专利名称：医疗垃圾焚烧工艺的系统设备的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种医疗垃圾处理技术，特别是公开一种医疗垃圾高温焚烧工艺及其系统设备，适用于各类医疗垃圾的处理。
二背景技术：
按照国家《医疗废物分类目录》，医疗废物分为感染性废物、病理性废物、损伤性废物、药物性废物和化学性废物五种。
目前国际上正在应用的医疗固体废物处理方法有高温蒸汽灭菌法、微波消毒法、化学消毒法、等离子体法、焚烧法等。
(1)高温蒸汽灭菌法高温蒸汽灭菌法是利用高温高压蒸汽消毒消灭细菌的最常使用的一种方法。早在二十世纪，人们已经开始用高温蒸汽给外科和试验室重复使用的器械杀菌。蒸汽在高温高压下具有穿透力强的优点，在103kPa(表压)、121℃条件下，维持20分钟，能杀灭绝大部分的微生物，高温蒸汽灭菌法是一种简便、可靠、经济、快速和容易被公众接受的灭菌方法。
但采用蒸汽高温灭菌法时需对化学性废物、病理性废物和药物性废物等另作处置和处理。
高温蒸汽灭菌法目前在美国、澳大利亚和日本有应用实例。
(2)微波消毒法用于消毒的微波频率一般为(2450±50)MHz与(915±25)MHz两种。微波在介质中通过时被介质吸收而产生热，该类介质被称为微波的吸收介质，如水就是微波的强吸收介质之一；而当微波能在介质中通过不易被介质吸收时，该类介质为微波的良导体，在这种介质中产生的热效应很低。热能的产生是通过物质分子以每秒几十亿次振动、摩擦而产生热量，从而达到高热消毒的作用；同时微波还具有电磁场效应、量子效应、超电导作用等影响微生物生长与代谢。一般含水的物质对微波有明显的吸收作用，升温迅速，消毒效果好。微波的消毒机理目前尚无定论，一般认为是以热效应为主，非热效应为辅，通过多种效应共同作用的结果。
影响微波消毒效果的因素有医疗废物的性质、含水率、温度、医疗废物量、协同剂。由于微波的热效应会使药物性废物和化学性废物产生不同的化学变化，释放复杂的有毒有害物质。因此微波消毒不适于处理这两类废物。
在目前国际上应用的较多的医疗废物处理方法中，微波处理技术是继焚烧之后经证实并取得广泛应用的医疗废物处理技术之一，近几年在美国、欧洲、加拿大等发达国家已经得到应用。
(3)化学消毒法化学处理技术在消毒和灭菌方面有着较长的历史和较广泛的应用。化学法处理医疗废物通常要与机械破碎处理结合使用，一般是将破碎后的医疗废物与化学消毒剂(如石灰粉、次氯酸钠、次氯酸钙、二氧化氯等)混合均匀，并停留足够的时间，在消毒过程中有机物质被分解、传染性病菌被杀灭或失活。化学消毒法用于处理医疗废物是近年来兴起的，目前在美国和澳大利亚等国获得应用。
(4)等离子体法用等离子体法处理医疗废物是一项创新技术，它消毒杀菌的原理是利用等离子体电弧窑产生的10000℃高温杀死医疗废物中的所有微生物、摧毁残留的细胞毒性药物、药品和有毒的化学药剂，并使之难以辨认。理论上，任何化合物在电弧窑中都可转化为玻璃体状的物质，经这种方法处理后的医疗废物可以直接填埋，不会对环境造成危害。但等离子体法的初投资和运行费用均很高，仅在美国个别地点采用。
以上四种处理方法，均不能排除处理之后减量不多，需要进行卫生填埋或再处理的量仍然较大，并且有些还要进行前处理工作。
(5)焚烧法焚烧法是目前世界上用得最多的一种方法。采用焚烧法将医疗废物加热焚烧至850～1100℃以上并且在此高温下保持一定的时间，可以将它完全分解并焚烧成灰烬，减容减量彻底加之辅以尾气的净化处理，不仅可以完全消灭细菌、病毒，而且使有害物彻底变为无害化的残渣，以及焚烧后烟气排放达到无害化标准。与此同时，医疗废物减容量达到90％以上，大大减少了最终填埋的费用。
