葉麗杰 高愛梅 郭喜成

（1.安陽市固體廢物管理中心；2.安陽洹祥醫(yī)療廢棄物綜合處理有限公司，河南安陽 455000)

醫(yī)療廢物的分類收集對(duì)熱解焚燒處置的影響研究

葉麗杰1高愛梅1郭喜成2

（1.安陽市固體廢物管理中心；2.安陽洹祥醫(yī)療廢棄物綜合處理有限公司，河南安陽 455000)

以安陽市醫(yī)療廢物的熱解焚燒處置為例，分析了全市醫(yī)療廢物的燃燒性質(zhì)，將醫(yī)療廢物中可燃燒和不可燃燒的廢物投放于熱解爐不同位置進(jìn)行了焚燒試驗(yàn)，找出將可燃廢物投放于熱解爐下端、不可燃廢物投放于熱解爐上端的投料方式，與目前行業(yè)普遍使用的五類廢物隨意混合投放入爐的方式相比，可實(shí)現(xiàn)節(jié)電、節(jié)水、節(jié)油，具有較為明顯的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益，從而說明了醫(yī)療廢物分類收集對(duì)熱解焚燒處置運(yùn)營(yíng)水平的提高十分必要。

醫(yī)療廢物;分類收集;投料方式;熱解焚燒

引言

醫(yī)療廢物由于其感染性，被國外視為“頂級(jí)危險(xiǎn)”和“健康殺手”，我國的《國家危險(xiǎn)廢物名錄》也將醫(yī)療廢物列為1號(hào)危險(xiǎn)廢物,醫(yī)療廢物的無害化處置日益受到社會(huì)各界的重視。據(jù)調(diào)查，截至2010年底，《全國危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》確立的約300家醫(yī)療廢物集中處置設(shè)施已有272個(gè)確定了技術(shù)路線，其中139個(gè)為焚燒設(shè)施（包括9個(gè)回轉(zhuǎn)窯和130個(gè)熱解焚燒爐），占到了總數(shù)的51.1%.由此可以看出，焚燒法因毀形效果好，適用于所有廢物類型，能有效地實(shí)現(xiàn)醫(yī)療廢物的無害化、減量化而成為最為重要的處置技術(shù)。在焚燒處置設(shè)施中熱解焚燒設(shè)施又占到了93.5%。目前，我國醫(yī)療廢物的收集處置普遍存在前端分類收集，后端重新混合入爐焚燒的現(xiàn)象。因此，研究醫(yī)療廢物分類收集對(duì)熱解焚燒處置效果的影響，提高醫(yī)療廢物焚燒處置設(shè)施運(yùn)營(yíng)水平具有一定的實(shí)踐意義。

本文以安陽市醫(yī)療廢物的集中處置為例，對(duì)安陽市醫(yī)療廢物的燃燒性質(zhì)進(jìn)行了研究，把醫(yī)療廢物中可燃燒和不可燃燒的廢物投放于熱解爐不同位置進(jìn)行了焚燒試驗(yàn)，找出最佳投料方式，并對(duì)其進(jìn)行了經(jīng)濟(jì)效率和環(huán)境效益分析，明確醫(yī)療廢物分類收集對(duì)熱解焚燒處置運(yùn)營(yíng)水平的提高十分必要。

1 安陽市醫(yī)療廢物的組成類別及組分可燃性分析

1.1 醫(yī)療廢物組成的類別

2014年，安陽洹祥醫(yī)療廢物綜合處理有限公司（下稱安陽市醫(yī)廢集中處置廠）日平均收集、處置醫(yī)療廢物4.11噸，全年共收集、處置了1499.85噸。五類醫(yī)廢在全部醫(yī)廢總量中所占的份額詳見表1。

表1 醫(yī)廢集中處置廠醫(yī)療廢物類別含量

從表中我們可以看出，安陽市醫(yī)療廢物中感染性廢物平均占到了總量的86.36%，損傷性廢物平均占到了11.01%，兩者共占到了總量的97.37%。而病理性廢物、藥物性廢物和化學(xué)性廢物3者僅占到了2.63%。這說明，安陽市的醫(yī)療廢物中感染性廢物和損傷性廢物在數(shù)量上占有絕對(duì)的優(yōu)勢(shì)。

