医疗废弃物焚烧处理研究的发展概况Word文件下载.docx

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1份样品乙肝表面抗原结果为阳性。

它们污染环境、传播疾病、威胁健康，具有极大的危险性。

另外，废弃物中的有机物不仅滋生苍蝇、蚊虫等传播疾病的有害昆虫，同时有机物的分解会释放出难闻的NH3、H2S、SO2等有害物质。

这些有害物质及病原体大量附在废弃物中的颗粒物质上，在风、气流和水体的作用下，飘散于空气和水体中。

如果处理不当，会成为医院感染和社会环境的公害源，甚至成为疫病流行的疫情源头。

医疗废弃物在国外被视为“顶级危险”和“致命杀手”，在国内也被列为《国家危险废弃物名录》47类危险废弃物中的首要废弃物。

据统计，我国2003年医疗机构日产医疗废弃物4500吨，年产165万吨，仅北京市各级医疗机构日产医疗废弃物就60余吨，年产21900余吨，且以每年3～6%的速度增长。

如此众多的医疗废弃物必须采取严格的管理和有效的处理措施，来减少潜在的传染危险。

但是目前我国对医疗废弃物的处理很不到位，虽然一些城市实现了医疗废弃物集中处置，但处理效率和处置方式参差不齐，大部分医院由于负担不起或不愿承担昂贵的医疗废弃物集中处置费用而由医院自行处理，其中只有部分有条件的医院设置了小型焚烧炉进行焚烧处理，工艺也很简单，达不到国家医疗废弃物焚烧炉大气污染物排放的限值。

在一些中小医院和社区、村卫生室等，还普遍地存在未经过任何处理的医疗废弃物和生活垃圾混合处理的情况，导致大量的医疗废弃物散落到社会上，给人民的健康带来极大的危害。

本文将详细介绍医疗废弃物的组成、分类以及焚烧处理技术，特别是焚烧炉的几种典型炉型、操作参数、PCDD/Fs生产量的影响因素、烟气的净化等。

1、医疗废弃物的分类

医疗机构特别是医院每天都产生大量的废弃物，这些废弃物种类繁多，性质也各不相同。

因此应根据废弃物的不同性质进行分类，以采取不同有效的措施对这些废弃物进行处理。

表1医疗废弃物的物理组成

表2　四种主要医用塑料的化学成份（wt%）

医疗废弃物中约有75~90%是无危险性的普通废弃物，这些废弃物主要产生于医疗机构的行政管理或后勤部门，以及维修医疗设备时所排放的废弃物。

其余10~25%的医疗废弃物则是有危险性的，必须要进行严格处理，以减少对人体健康的危害和环境的污染。

目前国际上尚无公认的医疗废弃物分类方法，往往因地域不同而略有差异。

在美国，把需要焚烧的医疗废弃物分为三类：

红袋子废弃物（redbagwaste）、病理性废弃物（pathologicalwaste）和一般废弃物（generalhospitalwaste）。

葡萄牙法律把医疗废弃物分为四类：

类似于城市垃圾的医疗废弃物，不需要特别处理的可以认为类似于城市垃圾的没有危害的医疗废弃物，具有生物危险性的在销毁前必须经过预处理的医疗废弃物，必须焚烧的特殊医疗废弃物。

我国把医疗废弃物分为以下五类：

（1）感染性废弃物，指携带病原微生物具有引发感染性疾病传播危险的废弃物，包括被病人血液、体液、排泄物污染的物品，隔离传染病病人或者疑似传染病病人产生的生活垃圾，病原体的培养基、标本和菌种、毒种保存液，各种废弃的医学标本，废弃的疫苗、血清、血液及血制品，使用后的一次性医疗器械视为感染性废弃物；

（2）病理性废弃物，指人体切除物和医学实验动物尸体等，包括手术及其他诊疗过程中直接切除下来的人体组织、脏器、胚胎、残肢，医学动物实验的组织、尸体，病理室切片后用的人体组织、病理腊块等；

