醫療廢物無害化處理工藝及移動床熱分解爐的選擇應用
摘要:隨著我國醫(yi)(yi)療廢物處理的(de)各項(xiang)法規(gui)、條(tiao)例等規(gui)章(zhang)制度的(de)建立和健全,徹底實(shi)現醫(yi)(yi)療廢物的(de)無害(hai)化、減量化、資源化,對(dui)處理工(gong)藝及主(zhu)要設備的(de)合理選擇提出了(le)更高(gao)的(de)要求。在此就中原某市醫(yi)(yi)療廢物無害(hai)化處理工(gong)程(cheng)設計(ji)工(gong)藝及熱分解(jie)爐的(de)選擇特點做出了(le)較明確的(de)闡述,可供參(can)考。
1 醫療廢物的組成特性及處理規范要求
1.1醫療(liao)廢物的組(zu)成特(te)性
醫療(liao)廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)的(de)成分主要有(you):門(men)診、臨床(chuang)廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)(化驗廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)、檢查廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)、手術殘物(wu)(wu)(wu)(wu)、傳染性廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)、動物(wu)(wu)(wu)(wu)試驗廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu))、醫藥(yao)(yao)廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)(廢(fei)抗菌藥(yao)(yao)、酶類(lei)藥(yao)(yao)、抗組(zu)織(zhi)胺類(lei)藥(yao)(yao)、鎮痛藥(yao)(yao)、心血管藥(yao)(yao)、神經(jing)系統藥(yao)(yao)、雜藥(yao)(yao)、基因類(lei)廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu))、敷料(藥(yao)(yao)棉球、藥(yao)(yao)袋、藥(yao)(yao)瓶、輸液管、針頭、固件、紗布)等,這些醫療(liao)危險廢(fei)物(wu)(wu)(wu)(wu)絕(jue)大部分是有(you)機物(wu)(wu)(wu)(wu),熱(re)值(zhi)較高。
1.2醫療廢物焚燒處理的有關技術(shu)指標(biao)
國家對(dui)醫(yi)療廢物(wu)焚燒(shao)處理有(you)嚴格(ge)的規(gui)范和標(biao)準要求,根據《危險廢棄物(wu)焚燒(shao)污染控制標(biao)準》(GB18484-2001)的規(gui)定,對(dui)焚燒(shao)爐(lu)的技(ji)術性能見表t。
表1焚燒爐技術性能指標 ![]() |
對危險廢物焚(fen)燒爐大氣(qi)污染物排放限值見表(biao)2。
表2危險廢棄物焚燒爐大氣污染物排放限值![]() |
2 焚燒爐的選擇
2.1爐型的確定
焚燒爐(lu)(lu)種(zhong)類較多,有熱解氣(qi)化爐(lu)(lu)、回(hui)轉(zhuan)爐(lu)(lu)窯、循環流(liu)化床爐(lu)(lu)、機械爐(lu)(lu)排爐(lu)(lu)等。
爐型的(de)選(xuan)擇直接影響到焚燒質量及產生煙氣的(de)治理效果,根據(ju)規范和標準(zhun)的(de)要求,結合工程(cheng)(cheng)實(shi)際,經多方面的(de)比較,本(ben)工程(cheng)(cheng)選(xuan)定移動床熱分(fen)解(jie)爐為工藝主燃設(she)備。
2.2移動床熱分解(jie)爐的結(jie)構形式及工作原理(li)
2.2.1結構形式
移動床熱分解爐分一燃室和二燃室,一燃室主要功能有:給料、干燥、熱分解氣化、燃燒和出渣等。二燃室主要功能是將一燃室生成的CO、H2、CH4氣體充分燃燼,其結構形式見圖1。
![]() 圖1移動床熱分解爐示意圖 |
2.2.2工作原理
