυτές δεν πρέπει να χύνονται στο αποχετευτικό δίκτυο! Επίµονοι ρυπαντές µπορούν να κατεργαστούν σε πολλές περιπτώσεις µε κορεσµένο διαλύµα υπερµαγγανικού, το οποίο θα προστεθούν στο δοχείο που πρόκειται να καθαριστεί µε ίδιου όγκου διάλυµα υδροξειδίου του νατρίου (20 % κατά βάρος) Η χρήση χρωµικού οξέος σαν µίγµα καθαρισµού απαγορεύεται επειδή είναι καρκινογόνο! (Η απαγόρευση στη χρήση καρκινογόνων ουσιών ισχύει εάν είναι δυνατή η υποκατάστασή τους). Υπαρχουν και άλλα (αλκαλικά) µέσα καθαρισµού όπως ο σάπωνας ή διάλυµα ΚΟΗ σε ισοπροπανόλη (να σηµειωθούν οι οδηγίες πρόληψης πυρκαγιάς) και εµπορικά διαθέσιµα µέσα καθαρισµού όπως το Extrane (Merck), το οποίο συχνά καθαρίζει οργανικά υπολλείµατα παρουσία αέρα. Κατά τη χρήση ισχυρά αλκαλικών λουτρών πρέπει να φοριούνται προστατευτικά γυαλιά και γάντια. Πρέπει να αποφεύγεται κάθε επαφή µε τα υλικά αυτά του δέρµατος και των µατιών. Τα χρησιµοποιηµένα διαλύµατα του καθαριστικού Extant είναι συνήθως βιοαποικοδοµήσιµα. Αν όµως κατά τη διάρκεια των πλύσεων έχουν µολυνθεί µε επικίνδυνες χηµικές ουσίες για το περιβάλλον πρέπει να εξουδετερωθούν και να αποµακρυνθούν σαν «διαλύµατα περιέχοντα άλατα». Ανόργανα υπολλείµατα (π.χ. άλατα), αν είναι αναγκαίο, διαλύονται σε αραιά οξέα ή βάσεις. Ισχυρά οξειδωτικά, όπως το πυκνό θειϊκό οξύ, το πυκνό νιτρικό οξύ, το υπεροξείδιο του υδρογόνου µπορούν να χρησιµοποιηθούν µόνο όταν τα άλλα µέσα καθαρισµού δεν είναι αποτελεσµατικά. Πως εκτελείται στην πράξη η απόρριψη των εργαστηριακών απόβλητων? Ακολουθώντας ένα πείραµα από το ΝΟΡ σαν παράδειγµα θα φανεί ποιά κλάσµατα αποβλήτων σχηµατίζονται και πως θα αποµακρυνθούν κατάλληλα. Παράδειγµα: NOP-No Νίτρωση του Τολουολίου σε 4-νιτροτολουόλιο, 2-νιτροτολουόλιο και 2,4- δινιτροτολουόλιο 11

12 Επεξεργασία αποβλήτων Κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας των προϊόντων προκύπτουν τα ακόλουθα κλάσµατα τα οποία θα επεξεργαστούν σαν εργαστηριακά απόβλητα: Α. Οξύ νίτρωσης και παγωµένο νερό Μετά την εκχύλιση του προϊόντος και του διαχωρισµού της οργανικής φάσης προκύπτει ένα ισχυρά όξινο υδατικό διάλυµα (ph 1) που οφείλεται στα υπάρχοντα ανόργανα οξέα (νιτρικό και θειϊκό οξύ). Τα απόβλητα αυτά του νιτρικού οξέος θα εξουδετερωθούν και θα αποµακρυνθούν σαν επικίνδυνα απόβλητα της κατηγορίας «απόνερα και νερά πλύσεων». Η εξουδετέρωση µπορεί να εκτελεστεί µε ισοµοριακή ποσότητα υδροξειδίου του νατρίου ή όξινου ανθρακικού νατρίου (χρειάζεται προσοχή από την έκλυση διοξειδίου του άνθρακα). B. ιαλύµατα όξινου ανθρακικού νατρίου και νερού από ουδέτερα εκπλύµατα Η αλκαλική φάση µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την εξουδετέρωση των αναφερθέντων παραπάνω όξινων διαλυµάτων και εν συνεχεία αποµακρύνονται σαν επικίνδυνα απόβλητα της κατηγορίας «απόνερα και νερά πλύσεων». Γ. Χρησιµοποιηµένα µέσα ξήρανσης (θειϊκό νάτριο) Το χρησιµοποιηµένο θειϊκό νάτριο για την ξήρανση της οργανικής φάσης µετά τη διήθηση και αποµάκρυνση του διαλύτη (π.