（3）损伤性废弃物，指能够扎伤或者割伤人体的废弃的锐器，包括所有的针头、缝合针，各类刀、锯，载玻片、玻璃试管、玻璃安瓿等；

（4）药物性废弃物，指过期、淘汰、变质或者污染的废弃的药品，包括废弃的一般性药品，废弃的细胞毒性药物和遗传毒性药物等；

（5）化学性废弃物，指具有毒性、腐蚀性、易燃易爆性的废弃的化学物品，包括医学影像室、实验室废弃的试剂、胶片冲洗液等。

2、国内外医疗废弃物处理的研究发展概况

世界各发达国家为实现医疗废弃物处理无污染的要求，投入大量的人力物力研究开发了各类医疗废弃物处理处置技术与装备。

有资料表明，世界上许多国家已经对医疗废弃物处理做出了明文规定，并开发了相应的管理设施和处理处置设备。

如日本、德国等发达国家，采用集中焚烧处理的方法。

将医疗废弃物同可燃生活垃圾分类收集在一起，作为燃料进行焚烧并获得热能进行回收利用。

法国要求医疗废弃物必须由专业的医疗废弃物焚烧处理站处理，规定所有医院产生的垃圾，即使是办公室垃圾也不得混入生活垃圾，有偿地在专业医疗废弃物焚烧处理站进行集中处理。

加拿大协德技术公司开发了一种医疗废弃物高温高压粉碎处理技术及设备，该技术是将医疗废弃物通过铝制小车送入特种压力容器中，由计算机控制对医疗废弃物进行真空、高温和高压蒸汽等消毒处理，使医疗废弃物达到规定的安全排放标准，再送入粉碎机彻底销毁。

医疗废弃物的处理方法主要可以分为焚烧和非焚烧两大类。

非焚烧技术有机械处理法、化学处理法、热处理法、高温灭菌法、生物处理法、微波处理法、等离子体法、填埋法等。

然而焚烧技术因大幅度无害化减容，灭菌彻底，占地面积少，处理方便快捷等优点而成为医疗废弃物最基本、最有效的处理方法之一，已在一个多世纪的应用实践中，被各国广泛采纳，成为各国医疗废弃物处理的主要方式。

国内在20世纪80年代开始研制开发了以焚烧炉为主的医疗废弃物处理技术。

焚烧处理技术在炉型结构上由简单的蓖式炉型、小型焚烧装置，发展到两段式智能控制焚烧炉及其净化设备，在焚烧工艺上由低温氧化态燃烧处理，发展到高温还原态燃烧加二次高温氧化态燃烧，在焚烧规模上由分散单独焚烧处理发展到大规模集中焚烧处理。

在处理医疗废弃物的过程中，提高了焚烧温度、改善了燃烧状况以及增加了自动控制装置，极大地降低二次污染物（如烟气中的有毒有机物PCDD/Fs等，灰渣中的重金属污染物）的产生量，提高了焚烧处理的效率，大幅度控制有害气体的排放。

鞍山热能研究院结合医疗废弃物的特性，将医疗废弃物贫氧燃烧热解气化技术同冶金工业的炉渣综合利用技术、氧燃供热技术、水冷挂渣炉壁技术、水淬渣技术、余热利用技术等进行复合，发展了“熔渣法热解焚烧技术”处理医疗废弃物。

