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回转窑式医疗废弃物焚烧处置系统开发与应用

2008-12-17 01:52 环卫科技网 作者:刘朝阳

摘要:概述了当前医疗废物处理的重要性及其常用的处置方法,介绍一种适用于医疗废弃物处置的回转窑式焚烧工艺。从回转窑焚烧炉的设备结构特点、整个处置系统的工艺流程特点及其排放指标的测试等三个方面详细阐述了回转窑式焚烧处置系统尤其适合医疗废物的处置,并有着广阔的应用前景。
关键词:回转窑;二燃室;急冷;尾气净化;二恶英
0概述
医疗废物是一种影响广泛、危害极大的特殊危险废弃物。这些比普通垃圾带菌量高出成百、上千倍的医疗废物,不仅含有大量的细菌病毒,还具有空间污染、急性传染和潜伏性传染的特征,如果不对其进行严格的处理,就会造成疾病传播,污染环境,严重危害人民的健康。目前各国政府越来越高度重视医疗废物的管理与处置,我国也相继出台和完善了一系列有关医废处置的法规标准,对全国医疗废物的处置进行了统筹规划,建立和完善了医疗废物全过程监管体系,并要求采用先进实用、成熟可靠技术,切实实现医疗废物的安全处置,以确保人民身体健康和环境安全。
目前国内外已有多种技术可用于医疗废物的最终处置,如高温焚烧(回转窑焚烧炉、热解焚烧炉、等离子体焚烧以及炉排炉等)、化学消毒、高温高压蒸汽灭菌、电磁波灭菌、卫生填埋等等。
这些处置技术除高温焚烧外都或多或少存在一些不足,如化学消毒不能处理挥发性有机化合物,化学药剂等,消毒效果难以保证,且产生的有毒废液容易造成二次污染;高温高压蒸汽消毒不能用于处理低放射性的、有机溶剂、化疗的、药理的和病理的废弃物,且处理规模小;电磁波灭菌不适于病理方面的废物处理;卫生填埋存在较大后患,有害物质容易泄漏造成环境二次污染等。而高温焚烧具有对医疗废物适用范围广、废物处理不需分拣和破碎、消毒杀菌彻底、使废物中的有机物转化为无机物、通过改善燃烧状态和严格的尾气净化,保证处理过程产生的二次污染物控制在标准范围内,处理后的废物减容减量比大、有关的标准规范齐全、技术成熟、安全可靠等多方面的优点。在目前所有可行的医废处置技术中,高温焚烧已成为当今医疗废物处理领域的主流技术,并且成为世界各国处理医疗废物所采用的主要方法。
高温焚烧技术中的回转窑式医废焚烧工艺属于垃圾热解—气体二次燃烧工艺的思路,即以较低的空气送至初燃室,使废物有机成分分解为可燃性气体,同时不致产生扬灰,降低颗粒物排放;可燃性气体再送至二燃室,在850℃以上高温氧化环境内焚烧,对有害有毒成分进行彻底破坏。这种焚烧工艺尤其适合医疗废物的处理,该技术利用筒体回转使得物料在窑内不断前进和输送的同时,还能够实现充分翻转、混合,从而组织焚烧炉的3T燃烧(温度、时间和湍流),使得该技术的适应性大大优于其他焚烧炉型技术。该技术优势还在于采用了两段焚烧机理,除了回转窑初燃室外,还专门设置了适合气体燃烧的二燃室,并采用燃油将烟温补燃至1100-1200℃,不仅可以实现废物99.9%的破坏率,还利于实现固体医疗废物、渗滤液等不同形态废物的综合处理,特别适用于病毒感染性医疗废物的高温破坏;同时降低了一次燃烧的温度,减少了排尘量,并有效防止熔渣现象的出现。
1.回转窑式焚烧炉的结构特点及其设计说明
1.1结构特点
回转窑式焚烧炉是由水泥回转窑演变而来,由窑体、支承、传动、密封等部件组成,其主体是一卧式并可旋转的圆柱型筒体,外壳用钢板卷制而成,内砌复合耐火保温材料,根据不同的工况和层面,采用硅酸盐、高铝及刚玉砖等不同材料,有较强的耐腐耐磨性能,耐温达1300℃。需处理的废弃物由高的一端(窑头部)进入窑内,随着筒体的转动缓慢的向窑尾部移动,窑体的转动使物料在燃烧的过程中与助燃空气充分接触,完成干燥、燃烧、燃烬的全过程,最后由尾部将燃烬的渣排出。窑内特有的扬料导料结构,使物料在窑内呈抛物状和不等速运动,加大了热交换,使工况更稳定。为保证窑体在微负压下运行和减小设备漏风对系统的影响,在窑体两端设计了鱼鳞片组合密封,实践证明该结构可使回转窑漏风率低于5%,强化了热解效果。窑体实现变频调速,可满足各种焚烧物在窑内需要不同停留时间的要求。
二燃室为一垂直于地面的圆柱型筒体,其主要作用是对回转窑内未燃烬的有害物质作进一步销毁。二燃室设有辅助燃烧器和独特的二次切向供风装置,以保证烟气在高温下同氧气充分接触和烟气在二燃室的滞留时间不低于2s,二燃室供风量的大小可根据其出口烟气的含氧量进行调整,真正意义上做到“3T”燃烧,有效去除二恶英。二燃室上部为烟气燃烧区,装有辅助燃烧器、看火孔和检修门。顶部设热电偶控制燃烧器工作,另配有紧急防爆烟囱,以备发生意外时确保人员和设备的安全。二燃室下部为灰渣燃烬区,采用水冷密封,燃烬的灰渣被水冷却后经埋刮板出渣机排出炉外。
1.2设计计算与说明
1.2.1医疗废物的特性计算
(1).医疗废物的收到基成份及热值(以南方某城市为例):

(2).医疗废物的堆积密度约按400kg/m3取用。
1.2.2回转窑式焚烧炉的主要技术参数(以日处理医废6t为例)

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