医疗废物的分类收集对热解焚烧处置的影响研究

叶丽杰 高爱梅 郭喜成

（1.安阳市固体废物管理中心；2.安阳洹祥医疗废弃物综合处理有限公司，河南安阳 455000)

医疗废物的分类收集对热解焚烧处置的影响研究

叶丽杰1高爱梅1郭喜成2

（1.安阳市固体废物管理中心；2.安阳洹祥医疗废弃物综合处理有限公司，河南安阳 455000)

以安阳市医疗废物的热解焚烧处置为例，分析了全市医疗废物的燃烧性质，将医疗废物中可燃烧和不可燃烧的废物投放于热解炉不同位置进行了焚烧试验，找出将可燃废物投放于热解炉下端、不可燃废物投放于热解炉上端的投料方式，与目前行业普遍使用的五类废物随意混合投放入炉的方式相比，可实现节电、节水、节油，具有较为明显的经济效益和环境效益，从而说明了医疗废物分类收集对热解焚烧处置运营水平的提高十分必要。

医疗废物;分类收集;投料方式;热解焚烧

引言

医疗废物由于其感染性，被国外视为“顶级危险”和“健康杀手”，我国的《国家危险废物名录》也将医疗废物列为1号危险废物,医疗废物的无害化处置日益受到社会各界的重视。据调查，截至2010年底，《全国危险废物和医疗废物处置设施建设规划》确立的约300家医疗废物集中处置设施已有272个确定了技术路线，其中139个为焚烧设施（包括9个回转窑和130个热解焚烧炉），占到了总数的51.1%.由此可以看出，焚烧法因毁形效果好，适用于所有废物类型，能有效地实现医疗废物的无害化、减量化而成为最为重要的处置技术。在焚烧处置设施中热解焚烧设施又占到了93.5%。目前，我国医疗废物的收集处置普遍存在前端分类收集，后端重新混合入炉焚烧的现象。因此，研究医疗废物分类收集对热解焚烧处置效果的影响，提高医疗废物焚烧处置设施运营水平具有一定的实践意义。

本文以安阳市医疗废物的集中处置为例，对安阳市医疗废物的燃烧性质进行了研究，把医疗废物中可燃烧和不可燃烧的废物投放于热解炉不同位置进行了焚烧试验，找出最佳投料方式，并对其进行了经济效率和环境效益分析，明确医疗废物分类收集对热解焚烧处置运营水平的提高十分必要。

1 安阳市医疗废物的组成类别及组分可燃性分析

1.1 医疗废物组成的类别

2014年，安阳洹祥医疗废物综合处理有限公司（下称安阳市医废集中处置厂）日平均收集、处置医疗废物4.11吨，全年共收集、处置了1499.85吨。五类医废在全部医废总量中所占的份额详见表1。

表1 医废集中处置厂医疗废物类别含量

从表中我们可以看出，安阳市医疗废物中感染性废物平均占到了总量的86.36%，损伤性废物平均占到了11.01%，两者共占到了总量的97.37%。而病理性废物、药物性废物和化学性废物3者仅占到了2.63%。这说明，安阳市的医疗废物中感染性废物和损伤性废物在数量上占有绝对的优势。

1.2 医疗废物的可燃性分析

国内相关科研人员对典型医疗废物组分进行工业分析和热值测定研究指出，医疗废物中可燃成分达到了75%以上，而感染性废物中的可燃成分高达85%以上[1]。医疗废物中可燃成分主要是有机物，包括棉织类、纸类、木质类、塑料类、橡胶类、化纤类、人体脏器、病理切片等。其中，塑料、橡胶、织物、棉签、纸类等典型组分为高挥发、高热值的燃烧原料，具有良好的燃烧特性[1]。不可燃的组分主要是无机物，主要包括玻璃、金属等废物。我们通过对安阳市医疗废物的物理组分及组分的可燃性进行研究，经比较与上述研究结论相符。典型医疗组分的工业分析结果及热值详见表2[1]。

表2 典型医疗组分的工业分析结果及热值

2 安阳市医废废物集中处置情况概述

2.1 废物分类收集与运输

安阳市医废集中处置厂集中处置的医疗废物，涵盖全市乡镇以上医疗卫生机构和市区个体诊所等170余家医疗卫生机构产生的医废，包括市区级、县级综合医院、妇幼保健院、中医医院、专科医院、疾控中心、血站、社区卫生院、乡镇卫生院、城市个体诊所等各类医疗卫生机构。纳入集中处置范围的医疗卫生机构，按照《医疗废物分类目录》，将自身所产医废进行分类收集，其中损伤性废物（各种医用针头、缝合针以及手术刀、安瓿瓶等医用锐器）收集于专用的利器盒，其他四类废物分别用符合标准的黄色塑料袋包装，暂存于医疗机构医废暂存室周转箱中。安阳医废集中处置厂医废运输专用车至少两天一次上门收运。

2.2 安阳市医废集中处置厂情况简介

安阳市医废集中处置厂建设项目符合《全国危险废物和医疗废物处置设施建设规划》，该厂为合法取得危废经营许可证的医疗废物集中处置单位。设计规模为5吨/日，采用的处置工艺为热解焚烧工艺。主要工艺流程如图1所示。

