医疗废物无害化处理工艺及移动床热分解炉的选择应用
摘要：随着我国医疗废物处理的各项法规、条例等规章制度的建立和健全，彻底实现医疗废物的无害化、减量化、资源化，对处理工艺及主要设备的合理选择提出了更高的要求。在此就中原某市医疗废物无害化处理工程设计工艺及热分解炉的选择特点做出了较明确的阐述，可供参考。
1 医疗废物的组成特性及处理规范要求
1.1医疗废物的组成特性
医疗废物的成分主要有：门诊、临床废物（化验废物、检查废物、手术残物、传染性废物、动物试验废物）、医药废物（废抗菌药、酶类药、抗组织胺类药、镇痛药、心血管药、神经系统药、杂药、基因类废物）、敷料（药棉球、药袋、药瓶、输液管、针头、固件、纱布）等，这些医疗危险废物绝大部分是有机物，热值较高。
1.2医疗废物焚烧处理的有关技术指标
国家对医疗废物焚烧处理有严格的规范和标准要求，根据《危险废弃物焚烧污染控制标准》（GB18484-2001）的规定，对焚烧炉的技术性能见表t。
表1焚烧炉技术性能指标  |
对危险废物焚烧炉大气污染物排放限值见表2。
表2危险废弃物焚烧炉大气污染物排放限值 |
2 焚烧炉的选择
2.1炉型的确定
焚烧炉种类较多，有热解气化炉、回转炉窑、循环流化床炉、机械炉排炉等。
炉型的选择直接影响到焚烧质量及产生烟气的治理效果，根据规范和标准的要求，结合工程实际，经多方面的比较，本工程选定移动床热分解炉为工艺主燃设备。
2.2移动床热分解炉的结构形式及工作原理
2.2.1结构形式
移动床热分解炉分一燃室和二燃室，一燃室主要功能有：给料、干燥、热分解气化、燃烧和出渣等。二燃室主要功能是将一燃室生成的CO、H2、CH4气体充分燃烬，其结构形式见图1。
 图1移动床热分解炉示意图 |
2.2.2工作原理
医疗废物倒入炉体上部料仓后，由给料器均匀送入炉膛，通过炉体旋转使医疗废物均匀分布在干燥层上部，炉膛内自上而下依次为干燥层、热分解气化层、燃烧层、燃烬层和冷却层。运行时，从炉体底部送入一定量的空气（只满足燃烧层所需氧量），先经过冷却层冷却燃烬的炉渣，同时加热空气，再通过燃烬层和燃烧层，供给其空气量使医疗废物燃烧至1100－1300℃，所产生的热量由烟气带入热分解气化层，在1100-600℃温度下使医疗废物热分解气化生成以H2、CO、 CH4等低分子碳氢化合物为主的可燃性气体，与烟气混合并进入干燥层，高温气体使刚加入炉膛内的医疗废物千燥，温度达600～300℃的混合气体再进入二燃室，停留时间≮2s，在二次空气及辅助燃料（实际运行时很少使用）作用下，≮1100℃的燃烧温度使混合气体充分燃烬，产生的高温气体进入余热锅炉进行热交换。
2.2.3移动床热分解炉的特点
(1)供给一燃室的空气由炉子底部进入，冷却炉渣的同时加热空气。
(2）供给一燃室的空气量只满足燃烧层耗氧量，总体气量少，在热分解层为缺氧分解，因此NOx、SOx、HCl的产生量少。
(3)医疗废弃物中的S、金属等有害成分大部分被固定在炭黑中，减少了腐蚀性气体和二恶英催化剂的生成。
(4)热分解为还原气氛，Cr3+等不会被转化为Cr6+。
(5)进入二燃室的混合烟气在富氧空气量供应下，在＞2s的停留时间内可充分燃烧，阻止了二恶英的生成。
(6)和其他焚烧炉相比，移动床热分解炉在整个运行过程中粉尘的产生量最少。
3 处理工艺流程设计
由塑料袋包装的医疗废物送入专用密闭容器中，用专用车辆运至处理中心移动床热分解炉的加料口前，通过专门的启动装置将医疗废物倒入加料仓内，再由给料机均匀地送入一燃室，在炉膛内自上而下经过干燥、热解、燃烧、燃烬、冷却后，灰渣排出炉体。
热分解可燃混合气体进入二燃室后，再二次供给空气（富氧）或加辅助燃料，在＞1100℃的温度下使烟气停留时间≮2s；对各种危险废液用泵经雾化器雾化后喷入二燃室和混合气体一起充分燃烧后经管道送入余热锅炉。
经余热锅炉热交换，热能二次利用，出口烟气控制在500℃以上（以防止二恶英再合成），然后进入脱酸骤冷塔，喷水系统向塔内喷入含有一定量碱液的水（可调）使烟气急冷至180～200℃，同时达到脱酸的效果，烟气中的粉尘和酸雾经喷淋与雾状碱性液充分接触反应，生成中性粉状干颗粒，经塔底排灰阀排出，中性烟气进入布袋除尘器。
经袋式除尘器过滤后的烟气再进入活性炭吸附装置，吸收烟气中残留的二恶英，经处理后的气体满足规定的排放标准后经引风机送至35m高烟囱排入大气。
炉底灰渣、骤冷器和袋式除尘器排出的粉尘集中固化后送至危险废物填埋场填埋。
整个工艺过程无二次污染，其工艺流程见图2。
 图2工艺流程图 |
4 其他
4.1自动控制
整个工艺流程设置了PLC控制系统和局部监测点以便观察和控制各段温度和风量。
4.2消毒情况
车间一层设置了医疗废物专用容器清洗消毒机，从清洗、消毒、烘干全部自动化操作。厂区内运输车库设有车辆清洗消毒间。
4.3污水处理
清洗消毒水经管道集中收集到污水处理站，经处理达标后的水回流重复使用。处理的污泥送入炉内热解焚烧。
4.4热能利用
经余热锅炉热交换产生的蒸汽经分汽缸后一部分供消毒机列使用，一部分供洗浴使用，一部分供车间办公楼和宿舍的冬季采暖。
4.5辅助设施
厂区还设计了地中衡、配电站、水泵站、软水处理系统、空压站等为工艺配套的辅助设施。
5 结束语
该工程依据国家有关法规和规范以及《危险废弃物集中焚烧处置工程建设技术要求》设计，采用2套处理系统，1备1用。目前系统正处于调试阶段，设备运行正常后，可进行各项指标的测试。
不足之处就是监测和控制系统还需要完善，炉子出渣机还有待改进。
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