医疗垃圾是指医院等医疗机构产生的固体废物,主要来自医疗诊断及治疗过程中以及患者的废弃物,含有大量的病原微生物、寄生虫和其他的有害物质,具有严重传染性。医疗废物和一般废弃物有着本质不同,它既污染环境,又是疾病的感染源。针对医疗废物的自身特点,它不宜混入生活垃圾采用填埋回收等方法进行处理,简便、彻底的处理办法只能采用焚烧法处理。
焚烧处理具有灭菌、稳定、减容减量等多项功能。在我国,环保、卫生主管部门均提倡采用焚烧处理医疗垃圾。目前使用医疗垃圾焚烧炉有再燃式、转动料盘式、热解逆燃式等。按医疗废物进料燃烧的方式可分为连续焚烧炉和间歇焚烧炉。国内一般采用回转窑焚烧炉和垃圾衍生燃料焚烧炉。
而医疗垃圾焚烧是一个十分复杂的化学反应过程,产生的高温焚烧烟气中的污染物种类繁多,主要有尘、酸性气体、重金属及二噁英类等对人体和环境有害的二次污染物。其中烟气中的HCl,HF,SO2,NOx 等为酸性气体,其性质相似。特别是卤化氢(HCl,HF)和SO2 均较活泼,可以合并进行脱除。一般采用碱性药剂进行中和反应去除之。常用的碱性药剂为CaO,NaOH 等。按照中和工艺中CaO 的含水情况和产物,中和工艺分为干法、半干法和湿法。成熟的脱硫或烟气防腐涂料比如北京志盛威华化工有限公司研发的ZS-1041烟气防腐涂料均可以用于该工况。
而二噁英的性质较为特殊沸点高,熔点高,常温下是固态,在烟气中常以气态、冷凝状态被吸附在亚微米级的细颗粒物上,溶解度低,化学性质稳定,温度在750 ℃以上时破坏分解(从640 ℃即开始分解)。研究表明,燃烧中二噁英主要是在270~600 ℃范围生成,其中350~470 ℃温度下出现生成的高峰值。而在640 ℃即开始破坏分解。在270~600 ℃范围内,垃圾中的有机物挥发,燃烧氧化;在不完全燃烧时,以各种碳氢化合物形式存在。
另一方面有机氯化物(如PVC)燃烧中产生氯化氢,在氯化铜、氯化铁等化合物的催化作用下,被进一步氧化为氯,在燃烧中氯与有机物反应即生产氯苯(CB)、氯酚(CP)等二英类前提物,并经二聚化反应生成二英。即使烟气温度进一步升高至850 ℃以上,二噁英被破坏分解,当烟气温度再降至600~270 ℃时,在飞灰中铜等金属氧化物的催化作用下,吸附于飞灰表面的碳氢化合物进行气、固反应生成杂环化合物,可能再次合成二噁英。
为了解决这一问题,在医疗垃圾焚烧工艺采用急冷塔,焚烧热烟气(≥1100 ℃)从急冷塔的上部进入,与喷入的雾化急冷水顺流接触,依靠水的迅速汽化,热烟气在1 s 钟内冷却到200 ℃,避开了二英类前提物再次生成二英的条件。这就对烟气处理设备的防腐涂料提出了更高的要求,包括耐高温、耐热振、高温下耐酸碱的腐蚀。
北京志盛威华化工有限公司研发的ZS-1032耐强氧化涂料采用了聚四氟乙烯、重晶石、鳞片状石墨烯等材料高温钝化螯合而成,涂料固化后,惰性高,高致密,材料分子不容易失去电子。和金属的附着力强,抗热振,耐急冷急热的冲击,ZS-1032耐强氧化涂料涂层可以长时间耐住强氧化性材料如浓酸溶液(盐、硫、硝)、强中间体、溶剂的氧化腐蚀,也能耐住航空煤油等油渗透腐蚀。