4.5.2 医疗废物焚烧处置技术优化措施
4.5.2.1 医疗废物焚烧处置技术优化总体要求
采用焚烧方法处置医疗废物时，实现二噁英减排建议采取如下组合措施，分别针对现有源和新源采取相应的措施，但是最终的目标是相通的，即最终建设一套设计合理，能够满足焚烧处置过程中污染物排放要求的处置设施。建议焚烧处置技术优化措施见表4-6。
表4-6 医疗废物焚烧处置技术优化措施
（续表）
由表4-6可知，对于焚烧处置设施，无论新建设施还是现有设施改造，要实现二噁英等污染物达标排放，从技术角度来看，最根本的目标是实现系统的完备性和先进性。处置设施的建设及升级改造的最终实施与否还要综合考虑地方规划、建设成本和运行成本，当然，至关重要的是可行性和必要性。就回转窑和热解这两种类型的处置设施而言，其具体技术要求包括如下两个方面。
4.5.2.2 医疗废物热解焚烧处置技术优化
1）热解焚烧设施的设计
（1）焚烧装置应有明确的热解区和燃尽区，残渣燃尽区提供足够的空气、燃烧温度和停留时间，尽可能实现燃尽，保证灰渣指标达标。
（2）由于燃烧过程主要发生在二燃室，其耐温要求应在1 400℃，且容积应按照最大产气量时停留2.6 s左右进行考虑，散热条件好。
（3）适宜将二燃室温度变化范围控制在±100℃以内，能自动调节，系统设定关键参数的平衡点。
（4）设备材质具有一定程度的适应性，能适应温度变化、酸碱变化等。（5）要配置良好的自动控制系统。
（6）回转窑中一些技术途径和要求也适合于热解焚烧炉。
2）热解焚烧设施的烟气净化
（1）尾气处理工艺优先考虑干法或半干法。
（2）稳定燃烧，即物料、产气量、温度等尽可能维持在一个平衡点附件，避免较大的波动，尽可能使实际运营状态逼近设计状态。在条件可能时，尽可能实现连续热解。
（3）产气量保持基本稳定，均匀产气，否则系统喷水急冷水量过大、过小。
（4）热解和焚烧分离，避免相互干扰。严格控制热解区助燃空气量、热解温度及废料热解停留时间。
（5）在运营中确保稳定进料、物料平衡，不造成较大波动，物料热值不宜太大，以免造成二燃室热负荷过大。
另外，热解焚烧技术分为竖式连续热解、间歇热解、卧式连续热解，这三类热解技术工艺差异较大，每类技术有其自身的技术参数和要求，需要加强研究、归类比较。
4.5.2.3 医疗废物回转窑焚烧炉处置技术优化
1）回转窑焚烧设施的设计
（1）焚烧炉的设计应保证其使用寿命不低于10年，热容强度宜控制在（60～90）×104 kJ／（m3·h），主材材质选择应不低于Q235-A，最薄处壁厚不小于16 mm（20～30 t／d炉子），传动装置优先选用大齿轮传动、三轴变速箱，调速应采用变频方式，回转窑转速0.2～2 r／min应在驱动电机主功率区内。
（2）焚烧炉所采用耐火材料的技术性能应满足焚烧炉燃烧气氛的要求，质量应满足相应的技术标准，能够承受焚烧炉工作状态的交变热应力，优先考虑高铝质耐火材料，回转窑耐火材料主要成分应包括Al2 O3、SiO2、Cr2 O3，其中Al2 O3含量应不低于70%、回转窑内不推荐使用保温砖，耐火材料使用寿命应不低于8 000 h；二燃室耐火材料可考虑多层结构，应设保温层，以提高热效率，耐火材料可适当降低Al2 O3的含量，但不应低于40%，使用寿命不低于36 000 h，二燃室金属壁厚应不小于10 mm。
（3）应有适当的冗余处理能力，冗余能力应控制在115%以内，废物进料量应可调节，进料频率宜控制在40次／h左右。
（4）焚烧炉应设置防爆门或其他防爆设施；燃烧室后应设置紧急排放烟囱，并设置联动装置使其只能在事故或紧急状态时才可启动，如：停电、引风机故障、锅炉水位超高超低、布袋除尘烟气进口超温超过一定时限、二燃室正压超允许值及其他关键设备故障时。
（5）必须配备自动控制和监测系统，在线显示运行工况（如负压、温度、液位、流量、转速、设备状态等）和尾气排放参数（烟尘、氮氧化物、硫氧化物、CO、HCl、CO2），并能够自动反馈，对有关主要工艺参数（二燃烧室出口温度、含氧量，急冷塔出口温度等）进行自动调节。
（6）确保焚烧炉出口烟气中氧含量达到6%～10%（干烟气）；应设置二次燃烧室，并保证烟气在二次燃烧室1 100℃以上停留时间大于2 s，烟气量应以最大负荷工况计算。
