我國醫療廢物焚燒處理適用技術篩選及管理研究
目前包括我國在內的世界上許多國家都以焚燒技術作為醫療廢物的主流處理技術。但是由于我國之前對醫療廢物處理處置技術和管理方面研究不夠，投入資金也較少，對于焚燒設施的建設和焚燒設備市場的管理都不夠規范嚴格，致使醫療廢物處置效果不容樂觀，焚燒技術應用也存在著諸多問題。
1 醫療廢物的焚燒處理
焚燒技術一般是把醫療廢物送入焚燒室，在高溫火焰作用下，醫療廢物經過干燥、 氣化、 焚燒三個階段，使其分解為氣體和殘渣，并對最終排放的煙氣和殘渣進行必要的無害化處理。由于焚燒溫度高（高于850℃），醫療廢物中的有害物質及病菌被完全破壞或消滅，故焚燒是一種徹底的醫療廢物處理方法。焚燒法具有減容減量大、消毒滅菌效果好、穩定安全等優點[1]。
醫療廢物焚燒技術可分為“直接焚燒技術”和“熱解焚燒技術”兩大類。所謂“直接焚燒”是指醫療廢物在焚燒爐內以過氧量參與燃燒，過量空氣的多少隨焚燒爐的型式和結構不同而異。而熱解焚燒技術是指在無氧或缺氧條件下，高溫加熱有機物，使有機物大分子裂解成為小分子直到變為氣體，從而獲得可燃氣體以及少量油品的技術。該技術實際上包含兩個過程，一是垃圾在一燃室（450～600℃）下熱解氣化，二是含碳的灰渣以及熱解所產生的氣體在二燃室1000℃ 左右的高溫下進行焚燒，這兩個過程有機地結合在一起，形成了一個整體。醫療垃圾熱解焚燒技術是近幾年來世界各國為解決垃圾焚燒過程中產生二惡英類問題而提出的一種新技術，目前被廣泛認為是21世紀的新型垃圾處理技術[2]。
2 國內外醫療廢物處理技術相關規范的制定
目前我國制定并實行的醫療廢物相關的法律法規和相關標準表如下表1所示[3]：
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應該說我國已經建立了一套相對較完整的醫療廢物管理的法律法規體系，但對于焚燒技術的管理和指導性文件相對缺乏。
國外先進發達國家則普遍采用最佳可行技術導則（BAT）來對醫療廢物的焚燒技術的實際應用進行指導。如歐盟制定最佳可行技術導則（BAT）的詳細描述了迄今為止被視為最佳的污染防治技術，并且給出了通過應用BAT可能達到的污染物排放量和資源消耗量水平。由于其詳實的技術內容，無論對其各成員國政府實施環境許可證管理，還是企業不斷改進其自身污染預防控制水平都發揮出重要的技術支持作用。
《斯德哥爾摩公約》中也確要求各締約方對現存污染源和新污染源實施最佳可行技術，作為締約方之一的中國也應在廢物焚燒領域盡早出臺相關的最佳可行技術導則[3]。
3 我國醫療廢物的產生特點及焚燒處理技術應用存在的問題
3.1 我國醫療廢物的產生特點
2002年，全國醫療廢物的產生總量約65萬t，平均日產生量為1780t。預計到2010年，醫療機構床位數比2002年增加5%，醫療廢物產生量將隨之達到68萬t[4]。從醫療廢物產生量的分布來看，除了少數省份產生量較多之外，其他各省市自治區產生兩均相對較少，而除了北京上海大城市之外其他地區的醫療廢物的產生較為分散，不易集中，其醫療廢物的產生量很容易出現較大波動。這些特點都要求如果對醫療廢物處置采用焚燒技術的話，要求這種焚燒技術必須適易小規模處理。
3.2 我國醫療廢物焚燒處理技術應用存在的問題
目前，我國醫療廢物處置效果不容樂觀，技術應用中的問題主要有以下幾個方面。
熱解焚燒技術設備市場混亂 據不完全統計，國內提供熱解焚燒爐的設備生產廠家有50多家，技術門檻低。目前設備和自控設計的技術水平、 適應性不夠，充斥市場的技術設備多數只是理論、局部的熱解焚燒，缺乏國家質檢部門鑒定[4]。
工藝技術總體水平落后，難以實現達標排放 工藝技術水平落后是現有設施最突出的問題，其中可以實現穩定達標、安全處置的設施微乎其微。工藝技術和污染防治水平距國家相關標準和要求差距較大。
過分強調市場化建設，市場利益導向過重 這使得當前一些地方雖然建有醫療廢物處理設施，但醫療廢物仍然沒有得到安全處置。得到經營許可證的設施數量也十分有限，一些設施領取了臨時許可證，大部分設施還游離于環境監管之外。
