我国医疗废物焚烧处理适用技术筛选及管理研究
目前包括我国在内的世界上许多国家都以焚烧技术作为医疗废物的主流处理技术。但是由于我国之前对医疗废物处理处置技术和管理方面研究不够，投入资金也较少，对于焚烧设施的建设和焚烧设备市场的管理都不够规范严格，致使医疗废物处置效果不容乐观，焚烧技术应用也存在着诸多问题。
1 医疗废物的焚烧处理
焚烧技术一般是把医疗废物送入焚烧室，在高温火焰作用下，医疗废物经过干燥、 气化、 焚烧三个阶段，使其分解为气体和残渣，并对最终排放的烟气和残渣进行必要的无害化处理。由于焚烧温度高（高于850℃），医疗废物中的有害物质及病菌被完全破坏或消灭，故焚烧是一种彻底的医疗废物处理方法。焚烧法具有减容减量大、消毒灭菌效果好、稳定安全等优点[1]。
医疗废物焚烧技术可分为“直接焚烧技术”和“热解焚烧技术”两大类。所谓“直接焚烧”是指医疗废物在焚烧炉内以过氧量参与燃烧，过量空气的多少随焚烧炉的型式和结构不同而异。而热解焚烧技术是指在无氧或缺氧条件下，高温加热有机物，使有机物大分子裂解成为小分子直到变为气体，从而获得可燃气体以及少量油品的技术。该技术实际上包含两个过程，一是垃圾在一燃室（450～600℃）下热解气化，二是含碳的灰渣以及热解所产生的气体在二燃室1000℃ 左右的高温下进行焚烧，这两个过程有机地结合在一起，形成了一个整体。医疗垃圾热解焚烧技术是近几年来世界各国为解决垃圾焚烧过程中产生二恶英类问题而提出的一种新技术，目前被广泛认为是21世纪的新型垃圾处理技术[2]。
2 国内外医疗废物处理技术相关规范的制定
目前我国制定并实行的医疗废物相关的法律法规和相关标准表如下表1所示[3]：
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应该说我国已经建立了一套相对较完整的医疗废物管理的法律法规体系，但对于焚烧技术的管理和指导性文件相对缺乏。
国外先进发达国家则普遍采用最佳可行技术导则（BAT）来对医疗废物的焚烧技术的实际应用进行指导。如欧盟制定最佳可行技术导则（BAT）的详细描述了迄今为止被视为最佳的污染防治技术，并且给出了通过应用BAT可能达到的污染物排放量和资源消耗量水平。由于其详实的技术内容，无论对其各成员国政府实施环境许可证管理，还是企业不断改进其自身污染预防控制水平都发挥出重要的技术支持作用。
《斯德哥尔摩公约》中也确要求各缔约方对现存污染源和新污染源实施最佳可行技术，作为缔约方之一的中国也应在废物焚烧领域尽早出台相关的最佳可行技术导则[3]。
3 我国医疗废物的产生特点及焚烧处理技术应用存在的问题
3.1 我国医疗废物的产生特点
2002年，全国医疗废物的产生总量约65万t，平均日产生量为1780t。预计到2010年，医疗机构床位数比2002年增加5%，医疗废物产生量将随之达到68万t[4]。从医疗废物产生量的分布来看，除了少数省份产生量较多之外，其他各省市自治区产生两均相对较少，而除了北京上海大城市之外其他地区的医疗废物的产生较为分散，不易集中，其医疗废物的产生量很容易出现较大波动。这些特点都要求如果对医疗废物处置采用焚烧技术的话，要求这种焚烧技术必须适易小规模处理。
3.2 我国医疗废物焚烧处理技术应用存在的问题
目前，我国医疗废物处置效果不容乐观，技术应用中的问题主要有以下几个方面。
热解焚烧技术设备市场混乱 据不完全统计，国内提供热解焚烧炉的设备生产厂家有50多家，技术门槛低。目前设备和自控设计的技术水平、 适应性不够，充斥市场的技术设备多数只是理论、局部的热解焚烧，缺乏国家质检部门鉴定[4]。
工艺技术总体水平落后，难以实现达标排放 工艺技术水平落后是现有设施最突出的问题，其中可以实现稳定达标、安全处置的设施微乎其微。工艺技术和污染防治水平距国家相关标准和要求差距较大。
过分强调市场化建设，市场利益导向过重 这使得当前一些地方虽然建有医疗废物处理设施，但医疗废物仍然没有得到安全处置。得到经营许可证的设施数量也十分有限，一些设施领取了临时许可证，大部分设施还游离于环境监管之外。
在产业化支撑能力上，工程设计标准和环保技术规范以及工程验收等各环节严重滞后实际的需要 现行医疗废物焚烧技术标准多偏重于末端污染控制和排放要求，过程控制参数、技术设备要求、建设要求、投资控制标准等都比较缺乏；尚未出台专门的工程设计标准，标准不尽完善和系统，导致对目前处理处置设施建设的指导性不够。
