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1、枣庄市医疗废物集中处理技术改造项目 清洁生产分析11 清洁生产分析实施清洁生产是控制环境污染的有效手段。清洁生产是对生产过程运用一种整体性的预防措施，降低污染物的产生和排放量，使企业生产发展和环境保护相协调。作为可持续发展的根本性措施，我国政府已将清洁生产载入中国二十一世纪议程，在国务院关于环境保护若干问题的决定及中华人民共和国清洁生产促进法中明确要大力推行清洁生产。随着国家工业、城市及各乡镇医疗程度的发展，危险废物及医疗垃圾数量越来越多，随之产生危险废物处置难的环境问题日渐突出，威胁到人民健康，为此国家环保总局提出要对医疗废物进行集中处置，就是采取了一种整体预防性措施。实际上，从全局而言，医
2、疗废物集中处置项目的本身就是清洁生产思想的体现，通过对医疗危废的集中处置，防止了医疗废物不经处置流入偏远落后地区造成二次污染的可能，医疗危废的集中处置具有比分散处置技术更专业，管理更规范的优点，从很大程度上来降低其对环境的污染。11.1拟建项目清洁生产分析11.1.1工艺方案的选择11.1.1.1 医疗废物处理医疗废物属于传染性废物，与普通工业危险废物相比，医疗废物还具有感染性，因此如何有效杀死其中的病原微生物，即灭活是医疗废物处置工艺的首要技术要求。目前常用的医疗废物处置方法主要有高压蒸汽灭菌法、微波消毒法、化学消毒法、焚烧法等。1、高压蒸汽灭菌法此法适用于受污染的敷料、工作服、培养基、注射
3、器等，蒸汽在高压下具有温度高、穿透力强的优点，在130kPa，121维持20min能杀灭一切微生物，是一种简便、可靠、经济、快速的灭菌方法。其原理是在压力下蒸汽穿透到物体内部，将微生物的蛋白质凝固变性而杀灭。2、微波消毒法微波是一种高频电磁波，消毒时使用的频率通常为915MHz和2450MHz。物体在微波作用下有吸收其能量产生电磁共振效应并可加剧分子运动，微波能迅速转化为热能，使物体升温，微波加热方法可以穿透物体，使其内部和外部同时均匀升温，因此比一般加热方法节省能耗，速度快、效率高。微波杀菌的原理一是热效应，一是综合效应。含水量高的物体最容易吸收微波，温升快、消毒效果好。3、填埋填埋是固体废
4、物的最终处置方式，但是对于医疗废物来说直接采用填埋方式有许多困难。由于医疗废物的传染性等特点，不容许将其混入生活垃圾进行填埋。我国的生活垃圾填埋污染控制标准明确禁止传染性废物进入生活垃圾填埋场。实际上，医疗废物进入生活垃圾填埋场将会成为一个潜在的疾病传染源。而医疗废物专用填埋场如采用石灰隔离或其他灭菌方式将医疗废物掩埋，因为病原体没有或难以杀灭，容易污染地下水；而且医疗废物量相对较少，如果采用严格的安全填埋措施将大大提高处置费用。4、焚烧法医疗废物大多具有传染性，采用焚烧的方法处理医疗废物是最彻底和比较简便的方法。因此，焚烧是医疗废物处理中最常用的方式，他具有减容减量、杀菌、灭菌、稳定等多方面
5、优点。在世界各国，普遍采用焚烧作为医疗废物的处理方式。据报道，美国在1996年大约有3700台医院焚烧炉在运行。在我国，卫生、环保主管部门也提倡采用焚烧法处理医疗废物。医疗废物常用处理技术的比较情况详见表11.1-1。由表11.1-1可见，医疗废物焚烧处理方法技术成熟先进、运行可靠，在世界各国有着较为普遍的应用，项目选择采用焚烧处理工艺是先进的。表11.1-1常见医疗废物处置方法比较一览表序号技术方法优点缺点1高压蒸汽灭菌不产生有害气体,操作简单,建设和运行费用低消毒时间长,开袋作业时有传染的风险,消毒后需粉碎，再填埋或焚烧处理,产生臭气,废物不减容2微波消毒不产生有毒气体,易操作,产生的残渣
