分类：论文范文 发表时间：2021-11-25 09:32
摘要：医疗垃圾的特性和成分是改善焚烧装置设计、运行及控制性能的重要参数．为了研究医用玻璃对医疗垃圾焚烧炉的影响?从医疗废物处置中心采集了玻璃和灰渣样品?分析了其化学组分和熔融温度．与煤灰成分相比?医用玻璃中的ＳｉＯ2和碱金属氧化物含量较高．通过不同玻璃间的比较?总结了化学组分对熔融温度的影响．软化温度随着ＳｉＯ2、ＣａＯ含量的增加而升高?但随Ｂ2Ｏ3、Ｎａ2Ｏ含量的增加而迅速降低．改变不同玻璃的混合比例?研究了混合玻璃的熔融特性．利用煤灰结渣指数对医疗垃圾灰渣的结渣倾向进行了判定．结果显示?仅沾污指数能够对灰渣得出适宜的判别．
关键词：医疗废物；医用玻璃；化学组分；结渣
1引言
（Ｉｎｔｒｏｄｕｃｔｉｏｎ）医疗垃圾是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接感染性、毒性以及其他危害性的废物．医疗垃圾中可能存在传染性病菌、病毒、化学污染物及放射性等有害物质?具有极大的危险性（王玉如等?2007；Ｄｉａｚｅｔａｌ．?2008）．预计到2010年?全国医疗垃圾产生量将达6．8×105ｔ．目前医疗垃圾焚烧处理工艺已有多种?如热解焚烧炉、回转窑焚烧炉、等离子体焚烧炉等工艺?由于焚烧法能有效地实现医疗垃圾无害化、减量化和资源化?目前已成为医疗垃圾处置的主流工艺（龙燕等?2006）．国内外学者对医疗垃圾及灰渣特性进行了大量的研究?严建华等（2005）对典型医疗废物组分进行了热解气化研究；刘汉桥等（2006）和Ａｚｎｉ等（2002）对医用垃圾灰渣的物相、微观形貌及重金属渗滤等做了详细的研究；张衍国等（2007）利用模拟成分研究了添加不同组分对医疗垃圾灰渣熔融特性的影响．
2实验材料与方法（Ｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｍｅｔｈｏｄｓ）
2．1医用玻璃的分类
医用玻璃需要具有较高的化学稳定性、热稳定性和机械强度?因此?医用玻璃的材质和性能都有严格的要求．按照ＩＳＯ12775-1997《正常大规模生产的玻璃按成分分类及其试验方法》?医用玻璃按材质共分为3类：中性玻璃、3．3硼硅玻璃、钠钙硅玻璃．此外?低硼硅玻璃为我国特有的准中性玻璃．医用玻璃还可按制品分类：安瓿瓶、输液瓶、抗生素瓶、玻璃药瓶和注射器等．
2．2材料
医用玻璃瓶在医疗垃圾中占有较大的份额?在表1中给出了医疗垃圾的主要组成成分?1为在某医疗废物处置中心采集的医疗垃圾组分?其中医用玻璃占11．16％；2为文献（胡奔流?2007）中给出的某医疗废物处置工程中的分析数据?其中医用玻璃占8．12％．这些玻璃不具有可燃性?焚烧后将成为灰渣的主要组分?对医疗垃圾灰渣的熔融特性产生较大影响．
3实验结果（Ｒｅｓｕｌｔｓ）
3．1医用玻璃和灰渣的组分含量
利用ＥＤＡＸ分析得到的元素数据?结合化学分析法得到的三氧化二硼的百分含量?并将化学组分归一化?得到医用玻璃和灰渣的组分含量?如表2所示．其中混合0为采集的原始混合玻璃样品．
表2显示?医用玻璃为Ｎａ2Ｏ-ＣａＯ-ＳｉＯ2系玻璃?ＳｉＯ2的含量最高?为72％左右；ＣａＯ?Ｎａ2Ｏ次之．医疗垃圾灰渣化学组分和医用玻璃（混合0）比较接近?说明熔融玻璃是焚烧后灰渣的主要组分．图1分别为5＃安瓿瓶、7＃灰渣、稻草灰、新汶煤灰的成分对比?其中生物质稻草灰和新汶煤灰的数据来自文献（周俊虎等?2007；徐婧?2006）．图1显示?与ＳｉＯ2-ＣａＯ-Ａｌ2Ｏ3-Ｆｅ2Ｏ3系煤灰相比?医用玻璃中的ＳｉＯ2、Ｎａ2Ｏ含量较高?ＳｉＯ2含量是煤灰的1．5倍多?Ｎａ2Ｏ是煤灰的14倍多；而Ａｌ2Ｏ3含量却较低?仅为煤灰的1／7；Ｆｅ2Ｏ3含量也比煤灰少．医用玻璃及灰渣和生物质灰相比?却有比较相近的化学组分?它们具有较高含量的ＳｉＯ2、Ｎａ2Ｏ?较低含量的Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3．
