一种可移动高温等离子体医疗废弃物处置方舱的制作方法

本实用新型属于医疗废弃物处置技术领域，特别涉及一种可移动高温等离子体医疗废弃物处置方舱。

背景技术：

目前，我国医疗废物的产量不断增大，因其具有分布分散，产量较小，成分复杂等特点，且医疗废物属于危险废物，具有极高的传染性和危险性。逐步严格的卫生管理规定和公众对传染病的日益关注，使得对医疗废物的无害化、减量化处置越来越重要。

对于一些特殊的医院，例如传染病医院，产生的医疗废物通过集中转运至医疗废物处理中心处理时，对整个转运过程中的人员生命健康造成极大的威胁。因此，有必要研发一套就地处置医疗废物的装置，定期将此装置转运至现场进行处理。同时，如果短期内爆发公共卫生健康事件，由于医院短时间内的医疗废物指数性暴增，超出当地的医疗废物集中处理能力时，具有移动能力的涉疫医疗废弃物处置系统可以极大解决上述难题。

目前而言，具有移动能力的医疗废弃物处置系统产品较少，采用的主要技术路线有以下几种：

(1)高温蒸煮杀菌技术

该技术通过对医疗废弃物进行高温蒸煮，杀灭医疗废弃物中的细菌、病毒及活体物质，成为一般废弃物再通过其它方式进行二次处理。虽然这种技术可以达到杀菌灭活的目的，但对医疗废弃物的并无减量功能，甚至由于蒸煮过程中加入水分，进一步增加体积重量，需要二次处理；同时在蒸煮会使医疗废弃物散发出极大的臭味，对周围人群产生危害及不适；同时产生大量废水，将带有医疗药物的废水流入地下，造成严重的二次污染。

(2)微波灭菌技术

该技术通过微波方式对医疗废弃物进行灭菌处理，与高温蒸煮杀菌技术类似，只能将医疗废弃物进行灭菌，并不能进行减量，还需要进行二次处置。另外受限于移动式系统较小的空间，往往微波处置的电源体积有一定的制约，从而功率无法做到很大，因此会出现对体积较大的医疗废弃物微波穿透能力不足，甚至导致无法将靠近内部的废物病菌杀灭。

(3)焚烧技术

焚烧技术目前是通过转窑等焚烧设备，利用柴油燃烧机对医疗废弃物进行焚烧的方法，该技术的优势是可以将医疗废弃物进行减量化和灭菌，相较于前两种技术有所进步。但其缺点是由于燃烧温度较低(一般为1000℃以下)，处理速度较慢，且在燃烧过程中通入大量空气，会产生大量的二噁英、呋喃、氮氧化物等有害气体，危害周围人群身体健康；同时部分大分子无机物不能有效反应，直接排出后会产生大量浓烟和异味，影响附近正常生活和生产。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种可移动高温等离子体医疗废弃物处置方舱，以解决上述问题。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

本实用新型提供了一种可移动高温等离子体医疗废弃物处置方舱，包括舱体及处置系统，舱体为方舱，舱体中设置有处置区，处置系统设置在舱体的处置区中；

处置系统包括提料装置、等离子体气化熔融炉、空气电弧等离子体炬、捞渣装置、二燃室段、空气压缩机、急冷脱酸塔、除尘器、羟基发生器及烟囱；

提料装置设置在等离子体气化熔融炉的进料口处，等离子体气化熔融炉用于对医疗废弃物进行等离子体气化分解处理；空气电弧等离子体炬设置在等离子体气化熔融炉上，用于提供等离子体射流；空气电弧等离子体炬的空气进口与空气压缩机的的出口连接；

捞渣装置设置在等离子体气化熔融炉的排渣口处，等离子体气化熔融炉的烟气出口与二燃室段的烟气进口连接；二燃室段的烟气出口与急冷脱酸塔的烟气进口连接；二燃室段的空气进口与空气压缩机的出口连接；急冷脱酸塔的烟气出口与除尘器的烟气进口连接，除尘器的烟气出口与羟基发生器的烟气进口连接，羟基发生器的烟气出口与烟囱连接。

进一步的，处置系统还包括冷水机组及冷却水箱；冷却水箱包括第一路进水口、第一路出水口、第二路进水口及第二路出水口，第一路出水口与空气电弧等离子体炬的冷却水进水管路连接，第一路进水口与空气电弧等离子体炬的出水管路连接；第二路进水口与冷水机组的冷却水出水口连接，第二路出水口与冷水机组的进水口连接。

进一步的，舱体中还设置有控制区；控制区为独立空间，控制区设置有保温壁面；控制区中设置有控制系统；

控制系统包括配电柜、控制柜、控制台及等离子体炬电源，配电柜与外接电源连接，配电柜分别与处置系统、控制柜、控制台及等离子体炬电源连接，控制柜的一端与处置系统连接，另一端与控制台连接，等离子体炬电源与空气电弧等离子体炬连接。

