本文關(guān)鍵詞：災(zāi)難救援醫(yī)療廢棄物溯源方法、理化性質(zhì)及熱解特性研究　出處：《中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 災(zāi)難救援醫(yī)療廢棄物 組成及理化特性 熱解特性 熱解動力學(xué)模型 程序升溫?zé)峤鈱?shí)驗(yàn) 等溫?zé)峤鈱?shí)驗(yàn)

【摘要】：伴隨重大災(zāi)難的發(fā)生,事發(fā)地原有的醫(yī)療廢棄物處置設(shè)施往往會受到損毀。而災(zāi)難發(fā)生后,伴隨大量傷員的出現(xiàn),災(zāi)區(qū)的醫(yī)療廢棄物處理需求會急速上升,導(dǎo)致必須引入其他的醫(yī)療廢棄物緊急處理方法。研制具有移動能力的醫(yī)療廢棄物處理設(shè)備是有效解決這個問題的重要對策之一。目前,熱解技術(shù)被認(rèn)為是最具潛力的醫(yī)療廢物熱化學(xué)處理技術(shù),其工程研發(fā)的前提和關(guān)鍵,取決于與醫(yī)療廢棄物的成分組成及其熱解特性有關(guān)的基礎(chǔ)性研究工作。本文首次根據(jù)災(zāi)難現(xiàn)場環(huán)境的特殊性,以災(zāi)難救援醫(yī)療廢棄物(disaster relief medical waste,簡稱DRMW)的熱解處理技術(shù)應(yīng)用為目的,以DRMW的成分組成及理化特性為重點(diǎn),分別進(jìn)行了相關(guān)的基礎(chǔ)與應(yīng)用研究。該研究成果可為小型移動式DRMW熱解處理裝備的工程設(shè)計(jì)和運(yùn)行工藝研究提供理論與應(yīng)用指導(dǎo)。本研究主要包括:1.DRMW溯源重構(gòu)方法的建立以及成分組成和理化特性研究。DRMW成分組成及理化特性研究,具有典型的追蹤、回溯式研究性質(zhì),由于無法重現(xiàn)DRMW的現(xiàn)場采樣,因而成為開展研究工作的最大難題。本文開創(chuàng)性的建立了DRMW溯源模擬重構(gòu)方法(RSR),為開展DRMW成分組成、分類及理化特性等研究,提供了全新的解決思路和技術(shù)路徑。同時(shí),根據(jù)熱解處置技術(shù)研究工作的需要,以物質(zhì)的材質(zhì)種類為分類原則,對DRMW進(jìn)行了重新分類定義。研究結(jié)果顯示:DRMW主要類型及占比是:塑料(43.2%)、生物質(zhì)(26.3%)、合成纖維(15.3%)、橡膠(6.6%)、廢液(6.6%)、無機(jī)鹽(0.3%)和金屬(1.7%);DRMW的容重為249 Kg/m3;含水率為44.75%。將以上七類材料中的主要成分進(jìn)行化學(xué)分析,結(jié)果顯示,DRMW主要包含的四類化學(xué)物質(zhì)及占比分別為:聚丙烯(PP)占33.98%、生物質(zhì)(biomass)占26.30%、聚乙烯(PE)占8.64%、聚氯乙烯(PVC)占4.32%。該研究將為災(zāi)區(qū)的醫(yī)療廢棄物的儲存、轉(zhuǎn)運(yùn)、處置管理以及污染防控提供有意義的參考。對四類DRMW實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行了元素分析、工業(yè)分析和熱值測定,結(jié)果顯示,DRMW中主要材料的揮發(fā)份含量均大于85%,熱值平均約為35000kJ/kg,二者都很高,是熱解技術(shù)的良好原料,不僅為DRMW采用熱解技術(shù)處理提供了理論支持和物料基礎(chǔ),也是DRMW實(shí)現(xiàn)減量化處置的必要條件。2.多組分克級物料熱解與產(chǎn)氣特性分析實(shí)驗(yàn)臺設(shè)計(jì)與研制。借鑒傳統(tǒng)熱重天平設(shè)計(jì)原理,根據(jù)DRMW研究工作的實(shí)際需要,自主研制了具有多組分、大樣量(質(zhì)量量程0~100g)測試功能的熱重分析實(shí)驗(yàn)臺。在保留傳統(tǒng)熱重天平的溫控、反應(yīng)、稱重,氣控等系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,增加了升降系統(tǒng)和采氣系統(tǒng)。在研究誤差允許范圍內(nèi),增大了反應(yīng)系統(tǒng)和稱重系統(tǒng)的樣品容納量。