Auf die Menge kommt es an

Für die Planung der Chemikalienversorgung und -entsorgung sind die Chemikalien nach Art, Menge, Anwendung und Reinheit zu unterscheiden. Bei der Chemikalienart wird vor allem in brennbare, brandfördernde, toxische oder ätzende Flüssigkeiten eingeteilt. Ätzende Flüssigkeiten lassen sich wiederum unterscheiden in oxidierende, saure oder basische Stoffe. Die Chemikalien treten bei der Anlieferung in reiner Form auf, während Abfallstoffe meist in Mischungen vorliegen.

Das Planungskonzept muss auf Art, Menge und Reinheit der Chemikalien Rücksicht nehmen. Das Hauptaugenmerk liegt dabei auf den Punkten Sicherheit und Wirtschaftlichkeit. Im Vordergrund steht daher der Verbrauch der Chemikalie. Benötigt das Labor täglich hohe Mengen, so erfolgt der Kauf der Chemikalien in Großgebinden im Bereich von 100 oder 200 l. Liegen die Verbrauchsmengen der Chemikalien im mittleren Bereich, werden die Chemikalien in Endgebinden eingekauft. In diesem Fall benötigt der Kunde einen Umfüllplatz mit einer hochwertigen Lufttechnik, der den Laboranten beim Umfüllvorgang schützt. Durch Verwendung von Druckgefäßen mit pneumatischer Förderung lässt sich auch in diesem Mengenbereich eine zentrale Förderung betreiben. Bei Verwendung von Kleinstmengen empfiehlt sich die direkte Anlieferung der Chemikalie in das Labor oder Stockwerklager. Als zweiter Schritt ist zu entscheiden, ob die Chemikalien chargenweise oder kontinuierlich benötigt werden. In den meisten Laboratorien werden die einzelnen Möglichkeiten kombiniert. Abbildung 1 zeigt eine Übersicht über verschiedene Möglichkeiten der Chemikalienversorgung.

Bei einer kontinuierlichen Versorgung mit großen Mengen werden die Großgebinde in einem Fasslager aufbewahrt. Die Fässer sind an einen Umfüllplatz angedockt. Von dort gelangt die Chemikalie über ein doppelwandiges Rohrleitungssystem direkt zum Endverbraucher. Umfüllplatz und Rohrleitungssystem sind in höchster Sicherheitsstufe ausgeführt. Diese Anlagen finden in Fertigungsprozessen oder im Technikum Verwendung. Kleine Chemikalienmengen werden vom Lieferanten in speziellen Edelstahldruckgebinden angeliefert. Nach dem Beaufschlagen der Gebinde mit Stickstoff lässt sich die Chemikalie über manuelle oder gesteuerte Ventilschaltung aus dem Druckbehälter fördern. Diese Versorgung eignet sich beispielsweise für die Speisung von Laborrobotern oder Analyseautomaten.

Chargenweise und in großen Mengen benötigte Chemikalien werden ebenfalls in Großgebinden angeliefert und in einem Fasslager aufbewahrt. Die Fässer sind an einen Umfüllplatz angedockt. Die Entnahme erfolgt dann aus dem Fass in ein Kleingebinde, das vom Abfüller in die Umfüllstation eingesetzt wird. Der Abfüller wählt Menge sowie Art der Chemikalie aus und die Umfüllstation dosiert die Chemikalie ohne Schadstoffaustritt mittels Gaspendeltechnik in das Endgebinde. Der Umfüllvorgang erfolgt prozessgesteuert. Die abgefüllten Kleingebinde werden im zentralen Chemikalienlager aufbewahrt, das auch die Verbuchung der eingesetzten Chemikalien auf die entsprechenden Kostenstellen übernimmt. Das Chemikalienhandling findet in dieser Form beispielsweise in großen Forschungslaboratorien oder Instituten statt. Mittlere Gebinde der Größenordnung 5 bis 10 l werden in das Zentrallager oder in das Stockwerklage geliefert. Eine Umfüllstation füllt diese Gebinde in Verbrauchsgefäße um. Diese Art der Versorgung ist weit verbreitet in Standardlaboratorien. Kleine Chemikalienmengen sind in Verbauchsgebinden erhältlich, die direkt vom Chemikalienhändler in das Labor geliefert werden. Die Aufbewahrung im Labor erfolgt in Lösemittel- oder Gefahrstoffschränken.