χ. µε εξάτµιση) θα συλλεγεί σε ένα δοχείο για χρησιµοποιηµένα µέσα ξήρανσης. Αργότερα µπορούν να αποµακρυνθούν σαν ανόργανα στερεά.. Αποστάγµατα κυκλοεξανίου από τον περιστρεφόµενο εξατµιστή Οι χρησιµοποιηµένοι διαλύτες συλλέγονται χωριστά και θα επεξεργαστούν από καιρού εις καιρόν µε απόσταξη. E. Μητρικό υγρό από ανακρυστάλλωση Tα υπολείµατα των µητρικών υγρών που περιέχουν µεθανόλη ή αιθανόλη µπορούν να αποµακρυνθούν σαν διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου. Εάν υπάρχει µεγάλη ποσότητα µητρικού υγρού συλλέγεται και µπορεί να χρησιµοποιηθεί για την ανάκτηση των διαλυτών.µεθανόλη ή αιθανόλη. 12

13 ΣΤ. Υπολλείµατα απόσταξης στον αποστακτήρα Τα υπολλείµατα απόσταξης στον αποστακτήρα και τα οργανικά υπολλείµατα στις φιάλες διαλύονται σε ακετόνη. Τα διαλύµατα αυτά αποµακρύνονται σαν χρησιµοποιηµένοι διαλύτες ελεύθεροι αλογόνου. Πορείες απόρριψης: Τι ακολουθεί µε τα συλλεχθέντα απόβλητα? Μια πιθανή πορεία απόρριψης εργαστηριακών αποβλήτων θα δοθεί σε ένα παράδειγµα. Μετά τη συλλογή των εργαστηριακών απόβλητων από τα διάφορα εργαστήρια και ινστιτούτα ενός πανεπιστήµιου οι περιέκτες συλλογής και οι αρχικές φιάλες (για τις καθαρές χηµικές ουσίες) που χρησιµοποιούνται σαν δοχεία µεταφοράς µεταφέρονται σε µια προσωρινή αποθήκη. Συνιστάται να µεταφέρονται οι περιέκτες αποβλήτων στην προσωρινή αποθήκη κατά ορισµένες χρονικές περιόδους για να µειώνονται οι ποσότητες αποβλήτων στα εργαστήρια. Εάν η προσωρινή αποθήκη δεν βρίσκεται κοντά (στο ίδιο µέρος) τα επικίνδυνα απόβλητα πρέπει να µεταφερθούν από το οδικό δίκτυο µε ειδικά οχήµατα (µετά την «Οδηγία για Οδικές και Σιδηροδροµικές Μεταφορές Επικίνδυνων Εµπορευµάτων» GGVS/E) Εάν τα απόβλητα αυτά αποκοµίζονται από µια ειδική εταιρία απόρριψης τότε η θέση µεταφοράς για τα απόβλητα αυτά είναι το όχηµα συλλογής. εν θα γίνονται ξαναγεµίσµατα στις προσωρινές αποθήκες για να αυξηθεί ο όγκος των επιµέρους τύπων αποβλήτων (εκτός της περίπτωσης ατυχηµάτων). Υπάρχει πάντα ο κίνδυνος εξώθερµων αντιδράσεων ή εκποµπής πτητικών ουσιών (π.χ. από χρησιµοποιηµένους διαλύτες) γιαυτό απαιτούνται αυξηµένα µέτρα ασφάλειας στις προσωρινές αποθήκες. 13