目前医疗废物焚烧处置方式主要表现在如下几个方面①较大规模的医疗机构自建医疗废物焚烧炉，自行处理，但一般无合格的烟气净化设施，污染了医疗机构周边的环境；②与医疗废物集中处理中心签约，由处理中心集中焚烧处理；③另外也存在将医疗废物与生活垃圾混合焚烧的情况发生。目前的焚烧工艺较为简单、原始，操作环境恶劣，无法满足国家环保标准和卫生标准的要求，与生活垃圾混合处置更是环保标准中严令禁止的。医疗废物的不恰当处置，对城市的卫生环境、人身健康会产生了较大的影响，对经济发展和社会安定亦产生了一定程度的负面影响，如何改善当前医疗废物的处置状况、消除医疗废物处置过程的危害，是急需解决的问题。
三
发明内容
本实用新型的目的是公开一种医疗垃圾焚烧工艺及其系统设备，该实用新型适用于各类医疗垃圾的处理。
本实用新型是这样实现的一种医疗垃圾焚烧工艺的系统设备，适用于各类医疗垃圾的高温焚烧处理，系统设备包括进料机构、焚烧炉、余热锅炉、急冷塔、烟气净化装置，其特征在于所述的进料机构采用存放垃圾的周转箱自动翻转进料，焚烧炉采用回转窑、炉排和二燃室组合式焚烧炉，余热锅炉产生蒸汽，高温烟气通过急冷塔，并设有烟气净化处理达标排放的半干法脱硫反应器和布袋除尘器。所述的进料机构存放垃圾的周转箱自动翻转进料，采用周转箱导轨液压装置输送到一定位置自动翻转并回复，然后退出；流程经过设备周转箱、升降机、进料间、水平输送机A、倾翻装置、溜槽、进料口、溜槽翻板、推料装置、间板、回转窑、清洗垃圾箱、水平输送机B、升降机和清洗储存。所述的焚烧炉采用回转窑、炉排和二燃室组合式焚烧炉，回转窑在前，二燃室在后，炉排在下构成组合式焚烧炉。所述的烟气净化系统急冷塔、半干法脱硫反应器(半干脱酸塔)和布袋除尘器组合系统，系统中除有防止二恶英再合成的急冷装置外，还有石灰浆供应装置、冷却水供应系统及飞灰输送、储存系统。所述的布袋除尘器的过滤材料采用耐酸、耐碱、防水解、耐高温的PTFE表面过滤材料。所述系统设备组成一个自动化控制系统，该自控系统应用了澳大利亚CIT公司MOX及德国西门子公司SIMATIC S7-400的DCS自动控制集散控制系统，自控系统中分为进料系统、焚烧系统、余热利用系统、烟气净化系统、锅炉给水系统、压缩空气系统。
本实用新型的优点是周转箱自动翻转进料以及整个焚烧过程均在封闭的条件下进行，无任何外泄情况发生，有效防止有害物质和恶臭对周围操作环境的污染；回转窑+炉排+二燃室组合式焚烧炉对医疗废物的品种和热值均具有较好的适应性，回转窑出口处炉排的设置，可以有效保证医疗废物中难燃物质在焚烧产生炉渣的热灼减率最低，实现炉渣的无害化处理；在回转窑和二燃室内均布置燃烧器和助燃空气，确保医疗废物在所要求的温度下进行燃烧，确保烟气在规定温度(≥850℃)以上具有不小于2秒的停留时间，使有毒有害气体彻底分解；烟气经过余热利用有效利用了余热，急冷系统则避免了二恶英再合成的温度区域，烟气净化采用半干法脱酸+除尘，排放满足国家法规要求。最终实现了医疗垃圾的资源化、减量化和无害化处理。
四
图1是本发明医疗垃圾焚烧工艺流程图；图2是本发明进料系统的流程框图；图3是本发明焚烧系统的流程框图；图4是本发明余热利用系统的流程框图；图5是本发明烟气净化系统的流程框图；图6是本发明燃油系统流程框图；图7是本发明压缩空气的流程框图。
五具体实施方式