6、可作为一般工业废物处置,运行费用合理消毒时间长,不适合对人及动物肢体进行处置,需进行微波安全防护,需事先分离不可处理的金属物,需处理产生的臭气和有机废气3填埋可处置大量的医疗废物填埋前需消毒,废物减容少,建设投资大，占用大量土地,需对土壤和地下水进行长期监测4焚烧减容8090,废物的热能可回用,可处理范围及适用性广,完全消除废物中的细菌和病毒,可处置大量医疗废物建设和运行费用高,对运行有较高的技术要求和管理要求,需严格控制氯化氢、二噁英及重金属等污染物的排放11.1.1.2 危险废物处理对危险废物的处理最终都要达到无害化，在最终处置之前对某种废物可以用多种不同的处理技术进行处理，但最终都是为了
7、改变其物理化学性质，比如减少容积、稳定性质、中和成分、固定和解除有毒成分等。对于某种废物选择哪种处理方法与诸多因素有关，如废物的组成、性质、状态、气候条件、安全标准、处理成分、操作及维修等条件。危险废物的主要处置方式归纳为物理处理、化学处理、生物处理、热处理和固化处理等。1、物理处理物理处理是通过浓缩或相变化改变固体废物的结构，使之成为便于运输、贮存、利用或处置的形态。包括压实破碎、分选、增稠、过滤、蒸馏、吸附、萃取等方法。2、化学处理化学处理是采用化学方法破坏固体废物中的有害成分，从而达到无害化、或将其转变成为适于进一步处理、处置的形态。其目的在于改变被处理物质的化学性质，从而减少它的危害性
8、，这是危险废物最终处置前常用的预处理措施。3、生物处理生物处理是利用微生物分解固体废物中可降解的有机物，从而达到无害化或综合利用。生物处理方法包括好氧处理、厌氧处理和兼性厌氧处理。与化学处理方法相比，生物处理在经济上一般比较便宜，应用很普遍，但处理过程所需时间长，处理效率不够稳定。4、热处理热处理是通过高温破坏和改变固体废物组成和结构，同时达到减容、无害化或综合利用的目的。其方法包括焚化、热解、湿式氧化以及焙烧、烧结等。焚烧处理有最大程度的减少待处理废物量的优点，因而广泛的用于危险废物的处理。5、固化处理固化处理是采用固化基材将废物固定或包覆起来，以降低其对环境的危害，因而能较安全地运输和处置
9、的一种处理过程。主要用于有害废物和放射性废物，固化体的容积远大于原废物的容积。表11.1-2为危险废物常用处理方法使用情况。可以看出，焚烧方式适用于处理废焦油、污泥等废物。焚烧处理可以彻底处理废物，减少废物体积及质量，同时回收能量，因此对于废焦油、印染污泥等危险废物推荐采用焚烧方式进行处理。表11.1-2 几种常见的危险废物的处理和处置方法一览表危险废物名称回收焚烧物理处理、化学处理、生物处理固化处理压缩包装填埋流出液、清洗水酸、碱重金属残渣毒性无机物残渣活性废物废溶剂、油树脂、油漆、有机污泥有机化学品杀虫剂多氯联苯、氯化烷易腐蚀的、可生物降解的废物医院废物 根据全国危险废物和医疗废物处置设施
10、建设规划，危险废物集中处置设施建设要统筹考虑处置医疗废物，采用焚烧工艺的医疗废物处置设施可以同时处置当地适宜焚烧的危险废物，鼓励建设同时处置危险废物和医疗废物功能齐全的综合性处置中心。本工程处理的医疗废物、废焦油、印染污泥热值均较高，适宜采用焚烧方式进行处理。从安全性、经济性、技术可行性的角度出发，使医疗废物及废焦油、印染污泥等危险废物达到减量化和无害化是可行的。焚烧处理方法技术成熟先进、运行可靠，在世界各国有着较为普遍的应用，项目选择采用焚烧处理工艺是先进的。11.1.2收集方案的选择医疗废物由于分散在各家医疗机构，采用集中处理或分散处理的收集方法也是工艺选择中的问题，我国的现状是大多采用分