該實(shí)驗(yàn)臺可用于多組分材料熱解特性以及組分間交互影響作用的研究,可以提供近似工程實(shí)際的熱解工況和瞬時(shí)升溫(等溫)的實(shí)驗(yàn)條件,滿足DRMW熱解工藝條件優(yōu)化研究的需要。3.DRMW程序升溫?zé)峤鈱?shí)驗(yàn)研究。本研究屬于基礎(chǔ)研究。在傳統(tǒng)熱重分析儀上進(jìn)行主要DRMW微量樣品(mg數(shù)量級)熱解特性研究,主要結(jié)論是:(1)不同組分的DRMW具有不同的起始熱解溫度,熱解過程主要集中在一個或兩個溫度區(qū)間進(jìn)行。程序升溫到500℃時(shí),各種組分都已完成了95%以上的熱解轉(zhuǎn)化。繼續(xù)從500℃升到700℃,熱解轉(zhuǎn)化率增加幅度不超過5%。(2)在選取相同的動力學(xué)模式函數(shù)的條件下,如果單純采用積分法或微分法,以很好的線性相關(guān)性作為目標(biāo)來求解動力學(xué)參數(shù),則這兩種解法的計(jì)算結(jié)果偏差較大。本文采用積分法和微分法共同求解的方法,優(yōu)選出了與計(jì)算活化能值最為接近、且線性良好的機(jī)理函數(shù)及其相關(guān)的活化能值,研究證明,此思路是較為科學(xué)合理的熱解動力學(xué)研究思路。(3)聚乙烯與聚丙烯混合熱解,熱解轉(zhuǎn)化規(guī)律不受單組分相互之間影響。聚丙烯與聚氯乙烯、聚丙烯與生物質(zhì)兩組分混合熱解實(shí)驗(yàn)表明,在程序升溫條件下,聚丙烯對熱源的爭搶作用,以及聚氯乙烯對生物質(zhì)熱解的促進(jìn)作用,對熱解過程的影響極其微弱。由此認(rèn)為,混合物程序升溫?zé)峤廪D(zhuǎn)化規(guī)律不受單組分的相互影響。4.DRMW等溫?zé)峤鈱?shí)驗(yàn)研究:本研究屬于應(yīng)用基礎(chǔ)研究。克級(100克)多組分混合物熱解實(shí)驗(yàn),近似于實(shí)際的DRMW熱解環(huán)境。研究主要結(jié)論是:(1)DRMW中主要組分及其混合物的熱解過程,基本都是集中在某個時(shí)間段的區(qū)間內(nèi),但是熱解起始時(shí)刻和終了時(shí)刻不盡相同。(2)隨著等溫?zé)峤猸h(huán)境溫度的升高,熱解反應(yīng)時(shí)間縮短了,且各組分的熱解時(shí)間在相互接近和靠攏。對于多組分混合物等溫?zé)峤?建議將500℃~600℃作為熱解環(huán)境溫度。(3)DRMW兩組分混合時(shí),多數(shù)情況下,其熱解轉(zhuǎn)化規(guī)律都受到了單組分之間的相互影響。等溫?zé)峤鈱?shí)驗(yàn)結(jié)果表明:500℃時(shí),含有生物質(zhì)的兩組分混合物,生物質(zhì)可以促進(jìn)熱解反應(yīng)的進(jìn)行;聚丙烯、聚氯乙烯兩組分混合物的熱解,不會受到單組分之間的相互影響。(4)程序升溫?zé)峤夂偷葴責(zé)峤鈨煞N熱重分析方法,在熱解研究中所起到的作用具有互補(bǔ)性,且各自的實(shí)驗(yàn)功能不可替代。程序升溫?zé)峤鈱?shí)驗(yàn)用于觀察、研究溫度對熱解轉(zhuǎn)化率的影響,該研究內(nèi)容具有微觀性和機(jī)理性,屬于科學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)研究方法。但是,在實(shí)際工程應(yīng)用中,緩慢升溫這種運(yùn)行工況并不存在。等溫?zé)峤鈱?shí)驗(yàn)用于觀察、研究時(shí)間對熱解轉(zhuǎn)化率的影響,等溫?zé)峤猸h(huán)境近似于實(shí)際工程熱解環(huán)境。程序升溫實(shí)驗(yàn)研究可以為等溫實(shí)驗(yàn)研究確定科學(xué)的溫度梯度和范圍,減少實(shí)驗(yàn)的盲目性。后者研究彌補(bǔ)了前者研究中有關(guān)時(shí)間因素缺失的不足。兩種研究方法及研究結(jié)果對科學(xué)實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用均有指導(dǎo)意義。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：X327;X70

