负离子垃圾热解实验研究

1、    负离子垃圾热解实验研究    孔维芳【摘 要】负离子垃圾热解装置是以一般产业废弃物中有机物作为对象，热分解的方法生成可回收利用无机物和木醋酸（碳化氢油）的装置。本研究通过对负离子垃圾热解装置处理医疗废弃物进行监测，结果得到热解产物中液体含量65%，固体含量18%，气体含量17%，经检测污染物的排放浓度均符合排放标准，提高了医疗废弃物处理减量化、无害化和资源化水平，具有良好的经济效益。【关键词】负离子垃圾热解装置；医疗废弃物；污染物前言随着国民经济的发展和城市化进程的加快，医疗水平不断提高，随着产生的医疗垃圾也日渐增多，医疗垃圾若管理不严或处置不当

2、，会对环境构成严重威胁，为疾病的滋生和蔓延埋下了重大隐患，如何有效地处理医疗垃圾受到了广泛的关注。目前高温国内处理医疗垃圾的技术主要有高温焚烧法、高温蒸汽消毒法、化学消毒法、微波灭菌法、等离子法、负离子热解法等。高温焚烧法产生二噁英等剧毒产物、pan（多环芳香族化合物）、pcb（多氯联苯）及有害气体（如hcl，hf，so2等），二次污染严重1；消毒法处理规模小，过程产生的废液处理复杂，处理后仍存在安全隐患2；新型的微波灭菌、等离子体法处理等在国内尚很少采用，在国外也属于不成熟技术，难以施行3。而负离子热解法相对来说适用范围广、技术比较成熟、热解回收率高、产生二噁英等污染少，具有较好的经济效益。

3、本研究将负离子炉应用于医疗废弃物处理，并检测热解产物含量和气体成分，为医疗废弃物的处理提供依据。一、材料与方法（一）实验材料人工配置的医疗垃圾（原料分别为为野菜、猪肉、鱼以及医疗垃圾），木炭，木屑。（二）实验装置1. 负离子炉结构.负离子热解装置规格尺寸：500mm*500mm*1200mm；材质要求：要求材料耐高温，装置的温度可能会达到500以上；顶部盖子要求能打开，用于投放垃圾；装置一个侧面设置一个玻璃面，便于观察装置内部垃圾的热解情况，如下图所示；进气管道距离装置底150mm，进气管直径dn40，分为两支，做变径，保护管内径20mm，伸入箱内20mm，箱体外190mm；底部留有出渣口，l

4、*h=300mm*200mm；顶部距离装置顶部100mm留有烟气导出管，管子向上500mm，相当于一个烟筒，管径dn50；温度测量位置2个，一个是在底部，距离底板200mm，一个在上部，距离底板900mm，温度深入内部需接一节短管对温度计的探头进行保护，保护管要求：内径20mm，管长5 0mm。2. 原理.将负离子送入装置内形成还原雾团气，由于负离子的作用防止热运动，装置内部达不到高温，底部加热区域正常运行；由于陶瓷内发生的辐射热，负离子有助于加热运行，维持加热领域的局部高温；碳化有机物是原子、分子的共同结合，被辐射热激发后有机物分解。热解后的残渣物作为陶瓷无机物剩下，还有干馏气被送到下面的冷

5、却槽内，作为无害化木醋酸（碳化氢油）提取。（三）实验方法将木炭铺于陶瓷层上方加热至500左右，待其在炉内稳定后投入医疗废弃物，密封进、出料口。一个小时取样一次，测试产气量、产生的陶瓷粉末量和冷凝液量，并测试热解气体成分。实验分析方法：本实验分别采用气相色谱仪、色谱-质谱联用gc-ms和元素分析仪分析热解气成分、液体产物和固体产物。二、实验结果（一） 热解产物含量及分析医疗垃圾在负离子垃圾热解装置中得到的产物中，液体产物含量66%，固體产物含量18%，气体产物含量17%。液体产物上层的焦油类液体可作为燃料，下层是木醋液，可用于防虫或消毒；固体产物为陶瓷粉末，可回收利用无机物，用于工业领域。（二）

6、 气体成分热解反应后各气体成分如表2所示，排放气体成分均远低于国家的有关规定。其中气体排出平均温度为27，平均流速为3.7m/s排放浓度均符合生活垃圾焚烧污染控制标准（gb 18485-2014）三、结束语通过使用负离子垃圾热解装置对野菜、猪肉、鱼以及医疗垃圾进行热解处理，通过分析实验结果，发现垃圾热解效果好，适合热解利用；负离子垃圾热解装置可以使裂解反应完全，适合连续生产并大规模推广应用，实现了能源的高效利用；产物附加值高；有害气体的绝对排放量大大低于其他焚烧设备；负离子垃圾热解工艺不仅解决了环境污染问题，也提供了一条变废为宝的良性发展路线，具有一定的工业可行性。参考文献：1 张颖.我国北方医疗垃圾处理现状及对策研究j.临床医药文献杂志， 2015.2 刘锋， 马海斌. 医疗