醫(yī)療廢物收運(yùn)焚燒技術(shù)研究

陳岳祥

摘要：醫(yī)療廢物具有極強(qiáng)的傳染性、生物毒性和腐蝕性，未經(jīng)處理或處理不徹底的醫(yī)療廢物若任意堆放，極易造成水體、土壤和空氣的污染，對人體產(chǎn)生直接危害。本文分析了醫(yī)療廢物處置的技術(shù)現(xiàn)狀，并對醫(yī)療廢物焚燒處置技術(shù)進(jìn)行了分析，在此基礎(chǔ)上，探討了應(yīng)用難點，結(jié)果證明，集中焚燒處置技術(shù)是一種可同時實現(xiàn)危險廢物無害化、減量化和資源化的有效處理技術(shù)，已能完全滿足國家對醫(yī)療廢物處理的要求，適宜在醫(yī)療廢物集中處置項目中廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：醫(yī)療廢物，焚燒，收運(yùn)，難點

Research on Collection， Transportation and Incineration Technology of Medical Waste

CHEN Yuexiang

（Guangdong Living Environment Harmless Treatment Center Co.， Ltd.， Guangzhou， Guangdong Province， 510405 China）

Abstract： Medical waste has strong infectivity， biological toxicity and corrosiveness. If medical waste is piled up arbitrarily， it will easily cause pollution of water， soil and air， and directly harm human body. This paper analyzes the current situation of medical waste disposal technology， and analyzes the incineration disposal technology of medical waste. On this basis， the application difficulties are discussed. The results show that the centralized incineration disposal technology is an effective treatment technology which can realize the harmless， reduction and resource utilization of hazardous waste at the same time. It can fully meet the national requirements for medical waste disposal， and is suitable for medical treatment It is widely used in the project of centralized disposal of medical waste.

Key Words： Medical waste; Incineration; Collection and transportation; Difficulties

醫(yī)療廢物是指各類醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)在醫(yī)療、預(yù)防、保健、教學(xué)、科研及相關(guān)活動中產(chǎn)生的具有直接或間接感染性、毒性以及其他危害性的廢物。醫(yī)療廢物具有極強(qiáng)的傳染性、生物毒性和腐蝕性，未經(jīng)處理或處理不徹底的醫(yī)療廢物若任意堆放，極易造成水體、土壤和空氣的污染，對人體產(chǎn)生直接危害^[1]。

在醫(yī)療廢物處置方面，北美、歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家和地區(qū)起步較早，對醫(yī)療廢物的焚燒處置技術(shù)與污染物排放控制有較高水平。其通過制定嚴(yán)格的規(guī)范，對危險、有害廢物的處理過程有嚴(yán)格的管理制度，醫(yī)療廢物在運(yùn)輸、儲存及處置過程中要嚴(yán)格隔離，且所有過程都要記錄在案;在醫(yī)療廢物處理采用集中處理方式時，須由專業(yè)公司負(fù)責(zé)，防止污染物擴(kuò)散，使醫(yī)療廢物對環(huán)境的危害降低到最低水平。

我國的醫(yī)療廢物處理技術(shù)起步較晚，但發(fā)展很快。國家環(huán)?？偩钟?001年12月發(fā)布了《危險廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18597-2001）及《危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB1848-2001），并于2005年5月發(fā)布了《醫(yī)療廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》（HJ/T177-2005），對危險廢物的申報、收集、運(yùn)輸、處理做出了規(guī)定，明確了城市應(yīng)建設(shè)集中處置設(shè)施，收集處置城市和城市所在區(qū)域的醫(yī)院臨床廢物，并對醫(yī)療廢物集中焚燒處置工程的建設(shè)提出了技術(shù)規(guī)范^[2]。一系列有關(guān)醫(yī)療廢物處理政策的出臺，以及政策的支持，促進(jìn)了我國醫(yī)療廢物管理及處理技術(shù)的大幅提升。

1 醫(yī)療廢物焚燒處置技術(shù)分析

醫(yī)療廢物焚燒處置系統(tǒng)主要包括醫(yī)療廢物接收、貯存及輸送系統(tǒng)、醫(yī)療廢物焚燒系統(tǒng)和煙氣處理系統(tǒng)。醫(yī)療廢物焚燒處置技術(shù)工藝流程如圖1所示。

2.1 醫(yī)療廢物接收、貯存及輸送系統(tǒng)

醫(yī)療廢物因其對環(huán)境和人體的危害較大，需采用特殊的運(yùn)輸及儲存方式。醫(yī)療廢物接收、貯存與輸送系統(tǒng)包括：計量設(shè)施、卸料設(shè)施、卸料場地、暫時貯存庫和貯存冷庫、醫(yī)療廢物廠內(nèi)轉(zhuǎn)運(yùn)設(shè)施和其他設(shè)施。計量設(shè)施應(yīng)具有稱重、記錄、傳輸、打印與數(shù)據(jù)處理功能。醫(yī)療廢物卸料場地、暫時貯存庫、貯存冷庫等設(shè)施的設(shè)計、運(yùn)行、安全防護(hù)等須符合《危險廢物貯存污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18597-2001）的有關(guān)要求，嚴(yán)防醫(yī)療廢物對環(huán)境造成危害^[3]。