14 Εικ. 1: Εικόνα µιας προσωρινής αποθήκης. Μποστά είναι άδεια βαρέλια τα οποία βρίσκονται χωριστά από τα αποθηκευµένα χηµικά απόβλητα (στην πίσω πλευρά) Τα απόβλητα πρέπει να αποθηκεύονται χωριστά από τα χρήσιµα υλικά, π.χ. να υπάρχει µια απόσταση ασφάλειας µεταξύ τους (Εικ.1). Σε περίπτωση διαρροής, το περιεχόµενο των περιεκτών δεν πρέπει να φθάσει σε άλλη περιοχή της προσωρινής αποθήκης. Για το λόγο αυτό πρέπει να ληφθούν τεχνικά µέτρα σύµφωνα µε την κατάσταση και τη σύσταση των αποθηκευµένων απόβλητων. Όλοι οι περιέκτες που µεταφέρονται στην προσωρινή αποθήκη αρχικά επιθεωρούνται και υπόκεινται σε οπτικό έλεχγο. Ο παραγωγός των απόβλητων πρέπει να συµπληρώσει ένα έγγραφο απόρριψης το οποίο θα περιέχει µια νοµικά δεσµευτική δήλωση απόβλητων. Τα απόβλητα θα ζυγιστούν κατά την παραλαβή. Μικρές ποσότητες απόβλητων θα ταξινοµηθούν σε επιµέρους κατηγορίες απόβλητων και θα συσκευαστούν. Στη συνέχεια θα αποθηκευτούν σε ορισµένη θέση µε όµοιους τύπους απόβλητων. Το περιεχόµενο των µονάδων συσκευασίας θα καταχωρηθεί σε µια συνοδευτική λίστα µαζύ µε τα ονόµατα των απόβλητων, τους κωδικούς UN (κώδικες τεσσάρων ψηφίων για τα επικίνδυνα εµπορεύµατα, τα οποία εµφανίζονται σε πορτοκαλί πινακίδες των οχηµάτων µεταφοράς επικίνδυνων εµπορευµάτων), το µέγεθος των συσκευασιών και τις πηγές προέλευσης. Το πρωτότυπο αντίγραφο της συνοδευτικής λίστας θα παραµείνει στο πρωτότυπο αρχείο της προσωρινής αποθήκης. Ένα αντίγραφο θα επιδοθεί στην εταιρία 14

15 αποκοµιδής µε σκοπό να αιτηθεί το πιστοποιητικό αποδοχής, και ένα άλλο αντίγραφο θα επισυναφθεί στην µονάδα συσκευασίας των απόβλητων. Τα εξερχόµενα απόβλητα από την προσωρινή αποθήκη θα καταχωρηθούν σε ένα πρόγραµµα διαχείρισης αποβλήτων ενός υπολογιστή. Οι φάκελλοι αυτοί δεδοµένων χρησιµοποιούνται σαν αρχεία εργασίας αποθήκευσης και πιστοποίησης. Ισοσταθµίζουν το αποθηκευµένο απόθεµα και διαχειρίζονται τις διατιθέµενες αποδείξεις και τα συνοδευτικά έγγραφα. Για να λειτουργήσει η προσωρινή αποθήκη απαιτείται µια εργαστηριακή µονάδα για να ελέγχει τα τυχαία δείγµατα αποβλήτων για να πιστοποιεί τη δήλωση του παραγωγού των αποβλήτων. Εικ. 2: Εικόνα των κλειστών περιεκτών ASP αποθήκευσης και µεταφοράς απόβλητων. Οι περιέκτες θα συλλεγούν από διαπιστευµένες εταιρίες αποκοµιδής σε τακτά χρονικά διαστήµατα. Οι µικρές συσκευασίες, εάν είναι ανάγκη, θα συσκευαστούν µαζύ σε µεγαλύτερες συσκευασίες µεταφοράς, θα φορτωθούν σε ειδικά οχήµατα και θα µεταφερθούν στις µονάδες αποκοµιδής. Θα πρέπει να τηρούνται οι ειδικές οδηγίες του κανονισµού «Οδηγία για Οδικές και Σιδηροδροµικές Μεταφορές Επικίνδυνων Εµπορευµάτων» (GGVS/E) 15

