一种医疗废物处理系统的制作方法

本发明涉及危险固体废弃物处理技术领域，更具体地说是一种医疗废物处理系统。

背景技术：

医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其它相关活动中产生的具有直接或者间接感染性、毒性以及其它危害性的废物。医疗废物中可能含有大量病原微生物和有害化学物质，甚至会有放射性和损伤性物质，因此，若医疗废物处理不当，可能会引起疾病传播、污染水体等卫生和环境问题。

为此，我国颁布了国务院第380号令《医疗废物管理条例》，对医疗废物的收集、分类、储存、运送、处置及监管进行了明确的规范化管理。条例明确规定医疗废物由医疗机构负责收集分类，由各地建立集中处置中心负责运送和集中处置。

目前各地医废处置中心采用的处理技术，主要是焚烧法（占50%）和高温蒸汽法（占44%）。焚烧法是利用高温氧化法对医疗废物进行分解、炭化的过程。焚烧法能够对医废进行较大程度减容，处理效率高，被各集中处理中心广泛采用。然而，由于医废成分复杂，现有的焚烧工艺通过直接对粉碎后的医废颗粒进行焚烧处理，焚烧过程中易因为焚烧不充分或医废本身特性，产生有害物质，随废气排放到空气中对周围环境产生二次污染，如二恶英等。

近些年来，医废的高温蒸汽处理法逐渐得到推广应用。高温蒸汽法即是利用高温蒸汽，对医疗废物进行高温灭菌的工艺，灭菌后的医废作为生活垃圾处理。虽说高温蒸汽工艺可以对医废进行批量处理，然而工艺过程会产生较多的复杂化学物质和臭味排放，对周边环境造成较大影响。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术中存在的缺陷，提供一种医疗废物处理系统，即能高效处理医疗废物，还能减少有害物质的排放，降低对环境的污染。

为实现上述目的，本发明通过以下技术方案得以实现：一种医疗废物处理系统，包括，处理容器，用于对医疗废物中的污染物和病原体进行降解和灭菌，设有加热装置；氧化液调配容器，用于配置芬顿试剂、与处理容器之间通过进料管道相连；焚烧炉，用于焚烧芬顿反应液和容器中残留的灭菌废气，与处理容器或氧化液调配容器相通；冷却管道，用于快速冷却从焚烧炉排出的高温气体，与焚烧炉排气口相连，内设喷淋头。

采用上述技术方案，该系统可以利用芬顿反应并加温将医疗废物中的污染物和细菌除去，芬顿反应后的反应液通过焚烧炉喷射式燃烧，燃烧充分，减少了有害物质的排放，降低了对环境的污染。

本发明进一步优选方案为：所述处理容器为反应釜，反应釜上端部设有进料口，侧面设有出料口，进料口和出料口均设有密封盖；所述进料口上方设有破碎装置，破碎装置包括加料斗和至少一对用于将医疗废物粉碎成颗粒的破碎轧辊，所述破碎轧辊设于加料斗内。

采用上述技术方案，发明破碎装置将医疗废物破碎成颗粒可以增加医疗废物与芬顿试剂的接触面积，进而增加反应速度。

本发明进一步优选方案为：所述反应釜上方设有一对滑轨，滑轨一端延伸至出料口，所述加料斗通滑轮于滑轨上滑动；在加料时，加料斗位于进料口正上方，进料口上的密封盖打开。如此可以方便加料。

本发明进一步优选方案为：所述进料管道内设有用于将芬顿试剂抽入反应釜中的高压进料循环泵，进料管道上设有用于对管道内液体进行加热的加热器；所述高压进料循环泵与反应釜之间设有单向阀，高压进料循环泵工作时，液体依次经高压进料循环泵和单向阀流入处理容器内。

采用上述技术方案，单向阀防止回流，加热器用以对芬顿试剂预热。

本发明进一步优选方案为：所述反应釜呈圆筒状，反应釜内底部设有滤板，反应釜底面连有三通回流管道，三通回流管道的入口与反应釜底部相连，三通回流管道的一出口经高压进料循环泵连通进料管道并与反应釜实现回流，三通回流管道的另一出口与氧化液调配容器相通，三通回流管道上设有过滤器和若干阀门；进料管道的出口位于反应釜的环形侧壁上并与反应釜的环形侧壁相切。

采用上述技术方案，在循环的过程中，由于进料管道的出口与反应釜的环形侧壁相切，使得从进料管道出口出来的芬顿试剂在反应釜内形成漩涡，再从漩涡底部进入回流管道，而医疗废物颗粒便随漩涡再旋转的过程中不断的翻转，起到了搅拌的作用，加速了芬顿反应过程。

本发明进一步优选方案为：所述反应釜上设有冷凝管道，冷凝管道一端口与反应釜上端相通，另一端口设有气液分离器，气液分离器的液相出口与氧化液调配容器相连，气液分离器的气相出口与焚烧炉相连。