2.2 醫(yī)療廢物焚燒系統(tǒng)

醫(yī)療廢物焚燒系統(tǒng)主要包括焚化爐和輔助設(shè)備，這是醫(yī)療廢物完全焚化的核心。焚燒爐結(jié)構(gòu)由燃燒室和第二燃燒室組成，第一燃燒室起燃燒或熱解作用，第二燃燒室實現(xiàn)完全燃燒。

燃燒室通常設(shè)計為立式圓柱形爐，該爐襯有耐火材料，頂部放置醫(yī)療廢物進(jìn)料裝置，升降機(jī)通常用于提供兩級密封門。進(jìn)料時，首先要用推車或叉車將裝有醫(yī)療廢物的垃圾箱推向葫蘆的前端，然后在操作員的幫助下將垃圾桶固定在提升機(jī)上，然后打開提升機(jī)進(jìn)行運(yùn)輸。到第一臺內(nèi)燃機(jī)的位置在密封的二級室門上方的位置。此時，第一層的密封門打開，垃圾桶傾斜，蓋子自動打開。垃圾由于自身重量而落入第一層和第二層的密封門之間，然后葫蘆開始撤回，第一層的密封門關(guān)閉。當(dāng)?shù)谝粚拥拿芊忾T完全關(guān)閉后，次級密封門打開，物料進(jìn)入熔爐，然后閉合次級密封門以完成初級進(jìn)料過程。進(jìn)入燃燒室的空氣量應(yīng)控制為小于理論空氣量，以便醫(yī)療廢物在爐內(nèi)熱解，并將焚燒溫度控制在約800℃ ^[4]。爐內(nèi)溫度由兩個均勻布置的燃油爐控制，根據(jù)測得的煙氣溫度，自動調(diào)節(jié)燃料供應(yīng)，以保持爐內(nèi)溫度恒定。對于熱值較高（≥15，000k J/kg）的醫(yī)療廢物，無需輔助燃料即可實現(xiàn)燃燒。醫(yī)療廢物在爐內(nèi)從上到下分為干燥層、熱解層、燃燒層和灰渣層，并且其保持足夠的停留時間以進(jìn)行充分的熱解燃燒。來自第一燃燒室的灰分落入除渣器中，并排入垃圾填埋場。在第一燃燒室中產(chǎn)生的煙道氣包含更多的醫(yī)療廢物熱解氣體，其進(jìn)入第二燃燒室以進(jìn)一步燃燒。

第二燃燒室通常設(shè)計為方形或圓柱形立式爐，內(nèi)襯耐火材料，燃燒器和供氣口，以及用于防止?fàn)t內(nèi)爆炸的緊急排氣煙囪。第二燃燒室的目的是進(jìn)一步銷毀熱解爐產(chǎn)生的煙道氣中未燃燒的有害物質(zhì)，同時它還可以焚燒部分廢液。

為保證醫(yī)療廢物中的危險成分充分焚毀，二燃室需達(dá)到如下技術(shù)要求：

（1）控制二燃室煙氣溫度≥850℃，煙氣停留時間≥2.0s;

（2）設(shè)備的燃燒效率應(yīng)≥99.9%，焚燒殘渣的熱灼減率<5%;

（3）出口煙氣中的氧含量應(yīng)控制在6%～10%（干氣）;

（4）正常運(yùn)行期間，二燃室內(nèi)應(yīng)處于微負(fù)壓燃燒狀態(tài);

（5）二燃室可以由一個中心控制臺進(jìn)行操作、監(jiān)控和管理，包括連續(xù)顯示操作參數(shù)和條件（如溫度、壓力、含氧量、空氣量、燃料量等），并能實現(xiàn)反饋控制。

2.3 煙氣處理系統(tǒng)

煙氣處理一般包括余熱利用、煙氣脫酸及煙氣除塵。煙氣的余熱利用多采用余熱鍋爐或者煙氣換熱器，利用熱交換，將煙氣的溫度降低，使煙氣中的熱量得以充分利用。余熱利用應(yīng)盡量避免二噁英再合成的適宜溫度范圍（300℃～500℃），使煙氣在該溫度范圍內(nèi)的停留時間盡可能短^[5]。煙氣脫酸目前采用的方法主要有干法、濕法和半干法。其中半干法脫酸是干法脫酸和濕法脫酸相結(jié)合的一種煙氣脫酸方法，結(jié)合了干法和濕法的優(yōu)點，設(shè)備構(gòu)造簡單，投資少，能源消耗少，在國內(nèi)應(yīng)用廣泛，適宜應(yīng)用于醫(yī)療廢物焚燒處置工程。半干法脫酸系統(tǒng)主要包括急冷塔、半干脫酸塔。

