醫療廢物熱解焚燒系統總體工藝設計

第14卷第3期環(huán)境衛生工程Vol. 14 No 32006年6月Environmental Sanitation EngineeringJune 2006醫療廢物熱解焚燒系統總體工藝設計崔寧,王敏2,高繼榮2,張文2,高文玲3(1.陜西旅游集團公司,陜西西安710061;2.陜西航天環(huán)境工程設計院,陜西西安71000053.西安外事學(xué)院信息工程系,陜西西安710077)摘要:以陜西省渭南市醫療廢物集中處置(一期)工程為例,介紹5td規模的熱解焚燒系統工藝設計,包括工藝流程以及產(chǎn)生的有害物質(zhì)的處理,探討小規模醫療廢物熱解焚燒系統的設計技術(shù)。關(guān)鍵詞:醫療廢物;熱解焚燒;工藝設計中圖分類(lèi)號:X7995文獻標識碼:A文章編號:1005-8206(2006)03-0032-03Overall Technological Design of a 5 t/d Medical Waste Pyrolytic Incineration SystemCui Ning, Wang Min2, Gao Jirong,, Zhang Wen,, Gao Wenling(1. Shaanxi Tourism Corporation Group, Shaanxi Xi'an 710061;2. Shaanxi Space Environmental Engineering Design Institute, Shaanxi Xi an 7100003. Xi'an Intermational University Information Engineering Department, Shaanxi Xi'an 710077)Abstract: Based on an example of Shannxi Weinan medical waste centralized dispoal engineering(stage 1),a5 t/d medical waste pyrolytic incineration system technique design was introduced, including treatment process flow, treatment of harmfulmaterial produced in the process design technology of medical waste pyrolytic incineration system used in small and media-sizedcities was discussedKey words: Medical waste; Pyrolytic incineration; Technological design醫療廢物是指各類(lèi)醫療衛生機構在醫療、預據統計全市共有醫療機構385家,病床11防、保健、教學(xué)、科研以及其他相關(guān)活動(dòng)中產(chǎn)生565余張,日產(chǎn)生醫療廢物約45t僅少數幾家的具有直接或間接感染性、毒性以及其他危險性醫療機構配備焚燒設備,且難以達標排放,二次的廢物,如不妥善處置將嚴重危害環(huán)境和人體污染嚴重;部分醫療廢物混入生活垃圾進(jìn)入生活健康。國家環(huán)境保護總局先后制定了《全國危險垃圾填埋場(chǎng)。廢物和醫療廢物處置設施建設規劃》和《危險廢根據當地醫療衛生機構的調查,醫療廢物主物和醫療廢物處置設施建設項目復核大綱(試要來(lái)自手術(shù)廢物、用過(guò)和污染的材料、檢驗標行)》。本、醫療器材、病人在住院和門(mén)診期間產(chǎn)生的生根據該規劃和大綱3要求,我們對陜西省活垃圾等,醫療廢物成分見(jiàn)表1和表2。渭南市醫療廢物集中處置(一期)工程進(jìn)行了設表1醫療廢物成分(%)計,該工程分兩個(gè)子項:(1)醫療廢物收集運輸有機物無(wú)機物系統;(2)焚燒處理系統。工程處理規模5t/輸液管棉簽紙屑紗布玻璃金屬d,總投資1528.5萬(wàn)元,其中焚燒系統投資額23.9620.5412.4716.388.1618.5593.38萬(wàn)元,工程將于2006年年底建成。表2醫疔廢物1渭南市醫療廢物現狀1.1渭南市概況水分灰分揮發(fā)分固態(tài)碳平均發(fā)熱量顆粒直徑(%(%)(上/kg)渭南市位于陜西省關(guān)中平原東部,距西安市30656.328000~456km,轄1區、2市、8縣,2004年底市域總人口530.8萬(wàn)人,城市人口30萬(wàn)人,2醫療廢物處理規模的確定該區域屬溫暖帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候,年經(jīng)過(guò)分類(lèi)收集的醫療廢物通過(guò)收運系統進(jìn)入平均氣溫13.5℃,年平均相對濕度70%~焚燒廠(chǎng)處置。