1 醫(yī)療廢物組成特性

醫(yī)療廢物是指醫(yī)院、診所、衛(wèi)生防疫、保健、檢驗(yàn)及其他與醫(yī)療衛(wèi)生有關(guān)的單位中產(chǎn)生的廢棄物的總稱。

1.1 醫(yī)療廢物的種類

各醫(yī)療單位所產(chǎn)生的醫(yī)療廢物的種類主要包括：感染性廢棄物、病理性廢棄物、細(xì)胞毒性廢棄物、遺傳毒性廢棄物、培養(yǎng)基、藥劑廢物、化學(xué)廢物、鋒利物及傳染病區(qū)生活垃圾等。

放射性廢物、含汞廢物、易爆廢物及甲級傳染性廢物另行處理。

1.2 醫(yī)療廢物的來源

（1）病房：主要為感染性廢物，如衣服、繃帶、石膏、手套、一次性注射器、輸液器、輸血器、血液、體液及各類排泄物等。

（2）手術(shù)室及外科系統(tǒng)病房：主要為解剖性廢物，如組織、器官、死胎、部分軀體、感染性廢物、血液、體液及血液與體液的污染物等。

（3）醫(yī)技科室：主要為感染性廢物、一次性物品、試劑、膠片沖洗液等。

（4）實(shí)驗(yàn)室：主要為病理性廢物、感染性廢物、試劑及損傷性廢物等。

1.3 醫(yī)療廢物的成分特性及熱值

鑒于國內(nèi)目前醫(yī)療廢物組成方面的資料還很不完善，成分特性數(shù)據(jù)分析差異與采集數(shù)據(jù)變化均較大，在目前情況下，醫(yī)療廢物在收集系統(tǒng)規(guī)范時，其質(zhì)量與發(fā)達(dá)國家仍有一定的差距，醫(yī)院的具體操作尚有待逐步規(guī)范。大醫(yī)院的收集分類比較規(guī)范，醫(yī)療廢物的質(zhì)量較好，而中小醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)療廢物中生活垃圾較多、分類質(zhì)量較差。工程設(shè)計(jì)時應(yīng)綜合考慮城市醫(yī)療條件、管理水平及醫(yī)務(wù)人員素質(zhì)等因素對醫(yī)療廢物的成分特性及熱值的影響。處理規(guī)模500kg/h的熱解焚燒系統(tǒng)，對于一般醫(yī)療廢物的低位熱值要求在2000kcal/kg以上；對于傳染性醫(yī)療廢物的低位熱值要求在4000kcal/kg以上。

2 熱解焚燒爐技術(shù)

我國目前大部分城鎮(zhèn)的醫(yī)院、門診、衛(wèi)生所等都還采用傳統(tǒng)的焚燒爐，即單一的燃燒室、沒有二燃燒室和尾氣凈化系統(tǒng)的簡單焚燒。由于這種醫(yī)療廢棄物焚燒不完全、不徹底，具有潛在危害的污染物有可能會重新進(jìn)入環(huán)境，這樣不僅危險物質(zhì)未能徹底處理，而且又帶來了更為嚴(yán)重的二次污染。

某公司引進(jìn)了荷蘭Montair Andersen b.v.公司成套醫(yī)療廢物熱解焚燒處理系統(tǒng)，可以提供從設(shè)計(jì)、制造、安裝到運(yùn)行調(diào)試等全套焚燒處理技術(shù)供應(yīng)和服務(wù)，并能夠確保處理效果和煙氣排放符合國家標(biāo)準(zhǔn)。

