醫(yī)療垃圾熱解技術(shù)

1、醫(yī)療垃圾熱解技術(shù),,一、城市垃圾的常用處理方法,（一）填埋（二）堆肥（三）焚燒（四）熱解,（一）填埋,我國的填埋垃圾已占垃圾處理處置總量的90%以上。 優(yōu)點：簡單可行，便于操作缺點：1. 占用大量土地，嚴(yán)重浪費土地資源。2. 工業(yè)的發(fā)展，化工垃圾增多，集中填埋處理垃圾會造成嚴(yán)重污染。3. 建垃圾填埋場需大量資金投入，填埋方法處理垃圾成本較高。 4. 二次污染嚴(yán)重。,（二）堆肥,垃圾堆肥處理，是指利用微生物的降解作用，通

2、過好氧發(fā)酵及厭氧發(fā)酵，使垃圾穩(wěn)定化的過程，堆肥產(chǎn)品可作肥料或土壤改良劑。優(yōu)點：可實現(xiàn)部分城市垃圾資源化。缺點：1. 需將垃圾分類分揀，大大提高成本；2. 處理技術(shù)尚不完善，會造成一定程度的浪費，并且由于不能解決氮化物、硫化物、吲哚等惡臭物質(zhì)，導(dǎo)致對空氣的二次污染。,,,（三）焚燒,優(yōu)點：處理量大、減容性好、無害化徹底，且有熱能回收作用。 缺點：1. 前期投入費用極為昂貴。建設(shè)一個日處理垃圾 1000 噸的焚燒爐及附屬熱能回收

3、設(shè)備，大約需要 7～8 億元人民幣。2. 垃圾要具有一定的熱值。>1200kcal/kg 3. 發(fā)電成本高。4. 造成資源浪費。5. 處理不當(dāng)會產(chǎn)生二次污染。二惡英,,,（四）熱解,熱解氣化技術(shù)被稱為第三代廢物處理技術(shù)。法、美、德、瑞、日和瑞典共同參與了這項技術(shù)的開發(fā)?！?　　熱解氣化是一種全新的廢物處理的方法。該技術(shù)通過結(jié)合幾個傳統(tǒng)、成熟的技術(shù)，創(chuàng)造了一個新的工藝流程。它結(jié)合了創(chuàng)新的高溫分解技術(shù)和傳統(tǒng)的高溫供氧氣化技術(shù)

4、。沒有傳統(tǒng)的鍋爐，而是模擬了地層中的化工過程，將廢物氣化。在一個封閉環(huán)境中，在高溫下，把廢物完全轉(zhuǎn)變成合成氣和可回收的固體殘留物。在高溫及較長的駐留時間里，它甚至可以摧毀最復(fù)雜的有機化合物。,優(yōu)點：1. 減容化、無害化效果好、資源化程度高2. 易于控制二次污染缺點：對垃圾要求較高。,幾種垃圾處理方式的比較,二、醫(yī)療垃圾處理,（一）醫(yī)療垃圾的特點（二）醫(yī)療垃圾的常用處理方法（三）醫(yī)療垃圾的熱解技術(shù),（一）醫(yī)療垃圾的特點,1. 產(chǎn)

5、量相對較?。?15 t/d2. 熱值較高；3. 成分復(fù)雜，病原微生物多，污染嚴(yán)重。,醫(yī)療垃圾的化學(xué)組成 醫(yī)療垃圾的熱值大約在10450~11286kJ/kg左右. (2000～2500kcal/kg),（二）醫(yī)療垃圾的常用處理方法,醫(yī)療垃圾的處理首要考慮的問題是無害化。1. 高溫蒸煮＋填埋 2. 化學(xué)消毒＋填埋3. 焚燒4. 熱解,（三）醫(yī)療垃圾的熱解技術(shù),在無氧或缺氧的條件下，將垃圾在600℃左右的中溫下進(jìn)行

