發布時間：2020-06-20所屬分類：醫學論文瀏覽：1次
摘 要： 摘要：醫療廢物是一種具有感染性和毒性等特性的危險廢物，在《國家危險廢物名錄》中位列第一，廢物類別HW01。因其攜帶大量細菌、病毒或毒性物質，具有很強的傳染性、生物毒性和腐蝕性，若處置不當，將對環境造成極大的污染。鑒于此，本文結合筆者長期的工作
摘要：醫療廢物是一種具有感染性和毒性等特性的危險廢物，在《國家危險廢物名錄》中位列第一，廢物類別HW01。因其攜帶大量細菌、病毒或毒性物質，具有很強的傳染性、生物毒性和腐蝕性，若處置不當，將對環境造成極大的污染。鑒于此，本文結合筆者長期的工作經驗，對工業固體醫療廢物熱解處理技術及設備研究提出了幾點建議，僅供參考。
關鍵詞：廢物;熱解處置;實施研究
引言
隨著社會發展及科技進步，醫療廢物處理處置技術相對成熟，但要順應當前綠色環保、智慧工廠應對突發疫情等時代要求仍有較大的提升空間。逆流回轉式焚燒熱解技術經過多年的研究及工程實踐，因其具有適應性強、節能環保、生產成本低等優勢值得推廣應用。
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1、廢物理化特性
(1)廢物組成。廢物中含有大量玻璃、金屬等惰性無機物，通過熱解氣化工藝可將廢物中有害成分，如感染性病菌、細菌和有害有機物徹底去除，處理后的玻璃、金屬可重新回收利用，減少玻璃和金屬原材料熔煉的能源投入，達到節約能源的效果。(2)工業分析及元素分析報告。工業分析表明廢物中揮發分(有機物)含量高，濕基低位熱值較高，普遍在10mj/kg以上，滿足自持燃燒條件，可采用熱解/焚燒工藝來處理處置。元素分析顯示廢物中的有機Cl(主要由PVC(C2H3Cl)n產生，單組分最大濃度為56%)和有機N(主要由蛋白質中氨基酸產生)含量高，在焚燒過程中容易產生二噁英和氮氧化物氣體污染物，為減少廢氣對環境造成的二次污染，對比傳統廢物焚燒工藝，熱解氣化工藝更適合用于廢物的處理處置。
2、不同處理工藝特點對比
2.1熱解氣化處理
工藝說明：(1)熱解是指利用有機物的熱不穩定性，在無氧或缺氧條件下，使有機物受熱分解成分子量較小的可燃氣、液態油、固體燃料的過程。(2)氣化是指在特定設備內及高溫條件下使固定碳與氣化劑(如水蒸汽/空氣/氧氣等)發生一系列化學反應，將固體碳轉化為含有CO、氫氣、甲烷等可燃氣體和二氧化碳非可燃氣體的合成氣的過程。影響因素：湍流與混合;廢物水分含量;溫度和停留時間;維護和修理。優點：(1)滅菌率100%。(2)不產生額外有害物。(1)自供熱設計，運行能耗低。(4)穩定產生熱能。(5)將廢物中有價值成分回收利用(6)低碳排放。(7)占地面積小。煙氣排放量少。缺點：(1)一次性投入成本高。(2)剩余少飛灰需做安全處置。(3)需要配置煙氣凈化設備。(4)被處理廢棄物需分類。
2.2高壓蒸汽滅菌
工藝說明：利用蒸汽對廢物中的微生物和病菌進行消毒(后送去衛生填埋)。影響因素：溫度和壓力;蒸汽的穿透性;給料顆粒大小;處理周期;裝置內真空度。優點：投資和運行成本低;易于通過生物檢測;危險廢物殘留量少;缺點：(1)由于蒸汽的穿透性差，厚實物體和容器內部消毒不易徹底;(2)產生的廢液和廢氣必須經過處理后才能排入環境。(3)不適合細胞毒素的藥劑、動物組織和化學品的消毒，氧化劑與有機物混合會產生大量熱，易引起爆炸;(4)消毒需持續時間在30分鐘以上，維持高溫高壓困難;(5)在減容減重上沒有好效果，相反廢物的質量和體積會因為蒸汽注入而增加;(6)產生的廢液和廢氣必須經過處理后才能排入環境。
2.3等離子體法
等離子體法是美國在20世紀90年代開始研發用以處理危險廢物的新技術。對醫療廢物的處置包括高溫熱解、焚燒及高于1400℃的熔融等過程，從而破壞醫療垃圾潛在的病原微生物，使醫療廢物得到徹底的處置，產生的高溫熔融爐渣可作為建筑材料。等離子體法處置溫度高，效率高，尾氣經凈化后達標排放。但等離子體技術復雜，成熟度不高，而且投資大，生產成本高，國內鮮有工程應用。