11、散处理的方法。医疗废物集中处理和分散处理的综合比较情况详见表11.1-3。表11.1-3 医疗废物集中处理和分散处理的综合比较分析一览表项目分散处理（现状）集中处理（预期）焚烧设备小型医用焚烧炉大型专用焚烧炉焚烧温度8001100停留时间无数据大于2S焚毁率无数据大于99.99尾气净化无设施多级净化处理（含碱喷淋）二噁英控制无急冷装置、温控装置环境污染污染总量大污染总量小工程投资小大单位运行成本高低操作人员缺乏专业知识，无培训具有专门资质，经常培训运输风险无有贮存风险缺乏管理，风险大严格管理、风险小安全性较不安全，但事故影响范围小较安全，但事故影响范围大环境管理不便于管理可实施严格的管理制度由
12、表11.1-3可见，医疗废物集中处理对于处理效果和污染程度的控制方面都较分散处理先进，同时根据全国危险废物和医疗废物处置设施建设规划，医疗废物分散处置难以保证处置水平和处置效果，容易造成二次污染。尤其是在抗击“非典”过程中，更是暴露出了医疗废物集中处置设施缺乏的严重性，因此国家推行对医疗废物进行集中处置。拟建项目为医疗废物集中处理工程，医疗废物收集范围包括枣庄市境内大小医院、诊所，符合国家提倡的“以设区市为规划单元建设医疗废物集中处置设施，在合理运输半径内接纳处置辖区内所有县城医疗废物”原则，项目工艺路线的选择是先进的。11.1.3炉型的选择1、炉型选择随着焚烧技术的发展，焚烧设备的种类也越来
13、越多，其炉型结构也越来越完善，炉型的使用范围和适用条件各不相同，较成熟常用的炉型有以下几种：（1）机械炉排炉炉排型焚烧炉是使用最普遍的一种连续式焚烧炉，常用于处理量较大的城市生活垃圾焚烧厂中。炉排型焚烧炉的特点是在大面积的炉排上分布，厚薄较均匀，空气沿炉排片上升，供氧均匀。炉排炉的关键技术是炉排，一般可采用往复式、滚筒式、振动式等形式。运行方法和普通炉排燃煤炉相似。由于炉排型焚烧炉的空气是通过炉排的缝隙穿越与垃圾混合助燃，所以，小颗粒的渣土、塑料（粒径5mm）等废弃物会阻塞炉排的透气孔，影响燃烧效果。（2）流化床焚烧炉由一个耐火材料做衬里的垂直容器和其中的惰性颗粒物组成，空气由焚烧炉底部的通风
14、装置进入炉内，垂直上升的气流吹动炉内的颗粒物，并使之处于流化状态。流化床的优点是：焚烧效率高，设计简单，运行过程中开炉停炉较为灵活、投资费用少。但绝大多数的流化床装置通常仅接收一些特定的、性质比较单一的废物，不同的固体废物会干扰操作或损坏设备，由于燃烧速度快，易于产生CO，炉内温度控制比较困难。（3）回转窑焚烧炉炉子主体部分为卧式的钢制圆筒，圆筒与水平线略倾斜安装，进料端略高于出料端，筒体可绕轴线转动。此种炉型染料种类适应性强，用途广泛，基本适用于各类气、液、固燃料。运行时，废物从较高一段进入旋转炉，焚烧残渣从较低一端排出，液体废物可由固体废物夹带进入炉中焚烧，或通过喷嘴喷入炉中焚烧。该设施的
15、优点是可连续运转、进料弹性大，能够处理各种类型的固体和半固体危险废物，甚至液体废物，技术可行性指标较高，易于操作。与余热锅炉连同使用可以回收热分解过程中产生的大量能量，因此，其能量额定值非常高，运行与维护方便。（4）热解气化焚烧炉热解是在缺氧条件下将物料加温，使之分解成为可燃气体的过程。传统热解炉主要是控气型热分解处理技术（简称CAO）。一个CAO型热解炉由热分解室、二燃室、自动控制系统等部分组成。垃圾通过进料口进入热分解室，在700的温度下经烘干后热分解成挥发性气体、固体可燃物和废渣。可燃物进入二燃室，经过点火助燃产生大量高温烟气，高温烟气进入余热锅炉产生蒸汽或热水加以利用，充分回收利用燃烧
