醫(yī)療廢物焚燒處置與化學(xué)處置方式的安全性比較分析

馮銀均，張麗霞，馮桂，何海珠

醫(yī)療廢物焚燒處置與化學(xué)處置方式的安全性比較分析

馮銀均1，張麗霞1，馮桂1，何海珠2

（1.浙江省安全生產(chǎn)科學(xué)研究院，浙江 杭州 310012；2.杭州市保障性住房建設(shè)管理辦公室，浙江 杭州 310006）

在杭州某廢物處置中心可行性研究階段，在經(jīng)濟(jì)性、安全性、適用性和環(huán)保性等多方面對(duì)醫(yī)療廢物焚燒處置與化學(xué)處置兩種方式進(jìn)行比較分析，得出了相應(yīng)的結(jié)論，為該項(xiàng)目方案的最終確定提供參考依據(jù)。

醫(yī)療廢物；化學(xué)處置；高壓蒸汽；微波處理

1 引言

目前，中國(guó)用于醫(yī)療廢物的處置技術(shù)主要有焚燒技術(shù)、化學(xué)處理技術(shù)、高壓蒸汽滅茵技術(shù)、微波處理技術(shù)、等離子處理技術(shù)等，其中焚燒技術(shù)和化學(xué)處理技術(shù)使用較為廣泛。

杭州某固廢處置中心可行性研究階段，對(duì)醫(yī)療廢物焚燒處置與化學(xué)處置兩種方式進(jìn)行比較，本文從安全角度出發(fā)，對(duì)兩者從主要采用的物質(zhì)、建設(shè)施工過(guò)程、日常運(yùn)行及維修等方面進(jìn)行比較分析。

2 醫(yī)療廢物種類(lèi)及危險(xiǎn)性

醫(yī)療廢物指醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)在醫(yī)療、預(yù)防、保健及其他相關(guān)活動(dòng)中所產(chǎn)生具有直接或間接感染性、毒性以及其他危害性的廢物[1]。

《醫(yī)療廢物管理?xiàng)l例》所稱(chēng)的醫(yī)療廢物共有5大類(lèi)：①感染性廢物。廢棄的血液、血清，一次性使用醫(yī)療用品，廢棄的醫(yī)學(xué)標(biāo)本，病人產(chǎn)生的生活垃圾等。②病理性廢物。廢棄的人體組織、器官，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的組織、尸體等。③損傷性廢物。醫(yī)用針頭、縫合針，各類(lèi)醫(yī)用銳器等。④化學(xué)性廢物。廢棄的汞血壓計(jì)、汞溫度計(jì)，實(shí)驗(yàn)室廢棄的化學(xué)試劑等。⑤藥物性廢物。廢棄的一般性藥品，廢棄的細(xì)胞毒性藥物和

遺傳毒性藥物廢棄的疫苗、血液制品等。

醫(yī)療廢物中含有大量致病微生物及化學(xué)藥劑，具有空間傳染、急性傳染和潛伏性傳染等危險(xiǎn)特性，如果處理不當(dāng)會(huì)成為污染醫(yī)院和社會(huì)環(huán)境的公害源。

3 焚燒處置與化學(xué)處置方式簡(jiǎn)介

3.1 焚燒方式

焚燒是一種高溫處理技術(shù)，醫(yī)療廢物經(jīng)高溫焚燒后可以達(dá)到較徹底的消毒滅菌，去除絕大部分污染物，實(shí)現(xiàn)大幅度的簡(jiǎn)容。同時(shí)，焚燒所產(chǎn)生的高溫?zé)煔猓?jīng)余熱鍋爐換熱產(chǎn)生高溫蒸氣，用來(lái)供熱和發(fā)電，進(jìn)行能量回收?；剞D(zhuǎn)窯+二燃室焚燒工藝是目前適應(yīng)性廣、技術(shù)成熟、運(yùn)行穩(wěn)定的方式。

回轉(zhuǎn)窯焚燒法其焚燒系統(tǒng)由回轉(zhuǎn)窯和二燃室組成?；剞D(zhuǎn)窯內(nèi)采用富氧燃燒方式，隨著回轉(zhuǎn)窯的緩慢轉(zhuǎn)動(dòng)，廢物在高溫下基本完全焚燒，確保焚燒殘?jiān)臒嶙茰p率低于5%，燃燒溫度控制在850～1 000 ℃。所有爐渣通過(guò)二燃室出料口進(jìn)入出渣系統(tǒng)，高溫?zé)煔鈩t進(jìn)入二燃室，二燃室設(shè)置的目的是使從回轉(zhuǎn)窯出來(lái)的未燃燒完全的顆粒物及有毒有害的揮發(fā)性物質(zhì)進(jìn)一步燃盡，二燃室的溫度維持在900～1 200 ℃。

