一种药物性废物的微波处理方法技术

本发明专利技术提供一种药物性废物的微波处理方法，具体涉及垃圾分类处理技术领域。本发明专利技术先通过酸性预消解后，再通过微波和α射线联合消解的方法，使药物性废物转化为气体燃料和无害的固体物质。本发明专利技术方法处理之后的药物性废物减重达90％以上；排出的消解气和通入的沼气中未检出有氮氧化合物，也无一氧化碳和二噁英；得到的降解混合物浸出液中五日生化需氧量低于5.1mg/L。本发明专利技术工艺稳定、参数可控，适于工业化应用。

【技术实现步骤摘要】
一种药物性废物的微波处理方法
本专利技术涉及垃圾分类处理
，具体涉及一种药物性废物的微波处理方法。
技术介绍
垃圾分类处理是对垃圾收集处置传统方式的改革，是对垃圾进行有效处置的一种科学管理方法。人们面对日益增长的垃圾产量和环境状况恶化的局面，如何通过垃圾分类管理，最大限度地做到不同类别垃圾分开处理，实现垃圾资源利用，减少垃圾处置量，改善生存环境质量，是当前世界各国共同关注的迫切问题之一。除了日常的生活垃圾，随着我国医疗保健行业的飞速发展，医疗垃圾显著增加。长期以来，医疗垃圾被称为垃圾中“顶级危险”和“致命杀手”，越来越多的医疗垃圾在全世界范围内构成严重的公共卫生和环境挑战，成为生活垃圾处理后垃圾处理的又一大难题。不同于生活垃圾，医疗垃圾早已在《医疗废物分类目录》中有了严格的分类标准，分为感染性废物、病理性废物、损伤性废物、药物性废物、化学性废物，但分类后的后端处理技术受到限制。目前的实际情况是医疗垃圾处理行业整体市场集中度不高，企业活跃度不高，时至今日行业领跑者仍不清晰，医疗垃圾的处理仍以焚烧和填埋为主，由此产生的颗粒物、重金属、酸性气体、一氧化碳、病原体、二噁英等风险，以及垃圾填埋可能引起的水源污染问题日益严重。其中，药物性废物多为有机物，在焚烧时能为二噁英的产生提供碳源；在填埋时不易降解，容易渗入土壤和地下水，对生物造成毒害作用、使生物产生耐药性，甚至通过食物链循环积聚于人体内影响身体健康。在现有的文献报道中，有部分研究者已关注到焚烧与填埋造成的危害，也提出了相应的解决方法。如中国专利技术专利申请公布号为CN107152689A、名为医疗废物微波等离子体无氧催化裂解装置的文献中，公开了一种采用热解气化技术耦合微波等离子体技术的方法，实际是利用微波激发产生的等离子体将热解气化的医疗废物裂解成简单小分子物质的过程，可使医疗废物处理在排放时实现零污染、无害化、减量化，但该方法忽视了医疗垃圾分类的关键，就是针对不同类别垃圾的特性采取对应的处理方式，药物性垃圾的化学成分复杂，含有众多阴离子物质，大量采用该方法的处理模式势必产生氯化氢、氯气、硝酸等酸性气体，排放到空气中会危害环境。也有如中国专利技术专利申请公布号为CN109078959A、名为一种医疗废弃物微波处理装置及其处理方法的专利文献公开的那样，采用微波技术将医疗废弃物在高温缺氧环境下进行裂解，使产生的气体达到排放标准，但该专利中同时也提到，处理后的残渣需要进行填埋或者掺烧，填埋会造成重金属污染，掺烧则会再次产生一氧化碳等有毒气体。因此，有必要开发一种药物性废物的微波处理方法，实现零污染、无害化，并杜绝二次污染物的产生。
技术实现思路
本专利技术的专利技术目的在于：针对医疗垃圾的药物性废物处理过程中产生一氧化碳、二噁英造成二次污染的问题，提供一种药物性废物的微波处理方法。本专利技术方法处理之后的药物性废物减重达90％以上；排出的消解气和通入的沼气中未检出有氮氧化合物，也无一氧化碳和二噁英；得到的降解混合物浸出液中五日生化需氧量低于5.1mg/L。本专利技术工艺稳定、参数可控，适于工业化应用。为了实现上述目的，本专利技术采用的技术方案如下：一种药物性废物的微波处理方法，包括以下步骤：a.将药物性废物通入微波裂解炉中，通入沼气后升温至70-80℃，保温50-70分钟，然后加入硝酸废液，升温至155-175℃保温85-125分钟，得预消解物；b.设置微波裂解炉输出功率，升温至205-315℃对预消解物进行微波消解，设置微波消解时间为40-70分钟，得消解混合物和消解气，将消解气和通入的沼气从微波裂解炉的出口引出，进行纯化后可作为气体燃料；c.将消解混合物降温后通入降解池，加入沼液、反硝化细菌、螺蛳壳粉末，在无氧条件下静置46-72小时，然后过滤，滤液通入降解池循环使用，滤渣经干燥得降解混合物。优化的，步骤a中所述沼气持续通入23-33分钟，通入流速为1.4-5.6L/分钟。进一步优化的，步骤b中进行所述微波消解的同时进行电离操作，所述电离操作的方法为：采用α射线对预消解物进行照射，并且边照射边搅拌。更进一步优化的，所述α射线的照射剂量为12-22Gy，所述搅拌的速率为55-75rpm。再更进一步优化的，步骤b中设置微波裂解炉输出功率后的继续升温过程需在25秒内完成。再更进一步优化的，步骤b中所述消解气和通入的沼气从微波裂解炉的出口引出后，通过净化塔采用氢氧化钠溶液喷淋，再进行纯化。再更进一步优化的，所述氢氧化钠溶液的电导率＞220ms/cm。再更进一步优化的，将喷淋后的氢氧化钠溶液从净化塔底部排出，测定pH，当pH＞10时，可继续回流至净化塔循环使用；当pH≤10时，通入氧化池中进行氧化，然后蒸发浓缩使生成结晶，回收结晶得硝酸钠粗品，蒸发的水冷凝后可循环使用，也可以直接排放。再更进一步优化的，步骤a中所述硝酸废液的加入量为药物性废物质量的1/30-1/20。再更进一步优化的，按质量比计，所述按质量比计，所述反硝化细菌与硝酸废液的比值为0.1-0.6:22-32；按质量百分比计，所述沼液的加入量为药物性废物质量的11％-23％，所述螺蛳壳粉末的加入量为药物性废物质量的1.5％-3.5％。再更进一步优化的，步骤a中所述硝酸废液中硝酸的质量百分比浓度为25％-45％。再更进一步优化的，步骤b中所述输出功率为12-22kw。综上所述，由于采用了上述技术方案，本专利技术的有益效果是：1.本专利技术先通过酸性预消解后，再通过微波和α射线联合消解的方法，使药物性废物转化为气体燃料和无害的固体物质。本专利技术方法处理之后的药物性废物减重达90％以上；排出的消解气和通入的沼气中未检出有氮氧化合物，也无一氧化碳和二噁英；得到的降解混合物浸出液中五日生化需氧量低于5.1mg/L。本专利技术工艺稳定、参数可控，适于工业化应用。2.通常情况下，微波消解温度普遍在350℃以上，消解时间也较长，处理效率和处理成本较高。本专利技术采用硝酸废液进行预消解，能预先破坏药物性废物中有机物上较易断裂的化学键，之后再进行微波消解，可有效降低药物性废物的处理温度，实现了更低温的高效处理效果，降低了处理能耗和处理成本。处理过程中，还发现在设置微波裂解炉的输出功率后，升温速率的快慢对生成的消解气体纯度有一定影响，较快的升温速率可以使消解气中甲烷含量得到提升。本专利技术在微波消解过程中同时辅助进行α射线照射，并在搅拌条件下使照射均匀，α射线为带正电的高电离粒子，进入到正在进行微波消解的预消解物中，能夺取预消解物中有机物的电子，对微波消解过程起到协同增效作用，提升有机物化学键进一步断裂的速率，从而在更短的处理时间内形成小分子量的如甲烷、氮气、氢气等无害气体物质，也使得药物性废物处理后的重量更低、减重效果更好；同时，α射线照射安全环保，对人体无伤害。经研究发现，通过控制照射剂量在一定范围，可以有效提高消解气中甲烷的含量和实现最佳减重效果。3.本专利技术使用沼气作为保护气体，控制通入时间和流速，使微波本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种药物性废物的微波处理方法，其特征在于，包括以下步骤：/na.将药物性废物通入微波裂解炉中，通入沼气后升温至70-80℃，保温50-70分钟，然后加入硝酸废液，升温至155-175℃保温85-125分钟，得预消解物；/nb.设置微波裂解炉输出功率，升温至205-315℃对预消解物进行微波消解，设置微波消解时间为40-70分钟，得消解混合物和消解气，将消解气和通入的沼气从微波裂解炉的出口引出，进行纯化后可作为气体燃料；/nc.将消解混合物降温后通入降解池，加入沼液、反硝化细菌、螺蛳壳粉末，在无氧条件下静置46-72小时，然后过滤，滤液通入降解池循环使用，滤渣经干燥得降解混合物。/n

