CN110014027A - 一种医疗废弃物的无害化资源化处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种医疗废弃物的无害化资源化处理方法，包括以下步骤：(1)将医疗废弃物与氧化钙混合后，120‑140℃干燥后，粉碎至100‑200目；(2)将步骤1的粉碎料，腐蚀煅烧沸石，五羰基铁，甲基磷酰胺，水泥熟料，胶结材料，混合均匀，成型固化；所述腐蚀煅烧沸石是将沸石在浓盐酸中浸泡10‑20分钟后，在300‑400℃下煅烧后研磨得到；(3)将步骤(2)所得的固化材料在600‑800℃高温煅烧后即可。本发明通过采用腐蚀煅烧沸石，五羰基铁，甲基磷酰胺为补强体系，协同提高了产品的抗压强度和抗裂性。
Description
技术领域
本发明属于废物利用领域，具体涉及一种医疗废弃物的无害化资源化处理方法。
背景技术
医疗废弃物指医院及其他医疗机构产生的废弃物，包括易感染性废弃物、病理性废弃物、药物性废弃物、重金属垃圾、病人生活垃圾及锐器性垃圾和放射性垃圾(其中的锐器性垃圾因回收价值高实际上被单独回收，其放射性垃圾中除病人的放射性***物外大多作为另类处理)，是存在大量复杂传染性病毒、病菌、化学污染物及放射性有害物质等危险物的高危险废弃物，且水分含量偏高(一般门诊普外及内科垃圾含水率约30％，手术垃圾含水率60-75％)。再者，医疗废弃物中的有机物易孽生蝇蚊，且易腐败分解产生有毒有害恶臭气体，这些病原体及有害物质大量附着于医疗废弃物中的微颗粒物质上，在风和气流等扰动下易飘散于空气中污染大气环境，不仅易造成医院内的交叉感染，也危害社会环境，也导致医疗废弃物在存放、分选、转运过程中产生环境生物污染。从成分看，医疗废弃物的干基物主要成分中一般有机物占比约70％、无机物占比约30％，热值大多在10000-20000KJ/Kg，较易着火，但因含水量偏高在炉内温度较低(950℃以下)的专业焚烧炉焚烧时其燃尽率一般偏低，且产生大量的有毒有害气体难以处理。
中国专利申请文献“医疗废弃物的无害化资源化处理方法(公开号：CN106001049B)”公开了一种医疗废弃物的无害化资源化处理方法，包括以下步骤：(1)制备安全的固体燃料：利用氧化硝化剂和胶结材料将医疗废弃物转化为安全的固体燃料，按质量百分比为医疗废弃物60-94.5％:氧化硝化剂0.5-10％:胶结材料5～39.5％的比例配料，混合均匀，成型固化；(2)资源化利用：将安全的固体燃料从干法旋窑的窑尾加入烟室，在1050℃±50℃的托底温度场中燃尽；或从窑头加入回转窑内，于回转窑内垫底的1300-1450℃熟料及1650-2000℃的火焰中快速燃尽；或作为替代性燃料直接加入燃煤锅炉中燃尽，无害化资源化利用医疗废弃物，但对存在作为燃料会产生大量有毒有害气体，并且仅利用了其中的无机物质，对其他有机聚合物没有充分利用的问题。
发明内容
本发明的目的是提供一种医疗废弃物的无害化资源化处理方法，充分利用医疗废弃物的大部分组分，过程无害，绿色环保，制备得到的水泥材料可以直接用于庭院绿化，路面施工等。
为了解决以上技术问题，本发明采用以下技术方案：
一种医疗废弃物的无害化资源化处理方法，包括以下步骤：(1)将医疗废弃物与氧化钙混合后，120-140℃干燥后，粉碎至100-200目；(2)将步骤1的粉碎料，腐蚀煅烧沸石，五羰基铁，甲基磷酰胺，水泥熟料，胶结材料，混合均匀，成型固化，所述腐蚀煅烧沸石，五羰基铁，甲基磷酰胺按质量份比例为10-20：2-4：2-4的比例配料；所述腐蚀煅烧沸石是将沸石在浓盐酸中浸泡10-20分钟后，在300-400℃下煅烧后研磨得到；(3)将步骤(2)所得的固化材料在600-800℃高温煅烧后即可。
进一步地，所述步骤1中医疗废弃物与氧化钙的质量比为1:0.1-0.14。