在產業化支撐能力上，工程設計標準和環保技術規范以及工程驗收等各環節嚴重滯后實際的需要 現行醫療廢物焚燒技術標準多偏重于末端污染控制和排放要求，過程控制參數、技術設備要求、建設要求、投資控制標準等都比較缺乏；尚未出臺專門的工程設計標準，標準不盡完善和系統，導致對目前處理處置設施建設的指導性不夠。
醫療廢物處置技術在我國到了亟需規范和改造的階段，目前有關工程技術規范偏于理論化，很難切實指導工藝技術的設計和改造工作。
4 醫療廢物焚燒處理工藝選擇的依據
一般來說，醫療廢物焚燒處理工藝的選擇原則是在了解和掌握焚燒設施所服務的區域范圍內產生的醫療廢物的組成和特性的基礎上應考慮選擇焚燒穩定、爐型適合、可自動控制、不產生二次污染及投資費用比較低等特點的處理技術。
焚燒穩定 如果和要實現較理想的處理效果并實現一定的經濟效益，焚燒工藝的選擇必須針對所焚燒的廢物的特性進行適當調整，來實現這一要求。
爐型選擇 首先應看所選擇的爐型的燃燒形態是否適合所處理的所有廢物的性質，一般來說，過氧燃燒式焚燒爐較適合焚燒不易燃性物質或燃燒性較穩定的醫療廢物；而控氣式焚燒爐較適合焚燒易燃性醫療廢物；機械爐排焚燒爐較適合焚燒含水率不超過70% 的醫療廢物，而回轉窯焚燒爐則適合多種醫療廢物[9]。
自動控制 這是現代醫療廢物焚燒處理工藝和設備配置先進性的重要標志之一。由于醫療廢物焚燒過程極易波動，且波動較為頻繁，人工調節控制十分困難，因此采用先進的自動控制技術是十分必要的。
不產生二次污染 醫療廢物焚燒所產生的煙氣中含有大量有毒物質，必須對其進行有效處理和凈化，使之達標排放。另外由于醫療廢物本身的特性，在選擇煙氣處理工藝時要重點考慮對煙氣的脫酸處理以及防止二惡英的再次生成。焚燒產生的灰渣尤其飛灰是國家規定的特殊危險廢物，在進行工藝選擇設計時也要注重考慮對于灰渣和飛灰的安全處置。目前對焚燒飛灰一般都進行安全填埋處置較為安全妥當。
投資及運行費用 選擇工藝時應在嚴格保證環境效益以及設施能夠穩定運行的前提下，控制并節省焚燒設施和工藝設備的投資計運行費用，從而有利于同時實現環境效益和經濟效益。
5 焚燒處理技術比較
5.1 醫療廢物焚燒處理技術分類
目前國內應用較多的爐型包括：固定爐床焚燒爐、機械爐排焚燒爐、熱解焚燒爐、 回轉窯焚燒爐、 流化床焚燒爐、分段燃燒焚燒爐等。
固定爐床焚燒爐 固定爐床焚燒爐是最簡單的焚燒爐，運行方式為間歇式，且爐內工況不穩定，排煙不能達標[5]。因此固定爐床焚燒爐不適宜處理大量廢物，目前已停止使用。
機械爐排焚燒爐 機械爐排焚燒爐采用活動式爐排，可以使焚燒操作連續化、 自動化。焚燒爐燃燒室內放置一系列機械爐排。廢物由進料裝置送入爐內后，在機械爐排的往復運動下逐步被導入燃燒室內。爐排下輸入的助燃空氣和爐排運動的機械力共同促使醫療廢物不停翻滾攪拌，在這種過程中水分不斷蒸發、 干燥，在醫療廢物被送到水平燃燒爐排時被完全干燥并開始點燃，逐漸燃燒。調整燃燒爐排運動速度能保證廢物到達爐排尾端是被完全燃盡。機械爐排焚燒爐是目前城市生活垃圾處理中使用的最為廣泛的焚燒爐 [6]。
熱解焚燒爐 熱解焚燒爐的焚燒過程在兩個燃燒室進行，一燃室設計為缺氧系統，由熱解爐底部送入的一次風穿過殘渣層，給燃燒端提供充分的助燃氧。空氣在燃燒過程中消耗了大量的氧氣，上行至熱解氣化段是繼續提供參與反應的氧氣。這種立式爐型和送風方式滿足了廢物在關鍵的熱解氣化段的溫度和反應空氣量 （缺氧或無氧） 的條件，使得可燃物質熱解氣化。二燃室則設計為過量空氣系統。醫療廢物在供給小風量的一燃室內在400-700℃左右熱解、 氣化，產生的煙氣則在二燃室以超量助燃空氣將溫度提升到1000℃以上，從而達到完全燃燒[7]。
熱解焚燒爐中由于第一段為缺氧燃燒，風量小，煙氣中的顆粒物含量遠低于一次燃燒方式；而煙氣中的揮發性有機物又能在二次燃燒的高溫和富氧條件下被完全破壞，使煙氣中的合成二惡英的可能性降到最低，焚燒去除率高，對尾氣凈化系統的要求較低，從而可大大提高燃燒效率，節省建設投資和運行費用。
