張冰，石偉，白云，陳文斌，李康

(1.中節(jié)能(廣西)清潔技術(shù)發(fā)展有限公司，廣西 南寧 530029；2.廣西榮輝環(huán)境科技有限公司，廣西 南寧 530007)

0 引言

醫(yī)療廢物是指醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)在醫(yī)療、預(yù)防、保健以及其他活動(dòng)中產(chǎn)生的具有直接或間接感染性、毒性以及其他危害性的廢物，以感染性醫(yī)療廢物和損傷性醫(yī)療廢物居多，同時(shí)也包含病理性醫(yī)療廢物、藥物性醫(yī)療廢物和化學(xué)性醫(yī)療廢物。而在一些傳染性疾病集中爆發(fā)后，醫(yī)療廢棄防護(hù)服、手套、注射器等廢棄物量激增，對(duì)此類醫(yī)療廢物必須進(jìn)行科學(xué)的處理處置，否則勢(shì)必會(huì)破壞生態(tài)環(huán)境系統(tǒng)，而且很可能成為疫病流行的源頭，威脅更多人的健康和安全。因此，實(shí)現(xiàn)對(duì)規(guī)?；t(yī)療廢物的無害化、減量化處理，無論是在保護(hù)環(huán)境還是在疾病預(yù)防和控制方面都具有極其重要的意義。

現(xiàn)階段現(xiàn)有的醫(yī)療廢物主流處理方法有高溫蒸煮處置技術(shù)[1-2]和熱解焚燒技術(shù)。其中，高溫蒸煮處置技術(shù)在我國醫(yī)療廢物的處置中應(yīng)用較為廣泛[3-4]。此技術(shù)基本原理是通過高溫加熱產(chǎn)生蒸汽，高溫蒸汽破壞病毒的表面結(jié)構(gòu)使其滅活即失去感染性，從而無害化處理醫(yī)廢，該技術(shù)具有易操作、成本低、處理結(jié)果安全可靠的優(yōu)勢(shì)。然而，高溫蒸煮技術(shù)處置過程中產(chǎn)生的臭氣、臭液和揮發(fā)性氣體仍需單獨(dú)采取廢氣處理措施。

1 高溫蒸煮概況

現(xiàn)廣西固體廢物(危險(xiǎn)廢物)處置中心高溫蒸煮車間的醫(yī)療廢物處置規(guī)模為1×8 t/d+2×9 t/d(16 h)，年運(yùn)行330 d/a，年處置醫(yī)療廢物8 580 t/a，醫(yī)療廢物(HW01)中的感染性廢物、損傷性廢物等進(jìn)入高溫蒸煮處置系統(tǒng)。高溫蒸煮車間設(shè)置有燃油鍋爐，以燃油鍋爐提供滅菌蒸汽，該高溫蒸煮系統(tǒng)包括蒸汽處理鍋、進(jìn)料擺渡、醫(yī)廢箱自動(dòng)清洗線、裝料輥道工位、前后門循環(huán)運(yùn)行輥道、滅菌鍋內(nèi)輥道、進(jìn)出車推拉裝置、提升卸料機(jī)、破碎機(jī)、物料輸送設(shè)備、輥道專用滅菌車、自動(dòng)控制系統(tǒng)、手動(dòng)操作控制器、廢氣收集罩、高效過濾器、吸附裝置、噴淋塔等配套設(shè)備，并實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化設(shè)備兩用一備的目標(biāo)。

2 高溫蒸煮工藝

醫(yī)療廢物高溫蒸煮處理目前主要采用卸料、自動(dòng)上料、自動(dòng)清洗系統(tǒng)、自動(dòng)備料系統(tǒng)、高溫蒸汽滅菌系統(tǒng)、滅菌后輪候等待、滅菌后垃圾毀型(破碎機(jī))輸送系統(tǒng)、滅菌小車返回系統(tǒng)、滅菌蒸汽收集處理系統(tǒng)等組成的高溫蒸煮處理工藝。此工藝處理符合醫(yī)療廢物高溫蒸汽消毒集中處理工程技術(shù)規(guī)范(HJ 276—2021)，且高溫蒸煮工藝[5]成熟穩(wěn)定，在全國醫(yī)料廢物處置中已普遍使用。