焚燒技術(shù)主要工藝如圖1所示，主體工程包括廢液儲(chǔ)存系統(tǒng)、前處理及上料系統(tǒng)、回轉(zhuǎn)窯及二燃室系統(tǒng)、余熱鍋爐系統(tǒng)、SNCR脫硝系統(tǒng)、急冷系統(tǒng)、脫酸及布袋除塵系統(tǒng)、兩級(jí)濕法脫酸系統(tǒng)、在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、煙風(fēng)系統(tǒng)、灰渣輸送系統(tǒng)、自控/儀表/電氣系統(tǒng)等。

圖1 焚燒處理工藝流程圖[2]

3.2 化學(xué)處理方式

化學(xué)處理技術(shù)的工藝過(guò)程一般是將破碎后的醫(yī)療廢物與化學(xué)消毒劑（本工程選用環(huán)氧乙烷）混合均勻，并且確保兩者有足夠停留的時(shí)間和接觸面積，在消毒過(guò)程中徹底地消毒殺菌，之后可以直接運(yùn)往一般的生活垃圾衛(wèi)生填埋場(chǎng)進(jìn)行填埋。

化學(xué)消毒法分為干式化學(xué)消毒法和濕式化學(xué)消毒法兩種方式[3]，其中干法處理宜采用破碎與消毒同時(shí)進(jìn)行的方式，而濕法處理適宜采用先破碎后消毒處理的方式。

4 安全性對(duì)比

本文主要從醫(yī)療廢物焚燒處置方式與化學(xué)處置方式的主要物質(zhì)危險(xiǎn)性、建設(shè)施工安裝過(guò)程危險(xiǎn)性、日常運(yùn)行及檢維修過(guò)程危險(xiǎn)性等方面進(jìn)行比較。主要物質(zhì)危險(xiǎn)性分析對(duì)比如表1所示，建設(shè)施工期間危險(xiǎn)性分析對(duì)比如表2所示，日常生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)性分析對(duì)比如表3所示，日常檢維修過(guò)程的危險(xiǎn)性比較如表4所示。

表1 主要物質(zhì)危險(xiǎn)性分析對(duì)比

類(lèi)別①焚燒方式②化學(xué)處理方式危險(xiǎn)性比較 主要危險(xiǎn)性物料0#輕柴油、30%NaOH、活性炭、消石灰、尿素等環(huán)氧乙烷等— 火災(zāi)危險(xiǎn)性柴油的火災(zāi)危險(xiǎn)性為丙類(lèi)，遇明火可能引起池火災(zāi)甲A類(lèi)易燃?xì)怏w為閃點(diǎn)小于﹣17.8 ℃；化學(xué)性質(zhì)非常活潑，能與許多化合物起加成反應(yīng)，與空氣形成爆炸性混合物。爆炸極限為3%～100%（體積）[4]方案②高 毒性分析無(wú)職業(yè)危害要求環(huán)氧乙烷是一種高毒性物質(zhì)，空氣中允許量為1.0×10－4，吸入環(huán)氧乙烷能引起麻醉中毒方案②高 重大危險(xiǎn)源臨界量5 000 t10 t（毒性氣體類(lèi)）方案②高

表2 建設(shè)施工期間危險(xiǎn)性分析對(duì)比

類(lèi)別①焚燒方式②化學(xué)處理方式危險(xiǎn)性比較 建設(shè)施工期間起重傷害、車(chē)輛傷害、機(jī)械傷害、高處墜落、物體打擊、觸電、火災(zāi)、坍塌、淹溺、噪聲、振動(dòng)、粉塵、輻射等危險(xiǎn)有害因素起重傷害、車(chē)輛傷害、機(jī)械傷害、高處墜落、物體打擊、觸電、火災(zāi)、坍塌、淹溺、噪聲、振動(dòng)、粉塵、輻射等危險(xiǎn)有害因素方案①工程建設(shè)規(guī)模大，起重傷害、高處墜落、坍塌等的風(fēng)險(xiǎn)較方案②高。方案①略高