2.1 熱解焚燒爐技術(shù)特性

醫(yī)療廢物熱解焚燒爐主要由熱解室（包含一個焚燒爐啟動所需的輔助燃料燃燒器）和二燃室兩部分組成，其主要功能為：

（1）在熱解室，醫(yī)療廢物通過缺氧、中溫燃燒(800℃～900℃），轉(zhuǎn)化為固體殘?jiān)蜔煔狻?/p>

（2）產(chǎn)生的煙氣在高溫（900℃～1100℃）、過氧的條件下在二燃室得到充分燃燒，可減少煙氣量，防止惡臭的產(chǎn)生。

大型醫(yī)療廢物熱解爐（3～8t/d）通常設(shè)計(jì)為自動連續(xù)運(yùn)行，包括自動給料系統(tǒng)、自動推灰系統(tǒng)、內(nèi)部燃燒廢物自動移動系統(tǒng)等。

2.2 熱解焚燒爐的設(shè)計(jì)原則

（1）二燃室的焚燒溫度應(yīng)≥900℃，煙氣停留時間應(yīng)≥2s，并要保證100％過量空氣以及高湍流度。

（2）具有足夠大的熱解室空間，以保證焚燒廢物停留時間＞1h；熱解室應(yīng)設(shè)計(jì)折流板或擋板，以增加過量空氣與焚燒廢物的混合度。

（3）熱解室和二燃室應(yīng)由內(nèi)襯耐火磚及涂有防腐材料的鋼板制作，以防止煙氣腐蝕及高溫?zé)嶝?fù)荷。

（4）應(yīng)有足夠大的喂料口，以便于袋裝醫(yī)療廢物的進(jìn)料操作。移動式推灰裝置的尺寸應(yīng)按焚燒廢物中不可燃成分的百分?jǐn)?shù)預(yù)計(jì)值進(jìn)行設(shè)計(jì)。另外，設(shè)計(jì)還應(yīng)考慮堆積飛灰最終處置前的冷卻。

（5）焚燒爐的運(yùn)行、監(jiān)控及調(diào)整應(yīng)由中央控制室進(jìn)行集中控制，其中包括對運(yùn)行參數(shù)及條件（例如溫度、煙氣流量、輔助燃料噴射量等）的持續(xù)在線監(jiān)測。

3 醫(yī)療廢物熱解焚燒系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)

3.1 熱解焚燒工藝流程（見圖1）

3.2 熱解焚燒工藝設(shè)計(jì)說明

（1）廢物進(jìn)料系統(tǒng)

袋裝垃圾首先由鏈條提升機(jī)送至輥式破碎機(jī)，破袋后進(jìn)入密閉的垃圾儲存箱，然后由電動推料裝置推入焚燒爐，整個過程均為機(jī)械化運(yùn)行。進(jìn)料量為額定處理量的10％～25％（50～125kg）/（5～15min）。

所有進(jìn)料口均采用雙閘門密閉連鎖控制，以保證進(jìn)料順利，防止堵塞。焚燒系統(tǒng)設(shè)置為微負(fù)壓狀態(tài)，以防止有害氣體溢出。

（2）助燃系統(tǒng)

當(dāng)廢物熱值較低不能維持燃燒所需溫度時，需采用輔助燃料助燃。進(jìn)入二燃室的煙氣必須在高溫下充分燃燒，為徹底破壞二惡英類污染物，也需要輔助燃料。燃燒器采用輕柴油燃燒器。通過調(diào)節(jié)爐內(nèi)燃燒狀況，最大限度地利用廢物燃燒所釋放的熱值來維持爐膛溫度，可大大降低輔助燃料消耗。

助燃系統(tǒng)主要設(shè)備包括輕柴油輸送管道、減壓閥、阻火器、截門、過濾器、放空閥和燃燒器等。

（3）熱解焚燒系統(tǒng)

熱解焚燒系統(tǒng)包括熱解室、二燃室及供風(fēng)系統(tǒng)。熱解爐焚燒系統(tǒng)構(gòu)造如圖2所示。

1）熱解室

熱解室一般為圓筒形鋼質(zhì)殼體，殼體內(nèi)壁為厚度不小于6mm的鋼板，作用是在其與外殼之間產(chǎn)生氣隙。空氣通過外殼上部和下部的進(jìn)風(fēng)孔被吸入氣隙并在氣隙間流動，以冷卻熱解室的外壁。殼體內(nèi)砌耐火材料，可在1371℃的高溫下運(yùn)行。耐火墻通過錨固件與爐壁牢固結(jié)合，錨固件材料為不銹鋼。熱解室內(nèi)徑一般為2000mm，室內(nèi)長度一般為3300mm。

