إدارة النفايات الكيميائية والتخلص منها

Présentation au sujet: "إدارة النفايات الكيميائية والتخلص منها"— Transcription de la présentation:

1 إدارة النفايات الكيميائية والتخلص منها
1

2 إدارة النفايات النفايات غير الخطيرة
خطوط إرشادية عامة - التخزين – التغليف فئات خاصة نفايات المعادن نفايات مشعة ومختلطة نفايات بيولوجية نفايات غير معروفة المعالجة في الموقع 2 2

3 إدارة النفايات: النفايات غير الخطيرة
لا يعتبر الزيت المستخدم (غير الملوث) نفايات خطيرة. ضع ملصق على الحاويات ”زيت مستخدم“ وليس ”نفايات خطيرة“. معدات الحماية الشخصية غير الملوثة (قفازات، خرقة) الأواني الزجاجية المغسولة ثلاث مرات (قوارير، ماصات، أدوات التنقيط) الأملاح (KCI، NaCI، Na2CO3) السكريات – الأحماض الأمينية المواد الخاملة (مادة الراتينج غير الملوثة والهلام) 3 3

4 إدارة النفايات: خطوط إرشادية عامة
أمن منطقة التخزين وأغلقها علق إشارات لتحذير الآخرين زود المنطقة بتهوية جيدة وفر طفايات حريق وأجهزة إنذار وعدة إراقة وفر معدات الحماية الشخصية الملائمة وفر محطة غسل العينين ومحطات حمامات السلامة لا تعمل وحدك Chemical waste needs to be stored and handled correctly, too. 4 4

5 إدارة النفايات: خطوط إرشادية عامة
تأكد من عدم وجود تسرب، طوّق المنطقة إن أمكن ضع ملصق على كافة المواد الكيميائية والحاويات والقوارير افصل المواد الكيميائية غير المتوافقة اعمل على فصل أسطوانات الغاز اعمل على فصل المواد المشعة اعرف المدة الممكن فيها تخزين النفايات حدد وقت الالتقاط بشكل جيد Dyke area means to build up secondary containment to keep spills from spreading. Storage time mostly regulatory requirement in US. But some things don’t age gracefully as waste, either (such as peroxides). 5 5

6 النفايات – خطوط إرشادية للتخزين
يجب ألا تتفاعل الحاوية مع النفايات التي يتم تحزينها (مثلاً، لا يجب تخزين الهيدروفلوريك في الزجاج) يمكن خلط النفايات المتشابهة إذا كانت متوافقة إن أمكن، لا يجب خلط النفايات ذات فئات المخاطر غير المتوافقة (مثلاً، المذيبات العضوية مع المؤكسدات) يجب حفظ الحاويات وهي مغلقة إلا أثناء التحويلات الفعلية. لا تترك الفينيل في حاوية نفايات خطيرة. يمكن وضع الحاويات الكيمائية التي تم غسلها 3 مرات وتم تجفيفها في الهواء في منطقة جيدة التهوية في النفايات أو أن تتم إعادة تدويرها. 6 6

7 إدارة النفايات: خطوط إرشادية عامة
يمكن أن تتسبب معادن معينة بمشكلات لها علاقة بالتخلص عند مزجها مع سوائل قابلة للاشتعال أو سوائل عضوية أخرى. يمكن أن يتراكم الضغط في وعاء النفايات يمكن حدوث تآكل في وعاء التخزين يعتبر الاحتواء الثانوي ضرورياً يمكن لحاويات النفايات الزجاجية أن تنكسر 7 7

8 إدارة نفايات خطيرة Barrels have clearly been sitting around too long. They are rusty, bulging, not labeled. Bulging indicates unknown chemistry is going on inside. Photo credit Doug Walters 8 8