回轉窯焚燒爐 回轉窯焚燒爐操作簡單靈活，適合于焚燒多種類型的固體、半固體、液體廢物，也適合于處理醫療廢物。運行時醫療廢物從回轉窯的頭部進入，物料隨著筒體的轉動緩慢的向尾部移動，在燃燒的過程中與助燃空氣充分接觸，完成干燥、焚燒、燃盡的全過程。筒體內煙氣引入二燃室，燃盡的灰渣由出灰機排出。其最大的特點是對焚燒廢物適應性強，很靈活，除了重金屬、水和無機物含量高的不可燃物外，不同形態及形狀的可燃性廢物均能處理，適合于規模較大的廢物焚燒處理設施（10t/d以上的）[8]。
5.2 熱解處理技術的可行性
基于以上的研究分析，本文認為熱解焚燒處理技術是較為適合我國醫療廢物處理現狀的一種焚燒處理技術。首先由于醫療垃圾的熱解焚燒處理技術先將垃圾在還原性氣氛和溫度為450～600℃的條件下進行熱解氣化，形成易燃燒的可燃氣體和裂解焦,然后可燃氣體和裂解焦再進入焚燒室進行充分焚燒，焚燒室產生的熱量又用于熱解爐熱解新的垃圾，有利于焚燒的穩定運行。整個過程將熱解和焚燒融于一體，這也是醫療垃圾熱解焚燒技術的最大特點[9]。其次熱解法是在缺氧和除去氯等酸性氣體條件下進行的，大大抑制了二惡英的生成，所以熱解法比其他焚燒法的二惡英生成量要大為減少。再者，熱解焚燒法所需的空氣系數較小，產生的煙氣量大大減少，所需的煙氣凈化裝置也較小，因此總體費用比常規焚燒法小，可以使用于我國的大多數地區，包括經濟相對不發達的地區。
熱解焚燒技術較適合于處理數量較少的廢物，這一點正適合于我國醫療廢物產生量較為分散，各個地方廢物產生量不高且不穩定的現狀和特點。
6 我國醫療廢物焚燒處理的管理與制定政策措施的必要性
到目前為止，我國醫療廢物技術規范性的管理體系已經基本形成，涵蓋了所有醫療廢物主要處理處置工藝，但距離國家 “十一五” 提出的環境技術管理體系的“環境技術管理工程要以提高環境管理有效性為目標，解決環境管理技術支撐問題，建立以污染防治技術政策、 最佳可行技術導則、 技術評估和技術示范與推廣為核心內容的國家環境技術管理體系，為污染源穩定達標排放、污染物總量削減和環境保護目標的實現提供可靠的技術保障”的要求，還有較大差距，技術管理體系需要隨著管理要求的不斷提高進一步完善和修改[5]。
目前國外普遍采用最佳可行技術（Best Available Techniques，BAT）來做為其污染防治技術的管理體系的核心內容，這一點也可以為我國所借鑒：通過制定和發布污染防治最佳可行技術導則，使其成為企業和環保部門選擇清潔生產工藝、污染物達標排放技術和工藝方法的主要依據，同時也可以成為環保管理、技術部門開展環境影響評價、項目可行性研究、環境監督執法、環境標準制修訂等工作的技術依據。最佳可行技術導則最終可以為新建醫療廢物焚燒項目提供很好的技術支持和幫助，幫助建設單位根據項目特點直接選用適宜的技術，預先判斷可能的處置效果，可以幫助已有設施找到技術運行和管理中存在的問題和不足，為技術改進指明方向，同時還可發揮市場門檻的作用，凡是不符合有關最低和基本技術要求的技術和設備，就從市場中淘汰和出局，規范和提高醫療廢物焚燒技術的應用水平。
7 結論
醫療廢物焚燒處置技術是目前國內主流的醫療廢物處置技術。由于我國醫療廢物的產生特點為產量分散不集中，處理規模不大，產生量也極易波動。而熱解焚燒技術正適合于小規模處理（10t/d以下），此外熱解焚燒技術還具備焚燒過程相對穩定，煙氣凈化能力強，二惡英產生量小，且投資費用較少的特點，這些也都是和與我國的國情和環保要求。
而目前我國的焚燒技術總體應用水平較低，技術應用的管理也較為混亂，急需一份對工藝設計和實際運行都有較強的指導意義的技術導則，從而使工藝設計更合理先進，實際運行能做到實現全過程控制并達標排放。在這一點可以借鑒國外發達國家經驗，指定一份相關領域內的最佳可行技術導則。
參考文獻
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