16 Η µεταφορά µπορεί γίνει απλούστερα αν ο περιέκτης αποθήκευσης στην προσωρινή αποθήκη χρησιµοποιηθεί για την ίδια τη µεταφορά. Αυτό µπορεί να γίνει µε τη χρησιµοποίηση ενός περιέκτη ASP, ο οποίος επιτρέπεται για αποθήκευση και µεταφορά αποβλήτων. Τα µεταφερόµενα απόβλητα στην προσωρινή αποθήκη θα ελεγχθούν και θα αποθηκευτούν άµεσα στους περιέκτες αυτούς (Εικ. 2 και 3). ΑSP σηµαίνει περιέκτες συλλογής για λασπώδη απόβλητα (Collection Container for Pasty Wastes) τα οποία µπορεί να περιέχουν λασπώδη και/ή στερεά υλικά, και επιτρέπεται επίσης για συλλογή µικρών δοχείων τα οποία µπορεί να περιέχουν υγρά απόβλητα. Οι περιέκτες αυτοί είναι για το λόγο αυτό, συστήµατα µεταφοράς και είναι ουσιαστικά ασφαλείς, λόγω του σχεδιασµού τους και των τεχνικών προδιαγραφών κατασκευής τους για αποθήκευση και µεταφορά απόβλητων. Εικ. 3: Ανοικτός περιέκτης ASP µε κάνιστρα συλλογής Για την χωριστή αποθήκευση των διαφορετικών τύπων αποβλήτων σύµφωνα µε τις κατηγορίες επικινδυνότητας (εύφλεκτα υγρά, εργαστηριακά υπολείµµατα οργανικών ενώσεων, εργαστηριακά υπολείµµατα ανόργανων ενώσεων, οξέα, βάσεις), υπάρχουν τεσσάρων είδών περιέκτες ASP. Κρατείται σαν απόθεµα ένας ακόµη περιέκτης ASP. Μετά την πλήρωση ο περιέκτης ASP θα µεταφερθεί σε ένα ειδικό όχηµα µεταφοράς στη µονάδα αποκοµιδής. 16

17 Επεξεργασία των επικίνδυνων απόβλητων προς τις ειδικές εταιρές αποκοµιδής Τα υγρά απόβλητα θα αποτεφρωθούν σε µονάδες αποτέφρωσης υψηλής θερµοκρασίας. Το εκτός αερίων σύστηµα επεξεργασίας στις µονάδες αυτές εµποδίζει την εκποµπή επικίνδυνων ρυπαντών στο περιβάλλον. Αντλήσιµα ανόργανα απόβλητα επεξεργάζονται σε αναδευόµενους αντιδραστήρες σε µερικά στάδια µε κατάλληλα αντιδραστήρια. Μερικά από τα επικίνδυνα συστατικά (π.χ. βαρέα µέταλλα) καταβυθίζονται σαν στερεά και εν συνεχεία διαχωρίζονται από την υγρή φάση µε µια θαλαµωτή φιλτρόπρεσσα. Η λαµβανόµενη ιζηµατολάσπη θα αποκοµιστεί σε µια επιχωµάτωση επικίνδυνων αποβλήτων ή σε µια υπόγεια τοποθεσία απόρριψης.τα διηθήµατα από την θαλαµωτή φιλτρόπρεσσα θα εξουδετερωθούν και εν συνεχεία θα αποδοθούν στις µονάδες επεξεργασίας ληµάτων. Για λόγους ασφάλειας της ποιότητας και ελέγχου τήρησης των οριακών τιµών απαιτείται ο αναλυτικός έλεγχος. Σαν παράδειγµα ακολουθούν µερικά µέτρα επεξεργασίας για αντλήσιµα ανάργανα απόβλητα: Τα κυανιούχα οξειδώνονται σε ισχυρά αλκαλικό περιβάλλον (ph > 12) µε υποχλωριώδες νάτριο σε κυανικά και τελικά σε διοξείδιο του άνθρακα και άζωτο.είναι επίσης δυνατόν τα κυανιούχα να οξειδωθούν σε τεχνικό επίπεδο µε όζον. Τα νιτρώδη οξειδώνονται µε υπεροξείδιο του υδρογόνου σε ασθενώς όξινο περιβάλλον σε νιτρικά (ph ). Το χρώµιο (VI) (χρωµικά) ανάγεται σε χρώµιο (ΙΙΙ) µε πυροθειώδες νάτριο σε ισχυρά όξινο περιβάλλον (ph 2). Τα φθοριούχα καταβυθίζονται στο ελάχιστα διαλυτό φθοριούχα ασβέστιοµε την προσθήκη ασβεστοπολτού. Τα βαρέα µέταλλα καταβυθίζονται σαν υδροξείδια σε αλκαλικό περιβάλλον ή σαν σουλφίδια σε όξινο περιβάλλον. 17