医疗废物高温热处理技术

医疗垃圾焚烧要满足国标GB 18484- 2001，其中二恶英的问题是大家关心的问题。
3.主要污染物及二次污染控制技术
废物种类多，焚烧反应千变万化，产生的二次污染物质也是复杂多变的。下面是几种主要尾气二次污染物产生的原因及防治方法：
（1)一氧化碳( CO)：CO是炭燃烧不完全的产物。采用二次燃烧室方式，适当提高燃烧温度和适当的空气过剩量，可使CO降到最低水平。最新的研究表明，CO并不能标志二恶英的排放水平。
(2）氮氧化物（NOx）：NOx有三种来源：①热力氮；②燃料氮；③猝发氮。热力氮是危险废物焚烧中的主要部分。当温度高于1500℃时，热力氮的产率迅速增加，故燃烧温度一般控制在1300℃以下。对于缺乏氧的环境，基本不会生成NOx。普通的烟气处理系统对NOx的去除无效，因此应通过控制燃烧参数来控制NOx排放。脱除NOx的技术主要有：选择性催化剂还原技术，喷氨还原技术和烟气再循环技术等。
（3)卤化氢：主要指HCl和HF，为酸性气体的主要成分，它们的产生主要取决于进入焚烧炉的废物中卤族元素的含量。HCl的排放量还与有机氯化物的存在有关，有机氯将几乎全部转化成HCl。在残渣和飞灰中可发现大量的氯化物。HF的量取决于进入废物中F的含量，其排放量比HCl低得多。通常采用中和处理方法脱除酸性气体，有干法、半干法和湿法三种。
(4)硫氧化物(SOx）：是含硫化合物在燃烧过程中产生的，主要由SO2组成。硫通常以有机化合物形式存在于废物中，也可能以硫酸盐或硫化物形式存在。在燃烧过程中，有机硫和硫化物向SO2的转化反应很快。但是在通常燃烧温度下，硫酸盐可以长时间稳定，因此它们主要存在于残渣中。最新的研究表明，燃料中硫的存在可以减少二恶英的合成。
(5)五氧化二磷（P2O5）：是由有机磷农药和其他含磷有机物在焚烧过程中产生的。
(6)粉尘：粉尘中含有重金属及其氧化物。由蒸发而形成的气态金属的排放和在飞灰中的气态金属的冷凝和吸收，在飞灰中形成较高浓度，烟气中颗粒物净化系统对于降低重金属的排放非常重要。
粉尘净化装置的设备主要有以下几类：旋风除尘器、湿式除尘器、布袋除尘器。为防止二恶英的再合成，禁止焚烧炉使用静电除尘器；为控制污水排放，很少使用湿式除尘器；布袋式除尘器是使用最广泛的粉尘净化装置。
对于残渣和飞灰，包括一些工业发达国家在内，多采用先集中贮存而后在指定的区域内填埋或经过物理化学稳定处理后填埋的方法。有玻璃化技术、水泥固型化技术、化学中和降解技术等。
4.二恶英（Dioxin)问题
二恶英是由两个氧原子键合两个苯环构成，并没有毒性。如果苯环中的某些氢原子被氯原子替代，二恶英就有了毒性，称为多氯代二苯并二恶英（PCDDs）。如果两个苯环之间仅有一个氧原子键合，另一个为碳的双键键合，该结构称为呋喃。如果呋喃苯环中的某些氢原子被氯原子替代，呋喃就有了毒性，称为多氯代二苯并呋喃（PCDFs），与PCDDs合称二恶英类。二恶英就成了PCDDs与PCDFs二者的俗称。
二恶英微溶于水，溶于油脂，常温下为固体，吸附于颗粒物。由于二恶英在气体中的浓度为ppb量级，难以用常规方法测定，曾用一氧化碳作为二恶英的指示剂。但最新研究发现二者没有相关关系，不能用一氧化碳标志二恶英。研究结果表明，发达国家的二恶英总量95%以上不是从垃圾焚烧中产生，而是冶金、化工、油漆等行业产生的。
根据苯环上取代氢原子的氯原子数量和位置的不同，分别有75种和135种异构体及同系物，毒性大小随氯原子多少和位置而变化。不同的异构体及同系物的毒性不同，因此国际上制定了17种有毒二恶英类的国际毒性当量ITEQ。 2378- TCDD（四氯代二苯并二恶英）毒性最大，因子为1；12378- PCDD（五氯代二苯并二恶英）和23478- PCDF(五氯代二苯并呋喃）毒性次之，因子为0. 5；其他大部分二恶英的毒性因子在0.1到0.001之间。排放标准根据国际毒性当量表，将不同浓度的各种二恶英与呋喃的毒性加权合成，成为毒性当量。
研究结果表明，二恶英在900℃下2秒或1000℃1秒会彻底分解。但当尾气温度为300～400℃时，前驱体在铜、铁等重金属的催化下会再合成二恶英，350℃是合成的峰值。研究结果还表明，尾气中二恶英的含量与原料中的有机氯含量并不呈现线性关系，无机氯也会在降温过程中合成二恶英。因此，降低二恶英的排放措施不仅要遵守3T准则，而且要在烟气降温过程中迅速通过二恶英再合成的温度范围，可以采用喷水急冷的方法，但是要损失一些能量不能回收。
降低二恶英排放的办法还有：1)减少废物中氯的含量；2)在高于400℃的温度下将飞灰与烟气分离，除去催化剂；3)采用三乙醇胺、乙醇胺、异丙醇胺和三乙醇胺与NaOH、KOH混合物做为二恶英再合成反应抑制剂；4)用V2O5和WO3作为氧化分解二恶英的催化剂；5)湿法洗涤烟气，用布袋除尘器除尘可以将吸附在飞灰上的二恶英滤除，飞灰另行处理；6)在干法系统中喷射活性炭吸附；7)尾气中含有硫会毒化重金属，降低催化作用，减少二恶英再合成，可将废物与煤混烧。
多氯联苯（PCBs）的化学性能极其稳定，并有优良的电绝缘性能和介电性能，因此曾成为电力变压器油和电力电容器油，我国生产了1万吨左右。后来发现多氯联苯的毒性很大，停止使用，但销毁会带来严重的污染。由于含氯苯环的裂解温度要求高，多氯联苯在焚烧时裂解不彻底会保留含氯苯环，在尾气中排出，成为尾气降温过程再次合成二恶英的前躯体，十分危险。因此，多氯联苯也列为二恶英类危险废物。