医疗废物的热重分析之旅就像探索水污染的调研研究性课题需要一个新的动力学模型来引领我们走过那充满挑战的
医疗废物的热重分析探究,犹如深入水污染调研的研究性课题。它不仅关乎疾病传播的预防,也关系到各国政府对有效医疗废物处理技术的高度重视(Lee et al., 1996; Mato et al., 1997; Lee et al., 2004)。热解技术,被认为是最具前景的热过程处理方法,它不仅能够单独作为固体废物处理手段,将原料转化为更高价值利用的产品,如可燃气、燃料油和固态焦炭等,同时也是燃烧和气化处理的基础步骤(Zhang et al., 2003)。国家环保总局最近发布了《全国医疗废物处置设施建设规划》和《全国危险废物处置设施建设规划》(环办[2003]41号),明确将热解炉工艺纳入医疗废物处置体系中。
为了通过热解技术安全、高效地处理医疗废物,我们首先需要详细了解其热解特性、机制、行为与规律,并建立适合模型以确定动力学参数。热重分析是一种研究固体材料分解反应机制的手段,广泛应用于生物质、城市生活垃圾以及各种高聚物(Reinaet al. , 1998; 刘乃安等, 2001; Raveendran et al. ,1996; 陈冠益等, 2003)。然而,对于研究医疗废物特性的报道在国外鲜有见,而国内也仅有冉景煜(2003)及李剑(2004)分别对5种和8种组分进行了干燥特性与热解特性的研究,但存在组分不全及缺乏成因阐述的问题。
动力学模型方面,有几类主要模式:(1) 将材料看作单一组分:a) 步骤整体模型;b) 分阶段多步模型;c) 综合整体模型。这些模式对于描述发生一步或多步失重现象都有很好的效果。但是,医学垃圾由多种不同组分构成,每一种组分均具有非常复杂的失重行为,表现为一步或多步失重并且会同时发生若干平行反应与链式反应,这使得找到一个既能适用于所有样品又物理意义明确的一般动力学模式成为挑战。
为了全面系统地研究医学垃圾中的典型组分及其失重规律及动力学反应,本文选取14个典型组分进行了实验,并提出了新的动力学模型,以期为医学垃圾处理提供实验与理论依据。在这个过程中,我们发现大部分试样在升温过程中呈现出两步或更多次失重,这表明医学垃圾中的每一种化学成份都有其独特的心理变化规律。这要求我们必须采用更加精细化的地面观察来理解这些变化,以及如何利用这项知识来开发更加有效的人类健康保护措施。