采用上述技术方案，一方面调节气压控制反应釜的温度，另一方面还可以循环利用反应釜内的蒸汽。

本发明进一步优选方案为：所述氧化液调配容器上分别管道连接一过氧化氢贮存罐和一亚铁贮存罐；两贮存罐与氧化液调配容器相连的管道上均设有阀门和用于在加料时调节流量大小、方便控制添加剂量的加料计量泵。

本发明进一步优选方案为：所述焚烧炉内设有喷头，焚烧炉外设有用于辅助喷头雾化燃油和芬顿反应液的空气压缩装置。

本发明进一步优选方案为：所述冷却管道出口端设有吸收塔，吸收塔内设有填充物，填充物下方有集水槽，填充物上方设有第一喷淋头，所述冷却管道内设有第二喷淋头，集水槽经一水泵分别与第一喷淋头和第二喷淋头管道连接。

采用上述技术方案，循环利用冷却水，节约水资源。

本发明进一步优选方案为：所述吸收塔出口处设有烟囱，烟囱与吸收塔之间设有用于加速排气的高温风机。

综上所述，本发明具有以下有益效果：利用芬顿试剂降解污染物并加热杀菌，同时对使用后的芬顿试剂喷射式燃烧处理，使其燃烧充分，相比于现有的直接焚烧医疗废物的处理方式，本方案即能灭菌，还能减少有害物质的排放，降低对环境的污染。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：1、破碎轧辊；2、加料斗；3、滑轨；4、处理容器；41、进料口；42、出料口；43、滤板；44、过滤器；45、气液分离器；5、氧化液调配容器；51、过氧化氢贮存罐；52、亚铁贮存罐；53、高压进料循环泵；54、单向阀；55、加热器；6、焚烧炉；61、空气压缩装置；7、冷却管道；8、吸收塔；81、填充物；82、集水槽；83、第一喷淋头；84、第二喷淋头；85、烟囱；86、高温风机；9、真空泵。

具体实施方式

以下结合附图对本发明作进一步详细说明。

本实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。

如图1所示，示出了一种医疗废物处理系统，包括主要处理容器4、氧化液调配容器5、焚烧炉6和冷却管道7。

处理容器4，用于对医疗废物中的污染物和病原体进行降解和灭菌，设有加热装置。氧化液调配容器5，用于配置芬顿试剂、与处理容器4之间通过进料管道相连。焚烧炉6，用于焚烧芬顿反应液和容器中残留的灭菌废气，与处理容器4或氧化液调配容器5相通。冷却管道7，用于快速冷却从焚烧炉6排出的高温气体，与焚烧炉6排气口相连，内设喷淋头。

处理容器4为反应釜，反应釜上端部设有进料口41，侧面设有出料口42，进料口41和出料口42均设有密封盖。进料口41上方设有破碎装置，破碎装置包括加料斗2和至少一对用于将医疗废物粉碎成颗粒的破碎轧辊1，破碎轧辊1设于加料斗2内。

为了方便在加料后快速关闭密封盖，反应釜上方设有一对滑轨3，滑轨3一端延伸至出料口42，加料斗2通过滑轮于滑轨3上滑动。在加料时，进料口41上的密封盖打开，加料斗2移动至进料口41的正上方，破碎装置再开始工作。

氧化液调配容器5上分别管道连接一过氧化氢贮存罐51和一亚铁贮存罐52；两贮存罐与氧化液调配容器5相连的管道上均设有阀门和用于在加料时调节流量大小、方便控制添加剂量的加料计量泵。

进料管道内设有用于将芬顿试剂抽入反应釜中的高压进料循环泵53，进料管道上设有用于对管道内液体进行加热的加热器55；高压进料循环泵53与反应釜之间设有单向阀54，高压进料循环泵53工作时，液体依次经高压进料循环泵53和单向阀54流入处理容器4内。

反应釜呈圆筒状，反应釜内底部设有滤板43，反应釜底面连有三通回流管道，三通回流管道的入口与反应釜底部相连，三通回流管道的一出口经高压进料循环泵53连通进料管道并与反应釜实现回流，三通回流管道的另一出口与氧化液调配容器5相通，三通回流管道上设有过滤器44和若干阀门；进料管道的出口位于反应釜的环形侧壁上并与反应釜的环形侧壁相切。

反应釜上设有冷凝管道，冷凝管道一端口与反应釜上端相通，另一端口设有气液分离器45，气液分离器45的液相出口与氧化液调配容器5相连，气液分离器45的气相出口与焚烧炉6相连。为了方便在灭菌完成后排尽容器内的灭菌废气（残余气体），气液分离器45的气路出口与焚烧炉6之间还设有用于抽真空的真空泵9。真空泵9出气口也与焚烧炉6相连。在抽真空的同时医废残留物因负压而极速干燥并降温。