9 فيديو- حريق في منشأة فضلات أبكس
9

10 الممارسة المثلى – السيطرة على العنصر المجهول
اجتمع بأحد الأشخاص الموجودين حديثاً في المختبر قبل أن تنتقل إلى وظيفة جديدة قد يكون هذا الشخص موظف جديد أو طالب جديد ضع ملصق على كافة المواد الكيميائية والعينات بشكل حذر ضع ملاحظات في دفتر المختبر المشترك تخلص من كافة المواد الكيميائية غير اللازمة أو الزائدة عن الحاجة ضعها في ببرنامج تبادل المواد الكيميائية تخلص منها كنفايات خطيرة لا تخلف وراءك أي مادة كيميائية ما لم يكن هناك اتفاق لفعل ذلك Before moving out of a work area or leaving, go through the laboratory or work area with your supervisor or the new occupant to determine which chemicals need disposal and to identify anything that is ambiguously labeled. When relocating from one work area to another, do not leave any chemicals behind unless specific arrangements have been made with the new occupant. 10 10

11 إدارة النفايات إعادة التدوير، إعادة الاستخدام، إعادة التقطير، إن أمكن
تخلص بالإحراق، إن أمكن الإحراق لا يشبه الحرق المفتوح Recycle/reuse depends on specific process, especially scale. 11 11

12 الانبعاثات الناتجة عن الإحراق
إزاء الحرق المفتوح الحرق المفتوح (µg/kg) حارقة نفايات محلية PCDDs 38 0.002 PCDFs 6 Chlorobenzenes 424150 1.2 PAHs 66035 17 VOCs Burn barrel temperatures rarely exceed 500 degrees F so combustion is incomplete. Municipal incinerators operate at 2,200 degrees F to insure complete combustion and they use efficient filters to reduce harmful emissions. Pound for pound-garbage burned in a burn barrel, gives off twice as many furans, 17 times as much dioxin, and 40 times as much ash as a municipal incinerator. A 1997 EPA study shows that two to forty households burning garbage produce as much dioxin as a 200 ton/day municipal incinerator. Wisconsin DNR Source: EPA/600/SR-97/134 March 1998 12 12

13 يتم تغليف نفايات المختبر بحاويات صغيرة
تتألف حزم المختبر من حاويات صغيرة من النفايات المتوافقة، يتم تغليفها في مواد قادرة على الامتصاص رزم مختبر مفصولة في منشأة نفايات خطيرة 13 13

14 إدارة النفايات: خدمة التخلص من النفايات
هل خدمة التخلص من النفايات عمل مرخص؟ كيف سيتم نقل النفايات؟ كيف سيتم تغليف النفايات؟ أين سيتم التخلص من المواد؟ كيف سيتم التخلص منها؟ احتفظ بسجلات مكتوبة I don’t know how you generally dispose of chemicals, but you generally don’t want to contribute to this sort of thing. 14 14

15 إعادة تدوير البطاريات والتخلص منها
النفايات الخطيرة حمض الرصاص (pb) – إعادة تدوير (90% بطاريات سيارات) رصاص مختوم (pb) – إعادة تدوير حبة أكسيد الزئبق (HgO)، حبة أكسيد الفضة (AgO) – تتم إعادة تدويره من قبل العاملين في المجوهرات إعادة تدوير كادميوم النيكل (NiCd) النفايات غير الخطيرة إعادة تدوير هيدرايد معدن النيكل (Ni-MH) الكربون – الزنك قلوي حبة زنك - إير 15 15

16 التخلص من الزئبق اجمع الزئبق السائل النقي في حاوية قابلة للإغلاق. ضع عليها ملصق ”زئبق للاستخلاص“ ضع موازين الحرارة المكسورة وفضلات الزئبق في حقيبة بلاستيكية قوية وقابلة للإغلاق، جرة بلاستيكية أو زجاجية. ضع ملصق على الحاوية ”نفايات خطيرة – فضلات إراقة زئبق“ لا تستخدم مكنسة الشفط العادية لتنظيف إراقة الزئبق – هذا يلوث مكنسة الشفط، والحرارة تجعل الزئبق يتبخر لا تستخدم مكنسة عادية لتنظيف الزئبق – هذا سينشر حبات أصغر – يلوث المكنسة Special mercury spill kits should be used 16 16

