第14卷第3期環(huán)境衛(wèi)生工程Vol. 14 No 32006年6月Environmental Sanitation EngineeringJune 2006醫(yī)療廢物熱解焚燒系統(tǒng)總體工藝設(shè)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(shè)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(yī)療廢物集中處置(一期)工程為例,介紹5td規(guī)模的熱解焚燒系統(tǒng)工藝設(shè)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(guī)模醫(yī)療廢物熱解焚燒系統(tǒng)的設(shè)計技術(shù)。關(guān)鍵詞:醫(yī)療廢物;熱解焚燒;工藝設(shè)計中圖分類號:X7995文獻(xiàn)標(biāo)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(yī)療廢物是指各類醫(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)在醫(yī)療、預(yù)據(jù)統(tǒng)計全市共有醫(yī)療機構(gòu)385家,病床11防、保健、教學(xué)、科研以及其他相關(guān)活動中產(chǎn)生565余張,日產(chǎn)生醫(yī)療廢物約45t僅少數(shù)幾家的具有直接或間接感染性、毒性以及其他危險性醫(yī)療機構(gòu)配備焚燒設(shè)備,且難以達(dá)標(biāo)排放,二次的廢物,如不妥善處置將嚴(yán)重危害環(huán)境和人體污染嚴(yán)重;部分醫(yī)療廢物混入生活垃圾進(jìn)入生活健康。國家環(huán)境保護(hù)總局先后制定了《全國危險垃圾填埋場。廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》和《危險廢根據(jù)當(dāng)?shù)蒯t(yī)療衛(wèi)生機構(gòu)的調(diào)查,醫(yī)療廢物主物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)項目復(fù)核大綱(試要來自手術(shù)廢物、用過和污染的材料、檢驗標(biāo)行)》。本、醫(yī)療器材、病人在住院和門診期間產(chǎn)生的生根據(jù)該規(guī)劃和大綱3要求,我們對陜西省活垃圾等,醫(yī)療廢物成分見表1和表2。渭南市醫(yī)療廢物集中處置(一期)工程進(jìn)行了設(shè)表1醫(yī)療廢物成分(%)計,該工程分兩個子項:(1)醫(yī)療廢物收集運輸有機物無機物系統(tǒng);(2)焚燒處理系統(tǒng)。工程處理規(guī)模5t/輸液管棉簽紙屑紗布玻璃金屬d,總投資1528.5萬元,其中焚燒系統(tǒng)投資額23.9620.5412.4716.388.1618.5593.38萬元,工程將于2006年年底建成。表2醫(yī)疔廢物1渭南市醫(yī)療廢物現(xiàn)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(qū)、2市、8縣,2004年底市域總?cè)丝?30.8萬人,城市人口30萬人,2醫(yī)療廢物處理規(guī)模的確定該區(qū)域?qū)贉嘏瘞О霛駶櫞箨懶约撅L(fēng)氣候,年經(jīng)過分類收集的醫(yī)療廢物通過收運系統(tǒng)進(jìn)入平均氣溫13.5℃,年平均相對濕度70%~焚燒廠處置。經(jīng)預(yù)測2010年醫(yī)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(yī)療廢物處理現(xiàn)狀及其成分t/d醫(yī)療廢物產(chǎn)生量相對平穩(wěn),但出現(xiàn)重大疫情時,疑似病人的生活垃圾也視為醫(yī)療廢物,因此收稿日期:2006-03-24應(yīng)考慮焚燒處置能力的冗余。確定工程設(shè)計處第3期崔寧,等醫(yī)療廢物熱解焚燒系統(tǒng)總體工藝設(shè)計33理規(guī)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(tǒng)總體工藝設(shè)計二燃室為立式爐,截面積0.79m2,高度4.43.1技術(shù)路線的確定m,外徑166m,總高度5010mm,外殼為碳醫(yī)療廢物處置工藝主要有回轉(zhuǎn)窯焚燒、熱解鋼材質(zhì),內(nèi)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(guī)模,優(yōu)先采用連續(xù)熱解焚燒爐、高溫蒸煮等纖維。