3 廢氣來源和性質(zhì)

醫(yī)廢高溫蒸煮過程中廢氣的產(chǎn)生主要有以下三個(gè)方面：(1) 卸料、蒸煮前自動(dòng)備料區(qū)，廢氣主要是無組織排放的非甲烷總烴揮發(fā)性有機(jī)物；(2) 高溫蒸煮滅菌過程，廢氣主要是硫化氫、氨氣等惡臭污染物和非甲烷總烴揮發(fā)性有機(jī)物等；(3) 蒸煮滅菌后輪候等待區(qū)、滅菌后垃圾毀型(破碎機(jī))，廢氣主要是硫化氫、氨氣等惡臭污染物、非甲烷總烴揮發(fā)性有機(jī)物以及懸浮顆粒物等。另外，醫(yī)廢高溫蒸煮產(chǎn)生的廢氣具有惡臭、通常顯酸性、易溶于水的性質(zhì)。

4 廢氣處理方法

目前對(duì)硫化氫、氨氣等惡臭污染物、非甲烷總烴揮發(fā)性有機(jī)物以及懸浮顆粒物等廢氣的處理方法有：(1) 生物除臭。采用生物法通過專門培養(yǎng)在生物濾池內(nèi)和生物填料上的微生物膜[6]對(duì)廢臭氣分子進(jìn)行除臭的生物廢氣處理技術(shù)，達(dá)到除臭凈化的目的。(2)氨氮(噴淋) 凈化。采用堿液(水) 作為洗滌劑[7]，廢氣與噴嘴堿液(水)逆向接觸反應(yīng)，可凈化酸霧廢氣。(3)高能等離子。利用電場(chǎng)高壓，擊穿氣體，產(chǎn)生各種離子、原子和自由基在內(nèi)的混合體，然后等離子降解污染物，使污染物分子在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解，并發(fā)生反應(yīng)，以達(dá)到降解污染物的目的。(4) 活性炭吸附塔?；钚蕴渴且环N高效經(jīng)濟(jì)實(shí)用的吸附材料，廢氣進(jìn)入活性炭吸附塔后，較大顆粒物自然沉降到塔底部，而溶入氣體中的有機(jī)氣體部分通過活性炭過濾層被吸附，凈化后氣體穿過炭層排出。

上述的單一處理方法對(duì)廢氣的處理仍具有局限性，氨氮(噴淋) 凈化方法對(duì)硫化氫、氨氣、酸性氣體有作用，而對(duì)惡臭、非甲烷總烴有機(jī)物凈化效果差；高能等離子、活性炭吸附對(duì)惡臭、非甲烷總烴有機(jī)物有很好的凈化效果，而對(duì)硫化氫、氨氣、酸性氣體凈化效果差，而且還會(huì)腐蝕設(shè)備。因此，對(duì)醫(yī)廢高溫蒸煮產(chǎn)生的混合型廢氣，需要組合廢氣處理方法后綜合處理。

5 廢氣處理系統(tǒng)探索與改進(jìn)

本公司原有3 套8 t/d 的生產(chǎn)線，其中廢氣處理[8]采用集中收集處理排放，廢氣收集點(diǎn)為蒸煮柜及前后進(jìn)出口、毀型破碎機(jī)，通過集氣罩匯集廢氣再通過管道輸送到處理系統(tǒng)，其處理系統(tǒng)采用等離子廢氣處理技術(shù)，如圖1 所示。

圖1 等離子廢氣處理技術(shù)

等離子廢氣處理流程：收集的廢氣進(jìn)入水膜除水器后，向下沖擊分離器內(nèi)液面，廢氣反射經(jīng)過微孔板式填料和擋水板后流速迅速下降，攜帶的少量粒徑較大的水氣經(jīng)過上層擋水板時(shí)被攔截，從而達(dá)到除水90%的效果。接著廢氣進(jìn)入高能等離子器，在電場(chǎng)的作用下氣體被電離，污染物分子在極短的時(shí)間內(nèi)發(fā)生分解，分解出離子、原子和自由基并發(fā)生反應(yīng)，降解污染物。但是，蒸煮廢氣成分復(fù)雜，硫化氫、氨氣等惡臭污染物、非甲烷總烴揮發(fā)性有機(jī)物以及懸浮顆粒物不能被完全破壞分解，而且反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生SO2、NO2、CO2和H2O。另外等離子裝置由于需要隨生產(chǎn)而長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，放電盤會(huì)因污垢積累而影響放電，致使放電裝置故障較多，生產(chǎn)過程常常要頻繁地停電清洗和更換放電裝置，導(dǎo)致運(yùn)行效率低、運(yùn)行成本高，排放指標(biāo)波動(dòng)不穩(wěn)定。因此，高能等離子處理醫(yī)廢蒸煮廢氣有一定的局限性。

