醫療廢物焚燒處置與化學處置方式的安全性比較分析

馮銀均，張麗霞，馮桂，何海珠

醫療廢物焚燒處置與化學處置方式的安全性比較分析

馮銀均1，張麗霞1，馮桂1，何海珠2

（1.浙江省安全生產科學研究院，浙江 杭州 310012；2.杭州市保障性住房建設管理辦公室，浙江 杭州 310006）

在杭州某廢物處置中心可行性研究階段，在經濟性、安全性、適用性和環保性等多方面對醫療廢物焚燒處置與化學處置兩種方式進行比較分析，得出了相應的結論，為該項目方案的最終確定提供參考依據。

醫療廢物；化學處置；高壓蒸汽；微波處理

1 引言

目前，中國用于醫療廢物的處置技術主要有焚燒技術、化學處理技術、高壓蒸汽滅茵技術、微波處理技術、等離子處理技術等，其中焚燒技術和化學處理技術使用較為廣泛。

杭州某固廢處置中心可行性研究階段，對醫療廢物焚燒處置與化學處置兩種方式進行比較，本文從安全角度出發，對兩者從主要采用的物質、建設施工過程、日常運行及維修等方面進行比較分析。

2 醫療廢物種類及危險性

醫療廢物指醫療衛生機構在醫療、預防、保健及其他相關活動中所產生具有直接或間接感染性、毒性以及其他危害性的廢物[1]。

《醫療廢物管理條例》所稱的醫療廢物共有5大類：①感染性廢物。廢棄的血液、血清，一次性使用醫療用品，廢棄的醫學標本，病人產生的生活垃圾等。②病理性廢物。廢棄的人體組織、器官，實驗動物的組織、尸體等。③損傷性廢物。醫用針頭、縫合針，各類醫用銳器等。④化學性廢物。廢棄的汞血壓計、汞溫度計，實驗室廢棄的化學試劑等。⑤藥物性廢物。廢棄的一般性藥品，廢棄的細胞毒性藥物和

遺傳毒性藥物廢棄的疫苗、血液制品等。

醫療廢物中含有大量致病微生物及化學藥劑，具有空間傳染、急性傳染和潛伏性傳染等危險特性，如果處理不當會成為污染醫院和社會環境的公害源。

3 焚燒處置與化學處置方式簡介

3.1 焚燒方式

焚燒是一種高溫處理技術，醫療廢物經高溫焚燒后可以達到較徹底的消毒滅菌，去除絕大部分污染物，實現大幅度的簡容。同時，焚燒所產生的高溫煙氣，經余熱鍋爐換熱產生高溫蒸氣，用來供熱和發電，進行能量回收。回轉窯+二燃室焚燒工藝是目前適應性廣、技術成熟、運行穩定的方式。

回轉窯焚燒法其焚燒系統由回轉窯和二燃室組成。回轉窯內采用富氧燃燒方式，隨著回轉窯的緩慢轉動，廢物在高溫下基本完全焚燒，確保焚燒殘渣的熱灼減率低于5%，燃燒溫度控制在850～1 000 ℃。所有爐渣通過二燃室出料口進入出渣系統，高溫煙氣則進入二燃室，二燃室設置的目的是使從回轉窯出來的未燃燒完全的顆粒物及有毒有害的揮發性物質進一步燃盡，二燃室的溫度維持在900～1 200 ℃。

焚燒技術主要工藝如圖1所示，主體工程包括廢液儲存系統、前處理及上料系統、回轉窯及二燃室系統、余熱鍋爐系統、SNCR脫硝系統、急冷系統、脫酸及布袋除塵系統、兩級濕法脫酸系統、在線監測系統、煙風系統、灰渣輸送系統、自控/儀表/電氣系統等。

圖1 焚燒處理工藝流程圖[2]

3.2 化學處理方式

化學處理技術的工藝過程一般是將破碎后的醫療廢物與化學消毒劑（本工程選用環氧乙烷）混合均勻，并且確保兩者有足夠停留的時間和接觸面積，在消毒過程中徹底地消毒殺菌，之后可以直接運往一般的生活垃圾衛生填埋場進行填埋。

化學消毒法分為干式化學消毒法和濕式化學消毒法兩種方式[3]，其中干法處理宜采用破碎與消毒同時進行的方式，而濕法處理適宜采用先破碎后消毒處理的方式。

4 安全性對比

本文主要從醫療廢物焚燒處置方式與化學處置方式的主要物質危險性、建設施工安裝過程危險性、日常運行及檢維修過程危險性等方面進行比較。主要物質危險性分析對比如表1所示，建設施工期間危險性分析對比如表2所示，日常生產過程危險性分析對比如表3所示，日常檢維修過程的危險性比較如表4所示。

表1 主要物質危險性分析對比

類別①焚燒方式②化學處理方式危險性比較 主要危險性物料0#輕柴油、30%NaOH、活性炭、消石灰、尿素等環氧乙烷等— 火災危險性柴油的火災危險性為丙類，遇明火可能引起池火災甲A類易燃氣體為閃點小于﹣17.8 ℃；化學性質非常活潑，能與許多化合物起加成反應，與空氣形成爆炸性混合物。爆炸極限為3%～100%（體積）[4]方案②高 毒性分析無職業危害要求環氧乙烷是一種高毒性物質，空氣中允許量為1.0×10－4，吸入環氧乙烷能引起麻醉中毒方案②高 重大危險源臨界量5 000 t10 t（毒性氣體類）方案②高