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 李煥煥;蓋永健;宋小和;李雪飛;曲波;;醫(yī)療垃圾焚燒企業(yè)職業(yè)病危害因素識別與關(guān)鍵控制點(diǎn)分析[J];中國工業(yè)醫(yī)學(xué)雜志;2014年06期

2 陳佳;陳彤;王奇;王超;郭穎;陸勝勇;李曉東;;中國危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物焚燒處置行業(yè)二VA英排放水平研究[J];環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào);2014年04期

3 聶麗;;美國醫(yī)療廢棄物管理對我國的啟示[J];中國衛(wèi)生事業(yè)管理;2014年03期

4 彭曉春;吳彥瑜;謝莉;;廣東省醫(yī)療廢物焚燒廠周圍土壤多環(huán)芳烴特性[J];中國環(huán)境科學(xué);2013年S1期

5 黃文;張素坤;杜國勇;張漫雯;馮桂賢;任明忠;;醫(yī)療廢物焚燒爐周邊環(huán)境介質(zhì)中二VA英的濃度、同系物分布與來源分析[J];環(huán)境科學(xué);2013年08期

6 牛波;于鳳慶;;醫(yī)療廢物的危害及處置方法[J];廣東化工;2013年11期

7 王強(qiáng);吳少林;張彥芳;陸榮華;;關(guān)于完善我國醫(yī)療廢物無害化處置和管理的政策思考[J];中國環(huán)境管理;2013年02期

8 宋云;劉夏杰;陸杰;陳明周;呂永紅;;等離子體熔融技術(shù)在核電站廢物處理中的應(yīng)用[J];污染防治技術(shù);2012年01期

9 陸勝勇;吳海龍;李曉東;嚴(yán)建華;;醫(yī)療垃圾焚燒爐回轉(zhuǎn)窯轉(zhuǎn)速與灰渣二惡英排放的關(guān)系[J];燃燒科學(xué)與技術(shù);2011年01期

10 高春梅;劉宏;趙超英;;醫(yī)院醫(yī)療廢棄物分類處理現(xiàn)狀分析[J];華北國防醫(yī)藥;2009年03期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前5條

1 吳海龍;焚燒爐二惡英排放特性及關(guān)鍵控制技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2012年

2 鄭皎;生活垃圾流化床氣化特性的實(shí)驗(yàn)研究與模型預(yù)測[D];浙江大學(xué);2009年

3 彭政;垃圾焚燒飛灰二VA英的控制技術(shù)研究[D];浙江大學(xué);2007年

4 鄧娜;醫(yī)療廢物熱解特性及動力學(xué)模型研究[D];天津大學(xué);2005年

5 宋春財(cái);農(nóng)作物秸稈的熱解及在水中的液化研究[D];大連理工大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前3條

1 肖志偉;醫(yī)療廢物典型組分物理化學(xué)特性認(rèn)識及其熱解焚燒特性的基礎(chǔ)研究[D];浙江大學(xué);2010年

2 陳靜;醫(yī)療垃圾的熱解研究[D];天津大學(xué);2005年

3 李劍;典型醫(yī)療廢物組分的熱解及氣化特性研究[D];浙江大學(xué);2004年

，

本文編號：1406903