【技术特征摘要】
1.一种药物性废物的微波处理方法，其特征在于，包括以下步骤：
a.将药物性废物通入微波裂解炉中，通入沼气后升温至70-80℃，保温50-70分钟，然后加入硝酸废液，升温至155-175℃保温85-125分钟，得预消解物；
b.设置微波裂解炉输出功率，升温至205-315℃对预消解物进行微波消解，设置微波消解时间为40-70分钟，得消解混合物和消解气，将消解气和通入的沼气从微波裂解炉的出口引出，进行纯化后可作为气体燃料；
c.将消解混合物降温后通入降解池，加入沼液、反硝化细菌、螺蛳壳粉末，在无氧条件下静置46-72小时，然后过滤，滤液通入降解池循环使用，滤渣经干燥得降解混合物。


2.根据权利要求1所述的一种药物性废物的微波处理方法，其特征在于，步骤a中所述沼气持续通入23-33分钟，通入流速为1.4-5.6L/分钟。


3.根据权利要求1所述的一种药物性废物的微波处理方法，其特征在于，步骤b中进行所述微波消解的同时进行电离操作，所述电离操作的方法为：采用α射线对预消解物进行照射，并且边照射边搅拌。


4.根据权利要求3所述的一种药物性废物的微波处理方法，其特征在于，所述α射线的照射剂量为12-22Gy，所述搅拌的速率为5...

【专利技术属性】
技术研发人员：张志安，范晓静，黄武强，陈艳，
申请(专利权)人：柳州市风雅颂科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广西;45