3．2医用玻璃和灰渣的熔融温度
医用玻璃和医疗垃圾灰渣的熔融温度如表3所示．混合0～4为混合玻璃?混合0：采集的原始混合玻璃样品；混合1：1＃75％?3＃25％；混合2：1＃25％?3＃75％；混合3：2＃75％?5＃25％；混合4：2＃25％?5＃75％．
从表3中可以看出?医用玻璃及混合玻璃大部分的变形温度在800～900℃之间?软化温度在900～1050℃之间?原始的混合玻璃（混合0）的软化温度仅935℃?与新汶煤灰1395℃的软化温度相比要低460℃（周俊虎等?2007）．对于医用玻璃和混合玻璃的半球温度及流动温度则整体波动范围较小?半球温度范围为1050～1200℃?流动温度范围为1200～1250℃?波动范围大致在50℃左右．灰渣的软化温度超过了1000℃?比医用玻璃要略高一些?但其流动温度则要低一些?小于1200℃．《医疗废物焚烧炉技术要求》中规定医疗垃圾的焚烧炉温度≥850℃?在回转窑炉内燃烧强烈的区域?其温度会更高?可达1000℃以上；此时大部分的医用玻璃和灰渣已经熔融?形成高温黏性熔体?若黏附于回转窑炉内壁上?则会导致回转窑的结渣．
4结论（Ｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｓ）
1）医用玻璃在医疗垃圾中占有较大份额?这些低熔点的玻璃会在高温下熔融?熔融的玻璃可能会粘结在回转窑内壁上?从而导致回转窑的结渣?影响焚烧炉的正常运行及排渣．
2）与煤灰的化学组分相比?医用玻璃具有较高含量的ＳｉＯ2和Ｎａ2Ｏ、较低含量的Ａｌ2Ｏ3和Ｆｅ2Ｏ3?熔融温度也比煤灰低很多?软化温度在900～1050℃之间?流动温度不超过1250℃．化学组分Ｂ2Ｏ3、Ｎａ2Ｏ具有降低医用玻璃熔融温度的作用?ＣａＯ、ＳｉＯ2能提高医用玻璃的熔融温度．
3）不同种类的医用玻璃混合?随低熔点的玻璃所占比例的增加?混合玻璃的熔融温度会下降．
4）医疗垃圾灰渣在化学组分和熔融温度方面与医用玻璃比较接近?熔融烧结的医用玻璃是医疗垃圾灰渣的主要组分．
5）利用煤灰的结渣指数对医疗垃圾灰渣的结渣倾向进行判别?碱酸比Ｂ／Ａ、硅比Ｇ不能得出正确的判别；软化温度ＴＳ、硅铝比虽能得出正确的判别?但是与判别阈值有较大差别；沾污指数Ｒｆ的判别则对尾部余热锅炉管壁的沾污有一定的参考价值．
参考文献（Ｒｅｆｅｒｅｎｃｅｓ）：
ＡｚｎｉＩ?ＫａｔａｙｏｎＳ．2002．Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｌａｇｐｒｏｄｕｃｅｄｆｒｏｍｉｎｃｉｎｅｒａｔｅｄｈｏｓｐｉｔａｌｗａｓｔｅ［Ｊ］．ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｚａｒｄｏｕｓＭａｔｅｒｉａｌｓ?Ｂ93：201—208
岑可法?樊建人?池作和?等．1994．锅炉和热交换器的积灰结渣磨损和腐蚀的防止原理与计算［Ｍ］．北京：科学出版社?253—254ＣｅｎＫＦ?ＦａｎＪＲ?ＣｈｉＺＨ?ｅｔａｌ．1994．ＰｒｅｖｅｎｔｉｏｎａｎｄＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎｏｆＦｏｕｌｉｎｇ?Ｓｌａｇｇｉｎｇ?ＷｅａｒａｎｄＣｏｒｒｏｓｉｏｎｆｏｒＢｏｉｌｅｒａｎｄＨｅａｔ
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