17 النفاية المختلطة: المواد الكيميائية المشعة
يجب الحد من هذه النفايات – تنظيمات صارمة بشأنها الجامعات، المستشفيات مادة مشعة منخفضة المستوى مع مادة كيميائية خليط من المواد الوميضية نفايات هلام استشراد كهربائي بحث الطاقة النووية مادة مشعة ذات مستوى عالي ومنخفض مع مادة كيميائية رصاص ملوث بمواد مشعة Mixed wastes are very highly regulated and should be minimized Several suggestions for this are: Use microscale chemical techniques Use disposable plastic liners in lead containers to prevent lead contamination Substitute a nonhazardous scintillation fluid –biodegradable or sewer disposable Substitute enriched stable isotopes and use ICP-MS rather than counting methods (example 18O rather than 19O, 2H rather than 3H) Use nonradioactive assays (scintillation proximity assays) Substitute shorter half life radionuclides For a full set of techniques look in “Multihazardous Waste” Section 7C in Prudent Practices in the Laboratory: Handling and Disposal of Chemicals,” National Academy Press, 1995 17 17

18 النفايات المختلطة (كيميائية – بيولوجية)
النفايات الطبية الدم والنسيج الأطراف الحادة – الإبر، المشارط الزجاج الملوث، معدات الحماية الشخصية ضعه في جهاز التعقيم بالبخار أو قم بتعقيمه تبييض المواد غير المتوافقة بجهاز التعقيم بالبخار لا تضع السوائل القابلة للاشتعال في جهاز التعقيم بالبخار قم بالإحراق Procedures for biological waste should be followed with special attention to infectious wastes. In the USA sewer discharge is permitted for some body fluids but close attention should be paid to hygiene and good laboratory practices. Tissues and animal carcasses are best disposed of by incineration. They should be kept refrigerated before disposal since they are putrescible. 18 18

19 نفايات مختلطة (مشعة – بيولوجية)
النفايات الطبية عقم المواد الحيوية ذات الخطورة العالية للحد من مخاطر المناولة دع النظائر ذات الحياة القصيرة تتحلل وبعد ذلك استخدم البالوعة الصحية التخزين المبرد للنفايات القابلة للتحلل (الجثث – النسيج) عقم ملابس المختبر وضعها في جهاز التعقيم بالبخار وتعامل معها كمواد مشعة ذات خطورة منخفضة يمكن إحراق نفايات المواد المشعة ذات المستوى المنخفض في الموقع (المواد الحادة أيضاً) These wastes do not have a hazardous waste component but comprise a stream of lab waste in the university or hospital laboratory environment. Major isotope is 99Mo or 99Tc for single photon emission tomography (SPECT) analysis and Fluorodeoxyglucose (18F) for positron emission tomography (PET) 19 19

20 النفايات المجهولة ”غير المعروفة“
تجنبها إن أمكن - - تستوجب التحليل قبل التخلص منها! الفحص المسبق هل يوجد كريستال؟ (تشكيل محتمل للبيروكسايد) مواد مشعة (عداد غيغر) نفايات حيوية؟ (راجع التاريخ) الفحص تهيأ للأسوأ – ارتدي عدة القفازات والنظارات وغطاء الرأس قابلية للتفاعل مع الهواء قابلية للتفاعل مع الماء القابلية للاشتعال القابلية للتآكل 1. Air reactivity Pour a small amount (a few drops or crystals) of the material into your container in the hood. If the material is air reactive, a reaction will be apparent within 30 seconds and should be labeled "UI#7078-Characterized Waste-Air Reactive." If not air reactive, proceed to step two. 2. Water reactivity Pour a small amount (a few drops or crystals) of the material into your container in the hood. Using a wash bottle filled with water, add a few drops of water to the compound. If the material is water reactive, a reaction will be apparent within a few seconds. If reactive, label the container "UI#7079-Characterized Waste-Water Reactive"; if not, proceed to step three. Note: Steps 3 and 4 should both be performed if classification is not determined in steps 1 or 2. 3. Corrosivity Obtain the pH of the sample using pH paper or a pH meter. Record the pH to the nearest whole number on the container label. 4. Flammability (Perform only on liquids) Pour a few drops of the material into your container in the hood. Hold the dish over a Bunsen burner for a few seconds. If the material has not started burning, hold the flame from the burner in direct contact with the material. If the material has not started burning after 10 seconds of direct contact with the flame, it is considered to be not flammable. Labeling containers a. If steps 1 or 2 are positive, label container as instructed above. b. If steps 1 and 2 are negative, label the container according to the following: If flammable and pH = 3-11: "UI#7080- Characterized Waste-Flammable" If flammable and pH = 2 or less: "UI#7083- Characterized Waste-Flammable, Acid" If flammable and pH = 12 or more: "UI#7084- Characterized Waste-Flammable, Base" If not flammable (or solid) and pH = 2 or less: "UI#7081- Characterized Waste-Acid" If not flammable (or solid) and pH = 12 or more: "UI#7082-Characterized Waste-Base" If not flammable (or solid) and pH = 3-11: "UI#7085- Characterized Waste-Other" c. Any other information about the contents of the container should also be shown on the container. 20 20

