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危废前沿|危废实验室建设探讨

2018年01月11日作者:来源:危废前沿

  21世纪的实验室是智能化的实验室,安全、健康、节能、环保、人性化、智能化、灵活可变。但中国的实验室发展与危废处置历史时间几乎接近,均是在20年左右,相比国外200多年的发展,本身就存在一定的差距。但危废处置发展到今天,实验室检测的重要性已被危废处置领域内的有识之土愈加看重,保证实验室可持续提供有效数据来指导危废处置有重要意义。本文对实验室建设中的仪器选型、实验室设计、装修装饰与设备配套、售后服务等几个重要阶段涉及的要问题进行探讨说明,希望能对这方面有需求的从业人员有一定的借鉴作用。

  1.分析仪器的选型

  这里将分析仪器选型安排在实验建设最先应完成的工作,要求实验室设备选型是在环评通过,并且积累了一定的意向客户后就应该确定的,可以理解为独立的实验室的建设应该与EPC总包设计同步。这是由于危废实验室分析,目前没有针对具体的指标有具体的测试标准,其测试方法基本上都是从其他行业引进的,同一种组分或是元素测试标准是多样的,不同的测试方法对应的仪器差异也是很大的。不像其他食品、医疗等行业,已经有多年的经验积累,所使用的测试设备对固定指标相对是有成熟的标准和固定的仪器设备推荐。开始设计之时不对所使用的仪器有基本的了解,就不一定能保证实验室的设计与配套满足以后的使用要求。

  直白的来说,实验室的设计可以理解为分析仪器设计衣服,没有说先把衣服做好,然后强制把人往里塞的,我们还是需要确定了分析仪器,了解了其应用要求和基本物理信息,再对应规划水、气、电、通风、家具等配套。

  对分析仪器选型方面,这里给出几点建议和注意事项:

  1)推荐自动化程度高的智能设备的选择。

  以测水灰分为例,常规的马弗炉测试,需要经历:称样→测水烘烤→干燥塔冷却→称重→灰分灼烧→干燥塔冷却→称重→计算结果和坩埚清理,才能最终得到有效结果上报。这个过程中人与样品接触次数为8次,且样品需要在高温设备、干燥塔、分析天平中流转,对于特别是有毒有害样品,大大增加了对实验室污染及实验人员身体危害可能性,如果使用全自动分析设备,人与样品的接触只有一次称量和烧完的坩埚清理共2次接触,且称量好的样品无需在实验室内反复流转,极大减少其危害。自动化设备能够直接完成对应分析,且配有实验室LIMS数据管理系统的,实验结果还可以直接上传。

  选用传统设备虽然一次投入成本低,但对实验人员素质要求更高,同时由于劳动强度高,工作本身又有健康方面的顾虑,容易造成人员流失,使实验室难以达到最佳的运行状态。并且考虑仪器节能环保,长期综合来看,高性能的设备投入成本其实相对要更低。

  2)应让专业的人员或公司选配分析设备。

  危废实验室分析,对当前主流的分析方法几乎都有涉及,除了常规的生化分析、物理成分分析,现代波谱分析中的四大“名谱”,色谱、质谱、光谱、波谱的分析方法也都有涉及,正是因为对所涉及的检测仪器方法太过广泛,对根据所测样品类型配置全套的分析检测设备的人员的技术底蕴有很高要求。而危废领域相关人才确实紧缺,直接造成了实验室配置的不合适,要么资源浪费,要么测试功能缺失甚至仪器故障频发。

  以常见分析指标重金属分析为例,ICP是一个常见设备选择,但实际选型配置是要考虑结合客户自身的需要检测的样品特性来选择对应的配件的。如样品中有高卤、高盐的(这在危废中实际上是很常见的情况),需要对应配置的防卤素或高盐进样器,否则很容易造成配件损耗;另外若实际样品中存在大量的As、Hg类样品,则还应配置一台原子荧光分析仪,它相对ICP专门测试这类组分的样品,有更大的优势;同样,若是除As、Hg等,其他成分的样品很少,只需要配置一台原子吸收就够了,ICP的选择甚至是多余,至少从成本上来说,原子吸收和原子荧光的价格相对ICP还是要便宜不少。