2.4微波消毒法
工藝說明:利用熱效應和化學效應、電磁共振等綜合效應引起能接收到微波的物體(水或固體)產生熱來加熱廢物，廢物蒸發產生的水蒸氣使得微生物細胞中的蛋白質變質，從而起到殺滅廢物細菌、病毒等作用。影響因素：廢物性質;廢物水分含量;微波波長;處理周期;物料層厚度。優點：銷毀原形;容積減少;無廢水污染。缺點：(1)高能電磁波的輻射對人體有害;(2)處理前必須將廢物粉碎以確保蒸汽能穿透廢物;(3)對含水率低的物質滅菌效果較差，需要額外添加水分或水蒸氣以達到滅菌效果;(4)減容減重效果差;(5)廢棄物夾雜的金屬物質在微波環境中容易引起電弧放電。
2.5化學消毒法
工藝說明:利用化學藥劑對廢物進行滅菌。影響因素：使用的試劑;溫度;PH值;反應時間;混合充分度。優點：減少容積;銷毀原形;處理周期快缺點：(1)進行化學消毒前必須預先粉碎;(2)需要強力的消毒劑才能殺死絕大部分廢物且消毒滅菌易有死區;(3)消毒劑往往也是危險化學品，使得工作環境差;(4)對廢物消毒后的化學制劑需經過處理后才能排入環境;(5)減容減重效果差。
3、廢物熱解處置實施研究
3.1AB熱解焚燒爐
AB熱解焚燒爐工藝成熟，在缺氧條件下完成熱解、氣化及燃燒，采用2臺熱解爐交替作業實現連續運行，具有投資省、運行及維護費用低等優點。但也存在一些缺陷:爐窯頻繁冷熱變化，耐火材料壽命短;熱解燃燒時間長，效率較低，處置能力受限;對物料熱值、松散度及狀態要求高;環保達標困難等。目前該工藝已在一些發達省市被限制使用。
3.2回轉式焚燒爐
順流回轉式焚燒爐。焚燒爐一側進醫療垃圾以及燃燒所需的空氣，另一側作為出渣口及煙氣出口，醫療廢物在窯體內完成“干燥-燃燒-燃燼”的過程，爐溫可達900～1200℃。該工藝是目前危險廢物處置常用的工藝，但同側進料及送風，使進料端溫度低，而且含水高的危險廢物對進料端耐火材料侵蝕嚴重;物料分解的可燃成分基本在窯內完成燃燒，二燃室需要補充燃料方能達到要求;爐渣高溫下直接水冷，浪費熱量且水蒸氣進入煙氣，增加煙氣含水量。2)逆流回轉式焚燒爐。焚燒爐進料與煙氣出口在同側，缺氧操作，入爐物料與高溫煙氣逆向熱交換，實現“干燥-熱解-燃燒-燃燼”，二燃室不需要補充燃料，同時可以抑制醫療廢物降解過程中的二噁英類物質的產生。但是該技術進料設施需要耐高溫，缺氧燃燒控制有一定難度，對操作工人的能力要求較高。該技術在冶金行業應用廣泛，在危廢處置領域也逐漸被認同與接受，已在昆明、寧夏等多個危險廢物處置中心應用，取得了良好的效果，具有廣闊的推廣前景。
3.3熱解爐
熱解爐采用間接加熱方式(熱量來源于燃燒室高溫煙氣)對廢物進行熱解。廢物在熱解爐內經歷以下階段：首先烘干廢物中殘留的水分;然后熱解廢物中有機組分，轉化成水蒸氣(H2O)，一氧化碳(CO)，二氧化碳(CO2)，氫氣(H2)、甲烷(CH4)、焦油類(高溫下液態蒸發成氣態)，只剩少量炭黑、飛灰。無機物從窯頭向窯尾移動最終落入氣固分離室，熱解氣則引至燃燒室與流量可控的助燃空氣進行擴散燃燒，燃燒后的煙氣進入熱解爐提供維持熱解反應所需要的熱量。不同種類的有機廢物熱值各異，當廢物熱解較低時需額外補充熱量，因此在燃燒室進口端部設置一臺輔助燃燒器(采用管道天然氣或柴油)來保證爐內溫度達到1100℃以上，燃燒室出口設置空氣冷卻器將煙氣冷卻到SNCR最佳反應區間/熱解工藝要求的溫度。燃燒室的設計尺寸保證熱解氣的完全燃燒并維持煙氣停留時間>2秒以滿足規范要求。
結束語
綜上所述，隨著社會的不斷發展及應對可能出現的疫情，醫療廢物處理處置應結合危險廢物處置中心以及生活垃圾焚燒廠當地醫療廢物產生量和地域環保影響因素統籌考慮，避免重復建設造成巨大浪費出現大量醫療廢物無處消納或醫療廢物處置設施建成后使用率不高的問題。此外，考慮到安全環保，應積極推廣單獨焚燒或與危險廢物共建。——論文作者：陳坤順
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