收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

医疗废物焚烧过程应用基础研究

卿山  
【摘要】: 医疗废物携带大量病毒、病菌,具有空间传染、急性传染、交叉传染和潜伏传染等危险特征,是一种对生态环境和人体健康危害极其严重、管理和治理难度很大的危险固体废物。规模小、分布广的中小医院、卫生院等医疗机构的医疗废物无害化处理,一直是急需解决的难点和热点。目前,医疗废物处理方法主要有消毒灭菌法、卫生填埋法和焚烧法三种处理方法,而焚烧法具有杀毒灭菌彻底、减容率高、处理量大、稳定性好等优点,是当前我国医疗废物处理的首选方法。 为了掌握医疗废物焚烧特性和规律,为医疗废物焚烧装置的设计与运行提供依据,本文首先对最基本的医疗废物典型组分进行了焚烧动力学试验。结果显示,医疗废物焚烧过程分为干燥脱水、挥发分析出与燃烧、过渡阶段、固定碳表面燃烧四个阶段;试验得到了各组分和部分混合组分的一级反应动力学方程和动力学参数,为集成式医疗废物焚烧炉的设计建立了动力学模型。 快速焚烧是医疗废物投入高温焚烧炉燃烧室所表现出来的焚烧行为,它对认识焚烧炉内焚烧反应和焚烧过程,掌握医疗废物焚烧设备的设计与运行、减少有害污染物的产生、评价焚烧设备的性能都有重要的意义。试验可知,焚烧炉炉温越高,医疗废物的挥发分析出量越大,焚烧的时间越短;医疗废物水分含量越高,析出并焚烧的时间越长。 针对中小城市医疗废物产量小、分散广的特点,本课题组结合国外先进技术及发展趋势,提出了“集成式医疗废物焚烧技术”,并针对1.5t/d集成式医疗废物焚烧炉进行了数值模拟。计算结果与试验结果比较可知,焚烧炉内温度场分布和污染物的排放的计算值和实测数据都基本吻合,表明所建立的数学模型能比较准确地描述集成式医疗废物焚烧炉内的焚烧情况,是比较可靠的。数值模拟也为焚烧炉设计和优化提供了帮助。 医疗废物焚烧过程中会释放HCl和SO_2等酸性气体,因此需对HCl与SO_2进行脱除。在小型固定床上进行了医疗废物中Cl的析出试验,得知医疗废物焚烧中氯主要以HCl的形式析出。空气流速、温度和水蒸气都直接影响着氯的析出。 从吸收剂脱氯的热力学计算看出,在焚烧过程中加入吸收剂脱氯,钙基吸收剂的脱氯效率明显高于镁基吸收剂。小型固定床中的脱氯试验,证明了热力学的计算结果。试验所致,最佳的Ca/Cl控制在2.5~3之间,水蒸气的参与能提高脱氯率,CO_2的参与则会降低脱氯效果。 从脱硫热力学计算和试验得出,CaO吸收剂是脱硫效果最好的吸收剂。温度、吸收剂粒径、Ca/S是影响焚烧过程脱硫的主要因素。在1.5t/d集成式医疗废物焚烧装置中进行的“炉内喷钙脱氯脱硫”工业性试验表明:Ca/(S+Cl)=3时,焚烧炉炉温控制在800~900℃左右,有较高的脱氯脱硫率。 经过病毒病菌检测、SEM、XRD、EDS、激光粒度分析仪、色谱—质谱联用仪、化学分析法、原子吸收光谱等先进的分析手段对1.5t/d集成式医疗废物焚烧装置的灰渣和烟气进行了详尽的检测和分析。结果表明焚烧灰渣中的病菌病毒被全部杀死,焚烧完全;飞灰的颗粒尺寸主要分布在50—500Pm,炉渣的尺寸分布为100-10000μm;灰渣的元素分布呈现出:难挥发的元素在炉渣中分布较多,易挥发的元素则主要分布在飞灰中的规律性;SEM形貌观察发现飞灰的孔隙率高,是由于飞灰经受烟气二次焚烧的高温所致;XRD分析显示医疗废物焚烧飞灰和炉渣的主要成分基本一致,主要含有O、Si、Ca、Fe、S、Cl等元素,主要是α-SiO_2,CaFeSi_2O_6,CaCl_2,CaSO_4等矿物相;EDS结果与化学分析、SEM形貌观察和XRD晶相分析结果可互为印证。虽然灰渣浸出的重金属含量远远低于国家标准,但其仍属危险废物,必须固化处理后方可填埋;灰渣吸附的有机物的分析结果显示,炉渣中二恶英毒性相对浓度最大的PCDDs是2,3,7,8-PCDDs,为0.504ng/g;飞灰中二恶英毒性相对浓度最大的PCDDs是2,3,7,8-TCDDs为0.122ng/g;烟气中的PCDDs和PCDFs分析得知,它们在烟气中的含量较少,在烟尘中含量较多,因此在收集处理烟尘时,应该多考虑烟尘的收尘效率;以上结果表明:集成式医疗废物焚烧装置的灰渣和烟气的排放达到了清洁排放的要求,实现了清洁排放。 