木酢液废物的医疗论文范文

1试验方法

1.1磁化热解方法向热解炉内通入适量磁化空气，加速炉内热分解反应，并依靠反应自身产生的热量维持炉内温度，从而省去了外加热源。磁化热解产生的冷凝液将通过炉底的槽孔收集于炉体下方的集液槽，产生的烟气则由脱烟加热室进行消烟、脱臭。

1.2样品预处理将收集到的冷凝液低温避光保存，取中部澄清液，用中速定性滤纸进行过滤，再按照1∶100的体积比，用乙醚进行萃取。得到的萃取液用无水硫酸钠脱水后，过0.22μm滤膜后用于色谱分析。

1.3GC-MS成分分析取萃取液，采用GC-MS联用仪对试样进行成分分析。气相色谱条件:Agilent19091N-233毛细管柱(30m×250μm×0.5μm)，初始温度40℃，保持4min后，以5℃/s升温至230℃。载气为氦气，载气速度为1.1096mL/min，进样量为1μL，模式为不分流。溶剂延迟为4min，采集模式为全扫描，质量数为30～300。质谱条件:EI源，电子能量70eV。通过气质联用仪(GC-MS)对磁化热解冷凝液的成分进行定性分析，并采用面积归一化法对其主要成分进行相对含量计算。

2结果与分析

2.1磁化热解过程磁化空气是由空气通过磁场受磁化产生的，单个磁场由两块磁铁组成，共18组，单块磁铁的磁感应强度为3000GS。磁化空气依靠气泵送入，流量为60L/min。医疗废物一次投加量为24kg，每4h投加1次。医疗废物经磁化热解之后，产生3类物质:烟气、冷凝液、炉灰。烟气中含有大量可燃气体，在通过脱烟加热室后产生明亮的火焰。冷凝液为深棕色、具刺激性气味的酸性液体。炉灰中包含了玻璃药瓶、金属镊子等无机物，炉灰的减量率达到90%以上。2.2GC-MS分析

2.2.1试验结果由GC-MS分析冷凝液样品，通过软件库解析，定性识别出下列物质:有机酸包括乙酸、丙酸、丙二酸，占总质量的21.96%。醛类包括糠醛、苯甲醛、5-甲基呋喃醛，占总质量的14.42%。醇类包括5-己烯基-1-醇、麦芽醇、糠醇、环丙基甲醇，占总质量的4.11%。酚类包括苯酚、对甲基苯酚、2，6-二叔丁基对甲苯酚、5-甲基间苯二酚、愈创木酚，占总质量的22.18%。酯类包括2-［(三甲基甲硅烷基)氧基］-三甲基甲硅烷丙酸酯、氨基甲酸丙酯、丁内酯、当归内酯、3-甲基丁内酯、4-羟基-5-氧代己酸内酯、2-羟基-丁内酯，占总质量的10.28%。酮类包括羟基丙酮、2-环戊烯酮、3，4-二甲基-2-环戊烯酮、2-乙酰基呋喃、3-甲基-2-环戊烯-1-酮、2，3-二甲基-2-环戊烯酮、5-甲基-2-乙酰基呋喃、2，5-二氢-3，5-二甲基-2-呋喃酮、5-甲基-2-嘧啶酮、甲基环戊烯醇酮、3-甲基环己酮、4-甲基-2(H)-呋喃酮，占总质量的23.09%。此外，还包括八甲基环四硅氧烷、2-乙炔基吡啶、乙基苯、2，2-二甲基丙酰肼，共38种有机化合物。在这些化合物中，多数都含有五元环、六元环的结构，占65.41%。其中，含有吡喃基团的占1.27%，含呋喃基团的占32.36%，含环戊烯基团的占16.46%，含环己烷基团的占1.31%，含嘧啶基团的占1.74%，内酯类占7.44%，含苯环基团的占35.13%。

2.2.2分析讨论首先，含量前10位的物质如表1所示，考察作为木酢液最主要2种成分的乙酸与苯酚［12］，其中的乙酸含量最高，而苯酚位列第四。说明医疗废物经磁化热解后产生的冷凝液具有木酢液的特征成分，且含量较高，同时醛、酮、酯、醇类物质含量也十分丰富，因此两者具备相近的理化性质与资源开发潜力。其次，与其他文献研究结果进行对比，一般酚类物质的取代基往往为甲基或甲氧基，结构较为简单，但是医疗废物磁化热解产生的冷凝液中检出的2，6-二叔丁基对甲苯酚，不仅取代基是较为复杂的叔丁基，而且含量很高，位居第二。通过查阅资料可知，2，6-二叔丁基对甲苯酚被用于有机合成，用作橡胶、塑料防老剂，以及汽油、变压器油、透平油、动植物油、食品等的抗氧化剂［13］。因此，该物质的来源很有可能是医疗废物中的塑料、橡胶制品中添加的抗氧化剂。最后，还检测出了2-［(三甲基甲硅烷基)氧基］-三甲基甲硅烷丙酸酯、八甲基环四硅氧烷2种含硅元素的物质，共占3.52%。由于双子叶植物中的硅含量极低［14］，而且其他文献的分析结果中都没有检测出有机硅物质，因此其必然与医疗废物中的物质成分有关。查阅资料发现，八甲基环四硅氧烷的初级形态二甲基环体硅氧烷主要用于进行开环聚合成不同聚合度的硅油、硅橡胶和硅树脂等。因此，这些含硅元素物质很可能来自医疗废物中的硅橡胶制品。糠醛的含量为11.44%，而其他文献中糠醛的含量一般在10%以下，最高为7%，考虑到糠醛在医药［16］与高分子材料方面的应用，有可能是医疗废物中某些材料与药物对糠醛含量产生了影响。冷凝液中的酯类含量较高，特别是丁内酯为主的内酯类物质基本没有出现在其他文献的检测结果中。

3结论

虽然医疗废物中的有机成分主要是高分子有机物，其中的氧含量很低，但是通过通入磁化氧气与之进行热分解反应，使得高分子物质的碳链在被等离子氧撕裂的同时，也与氧原子结合产生了丰富多样的含氧有机物，获得的冷凝液成分也与生物质原料产生的木酢液相近，具有较高的资源利用潜力。另一方面，由于医疗废物的成分较为复杂，除了人工合成的高分子材料以外，还包括多种多样的添加剂、药剂等复杂成分，使得冷凝液的成分不可避免地与木酢液有一定的区别，而这些成分对医疗废物热解木酢液功用的具体影响，仍需进一步探究。

作者：夏冰斌王峰杨海真单位：同济大学环境科学与工程学院