1.2 醫(yī)療廢物的可燃性分析

國內(nèi)相關(guān)科研人員對(duì)典型醫(yī)療廢物組分進(jìn)行工業(yè)分析和熱值測(cè)定研究指出，醫(yī)療廢物中可燃成分達(dá)到了75%以上，而感染性廢物中的可燃成分高達(dá)85%以上[1]。醫(yī)療廢物中可燃成分主要是有機(jī)物，包括棉織類、紙類、木質(zhì)類、塑料類、橡膠類、化纖類、人體臟器、病理切片等。其中，塑料、橡膠、織物、棉簽、紙類等典型組分為高揮發(fā)、高熱值的燃燒原料，具有良好的燃燒特性[1]。不可燃的組分主要是無機(jī)物，主要包括玻璃、金屬等廢物。我們通過對(duì)安陽市醫(yī)療廢物的物理組分及組分的可燃性進(jìn)行研究，經(jīng)比較與上述研究結(jié)論相符。典型醫(yī)療組分的工業(yè)分析結(jié)果及熱值詳見表2[1]。

表2 典型醫(yī)療組分的工業(yè)分析結(jié)果及熱值

2 安陽市醫(yī)廢廢物集中處置情況概述

2.1 廢物分類收集與運(yùn)輸

安陽市醫(yī)廢集中處置廠集中處置的醫(yī)療廢物，涵蓋全市鄉(xiāng)鎮(zhèn)以上醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)和市區(qū)個(gè)體診所等170余家醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的醫(yī)廢，包括市區(qū)級(jí)、縣級(jí)綜合醫(yī)院、婦幼保健院、中醫(yī)醫(yī)院、專科醫(yī)院、疾控中心、血站、社區(qū)衛(wèi)生院、鄉(xiāng)鎮(zhèn)衛(wèi)生院、城市個(gè)體診所等各類醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)。納入集中處置范圍的醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)，按照《醫(yī)療廢物分類目錄》，將自身所產(chǎn)醫(yī)廢進(jìn)行分類收集，其中損傷性廢物（各種醫(yī)用針頭、縫合針以及手術(shù)刀、安瓿瓶等醫(yī)用銳器）收集于專用的利器盒，其他四類廢物分別用符合標(biāo)準(zhǔn)的黃色塑料袋包裝，暫存于醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)廢暫存室周轉(zhuǎn)箱中。安陽醫(yī)廢集中處置廠醫(yī)廢運(yùn)輸專用車至少兩天一次上門收運(yùn)。

2.2 安陽市醫(yī)廢集中處置廠情況簡(jiǎn)介

安陽市醫(yī)廢集中處置廠建設(shè)項(xiàng)目符合《全國危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，該廠為合法取得危廢經(jīng)營(yíng)許可證的醫(yī)療廢物集中處置單位。設(shè)計(jì)規(guī)模為5噸/日，采用的處置工藝為熱解焚燒工藝。主要工藝流程如圖1所示。

3 試驗(yàn)材料與方法

3.1 試驗(yàn)材料

采用安陽市醫(yī)廢集中處置廠每天正常收集運(yùn)送處置的醫(yī)療廢物，作為試驗(yàn)用醫(yī)療廢物。

3.2 試驗(yàn)設(shè)備

為安陽市醫(yī)廢集中處置廠設(shè)計(jì)規(guī)模為5噸/日的XRQ-15焚燒爐：主要設(shè)備包括熱解爐2臺(tái)（交替運(yùn)行）、噴燃爐1臺(tái)、燃燒爐1臺(tái)。

3.3 試驗(yàn)方案

將可燃廢物（主要為感染性廢物、病理性廢物）和不可燃廢物（主要為損傷性廢物）按照不同的投料方式放置于熱解爐中進(jìn)行焚燒試驗(yàn)。投料方式共分3種：A）將可燃廢物投放于熱解爐下端，不可燃廢物投放于熱解爐上部；B）將不可燃廢物投放于熱解爐下端，可燃廢物廢物投放于熱解爐上部；C）為行業(yè)目前普遍使用的將各類廢物隨意混合投放入爐。試驗(yàn)要求準(zhǔn)確記錄入爐醫(yī)療廢物數(shù)量、焚燒過程中的各項(xiàng)工藝參數(shù)（如點(diǎn)火用柴油量、熱解爐溫度、燃燒爐溫度、一個(gè)處置周期用時(shí)即焚燒時(shí)間、焚燒殘?jiān)a(chǎn)生量、活性炭噴射使用量、飛灰產(chǎn)生量、一個(gè)處置周期電使用量等）。