医疗废物处置技术在我国到了亟需规范和改造的阶段，目前有关工程技术规范偏于理论化，很难切实指导工艺技术的设计和改造工作。
4 医疗废物焚烧处理工艺选择的依据
一般来说，医疗废物焚烧处理工艺的选择原则是在了解和掌握焚烧设施所服务的区域范围内产生的医疗废物的组成和特性的基础上应考虑选择焚烧稳定、炉型适合、可自动控制、不产生二次污染及投资费用比较低等特点的处理技术。
焚烧稳定 如果和要实现较理想的处理效果并实现一定的经济效益，焚烧工艺的选择必须针对所焚烧的废物的特性进行适当调整，来实现这一要求。
炉型选择 首先应看所选择的炉型的燃烧形态是否适合所处理的所有废物的性质，一般来说，过氧燃烧式焚烧炉较适合焚烧不易燃性物质或燃烧性较稳定的医疗废物；而控气式焚烧炉较适合焚烧易燃性医疗废物；机械炉排焚烧炉较适合焚烧含水率不超过70% 的医疗废物，而回转窑焚烧炉则适合多种医疗废物[9]。
自动控制 这是现代医疗废物焚烧处理工艺和设备配置先进性的重要标志之一。由于医疗废物焚烧过程极易波动，且波动较为频繁，人工调节控制十分困难，因此采用先进的自动控制技术是十分必要的。
不产生二次污染 医疗废物焚烧所产生的烟气中含有大量有毒物质，必须对其进行有效处理和净化，使之达标排放。另外由于医疗废物本身的特性，在选择烟气处理工艺时要重点考虑对烟气的脱酸处理以及防止二恶英的再次生成。焚烧产生的灰渣尤其飞灰是国家规定的特殊危险废物，在进行工艺选择设计时也要注重考虑对于灰渣和飞灰的安全处置。目前对焚烧飞灰一般都进行安全填埋处置较为安全妥当。
投资及运行费用 选择工艺时应在严格保证环境效益以及设施能够稳定运行的前提下，控制并节省焚烧设施和工艺设备的投资计运行费用，从而有利于同时实现环境效益和经济效益。
5 焚烧处理技术比较
5.1 医疗废物焚烧处理技术分类
目前国内应用较多的炉型包括：固定炉床焚烧炉、机械炉排焚烧炉、热解焚烧炉、 回转窑焚烧炉、 流化床焚烧炉、分段燃烧焚烧炉等。
固定炉床焚烧炉 固定炉床焚烧炉是最简单的焚烧炉，运行方式为间歇式，且炉内工况不稳定，排烟不能达标[5]。因此固定炉床焚烧炉不适宜处理大量废物，目前已停止使用。
机械炉排焚烧炉 机械炉排焚烧炉采用活动式炉排，可以使焚烧操作连续化、 自动化。焚烧炉燃烧室内放置一系列机械炉排。废物由进料装置送入炉内后，在机械炉排的往复运动下逐步被导入燃烧室内。炉排下输入的助燃空气和炉排运动的机械力共同促使医疗废物不停翻滚搅拌，在这种过程中水分不断蒸发、 干燥，在医疗废物被送到水平燃烧炉排时被完全干燥并开始点燃，逐渐燃烧。调整燃烧炉排运动速度能保证废物到达炉排尾端是被完全燃尽。机械炉排焚烧炉是目前城市生活垃圾处理中使用的最为广泛的焚烧炉 [6]。
热解焚烧炉 热解焚烧炉的焚烧过程在两个燃烧室进行，一燃室设计为缺氧系统，由热解炉底部送入的一次风穿过残渣层，给燃烧端提供充分的助燃氧。空气在燃烧过程中消耗了大量的氧气，上行至热解气化段是继续提供参与反应的氧气。这种立式炉型和送风方式满足了废物在关键的热解气化段的温度和反应空气量 （缺氧或无氧） 的条件，使得可燃物质热解气化。二燃室则设计为过量空气系统。医疗废物在供给小风量的一燃室内在400-700℃左右热解、 气化，产生的烟气则在二燃室以超量助燃空气将温度提升到1000℃以上，从而达到完全燃烧[7]。
热解焚烧炉中由于第一段为缺氧燃烧，风量小，烟气中的颗粒物含量远低于一次燃烧方式；而烟气中的挥发性有机物又能在二次燃烧的高温和富氧条件下被完全破坏，使烟气中的合成二恶英的可能性降到最低，焚烧去除率高，对尾气净化系统的要求较低，从而可大大提高燃烧效率，节省建设投资和运行费用。
回转窑焚烧炉 回转窑焚烧炉操作简单灵活，适合于焚烧多种类型的固体、半固体、液体废物，也适合于处理医疗废物。运行时医疗废物从回转窑的头部进入，物料随着筒体的转动缓慢的向尾部移动，在燃烧的过程中与助燃空气充分接触，完成干燥、焚烧、燃尽的全过程。筒体内烟气引入二燃室，燃尽的灰渣由出灰机排出。其最大的特点是对焚烧废物适应性强，很灵活，除了重金属、水和无机物含量高的不可燃物外，不同形态及形状的可燃性废物均能处理，适合于规模较大的废物焚烧处理设施（10t/d以上的）[8]。
5.2 热解处理技术的可行性