  另外,市场上现在的主流设备,设备与设备之间更多的是互补性,并不能说某种检测方法就可以完全替代另一种检测方法的,通常都是各有优劣,只是说如何在最经济的条件下获得最优的配置,通常是需要专业的人员来做的,若是无相关资源,还是建议向专业的服务公司购买服务,其实这种方式是最经济的,因为会减少很多折腾,非专业的人员选择出现设备不合适可以说是肯定的,再后面去重新选型。

  2.实验室设计

  实验室设计本身应该是根据相关的设计规范与标准,综合各方面的需求,对实验室中的通风、环境、供气、给排水、供电、智能化、安防、管道等系统进行的系统化的设计,为后续的土建及实验室装修提供指导性的图纸支持。这里面的涉及的内容,一个规范的实验室服务公司都可以提供比较好的服务,只是针对危废实验室,有以下几点建议:

  1)实验室选址应尽可能选择楼层的最上面的两层。

  主要原因是通风设施因面积的综合利用通常是放在顶层的,实验室的楼层选择与通风设施越近,越有利于减小风阻,同等功率的风机可以获得的更好的通风效果,这对危废实验室苛刻的通风要求意义是很大的。

  2)推荐新风系统。

  新风系统的意义在于为实验室持续提供洁净的供气,对于危废园区空气质量普遍不佳的景况下,保证实验室空气质量可以很大的提升实验室的使用体验;同时对那些环境要求较高的分析仪器设备可保证其耐用性和稳定性;另外,对于室温与环境温度差异大的季节,新风的通风橱通过补风的设计,可以极大减少室内空气对外排放从而节省能耗。主要的问题新风系统一次投入成本较高,但从长期的综合使用成本来看,这种花费是完全值得的。

  3)针对某些仪器应结合样品设计对应的配套,不应过于依赖其他的行业习惯。

  以分析样品的灰分为例,常见的是用马弗炉,通风的设计通常仅是对马弗炉烟囱罩上吸风罩,但危废样品存在一些挥发分很大的样品,马弗炉是没有动力抽风装置的,所以从其门边泄漏出挥发物是难以避免的,而且挥发物中经常伴有恶臭甚至是有毒的,这就要求其通风装置应该是能兼顾所有可能的有害挥发物的排放的,以减少有毒有害成分在实验室内的扩散。

  3.装修装饰与实验室配套

  装修装饰与实验室配套只强调一点,不要过于追求低价,要注重品牌。这里与家居产品类似,低价格的必定是质量下乘。后续不说危废样品的毒性,配套设施本身就是一个毒气释放源。知名品牌的配套服务公司,其现场施工的人员经常吃住在施工现场的,这也是一个判断其材料是否符合环保要求的一个侧面印证。

  像通风设施,低成本的产品最大的特点就是后续使用会存在噪声大、管道变形异响、通风排放效果差等问题。直接影响实验室的正常运行。

  实际选择时可对服务商提出诸如三体系认证、行业相关的资质证书,甚至现场考察其已有标的等方式以确保后期的交付质量。

  4.后期服务

  目前由于危废行业的实验室在不少处置单位重视程度不够,使用频率很低,所以一两年也发现不了什么故障,使用人员对售后服务的重要性没有认识,但随着危废处置安全意识提高和对实验认识的增强,各处置单位已有渴求能对其所处置单位的危废有充分的足够的了解,后续对样品检测的需求必然会增加,实验室使用频次提高即意味着故障及问题的上升,到时候真正使用实验室的人员就会真切感受到良好售后服务的重要性。所以建议在前期进行采购意向时,就应明确服务商的售后服务能力,甚至可以在合同中直接提出要求。实验室建设项目交付后,后续的持续服务为实验室长期有序运行提供保证。危废因其样品的特殊性,对一些设备损耗相对较大。目前市场上相对有一定品牌效应的服务商,正常都是提供一年的质保。超过一年后的上门服务均是要收费的,综合来说,与其签订以年为单位的服务合同,是一种相对经济的推荐方式。

  5.总结

  从运营单位的角度来说,实验室的作用主要是提供稳定、有效的数据服务于处置工艺,保证处置安全且高效。这就需要有可靠且满足需求的分析设备和专业的实验人员。在这个新兴行业,设备选型可借助于外力,但专业的实验人员却是要行业来共同培养。实验室的安全和健康是吸引人才和培养人才的基本要素,试问一个总是让员工担心安全和健康的地方何以让人能安心工作和思考?

  本文由湖南三德盈泰环保科技有限公司供稿


编辑:治废专家03

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