（7）炉渣热灼减率应小于5%；燃烧空气设施的能力应能满足炉内燃烧物完全燃烧的配风要求；可采用空气加热装置；风机台数应根据焚烧炉设置要求确定；风机的最大风量应为最大计算风量的110%～120%；风量调节宜采用连续方式。启动点火及辅助燃烧设施的能力应能满足点火启动和停炉要求，并能在危险废物热值较低时助燃。辅助燃料燃烧器应有良好燃烧效率，应配置自动温控、温限装置及火焰监测、灭火保护等安全装置，其辅助燃料应根据当地燃料来源确定。
2）回转窑焚烧设施的烟气净化
（1）半干法净化工艺包括半干式洗气塔、活性炭喷射、布袋除尘器等处理单元，应符合两个要求，即反应器内的烟气停留时间应满足烟气与中和剂充分反应的要求；反应器出口的烟气温度应在130℃以上，保证在后续管路和设备中的烟气不结露。
（2）湿法净化工艺包括骤冷洗涤器和吸收塔（填料塔、筛板塔）等单元，应符合两个要求，即必须配备废水处理设施去除重金属和有机物等有害物质；应采取降低烟气水含量的措施后再经烟囱排放，以防止风机带水。
（3）烟气净化装置还应符合如下几项要求：应有可靠的防腐蚀、防磨损和防止飞灰阻塞的措施；应对氯化氢、氟化氢和硫氧化物等酸性污染物采用适宜的碱性物质作为中和剂，在反应器内进行中和反应；应维持除尘器内的温度高于烟气露点温度30℃以上；袋式除尘器应注意滤袋和袋笼材质的选择，优先选用带覆膜的滤袋，但应根据烟气中腐蚀性气体组分合理选用滤袋基料，袋笼优先推荐不锈钢材质；除尘器底部应配备加温装置，外部应设保温，应具有离线自动清灰功能；应优先采用分离线室低压脉冲清灰的长袋除尘器，以全气计的气布比不大于0.8 m2／（m3·s），袋滤选用覆四氟乙烯滤料，滤布具有较好的抗水解、抗氧化、耐高温、耐折断、耐酸碱性能。
（4）焚烧医疗废物产生的高温烟气应采取急冷处理，使烟气温度在1.0 s钟内降到200℃以下，减少烟气在200～600℃温区的滞留时间；急冷装置设备材质优先推荐316L材质，壁厚不低于8 mm，并应考虑设备内结垢清除装置和设备保温；急冷雾化喷嘴优先选择双流体喷嘴，316L材质，雾化液体颗粒的邵特平均直径（SMD，又称当量比表面直径）应小于140μm，最大颗粒直径应小于200μm。
4.5.2.4 医疗废物焚烧处置技术优化
我国的医疗废物管理问题的解决必须面对中国国情，如何解决现有设施的技术问题以及规划内建设项目的技术选择问题必须有清醒地认识。根据《医疗废物处理处置污染防治最佳可行技术指南（试行）》要求，医疗废物焚烧处理处置污染防治可行技术组合方式如图4-5所示。
在可行工艺参数方面，采用热解焚烧技术，一燃室温度在还原吸热阶段控制在35～350℃，氧化放热阶段炉内温度不高于800℃；采用回转窑焚烧技术，一燃室温度控制在600～900℃。
图4-5 医疗废物焚烧处理处置污染防治可行技术组合方式
二燃室温度不低于850℃（化学性和药物性废物，不低于1 100℃），烟气停留时间不少于2 s。燃烧初期二燃室内压差控制在－10 mm H2 O，自燃期压差控制在－12 mm H2 O。
高温热烟气进入余热回收装置，回收大部分能量后的烟气温度降至约600℃。回收的余热可用于袋式除尘器伴热、生活采暖等方面。余热回收装置出来的高温烟气应采取急冷处置，使烟气温度在1 s内降到200℃以下，减少烟气在200～500℃温度区的滞留时间。
在医疗废物焚烧处置技术经济适用性方面，选用回转窑焚烧技术，单台日处置规模宜在10 t以上；选用热解焚烧技术，单台日处置规模宜在5～10 t之间。焚烧技术适合中大规模的医疗废物集中处置，且对医疗废物类型的适应性较强。具体技术经济适用性分析见表4-7。
表4-7 医疗废物焚烧处置技术经济适用性分析
2020年12月刚发布的《医疗废物处理处置污染控制标准》中的污染物排放限值是基于国内外现有医疗废物焚烧烟气净化使用技术而提出的，以提高颗粒物控制水平为基础，加强对二氧化硫和NO x的控制力度。现有的大规模焚烧设施，采用半干法脱酸、活性炭及布袋除尘器的组合方式。在严格运行管理的情况下，可以实现达标情况。现有的监测数据表明，大规模的医疗焚烧设施配备半干法脱酸、活性炭注入及布袋除尘器的设施大多数情况下是能够达到标准的要求。活性炭注入加布袋收尘技术、SNCR等技术是适合我国医疗废物焚烧处置烟气污染物控制的主要技术。其技术综合比较及适用性分析见表4-8。
表4-8 烟气污染物控制技术综合比较及适用性分析
在现行焚烧标准实施的20年过程中，医疗废物焚烧处置技术手段及污染控制手段得到了长足发展，尤其针对颗粒物、NO x、SO2等污染物的排放控制，已经形成了较为完整有效的技术体系。现有医疗废物焚烧设施，一般的烟气净化组合工艺为半干法脱酸＋活性炭＋布袋除尘器。