醫(yī)療垃圾熱解焚燒技術(shù)研究(一)

字號:

醫(yī)療垃圾是指醫(yī)院、診所、衛(wèi)生防疫、保健、檢驗等與其他醫(yī)療衛(wèi)生有關(guān)的單位中產(chǎn)生的廢棄物的總稱。這些垃圾中含有的大量的傳染性的病原微生物、病菌、病毒,具有空間傳染、急性傳染和潛伏性傳染等特征,其病毒菌的危害是普通城市生活垃圾的幾十倍甚至數(shù)百倍,直接威脅人們的身體健康及社會公共衛(wèi)生安全,因而對其進行無害化處理就顯得十分重要[1-9]。目前,對醫(yī)療垃圾的處理,國內(nèi)外大多采用焚燒法[2-7 9]。由于焚燒處理具有方法簡單、易于操作、處理周期短、處理效率高,減容率達(dá)90%,甚至更高等特點,被公認(rèn)為是一種比較理想的處理方法。但是,我國目前大部分城鎮(zhèn)的醫(yī)院、門診、衛(wèi)生所等都還采用傳統(tǒng)的焚燒爐,即單一的燃燒室,沒有二燃室和尾氣凈化系統(tǒng)的簡單焚燒。由于這種傳統(tǒng)的焚燒設(shè)備爐型設(shè)計不能適應(yīng)醫(yī)療垃圾熱值和成分變化大的特點,造成醫(yī)療廢棄物焚燒不完全、不徹底,具有潛在危害的污染物重新進入環(huán)境,不僅危險物質(zhì)不能徹底處理,而且還帶來更為嚴(yán)重的二次污染。而《醫(yī)療廢物管理條例》中也明確要求,醫(yī)療垃圾等危險廢棄物必須集中進行處理。因此,必須根據(jù)醫(yī)療垃圾的物性特點,開發(fā)出一套安全、高效、節(jié)能、環(huán)保的醫(yī)療垃圾焚燒技術(shù),以滿足城市醫(yī)療垃圾集中處理的需要。
    為此,借鑒日本焚燒技術(shù),結(jié)合廣州能源研究所自有技術(shù)研究開發(fā)了一套固定爐排爐熱解焚燒系統(tǒng),并且在廣東省博羅縣垃圾處理廠成功運行。本文針對這一系統(tǒng)的組成進行了介紹,并對運行結(jié)果進行了分析、討論。
    一、實驗系統(tǒng)
    (一)焚燒爐的系統(tǒng)組成
    醫(yī)療垃圾熱解焚燒爐系統(tǒng)主要有熱解焚燒爐(一燃室,二燃室為一體)、換熱器、冷卻塔、布袋除塵器和其他輔助設(shè)備組成。見圖1,垃圾由抓斗送入一燃室內(nèi),在缺氧氛圍中,垃圾在一燃室內(nèi)不完全燃燒,發(fā)生熱解反應(yīng),生成可燃?xì)怏w,可燃?xì)怏w進入二燃室在高溫下充分燃燒,充分燃燒后的高溫?zé)煔馔ㄟ^配入適量的冷空氣,將其急冷到450℃在進入熱管換熱器換熱冷卻,然后進入噴 霧冷卻塔急冷到180℃進入布袋除塵器除塵凈化,在煙氣中有加鈣進行脫酸,加活性炭吸附有機物及重金屬等,最后由引風(fēng)機引至煙囪排到大氣中。
    表1和表2列出了熱解焚燒系統(tǒng)的主要參數(shù)和主要配套設(shè)備的型號和功率。考試大環(huán)境影響評價師站點編輯
    (二)熱解焚燒爐
    熱解焚燒爐結(jié)構(gòu)的選定:熱解焚燒爐結(jié)構(gòu)從燃燒方式分3種,⑴爐排燃燒方式,包括固定爐排和可動爐排;⑵床燃燒方式,包括固定床、回轉(zhuǎn)爐床和回轉(zhuǎn)爐;⑶流化床燃燒方式。從經(jīng)濟成本、結(jié)構(gòu)緊湊、操作簡單,運行成本等方面考慮,選擇第一種爐排燃燒方式的熱解焚燒爐。本熱解焚燒爐的結(jié)構(gòu)緊湊,一燃室和二燃室連成一體,外觀呈立方體,由鋼板焊接而成,內(nèi)砌復(fù)合耐火保溫材料,根據(jù)不同工況和層面,采用硅酸鹽、高鋁及剛玉磚等不同材料,有較強的耐腐蝕耐磨性能,耐溫可達(dá)1300℃,輕質(zhì)保溫磚可使?fàn)t體外壁低于80℃。在改善操作環(huán)境的同時,增強了能源的利用,一燃室和二燃室連成一體的結(jié)構(gòu),以及爐排下四周均勻分布的進風(fēng)口,使熱解燃燒的工況更穩(wěn)定。一燃室的可拆卸爐條,使維修更方便快潔。用燃燒機點火,起爐容易。根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)要求,物料焚燒產(chǎn)生的煙氣在二燃室內(nèi)繼續(xù)燃燒至850℃以上,自動控制的輔助燃燒器可確保煙氣燃燒有足夠的溫度。迷宮式的爐體設(shè)計,切向均勻的進風(fēng),可使煙氣在二燃爐內(nèi)產(chǎn)生強在的湍流,并有足夠的停留時間(理論設(shè)計時間>3s),真正意義上做到“3T”燃燒,有效去除二惡英。二燃室裝有輔助燃燒器、看火孔、檢修門。側(cè)面設(shè)熱電偶控制燃燒器工作,頂部另配有防爆閥及緊急風(fēng)門,以備發(fā)生意外時確保人員和設(shè)備的安全。
    項目 處理量 外型尺寸(爐) 冷卻水消耗 耗電功率 耗油量 運行溫度 爐內(nèi)負(fù)壓力
    規(guī)格 3噸/日 2.8m×1.6m×2m 100kg/h 10kw/h 0~6kg 850℃以上 100pa
    表2 主要配套設(shè)備
     離心風(fēng)機 離心風(fēng)機 空壓機 布袋除塵器 步進電機 水泵 燃燒機
    型號 9-26No.4.5A 9-19No.4 2m3/min/0.8MPa LDMC1/3/15 110BYG TP78E DZR-005-Y
    功率 7.5kw 1.5kw 11 0.5kw 0.2kw
    數(shù)量 1 2 1 1 2 1 2