Abbildung 2 zeigt eine Umfüllstation für große Chemikalienmengen im Max-Planck Institut CPS in Dresden. Die Station besteht aus einer begehbaren Umfüllkabine mit Absaugung und einem Medienmodul. Die Kabine kann feste und rollbare Tische aufnehmen. Die Lufttechnik der Station ist nach DIN 12924 T1 ausgeführt und geprüft. Im Medienmodul sind das Bedienfeld, die Steuerung, die Pneumatik und mehrere Förderpumpen untergebracht. Die Chemikalien werden über Entnahmeköpfe aus dem Fass entnommen. Sensoren überwachen dabei den Füllstand im Fass.

Gemäß den Richtlinien für Laboratorien werden die meistens Chemikalien in geschlossenen Versuchsapparaturen, abgesaugten oder abgeschirmten Versuchsständen eingesetzt. Danach sind die Stoffe meist nicht verbraucht, sondern fallen als zu entsorgende Abfallstoffe an. Ähnlich wie bei den Laborchemikalien lassen sich die flüssigen Abfallstoffe in kleine, mittlere oder große Abfallmengen einteilen. Bei einer Unterscheidung nach Art der Chemikalie gibt es die Kategorien brennbare oder brandfördernde, halogenierte oder anorganische Stoffe. Daneben existieren spezielle Stoffe, die sortenrein, zum Beispiel zur Rückgewinnung, gesammelt werden.

Größere Mengen im Labormaßstab entsprechen einem Anfall von mehr als 10 l/t. Diese Mengen werden in stationären Behältern mit Füllstandmessern im Labor gesammelt. Bei Erreichen des maximalen Füllstandes erfolgt eine Alarmierung und der Behälter kann mit Hilfe eines Pumpwagens entleert werden (Abb. 3). Handelt es sich bei den Gefahrstoffen um Lösemittel, so sollte die Befüllung durch die Tischplatte eines Abzuges erfolgen. Die Lösemittel werden dann in einen Sicherheitsschrank nach DIN 12924 T1 zwischengelagert. Die Elektronik der Füllstandsüberwachung ist explosionssicher ausgeführt. Nach dem Befüllen wird der Pumpwagen zu einem stationären Entsorgungsbehälter gefahren und entleert. Die stationären Behälter sind als Einweg- oder Mehrwegbehälter ausgeführt. Für Lösemittel empfehlen sich KTC-Entsorgungsbehälter mit einem Fassungsvermögen bis 1000 l.

Fallen die Abfallstoffe im Bereich bis zu 10 l/t an, werden sie in Wechselbehältern mit Füllstandmessern gesammelt. Beim Erreichen des maximalen Füllstandes wird der Behälter mit Inhalt abtransportiert. Handelt es sich bei den Gefahrstoffen um Lösemittel, so erfolgt die Befüllung ebenfalls durch die Tischplatte eines Abzuges mit Hilfe eines Trichters aus leitfähigem Kunststoff. Er verfügt über einen abklappbaren Deckel, um ein Verdampfen von leicht flüchtigen Chemikalien zu vermeiden. Das herausnehmbare Sieb dient als Flammensperre und hält Feststoffe zurück. Der Wechselbehälter wird in das Entsorgungslager transportiert und dort in einem Umfüllplatz entleert. In der Umfüllstation sind Pumpen, Ventile, Pneumatik und eine Steuerung eingebaut. Der Inhalt der Behälter wird ebenfalls in Großgebinde umgefüllt. Füllstands- und Sicherungssensoren schließen eine Fehlbefüllung aus.

Bei der Entsorgung von kleinen Mengen erfolgt die Befüllung direkt in einen Entsorgungsbehälter. Der Behälter steht in einem Auszug eines Unterbaus und wird über einen Trichter aus leitfähigem Kunststoff befüllt (Abb. 4). Ein Adapter ermöglicht das Aufschrauben des Trichters auf verschiedene Behälter. Der Füllstand wird dabei vom Laborpersonal überwacht. Nach Befüllen des Behälters wird der Trichter abgenommen, der Behälter verschlossen und abtransportiert.

Halle 6.2, Stand B36-D40

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