大庆市医疗废物焚烧飞灰及底灰中重金属含量水平调查

冯大伟,李钟玮

（大庆市环境监测中心站，黑龙江大庆 163316）

大庆市医疗废物焚烧飞灰及底灰中重金属含量水平调查

冯大伟,李钟玮

（大庆市环境监测中心站，黑龙江大庆 163316）

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，且管理和治理难度很大的危险固体废物。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，其中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处置方法。截至到2009年，大庆医疗垃圾年总产生量为855.52 t，大庆市龙铁医疗废物处理有限公司与市区内全部医疗机构签订了医疗废物处理合同，由龙铁医疗废物处理场DZL型医疗垃圾焚烧炉焚烧处置，日处置量的平均值为2.3～2.5 t。

医疗垃圾经焚烧后产生约30%的底灰和3%的飞灰［1］，烟气中易挥发的金属元素总汞、总铅、总砷主要分布在飞灰中。尽管焚烧烟气重金属含量小于危险废物焚烧烟气污染物控制标准，但飞灰中重金属含量达到很高的水平，底灰中重金属含量相对较少，但仍高于本地区土壤背景值数倍，因此要加强医疗废物从收集、贮存、焚烧、至飞灰安全填埋全过程的管理。按医疗废物集中焚烧处置设施运行监督管理技术规范HJ 516-2009要求“焚烧过程产生的飞灰属于危险废物”［2］，根据底灰中重金属含量水平高低判断其是否为危险废物，以及确定最终处置方式。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

原子吸收分光光度计：AA6800型，日本岛津公司；

原子荧光光度测定仪：AFS-230E型，北京海光仪器公司；

智能冷原子荧光测汞仪：SYG-I型，杭州天成光电仪器公司；

可见光分光光度计：721E型，上海光谱仪器有限公司；

高纯硝酸、高纯盐酸、优级纯高氯酸和氢氟酸；

铅、镉、砷、汞、总铬标准溶液：国家环境保护总局标样研究所。

1.2 样品采集

为使样品具有代表性，在焚烧炉连续运行一周内进行样品采集，飞灰取至二燃室尾部烟道出口，底灰取自冷排渣口。焚烧灰样品经混合后，用0.841 mm的网筛去除大颗粒，并在电热干燥箱中于105℃干燥数小时，再用玛瑙研钵研磨至需要的粒度。先用420 μm(40目)筛绢初筛一部分底灰，再将筛下物粉碎后至通过150 μm （100目）筛网后用于样品分析。分析前在105℃下干燥24 h，以达到恒重。

1.3 分析方法

HJ／T 29-1999 固定污染源铬酸雾的测定；

HJ 540-2009 砷的测定；

HJ 543-2009 汞的测定；

HJ 538-2009 铅的测定；

HJ／T 64.1-2001 镉的测定；

HJ／T 299-2007 固体废物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法；

GB／T 15555.2-1995 固体废物铅、镉的测定；

GB／T 15555.1-1995 总汞的测定；

GB／T 15555.6-1995 总铬的测定；

GB／T 15555.3-1995 固体废物 砷的测定。

2 结果与分析

对大庆市龙铁医疗废物处理场DZL型自燃式医疗垃圾焚烧炉的烟气、飞灰及底灰中重金属含量进行了一年连续4次的调查性监测。焚烧炉的烟气用固定污染源废气的监测方法，铅、镉的测定用火焰原子吸收分光光度法；总铬即铬酸雾的测定用二苯碳酰二肼分光光度法；砷的测定用原子荧光分光光度法；汞的测定用冷原子吸收分光光度法。测定结果见表1。由表1可见，第3季度焚烧炉烟气中总汞和总镉含量较高，已接近危险废物焚烧污染控制标准GB18484-2001排放限值，其它3项总铅总砷总铬在标准的控制值之内［3］。

表1 医疗废物焚烧炉烟气中重金属含量 mg／m3

分别对第3、第4季度的焚烧炉飞灰及底灰中的重金属进行了测定。铅、镉、铬用硝酸、高氯酸、氢氟酸在常压消解后用原子吸收分光光度法测定；砷和汞用王水在沸水浴消解，砷的测定用原子荧光法，汞的测定用冷原子吸收分光光度法，测定结果见表2。

表2 医疗废物焚烧炉飞灰及底灰重金属含量水平 mg／kg

由表2可见，易挥发的金属元素总汞、总铅、总砷主要分布在飞灰中，而在底灰中的分布相对较少。焚烧烟气重金属全部符合医疗废物焚烧炉烟气污染物排放标准，但飞灰中重金属含量较高，因此要加强医疗废物焚烧飞灰的管理。医疗废物在运送危险废物处置厂前，应将其进行简单固化处理并盛装在密闭容器里。底灰的金属含量相对较少，但总汞、总镉含量仍是本地区土壤背景值的10倍左右。