进一步的，提料装置采用提料机。

进一步的，处置系统还包括引风机，引风机设置在羟基发生器与烟囱之间，引风机的一端与羟基发生器连接，另一端与烟囱连接；急冷脱酸塔连接有碱液储箱，碱液储箱用于储存碱液，碱液储箱的出口端与急冷脱酸塔连接。

进一步的，处置系统还包括燃烧机及储油箱，燃烧机的出口与等离子体气化熔融炉的尾部端口连接，储油箱的出油口与燃烧机的进油口连接。

进一步的，空气压缩机的出口设置有稳压罐。

进一步的，还包括控制区空调系统，用于对控制区的空气环境进行改善调节；控制区空调系统包括空调内机和空调外机，空调内机安装在控制区，空调外机安装在处置区。

进一步的，舱体采用长方体型集装箱。

与现有技术相比，本实用新型有以下技术效果：

本实用新型与现有处置技术相比，高温等离子体气化熔融技术是利用百千瓦级电弧空气等离子体炬产生的高温高速等离子体射流，在等离子体气化熔融炉内形成1200℃以上的高温还原性氛围，炉内的高能量密度和高温度使得废弃物反应速度加快，将有机物迅速气化分解为co、h2、ch4等小分子气体，不依赖自由基的存在，可以更有效的分解有机物而不产生二噁英；同时将无机物熔融成为玻璃体，不存在飞灰，避免了二次污染，实现了有毒有害物质的完全无害化处理，有机物焚毁率高达99.99％以上，是目前公认的减容效果最显著、无害化最彻底、资源化程度最高的废弃物处理技术。对于处理医疗废弃物而言，其优点包括：

(1)减容率超高，对于医疗废弃物减容率可达95％以上；

(2)高温和高活性双重作用，医疗废弃物迅速反应，处理速度快；

(3)大分子有机物气化为小分子气体，不产生浓烟和异味；

(4)处理彻底、不污染空气、水源和周边环境。

本实用新型可移动高温等离子体医疗废弃物处置方舱作为一种同时适用于日常和应急的医疗废弃物处置装置，进行精细设计、合理布局，在箱集装箱内实现高温等离子体医疗废弃物处置系统所有设备、辅助装置、动力装置和测控装置的布设，具备装载于集装箱车辆或大型医疗船的能力。在充分发挥高温等离子体气化熔融技术处置医疗废弃物速度快、减容率高、零污染特点的同时，实现可机动和就地处置的能力。

附图说明

图1为本实用新型结构主视图；

图2为本实用新型结构两侧视图；

图3为本实用新型外形图；

图4为系统结构框图

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型进一步说明：

如附图1-4所示，本实用新型提供了一种可移动高温等离子体医疗废弃物处置方舱，包括舱体、处置系统、控制系统及控制区空调系统；舱体为长方体型的方舱，方舱的外立板和顶板均采用可拆卸连接；舱体中设置有处置区及控制区，处置系统设置在舱体的处置区中，控制系统设置在舱体的控制区中；处置系统用于对医疗废弃物进行无害化处理，控制系统与处置系统连接，用于对处置系统进行监控控制；控制区为独立空间，控制区设置有保温壁；控制区空调系统用于调节控制区的空气环境。

处置系统包括提料装置1、等离子体气化熔融炉2、空气电弧等离子体炬3、燃烧机4、捞渣装置5、二燃室段6、急冷脱酸塔7、储油箱8、除尘器9、羟基发生器10、冷水机组11、空气压缩机12、稳压罐13、冷却水箱14、碱液储箱15、引风机16及烟囱17。

等离子体气化熔融炉2用于对医疗废弃物进行等离子体气化分解处理，提料装置1设置在等离子体气化熔融炉2的进料口处，用于对待处理医疗废弃物提升至等离子体气化熔融炉2中；空气电弧等离子体炬3设置在等离子体气化熔融炉2上，用于提供等离子体射流；空气电弧等离子体炬3的空气进口与空气压缩机12连接。

捞渣装置5设置在等离子体气化熔融炉2的排渣口处，等离子体气化熔融炉2的烟气出口与二燃室段6的烟气进口连接，通过设置二燃室段6，实现了对等离子体气化熔融炉的上部燃烧区域的空间进行扩展，确保了处理物及气化分解产生的烟气进行充分燃烧，有效降低了等离子体气化熔融炉的结构尺寸；二燃室段6的烟气出口与急冷脱酸塔7的烟气进口连接，二燃室段6的空气进口与空气压缩机12连接；急冷脱酸塔7的烟气出口与除尘器9的烟气进口连接，除尘器9的烟气出口与羟基发生器10的烟气进口连接，羟基发生器10的烟气出口与烟囱17连接。