經(jīng)預測2010年醫療廢物產(chǎn)生量為85%,年平均降雨量5774mm。4.92t/d,2015年為12.5t/d,2020年為14491.2涓南市醫療廢物處理現狀及其成分t/d醫療廢物產(chǎn)生量相對平穩,但出現重大疫情時(shí),疑似病人的生活垃圾也視為醫療廢物,因此收稿日期:2006-03-24應考慮焚燒處置能力的冗余。確定工程設計處第3期崔寧,等醫療廢物熱解焚燒系統總體工藝設計33理規模為5t/d。材質(zhì)為不銹鋼,保溫材料為硅酸鋁纖維。3熱解焚燒系統總體工藝設計二燃室為立式爐,截面積0.79m2,高度4.43.1技術(shù)路線(xiàn)的確定m,外徑166m,總高度5010mm,外殼為碳醫療廢物處置工藝主要有回轉窯焚燒、熱解鋼材質(zhì),內襯高鋁耐火材料,厚度300mm,最高焚燒、蒸汽滅菌以及微波消毒等,對小于10t/d耐火溫度為1500~1600℃,保溫材料為硅酸鋁的規模,優(yōu)先采用連續熱解焚燒爐、高溫蒸煮等纖維。工藝。熱解焚燒在國內外應用較多,技術(shù)成通過(guò)熱解爐上部的加料裝置將醫療廢物加到熟,價(jià)格較低,本工程采用熱解焚燒工藝。爐排上,經(jīng)油燃燒器點(diǎn)燃醫療廢物,醫療廢物受熱解焚燒工藝常用爐型有豎式連續燃料焚燒熱開(kāi)始進(jìn)行熱解反應變成熱解焦和熱解氣,熱解爐、AB干餾氣化亞熔融式熱解爐和臥式連續多階焦通過(guò)上爐排落到下?tīng)t排,與受控的一次風(fēng)進(jìn)行控氧熱解爐。豎式連續燃料焚燒爐相對于其他兩“表面燃燒”反應,燃燼的殘渣由下?tīng)t排落到排種爐型,具有價(jià)格低、耗電量及柴油耗量較低的灰閥,然后定時(shí)卸下排出。熱解氣經(jīng)過(guò)料層由熱優(yōu)點(diǎn),本工程選用豎式焚燒爐解爐上部引入預混器中預先與預熱的二次風(fēng)3.2熱解焚燒系統總體工藝(180~230℃)充分混合,然后再?lài)娙硕际抑?2.1工藝流程高溫預混焚燒,二燃室排出的煙氣進(jìn)人后續的煙熱解焚燒系統總體工藝流程見(jiàn)圖1氣冷卻和煙氣凈化系統。這種雙層活動(dòng)爐排熱解爐特點(diǎn)助燃系統(1)兩個(gè)爐排各盡其責,干燥層、熱解層、燒垃自動(dòng)雙層密封門(mén)入料焦層、灰層基本維持在一個(gè)穩定的厚度范圍,使經(jīng)分類(lèi)收集周上料J曹急冷塔的醫療廢物轉(換熱熱解爐各層的溫度和阻力更穩定、系統運行更平自動(dòng)密封出廢渣穩。排空(2)通過(guò)控制一次風(fēng)的供應量使廢物熱解和燒濕廢活性炭性焦速度受控,進(jìn)而使二燃室處于受控狀態(tài),實(shí)現風(fēng)囪活性炭吸附床自熱式熱解焚燒。熱解爐下?tīng)t排燒焦釋放的熱量塔在線(xiàn)監測全部貢獻于上爐排廢物熱解,同時(shí)燒焦過(guò)程又消廢吸收液飛灰耗掉一次風(fēng)中的大部分O2,使得熱解爐中廢物處于中溫底氧的還原環(huán)境,有利于廢物的熱解。另圖1熱解焚燒系統工藝流程外,熱解氣首先與熱的二次風(fēng)充分混合后再進(jìn)入二燃室中進(jìn)行預混燃燒,一方面燃燒完全,另3.2.2加料系統方面可使大部分燃燒熱貢獻在二燃室中,可以在焚燒爐的加料采用連續批式、密閉和負壓方不供或少供助燃油的情況下滿(mǎn)足二燃室內溫度大式。加料筒有效內徑為900mmx900mm。雙層于或等于850℃的技術(shù)要求。密封門(mén)的閘板連鎖控制,加料過(guò)程中始終有一道32.4焚燒爐助燃系統閘板處于關(guān)閉狀態(tài),防止有害氣體溢出。加料間助燃系統由油罐、油泵和燃燒器組成,作用隔時(shí)間10~20min(約75kg/批次)。是焚燒爐點(diǎn)火啟動(dòng)和輔助爐膛升溫(當廢物發(fā)熱3.2.3焚燒系統量較低不能維持自身燃燒時(shí))。該焚燒系統燃燒焚燒設備由廢物熱解爐、預混器、二燃室、器特點(diǎn):(1)具有全自動(dòng)管理燃燒程序、火焰檢排渣系統組成。測、自動(dòng)判斷與提示故障等功能;(2)出口油壓穩熱解爐為立式雙層活動(dòng)式爐排結構。設備尺定,燃燒均勻充分。(3)根據焚燒爐設定溫度進(jìn)行寸外徑2076mm,內徑1500mm,總高6300自動(dòng)補償。mm。主體材質(zhì)為不銹鋼,爐體可保證年運行時(shí)間3.2.5煙氣冷卻大于8000h,使用壽命大于15a。