按照危险废物鉴别技术规范HJ／T 298采集样品，按危险废物鉴别浸出毒性鉴别（GB 5085.3-2007）的要求［4］，将底灰样品大颗粒破碎碾压全部通过9.5 mm的筛后，用硫酸硝酸法进行浸出毒性试验。10 L浸提剂与1 kg固体废物（干重）混合，将其置于翻转式振荡装置中，调节转速为（30±2） r／min，振荡（18±2）h，置于真空过滤器中过 0.6 μm的滤膜，取上清液消解或酸化后用于分析。总铬、总铅、总镉的测定用原子吸收分光光度法，总砷测定用原子荧光法，总汞的测定用冷原子吸收分光光度法。结果见表3。

由表3可见，本次医疗废物焚烧炉底灰浸出液中重金属含量均小于危险废物浸出毒性鉴别标准值，可以按一般固体废物填埋处置。

表3 医疗废物焚烧炉底灰浸出液重金属含量 mg／L

3 结论与建议

（1）飞灰的颗粒尺寸较小，易挥发的元素主要分布在飞灰中。在小于250 μm粒径范围内，飞灰中的镉、铬、铅有向小颗粒富集的趋势［6］，重金属含量达到很高的水平，所以要加强医疗废物焚烧飞灰的收集、贮存、处置全过程管理。在进入滤袋式除尘器的烟道上设置活性炭喷射装置，通过活性炭对二恶英类物质和金属的吸附，并且进入袋式除尘器高效捕集，减小烟气含尘量，以满足排放标准要求，减少污染负荷；飞灰收集、输送、贮存应保持密闭状态，应采用机械除灰或气力除灰，在飞灰运出前加水润湿、避免飞灰散落；排灰口附近宜设置增湿设施；应将危险废物进行水泥固化或沥青固化等稳定化处理后送危险废物填埋场安全填埋处置。烟气净化系统用过的废活性炭、废弃布袋、滤饼等残余物也属于危险废物，须安全填埋处置。

（2）需要加强医疗废物从产生到最终处置的全过程管理，医疗废物产生单位应按照《医疗废物分类目录》中的分类标准对其进行分类收集。高压容器、易爆、剧毒、重金属含量高的医疗废物不宜焚烧处置；医疗废物属危险废物，运输中完善医疗废物交接的危险废物转移联单和运送登记卡管理制度；医疗废物卸料和贮存设施应采取防漏、防盗等措施，搬运时采用机械作业和专用工具，尽量减少人工搬运，避免身体直接接触。

（3）焚烧过程中重金属以气态形式随烟气排放，应该不断改善焚烧炉的技术性能，减少重金属等有害污染物的产生。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4个阶段。医疗废物水分含量越高，析出并焚烧的时间越长，烟气量越大，医疗废物在焚烧炉内焚烧越不完全，则烟尘和二恶英的排放量会增加，导致底灰中污染物的增多。为保证医疗废物在焚烧炉中焚烧完全，焚烧炉年正常工作时间要大于7 500 h；焚烧炉烟气的出口温度不低于850℃；烟气停留时间不低于2 s；焚烧炉渣的热灼减率不大于5%。烟气净气系统的配置，从干法加静电除尘器过渡到了半干法加布袋除尘器，烟气中喷入活性炭吸附去除重金属和二恶英类有害物质。医疗废物焚烧过程中产生的酸性气体，造成全球变暖、酸化、光化学臭氧合成以及生态毒性的环境影响。因此必须采取有效管理手段和技术措施，减少烟气中有害物质的产生和排放。

［1］刘汉桥，蔡九菊，齐鹏飞，等.医疗垃圾焚烧灰特性实验研究［J］.东北大学学报，2007，28(4)： 533-536.

［2］HJ 516-2009 医疗废物集中焚烧处置设施运行监督管理技术规范［S］.

［3］GB18484 危险废物焚烧污染物控制［S］.

［4］GB5085.3-2007 危险废物鉴别标准--浸出毒性鉴别［S］.

［5］HJ／T 298-2007 危险废物鉴别技术规范［S］.

［6］宋珍霞，王里奥，丁世敏，等.垃圾焚烧飞灰中重金属的分布规律及化学形态分析［J］.安全与环境学报，2009，9(3)： 53-56.

O653

A

1008-6145(2012)04-0094-03

10.3969／j.issn.1008-6145.2012.04.029

联系人：李钟玮；E-mail： dqlzw0808@163.com

2012-04-08