工藝。熱解焚燒在國內(nèi)外應(yīng)用較多,技術(shù)成通過熱解爐上部的加料裝置將醫(yī)療廢物加到熟,價格較低,本工程采用熱解焚燒工藝。爐排上,經(jīng)油燃燒器點燃醫(yī)療廢物,醫(yī)療廢物受熱解焚燒工藝常用爐型有豎式連續(xù)燃料焚燒熱開始進(jìn)行熱解反應(yīng)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(xù)多階焦通過上爐排落到下爐排,與受控的一次風(fēng)進(jìn)行控氧熱解爐。豎式連續(xù)燃料焚燒爐相對于其他兩“表面燃燒”反應(yīng),燃燼的殘渣由下爐排落到排種爐型,具有價格低、耗電量及柴油耗量較低的灰閥,然后定時卸下排出。熱解氣經(jīng)過料層由熱優(yōu)點,本工程選用豎式焚燒爐解爐上部引入預(yù)混器中預(yù)先與預(yù)熱的二次風(fēng)3.2熱解焚燒系統(tǒng)總體工藝(180~230℃)充分混合,然后再噴人二燃室中32.1工藝流程高溫預(yù)混焚燒,二燃室排出的煙氣進(jìn)人后續(xù)的煙熱解焚燒系統(tǒng)總體工藝流程見圖1氣冷卻和煙氣凈化系統(tǒng)。這種雙層活動爐排熱解爐特點助燃系統(tǒng)(1)兩個爐排各盡其責(zé),干燥層、熱解層、燒垃自動雙層密封門入料焦層、灰層基本維持在一個穩(wěn)定的厚度范圍,使經(jīng)分類收集周上料J曹急冷塔的醫(yī)療廢物轉(zhuǎn)(換熱熱解爐各層的溫度和阻力更穩(wěn)定、系統(tǒng)運行更平自動密封出廢渣穩(wěn)。排空(2)通過控制一次風(fēng)的供應(yīng)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),實現(xiàn)風(fēng)囪活性炭吸附床自熱式熱解焚燒。熱解爐下爐排燒焦釋放的熱量塔在線監(jiān)測全部貢獻(xiàn)于上爐排廢物熱解,同時燒焦過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(tǒng)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(yù)混燃燒,一方面燃燒完全,另3.2.2加料系統(tǒng)方面可使大部分燃燒熱貢獻(xiàn)在二燃室中,可以在焚燒爐的加料采用連續(xù)批式、密閉和負(fù)壓方不供或少供助燃油的情況下滿足二燃室內(nèi)溫度大式。加料筒有效內(nèi)徑為900mmx900mm。雙層于或等于850℃的技術(shù)要求。密封門的閘板連鎖控制,加料過程中始終有一道32.4焚燒爐助燃系統(tǒng)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(tǒng)由油罐、油泵和燃燒器組成,作用隔時間10~20min(約75kg/批次)。是焚燒爐點火啟動和輔助爐膛升溫(當(dāng)廢物發(fā)熱3.2.3焚燒系統(tǒng)量較低不能維持自身燃燒時)。該焚燒系統(tǒng)燃燒焚燒設(shè)備由廢物熱解爐、預(yù)混器、二燃室、器特點:(1)具有全自動管理燃燒程序、火焰檢排渣系統(tǒng)組成。測、自動判斷與提示故障等功能;(2)出口油壓穩(wěn)熱解爐為立式雙層活動式爐排結(jié)構(gòu)。設(shè)備尺定,燃燒均勻充分。(3)根據(jù)焚燒爐設(shè)定溫度進(jìn)行寸外徑2076mm,內(nèi)徑1500mm,總高6300自動補償。mm。主體材質(zhì)為不銹鋼,爐體可保證年運行時間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(dá)1000℃左右,預(yù)混器為夾套圓筒狀結(jié)構(gòu),內(nèi)設(shè)擾流板,外在進(jìn)入煙氣凈化系統(tǒng)之前需進(jìn)行冷卻。