医疗垃圾热解焚烧实验研究

来源：职称论文发表咨询网作者：田编辑时间：2021-12-01 10:25

　　摘要：医疗垃圾是一种对环境危害极大的危险废弃物。用一种固定炉排炉热解焚烧系统，对广州市部分医院的医疗垃圾进行了热解焚烧及尾气净化试验，并对焚烧工况、烟气中主要的污染物含量及灰渣的灼减率进行分析。分析结果表明：稳定运行时炉膛平均温度在８５０℃左右，二燃室平均温度在１０００℃以上；尾气中ＣＯ、ＮＯｘ、ＨＣｌ和ＳＯ２浓度分别为：７１ｍｇ／ｍ３、１２５ｍｇ／ｍ３、２７．８ｍｇ／ｍ３和２１ｍｇ／ｍ３，灰渣的灼减率为２．７％。均远远低于标准限值。

　　关键词：医疗垃圾热解焚烧固定炉排炉

　　医疗垃圾是指医院、诊所、卫生防疫、保健、检验等与其他医疗卫生有关的单位中产生的废弃物的总称。这些垃圾中含有大量的传染性的病原微生物、病菌、病毒，具有空间传染、急性传染和潜伏性传染等特征，其病毒菌的危害是普通城市生活垃圾的几十倍甚至数百倍，直接威胁人们的身体健康及社会公共卫生安全，因而对其进行无害化处理就显得十分重要［１～９］。目前，对医疗垃圾的处理，国内外大多采用焚烧法［２～７，９］。由于焚烧处理具有方法简单、易于操作、处理周期短、处理效率高，减容率高等特点，被公认为是一种比较理想的处理方法。但是，我国目前大部分城镇的医院、门诊、卫生所等都还采用传统的焚烧炉，即单一的燃烧炉，没有二燃室和尾气净化系统的简单焚烧。由于这种传统的焚烧设备炉型设计不能适应医疗垃圾热值和成分变化大的特点，造成医疗废弃物焚烧不完全、不彻底，具有潜在危害的污染物重新进入环境，不仅危险物质不能彻底处理，而且还带来更为严重的二次污染。而《医疗废物管理条例》中也明确要求，医疗垃圾等危险废弃物必须集中进行处理。因此，必须根据医疗垃圾的物性特点，开发出一套安全、高效、节能、环保的医疗垃圾焚烧技术，以满足城市医疗垃圾集中处理的需要。

　　为此，借鉴日本焚烧技术，结合广州能源研究所自有技术研究开发了一套固定炉排炉热解焚烧系统，并且在广东省博罗县垃圾处理厂成功运行。本文作者利用这一系统进行了医疗垃圾热解焚烧试验。

医疗垃圾热解焚烧实验研究

　　１试验部分

　　试验所用医疗垃圾原料取自广州市白云区医院，广州白云区内大小医院有３００多家，日产医疗垃圾８ｔ多。试验原料的主要组分是塑料类（即塑料袋、输液管、针筒等）、布类（主要是纱布、棉球等）、纸类、棉签、玻璃（玻璃药瓶）等，其成分组成如下：塑料类１９６４ｗｔ％（干基），纸类２１４３ｗｔ％（干基），布类１０７１ｗｔ％（干基），棉签１４２９ｗｔ％（干基），玻璃３３９３ｗｔ％（干基），堆积密度０１８２ｋｇ／ｍ３。元素分析使用Ｅｌｅｍｅｎｔａｒ元素分析仪（型号ＶａｒｉｏＥＬＣＨＮＯＳ），分析数据列于表１。

　　２结果与讨论

　　２.１温度随时间的变化

　　热解焚烧炉用燃烧机点火起炉，为了使气化炉能够快速升温，应适当加大空气进给量，保证垃圾充分剧烈燃烧。同时将二燃室的燃烧机打开，一方面将炉膛即炉膛未燃尽的碳粒烧掉，同时提高二燃室温度。当炉膛温度达到７００℃左右时，适当调节炉膛、二燃室空气量，使垃圾在炉膛内热解，产生的可燃气在二燃室里充分燃烧。一般炉膛的空气当量系数为０２５，二燃室空气过量系数为１３。

　　２.２烟气中主要污染物随时间的变化

　　图３表示了６种污染物在线检测的结果。在焚烧炉实际操作运行中，一氧化碳浓度的变化波动最大，而其他污染物浓度随时间变化波动相对较小。一氧化碳浓度波动主要受焚烧炉运行工况影响，如原料的加入，空气量的调整等都会直接影响焚烧炉运行工况，从而影响一氧化碳排放量的变化。二氧化硫浓度的波动主要是受原料含硫量的影响、加钙量以及操作状况的影响。表２所示为尾气中各种污染物其实测值与极限值的对比，都达到了《危险废物焚烧污染控制标准》。

　　２.３烟气中酸性气体脱除

　　烟气进入冷却塔之前的烟道中加入氢氧化钙，加入量为３０ｇ／ｍｉｎ，由计量给料机加入，消石灰粉末进入烟气中，随烟气流动和反应，烟气中的酸性污染气体经过化学反应（１）、（２），生成固体ＣａＳＯ４和ＣａＣｌ２后被收集。消石灰对烟气中的ＳＯ２、ＨＣｌ都具有很好的脱除效果，脱除效率达到５２％～７３％。经消石灰脱除后，烟气中ＳＯ２浓度降到３０ｍｇ／ｍ３以下，见图４；ＨＣｌ浓度也比较低，都在２７８ｍｇ／ｍ３以下。

　　２.４医疗垃圾热解焚烧灰渣和飞灰分析

　　对垃圾热解焚烧后的灰渣和飞灰进行了重金属分析和含Ｃｌ分析。灰渣重金属分析结果为：Ｐｂ最多，达６８４９２ｍｇ／ｋｇ；其次是Ｈｇ和Ｃｄ，其含量分别为７１３４ｍｇ／ｋｇ、１５４６８ｍｇ／ｋｇ；Ｃｒ的含量较少，为１１４０ｍｇ／ｋｇ。飞灰重金属分析结果为：Ｐｂ最多，达１４８１７８ｍｇ／ｋｇ；其次是Ｃｒ，为１０７６５５ｍｇ／ｋｇ；Ｈｇ和Ｃｄ的含量较少，分别为９７８ｍｇ／ｋｇ和５０３ｍｇ／ｋｇ。灰渣中Ｃｌ含量为４５１％；飞灰中Ｃｌ含量为：１１０３％。灰渣的灼减率为２７％。飞灰的灼减率为７４２５％。

　　３结论

　　（１）该固定炉排炉热解焚烧系统具有较好的操作特性，各主要构件：热解焚烧炉、热管换热器、冷却塔和布袋除尘器参数耦合性能较好。二燃室温度在燃烧机关闭的情况下稳定运行在１０００℃以上；炉膛温度也可达到８５０℃以上。

　　（２）医疗垃圾热解焚烧尾气净化设备的效果明显，尾气中污染物的实测浓度均远远低于标准限值（即焚烧量小于３００ｋｇ／ｈ《危险废物焚烧污染控制标准》ＧＢ１８４８２００１）。做到清洁燃烧，安全排放。

　　（３）该系统的运行实验结果表明，固定炉排炉在高效、清洁处理医疗垃圾方面具有较好的技术、经济性能，完全可推广应用于的医疗垃圾集中处理处理市场。

　　参考文献

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