大慶市醫療廢物焚燒飛灰及底灰中重金屬含量水平調查

馮大偉,李鐘瑋

（大慶市環境監測中心站，黑龍江大慶 163316）

大慶市醫療廢物焚燒飛灰及底灰中重金屬含量水平調查

馮大偉,李鐘瑋

（大慶市環境監測中心站，黑龍江大慶 163316）

醫療廢物攜帶大量病毒、病菌，具有空間傳染、急性傳染、交叉傳染和潛伏傳染等危險特征，是一種對生態環境和人體健康危害極其嚴重，且管理和治理難度很大的危險固體廢物。目前，醫療廢物處理方法主要有消毒滅菌法、衛生填埋法和焚燒法，其中焚燒法具有殺毒滅菌徹底、減容率高、處理量大、穩定性好等優點，是當前我國醫療廢物處理的首選處置方法。截至到2009年，大慶醫療垃圾年總產生量為855.52 t，大慶市龍鐵醫療廢物處理有限公司與市區內全部醫療機構簽訂了醫療廢物處理合同，由龍鐵醫療廢物處理場DZL型醫療垃圾焚燒爐焚燒處置，日處置量的平均值為2.3～2.5 t。

醫療垃圾經焚燒后產生約30%的底灰和3%的飛灰［1］，煙氣中易揮發的金屬元素總汞、總鉛、總砷主要分布在飛灰中。盡管焚燒煙氣重金屬含量小于危險廢物焚燒煙氣污染物控制標準，但飛灰中重金屬含量達到很高的水平，底灰中重金屬含量相對較少，但仍高于本地區土壤背景值數倍，因此要加強醫療廢物從收集、貯存、焚燒、至飛灰安全填埋全過程的管理。按醫療廢物集中焚燒處置設施運行監督管理技術規范HJ 516-2009要求“焚燒過程產生的飛灰屬于危險廢物”［2］，根據底灰中重金屬含量水平高低判斷其是否為危險廢物，以及確定最終處置方式。

1 實驗部分

1.1 主要儀器與試劑

原子吸收分光光度計：AA6800型，日本島津公司；

原子熒光光度測定儀：AFS-230E型，北京海光儀器公司；

智能冷原子熒光測汞儀：SYG-I型，杭州天成光電儀器公司；

可見光分光光度計：721E型，上海光譜儀器有限公司；

高純硝酸、高純鹽酸、優級純高氯酸和氫氟酸；

鉛、鎘、砷、汞、總鉻標準溶液：國家環境保護總局標樣研究所。

1.2 樣品采集

為使樣品具有代表性，在焚燒爐連續運行一周內進行樣品采集，飛灰取至二燃室尾部煙道出口，底灰取自冷排渣口。焚燒灰樣品經混合后，用0.841 mm的網篩去除大顆粒，并在電熱干燥箱中于105℃干燥數小時，再用瑪瑙研缽研磨至需要的粒度。先用420 μm(40目)篩絹初篩一部分底灰，再將篩下物粉碎后至通過150 μm （100目）篩網后用于樣品分析。分析前在105℃下干燥24 h，以達到恒重。

1.3 分析方法

HJ／T 29-1999 固定污染源鉻酸霧的測定；

HJ 540-2009 砷的測定；

HJ 543-2009 汞的測定；

HJ 538-2009 鉛的測定；

HJ／T 64.1-2001 鎘的測定；

HJ／T 299-2007 固體廢物 浸出毒性浸出方法 硫酸硝酸法；

GB／T 15555.2-1995 固體廢物鉛、鎘的測定；

GB／T 15555.1-1995 總汞的測定；

GB／T 15555.6-1995 總鉻的測定；

GB／T 15555.3-1995 固體廢物 砷的測定。

2 結果與分析

對大慶市龍鐵醫療廢物處理場DZL型自燃式醫療垃圾焚燒爐的煙氣、飛灰及底灰中重金屬含量進行了一年連續4次的調查性監測。焚燒爐的煙氣用固定污染源廢氣的監測方法，鉛、鎘的測定用火焰原子吸收分光光度法；總鉻即鉻酸霧的測定用二苯碳酰二肼分光光度法；砷的測定用原子熒光分光光度法；汞的測定用冷原子吸收分光光度法。測定結果見表1。由表1可見，第3季度焚燒爐煙氣中總汞和總鎘含量較高，已接近危險廢物焚燒污染控制標準GB18484-2001排放限值，其它3項總鉛總砷總鉻在標準的控制值之內［3］。

表1 醫療廢物焚燒爐煙氣中重金屬含量 mg／m3

分別對第3、第4季度的焚燒爐飛灰及底灰中的重金屬進行了測定。鉛、鎘、鉻用硝酸、高氯酸、氫氟酸在常壓消解后用原子吸收分光光度法測定；砷和汞用王水在沸水浴消解，砷的測定用原子熒光法，汞的測定用冷原子吸收分光光度法，測定結果見表2。