根据附图1，本发明医疗垃圾焚烧工艺流程如下进料系统1，周转箱中的医疗废物通过进料系统进入焚烧系统；焚烧系统2，焚烧系统的主要设备包括回转窑、炉排和二燃室，医疗废物通过高温焚烧，产生的烟气进入余热利用系统；余热利用系统3，余热利用系统的主要设备是余热锅炉，余热锅炉产生蒸汽，同时使烟气温度降低；烟气净化系统4，烟气净化系统的主要设备是急冷塔、半干法脱硫反应器(半干脱酸塔)和布袋除尘器，烟气中的酸性气体、重金属、二恶英类物质以及粉尘等得以去除，净化后的烟气在引风机的作用下从烟囱排至大气。
根据附图2，本发明进料系统流程如下(1)医疗废物周转箱从运输车上卸下，并运至医疗废物储存场所；(2)医疗废物周转箱送至提升机下部，在提升机的作用下到达进料间；(3)运至水平输送机，水平输送机A具有位置检测和定位装置；(4)水平输送机将医疗废物周转箱输送到指定位置(即进料口侧面)，依靠液压倾翻装置将医疗废物周转箱翻转135°，箱内的医疗废物在重力作用下通过进料口进入溜槽；(5)进入溜槽的医疗废物通过溜槽翻板落至推料机前端，在推料机的作用下进入回转窑前端。(6)清空的周转箱通过水平输送机B送出，送至下降机上部，在提升机的作用下运至地面；(7)到达地面的周转箱运至周转箱清洗间；(8)清洗后的周转箱运至清洁周转箱储存间。
根据附图3，本发明焚烧炉采用回转窑、炉排和二燃室组合式焚烧炉。
焚烧系统流程(1)医疗废物被推料机推入回转窑头部；(2)回转窑头部设有轻柴油助燃装置和一次风喷口，医疗废物随着回转窑的转动不断翻滚，与一次风充分混合，迅速被干燥并着火燃烧，医疗废物依靠自身的热值，直至燃烬，焚烧产生的烟气进入二燃室；(3)回转窑中部分未燃烬的医疗废物和燃烬的炉渣，从回转窑的尾部(外侧设有冷却风口)落至炉排继续燃烧直至燃烬，产生的烟气进入二燃室，燃烬的炉渣依靠重力落至排渣机；(4)二燃室中设有轻柴油燃烧装置和二次风喷口，为防止医疗废物在储存场所储存过程中可能产生的恶臭外逸，二次风从储存场所抽取，进入二燃室，炉排风机向炉排供风，进入二燃室的烟气迅速与二次风混合继续燃烧，二燃室需要相当高的燃烧温度(≥850℃)和在此温度下不小于2秒的烟气停留时间，以使烟气中有毒有害物质得以分解，控制了二恶英类物质的产生。(5)二燃室燃烧产生的烟气进入余热锅炉。
根据附图4，本发明余热利用系统的主要设备是余热锅炉，设置在二燃室后部，产生的饱和蒸汽参数为温度204℃，压力1.60Mpa，余热锅炉产生的蒸汽主要用于空气加热器、除氧器；空气加热器中，利用蒸汽来加热空气；蒸汽通过冷凝器后成为冷凝水进入除氧器循环利用。
根据附图5，本发明采用的烟气净化系统为急冷塔、半干法脱硫反应器(半干脱酸塔)和布袋除尘器。
烟气净化系统流程(1)余热锅炉出口烟气进入急冷塔，在急冷塔中，高温烟气与喷淋水直接接触，烟气在1秒钟内迅速由500℃降至200℃，有效避免二恶英类物质的重新合成；(2)急冷塔出口烟气进入半干脱酸塔，在半干脱酸塔中，烟气与被雾化的石灰浆接触并反应，使烟气中的酸性气体得以去除；(3)半干脱酸塔出口烟气在进入布袋除尘器前，向烟道中喷射活性炭，对烟气中的重金属(医疗废物中沸点低于燃烧温度的重金属，在燃烧过程中蒸发至烟气中；沸点高于燃烧温度的重金属则残存于灰渣中)和二恶英类物质进行吸附，使其从烟气中脱除；(4)烟气进入布袋除尘器，在布袋除尘器中，烟气中存在的颗粒物(如粉尘、石灰与酸性气体反应后生成的物质、被活性炭吸附的重金属及二恶英类物质等)被滤袋拦截，随滤袋的清灰操作，一并从滤袋上脱落，以飞灰的形式排出；(5)布袋除尘器出口烟气在引风机的作用下从烟囱排放至大气。
根据附图6，本发明燃油系统的流程为了防止医疗在焚烧过程中出现低于850℃的工艺要求，故采用辅助燃烧备用手段，轻柴油通过运输车进入厂区后，将轻柴油输送至轻油罐内，轻油罐内的轻柴油通过轻油泵被提升至日用油箱中，日用油箱中的轻柴油依靠重力作用分别进入回转窑燃烧器和二燃室燃烧器，通过燃烧器将轻柴油喷入炉膛。燃烧器为一体化型式，多余的轻柴油通过回流管回至日用油箱中。
