摘要:疫情背景下,分析熱解焚燒處理工藝技術(shù),介紹醫(yī)療廢物的安全處置流程,結(jié)合實(shí)際情況對未來醫(yī)療廢物處置工作提出建議。
關(guān)鍵詞:疫情;醫(yī)療廢物;熱解焚燒;安全處置
1. 前言
醫(yī)療廢物,是指醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)在醫(yī)療、預(yù)防、保健以及其他相關(guān)活動(dòng)中產(chǎn)生的具有直接或者間接感染性、毒性以及其他危害性的廢物[1]?!秶椅kU(xiǎn)廢物名錄(2021年版)》將醫(yī)療廢物分為感染性廢物,損傷性廢物,病理性廢物,化學(xué)性廢物,藥物性廢物五類[2]。
2020年新冠肺炎病毒爆發(fā)后,在疫情防控期間,醫(yī)療廢物尤其是與新冠疫情相關(guān)的醫(yī)療廢物(以下簡稱涉疫醫(yī)廢)的安全處置備受關(guān)注。涉疫醫(yī)廢除了醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的醫(yī)療物資、醫(yī)療廢物外,還包含留觀點(diǎn)、隔離點(diǎn)產(chǎn)生的生活垃圾等。這些涉疫醫(yī)廢成分復(fù)雜,具有更強(qiáng)的感染性,需根據(jù)當(dāng)?shù)貙?shí)際情況及時(shí)、有序的進(jìn)行安全處置。
醫(yī)療廢物的處置,技術(shù)上主要有高溫蒸汽滅菌法、微波消毒法、化學(xué)消毒法、等離子處理、焚燒處理等[3]。其中,高溫蒸汽滅菌法、微波處理法和化學(xué)消毒法,無法完全處理五類醫(yī)療廢物,且處置規(guī)模較小,減量化不明顯;等離子處理技術(shù)技術(shù)不成熟;焚燒處理占地大,投資成本較高,但對各類醫(yī)療廢物適應(yīng)性較好,處理規(guī)模大。以下筆者結(jié)合實(shí)務(wù)經(jīng)驗(yàn),分析醫(yī)療廢物的熱解焚燒處置工藝。
2. 熱解焚燒工藝
泉州市醫(yī)療廢物處置中心處理規(guī)模為16t/d,其熱解焚燒核心工藝主要包含進(jìn)料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、尾氣處理系統(tǒng)、煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)、灰渣處理系統(tǒng)。
2.1進(jìn)料系統(tǒng)
醫(yī)療廢物由專車運(yùn)送至處置中心,進(jìn)廠核重后,由專員卸貨至進(jìn)料區(qū),再統(tǒng)一上料;而涉疫醫(yī)廢則是核重后卸在專用區(qū)域,第一時(shí)間上料,避免現(xiàn)場的二次傳染。
爐膛進(jìn)料口裝有進(jìn)料監(jiān)控裝置,中控室可實(shí)時(shí)監(jiān)控爐內(nèi)醫(yī)療垃圾進(jìn)料情況。正常作業(yè)時(shí)毎爐進(jìn)料量約為9噸。
2.2焚燒系統(tǒng)
焚燒系統(tǒng)按工藝流程分為一次燃燒室焚燒和二次燃燒室焚燒。
一次燃燒室即A/B 熱解氣化爐,醫(yī)療廢物在爐中經(jīng)柴油助燃,進(jìn)入干燥、厭氧熱解階段,隨著焚燒溫度的不斷升高(400℃~600℃),醫(yī)療廢物中的有機(jī)物分解氣化成CO、H2、CmHn等可燃?xì)獠㈦S著上升的高溫?zé)煔膺M(jìn)入二次燃燒室。
熱解氣化爐內(nèi)產(chǎn)生的熱解氣體被導(dǎo)入二次燃燒室進(jìn)行高溫燃燒。二燃室由噴燃爐和燃燒爐組成,燃燒溫度控制在1100℃以上。煙氣在二燃室的停留時(shí)間為2.5秒以上,在這種環(huán)境下,絕大部分有毒有害氣體被徹底破壞轉(zhuǎn)化成CO2及各種相應(yīng)的酸性氣體。
A爐焚燒時(shí),B爐開始投料。當(dāng)A爐焚燒完畢進(jìn)入灰化過程期,B爐又開始點(diǎn)火,如此循環(huán)往復(fù),實(shí)現(xiàn)連續(xù)不間斷的燃燒。毎爐焚燒時(shí)間受醫(yī)療廢物量和焚燒工況等影響,一般9噸左右的醫(yī)療廢物正常焚燒需要12小時(shí)左右。
2.3尾氣處理系統(tǒng)
尾氣煙氣處理系統(tǒng)主要由選擇性非催化還原法(SNCR)脫硝、急冷除酸塔、消石灰脫酸、活性炭吸附和布袋除塵器組成。
SNCR脫硝系統(tǒng)噴射加藥裝置設(shè)置在二燃室和冷卻爐中間煙道,根據(jù)焚燒工況需求將配置好的尿素溶液由噴槍噴,對煙氣進(jìn)行脫硝反應(yīng),降低煙氣中的氮氧化物濃度。
二燃室出口的煙氣溫度約為1000℃,經(jīng)冷卻塔后降為約600℃。煙氣通過急冷除酸塔時(shí),與塔內(nèi)噴灑的堿液進(jìn)行急冷中和,去除SO2、HCl 等酸性煙氣,同時(shí)溫度迅速(1s 時(shí)間內(nèi))降低至200℃以下,以滿足后續(xù)除塵設(shè)備的處理功能,并防止二噁英在敏感溫度段(200~500℃)又重新生成。