进一步地，所述步骤2中腐蚀煅烧沸石，五羰基铁，甲基磷酰胺按质量份比例为15：3：3的比例配料。
进一步地，所述步骤2中以重量份为单位，包括以下原料：步骤1的粉碎料20-40份，腐蚀煅烧沸石10-20份，五羰基铁2-4份，甲基磷酰胺2-4份，水泥熟料60-80份，胶结材料10-20份。
进一步地，所述步骤2中以重量份为单位，包括以下原料：步骤1的粉碎料30份，腐蚀煅烧沸石15份，五羰基铁3份，甲基磷酰胺3份，水泥熟料70份，胶结材料15份。
进一步地，所述的胶结材料为市售的水玻璃、偏铝酸钠、石膏、沥青中的至少一种。
进一步地，所述步骤2中将原料混合均匀，加入总量20-30％的水，搅拌均匀后，固化成型。
进一步地，所述步骤3中将步骤(2)所得的固化材料在700℃，在氮气范围下高温煅烧。
本发明具有以下有益效果：
本发明先通过氧化钙与医疗废弃物在高温下进行脱水干燥反应，能够灭除有害病害，并且起到高效的脱水效果，使医疗废弃物脆化易粉碎，便于后续的处理，氧化钙在对医疗废弃物的有机物充分脱水后同时会对其中高分子聚合物进行一定的改性，使分子链更加的容易断裂，可以有效的避免焦油化物质的出现，从而更利于后续在其他组份中分散和提高粘合强度。
将氧化钙与医疗废弃物的粉碎料，腐蚀煅烧沸石，五羰基铁，甲基磷酰胺，水泥熟料，胶结材料进行混合成型后，在氮气氛围下高温煅烧可以直接制备成建筑材料，具有高强度和硬度，不容易破碎。
胶结材料主要作用是加固成型，使整体材料具有可塑性和粘合性，在高温煅烧后，不容易破碎，起到粘结成型的作用。材料以医疗废弃物和水泥熟料为主体材料，医疗废弃物在干燥粉碎后，其富含的高分子材料，在通过高温作用下，在一系类的添加剂作用下，会使部分的分子链断裂，降低其自身的粘度和流动性，其在高温下处于熔融状态，断裂的分子链释放活性基团可以与水泥料中的活性基团在高温下进行反应，其自身熔融时也可以作为粘结剂，增强粘结强度，同时会有部分聚合物分解，从而促进材料的空隙率和透水性。
腐蚀煅烧沸石通过酸腐蚀后，破坏其晶体性，使其更加容易破碎，并对其表面基团进行活化，煅烧后，更容易成粉，且不容易破坏其内部的多孔道的结构，其加入到体系中，在经过酸改性后的煅烧沸石，可以更好与医疗废弃物进行相容，增大其自身的强度，同时可以通过医疗废弃物与水泥颗粒更好的进行结合，从而增强整体的硬度；五羰基铁在高温下分解出气体，可以进一步增强材料的孔隙率，并且其分解出的气体为CO，可以起到保护作用，避免医疗废弃物中的有机物大量被碳化和氧化，从而形成焦油化物质，导致体系强度下降，其分解得到的微纳米级的氧化铁和羰基铁粉，可以吸附到腐蚀煅烧沸石大表面积上，从而提高了其在整个体系中的分散性，形成的微纳米级的氧化铁和羰基铁粉可以做成核核心，促进水泥材料的无机盐在其周围形成晶化区域，同时羰基铁粉的碳基具有活性，可以与裂解的医疗废弃物中的聚合物分子链进行反应，从而增强了晶化区域与医疗废弃物中有机物的相容性，提高分散性和粘结强度；甲基磷酰胺具有优良的延展性和流动性，在固定成型时，可以有效相容五羰基铁，促进其分散效果，同时其在高温下分解时，可以生成磷氧化物和氮氧化物，可以被腐蚀煅烧沸石的多孔孔道吸附负载，起到强氧化性作用，从而使医疗废弃物中的断裂聚合物的活性端发生钝化，从而提高分子链的刚性，从而提高整个体系的强度。
具体实施方式
为便于更好地理解本发明，通过以下实例加以说明，这些实例属于本发明的保护范围，但不限制本发明的保护范围。
在实施例中，一种医疗废弃物的无害化资源化处理方法，包括以下步骤：(1)将医疗废弃物与氧化钙按质量比为1:0.1-0.14混合后，120-140℃干燥后，粉碎至100-200目；(2)步骤1的粉碎料20-40份，腐蚀煅烧沸石10-20份，五羰基铁2-4份，甲基磷酰胺2-4份，水泥熟料60-80份，胶结材料10-20份，混合均匀，加入总量20-30％的水，搅拌均匀后，固化成型；所述腐蚀煅烧沸石是将沸石在浓盐酸中浸泡10-20分钟后，在300-400℃下煅烧后研磨得到；(3)将步骤(2)所得的固化材料在600-800℃高温，在氮气范围下煅烧后即可。所述的胶结材料为市售的水玻璃、偏铝酸钠、石膏、沥青中的至少一种。