表2 建設施工期間危險性分析對比

類別①焚燒方式②化學處理方式危險性比較 建設施工期間起重傷害、車輛傷害、機械傷害、高處墜落、物體打擊、觸電、火災、坍塌、淹溺、噪聲、振動、粉塵、輻射等危險有害因素起重傷害、車輛傷害、機械傷害、高處墜落、物體打擊、觸電、火災、坍塌、淹溺、噪聲、振動、粉塵、輻射等危險有害因素方案①工程建設規模大，起重傷害、高處墜落、坍塌等的風險較方案②高。方案①略高

表3 日常生產過程危險性分析對比

類別①焚燒方式②化學處理方式危險性比較 火災爆炸危險性 醫療廢物的燃燒爆炸（比如酒精、雙氧水等）相同 本項目方案余熱鍋爐蒸發量12.0 t/h，飽和蒸汽出口壓力1.27 MPa、溫度194 ℃，屬于低壓鍋爐。主要火災爆炸類型有鍋爐汽包物理性爆炸、鍋爐爐膛啟停過程中殘余可燃氣體爆燃（爐內爆炸）、油系統火災（液體火災）環氧乙烷為甲A類易燃氣體：閃點小于﹣17.8 ℃，化學性質非常活潑，能與許多化合物起加成反應，與空氣形成爆炸性混合物，爆炸極限為3%～100%（體積），一旦泄漏，極易火災爆炸方案①的爆炸危險主要限于設備，本項目屬低壓鍋爐范疇，一般不會造成群體性事故；方案②的化學氣體燃燒爆炸，事故危險影響范圍大，可能造成群體事故。方案②高 中毒窒息毒害性醫療廢物（生物毒害、化學毒害等）相同 無高毒性生產物料環氧乙烷是一種高毒性物質，空氣中允許量為1.0×10－4，吸入環氧乙烷能引起麻醉中毒方案②高 焚燒后產生二噁英類物質，二噁英類中，2，3，7，8-TCDD對動物有極強的致癌性，受環境檢測監控，尾氣排放不高于0.1TEQ ng/m3消毒廢液處理由于受排放監控，方案①的毒性量極小，兩種方案各有特點，總的不良影響性為方案②高 起重傷害垃圾吊裝、檢維修檢維修方案①略高 車輛傷害垃圾、柴油、活性炭等運輸垃圾、環氧乙烷等運輸方案②高 機械傷害轉動機械轉動機械相同 高處墜落主廠房、高平臺廠房內平臺方案①略高 物體打擊運轉機械、檢維修運轉機械、檢維修相同 觸電發電、電氣設備電氣設備方案①高 淹溺滲瀝液處理（如果存在）廢液處理相同

表4 日常檢維修過程的危險性比較

類別①焚燒方式②化學處理方式危險性比較 有限空間作業回轉窯、鍋爐膛內（大型維修期間）（缺氧窒息）環氧乙烷管道、罐體（檢維修）（高毒性）方案②高 動火作業柴油罐區周邊（丙類可燃液體）環氧乙烷管道、罐體（檢維修）（甲A類易燃氣體）方案②高

5 結論及建議

經過對焚燒處置與化學處置方式進行安全性比較，得出以下結論：①化學處置方式主要采用的環氧乙烷較焚燒處置方式采用的0#輕柴油、30%NaOH、活性炭、消石灰、尿素等危險性更高，同時，如果環氧乙烷貯存量達到10 t，構成重大危險源，對安全管理提出更高要求；②工程建設施工過程中，由于焚燒處置方式建設規模更大，部分風險（如起重傷害、高處墜落和坍塌）更高；③日常生產過程中，化學處置方式的火災爆炸危險性、毒害危險性較焚燒處置方式高，其他事故風險類型兩者類似；④日常檢維修作業中，化學處置方式有限空間、動火作業的風險較焚燒處置方式更高。

綜上所述，從安全性分析，由于醫療廢物的焚燒處置方式技術成熟，采用的危險化學品危險性低，且采用的余熱鍋爐屬于低壓鍋爐范疇（蒸發量12.0 t/h，飽和蒸汽出口壓力1.27 MPa、溫度194 ℃），較化學處置方式的安全性更高。

［1］許曉芳，譚全銀，劉麗麗，等.基于層次分析法的醫療廢物處置技術評價［J］.環境科學，2018，39（12）：5717-5722.

［2］趙小燕.危廢焚燒處理的設計難點與對策［J］.化學工程與裝備，2018（4）：278-280.

［3］韓弘，段云海.醫療廢物處理方法選優對策初探［J］.環境科學與管理，2007，32（5）：122-129.

［4］高海英.環氧乙烷的危險性分析及其安全措施［J］.石油化工設計，2008，25（2）：62-64.

X701

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.13.010

2095－6835（2019）13－0023－02

〔編輯：張思楠〕