熱解室上部為空氣收集倉，倉上裝有兩個風(fēng)機(jī)，將爐殼氣隙間的余熱空氣引入。余熱空氣的一部分沿著熱解室后壁，通過一對氣道進(jìn)入位于熱解室底部的集風(fēng)倉，用以輔助室內(nèi)的燃燒過程；其余的余熱空氣用于點(diǎn)燃燃燒器和滿足二燃室過量空氣的需要�？諝馐占瘋}的頂部又可作為熱解室出口處熱反應(yīng)器的檢查和維修平臺。平臺裝有護(hù)欄及連接地面的梯子。

2）二燃室

二燃室為水平圓筒形，內(nèi)襯Stalastic膜，膜內(nèi)砌有耐火材料。二燃室的有效空間在入口和出口頂端之間，有效容積22.3m3。當(dāng)煙氣溫度＞1000℃、以最大設(shè)計(jì)流速23874Nm3/h通過時，煙氣停留時間可在3s以上。

二燃室的頂部設(shè)有防爆門，在燃燒過程中即使發(fā)生爆燃，爐內(nèi)壓力也能得到釋放，保證系統(tǒng)的安全。

3）供風(fēng)系統(tǒng)

供風(fēng)系統(tǒng)由兩臺風(fēng)機(jī)組成，分別提供熱解爐和二燃室所需的空氣量。風(fēng)道上配置風(fēng)門，進(jìn)行燃燒調(diào)節(jié)。

供風(fēng)系統(tǒng)除滿足焚燒爐燃燒的需要外，還統(tǒng)籌考慮了醫(yī)療廢物貯存間等的環(huán)境治理，故供風(fēng)系統(tǒng)還采用了從廢物庫內(nèi)抽風(fēng)的方式，以保持廠房內(nèi)的微負(fù)壓，防止被污染的空氣外泄。

熱解爐內(nèi)的垃圾經(jīng)點(diǎn)火控氧氣化后，產(chǎn)生可燃性氣體，氣體被導(dǎo)入二燃室。二燃室內(nèi)設(shè)置有角度的二次空氣進(jìn)口及足夠的容積，使可燃性氣體旋轉(zhuǎn)燃燒，延長煙氣停留時間，保證出口煙氣溫度＞1000℃，滯留時間≥2s，抑制了二惡英類有毒有害物質(zhì)的產(chǎn)生。

（4）煙氣凈化系統(tǒng)

采用噴霧吸收塔+袋式除塵器+洗滌塔的煙氣凈化方案，既可使尾氣達(dá)標(biāo)排放，又可避免處理系統(tǒng)中產(chǎn)生過量的廢水，并可減少相應(yīng)設(shè)施的投資及人工費(fèi)。

從二燃室送來的煙氣溫度為1000℃，由急冷塔將煙氣溫度急速冷卻至250℃，急冷后的煙氣進(jìn)入脫酸反應(yīng)器同隨后進(jìn)入的增濕消石灰和循環(huán)飛灰的混合粉及活性炭充分接觸反應(yīng)，形成粉塵狀鈣鹽，達(dá)到降溫至160℃和脫除煙氣中SO2和HCl等酸性氣體的目的，并且同時吸附二惡英和重金屬等有害物質(zhì)。含塵煙氣經(jīng)過活性炭吸附后進(jìn)入袋式除塵器，由袋式除塵器收集下來的粉塵被送入螺旋輸送機(jī)，通過分布器循環(huán)進(jìn)入混合增濕器，在此與新進(jìn)入的消石灰混合、增濕后送入脫酸反應(yīng)器循環(huán)反應(yīng)。脫酸反應(yīng)器下部排出的粉塵由排料閥排入手推車送往灰渣固化站。凈化后的煙氣通過引風(fēng)機(jī)送往高35m的煙囪外排。

