典型医疗废物焚烧炉焚烧灰中污染物特性研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 赵丽娟 |
| 学位类别 | 博士 |
| 答辩日期 | 2008-05-01 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 授予地点 | 北京 |
| 导师 | 张付申 |
| 关键词 | 医疗废物 焚烧 重金属 多环芳烃 稀土 Hospital waste ashes Incineration Heavy metal PAH REE |
| 其他题名 | Characterization of various pollutants in waste ashes from typical hospital waste incinerators |
| 学位专业 | 环境工程 |
| 中文摘要 | 医疗废物是一种特殊的危险废物，具有极强的传染性。近年来，由于人民生活水平的提高和一次性医疗器械的大量使用，医疗废物的产生量增长迅速.据估计我国每年产生医疗废物65万吨。2003年SARS爆发以前，国家对医疗废物的管理比较松散，缺乏有效的处置技术，大多与普通垃圾混合处置。SARS疫情爆发后，政府开始高度重视这种特殊危险废物的处理。焚烧法因为无害化程度高、减容效果好被普遍采用，各大中城市纷纷建立医疗废物处置中心。我国目前运行的焚烧炉主要有SARS之前医院自建的小型焚烧炉和SARS之后建立的中型、大型炉。 焚烧法处理医疗废物虽然减量化效果显著，但焚烧后产生大量底灰和飞灰，目前只有少部分固化处理，绝大部分直接堆放或填埋。目前，关于医疗废物焚烧后产生的灰渣中有机污染物和重金属等的特性研究尚少。针对这种现状，本论文针对中国典型医疗废物焚烧炉产生的底灰和飞灰中典型污染物进行特性鉴定，获得的主要研究成果有： （1）医疗废物焚烧灰的化学成分主要是CaO(30.5%), SiO2 (26.1%) 和 Al2O3 (10.0%)，还有其他一些金属氧化物Fe2O3, MgO, Na2O, ZnO, K2O等。底灰的矿物组成是CaCO3, NaCl, Ca2AlSiO7, Mg2Al4Si5O18, CaSO4。飞灰的矿物组成相对简单，主要为CaCO3, NaCl等。 （2）医疗废物焚烧底灰和飞灰中都含有大量的金属元素，是一类比较特殊的危险废物。与以往报道的城市生活垃圾焚烧灰的重金属含量相比，医疗废物焚烧灰，尤其是飞灰中有毒重金属元素的含量、如Ag, As, Bi, Cu, Cd, Cr, Ni, Pb, Zn更高。不同金属元素在飞灰和底灰的分布规律不同，沸点低、易挥发的金属，如Pb, Cd, Cu及其化合物容易挥发吸附在飞灰颗粒上；而沸点高、性质稳定的金属，如Ti，Ni, Cr 倾向于残留在底灰中。 （3）各种金属元素在灰中结合形态规律不同，Cd主要以交换态和碳酸盐结合态存在，在环境中极易溶出；As, Mn, Zn 和Pb主要以铁锰氧化物结合态存在，在还原条件下，容易释放到环境中来；Ba, Cr, Ni 和Sn主要以残渣态存在，在自然条件下都比较稳定；Cu主要以有机结合态存在，在氧化条件下，有机物分解后会释放到环境中。飞灰中重金属相对于底灰，更容易迁移到环境中。 （4）飞灰中Cd, Pb, Cu 和 Zn具有高度移动性，浸出液中的浓度已经超过美国EPA的规定的标准限值。底灰相对安全，除个别样品Cr超过标准值，其他金属的浸出浓度都低于标准值。 （5）医疗废物焚烧灰PAHs含量范围在4.16 mg kg-1~198.9 mg kg-1。 中型焚烧炉产生的多环芳烃含量远远高于大型焚烧炉和小型焚烧炉。可见，非典时期建立的代表着中国上百个焚烧炉，亟待改进焚烧工艺。 （6）尽管底灰通常被认为是一般废物，按照本文的研究结果，医疗废物焚烧炉产生的底灰，尤其是中型和小型焚烧炉产生的底灰含有高浓度的PAHs，因此填埋前必须经过无害化处理。此外，致癌性多环芳烃的含量都超过了标准中规定的限值，特别是两个中型焚烧炉产生的底灰，多换芳烃含量超过标准的100倍。 （7）有机质含量与多环芳烃呈正相关，因此可以作为焚烧灰中多环芳烃含量的指示物。另外，灰中多环芳烃浓度与某些金属呈明显的正相关(如Fe, Ti, Mg)或负相关(Ca)，表明这些金属在焚烧过程中对多环芳烃的生成有潜在的促进或抑制作用。 （8） 医疗废物焚烧灰中16个稀土元素总量在10.15-78.86 mg/kg, 低于地壳丰度，有些稀土元素Y, La, Ce, Pr, Nd, Eu, Gd, Tb, Tm, Lu由于在医疗领域中大量和频繁使用，导致在灰中富集的现象。医疗废物焚烧底灰和飞灰中稀土元素都主要以残渣态形式存在，这说明医疗废物焚烧灰中的稀土元素在环境中比较稳定，不容易释放。 |
| 学科主题 | 固体废弃物资源化 |
| 语种 | 中文 |
| 公开日期 | 2010-06-28 |
| 源URL | [http://ir.rcees.ac.cn/handle/311016/478]  |
| 专题 | 生态环境研究中心_环境纳米材料实验室 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 赵丽娟. 典型医疗废物焚烧炉焚烧灰中污染物特性研究[D]. 北京. 中国科学院研究生院. 2008. |
入库方式： OAI收割
来源：生态环境研究中心
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