医疗废弃物典型组分热解过程中产气特性的实验研究
摘要：为掌握医疗废弃物的热解特性，在管式炉中对医疗废弃物典型有机组分进行热解实验研究，并用在线气体分析仪监测物料主要热解气体成分及其含量的变化，得到了物料产气过程和产气成分随温度的变化规律。研究结果表明，物料特性、热解终温对气体产物的生成过程和分布影响较大。与纤维素类的脱脂棉和竹子相比，聚丙烯的分解反应起始温度明显较高。提高热解温度会提高气体析出峰值和产量， 以及热解气中可燃气体的比重。
关键词：医疗废弃物；典型有机组分；热解；产气特性
引 言
医疗垃圾通常携带有大量的病菌，具有极大的危害性，是我国《国家危险废物名录》所列头号危险废物。随着国家医疗卫生事业的发展，医疗废物生成量逐年增加。焚烧处理是目前国内外医疗垃圾的主要处置方法，但由于垃圾的焚烧过程中可能产生二口恶英等毒性更强的污染物，众多研究人员已经开始寻找更合适的垃圾处理方法［１］。与焚烧方法相比，对垃圾进行热解处理具有实现烟气减量排放、减轻设备腐蚀、减少有机污染物的生成等众多优点［２］，而且通过对有机废弃物的热解，可以提高资源的利用率［３４］，已经有学者开始关注医疗垃圾热解处理方法的研究［５６］。
严建华等［７］通过在小型回转窑试验台上对４种典型医疗垃圾组分进行热解气化实验， 发现７００℃ 比较适合实现医疗垃圾的完全热解和气化。祝红梅等［８９］的分析发现输液器的热解气主要成分是ＣＯ２、ＣＨ４、Ｈ２Ｏ、ＣＯ。邓娜［１０］用差热分析对医疗废物中含ＰＶＣ 和纤维素成分的热解特性进行了研究。一些学者对医疗垃圾热解处置过程中有害气体的释放［１１］和动力学模型进行了研究［１２］。快速热解比较接近工程中的实际工况，对快速热解中气体析出特性的分析，目前应用较多的是气囊收集后送气相色谱分析。气相色谱技术虽然可以实现多种气体组分的定量分析，但这种分析只能得到相应热解时间段内气体总量的平均分布，不能得到实时的产气成分分布情况，即使在不同设定温度下的热解产气收集，得到的仍是其平均分布［１３１４］。对有机组分热解过程进行热力学分析虽然可以更详细地预测不同工况下的产气特性［１５］，但其作为理想条件下的计算结果，与实际实验条件下的结果仍有一定差距。热重红外技术的应用有助于完整了解物料热解过程中的气体析出情况［１６１７］， 但由于很难完全对各产气组分进行标定，所以通常只对热解气体进行定性分析。另外热重红外技术无法对双原子气体Ｈ２ 等进行测定也是其无法克服的缺点。如果能够对医疗废物的主要热解气体成分实现在线分析，则可以提高对热解气体分析的实时性和准确性，对废物处置过程中物料热解和焚烧时间的确定有积极意义。本文采用管式炉快速加热的方法，选取医疗废物典型有机组分对医疗废物的实际热解过程进行模拟，并对热解气进行在线分析。研究有助于进一步了解医疗废物热解处理中的产气特性，为医疗废物的热解处置提供更真实详尽的实验依据。
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