基于以上的研究分析，本文认为热解焚烧处理技术是较为适合我国医疗废物处理现状的一种焚烧处理技术。首先由于医疗垃圾的热解焚烧处理技术先将垃圾在还原性气氛和温度为450～600℃的条件下进行热解气化，形成易燃烧的可燃气体和裂解焦,然后可燃气体和裂解焦再进入焚烧室进行充分焚烧，焚烧室产生的热量又用于热解炉热解新的垃圾，有利于焚烧的稳定运行。整个过程将热解和焚烧融于一体，这也是医疗垃圾热解焚烧技术的最大特点[9]。其次热解法是在缺氧和除去氯等酸性气体条件下进行的，大大抑制了二恶英的生成，所以热解法比其他焚烧法的二恶英生成量要大为减少。再者，热解焚烧法所需的空气系数较小，产生的烟气量大大减少，所需的烟气净化装置也较小，因此总体费用比常规焚烧法小，可以使用于我国的大多数地区，包括经济相对不发达的地区。
热解焚烧技术较适合于处理数量较少的废物，这一点正适合于我国医疗废物产生量较为分散，各个地方废物产生量不高且不稳定的现状和特点。
6 我国医疗废物焚烧处理的管理与制定政策措施的必要性
到目前为止，我国医疗废物技术规范性的管理体系已经基本形成，涵盖了所有医疗废物主要处理处置工艺，但距离国家 “十一五” 提出的环境技术管理体系的“环境技术管理工程要以提高环境管理有效性为目标，解决环境管理技术支撑问题，建立以污染防治技术政策、 最佳可行技术导则、 技术评估和技术示范与推广为核心内容的国家环境技术管理体系，为污染源稳定达标排放、污染物总量削减和环境保护目标的实现提供可靠的技术保障”的要求，还有较大差距，技术管理体系需要随着管理要求的不断提高进一步完善和修改[5]。
目前国外普遍采用最佳可行技术（Best Available Techniques，BAT）来做为其污染防治技术的管理体系的核心内容，这一点也可以为我国所借鉴：通过制定和发布污染防治最佳可行技术导则，使其成为企业和环保部门选择清洁生产工艺、污染物达标排放技术和工艺方法的主要依据，同时也可以成为环保管理、技术部门开展环境影响评价、项目可行性研究、环境监督执法、环境标准制修订等工作的技术依据。最佳可行技术导则最终可以为新建医疗废物焚烧项目提供很好的技术支持和帮助，帮助建设单位根据项目特点直接选用适宜的技术，预先判断可能的处置效果，可以帮助已有设施找到技术运行和管理中存在的问题和不足，为技术改进指明方向，同时还可发挥市场门槛的作用，凡是不符合有关最低和基本技术要求的技术和设备，就从市场中淘汰和出局，规范和提高医疗废物焚烧技术的应用水平。
7 结论
医疗废物焚烧处置技术是目前国内主流的医疗废物处置技术。由于我国医疗废物的产生特点为产量分散不集中，处理规模不大，产生量也极易波动。而热解焚烧技术正适合于小规模处理（10t/d以下），此外热解焚烧技术还具备焚烧过程相对稳定，烟气净化能力强，二恶英产生量小，且投资费用较少的特点，这些也都是和与我国的国情和环保要求。
而目前我国的焚烧技术总体应用水平较低，技术应用的管理也较为混乱，急需一份对工艺设计和实际运行都有较强的指导意义的技术导则，从而使工艺设计更合理先进，实际运行能做到实现全过程控制并达标排放。在这一点可以借鉴国外发达国家经验，指定一份相关领域内的最佳可行技术导则。
参考文献
[1]杨玉楠，熊运实，杨军，等.固体废物的处理处置工程与管理[M]. 北京：科学出版社，2004.
[2]Lee B.K.，Michael J.E..Analyses of the recycling potential of medical plastic wastes [J].Waste Management.2002(22): 461-470.
[3] 陈扬，李培军，孙阳昭，等.我国医疗废物领域履行POPs 公约对策研究[J]. 环境科学与技术.2008，23（3 ）：123-126.
[4]孙宁，吴舜泽，侯贵光.医疗废物处置设施建设规划实施的现状、问题和对策[J]. 环境科学研究.2007，23（3）：158-164.
[5]王华，卿山.医疗废物焚烧技术基础[M].冶金工业出版社.2007.
[6]陈德喜.我国医疗垃圾集中焚烧处理技术的探讨[J]. 环境保护.2002，12：13-15.
[7]赵由才，张全，蒲敏. 医疗废物管理和污染控制技术[M]. 化学工业出版社,2005.
[8]李新国，周欣，张于峰.医疗垃圾的热解焚烧法处理[J].煤气与热力.2004，24(9)：495-498.
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