16、热量。该炉型方法成熟、技术可行，投资及运行成本都可接受。通过考察，目前国内中等规模医疗废物的焚烧普遍采用热解气化焚烧炉，拟建项目日收集医疗废物量在12吨左右，为了适应医疗废物处理量的波动，设计采用1台500kg/h的热解气化焚烧炉可以在有效保证处置效果的同时，尽量降低投资及运行成本。同时可以满足收集的医疗废物日产日清的要求，又可不上备用炉，减少投资，增加设备利用率。项目焚烧装置由一燃室、二燃室组成，二燃室温度高于1100，烟气停留时间大于2S；采用自动投料系统，设有温度、炉压等运行工控自动控制系统；喷油助燃系统也采用自动控制，符合医疗废物集中焚烧处置工程建设技术要求（试行）和医疗废物焚烧炉技术
17、要求（试行）中相关要求。由此可见，拟建项目设计采用1台500kg/h热解气化焚烧炉，日设计处理规模为12吨/日是先进合理的，符合国家相关政策要求。11.1.4烟气处理装置的选择为有效控制二噁英及其他污染物的产生和排放，项目焚烧炉设计采用了急冷半干系统+石灰/活性炭喷射脱酸+袋式除尘+喷淋吸收塔器工艺烟气净化处理系统。烟气经过热交换器余热利用系统温度降至500后，进入急冷塔。在急冷塔中，高温烟气与雾化冷却水直接接触，烟气可以在1秒钟内迅速由500降至200，有效避免二恶英类物质的重新合成，同时去除烟气中的少量粉尘，急冷塔内喷入5%的NaOH溶液，可同时去除烟气中酸性物质。在半干式急冷除酸塔和布袋
18、除尘器之间管道内喷入活性炭粉和消石灰粉，吸附烟气中重金属、二恶英类物质，进一步除酸，然后烟气进入布袋除尘器过滤除尘后进入喷淋吸收塔进一步去除酸性气体，最终经过35m高,出口内径为0.5m的烟囱排放。通过对本项目焚烧烟气尾气进行监测，项目设计采用的三级烟气净化处理系统在正常运行情况下可以确保外排烟气符合危险废物焚烧污染控制标准（GB18484-2001）中要求，处理措施是先进可靠的。11.2节能措施 拟建项目在生产过程中需要耗能，项目在设备选型、生产控制方面采取了节能措施，具体如下：（1）工程控制系统采用先进的PLC控制系统，由计算机控制焚烧炉采用合理的一次进风和二次风配比，配合医疗及危险废物给
19、料速度，使燃烧过程中最大限度的给废物提供能量。一旦焚烧炉进入稳定的燃烧状态，只需消耗很少量的辅助燃料轻柴油来维持废物焚烧，从而可以减少轻柴油的消耗。（2）为了减少管道及设备的散热损失，合理选用保温材料和确定保温结构。（3）由于热解气化焚烧炉焚烧过程中产生大量的热能，本工程对这部分热能进行回收，设置了热交换器系统，将烟气温度降到500，产生热水能够满足冬季职工生活采暖。（4）产生的废水经厂内新建污水处理站处理后废水回用于厂区绿化、车辆清洗等，节约了水资源，厂区废水量零排放。依据现有工程环评资料与拟建工程可研设计资料，拟建工程与现有工程清洁生产指标相比表见表11.2-1。表11.2-1 拟建工程与
20、现有工程相比表序号项 目拟建工程现有工程1工艺控气式热解炉热解气化炉2设备规模8t/d12t/d3油耗（t/t）0.050.1754电耗（万kwh/t）0.0170.0125废气处理措施急冷半干喷淋吸收塔脱酸+活性炭吸附+布袋除尘+喷淋吸收塔急冷半干系统+石灰/活性炭喷射脱酸+袋式除尘器+喷淋吸收塔6废水定期运往汇泉污水处理厂处置全部回用7固体废物合理处置合理处置由表11.2-1可知，拟建工程能源利用指标较现有工程有所提高，废气处理措施工艺先进，且废水全部综合利用，清洁生产水平提高，符合清洁生产的要求。11.3小结以上分析表明，该项目设计采用1台500kg/h的热解气化焚烧炉集中焚烧处理枣庄市境内的医疗废物，所选择的工艺路线和生产设备是先进的，并且项目在生产过程中采取节能措施，符合清洁生产的原则要求。11.4 建议（1）按照国家2002年颁布的清洁生产促进法的要求，对企业实施清洁生产审核，进一步加强员工“清洁生产”意识和岗位技能的培训；（2）对设备进行定期检查维修，使其自控过程始终处于良好的状态，杜绝物料跑冒滴漏现象，防止事故发生。11-8山东省环境保护科学研究设计院