冷卻系統(tǒng)徑620m,內(nèi)徑450m,總長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(wèi)生工程第14卷換熱器和空冷器用于高溫段煙氣冷卻,氣水換熱3.28自動控制系統(tǒng)器產(chǎn)生的熱水可供淋浴使用,同時空冷器將助燃該工程設(shè)置必要的電氣控制、參數(shù)測量和顯空氣加熱到200~300℃再送入焚燒爐,以降低助示系統(tǒng),以實現(xiàn)中央控制室的集中監(jiān)測和操作現(xiàn)燃油消耗量。噴水急冷塔為液體霧化直接換熱形場的分散控制。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(tǒng)完成對整個工藝系統(tǒng)的測控。(200~600℃)煙氣冷卻。該工程采用雙流式壓自動控制系統(tǒng)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(nèi)將煙氣由600℃降至200站組成,擁有強大的模擬量與開關(guān)量處理能力以℃,快速冷卻的同時避免了冷卻液的過量冷凝,及功能強大的協(xié)議轉(zhuǎn)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(shè)2臺,具有實時監(jiān)3.2.6煙氣凈化控、數(shù)據(jù)管理及報表打印等功能,能顯示全流程該設(shè)計用先干式除塵、后濕式吸收的煙氣畫面、控制分組畫面、趨勢圖畫面、報警畫面。凈化路線。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(jié)的處理措施入粉狀活性炭),再通過活性炭吸附床,最后進(jìn)焦油凝結(jié)是廢物焚燒過程中需要解決的關(guān)鍵入吸收塔。為保證袋濾器溫度保持在煙氣露點20問題之一,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產(chǎn)生冷凝現(xiàn)象,影響焚燒效果并堵塞預(yù)混與噴水急冷塔中冷卻液電動調(diào)節(jié)閥連鎖閉環(huán)自動器、氣水換熱器、空冷器等設(shè)備。該設(shè)計抑制焦控制方案,即袋濾器溫度變化時控制程序可自動油產(chǎn)生采取的措施:(1)預(yù)熱到250℃左右的熱空調(diào)節(jié)冷卻堿液的供應(yīng)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(yù)混器的儀連鎖閉環(huán)控制,當(dāng)壓差到達(dá)設(shè)定的上限時,自接觸,減少熱解氣中焦油霧在預(yù)混器內(nèi)壁的凝動啟動反吹控制可進(jìn)行袋濾器的反吹清灰操作。結(jié);(2)將二燃室的輕油燃燒器的噴嘴設(shè)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(jié)束語飛灰屬于危險廢物,經(jīng)固化處理后運至陜西醫(yī)療廢物集中處置工程在我國各大城市已開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(shè)備,可有效提高醫(yī)療廢物處理效果、降物質(zhì),送人焚燒爐高溫焚燒。低工程造價以及便于日后的管理維護(hù)廢物焚燒后排出的廢渣含有重金屬,經(jīng)固化6參考文獻(xiàn)送陜西省危險廢物處理中心處置。[醫(yī)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、洗周轉(zhuǎn)箱的廢水)處[2]全國危險廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)規(guī)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(yī)療廢物處簧設(shè)施建設(shè)項目復(fù)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(guī)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(shè)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,每日焚燒過程產(chǎn)生固體飛灰86.4作者簡介崔寧(1971-),工程師,從事環(huán)境工程研究城市基礎(chǔ)設(shè)施規(guī)劃和kg、廢活性炭3.0kg、廢渣300kg、廢堿液34.6設(shè)計昝理,已發(fā)表論文數(shù)篇。kg、污泥19.2kg。