表2 醫療廢物焚燒爐飛灰及底灰重金屬含量水平 mg／kg

由表2可見，易揮發的金屬元素總汞、總鉛、總砷主要分布在飛灰中，而在底灰中的分布相對較少。焚燒煙氣重金屬全部符合醫療廢物焚燒爐煙氣污染物排放標準，但飛灰中重金屬含量較高，因此要加強醫療廢物焚燒飛灰的管理。醫療廢物在運送危險廢物處置廠前，應將其進行簡單固化處理并盛裝在密閉容器里。底灰的金屬含量相對較少，但總汞、總鎘含量仍是本地區土壤背景值的10倍左右。

按照危險廢物鑒別技術規范HJ／T 298采集樣品，按危險廢物鑒別浸出毒性鑒別（GB 5085.3-2007）的要求［4］，將底灰樣品大顆粒破碎碾壓全部通過9.5 mm的篩后，用硫酸硝酸法進行浸出毒性試驗。10 L浸提劑與1 kg固體廢物（干重）混合，將其置于翻轉式振蕩裝置中，調節轉速為（30±2） r／min，振蕩（18±2）h，置于真空過濾器中過 0.6 μm的濾膜，取上清液消解或酸化后用于分析。總鉻、總鉛、總鎘的測定用原子吸收分光光度法，總砷測定用原子熒光法，總汞的測定用冷原子吸收分光光度法。結果見表3。

由表3可見，本次醫療廢物焚燒爐底灰浸出液中重金屬含量均小于危險廢物浸出毒性鑒別標準值，可以按一般固體廢物填埋處置。

表3 醫療廢物焚燒爐底灰浸出液重金屬含量 mg／L

3 結論與建議

（1）飛灰的顆粒尺寸較小，易揮發的元素主要分布在飛灰中。在小于250 μm粒徑范圍內，飛灰中的鎘、鉻、鉛有向小顆粒富集的趨勢［6］，重金屬含量達到很高的水平，所以要加強醫療廢物焚燒飛灰的收集、貯存、處置全過程管理。在進入濾袋式除塵器的煙道上設置活性炭噴射裝置，通過活性炭對二惡英類物質和金屬的吸附，并且進入袋式除塵器高效捕集，減小煙氣含塵量，以滿足排放標準要求，減少污染負荷；飛灰收集、輸送、貯存應保持密閉狀態，應采用機械除灰或氣力除灰，在飛灰運出前加水潤濕、避免飛灰散落；排灰口附近宜設置增濕設施；應將危險廢物進行水泥固化或瀝青固化等穩定化處理后送危險廢物填埋場安全填埋處置。煙氣凈化系統用過的廢活性炭、廢棄布袋、濾餅等殘余物也屬于危險廢物，須安全填埋處置。

（2）需要加強醫療廢物從產生到最終處置的全過程管理，醫療廢物產生單位應按照《醫療廢物分類目錄》中的分類標準對其進行分類收集。高壓容器、易爆、劇毒、重金屬含量高的醫療廢物不宜焚燒處置；醫療廢物屬危險廢物，運輸中完善醫療廢物交接的危險廢物轉移聯單和運送登記卡管理制度；醫療廢物卸料和貯存設施應采取防漏、防盜等措施，搬運時采用機械作業和專用工具，盡量減少人工搬運，避免身體直接接觸。

（3）焚燒過程中重金屬以氣態形式隨煙氣排放，應該不斷改善焚燒爐的技術性能，減少重金屬等有害污染物的產生。醫療廢物焚燒過程分為干燥脫水、揮發分析出與燃燒、過渡階段、固定碳表面燃燒4個階段。醫療廢物水分含量越高，析出并焚燒的時間越長，煙氣量越大，醫療廢物在焚燒爐內焚燒越不完全，則煙塵和二惡英的排放量會增加，導致底灰中污染物的增多。為保證醫療廢物在焚燒爐中焚燒完全，焚燒爐年正常工作時間要大于7 500 h；焚燒爐煙氣的出口溫度不低于850℃；煙氣停留時間不低于2 s；焚燒爐渣的熱灼減率不大于5%。煙氣凈氣系統的配置，從干法加靜電除塵器過渡到了半干法加布袋除塵器，煙氣中噴入活性炭吸附去除重金屬和二惡英類有害物質。醫療廢物焚燒過程中產生的酸性氣體，造成全球變暖、酸化、光化學臭氧合成以及生態毒性的環境影響。因此必須采取有效管理手段和技術措施，減少煙氣中有害物質的產生和排放。

［1］劉漢橋，蔡九菊，齊鵬飛，等.醫療垃圾焚燒灰特性實驗研究［J］.東北大學學報，2007，28(4)： 533-536.

［2］HJ 516-2009 醫療廢物集中焚燒處置設施運行監督管理技術規范［S］.

［3］GB18484 危險廢物焚燒污染物控制［S］.

［4］GB5085.3-2007 危險廢物鑒別標準--浸出毒性鑒別［S］.

［5］HJ／T 298-2007 危險廢物鑒別技術規范［S］.

［6］宋珍霞，王里奧，丁世敏，等.垃圾焚燒飛灰中重金屬的分布規律及化學形態分析［J］.安全與環境學報，2009，9(3)： 53-56.

O653

A

1008-6145(2012)04-0094-03

10.3969／j.issn.1008-6145.2012.04.029

聯系人：李鐘瑋；E-mail： dqlzw0808@163.com

2012-04-08