6、加熱，將垃圾中的有機成分轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇夹詺怏w、液態(tài)焦油和殘?zhí)嫉倪^程。,1.熱解方式按照垃圾分解氣化過程的加熱方式不同，可以分為外加熱式熱解氣化技術(shù)和內(nèi)熱式熱解氣化技術(shù)。 內(nèi)熱式（直接加熱）,,外熱式（間接加熱）,2.各層內(nèi)進(jìn)行的反應(yīng)：,干燥層 溫度在200℃以下，主要析出垃圾中含有的外部和內(nèi)部水份，如羥基斷裂生成水： 熱解層 溫度在200～700℃，主要生成CH4、H2、

7、焦油等產(chǎn)物，長鏈有機物發(fā)生分解、斷裂，高溫部分還會發(fā)生二次反應(yīng)：裂解反應(yīng)、脫氫反應(yīng)、縮合反應(yīng)、氫化反應(yīng)。,如：200~400℃時，部分有機的醫(yī)療垃圾成分的側(cè)鏈開始斷裂，發(fā)生脫甲基等反應(yīng)，產(chǎn)生甲烷、氫氣等可燃?xì)怏w。反應(yīng)式如下： 除了生成甲烷和氫氣之外，還會生成其他的碳?xì)浠衔铮热鏑2H6、C2H4等 。,同時，分解生成的水和架橋部分分解次甲基鍵進(jìn)行反應(yīng)，生成一氧化碳和氫氣。其反應(yīng)式可以表示為：,當(dāng)溫度繼續(xù)升高時，以上生成

8、的化合物會再次發(fā)生以下二次熱解反應(yīng)：（1） 裂解反應(yīng)： （2） 脫氫反應(yīng)： 許多分子的相鄰的兩個碳分別脫去一個氫，從而形成碳-碳雙鍵，所脫去的氫會形成氫氣：,（3） 縮合反應(yīng)：兩個或多個不同的分子中的碳分別脫去氫，從而互相結(jié)合成一個大分子：（4） 氫化反應(yīng)：有機物中的甲基、羥基等從分子上斷裂與氫氣反應(yīng)生成小分子的化合物：,醫(yī)療垃圾中的塑料在熱解時，聚合物發(fā)生裂解，如果熱解不夠徹底，會釋放出一些有害氣體。如醫(yī)

9、療垃圾中的聚苯乙烯在熱解過程中會產(chǎn)生苯乙烯、甲苯、乙基苯等有害氣體，這些氣體必須進(jìn)行進(jìn)一步燃燒，否則會對環(huán)境造成嚴(yán)重的危害。聚苯乙烯的分子結(jié)構(gòu)以及裂解的原理如下圖所示：,氣化層溫度＞700℃，發(fā)生的主要反應(yīng)是：C＋H2O（g）═ CO＋H2 －118.8 MJ/kmolC＋CO2═ 2CO － 160.1 MJ/kmol 醫(yī)療垃圾的熱解不是嚴(yán)格按照一定的次序進(jìn)行的，許多反應(yīng)都是交叉進(jìn)行的。,3. 熱解產(chǎn)物,經(jīng)過上面的分析

10、討論，我們知道醫(yī)療垃圾的熱解是一個非常復(fù)雜的物理、化學(xué)過程，其主要產(chǎn)物有：（1）可燃?xì)怏w： 主要有：H2、CO、CH4、C2H4 、CmHn等。 （2）酸性氣體：由于醫(yī)療垃圾中含有S、Cl、P、N等元素，熱解后會產(chǎn)生 SO2、HCl、NOx 等。（3）焦油：未得到充分熱解的長鏈、大分子碳?xì)浠衔镌诶鋮s過程中，有些會發(fā)生冷凝，生成一種焦油狀物質(zhì)。,（4）固體殘渣這些固體物質(zhì)的成分比較復(fù)雜，主要包括被處理醫(yī)療垃圾