3 试验材料与方法

3.1 试验材料

采用安阳市医废集中处置厂每天正常收集运送处置的医疗废物，作为试验用医疗废物。

3.2 试验设备

为安阳市医废集中处置厂设计规模为5吨/日的XRQ-15焚烧炉：主要设备包括热解炉2台（交替运行）、喷燃炉1台、燃烧炉1台。

3.3 试验方案

将可燃废物（主要为感染性废物、病理性废物）和不可燃废物（主要为损伤性废物）按照不同的投料方式放置于热解炉中进行焚烧试验。投料方式共分3种：A）将可燃废物投放于热解炉下端，不可燃废物投放于热解炉上部；B）将不可燃废物投放于热解炉下端，可燃废物废物投放于热解炉上部；C）为行业目前普遍使用的将各类废物随意混合投放入炉。试验要求准确记录入炉医疗废物数量、焚烧过程中的各项工艺参数（如点火用柴油量、热解炉温度、燃烧炉温度、一个处置周期用时即焚烧时间、焚烧残渣产生量、活性炭喷射使用量、飞灰产生量、一个处置周期电使用量等）。

试验时间为2014年10月8日至11月30日。

4 试验结果分析

4.1 试验结果

通过近两个月的试验，共取得90炉有效数据，其中3种投料方法各取得效试验数据30组。经数据分析，单位重量（1吨）医疗废物通过3种投料方法进行热解焚烧处置的物料使用参数如表3所示。

表3 单位重量的医疗废物三种投料方法试验的结果

1）焚烧时间比较

从达到焚烧效果的所用时间上看，单位重量的医疗废物，投料方式A用时最短，C用时最长，B用时居中。A较C节省1.7小时，预计全年可节省2550小时。

2）用电量比较

从一个处置周期所用电量上看，单位重量的医疗废物，投料方式A用电量最少，C用电量最多，B用电量居中。A较C节省187千瓦时，预计全年可减少用电280472千瓦时。

3）柴油耗油量比较

燃烧炉可燃气体燃烧点火需使用柴油，单位重量的医疗废物，投料方式A耗油量最少，C耗油量最多，B耗油量居中。A较C节省柴油21.1升，预计全年可节省柴油31647升。

4）残渣产生量比较

单位重量的医疗废物，三种投料方式残渣产生量区别不大，投料方式A残渣产生量最少，B残渣产生量最多，C残渣产生量居中。A较C仅少产生0.003公斤，减少不明显，但A的残渣呈粉状，C的残渣结块严重。

5）用水量比较

焚烧过程中水主要作用是冷却，单位重量的医疗废物焚烧，投料方式A用水量最少，C用水量最多，B用水量居中。A较C节省水量0.17吨，相差不算明显。预计全年可节水255吨。

通过试验我们可以看出，三种投料方式热解焚烧1吨医疗废物，A投料方式的焚烧时间、用电量、用水量、耗油量四项指标均优于B、C；残渣产生量区别不大，但是A方式的残渣形状优于B和C，毁形效果最好。

4.2 A方式的经济效益分析

从上述试验结果我们可以看出，A方式与目前行业普遍使用的C方式相比，不仅医疗废物毁形效果好，而且每年预计可节电280472千瓦时、节油31647升、节水255吨，按照当前市场价格计算，预计企业一年至少节省40万元。另外，由于焚烧时间的节省，企业还可有效减少员工劳动时间，从而降低人工成本。

4.3 A方式的环境效益分析

从上述试验结果我们可以看出，A方式与目前行业普遍使用的C方式相比，预计每年可节电280472千瓦时、节省柴油31647升。以2014年安阳市本地的大唐安阳电厂实际生产状况为参考，发电280472千瓦时，需用原煤123.42吨，以平均硫份1.06%、发电机组综合脱硫效率90%计，需排放222.40公斤SO2和排放62.11公斤NOX。

按照《污染源普查产排污系数手册》取值，柴油硫份按0.2%计，燃烧31.647吨柴油，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，一年预计可减少SO2排放量324.30公斤、减少NOX排放量

178.25公斤，可以取得一定的环境效益。

5 结论

1）三种投料方式热解焚烧1吨医疗废物，A投料方式的焚烧时间、用电量、用水量、耗油量四项指标均优于B、C；残渣产生量虽区别不大，但A方式的医废毁形效果最好。

2）采用将可燃废物投放于热解炉下端、不可燃废物投放于热解炉上端的投料方式A，与目前行业普遍使用的五类废物随意混合投放的C投料方式相比，预计可节电280472千瓦时/年、节省柴油31647升/年、节水255吨/年，至少节省支出40余万元/年，具有较为明显的经济效益；同时，可减少全市SO2排放量324.30公斤/年、NOX排放量178.25公斤/年，具有一定的环境效益。

3）医疗废物前端的分类收集是实现医废集中处置厂热解炉分类投料方式的基础，只有做好医疗机构医疗废物的分类收集，才能实现医废集中处置厂优化投料方式带来的经济效益和环境效益。因此，医疗废物分类收集对热解焚烧处置运营水平的提高十分必要。

[1]肖志伟.医疗废物典型组分物理化学特性认识及其热解焚烧特性的基础研究[D].杭州：浙江大学，2010.

[2]张怀强.医疗废物焚烧组分特性分析[J].能源与环境，2013（5）：52-54.

[3]胡华龙，温学峰，罗庆明，等.废物焚烧：综合污染预防与控制最佳可行技术[M].北京：化学工业出版社，2009:34-52.

[4]张静，张于峰，邓娜，等.医疗垃圾热解气化的原理[J].煤气与热力，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

（责任编辑：郝安林）

2015-06-25

叶丽杰（1969-），河南省巩义市人，安阳市固体废物管理中心环境工程类工程师，研究方向：危险废物（含医疗废物）经营处置管理。