实施例1
一种医疗废弃物的无害化资源化处理方法，包括以下步骤：(1)将医疗废弃物与氧化钙按质量比为1:0.12混合后，130℃干燥后，粉碎至150目；(2)步骤1的粉碎料30份，腐蚀煅烧沸石15份，五羰基铁3份，甲基磷酰胺3份，水泥熟料70份，胶结材料15份，混合均匀，加入总量25％的水，搅拌均匀后，固化成型；所述腐蚀煅烧沸石是将沸石在浓盐酸中浸泡15分钟后，在350℃下煅烧后研磨得到；(3)将步骤(2)所得的固化材料在700℃高温，在氮气范围下煅烧后即可。所述的胶结材料为市售的石膏。
实施例2
一种医疗废弃物的无害化资源化处理方法，包括以下步骤：(1)将医疗废弃物与氧化钙按质量比为1:0.1混合后，140℃干燥后，粉碎至100目；(2)步骤1的粉碎料40份，腐蚀煅烧沸石10份，五羰基铁4份，甲基磷酰胺2份，水泥熟料80份，胶结材料10份，混合均匀，加入总量30％的水，搅拌均匀后，固化成型；所述腐蚀煅烧沸石是将沸石在浓盐酸中浸泡10分钟后，在400℃下煅烧后研磨得到；(3)将步骤(2)所得的固化材料在600℃高温，在氮气范围下煅烧后即可。所述的胶结材料为市售的石膏。
实施例3
一种医疗废弃物的无害化资源化处理方法，包括以下步骤：(1)将医疗废弃物与氧化钙按质量比为1:0.14混合后，120℃干燥后，粉碎至200目；(2)步骤1的粉碎料20份，腐蚀煅烧沸石20份，五羰基铁2份，甲基磷酰胺4份，水泥熟料60份，胶结材料20份，混合均匀，加入总量20％的水，搅拌均匀后，固化成型；所述腐蚀煅烧沸石是将沸石在浓盐酸中浸泡20分钟后，在300℃下煅烧后研磨得到；(3)将步骤(2)所得的固化材料在800℃高温，在氮气范围下煅烧后即可。所述的胶结材料为市售的石膏。
对比例1
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备医疗废弃物的无害化资源化处理方法的原料中缺少腐蚀煅烧沸石，五羰基铁，甲基磷酰胺。
对比例2
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备医疗废弃物的无害化资源化处理方法的原料中缺少腐蚀煅烧沸石。
对比例3
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备医疗废弃物的无害化资源化处理方法的原料中缺少五羰基铁。
对比例4
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备医疗废弃物的无害化资源化处理方法的原料中缺少甲基磷酰胺。
对比例5
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备医疗废弃物的无害化资源化处理方法的原料中腐蚀煅烧沸石30份，五羰基铁1份，甲基磷酰胺1份。
对比例6
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备医疗废弃物的无害化资源化处理方法的原料中腐蚀煅烧沸石5份，五羰基铁6份，甲基磷酰胺6份。
对比例7
与实施例1的制备工艺基本相同，唯有不同的是制备医疗废弃物的无害化资源化处理方法的原料中腐蚀煅烧沸石30份，五羰基铁1份，甲基磷酰胺6份。
对实施例1-3和对比例1-7制得的产品，抗压强度测定方法是依照GB/T2542-2003砌墙砖试验方法中的抗压强度。将产品放置与钢板上，用1kg的钢块从2m高度自由下落击中产品正中间，看是否有裂缝产生，每种产品取10块进行测试统计结果计为抗裂性，(破碎计为1，无损计为5)，测定结果如下表所示。