醫(yi)(yi)療(liao)廢(fei)物(wu)倒入(ru)爐體(ti)上部料(liao)倉后,由給料(liao)器均(jun)勻送入(ru)爐膛(tang),通過(guo)爐體(ti)旋轉(zhuan)使(shi)(shi)醫(yi)(yi)療(liao)廢(fei)物(wu)均(jun)勻分(fen)布在干(gan)燥層(ceng)上部,爐膛(tang)內(nei)自(zi)上而下(xia)依次為干(gan)燥層(ceng)、熱分(fen)解(jie)氣(qi)(qi)(qi)化(hua)層(ceng)、燃(ran)燒(shao)層(ceng)、燃(ran)燼層(ceng)和冷卻(que)層(ceng)。運行時,從爐體(ti)底部送入(ru)一定量(liang)的(de)空氣(qi)(qi)(qi)(只滿足燃(ran)燒(shao)層(ceng)所(suo)需氧量(liang)),先(xian)經過(guo)冷卻(que)層(ceng)冷卻(que)燃(ran)燼的(de)爐渣,同(tong)時加熱空氣(qi)(qi)(qi),再通過(guo)燃(ran)燼層(ceng)和燃(ran)燒(shao)層(ceng),供給其空氣(qi)(qi)(qi)量(liang)使(shi)(shi)醫(yi)(yi)療(liao)廢(fei)物(wu)燃(ran)燒(shao)至1100-1300℃,所(suo)產生的(de)熱量(liang)由煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)帶入(ru)熱分(fen)解(jie)氣(qi)(qi)(qi)化(hua)層(ceng),在1100-600℃溫(wen)(wen)度下(xia)使(shi)(shi)醫(yi)(yi)療(liao)廢(fei)物(wu)熱分(fen)解(jie)氣(qi)(qi)(qi)化(hua)生成以H2、CO、 CH4等(deng)低分(fen)子碳氫化(hua)合(he)(he)物(wu)為主的(de)可(ke)燃(ran)性氣(qi)(qi)(qi)體(ti),與煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)混合(he)(he)并進(jin)(jin)入(ru)干(gan)燥層(ceng),高溫(wen)(wen)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)使(shi)(shi)剛加入(ru)爐膛(tang)內(nei)的(de)醫(yi)(yi)療(liao)廢(fei)物(wu)千(qian)燥,溫(wen)(wen)度達600~300℃的(de)混合(he)(he)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)再進(jin)(jin)入(ru)二燃(ran)室,停留時間≮2s,在二次空氣(qi)(qi)(qi)及輔(fu)助燃(ran)料(liao)(實際運行時很少使(shi)(shi)用(yong))作用(yong)下(xia),≮1100℃的(de)燃(ran)燒(shao)溫(wen)(wen)度使(shi)(shi)混合(he)(he)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)充分(fen)燃(ran)燼,產生的(de)高溫(wen)(wen)氣(qi)(qi)(qi)體(ti)進(jin)(jin)入(ru)余熱鍋爐進(jin)(jin)行熱交換。
2.2.3移動床熱分解爐的特點(dian)
(1)供給一燃室的(de)空(kong)氣(qi)(qi)由爐子底部進入,冷卻(que)爐渣(zha)的(de)同時加熱空(kong)氣(qi)(qi)。
(2)供給一燃室(shi)的空(kong)氣(qi)量(liang)只滿足燃燒層耗氧(yang)量(liang),總體氣(qi)量(liang)少,在熱分解(jie)(jie)層為缺氧(yang)分解(jie)(jie),因此NOx、SOx、HCl的產(chan)生量(liang)少。
(3)醫(yi)療廢棄物中(zhong)的S、金屬等有害成分(fen)大部分(fen)被(bei)固定在炭黑中(zhong),減少了腐蝕(shi)性氣體和二惡英(ying)催化劑的生成。
(4)熱分解為還原(yuan)氣氛,Cr3+等(deng)不會被(bei)轉化為Cr6+。
(5)進入二(er)燃(ran)室(shi)的(de)混合煙(yan)氣(qi)在(zai)富氧空氣(qi)量供(gong)應下(xia),在(zai)>2s的(de)停留時(shi)間內可充分(fen)燃(ran)燒,阻止了二(er)惡(e)英的(de)生成。
(6)和(he)其他焚燒爐相(xiang)比,移動床熱分解爐在整個運(yun)行過程(cheng)中粉塵的(de)產生量最少。
3 處理工藝流程設計
由塑料袋包裝(zhuang)(zhuang)的醫療廢(fei)物(wu)送入專用(yong)密閉(bi)容器中,用(yong)專用(yong)車(che)輛運至處理中心移動(dong)床熱分解爐(lu)的加料口(kou)前,通過(guo)專門(men)的啟動(dong)裝(zhuang)(zhuang)置將醫療廢(fei)物(wu)倒入加料倉內,再(zai)由給料機均(jun)勻地送入一燃室,在爐(lu)膛內自上而下經過(guo)干燥、熱解、燃燒、燃燼(jin)、冷卻后,灰(hui)渣排(pai)出爐(lu)體(ti)。