試驗(yàn)時(shí)間為2014年10月8日至11月30日。

4 試驗(yàn)結(jié)果分析

4.1 試驗(yàn)結(jié)果

通過近兩個(gè)月的試驗(yàn)，共取得90爐有效數(shù)據(jù)，其中3種投料方法各取得效試驗(yàn)數(shù)據(jù)30組。經(jīng)數(shù)據(jù)分析，單位重量（1噸）醫(yī)療廢物通過3種投料方法進(jìn)行熱解焚燒處置的物料使用參數(shù)如表3所示。

表3 單位重量的醫(yī)療廢物三種投料方法試驗(yàn)的結(jié)果

1）焚燒時(shí)間比較

從達(dá)到焚燒效果的所用時(shí)間上看，單位重量的醫(yī)療廢物，投料方式A用時(shí)最短，C用時(shí)最長(zhǎng)，B用時(shí)居中。A較C節(jié)省1.7小時(shí)，預(yù)計(jì)全年可節(jié)省2550小時(shí)。

2）用電量比較

從一個(gè)處置周期所用電量上看，單位重量的醫(yī)療廢物，投料方式A用電量最少，C用電量最多，B用電量居中。A較C節(jié)省187千瓦時(shí)，預(yù)計(jì)全年可減少用電280472千瓦時(shí)。

3）柴油耗油量比較

燃燒爐可燃?xì)怏w燃燒點(diǎn)火需使用柴油，單位重量的醫(yī)療廢物，投料方式A耗油量最少，C耗油量最多，B耗油量居中。A較C節(jié)省柴油21.1升，預(yù)計(jì)全年可節(jié)省柴油31647升。

4）殘?jiān)a(chǎn)生量比較

單位重量的醫(yī)療廢物，三種投料方式殘?jiān)a(chǎn)生量區(qū)別不大，投料方式A殘?jiān)a(chǎn)生量最少，B殘?jiān)a(chǎn)生量最多，C殘?jiān)a(chǎn)生量居中。A較C僅少產(chǎn)生0.003公斤，減少不明顯，但A的殘?jiān)史蹱?，C的殘?jiān)Y(jié)塊嚴(yán)重。

5）用水量比較

焚燒過程中水主要作用是冷卻，單位重量的醫(yī)療廢物焚燒，投料方式A用水量最少，C用水量最多，B用水量居中。A較C節(jié)省水量0.17噸，相差不算明顯。預(yù)計(jì)全年可節(jié)水255噸。

通過試驗(yàn)我們可以看出，三種投料方式熱解焚燒1噸醫(yī)療廢物，A投料方式的焚燒時(shí)間、用電量、用水量、耗油量四項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于B、C；殘?jiān)a(chǎn)生量區(qū)別不大，但是A方式的殘?jiān)螤顑?yōu)于B和C，毀形效果最好。

4.2 A方式的經(jīng)濟(jì)效益分析

從上述試驗(yàn)結(jié)果我們可以看出，A方式與目前行業(yè)普遍使用的C方式相比，不僅醫(yī)療廢物毀形效果好，而且每年預(yù)計(jì)可節(jié)電280472千瓦時(shí)、節(jié)油31647升、節(jié)水255噸，按照當(dāng)前市場(chǎng)價(jià)格計(jì)算，預(yù)計(jì)企業(yè)一年至少節(jié)省40萬元。另外，由于焚燒時(shí)間的節(jié)省，企業(yè)還可有效減少員工勞動(dòng)時(shí)間，從而降低人工成本。

4.3 A方式的環(huán)境效益分析

從上述試驗(yàn)結(jié)果我們可以看出，A方式與目前行業(yè)普遍使用的C方式相比，預(yù)計(jì)每年可節(jié)電280472千瓦時(shí)、節(jié)省柴油31647升。以2014年安陽市本地的大唐安陽電廠實(shí)際生產(chǎn)狀況為參考，發(fā)電280472千瓦時(shí)，需用原煤123.42噸，以平均硫份1.06%、發(fā)電機(jī)組綜合脫硫效率90%計(jì)，需排放222.40公斤SO2和排放62.11公斤NOX。