空气压缩机12用于为空气电弧等离子体炬3及二燃室段6提供空气，空压压缩机26的出口与稳压罐13的进口连接，稳压罐13用于对空气压缩机12产生的压缩空气进行稳压，稳压罐13的第一出口与空气电弧等离子体22的空气进口连接，稳压罐13的第二出口与二燃室段6的空气进口连接。

燃烧机4设置在等离子体气化熔融炉2上，燃烧机4的出口与等离子体气化熔融炉2的尾部端口连接，燃烧机4用于为等离子体气化熔融炉2的烘炉初始阶段提供低能量密度热量，或在待处理有机废液的处理量较大或被处理物热值较低时，提供部分能量，实现了对等离子体气化熔融炉2的辅助供能；燃烧机4的进油口与储油箱8的出油口连接，储油箱8用于储存燃油。

冷却水箱14用于装载去离子水，冷却水箱14包括第一路进水口、第一路出水口、第二路进水口及第二路出水口；第一路出水口与空气电弧等离子体炬3的冷却水进水管路连接，第一路进水口与空气电弧等离子体炬3的出水管路连接；第二路进水口与冷水机组11的冷却水出水口连接，第二路出水口与冷水机组11的进水口连接；冷水机组11用于对去离子水进行冷却，并将换热后的水温降至适宜温度，通过冷却水箱14将冷却水通入空气电弧等离子体炬进行换热，确保了空气电弧等离子体炬3保持适宜的工作温度。

碱液储箱15用于储存碱液，碱液储箱15的出口端与急冷脱酸塔7连接。

引风机16设置在羟基发生器10与烟囱17之间，引风机16的一端与羟基发生器10连接，另一端与烟囱17连接。

控制系统包括配电柜19、控制柜20、等离子体炬电源21及控制台22，配电柜19与外接电源连接，配电柜19分别与处置系统、控制柜20及控制台22连接，控制柜20的一端与处置系统连接，另一端与控制台22连接；等离子体炬电源21的一端与配电柜19连接，另一端与空气电弧等离子体炬连接，等离子体炬电源21用于将配电柜输出的电能转化为空气电弧等离子体炬所需的电能形式。

控制柜20与处置系统中的各个设备及仪器仪表相连接，用于对处置系统中的各个设备及仪器仪表进行控制和监测处置运行状态，控制台22与控制柜20连接用于人工观测运行状态，并向控制柜20输入操作指令。

控制区空调系统包括空调内机和空调外机，空调内机安装在控制区，空调外机安装在处置区，用于对控制区的空气环境进行改善调节；空调内机用于对控制区的温湿度进行调控，确保电气设备和人员处于适宜的空气环境中，空调外机设置在控制区的保温壁面外侧，空调外机设置在引风机的上方。

本实用新型还提供了一种可移动高温等离子体医疗废弃物处置方舱的处置方法，包括以下步骤：

1)将处置方舱运送至所需处理的场地，除去方舱外立面和顶面后，将外部供电电缆、供水水管、排水水管进行连接，并进行必要检测，完成准备工作；

2)开机阶段，打开引风机提供系统空气动力及负压环境；

3)由柴油燃烧机提供热能对等离子体气化炉进行烘炉，将气化炉内温度提升至800℃左右；

4)开启空气电弧等离子体炬，将等离子体气化熔融炉内温度提升至1200℃以上，完成处理前准备工作；

5)提料机将医疗废弃物提升投送至等离子体气化熔融炉入料口内；

6)医疗废弃物在等离子体气化熔融炉中下部完成反应：①有机物气化分解为co、h2、ch4等小分子气体，在引风机的作用下向上部移动；②少量无机物在气化熔融炉底部进行熔融，并由排渣口排出等离子体气化熔融炉；

7)无机物熔浆由排渣口排出炉外后进入捞渣装置进行水淬回收；

8)co、h2、ch4等小分子气体进入等离子体气化熔融炉上部和二燃室段，并跟由空压机产生的空气进行混合燃烧，形成以水蒸气和co2为主的1000℃左右的烟气；

9)烟气进入急冷脱酸塔，由喷头喷入碱液，实现两部分作用：①迅速将烟气由1000℃降至200℃，避开二噁英复合区间；②碱液与少量酸性气体反应将其脱除；

10)急冷脱酸后的烟气进入布袋除尘器出去其中夹杂的灰尘；

11)除尘后的烟气进入羟基发生器进行残余带有少量气味有机物和氮氧化物的脱除；

12)经由引风机送入烟囱排出洁净尾气。

实施例

本实施例提供了一种可移动高温等离子体医疗废弃物处置方舱，包括舱体、提料模块、气化熔融模块、后处理模块和控制模块；舱体内分为设备区和控制区，提料模块、气化熔融模块和后处理模块均设置在设备区，提料模块、气化熔融模块和后处理模块依次连接，控制模块设置在控制区；

