醫(yī)療廢棄物典型組分熱解過(guò)程中產(chǎn)氣特性的實(shí)驗(yàn)研究
摘要：為掌握醫(yī)療廢棄物的熱解特性，在管式爐中對(duì)醫(yī)療廢棄物典型有機(jī)組分進(jìn)行熱解實(shí)驗(yàn)研究，并用在線氣體分析儀監(jiān)測(cè)物料主要熱解氣體成分及其含量的變化，得到了物料產(chǎn)氣過(guò)程和產(chǎn)氣成分隨溫度的變化規(guī)律。研究結(jié)果表明，物料特性、熱解終溫對(duì)氣體產(chǎn)物的生成過(guò)程和分布影響較大。與纖維素類的脫脂棉和竹子相比，聚丙烯的分解反應(yīng)起始溫度明顯較高。提高熱解溫度會(huì)提高氣體析出峰值和產(chǎn)量， 以及熱解氣中可燃?xì)怏w的比重。
關(guān)鍵詞：醫(yī)療廢棄物；典型有機(jī)組分；熱解；產(chǎn)氣特性
引 言
醫(yī)療垃圾通常攜帶有大量的病菌，具有極大的危害性，是我國(guó)《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》所列頭號(hào)危險(xiǎn)廢物。隨著國(guó)家醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展，醫(yī)療廢物生成量逐年增加。焚燒處理是目前國(guó)內(nèi)外醫(yī)療垃圾的主要處置方法，但由于垃圾的焚燒過(guò)程中可能產(chǎn)生二口惡英等毒性更強(qiáng)的污染物，眾多研究人員已經(jīng)開(kāi)始尋找更合適的垃圾處理方法［１］。與焚燒方法相比，對(duì)垃圾進(jìn)行熱解處理具有實(shí)現(xiàn)煙氣減量排放、減輕設(shè)備腐蝕、減少有機(jī)污染物的生成等眾多優(yōu)點(diǎn)［２］，而且通過(guò)對(duì)有機(jī)廢棄物的熱解，可以提高資源的利用率［３４］，已經(jīng)有學(xué)者開(kāi)始關(guān)注醫(yī)療垃圾熱解處理方法的研究［５６］。
嚴(yán)建華等［７］通過(guò)在小型回轉(zhuǎn)窯試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)４種典型醫(yī)療垃圾組分進(jìn)行熱解氣化實(shí)驗(yàn)， 發(fā)現(xiàn)７００℃ 比較適合實(shí)現(xiàn)醫(yī)療垃圾的完全熱解和氣化。祝紅梅等［８９］的分析發(fā)現(xiàn)輸液器的熱解氣主要成分是ＣＯ２、ＣＨ４、Ｈ２Ｏ、ＣＯ。鄧娜［１０］用差熱分析對(duì)醫(yī)療廢物中含ＰＶＣ 和纖維素成分的熱解特性進(jìn)行了研究。一些學(xué)者對(duì)醫(yī)療垃圾熱解處置過(guò)程中有害氣體的釋放［１１］和動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行了研究［１２］？焖贌峤獗容^接近工程中的實(shí)際工況，對(duì)快速熱解中氣體析出特性的分析，目前應(yīng)用較多的是氣囊收集后送氣相色譜分析。氣相色譜技術(shù)雖然可以實(shí)現(xiàn)多種氣體組分的定量分析，但這種分析只能得到相應(yīng)熱解時(shí)間段內(nèi)氣體總量的平均分布，不能得到實(shí)時(shí)的產(chǎn)氣成分分布情況，即使在不同設(shè)定溫度下的熱解產(chǎn)氣收集，得到的仍是其平均分布［１３１４］。對(duì)有機(jī)組分熱解過(guò)程進(jìn)行熱力學(xué)分析雖然可以更詳細(xì)地預(yù)測(cè)不同工況下的產(chǎn)氣特性［１５］，但其作為理想條件下的計(jì)算結(jié)果，與實(shí)際實(shí)驗(yàn)條件下的結(jié)果仍有一定差距。熱重紅外技術(shù)的應(yīng)用有助于完整了解物料熱解過(guò)程中的氣體析出情況［１６１７］， 但由于很難完全對(duì)各產(chǎn)氣組分進(jìn)行標(biāo)定，所以通常只對(duì)熱解氣體進(jìn)行定性分析。另外熱重紅外技術(shù)無(wú)法對(duì)雙原子氣體Ｈ２ 等進(jìn)行測(cè)定也是其無(wú)法克服的缺點(diǎn)。如果能夠?qū)︶t(yī)療廢物的主要熱解氣體成分實(shí)現(xiàn)在線分析，則可以提高對(duì)熱解氣體分析的實(shí)時(shí)性和準(zhǔn)確性，對(duì)廢物處置過(guò)程中物料熱解和焚燒時(shí)間的確定有積極意義。本文采用管式爐快速加熱的方法，選取醫(yī)療廢物典型有機(jī)組分對(duì)醫(yī)療廢物的實(shí)際熱解過(guò)程進(jìn)行模擬，并對(duì)熱解氣進(jìn)行在線分析。研究有助于進(jìn)一步了解醫(yī)療廢物熱解處理中的產(chǎn)氣特性，為醫(yī)療廢物的熱解處置提供更真實(shí)詳盡的實(shí)驗(yàn)依據(jù)。
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