醫(yi)療廢物具有空(kong)間傳(chuan)染(ran)、急性傳(chuan)染(ran)和潛伏性傳(chuan)染(ran)等危險特(te)性，是一種(zhong)特(te)殊(shu)的危險廢物。目前在我國醫(yi)療廢物常用的安(an)全處(chu)置方法有焚燒(shao)法和消(xiao)毒(du)滅菌法，其(qi)中(zhong)焚燒(shao)法是美(mei)國和WHO等國家與組(zu)織優先(xian)推(tui)薦的技，焚燒(shao)法不但(dan)可以利(li)用高溫滅菌使(shi)醫(yi)療廢物無害化，還可以通過焚燒(shao)使(shi)廢物減容減量化。

目前，很多地方環保部門已(yi)開始(shi)對相關行業大氣汙染(ran)物排(pai)放提出更高要求(qiu)，比如鄭州(zhou)已(yi)要求(qiu)2019年底前，全市燃煤、生物質鍋爐(lu)完成超低排(pai)放改。

作為一種(zhong)重要的空(kong)氣汙染(ran)物，社會(hui)對氮氧(yang)化物的治理隻會(hui)越(yue)來(lai)越(yue)重視(shi)，要求(qiu)越(yue)來(lai)越(yue)嚴(yan)格(ge)。焚燒(shao)廢氣中(zhong)的氮氧(yang)化物主要以NO和NO2的形式存在，另外還有N2O4、N2O、N2O5等。

作為鄭州(zhou)市唯一一家醫(yi)療廢物處(chu)置單位，公(gong)司目前采用焚燒(shao)裂解法來(lai)處(chu)理醫(yi)療廢，共有兩條(tiao)醫(yi)療廢物焚燒(shao)處(chu)理線(xian)，醫(yi)療廢物設計處(chu)理能力60t/d。

醫(yi)療廢物在立式旋(xuan)轉熱解氣化爐(lu)內焚燒(shao)裂解，裂解可燃氣在二(er)燃室繼續燃燒(shao)，利(li)用鍋爐(lu)回收熱能，然後經過SCR脫硝、半幹法脫酸、活性炭吸(xi)附和布袋除(chu)塵(chen)器除(chu)塵(chen)後達標煙氣排(pai)根。煙氣在線(xian)監測(ce)係統數據，我公(gong)司脫硝前氮氧(yang)化物的排(pai)放值(小時值)如圖1所示。

連續12h的氮氧(yang)化物排(pai)放值加權(quan)平(ping)均，均值為93.1mg/m3。根據«危險廢物焚燒(shao)汙染(ran)控製標準»(GB18484-2001)，氮氧(yang)化物的排(pai)放濃(nong)度限值為500mg/m3，公(gong)司氮氧(yang)化物排(pai)放值遠(yuan)遠(yuan)低於排(pai)放濃(nong)度限作。

環保型企業，公(gong)司決定研究脫硝技術在醫(yi)療廢物焚燒(shao)煙氣氮氧(yang)化物減排(pai)中(zhong)的應用情況，以使(shi)煙氣氮氧(yang)化物排(pai)放濃(nong)度達到超低排(pai)放濃(nong)度限值(50mg/m3)標準。

1 脫硝技術

目前常用的脫硝技術主要有兩種(zhong)，選擇性催化還原脫硝技術(SCR)和非選擇性催化還原脫硝技術(SNCR)。相比SNCR脫硝技術，SCR脫硝技術則(ze)具有較(jiao)高的脫硝率，通常可超過90%。

SCR催化劑目前使(shi)用最(zui)廣泛(fan)的是以銳鈦礦型二(er)氧(yang)化鈦為載(zai)體(ti)，以五氧(yang)化二(er)釩(fan)為主要活性物質的催化劑。

上兩種(zhong)脫硝技術一般采用的脫硝劑是氨，氨還原氮氧(yang)化物為氮氣，脫硝過程發生的主要反應如下:

2 SCR脫硝實驗研究

經研究，采用SCR脫硝技術對脫除(chu)醫(yi)療廢物焚燒(shao)煙氣中(zhong)氮氧(yang)化物情況進行實驗。采用的催化劑參數如表1所示。

圖 １ 脫硝前氮氧(yang)化物的排(pai)放值(小時值)

表1 催化劑參數

實驗使(shi)用單層(ceng)催化床:還原劑25%氨水;反應溫度為280℃左右，煙氣量為40000m3/h。利(li)用焚燒(shao)係統鍋爐(lu)產生的蒸(zheng)汽加熱氨水產生氨氣，由於整個(ge)焚燒(shao)係統處(chu)於負(fu)壓狀態，用管道把氨氣通入催化床之前煙道中(zhong)與煙氣充分混合(he)後在催化床與氮氧(yang)化物發生還原反應，氮氧(yang)化物被還原為氮氣和水。