气化熔融模块包括等离子体气化熔融炉、空气电弧等离子体炬、燃烧机和二燃室段；空气电弧等离子体炬设置在等离子体气化熔融炉上，燃烧机连接等离子体气化熔融炉，等离子体气化熔融炉上部连接有二燃室段的一端，二燃室段的另一端连接后处理模块；等离子体气化熔融炉的顶部设置有进料口，进料口与提料模块连接；

后处理模块包括急冷脱酸塔、布袋除尘器和羟基发生器；急冷脱酸塔的入口连接二燃室段，急冷脱酸塔的出口连接布袋除尘器，布袋除尘器连接羟基发生器；高温等离子体气化熔融技术是利用百千瓦级电弧空气等离子体炬产生的高温高速等离子体射流，在等离子体气化熔融炉内形成1200℃以上的高温还原性氛围，炉内的高能量密度和高温度使得废弃物反应速度加快，将有机物迅速气化分解为co、h2、ch4等小分子气体，不依赖自由基的存在，可以更有效的分解有机物而不产生二噁英；同时将无机物熔融成为玻璃体，不存在飞灰，避免了二次污染，实现了有毒有害物质的完全无害化处理，有机物焚毁率高达99.99％以上，是目前公认的减容效果最显著、无害化最彻底、资源化程度最高的废弃物处理技术。

可移动高温等离子体医疗废弃物处置方舱的处理效率更高、减容率更高、零污染排放；将固体危险废弃物处置领域公认的等离子体处置技术进行小型化和针对性设计，将原本体积较大的系统布置在一个40英寸高箱集装箱(12000mm(长)×2400mm(宽)×3000mm(高))内，便于车载、船载等方式移动。

控制模块包括配电柜、控制柜、等离子体炬电源和控制台；等离子体炬电源连接配电柜，控制柜连接等离子体炬电源、提料模块、气化熔融模块以及后处理模块，控制台连接控制柜。

提料模块为提料机，等离子体气化熔融炉底部设置有捞渣装置。

燃烧机为柴油燃烧机，燃烧机连接有柴油储罐，柴油储罐设置在急冷脱酸塔和布袋除尘器之间，放置于壳体内底板上固定的钢制高架上，柴油储罐外侧设置有安全钢笼。

空气电弧等离子体炬连接有冷水机组和去离子水箱，冷水机组为空气电弧等离子体炬提供冷却水；去离子水箱储存空气电弧等离子体炬用的去离子冷却水；冷水机组设置在提料模块侧面；去离子水箱设置在急冷脱酸塔的侧面。

空气电弧等离子体炬和二燃室段均连接有空气压缩机，空气压缩机的出口上设置有稳压罐；空气压缩机设置在等离子体气化熔融炉的侧面。

急冷脱酸塔连接有碱液储箱；羟基发生器连接有引风机，引风机连接烟囱；碱液储箱设置在去离子水箱上；烟囱设置在布袋除尘器侧面。

壳体为长方体形密封壳体。

主要工艺过程如下：

(1)将处置方舱运送至所需处理的场地，除去方舱外立面和顶面后，将外部供电电缆、供水水管、排水水管进行连接，并进行必要检测，完成准备工作；

(2)开机阶段，打开引风机提供系统空气动力及负压环境；

(3)由柴油燃烧机提供热能对等离子体气化炉进行烘炉，将气化炉内温度提升至800℃左右；

(4)开启空气电弧等离子体炬，将等离子体气化熔融炉内温度提升至1200℃以上，完成处理前准备工作；

(5)提料机将医疗废弃物提升投送至等离子体气化熔融炉入料口内；

(6)医疗废弃物在等离子体气化熔融炉中下部完成反应：①有机物气化分解为co、h2、ch4等小分子气体，在引风机的作用下向上部移动；②少量无机物在气化熔融炉底部进行熔融，并由排渣口排出等离子体气化熔融炉；

(7)无机物熔浆由排渣口排出炉外后进入捞渣装置进行水淬回收；

(8)co、h2、ch4等小分子气体进入等离子体气化熔融炉上部和二燃室段，并跟由空压机产生的空气进行混合燃烧，形成以水蒸气和co2为主的1000℃左右的烟气；

(9)烟气进入急冷脱酸塔，由喷头喷入碱液，实现两部分作用：①迅速将烟气由1000℃降至200℃，避开二噁英复合区间；②碱液与少量酸性气体反应将其脱除；

(10)急冷脱酸后的烟气进入布袋除尘器出去其中夹杂的灰尘；

(11)除尘后的烟气进入羟基发生器进行残余带有少量气味有机物和氮氧化物的脱除；

(12)经由引风机送入烟囱排出洁净尾气。