医疗废物的热解特性1

医疗垃圾主要是指医疗机构包括医院和诊所的医务人员在为病人进行诊断、治疗、卫生处理过程中或在医学实验活动中产生的废弃物。医疗垃圾由于含有多种致病微生物，被国家环保局列为危险废物，必须按照有关规定对其进行妥善处理，不允许与普通生活垃圾混杂随意处置。又因其危害具有潜在性转移性、迁移性和突发性等特点，医疗垃圾已经成为医院内感染和环境污染的重要原因之一。
1几种典型医疗垃圾处理方法的比较
如表1所示，热解法具有其它方法无可比拟的优点。
表1医疗垃圾处理方法比较

2热解处理技术原理
医疗垃圾热解处理技术是近几年世界各国为了解决垃圾在焚烧过程中产生二恶英类问题而提出的一种新的技术。热解法是指在无氧或缺氧的条件下，高温加热有机物，是大分子裂解成为小分子直至变为气体，最终成为可燃气、液态焦油和少量炭状残余物，一般可燃的医疗垃圾废弃物均采用热解方式进行处理。
3试验设备和实验方法
实验设备为SHIMADZU的DTG-60H差分热重分析仪。试样在流量为40mL／min的高纯氮气下进行试验，坩埚为Al2O3坩埚，参比物为Al2O3粉末。对所有试样，均采用升温速率β为20℃／min，加入热天平试样粒度为0.5mm左右，目的是为了使反应过程中试样的温度均匀。放入试样后，向热分析天平炉内通入氮气，将其吹扫20min左右，目的是为了将其中的空气排尽。实验的终温设为900℃。样品在坩埚内混合均匀，目的是为了在热解过程中反应充分。
4试验结果和讨论
根据原料的性质，大致将其分为6类：塑料类(输液管、尿样盒、一次性医用手套)、橡胶类(手术手套、导尿管)、生物质类(棉签棍、卫生纸、纱布、脱脂棉)、蛋白质类(羊肠线)、纤维类(敷料内芯)、混合类(医用胶布、敷料)、药物类(黄连片)。因为橡胶类和合成纤维类基本为合成高分子聚合物，所以我们选择其中具有代表性的一类进行实验。本实验研究了塑料类中的输液管分别与橡胶类中的手术手套、生物质类中的棉签棍、蛋白质类中的羊肠线、药物类中的黄连片按不同比例混合时的热解特性。因为医用胶布和敷料本身就为混合物，在文中不加以讨论。
据资料，输液管的主要成分是PVC，手术手套的原料是天然胶乳，棉签棍的主要成分是半纤维素，羊肠线主要由胶原蛋白组成，药片含有多种草本或木本生物质，并且在药品制作过程中做过改性处理
4.1输液管与手术手套混合
图1(图中所示比例均为输液管：手术手套)所示为输液管和手术手套及两者混合后的TG／DTG曲线。

图1输液管和手术手套厦两者混合后的TG／DTG曲线
由图1可以看出，单组分手术手套的DTG峰热解温度区域在输液管的两个DTG峰之间，但是在各种比例的混合物均没有出现与其一致的峰，从图中还可以看出，在热解初期，两种样品的混合比例不一样，峰值出现的时间也不一样，手术手套的比例越大，峰值出现的时间越早。各种比例的混合物的TG曲线均比手术手套下降的快。但它们各自的下降速度也不一样，输液管所占的比例越大，TG曲线下降速度越快，由此可知，混合物在热解初期主要是由输液管的脱氯化氢反应引起的，且手术手套的存在对其有促进作用。
在热解后期，各种比例的混合物的TG曲线均比单组分手术手套下降的慢，比输液管的快，而且其出现的峰值也比手术手套晚，比输液管早，且输液管的比例越大，DTG峰出现的越晚，因此我们认为在热解后期，输液管对手术手套的热解起抑制作用。
4.2输液管与棉签棍混合
图2(图中所示比例均为输液管：棉签棍)输液管和棉签棍及两者混合后的TG／DTG曲线。

图2输液管和棉签棍及两者混合后的TG／DTG曲线
从图2可以看出，单组分棉签棍的DTG峰的热解温度区间在各种比例混合物之间，在热解初期，各组分混合物的TG曲线下降速度均比单组分输液管和棉签棍下降快，且各组分的峰值出现稍早于单组分输液管，明显早与单组分棉签棍。当输液管与棉签棍的比例为3：2和2：3时，两混合物的TG及DTG曲线几乎重合，而当棉签棍与输液管的比例为1：4时的TG曲线下降速度比其它3种比例混合时均慢，且DTG曲线出现的峰值比其它3种混合比例都晚，认为是棉签棍促进了输液管的热解。
在热解的后期，即在410℃左右棉签棍几乎不在变化，因为棉签棍中含有木质素，也有人认为是棉签棍中的半纤维素对焦炭的产生起作用的结果。但各种比例混合物的峰值出现时间稍早于输液管，说明在热解后期棉签棍对输液管的热解起催化作用。