焚烧炉6外连接有用于向炉内提供长明火源的燃烧器，该燃烧器所用燃料可以是燃油或者天然气。焚烧炉6燃烧室内一端设有以压缩空气辅助雾化的灭菌废液喷雾器，灭菌废液喷雾器和空气压缩装置61相连。灭菌后废气直接通入焚烧炉6的燃烧室，而芬顿反应废液经压缩空气在喷嘴内雾化后进入燃烧室，可燃物质在燃烧器长明火的助燃下产生大量热量，使焚烧炉6燃烧室的内部温度升高到850-1200℃，所有的可燃物在此温度下快速氧化分解。燃烧室内空气的补充，由补氧风机鼓风，通过出炉口换热器被加热到一定温度后，经风管向燃烧室，以外圆切线方向吹入，在燃烧室造成螺旋形的旋转风，与燃烧物料一起在炉内以水平轴为中心旋转的同时向燃烧室出炉口运动，保证燃烧物在燃烧室停留时间大于2秒。

冷却管道7内部设置有1-6个第二喷淋头84，向管道的高温尾气喷水，以使高温尾气迅速降温。

冷却管道7出口端设有吸收塔8，吸收塔8内设有填充物81，填充物81可以是拉西环或类似填料，用以增加高温气体和水在吸收塔8内的接触面积，以便增加对高温气体的降温效果。填充物81下方有集水槽82，填充物81上方设有第一喷淋头83，集水槽82经一水泵分别与第一喷淋头83和第二喷淋头84管道连接。如此可以循环使用冷却水，节约水资源。集水槽内设有自动液位计，由自来水管自动补水。

吸收塔8出口处设有烟囱85，烟囱85与吸收塔8之间设有用于加速排气的高温风机86。

本发明具体工作过程如下：

将180kg医疗废物放入加料斗2中，用破碎轧辊1将其破碎成颗粒，并从加料斗2上落入处理容器4内的滤板43上。

过氧化氢贮存罐51中，将30l浓度为50%(w/w)的过氧化氢溶液通过加料泵注入到氧化液调配容器5。亚铁贮存罐52中，将3克七水合硫酸亚铁溶解在10l水中，通过加料泵注入氧化液调配容器5中，并加入水到600l。同时用醋酸调节氧化液调配容器5的溶液ph值到4-5。

除放空阀外（放空阀设置在气液分离器45的气相出口上），关闭处理容器4各个出入口和阀门，启动高压进料循环泵53和加热器55，边加热边往处理容器4内注入芬顿试剂，待芬顿试剂注入后，关闭放空阀，打开过滤器44上的阀门，并切断高压进料循环泵53与氧化液调配容器5之间的阀门，开启三通回流管道上直接到高压进料循环泵53的阀门。由于处理容器4中注入了芬顿试剂同时因加热而温度上升，因此处理容器4内的气压升高，在打开过滤器44上的阀门时，处理容器4内的芬顿试剂受处理容器4内部气压作用经回流管道进入高压进料循环泵53又不断地将氧化液重新注入处理容器4内。试剂溶液在不断地循环过程中，温度不断的升高。

同时，在循环的过程中，由于进料管道的出口与反应釜的环形侧壁相切，使得从进料管道出口出来的芬顿试剂在反应釜内形成漩涡，再从漩涡底部进入回流管道，而废物颗粒便随漩涡再旋转的过程中不断的翻转，起到了搅拌的作用（也即扰动），加速了芬顿反应过程。

随着加热过程，容器内温度逐步上升到100度时，保温并氧化液循环20分钟，（在循环的过程中向氧化液调配容器5添加过氧化氢作补充用）关闭过氧化氢加料泵通往氧化液调配容器5的阀门，开启过氧化氢直接注入回流管的阀门，向回流管中直接注入30l浓度为50%(w/w)的过氧化氢溶液，以弥补芬顿反应过程中过氧化氢的消耗，继续保温循环20分钟。

启动焚烧炉6，启动燃烧器，直到850-1200℃温度的正常工作状态。在保温循环20分钟后，停止加热。将压缩空气注入处理容器4，将反应后的芬顿反应液全部排入氧化液调配容器5暂存。当全部氧化液进入氧化液调配容器5后，关闭压缩空气，关闭过滤器44前阀门。关闭废气直接进入焚烧炉6的阀门，启动真空泵9，开启真空泵9前后阀门，对处理容器4进行抽真空。随着真空度的提高，处理容器内部医废残渣中水分挥发，温度下降。当温度低于50℃时，关闭真空泵9前后阀门，关闭处理容器4顶部放气阀，开启废气直接进入焚烧炉6的阀门，开启真空泵9前后阀门。开启处理容器4顶部放空阀，打开处理容器4出料口42，取出已处理的医疗废物颗粒。