焚燒爐排出的煙氣溫度高達1000℃左右,預混器為夾套圓筒狀結構,內設擾流板,外在進(jìn)入煙氣凈化系統之前需進(jìn)行冷卻。冷卻系統徑620m,內徑450m,總長(cháng)1016mm,主體由氣水換熱器、空冷器、噴水急冷塔組成。氣水34環(huán)境衛生工程第14卷?yè)Q熱器和空冷器用于高溫段煙氣冷卻,氣水換熱3.28自動(dòng)控制系統器產(chǎn)生的熱水可供淋浴使用,同時(shí)空冷器將助燃該工程設置必要的電氣控制、參數測量和顯空氣加熱到200~300℃再送入焚燒爐,以降低助示系統,以實(shí)現中央控制室的集中監測和操作現燃油消耗量。噴水急冷塔為液體霧化直接換熱形場(chǎng)的分散控制。采用微型工業(yè)控制機和PLC組成式,霧化介質(zhì)為5%NaOH溶液,主要用于中溫段的集散控制系統完成對整個(gè)工藝系統的測控。(200~600℃)煙氣冷卻。該工程采用雙流式壓自動(dòng)控制系統主要包括操作站(Os)、控制站縮空氣霧化噴嘴,將NaOH溶液霧化成20μm左(CS)和通訊網(wǎng)絡(luò )。焚燒爐控制站由兩套PLC控制右的霧滴,可在1s內將煙氣由600℃降至200站組成,擁有強大的模擬量與開(kāi)關(guān)量處理能力以℃,快速冷卻的同時(shí)避免了冷卻液的過(guò)量冷凝,及功能強大的協(xié)議轉換接口,具有全智能化和任減少廢液的產(chǎn)生。意冗余配置功能。操作站設2臺,具有實(shí)時(shí)監3.2.6煙氣凈化控、數據管理及報表打印等功能,能顯示全流程該設計用先干式除塵、后濕式吸收的煙氣畫(huà)面、控制分組畫(huà)面、趨勢圖畫(huà)面、報警畫(huà)面。凈化路線(xiàn)。煙氣先進(jìn)人高溫袋濾器(袋濾器前噴4焚燒中對焦油凝結的處理措施入粉狀活性炭),再通過(guò)活性炭吸附床,最后進(jìn)焦油凝結是廢物焚燒過(guò)程中需要解決的關(guān)鍵入吸收塔。為保證袋濾器溫度保持在煙氣露點(diǎn)20問(wèn)題之一,廢物熱解產(chǎn)物中含有的焦油成分在燃℃以上(即160~200℃)工作,采用袋濾器溫度燒中會(huì )產(chǎn)生冷凝現象,影響焚燒效果并堵塞預混與噴水急冷塔中冷卻液電動(dòng)調節閥連鎖閉環(huán)自動(dòng)器、氣水換熱器、空冷器等設備。該設計抑制焦控制方案,即袋濾器溫度變化時(shí)控制程序可自動(dòng)油產(chǎn)生采取的措施:(1)預熱到250℃左右的熱空調節冷卻堿液的供應量。袋濾器壓差與反吹控制氣沿切向進(jìn)風(fēng)方向,盡量隔阻熱解氣與預混器的儀連鎖閉環(huán)控制,當壓差到達設定的上限時(shí),自接觸,減少熱解氣中焦油霧在預混器內壁的凝動(dòng)啟動(dòng)反吹控制可進(jìn)行袋濾器的反吹清灰操作。結;(2)將二燃室的輕油燃燒器的噴嘴設置在熱解吸收塔噴淋密度為35m3/(m2·h),以NaOH為氣噴入口的附近,使熱解氣進(jìn)入二燃室后立即接吸收液。觸到局部高溫、富氧的環(huán)境,使焦油成分充分燃3.2.7飛灰、廢活性炭、廢渣、廢液和污泥處燒。5結束語(yǔ)飛灰屬于危險廢物,經(jīng)固化處理后運至陜西醫療廢物集中處置工程在我國各大城市已開(kāi)省危險廢物處理中心處置。始籌建,對于中小城市而言,選擇合理的工藝和吸收煙氣后的廢活性炭含二哪嘆和重金屬等先進(jìn)的設備,可有效提高醫療廢物處理效果、降物質(zhì),送人焚燒爐高溫焚燒。低工程造價(jià)以及便于日后的管理維護廢物焚燒后排出的廢渣含有重金屬,經(jīng)固化6參考文獻送陜西省危險廢物處理中心處置。[醫療廢物管理條例,中華人民共和國國務(wù)院令380號.2003生產(chǎn)廢水(主要為洗車(chē)、洗周轉箱的廢水)處[2]全國危險廢物和醫療廢物處置設施建設規劃.國家環(huán)?？偩?85號2003理后產(chǎn)生的污泥含有致病污染物,經(jīng)脫水送人焚1險廢物和醫療廢物處簧設施建設項目復核大綱(試行),國家環(huán)?？偀隣t焚燒。局、國家環(huán)?？偩汁h(huán)境規劃院.環(huán)辦54號.2004吸收塔廢液中含有大量重金屬,送陜西省危41閃療廢物集中焚燒處置工程建設技術(shù)要求(試行)國家環(huán)?？偩?5號.2004險廢物處理中心處置。經(jīng)計算,每日焚燒過(guò)程產(chǎn)生固體飛灰86.4作者簡(jiǎn)介崔寧(1971-),工程師,從事環(huán)境工程研究城市基礎設施規劃和kg、廢活性炭3.0kg、廢渣300kg、廢堿液34.6設計昝理,已發(fā)表論文數篇。kg、污泥19.2kg。