21 تحديد خصائص النفايات المجهولة *
الوصف الفيزيائي – قابلية التفاعل مع الماء – قابلية الذوبان في الماء معلومات عن الحموضة والتحييد وجود: مادة مؤكسدة السلفيد أو السيانيد الهالوجينات مواد مشعة مخاطر حيوية مواد سامة الممارسات الحكيمة في المختبر: مناولة المواد الكيميائية والتخلص منها“، صحيفة الأكاديمية الوطنية، 1995 القسم 7.B.1 4 criteria ignitability, corrosivity, reactivity and toxicity “Disposal Parameters”: RCRA (Resource Conservation and Recovery Act) METHODS OF ANALYSIS Metals byEPA Methods 6010/7000 Benzene by EPA Method 8021 on the TCLP (Toxicity Characteristic Leaching Procedure) extract as prepared by EPA Method 1311; Total Petroleum Hydrocarbons (TPH); Ignitability (USEPA method 1030); Corrosivity (USEPA method 9045); and Polychlorinated Biphenyls (PCB's) (by USEPA method 8082). 21 21

22 إدارة النفايات: وضعها في الصرف الصحي؟
إذا ما كان مسموحاً في القانون: قم بتثبيط وتحييد بعض النفايات السائلة بنفسك مثل، الأحماض والقواعد لا تجعل أنابيب الصرف تتآكل/ تصدأ خففها بالكثير من الماء بينما تصبها في المصرف تأكد من ألا تشكل مواد أكثر خطورة تحقق من الكتب المرجعية، الأدبيات العلمية، والإنترنت So NaOH + HCl = salt water is safe, but dumping KCN down the drain probably isn’t a good idea. Have been a number of incidents in which people poured solvent down the drain that have been “dried” with sodium metal, that unfortunately still had some sodium in it, resulting in fires. Another example of forming more hazardous substances could be the bleach + ammonia => chloramine reaction. 22 22

23 Recyclage et traitement des déchets au site
23

24 Gestion des déchets : recyclage
Recyclage par redistribution Recyclage des métaux Or-mercure-plomb-argent Recyclage des solvants Nettoyer en vue d'une réutilisation Évaporateur rotatif Distiller pour purifier Recyclage des huiles Recyclage des déchets électroniques 24 24

25 Recyclage chimique Réutilisation par d'autres personnes au sein de l'organisation ou de la communauté. Programme d'échange de produits chimiques actifs Se garder d'accepter des produits chimiques inutilisables Réutilisation dans des expériences de laboratoire En échange d'un crédit auprès des fournisseurs, si cela a été convenu au préalable 25 25

26 Ce qui ne doit pas être recyclé
Les bouteilles de gaz ayant dépassé la date de leur essai en pression Les pipettes et les seringues jetables usagées Les produits chimiques et les trousses de dosage ayant dépassé la date d'expiration Les produits chimiques manifestement dégradés Les tuyaux, les gants et les chiffons usagés Et les autres? 26 26