在急冷除酸塔與布袋除塵器之間的管道設(shè)置消石灰和活性炭加藥裝置。當(dāng)煙氣通過時(shí),消石灰和活性炭由空壓機(jī)經(jīng)過噴嘴直接噴入與煙氣混合,消石灰與酸性氣體發(fā)生中和反應(yīng)生成CaCl2、CaSO4等,而活性炭則吸附二噁英和重金屬等,這些物質(zhì)隨著煙氣進(jìn)入布袋除塵器時(shí)會(huì)被濾袋表面攔截過濾,進(jìn)而形成一個(gè)個(gè)附著層,增加濾袋的過濾效果。
布袋除塵器是一種高效除塵裝置,其去除粉塵粒徑在0.05μm以上,除塵效率可達(dá)99%以上。經(jīng)過尾氣處理系統(tǒng)凈化后的煙氣,通過35米高的煙囪達(dá)標(biāo)排放。
2.4煙氣在線監(jiān)測
煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)主要由采樣和預(yù)處理系統(tǒng)、分析監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集控制傳輸系統(tǒng)等組成。
在煙囪適當(dāng)高度位置布置采樣平臺(tái)和采樣孔,煙氣通過煙囪排放經(jīng)采樣孔時(shí),采樣探頭抽取樣氣,引導(dǎo)至預(yù)處理系統(tǒng);預(yù)處理后成為干潔樣氣,進(jìn)入分析儀進(jìn)行分析測量。分析監(jiān)測系統(tǒng)有單獨(dú)的監(jiān)測站房,主要監(jiān)測項(xiàng)目有煙氣流量、O2濃度、CO濃度、煙塵濃度、HCl濃度、SO2濃度、NOX濃度。數(shù)據(jù)采集控制傳輸系統(tǒng)主要進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、設(shè)備監(jiān)控、自動(dòng)控制、數(shù)據(jù)記錄存儲(chǔ)和傳輸。在線監(jiān)測內(nèi)容與市生態(tài)環(huán)境部門聯(lián)網(wǎng),與省重點(diǎn)污染源監(jiān)控平臺(tái)聯(lián)網(wǎng)。
2.5灰渣處理系統(tǒng)
熱解焚燒產(chǎn)生的固體廢物主要有爐渣和飛灰。
熱解焚燒爐燃燒結(jié)束后,醫(yī)療廢物固體部分轉(zhuǎn)化為無害化爐渣,經(jīng)冷卻后使用雙層刮板機(jī)械式主動(dòng)排渣;采用水封結(jié)構(gòu)密封,爐渣從水封槽里由傳送帶機(jī)械排出至地面上出渣車內(nèi),后送至爐渣間密閉暫存。按照國家危險(xiǎn)廢物名錄要求,醫(yī)療廢物焚燒處置產(chǎn)生的底渣,滿足《生活垃圾填埋場污染控制標(biāo)準(zhǔn)》要求進(jìn)入生活垃圾填埋場填埋,全過程不按危險(xiǎn)廢物管理。
飛灰通過袋式除塵器下方的排灰口排出,采用編織袋套入排灰口進(jìn)行收集。編織袋放置轉(zhuǎn)運(yùn)桶內(nèi),裝至約80%容量后袋口密封、轉(zhuǎn)運(yùn)桶加蓋,稱重后送至飛灰暫存間暫存。飛灰屬于危險(xiǎn)廢物,委托有資質(zhì)的第三方公司進(jìn)行安全填埋。
3. 結(jié)語
現(xiàn)有的熱解焚燒爐技術(shù)相對成熟,工況較穩(wěn)定,能夠確保醫(yī)療廢物和涉疫廢物及時(shí)有序的得到處置,對泉州市的醫(yī)療廢物處置工作有著非常積極的作用。但醫(yī)療廢物的安全處置任務(wù)仍然任重道遠(yuǎn)。據(jù)《危險(xiǎn)廢物轉(zhuǎn)移聯(lián)單》(醫(yī)療廢物專用)統(tǒng)計(jì),泉州市醫(yī)療廢物產(chǎn)生量逐年遞增,2020年為5021.48噸,很接近泉州市醫(yī)療廢物處置中心的處置規(guī)模。
筆者建議,處置單位、監(jiān)管部門和主管部門應(yīng)當(dāng)提前合理規(guī)劃,一是完善應(yīng)急處置預(yù)案,以應(yīng)對各種應(yīng)急突發(fā)事件;二是做好擴(kuò)大處置規(guī)模的準(zhǔn)備,以迎接未來的醫(yī)療廢物處置工作;三是綜合考慮高溫蒸汽滅菌法、微波消毒法等工藝的可取處,根據(jù)醫(yī)療廢物分類收集轉(zhuǎn)運(yùn)的情況,建造適合的醫(yī)療廢物處置生產(chǎn)線,增加全市醫(yī)療廢物處置能力。
參考文獻(xiàn):
[1] 中華人民共和國國務(wù)院令380號.醫(yī)療廢物管理?xiàng)l例 2003.
[2] 環(huán)境保護(hù)部令第15號. 國家危險(xiǎn)廢物名錄 2021.
[3] 周豐,劉永,郭懷成,等.醫(yī)療廢物安全處理技術(shù)優(yōu)選方法[J].環(huán)境科學(xué),2006.27(6).
作者簡介:
吳錦奎(1987—),男,工程師,研究方向:醫(yī)療廢物焚燒處置。
中國分類號:X705 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A