熱分(fen)解可燃(ran)(ran)(ran)混(hun)合氣(qi)體進入(ru)(ru)二燃(ran)(ran)(ran)室后(hou)(hou),再二次(ci)供給空氣(qi)(富氧)或加輔助燃(ran)(ran)(ran)料,在>1100℃的溫度(du)下使煙氣(qi)停留時間≮2s;對各種危(wei)險(xian)廢液用泵(beng)經霧化(hua)器霧化(hua)后(hou)(hou)噴入(ru)(ru)二燃(ran)(ran)(ran)室和混(hun)合氣(qi)體一(yi)起充分(fen)燃(ran)(ran)(ran)燒后(hou)(hou)經管道送入(ru)(ru)余(yu)熱鍋(guo)爐。
經(jing)余熱鍋(guo)爐熱交(jiao)換,熱能二次利用,出口煙(yan)氣(qi)控制(zhi)在(zai)500℃以上(以防止二惡英再(zai)合成),然后進入(ru)脫(tuo)酸驟冷(leng)塔(ta),噴水(shui)系統向塔(ta)內(nei)噴入(ru)含有一(yi)定量堿液(ye)的水(shui)(可(ke)調(diao))使煙(yan)氣(qi)急冷(leng)至180~200℃,同時(shi)達到脫(tuo)酸的效果(guo),煙(yan)氣(qi)中的粉(fen)塵和酸霧(wu)經(jing)噴淋與(yu)霧(wu)狀(zhuang)堿性液(ye)充分接觸反應,生成中性粉(fen)狀(zhuang)干(gan)顆粒,經(jing)塔(ta)底排灰閥排出,中性煙(yan)氣(qi)進入(ru)布袋除塵器。
經袋式(shi)除塵器過濾后(hou)的(de)(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)再(zai)進入活性(xing)炭吸附裝置,吸收煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中殘留的(de)(de)(de)二惡英,經處理后(hou)的(de)(de)(de)氣(qi)(qi)(qi)體滿足規定的(de)(de)(de)排(pai)放標準(zhun)后(hou)經引風機送至(zhi)35m高煙(yan)囪(cong)排(pai)入大氣(qi)(qi)(qi)。
爐底(di)灰渣、驟冷器和袋式除塵器排出的(de)粉(fen)塵集中固化后(hou)送至危(wei)險廢物(wu)填埋(mai)場填埋(mai)。
整(zheng)個(ge)工藝過(guo)程無二(er)次污染,其(qi)工藝流程見圖(tu)2。
![]() 圖2工藝流程圖 |
4 其他
4.1自動控制
整個工藝流程設置了PLC控制(zhi)系統和(he)局(ju)部監測點以便(bian)觀察(cha)和(he)控制(zhi)各段溫(wen)度(du)和(he)風量(liang)。
4.2消毒情況
車(che)間一層設置了醫療廢物專用容器清洗消(xiao)(xiao)毒機,從清洗、消(xiao)(xiao)毒、烘干全部自動化操作。廠區(qu)內運輸車(che)庫設有車(che)輛清洗消(xiao)(xiao)毒間。
4.3污水處理
清洗消(xiao)毒水經(jing)管道(dao)集(ji)中收(shou)集(ji)到污水處(chu)(chu)理站(zhan),經(jing)處(chu)(chu)理達(da)標后(hou)的水回流重復(fu)使用(yong)。處(chu)(chu)理的污泥(ni)送入爐內熱解焚燒。
4.4熱能利用
經余熱鍋爐熱交換產生的蒸汽(qi)經分(fen)汽(qi)缸(gang)后一(yi)部(bu)分(fen)供消毒機列使(shi)用(yong),一(yi)部(bu)分(fen)供洗浴使(shi)用(yong),一(yi)部(bu)分(fen)供車間辦公樓(lou)和宿舍(she)的冬季采暖。
4.5輔助設施
廠(chang)區還設計(ji)了(le)地中衡、配(pei)電站(zhan)、水(shui)泵站(zhan)、軟(ruan)水(shui)處理系統、空壓站(zhan)等為工藝配(pei)套的輔助設施。
5 結束語
該工程(cheng)依據國(guo)家有關法規和(he)規范以及《危險廢棄物集中焚燒處置工程(cheng)建設技(ji)術(shu)要(yao)求》設計,采用2套(tao)處理系統,1備(bei)1用。目前系統正(zheng)處于調試(shi)階段(duan),設備(bei)運行正(zheng)常后,可進行各項指標的測試(shi)。
不足之(zhi)處就是監測和控制(zhi)系統還需(xu)要完(wan)善,爐子出渣機還有待改進。

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