醫(yī)療廢物回轉(zhuǎn)窯熱解焚燒處置研究.pdf

1、醫(yī)療廢物是《國冢危險(xiǎn)廢物名錄》中的頭號危險(xiǎn)廢物，含有大量細(xì)菌和病毒，處置不當(dāng)將對環(huán)境造成嚴(yán)重威脅。 本文依托于國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《危險(xiǎn)廢棄物在回轉(zhuǎn)窯內(nèi)的焚燒機(jī)理研究No.50276055》，對醫(yī)療廢物回轉(zhuǎn)窯熱解焚燒處置展開了研究。在醫(yī)療廢物的基礎(chǔ)特性研究的基礎(chǔ)上，對醫(yī)療廢物的微型規(guī)模（TGA）熱解焚燒機(jī)理和快速熱解特性進(jìn)行了研究；隨后在回轉(zhuǎn)窯實(shí)驗(yàn)臺上進(jìn)行了批量給料與連續(xù)給料試驗(yàn)研究，并對熱解殘?jiān)徒褂偷娜紵匦赃M(jìn)行了熱重實(shí)驗(yàn)研

2、究；最后提出了醫(yī)療廢物新型回轉(zhuǎn)窯熱解焚燒系統(tǒng)，并在醫(yī)療廢物集中處置示范裝置上進(jìn)行了試驗(yàn)研究。 第一部分，醫(yī)療廢物基礎(chǔ)特性研究：綜述了國內(nèi)外醫(yī)療廢物處置現(xiàn)狀和各種處置技術(shù)，認(rèn)為回轉(zhuǎn)窯熱解焚燒處置醫(yī)療廢物是符合國情的先進(jìn)處置技術(shù)。在詳細(xì)討論醫(yī)療廢物定義、分類的基礎(chǔ)上，通過文獻(xiàn)綜述和實(shí)地調(diào)查總結(jié)了我國醫(yī)療廢物的產(chǎn)出特點(diǎn)及其毒性與傳染性。通過調(diào)研得出了我國醫(yī)療廢物的實(shí)際組成與成份、含水率、熱值、密度等基礎(chǔ)物理特性，為設(shè)計(jì)醫(yī)療廢物集中無害

3、化處置設(shè)施提供了依據(jù)。 第二部分，微型規(guī)模熱解機(jī)理研究：采用熱天平系統(tǒng)地研究了醫(yī)療廢物中八種典型組分的熱解燃燒動(dòng)力學(xué)特性，分析了升溫速率、氣氛等因素對各組分失重特性的影響。在動(dòng)力學(xué)特性的研究基礎(chǔ)上，建立了表觀多步一級熱解燃燒反應(yīng)模型。TG-DTG特性表明，醫(yī)療廢物混合組分熱解實(shí)質(zhì)上是各組分獨(dú)立熱解的線性疊加，并據(jù)此提出了醫(yī)療廢物混合組分表觀多步一級模型，成功地實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療廢物混合組分熱解反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的模擬。接下來在快速熱解試驗(yàn)臺上對

4、醫(yī)療廢物典型組分的快速熱解特性進(jìn)行了研究，分析了熱解終溫、質(zhì)量、顆粒大小、水分等對各組分的失重特性影響，并對混合組分的快速熱解特性進(jìn)行了研究。 第三部分，回轉(zhuǎn)窯實(shí)驗(yàn)臺的試驗(yàn)研究：在1kg小型批量外熱式回轉(zhuǎn)熱解爐上全面研究了醫(yī)療廢物熱解、氣化特性，討論了加熱方式、物料粒徑、水分、熱解氣化終溫等因素對熱解氣化產(chǎn)物分布及產(chǎn)物特性的影響。接下來在5L/h連續(xù)給料醫(yī)療廢物熱解氣化試驗(yàn)臺上針對四種最主要的醫(yī)療廢物展開了熱解氣化特性研究，研究

5、了過量空氣系數(shù)、熱解氣化終溫及窯轉(zhuǎn)速對熱解氣化產(chǎn)物分布、窯溫、熱解氣化氣成分及殘?zhí)汲煞值挠绊?，并按照湖州、鄭州等地?shí)際醫(yī)療廢物混合組分進(jìn)行了混合模擬熱解試驗(yàn)，試驗(yàn)結(jié)果表明混合物料熱解產(chǎn)物分布是各組分獨(dú)立熱解線性疊加的結(jié)果。最后運(yùn)用熱天平對熱解殘?jiān)徒褂偷娜紵匦赃M(jìn)行了研究，為開發(fā)相應(yīng)的二燃室提供了依據(jù)。 第四部分，示范裝置的初步試驗(yàn)研究：提出了以回轉(zhuǎn)窯為一燃室，流化床為二燃室的新型回轉(zhuǎn)窯醫(yī)療廢物熱解焚燒系統(tǒng)。并在400kg/h的