根据附图7，本发明压缩空气系统主要设备为空气压缩机、缓冲罐、储气罐、过滤器、干燥机。
空气通过空气压缩机被压缩后，依次进入缓冲罐、过滤器、干燥机、过滤器和储气罐，压缩空气通过过滤器和干燥机后，使空气得以清洁和干燥，储气罐可以保证用气设备的稳定供气量和供气压力。本项目的主要用气设备包括除尘器、急冷塔、干式脱酸塔和仪表用气等。
自动化控制是医疗废物焚烧处理厂运行控制的重要手段，为了确保焚烧处理工艺稳定、经济运行并严格达到环境保护的要求，本发明自控系统采用了澳大利亚CIT公司MOX及德国西门子公司SIMATIC S7-400的DCS自动控制集散控制系统。
权利要求1.一种医疗垃圾焚烧工艺的系统设备，适用于各类医疗垃圾的高温焚烧处理，系统设备包括进料机构、焚烧炉、余热锅炉、急冷塔、烟气净化装置，其特征在于所述的进料机构采用存放垃圾的周转箱自动翻转进料，焚烧炉采用回转窑、炉排和二燃室组合式焚烧炉，余热锅炉产生蒸汽，高温烟气通过急冷塔，并设有烟气净化处理达标排放的半干法脱硫反应器和布袋除尘器。
2.根据权利要求1所述的医疗垃圾焚烧工艺的系统设备，其特征在于所述的进料机构存放垃圾的周转箱自动翻转进料，采用周转箱导轨液压装置输送到一定位置自动翻转并回复，然后退出；流程经过设备周转箱、升降机、进料间、水平输送机A、倾翻装置、溜槽、进料口、溜槽翻板、推料装置、间板、回转窑、清洗垃圾箱、水平输送机B、升降机和清洗储存。
3.根据权利要求1所述的医疗垃圾焚烧工艺的系统设备，其特征在于所述的焚烧炉采用回转窑、炉排和二燃室组合式焚烧炉，回转窑在前，二燃室在后，炉排在下构成组合式焚烧炉。
4.根据权利要求1所述的医疗垃圾焚烧工艺的系统设备，其特征在于所述的烟气净化系统急冷塔、半干法脱硫反应器和布袋除尘器组合系统，系统中除有防止二恶英再合成的急冷装置外，还有石灰浆供应装置、冷却水供应系统及飞灰输送、储存系统。
5.根据权利要求1所述的医疗垃圾焚烧工艺的系统设备，其特征在于所述的布袋除尘器的过滤材料采用耐酸、耐碱、防水解、耐高温的PTFE表面过滤材料。
6.根据权利要求1所述的医疗垃圾焚烧工艺的系统设备，其特征在于所述系统设备组成一个自动化控制系统，该自控系统应用了澳大利亚CIT公司MOX及德国西门子公司SIMATIC S7-400的DCS自动控制集散控制系统，自控系统中分为进料系统、焚烧系统、余热利用系统、烟气净化系统、锅炉给水系统、压缩空气系统。
专利摘要本实用新型为一种医疗垃圾焚烧工艺的系统设备，适用于各类医疗垃圾的处理，系统设备包括进料机构、焚烧炉、余热锅炉、急冷塔、烟气净化装置，其特征在于所述的进料机构采用周转箱自动翻转进料，焚烧炉采用回转窑、炉排和二燃室组合式焚烧炉，余热锅炉产生蒸汽，高温烟气通过急冷塔，并经过半干法烟气净化组合工艺后排放。本实用新型的优点是周转箱自动翻转进料以及整个焚烧过程均在充分密闭的条件下进行，无任何外泄情况发生，有效防止有害物质和恶臭对周围操作环境的污染；回转窑+炉排+二燃室组合式焚烧炉对医疗废物的品种和热值均具有较好的适应性，回转窑出口处炉排的设置，可以有效保证医疗废物焚烧产生炉渣的热灼减率，实现炉渣的无害化处理，急冷系统的采用则避免了二恶英产生的温度区域，烟气净化采用的半干法脱酸、除尘，排放满足国家法规要求。
文档编号F23G5/00GK2926833SQ200620043680
公开日2007年7月25日 申请日期2006年7月6日 优先权日2006年7月6日
发明者刘建华 申请人:上海金州环境工程有限公司