环境负荷评价可以对医疗废物收集、运输、管理、焚烧等过程进行评价,从而设计、选择适合当地条件的医疗废物管理与焚烧方式,并对医疗废物进行全过程管理。环境负荷评价结果显示,昆明市医疗废物焚烧处理总成本为1.37元/(人·犀)(即1.2元/kg医疗废物),总能耗为99.6MJ/(人·年)(即88.1MJ/kg医疗废物),环境影响潜力为3.96×10~(-4)。焚烧医疗废物可以在短时间内将病毒病菌彻底杀死,实现医疗废物的无害化、减量化,减轻了医疗废物的环境负荷;同时,焚烧医疗废物还可以回收利用热量,实现医疗废物的资源化利用。医疗废物焚烧过程中产生的CO_2、NO_x、SO_2和HCl等气体和二恶英类有毒物质,造成了全球变暖、酸化、光化学臭氧合成和生态毒性的环境影响。因此,必须采取有效措施,减少酸性气体及二恶英类有害气体的排放。焚烧会让重金属以气态形式随烟气排放,因此,必须采用高效的净化除尘技术对其进行捕集,并将捕集下来的飞灰和炉渣进行固化填埋处理,以此控制重金属的排放,减少它的环境负荷。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 周丰,刘永,郭怀成;医疗废物焚烧处置过程中关键参数研究[J];环境科学研究;2005年03期
2 ;国家环境保护总局发布──《合成氨工业水污染物排放标准》的通知《锅炉大气污染物排放标准》的通知《危险废物焚烧污染控制标准》的通知[J];中国环保产业;2000年01期
3 ;阅读[J];中国医院院长;2007年16期
4 李政禹;我国化工环保产业应优先发展的领域分析[J];现代化工;2000年08期
5 丁剑;;30吨/日往复炉排式危险废物焚烧处置成套设备示范工程技术方案论证会在南京召开[J];生态与农村环境学报;2009年02期
6 张国平,周恭明;利用回转窑焚烧废物简述[J];环境技术;2003年05期
7 董洪涛;;美国水泥工业中的废物利用技术[J];砖瓦世界;1993年16期
8 ;绿色风标[J];环境;2004年06期
9 陈博时;耐废物焚烧过程腐蚀的金属复合管[J];上海钢研;2000年01期
10 李隆缘;日本的废物焚烧及能源回收近况[J];四川环境;1998年02期
11 小康;研究替代PCB废物焚烧的生物方法[J];环境科学;1993年05期
12 晓闻;有害废物焚烧时排出的有机化合物的危害评估[J];中国环境科学;1994年03期
13 孙宏,王力波;戈尔Remedia~二恶英催化过滤技术在医疗废物焚烧工程上的应用[J];中国医院建筑与装备;2005年01期
14 ;“危险废物焚烧”术语[J];新世纪水泥导报;2004年S1期
15 ;冷凝湿式静电沉降系统净化危险废物焚烧排放气[J];化工环保;1999年05期
16 李崇;任国玉;高庆先;马占云;;固体废物焚烧处置及其清洁发展机制[J];环境科学研究;2011年07期
17 THOMAS T SHEN PHD ,金永铮;危险品废物的焚烧、排放和处理[J];环境保护科学;1988年02期
18 杨健,郝一舒;废物焚烧厂主要环境影响的识别[J];环境保护;1998年10期
19 齐佩玉;;一种收集、输送和焚烧船上危险性废液的新方法[J];机电设备;1990年01期
20 丁聚庆;废物焚烧技术[J];环境保护;1998年06期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 祁国恕;邵春岩;陈曦;刘舒;陈扬;陈刚;陈辉;;危险废物焚烧设施性能测试关键技术[A];持久性有机污染物论坛2010暨第五届持久性有机污染物全国学术研讨会论文集[C];2010年
2 胡吉成;郑明辉;聂志强;刘文彬;刘国瑞;张兵;;废物焚烧过程中dl-PCBs的排放水平与特征研究[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