按照《污染源普查產(chǎn)排污系數(shù)手冊(cè)》取值，柴油硫份按0.2%計(jì)，燃燒31.647噸柴油，需排放101.90公斤SO2和116.14公斤NOX。

由此可以看出，采用A方式投料，一年預(yù)計(jì)可減少SO2排放量324.30公斤、減少NOX排放量

178.25公斤，可以取得一定的環(huán)境效益。

5 結(jié)論

1）三種投料方式熱解焚燒1噸醫(yī)療廢物，A投料方式的焚燒時(shí)間、用電量、用水量、耗油量四項(xiàng)指標(biāo)均優(yōu)于B、C；殘?jiān)a(chǎn)生量雖區(qū)別不大，但A方式的醫(yī)廢毀形效果最好。

2）采用將可燃廢物投放于熱解爐下端、不可燃廢物投放于熱解爐上端的投料方式A，與目前行業(yè)普遍使用的五類廢物隨意混合投放的C投料方式相比，預(yù)計(jì)可節(jié)電280472千瓦時(shí)/年、節(jié)省柴油31647升/年、節(jié)水255噸/年，至少節(jié)省支出40余萬元/年，具有較為明顯的經(jīng)濟(jì)效益；同時(shí)，可減少全市SO2排放量324.30公斤/年、NOX排放量178.25公斤/年，具有一定的環(huán)境效益。

3）醫(yī)療廢物前端的分類收集是實(shí)現(xiàn)醫(yī)廢集中處置廠熱解爐分類投料方式的基礎(chǔ)，只有做好醫(yī)療機(jī)構(gòu)醫(yī)療廢物的分類收集，才能實(shí)現(xiàn)醫(yī)廢集中處置廠優(yōu)化投料方式帶來的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。因此，醫(yī)療廢物分類收集對(duì)熱解焚燒處置運(yùn)營(yíng)水平的提高十分必要。

[1]肖志偉.醫(yī)療廢物典型組分物理化學(xué)特性認(rèn)識(shí)及其熱解焚燒特性的基礎(chǔ)研究[D].杭州：浙江大學(xué)，2010.

[2]張懷強(qiáng).醫(yī)療廢物焚燒組分特性分析[J].能源與環(huán)境，2013（5）：52-54.

[3]胡華龍，溫學(xué)峰，羅慶明，等.廢物焚燒：綜合污染預(yù)防與控制最佳可行技術(shù)[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009:34-52.

[4]張靜，張于峰，鄧娜，等.醫(yī)療垃圾熱解氣化的原理[J].煤氣與熱力，2005，25（11）：15-19.

Study on the Effect of Medical Waste Collection on the Disposal of Pyrolysis and Incineration

YE Lijie1,GAO Aimei1,GUO Xicheng2
(1.Anyang Solid Rubbish Management Center; 2.Anyang Huanxiang medical waste comprehensive treatment Co.Ltd.,Anyang 455000,China)

Take the treatment of medical rubbish by pyrogenation incinerator technique in Anyang for example, the paper analyzed the combustion characters of medical wastes in the city,according to a burning experiment of put the combustible and incombustible medical wastes into the different positions of thermal decomposition fur?nace,this paper find out the feeding methods which is put the combustible in the bottom of thermal decomposi?tion furnace,and put the incombustible medical wastes in the top of the furnace.Compare with the generally feed?ing methods in the current industry,which is free mix those five kinds of wastes and put into the furnace,this kind of feeding methods could achieve power saving,water saving and fuel saving,obviously,it has economic and environmental benefits.By that means,it’s necessary to classified collection of medical wastes in order to im?prove the performance levels of pyrogenation incinerator technique.

medical wastes；classified collection；feeding methods；pyrolysis incineration

X799

A

1673-2928（2015）06-0030-04

（責(zé)任編輯：郝安林）

2015-06-25

葉麗杰（1969-），河南省鞏義市人，安陽市固體廢物管理中心環(huán)境工程類工程師，研究方向：危險(xiǎn)廢物（含醫(yī)療廢物）經(jīng)營(yíng)處置管理。