27 Qu'est-ce qui doit être recyclé ou redistribué ?
Les produits chimiques en excès non ouverts La verrerie de laboratoire en excès (inutilisée ou propre) Les produits consommables sans péremption Les solvants qui peuvent être purifiés Pureté plus faible convenant à une utilisation secondaire ? Métaux précieux ou toxiques Hg, Ag, Pt, Pd, Au, Os, Ir, Rh, Ru Et les autres ? 27 27

28 Recyclage chimique - Métaux précieux
Pour une réutilisation au laboratoire ou pour un échange Nécessite des connaissances en chimie pour la réutilisation au laboratoire Récupérer à partir d'une solution - évaporer puis Enflammer (Au, Pd, Pt) Réduire avec du NaBH4 pour obtenir une poudre métallique ou par déposition autocatalytique (Pt, Au, Pd, Ag, Rh) Électrogalvaniser Échange d'ions avec récupération des métaux, puis calcination Source : Handbook of Laboratory Waste Disposal, Pitt &Pitt, John Wiley, 1986 28 28

29 Recyclage chimique - Argent
Récupération à partir du test de demande chimique en oxygène (DCO) Acidification et précipitation sous forme d'AgCl Récupération à partir d'une solution de fixage photographique Précipitation sous forme de sulfure Précipitation avec la TMT (trimercapto-s-triazine) Électrolyse (terminale et en ligne) Remplacement de métal (cartouches contenant du fer) Échange d'ions De nombreuses entreprises rachèteront l'argent récupéré 29 29

30 Recyclage chimique - Mercure
Le mercure peut être récupéré en vue d'une utilisation ultérieure au laboratoire ou en vue du recyclage par un vendeur Enlever les particules en suspension et l'humidité en laissant égoutter lentement à travers un papier filtre conique Ne jamais distiller le Hg au site 30 30

31 Les solvants peuvent être récupérés par distillation
Les points d'ébullition doivent être très différents Les azéotropes peuvent empêcher la séparation Des dangers sont parfois créés Certains solvants ne requièrent pas une séparation complète Matériel destiné à la séparation 31 31

32 Recyclage des solvants – conseils généraux
Le recyclage des solvants nécessite des précautions particulières et une bonne organisation Garder les solvants isolés avant la séparation (solvant à un seul produit) Pas d'impuretés inutiles dues à une manipulation négligente Nécessite un bon étiquetage Une petite quantité du mauvais produit chimique peut faire échouer la séparation souhaitée Prendre des précautions pour ne pas concentrer les peroxydes 32 32

33 Recyclage des solvants – conseils généraux
Le recyclage des solvants nécessite des précautions particulières et une bonne organisation Essayer d'autres procédés de purification avant la distillation Conversion en précipité Conversion en produit soluble dans l'eau Utilisation d'un adsorbant Requière une différence entre les points d'ébullition > à 10°C Peut former des azéotropes* eau / éthanol (100°C / 78,3°C) cyclohexane / isobutanol (81°C / 108°C) Mélange de 4 solvants non pratique La distillation peut être intégrée au programme d'études * Consulter le manuel intitulé « CRC Handbook of Chemistry and Physics » pour la liste des azéotropes 33 33

34 Recyclage des solvants - efficacité faible
Un évaporateur rotatif peut être utilisé pour le prétraitement La distillation des matières toxiques peut être évitée Peut être suffisant si la pureté n'est pas primordiale Séparation du solvant et des solides 34 34

35 Recyclage des solvants – données de base
Taux de reflux PT 120 25 80 24 40 21 20 16 10 4 5 Distillat Reflux Les taux de reflux plus importants conduisent à une meilleure efficacité de la séparation PT = plateaux théoriques 35 35

36 Recyclage des solvants - efficacité moyenne
Même les alambics haute efficacité ne sont pas parfaits La distillation continue est meilleure que la distillation par lots pour de grands volumes Contrôler le reflux Surveiller la température du chapeau Réduire les pertes de chaleur pour atteindre un meilleur rendement Ne pas laisser fonctionner un alambic jusqu'à dessiccation Utiliser des régulateurs d'ébullition mais ne pas les ajouter lorsque le solvant est chaud Exemple : Colonne de 200 mm de long destinée à séparer le benzène et le toluène Garniture PT Vide 0,5 Garniture épaisse 1 Garniture fine 5 PT = plateaux théoriques 36 36