3 陈曦;祁国恕;;危险废物焚烧处置设施性能测试技术研究[A];中国环境科学学会2009年学术年会论文集(第二卷)[C];2009年
4 陈扬;邵春岩;徐殿斗;陈曦;祁国恕;陈刚;;危险废物焚烧处置设施性能评价方法研究[A];第五届全国环境化学大会摘要集[C];2009年
5 梁宝明;王耀军;;布朗气(氢氧气)的催化燃烧及其在危险废物焚烧上的应用[A];第七届全国氢能学术会议论文集[C];2006年
6 胡奔流;洪峰;;小规模危险废物焚烧烟气余热利用的探讨[A];第二届固体废物处理技术与工程设计全国学术会议专辑[C];2007年
7 胡奔流;陈敬军;;危险废物焚烧烟气净化系统酸露点温度计算方法与防腐蚀技术[A];第二届固体废物处理技术与工程设计全国学术会议专辑[C];2007年
8 胡奔流;;医疗废物焚烧处置工艺设计[A];第二届固体废物处理技术与工程设计全国学术会议专辑[C];2007年
9 卿山;王华;吕国强;何屏;;医疗废物焚烧过程脱硫机理和试验[A];2006年全国冶金物理化学学术会议论文集[C];2006年
10 李兴阔;黄顺祥;周建梅;刘峰;;基于模糊聚类分析的POPs排放源分类研究[A];第三届中国智能计算大会论文集[C];2009年
中国博士学位论文全文数据库 前6条
1 严密;医疗废物焚烧过程二恶英生成抑制和焚烧炉环境影响研究[D];浙江大学;2012年
2 吴挺;医疗垃圾热解气化理论与实验研究[D];天津大学;2005年
3 马攀;危险废物焚烧系统的数值模拟与试验研究[D];浙江大学;2012年
4 李春雨;典型危险废物在两段式回转窑焚烧系统内的热处置和结渣特性研究及其应用[D];浙江大学;2011年
5 祝红梅;医疗废物中典型组分的热解焚烧特性及回转式流化冷渣三段焚烧系统的数值模拟[D];浙江大学;2009年
6 石丽红;城市医疗废弃物回收处理模式及其网络研究[D];大连海事大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 蔡国双;危险废物焚烧处置过程建模与先进控制[D];浙江大学;2004年
2 张猛;医疗废弃物焚烧废物制备活性炭的研究[D];南京理工大学;2009年
3 黄正文;医疗垃圾焚烧炉研究[D];四川大学;2004年
4 秦殿山;流化床共处置制药药渣和煤的燃烧、热解特性研究[D];浙江大学;2013年
5 王宇峰;医疗废物焚烧飞(?)重金属的迁移、浸出特性及二恶英的水热法降解研究[D];浙江大学;2011年
6 罗志华;火法冶金工艺处理电子线路板并富集贵稀金属的试验研究[D];同济大学;2007年
7 于长江;医疗废物处理处置过程中若干环境风险问题的研究[D];哈尔滨工业大学;2006年
8 张怀强;医疗废物组分特性及其焚烧二噁英控制[D];浙江大学;2011年
9 王翠萍;广东省主要持久性有机污染物排放状况的初步研究[D];中国科学院研究生院(广州地球化学研究所);2007年
10 裴照堂;中小城市医疗废物处置技术工程设计分析[D];浙江大学;2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 ;福昌环保免燃料废物焚烧技术形成产业化[N];中国环境报;2009年
2 记者 卢伟;加强危险废物处置工作[N];南宁日报;2008年
3 记者 徐宁实习生 黄静华;医疗废物焚烧系统处于国内领先水平[N];三峡日报;2008年
4 记者 林学富;黄岩医化危险废物焚烧炉投用[N];台州日报;2006年
5 顾瑞珍;环保部:灾后废物焚烧应远离人群水源[N];新华每日电讯;2008年
6 本报记者 姚伊乐;危废处理安全为大[N];中国环境报;2011年
7 记者 曾昀;三项污染物排放新标准明年实施[N];北京日报;2007年
8 燕志华;欧洲生态产业江苏竞寻共赢[N];新华日报;2008年
9 本报记者 王繁泓 常栋;化工废物焚烧处理技术的领跑者[N];中国化工报;2007年
10 王丹凡;民营企业“洗牌”城市治污[N];中华建筑报;2002年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978