表3 日常生產(chǎn)過(guò)程危險(xiǎn)性分析對(duì)比

類(lèi)別①焚燒方式②化學(xué)處理方式危險(xiǎn)性比較 火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性 醫(yī)療廢物的燃燒爆炸（比如酒精、雙氧水等）相同 本項(xiàng)目方案余熱鍋爐蒸發(fā)量12.0 t/h，飽和蒸汽出口壓力1.27 MPa、溫度194 ℃，屬于低壓鍋爐。主要火災(zāi)爆炸類(lèi)型有鍋爐汽包物理性爆炸、鍋爐爐膛啟停過(guò)程中殘余可燃?xì)怏w爆燃（爐內(nèi)爆炸）、油系統(tǒng)火災(zāi)（液體火災(zāi)）環(huán)氧乙烷為甲A類(lèi)易燃?xì)怏w：閃點(diǎn)小于﹣17.8 ℃，化學(xué)性質(zhì)非?；顫姡芘c許多化合物起加成反應(yīng)，與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限為3%～100%（體積），一旦泄漏，極易火災(zāi)爆炸方案①的爆炸危險(xiǎn)主要限于設(shè)備，本項(xiàng)目屬低壓鍋爐范疇，一般不會(huì)造成群體性事故；方案②的化學(xué)氣體燃燒爆炸，事故危險(xiǎn)影響范圍大，可能造成群體事故。方案②高 中毒窒息毒害性醫(yī)療廢物（生物毒害、化學(xué)毒害等）相同 無(wú)高毒性生產(chǎn)物料環(huán)氧乙烷是一種高毒性物質(zhì)，空氣中允許量為1.0×10－4，吸入環(huán)氧乙烷能引起麻醉中毒方案②高 焚燒后產(chǎn)生二噁英類(lèi)物質(zhì)，二噁英類(lèi)中，2，3，7，8-TCDD對(duì)動(dòng)物有極強(qiáng)的致癌性，受環(huán)境檢測(cè)監(jiān)控，尾氣排放不高于0.1TEQ ng/m3消毒廢液處理由于受排放監(jiān)控，方案①的毒性量極小，兩種方案各有特點(diǎn)，總的不良影響性為方案②高 起重傷害垃圾吊裝、檢維修檢維修方案①略高 車(chē)輛傷害垃圾、柴油、活性炭等運(yùn)輸垃圾、環(huán)氧乙烷等運(yùn)輸方案②高 機(jī)械傷害轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械相同 高處墜落主廠房、高平臺(tái)廠房?jī)?nèi)平臺(tái)方案①略高 物體打擊運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械、檢維修運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)械、檢維修相同 觸電發(fā)電、電氣設(shè)備電氣設(shè)備方案①高 淹溺滲瀝液處理（如果存在）廢液處理相同

表4 日常檢維修過(guò)程的危險(xiǎn)性比較

類(lèi)別①焚燒方式②化學(xué)處理方式危險(xiǎn)性比較 有限空間作業(yè)回轉(zhuǎn)窯、鍋爐膛內(nèi)（大型維修期間）（缺氧窒息）環(huán)氧乙烷管道、罐體（檢維修）（高毒性）方案②高 動(dòng)火作業(yè)柴油罐區(qū)周邊（丙類(lèi)可燃液體）環(huán)氧乙烷管道、罐體（檢維修）（甲A類(lèi)易燃?xì)怏w）方案②高

5 結(jié)論及建議

經(jīng)過(guò)對(duì)焚燒處置與化學(xué)處置方式進(jìn)行安全性比較，得出以下結(jié)論：①化學(xué)處置方式主要采用的環(huán)氧乙烷較焚燒處置方式采用的0#輕柴油、30%NaOH、活性炭、消石灰、尿素等危險(xiǎn)性更高，同時(shí)，如果環(huán)氧乙烷貯存量達(dá)到10 t，構(gòu)成重大危險(xiǎn)源，對(duì)安全管理提出更高要求；②工程建設(shè)施工過(guò)程中，由于焚燒處置方式建設(shè)規(guī)模更大，部分風(fēng)險(xiǎn)（如起重傷害、高處墜落和坍塌）更高；③日常生產(chǎn)過(guò)程中，化學(xué)處置方式的火災(zāi)爆炸危險(xiǎn)性、毒害危險(xiǎn)性較焚燒處置方式高，其他事故風(fēng)險(xiǎn)類(lèi)型兩者類(lèi)似；④日常檢維修作業(yè)中，化學(xué)處置方式有限空間、動(dòng)火作業(yè)的風(fēng)險(xiǎn)較焚燒處置方式更高。

綜上所述，從安全性分析，由于醫(yī)療廢物的焚燒處置方式技術(shù)成熟，采用的危險(xiǎn)化學(xué)品危險(xiǎn)性低，且采用的余熱鍋爐屬于低壓鍋爐范疇（蒸發(fā)量12.0 t/h，飽和蒸汽出口壓力1.27 MPa、溫度194 ℃），較化學(xué)處置方式的安全性更高。

［1］許曉芳，譚全銀，劉麗麗，等.基于層次分析法的醫(yī)療廢物處置技術(shù)評(píng)價(jià)［J］.環(huán)境科學(xué)，2018，39（12）：5717-5722.

［2］趙小燕.危廢焚燒處理的設(shè)計(jì)難點(diǎn)與對(duì)策［J］.化學(xué)工程與裝備，2018（4）：278-280.

［3］韓弘，段云海.醫(yī)療廢物處理方法選優(yōu)對(duì)策初探［J］.環(huán)境科學(xué)與管理，2007，32（5）：122-129.

［4］高海英.環(huán)氧乙烷的危險(xiǎn)性分析及其安全措施［J］.石油化工設(shè)計(jì)，2008，25（2）：62-64.

X701

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.13.010

2095－6835（2019）13－0023－02

〔編輯：張思楠〕