37 Schéma de colonnes de distillation garnies et à bande tournante
Schémas de B/R Instruments: 37 37

38 Points d'ébullition des solvants usuels (°C)
Halogénés Dichlorométhane 40 CH2Cl2 Chloroforme 61,6 CH3Cl Tétrachlorure de carbone 76,5 CCl4 Trichloroéthane 87 C2H3Cl3 Perchloroéthylène ou tétrachloroéthylène 121 C2Cl4 Trichloroéthylène C2HCl3 Trichlorobenzène (TCB) 208,5 C6H3Cl3 38 38

39 Points d'ébullition des solvants usuels (°C)
Oxygénés Acétone 56,1 C3H6O MEC (Méthyléthylcétone) 79,6 C4H8O Acide acétique 118,1 C2H4O2 Acétate d'éthyle 77 C4H8O2 Éthylène glycol 197 C2H6O2 Propylène glycol 187 C3H8O2 Éther éthylique 34,5 C4H10O THF (tétrahydrofurane) 66 MIBC (Méthylisobutylcétone) 116,8 C6H12O 39 39

40 Points d'ébullition des solvants usuels (°C)
Oxygénés (suite) Méthanol 64,5 CH4O Éthanol 78,3 C2H6O n-Propanol 97 C3H8O Isopropanol 82,5 n-Butanol 117,2 C4H10O Butan-2-ol 99,5 40 40

41 Points d'ébullition des solvants usuels (°C)
Hydrocarbures n-Pentane 36,1  C5H12 n-Hexane 68,7  C6H14 Cyclohexane 80,7  C6H12 n-Heptane 98,4  C7H16 n-Octane/iso-octane 125,7 / 117,7  C8H18 Toluène 110 C7H8 Éthylbenzène 136,2 C8H10 p/m/o-Xylène 138,3 / 139,1 / 144,4 41 41

42 Points d'ébullition des solvants usuels (°C)
Azotés Pyridine 115 C5H5N Aniline 184 C6H7N n,n-Diméthylformamide C3H7NO n-Méthylpyrolidone 202 C5H9NO Pipéridine 106 C5H11N Acétonitrile 81,6 C2H3N 42 42

43 Solvants qui ne doivent pas être recyclés par distillation
Des accidents ont été signalés pour ces distillations Substances isolées Éther diisopropylique (alcool isopropylique) Nitrométhane Tétrahydrofurane Chlorure de vinylidène (1,1-dichloroéthylène) Mélanges Chloroforme + acétone Un éther + une cétone Alcool isopropylique + une cétone Un composé nitré + une amine 43 43

44 Exemples pratiques de recyclage
Hexane contaminé avec une petite quantité de solvant inerte utilisé en laboratoire de préparation Les étudiants en chimie ont reçu une quantité limitée de solvant, puis ont dû le recycler pour les expériences ultérieures 50 % d'acétone dans l'eau pour le lavage. L'azéotrope représente 88,5 % ; il est ensuite redilué avec de l'eau pour être réutilisé Utiliser la récupération par évaporateur rotatif plutôt que l'évaporation. Les étudiants redistilleront : récupération de 60 %. Un solvant de troisième lavage a été conservé et réutilisé comme solvant de premier lavage dans l'expérience suivante Source : Handbook of Laboratory Waste Disposal, 1986. Marion Pitt et Eva Pitt, John Wiley and Sons, ISBN 44 44

45 Recyclage des solvants
Les systèmes automatisés sont utiles pour les besoins importants Recyclage des solvants de HPLC Recyclage des solvants de CPG Recyclage des solvants des laboratoires environnementaux Recyclage des solvants de fréons Recyclage des solvants des laboratoires d'histologie Des services généraux de recyclage de solvants de laboratoires peuvent également être procurés Images de B/R Instruments : 45 45