通入氨氣的量根據氨水濃(nong)度和氨水罐的氨氣消(xiao)耗時間進行計算。ꎮ經實驗，氨氣消(xiao)耗量為25kg/d和20kg/d的氮氧(yang)化物脫除(chu)後排(pai)放數據見圖2。

圖2 不同氨量下脫硝後煙氣氮氧(yang)化物排(pai)放濃(nong)度

由圖2可見，為了達到超低排(pai)放濃(nong)度限值50mg/m3以下，基本上最(zui)低氨氣通入量為25kg/d，脫硝後氮氧(yang)化物排(pai)放濃(nong)度均值為41.07mg/m3，經計算氨逃逸為5.2×10，-6ꎬ氨逃逸率為15.2%。

實驗過程中(zhong)發現(xian)，運行一段時間之後，布袋除(chu)塵(chen)器和引風機設備內有銨鹽(yan)產生，氨會(hui)與煙氣中(zhong)氯化氫和二(er)氧(yang)化硫發生反應生成氯化銨或硫酸銨，布袋除(chu)塵(chen)器內銨鹽(yan)有可能造(zao)成顆粒(li)物排(pai)放濃(nong)度上升，引風機內銨鹽(yan)容易破(po)壞引風機的動平(ping)衡(heng)，影響係統穩

定運行。脫硝過程中(zhong)脫硝效(xiao)率會(hui)緩(huan)慢下降，經分析，是因(yin)為脫硝溫度在280℃，而(er)氯化銨的凝固點為350℃，ꎬ硫酸銨的分解溫度為280℃，運行中(zhong)產生的氯化銨和硫酸銨凝固後附著在催化劑表麵，覆(fu)蓋在催化活性點位上，造(zao)成催化效(xiao)率下降。由於條(tiao)件限製，溫度350℃以上的SCR脫硝實驗未能進行。

實驗過程中(zhong)出現(xian)催化床較(jiao)快(kuai)堵塞的情況。醫(yi)療廢物成分複雜(za)，布袋除(chu)塵(chen)器之前的煙氣中(zhong)顆粒(li)物濃(nong)度極(ji)高，在降溫的各個(ge)階段均有固體(ti)物質冷凝沉積(ji)，醫(yi)療廢物中(zhong)較(jiao)高的水分含量更容易使(shi)沉積(ji)物結塊硬化。

經過實驗，催化床在運行3~4天後壓差從800Pa上升到2500Pa，過高的壓差影響整個(ge)焚燒(shao)係統的正(zheng)常運行。采用0.7MPa壓縮空(kong)氣在線(xian)吹掃(sao)方式不能完全恢複催化床的通暢，使(shi)用人工用壓縮空(kong)氣對催化床堵塞物吹掃(sao)清(qing)理後可恢複床層(ceng)通暢性。

3 結論與建議

①SCR脫硝在醫(yi)療廢物焚燒(shao)係統可以使(shi)氮氧(yang)化物排(pai)放達到超低排(pai)放濃(nong)度限值(50mg/m3)以下;

②實驗過程中(zhong)使(shi)用的單層(ceng)催化床的催化表麵積(ji)過小是造(zao)成氨逃逸率過大的原因(yin)，可擴大催化床有效(xiao)表麵積(ji)，提高氨使(shi)用率，減小氨逃逸;

③由於銨鹽(yan)附著在催化劑表麵覆(fu)蓋催化活性點位，容易造(zao)成脫硝效(xiao)率下降，脫硝溫度適合(he)在350℃以上以減小銨鹽(yan)對催化效(xiao)率的影響;

④由於醫(yi)療廢物成分過於複雜(za)，會(hui)造(zao)成催化床較(jiao)快(kuai)堵塞，催化床壓差升高會(hui)影響焚燒(shao)係統穩定運行，需(xu)要找到合(he)適的在線(xian)吹掃(sao)方式有效(xiao)恢複催化床通透性，保證(zheng)係統長時間連續穩定運行;

⑤目前醫(yi)療垃圾和生活垃圾的處(chu)置以焚燒(shao)工藝為主本文為相關行業氮氧(yang)化物的減排(pai)提供了借鑒，下一步(bu)將(jiang)繼續對醫(yi)療廢物焚燒(shao)煙氣脫硝相關問題進一步(bu)研究。