在特定地区极具应用前景和借鉴性。

但是，为了克服医疗废弃物在焚烧过程中产生剧毒性的持久性有机污染物PCDD/Fs的缺点，在焚烧技术处理时，需要配备一定的烟气净化装置以及焚烧残留物处理设备。

3、医疗废弃物焚烧过程及影响因素

医疗固体废弃物的焚烧过程，本质上是质量传递、热传递、动量传递、化学反应、结构变化等物理化学反应综合在一起的一个复杂过程。

废弃物的焚烧过程可分为预热、水分蒸发、升温、挥发份析出、着火和固定炭燃烧等过程。

伴随着这些过程的开始、发展、结束、交替，废弃物先吸收热量，温度上升，失去水分，局部分解析出可燃成分，然后着火燃烧，放出热量，直到燃烬冷却。

废弃物本身随着这些过程逐步减容，最后成为残留灰渣。

　　废弃物焚烧的影响因素主要包括：

垃圾的性质、在燃烧室停留时间、温度、湍流度、过量空气系数等。

其中停留时间、燃烧温度、湍流度是关键因素，通常被称为“三T（即time、temperature、turbulence）”要素。

停留时间影响焚烧残渣的热灼减率和焚烧去除率，也影响燃烧效率、焚烧去除率和PCDD/Fs分解率。

废弃物在焚烧炉内的停留时间越长，与空气接触越充分，燃烧越完全，PCDD/Fs分解越彻底。

废弃物焚烧过程还要求控制适宜的燃烧温度。

燃烧温度过低，会使废弃物燃烧不完全。

热解过程中温度对PCDD/Fs生成的影响很大，在700～850℃温度区间很容易生成PCDD/Fs。

我国《医疗废弃物集中焚烧处置工程建设技术要求（试行）》（环发[2004]15号）规定，控制二次燃烧室烟气温度≥850℃，烟气停留时间≥2.0秒。

控制烟气在二燃烧室停留时间大于2s，烟气出二燃烧室的温度大于1000℃，则PCDD/Fs可以完全分解。

燃烧温度愈高，燃烧反应速度越快，废弃物在焚烧炉内的停留时间就可以缩短，但过高的燃烧温度会加快焚烧炉内结构的腐蚀速度，使灰渣熔结，还会促进氮氧化物的生成。

所以燃烧温度不宜过高，通常，回转式焚烧炉其燃烧温度不宜高于1200℃。

目前医疗废弃物焚烧装置普遍采用燃油/燃气作为辅助燃料，以减少二次污染问题。

湍流度是表征医疗固体废弃物和空气混合程度的指标。

湍流度越大，废弃物与空气的混合程度越好，有机可燃物能及时获取燃烧所需的氧气，燃烧反应越完全。

湍流度受多种因素影响，如空气的供给量和废弃物在焚烧炉中的行进方式等。

最近，新型节能无污染焚烧技术不断更新出现，如日本的微波焚烧装置（10kg/h），美国加利福尼亚州的高效调协式焚烧炉（30kg/h）等.

　　另外，医疗废弃物的热值以及组成成分尺寸也是影响焚烧的两个主要因素。

热值越高，燃烧过程越易进行，燃烧效果越好。

废弃物的组成成分尺寸越小，单位质量或体积废弃物的比表面积越大，与周围氧气接触的面积越大，焚烧过程中传热传质效果越好，燃烧效果越完全。

4、常用的焚烧炉类型

医疗废弃物的焚烧需要专用的焚烧设备。

它要求高而稳定的炉温、良好的氧气混合、足够的气体停留时间、深度的气体净化过程等。

按焚烧形式可分为燃气焚烧、燃油焚烧和燃煤焚烧；

按照主燃室的外型结构可分为卧式和立式两种；

从燃烧的方式上可分为层燃烧方式、流化悬浮燃烧方式和沸腾悬浮燃烧方式；

从炉型结构上可分为固定床焚烧炉、回转窑焚烧炉、流化床焚烧炉、炉排型焚烧炉、热解焚烧炉等。

4.1固定床焚烧炉

如图1所示，固定床焚烧炉外型尺寸相对较小，制造简单，在中小医院中广泛使用。

它含固定床焚烧第一燃烧室和立式圆筒第二燃烧室。

医疗废弃物通过自动进料系统进入料槽中，在推料油压缸的作用下，经下方进料门进入卧式燃烧室的炉床。

图1固定床焚烧炉示意图

第一燃烧室炉床的底部和四周由鼓风机送人空气，供废弃物燃烧，未燃烬的可燃气体进入第二燃烧室。

正常运行时第一燃烧室炉温维持在850～1000℃，第二燃烧室的运行温度维持在900～1100℃。

为了达到设计的焚烧温度和焚烧效果，配置了第一、第二燃烧室的送风系统和柴油燃烧器。

根据炉温控制第一、第二燃烧室燃烧器的启、停。

浮在炉床上的废弃物在炉内与热空气接触，升温、干燥、着火、燃烬，并由推灰油缸推向前进。

除灰渣系统采用水封密闭除灰渣设备，自动除渣设备可将炉灰从燃烧室炉床连续或间断地输送到固化线上。

整个焚烧设备和尾气处理设备负压运行。

由于废弃物物料在固定床面上透气性较差，燃烧过程中缺少必要的翻动，湍流度差，容易产生死角，加之集中处理等因素，已逐渐地被其它炉型取代。

4.2回转窑焚烧炉

用于医疗废弃物焚烧的回转窑焚烧炉由回转窑第一燃烧室和立式圆筒第二燃烧室组成。

回转窑第一燃烧室主体是一个圆柱形筒体，内衬耐火材料，其略倾斜水平安装，进料端高于出料端，筒体外围轮带，轮带搁置在前后传动轴上，通过传动轴带动筒体围绕轴心整体转动，使废弃物混合、着火并沿倾斜角度向倾斜端翻腾状移动。

炉内废弃物在炉体缓慢转动过程中，分解、气化成为可燃气体进行燃烧，并在二燃室内实现完全燃烧，通过助燃油使二燃室温度达到所要求的温度。

回转式焚烧炉结构见图2：

图2回转式焚烧炉结构示意图

回转窑焚烧炉处理医疗固体废弃物时采用富氧燃烧方式。

鼓风机送来的燃烧空气在窑体的前端进入炉内，并在附近部位设置第一燃烧室，以确保回转窑的燃烧温度在850℃～1000℃。

第二燃烧室是一个衬有耐火材料的垂直圆形钢制筒体，底部设有二次燃烧器和二次风接口，以满足设计温度