張鳳娥

(山西新科聯(lián)環(huán)境技術(shù)有限公司，山西 太原 030031)

引 言

1986年，全球第一臺(tái)醫(yī)療廢物微波消毒設(shè)備誕生；2013年，醫(yī)療廢物微波消毒技術(shù)引入中國(guó)；2014年，國(guó)內(nèi)首臺(tái)醫(yī)療廢物微波消毒設(shè)備樣機(jī)在河南誕生，并獲得國(guó)家科技成果認(rèn)證，標(biāo)志著我國(guó)使用微波消毒設(shè)備處理醫(yī)療廢物進(jìn)入快速發(fā)展時(shí)期。盡管微波消毒過(guò)程不會(huì)產(chǎn)生酸性氣體和二噁英等氣體污染物，對(duì)環(huán)境污染較小，但產(chǎn)生的粉塵、NH3、H2S、揮發(fā)性有機(jī)物(NMHC)和病原微生物不容忽視。隨著微波消毒設(shè)備投入生產(chǎn)運(yùn)行，微波消毒處置過(guò)程產(chǎn)生的廢氣如何處置值得探究[1]。

1 醫(yī)療廢物微波消毒系統(tǒng)概況

醫(yī)療廢物微波消毒設(shè)備具有諸多優(yōu)點(diǎn)，如，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度小，可為移動(dòng)式，簡(jiǎn)易靈活，場(chǎng)地選擇方便，運(yùn)行簡(jiǎn)單便捷，運(yùn)行系統(tǒng)可以隨時(shí)關(guān)停，廢物的減容率約60%～65%，對(duì)環(huán)境污染小，滅菌效率高。處理后的醫(yī)療廢物能達(dá)到《醫(yī)療廢物微波消毒集中處理工程技術(shù)規(guī)范》要求：繁殖體細(xì)菌、真菌、親脂性/親水性病毒、寄生蟲(chóng)和分支桿菌的殺滅對(duì)數(shù)值≥6；對(duì)枯草桿菌黑色變種芽孢的殺滅對(duì)數(shù)值≥4[2]。

本文為有效說(shuō)明醫(yī)療廢物微波消毒過(guò)程廢氣處置措施的可行性，選擇以某醫(yī)療廢物微波消毒處置系統(tǒng)為例。

該醫(yī)療廢物微波消毒處置系統(tǒng)使用的微波消毒設(shè)備型號(hào)為MDU-10B，處置規(guī)模10 t/d。微波消毒處理系統(tǒng)主要由上料系統(tǒng)、破碎系統(tǒng)、微波消毒系統(tǒng)、出料系統(tǒng)、蒸汽供給系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)、自動(dòng)控制系統(tǒng)、報(bào)警和應(yīng)急處理安全裝置8個(gè)子系統(tǒng)組成。微波消毒設(shè)備主要構(gòu)件見(jiàn)圖1。

圖1 微波消毒設(shè)備主要構(gòu)件圖

微波設(shè)備用于上料的周轉(zhuǎn)箱為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格660 L，可以盛放100 kg醫(yī)療廢物。醫(yī)療廢物需先裝入周轉(zhuǎn)箱，通過(guò)安裝在微波消毒設(shè)備前端的上料系統(tǒng)倒進(jìn)暫存料斗中，約9 min加一次料，每次加料時(shí)間20 s。微波消毒廢氣的一次處理設(shè)施裝在微波消毒設(shè)備內(nèi)部，采用“初效過(guò)濾器+高效過(guò)濾器+活性炭吸附”處理工藝，僅在設(shè)備上料前5 s開(kāi)啟，目的是保持上料開(kāi)蓋時(shí)，暫存料斗處于微負(fù)壓狀態(tài)，防止料斗內(nèi)含有污染物的氣體擴(kuò)散到工作環(huán)境中。二次處理設(shè)施針對(duì)進(jìn)、出料口以及一次處理后的廢氣進(jìn)行集中收集，在進(jìn)、出料口上方分別設(shè)置集氣罩，一次處理后的廢氣采用密封管道，三處廢氣經(jīng)過(guò)“旋流塔+UV光催化氧化+尾氣過(guò)濾器+活性炭吸附”的工藝處理后，再通過(guò)15 m高排氣筒排放。

2 醫(yī)療廢物微波消毒廢氣處置措施的可行性分析

醫(yī)療廢物微波消毒處理過(guò)程中，會(huì)產(chǎn)生含有粉塵、NH3、H2S、揮發(fā)性有機(jī)物(NMHC)和病原微生物等惡臭氣體。一次廢氣處理在微波消毒設(shè)備內(nèi)部，溫度不超過(guò)50 ℃，采用“初效過(guò)濾器+高效過(guò)濾器+活性炭吸附”處理工藝，其中，初效過(guò)濾器用來(lái)處理破碎過(guò)程中揚(yáng)起的大顆粒粉塵，規(guī)格為300 mm×300 mm×600 mm，方形，濾袋式，填料為過(guò)濾棉。高效過(guò)濾器用來(lái)處理破碎過(guò)程中揚(yáng)起的微生物，規(guī)格為300 mm×300 mm×600 mm，方形，濾袋式，填料為玻璃纖維濾布，孔徑為0.2 μm，幾乎可以過(guò)濾掉所有的微生物?；钚蕴窟^(guò)濾器規(guī)格為300 mm×600 mm×25 mm，材質(zhì)為椰殼，顆粒狀，板式，平行放置10片。