| 实验项目 | 抗压强度(MPa) | 抗裂性 |
| 实施例1 | 20.1 | 4.6 |
| 实施例2 | 19.2 | 4.2 |
| 实施例3 | 19.7 | 4.4 |
| 对比例1 | 10.2 | 1.1 |
| 对比例2 | 16.1 | 3.5 |
| 对比例3 | 16.4 | 3.7 |
| 对比例4 | 17.3 | 3.6 |
| 对比例5 | 17.6 | 3.8 |
| 对比例6 | 16.9 | 4.0 |
| 对比例7 | 18.2 | 4.1 |
由上表可知：由实施例1和对比例1-4的数据可见，腐蚀煅烧沸石，五羰基铁，甲基磷酰胺在医疗废弃物的无害化资源化处理方法中起到了协同作用，协同提高了产品的抗压强度和抗裂性。由对比例5-7的数据可见，腐蚀煅烧沸石，五羰基铁，甲基磷酰胺构成的补强体系在本发明的医疗废弃物的无害化资源化处理方法中，协同提高了产品的抗压强度和抗裂性。
以上内容不能认定本发明具体实施只局限于这些说明，对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明由所提交的权利要求书确定的专利保护范围。
Claims (8)
1.一种医疗废弃物的无害化资源化处理方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)将医疗废弃物与氧化钙混合后，120-140℃干燥后，粉碎至100-200目；(2)将步骤1的粉碎料，腐蚀煅烧沸石，五羰基铁，甲基磷酰胺，水泥熟料，胶结材料，混合均匀，成型固化，所述腐蚀煅烧沸石，五羰基铁，甲基磷酰胺按质量份比例为10-20：2-4：2-4的比例配料；所述腐蚀煅烧沸石是将沸石在浓盐酸中浸泡10-20分钟后，在300-400℃下煅烧后研磨得到；(3)将步骤(2)所得的固化材料在600-800℃高温煅烧后即可。
2.根据权利要求1所述的医疗废弃物的无害化资源化处理方法，其特征在于，所述步骤1中医疗废弃物与氧化钙的质量比为1:0.1-0.14。
3.根据权利要求1所述的医疗废弃物的无害化资源化处理方法，其特征在于，所述步骤2中腐蚀煅烧沸石，五羰基铁，甲基磷酰胺按质量份比例为15：3：3的比例配料。
4.根据权利要求1所述的医疗废弃物的无害化资源化处理方法，其特征在于，所述步骤2中以重量份为单位，包括以下原料：步骤1的粉碎料20-40份，腐蚀煅烧沸石10-20份，五羰基铁2-4份，甲基磷酰胺2-4份，水泥熟料60-80份，胶结材料10-20份。
5.根据权利要求1所述的医疗废弃物的无害化资源化处理方法，其特征在于，所述步骤2中以重量份为单位，包括以下原料：步骤1的粉碎料30份，腐蚀煅烧沸石15份，五羰基铁3份，甲基磷酰胺3份，水泥熟料70份，胶结材料15份。
6.根据权利要求1所述的医疗废弃物的无害化资源化处理方法，其特征在于，所述的胶结材料为市售的水玻璃、偏铝酸钠、石膏、沥青中的至少一种。
7.根据权利要求1所述的医疗废弃物的无害化资源化处理方法，其特征在于，所述步骤2中将原料混合均匀，加入总量20-30％的水，搅拌均匀后，固化成型。
8.根据权利要求1所述的医疗废弃物的无害化资源化处理方法，其特征在于，所述步骤3中将步骤(2)所得的固化材料在700℃，在氮气范围下高温煅烧。
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| CN101028628A (zh) * | 2006-03-03 | 2007-09-05 | 尹小林 | 利用水泥窑处理城市生活垃圾的新方法 |
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