3 醫(yī)療廢物焚燒處置技術(shù)應(yīng)用難點

醫(yī)療廢物焚燒處置技術(shù)是目前處理醫(yī)療廢物的最佳技術(shù)，具有減量化明顯，消毒、滅菌效果好等特點，適合于集中處置大量醫(yī)療廢物。但是，綜合國內(nèi)外醫(yī)療廢物焚燒處置項目來看，其在國內(nèi)的應(yīng)用還存在一些難點，如處理成本高、設(shè)備使用壽命短和二噁英的排放不易控制等，還需要進(jìn)一步研究加以克服^[6]。

3.1 處理成本高

醫(yī)療廢物焚燒處置項目投資比較大，運(yùn)行費用較高，醫(yī)療廢物處理費用也很高。目前，醫(yī)療廢物處理的運(yùn)行成本主要包括：電費、輔助燃料、中和試劑、水、管理費等，結(jié)合處理規(guī)模，醫(yī)療廢物的發(fā)熱量等因素，每單位的處理成本噸醫(yī)療廢物是400-800元。工程實踐表明，醫(yī)療廢物焚燒廠的處理能力越高，每噸醫(yī)療廢物的處理成本越低。因此，醫(yī)療廢物焚燒處理技術(shù)更適合于大型醫(yī)療廢物處理項目。

3.2 設(shè)備使用壽命短

目前，家庭醫(yī)療垃圾焚燒處置設(shè)備的使用壽命短也是其應(yīng)用的難點之一。 《醫(yī)療廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》規(guī)定，處理規(guī)模為8t/d以上（含8t/d）的醫(yī)療廢物焚化廠的設(shè)計服務(wù)期限不得少于15年，具有處理能力的醫(yī)療廢物焚化廠的設(shè)計服務(wù)期限不得少于15年，小于8 t/d的規(guī)模應(yīng)不小于10年。但是，如今許多家用醫(yī)療廢物處理和焚化設(shè)備在運(yùn)行過程中均不滿足本法規(guī)的要求。主要原因如下：

（1）醫(yī)療廢物的焚燒處置技術(shù)不成熟。盡管我國的醫(yī)療廢物焚化和處置技術(shù)已經(jīng)發(fā)展了數(shù)十年，但仍需要進(jìn)一步研究許多技術(shù)難題。

（2）醫(yī)療垃圾焚燒廠運(yùn)行水平不高。由于某些醫(yī)療廢物焚燒廠的員工沒有接受足夠的專業(yè)培訓(xùn)，或者他們的責(zé)任心不強(qiáng)，可能會導(dǎo)致某些不當(dāng)操作并損壞設(shè)備。

（3）醫(yī)療廢物的成分很復(fù)雜，廢物中所含的酸性氣體會嚴(yán)重腐蝕設(shè)備。

（4）在焚燒系統(tǒng)和煙氣凈化系統(tǒng)中發(fā)生正壓運(yùn)行。正壓操作不僅會導(dǎo)致有害氣體的泄漏，還會增加過程設(shè)備的腐蝕并縮短設(shè)備的使用壽命。

3.3 二噁英的排放不易控制

二噁英排放不易控制是醫(yī)療廢物焚燒處置技術(shù)應(yīng)用中的另一難點，主要原因是二噁英的形成機(jī)理尚未得到深入研究。但是，通過工程實踐，目前行業(yè)公認(rèn)的控制技術(shù)主要包括以下幾個方面：

（1）進(jìn)入烤箱之前，應(yīng)處理醫(yī)療廢物。兼容的目的是使醫(yī)療廢物均衡地進(jìn)入爐膛，使廢物的發(fā)熱量均勻地進(jìn)入爐膛，促進(jìn)穩(wěn)定燃燒，同時還可以避免集中焚燒有害物質(zhì)。含有氯并從源頭控制二噁英產(chǎn)生的物質(zhì)。

（2）焚化爐完全燒盡。在焚化爐中，采用3T（溫度，時間，干擾）綜合控制原理，以確保醫(yī)療廢物中的有害成分得到充分分解，并充分控制煙氣排放造成的二次污染。

（3）在煙氣冷卻過程中，盡量減少在300-500℃溫度范圍內(nèi)的停留時間，以避免在該溫度范圍內(nèi)二噁英再合成。

（4）高效的煙氣除塵設(shè)施。二噁英可從煙道氣中吸附在飛灰上，必須將其清除。在許多焚化和醫(yī)療廢物處理項目中，通常使用袋式過濾器去除灰塵。收集的粉煤灰進(jìn)一步固化并安全填埋。

4 結(jié)論

目前，醫(yī)療廢物處理技術(shù)有很多，相比較而言，集中焚燒處置技術(shù)是一種可同時實現(xiàn)危險廢物無害化、減量化和資源化的有效處理技術(shù)，已能完全滿足國家對醫(yī)療廢物處理的要求，適宜在醫(yī)療廢物集中處置項目中廣泛應(yīng)用。雖然，該技術(shù)較為成熟，但在實際工程應(yīng)用中，還存在一些難點，如處理成本高、設(shè)備使用壽命短和二噁英的排放不易控制等，還需要進(jìn)一步研究加以克服。隨著國家政策的支持，醫(yī)療廢物集中焚燒處置技術(shù)將更加完善，在國內(nèi)的應(yīng)用也將更加廣泛。

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