二次廢氣處理針對(duì)進(jìn)、出料口以及一次處理后的廢氣進(jìn)行集中收集，經(jīng)過(guò)“旋流塔+UV光催化氧化+尾氣過(guò)濾器+活性炭吸附”工藝的微波消毒廢氣處理系統(tǒng)凈化后，再通過(guò)15 m高排氣筒排放，該工藝符合《醫(yī)療廢物微波消毒集中處理工程技術(shù)規(guī)范(試行)》(HJ/T 229-2006)對(duì)微波消毒廢氣處理工藝的要求。

1) 旋流塔

旋流塔是采用液體吸收法處理廢氣，規(guī)格為3 300 mm×1 400 mm×1 200 mm，采用3 kW管道泵，吸收液為0.3%的小蘇打堿液，能有效去除硫化氫、氨氣等，并進(jìn)一步去除顆粒物；旋流塔吸收液使用量為1 000 L，每5個(gè)工作日更換一次，產(chǎn)生的廢液排入污水處理站。

2) 光催化氧化技術(shù)

(1)

(2)

(3)

光催化凈化是基于光催化劑在紫外線(xiàn)照射下具有的氧化還原能力而凈化污染物。利用光催化凈化技術(shù)去除空氣中的有機(jī)污染物具有以下特點(diǎn)：

a) 直接用空氣中的氧氣作氧化劑，反應(yīng)條件溫和(常溫常壓)。

b) 可以將有機(jī)污染物分解為二氧化碳和水等無(wú)機(jī)小分子，凈化效果徹底。

c) 半導(dǎo)體光催化劑化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，氧化還原性強(qiáng)，成本低，不存在吸附飽和現(xiàn)象，使用壽命長(zhǎng)。

光催化凈化技術(shù)具有二次污染小，運(yùn)行成本低和可望利用太陽(yáng)光為反應(yīng)光源等優(yōu)點(diǎn)，所以光催化特別適合室內(nèi)揮發(fā)有機(jī)物的凈化，在深度凈化方面顯示出了巨大的應(yīng)用潛力。

該系統(tǒng)采用的UV光催化氧化設(shè)備規(guī)格為1 400 mm×1 100 mm×1 200 mm，內(nèi)設(shè)24組紫外線(xiàn)燈管，每組150 W。

3) 尾氣過(guò)濾器

尾氣過(guò)濾器填料采用玻璃纖維填料，規(guī)格為1 000 mm×1 000 mm×150 mm，孔徑為0.2 μm，幾乎可以過(guò)濾掉所有微生物以及絕大部分顆粒物，設(shè)在廢氣凈化設(shè)施的終端，再次確保微生物及顆粒物有效去除。

4) 活性炭吸附

活性炭吸附裝置適用于大風(fēng)量低濃度的有機(jī)廢氣處理，活性炭空隙結(jié)構(gòu)發(fā)達(dá)，比表面積很大，吸附能力很強(qiáng)，是以煤、木柴和果殼等原料，經(jīng)炭化、活化和后處理而得。由于固體表面上存在著未平衡和未飽和的分子引力或化學(xué)鍵力，因此當(dāng)此固體表面與氣體接觸時(shí)，就能吸引氣體分子，使其濃聚并保持在固體表面，此現(xiàn)象稱(chēng)為吸附。利用固體表面的吸附能力，使廢氣與大表面的多孔性固體物質(zhì)相接觸，廢氣中的污染物被吸附在固體表面上，使其與氣體混合物分離，達(dá)到凈化目的?；钚蕴课窖b置性能特點(diǎn)：運(yùn)行過(guò)程不產(chǎn)生二次污染；設(shè)備投資少、運(yùn)行費(fèi)用低；性能穩(wěn)定，可同時(shí)處理多種混合氣體，凈化效率≥95%；該系統(tǒng)采用椰殼新型活性炭吸附材料作為吸附劑，具有阻力低、壽命長(zhǎng)、凈化效率高等優(yōu)點(diǎn)，能有效去除揮發(fā)性有機(jī)物(NMHC)、氨、硫化氫等。活性炭吸附塔規(guī)格為1 600 mm×1 000 mm×1 000 mm，活性炭填充量為500 kg，內(nèi)設(shè)多層抽屜式活性炭存放箱，箱底部設(shè)金屬網(wǎng)，氣流上進(jìn)下出，在活性炭吸附塔穿過(guò)。

該套廢氣處理系統(tǒng)顆粒物設(shè)計(jì)處理效率為95%以上，揮發(fā)性有機(jī)物(NMHC)以及氨、硫化氫等惡臭物質(zhì)的去除率為90%，可大大降低醫(yī)療廢物微波消毒過(guò)程中產(chǎn)生的揮發(fā)性有機(jī)物(NMHC)、氨、硫化氫等污染物排放濃度。經(jīng)該廢氣處理系統(tǒng)處理后廢氣中顆粒物、氨、硫化氫、揮發(fā)性有機(jī)污染物(NMHC)的排放濃度可滿(mǎn)足《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB16297-1996)、《揮發(fā)性有機(jī)物無(wú)組織排放控制標(biāo)準(zhǔn)》(GB37822-2019)以及《惡臭污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》(GB14554-93)規(guī)定的各污染物排放標(biāo)準(zhǔn)。

3 結(jié)論

總之，醫(yī)療廢物微波消毒廢氣處置措施采用“初效過(guò)濾器+高效過(guò)濾器+活性炭吸附”和“旋流噴淋塔+UV光催化氧化+尾氣過(guò)濾器+活性炭吸附”工藝，可有效去除顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)污染物、(NMHC)氨、硫化氫以及微生物，廢氣可以達(dá)標(biāo)排放，處置措施可行。