近幾年，廣西固體廢物(危險(xiǎn)廢物)處置中心改擴(kuò)建項(xiàng)目，對(duì)蒸煮廢氣治理進(jìn)行了深入的分析和論證，結(jié)合廢氣性質(zhì)，采用大面積集氣罩進(jìn)行廢氣收集、噴淋塔洗滌凈化和活性炭吸附[9]相結(jié)合的組合方式對(duì)廢氣進(jìn)行綜合處理。技術(shù)改造處理系統(tǒng)如圖2 所示。

圖2 技術(shù)改造處理系統(tǒng)

技術(shù)改造后綜合處理系統(tǒng)流程：在裝箱點(diǎn)開始到蒸煮柜前、蒸煮柜后到破碎機(jī)前、破碎機(jī)以及輸送皮帶機(jī)過程中分別設(shè)置全覆蓋集氣罩，收集的廢氣和蒸煮柜廢氣一起匯集到主管道后，再輸送到處理系統(tǒng)，其中95% 的廢氣可得到收集。廢氣進(jìn)入噴淋塔下部后，向上通過多孔球填料層，從頂部排出后進(jìn)入活性炭吸附箱裝置，其中堿液(或水) 由噴淋塔上部向下噴淋，噴淋液與廢氣逆向充分接觸，廢氣中的水汽被噴淋液轉(zhuǎn)化吸收，廢氣中的硫化氫等酸性氣體與堿液(或水)反應(yīng)和吸收，共同溶入液體中。然后硫化氫、氨氣等惡臭污染物和非甲烷總烴揮發(fā)性有機(jī)物等通過高效過濾膜去除后，余下的廢氣進(jìn)入活性炭吸附箱裝置，而活性炭對(duì)有機(jī)廢氣、揮發(fā)性氣體、硫化物、氨氣、硫、醇、苯、酮、醚、醛、酚、烷類均有極強(qiáng)的吸附凈化作用。

堿液(或水)噴淋塔和活性炭吸附箱裝置聯(lián)合處理醫(yī)療廢氣的綜合處理系統(tǒng)適應(yīng)性強(qiáng)，能適應(yīng)高濃度、大氣量，并且可以連續(xù)可靠穩(wěn)定運(yùn)行，高效去除有機(jī)揮發(fā)物和惡臭污染物，凈化率96%以上。此外該系統(tǒng)運(yùn)行成本低，除風(fēng)機(jī)和輸送泵外，無任何機(jī)械轉(zhuǎn)動(dòng)，無需專人管理，只需定期檢查維護(hù)，而且無需對(duì)廢氣進(jìn)行預(yù)處理。

技術(shù)改造后連續(xù)運(yùn)行5 個(gè)月，廢氣處理系統(tǒng)依然穩(wěn)定可靠。表1、表2、表3 是第三方檢測(cè)機(jī)構(gòu)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，廢氣排放均達(dá)到各項(xiàng)國家標(biāo)準(zhǔn)限值的要求。

表1 企業(yè)氨、硫化氫、臭氣濃度的廢氣排放監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

表2 企業(yè)揮發(fā)性有機(jī)物的廢氣排放監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)

6 結(jié)語

根據(jù)實(shí)際運(yùn)用效果，醫(yī)療廢物高溫蒸煮處理過程中產(chǎn)生的廢氣，采用大范圍收集后噴淋洗滌加活性炭組合集中處理的方式是較好的處理方式，該方法處理廢氣經(jīng)濟(jì)高效，并能很好地滿足各項(xiàng)排放要求，因此，采用此方式處理醫(yī)廢高溫蒸煮產(chǎn)生的廢氣效果良好。