消石灰和活性炭由外協(xié)提供的專用車分別送至煙氣凈化系統(tǒng)的吸收劑料倉和活性炭料倉內(nèi)，再經(jīng)定量稱量和輸送設(shè)備送至噴霧吸收塔。

每條熱解爐焚燒處置線配置1套煙氣凈化系統(tǒng)。

（5）引風(fēng)機(jī)

引風(fēng)機(jī)設(shè)在煙氣凈化系統(tǒng)的尾部，使整個系統(tǒng)完全處于負(fù)壓狀態(tài)，污染物不會泄漏。引風(fēng)機(jī)風(fēng)量約為13300Nm3/h。

（6）煙囪

煙囪的直徑和高度應(yīng)滿足危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)的要求。通常情況下，煙囪內(nèi)徑為558mm，高度為35m。當(dāng)考慮到焚燒設(shè)備周圍有建筑物時，煙囪的設(shè)計(jì)高度應(yīng)比周圍200m以內(nèi)所有建筑物的高度高出5m。

（7）灰渣處理系統(tǒng)

1）焚燒灰渣處理系統(tǒng)

熱解焚燒段產(chǎn)生的爐渣，經(jīng)出渣口落入除渣機(jī)水槽，除渣機(jī)的埋刮板輸送機(jī)構(gòu)將爐渣從冷卻水槽底部推出水面，在傾斜部分瀝水，大量水分在重力作用下返回水槽，預(yù)脫水的爐渣經(jīng)檢驗(yàn)分析后，可直接填埋或進(jìn)行固化/穩(wěn)定化處理后填埋。

2）飛灰處理系統(tǒng)

急冷塔、半干式吸收塔、袋式除塵器排出的飛灰因其成分復(fù)雜且含有毒物質(zhì)、重金屬等，須按危險廢物與爐渣分別處理。各設(shè)備收集下來的飛灰通過回轉(zhuǎn)卸灰閥、埋刮板輸送機(jī)經(jīng)手推小車送至固化車間，穩(wěn)定化處理后安全填埋。

（8）電氣儀表控制系統(tǒng)

該系統(tǒng)控制室內(nèi)配有電源柜、操作控制臺及變頻柜，控制臺上安裝有儀表按鈕及工藝流程模擬屏，模擬屏可隨時顯示設(shè)備任一時刻的工作狀態(tài)。若設(shè)備出現(xiàn)故障，就會自動報警，并指示故障點(diǎn)，非常便于維修。系統(tǒng)設(shè)有的溫度全自控系統(tǒng)及多點(diǎn)溫度自動指示，可根據(jù)用戶要求設(shè)定。

3.3 熱解焚燒爐的運(yùn)行和維護(hù)

熱解爐應(yīng)由受過良好培訓(xùn)的專業(yè)技術(shù)人員進(jìn)行運(yùn)行和維護(hù)操作，以最大限度地提高處理效率、降低運(yùn)行成本，并延長焚燒爐的使用壽命。兩個燃燒室間的運(yùn)行必須謹(jǐn)慎維持平衡，因?yàn)檫^快的廢物燃燒速度會造成更大的煙氣量，使得煙氣在二燃室的停留時間＜2s，影響煙氣的焚燒狀況，增加飛灰、灰渣的產(chǎn)生量，最終會影響到焚燒系統(tǒng)的運(yùn)行；過慢的焚燒速度雖然可以減少二燃室煙氣的產(chǎn)生量，但同時也會帶來焚燒效率低下、輔助燃料消耗量增加等問題。輔助燃料消耗量應(yīng)約為0.03～0.1kg（輔助燃油）/kg（廢物），0.04～0.12m3（輔助燃?xì)猓?kg（廢物）。

定期維護(hù)包括對燃燒室的清洗以及空氣及助燃油燃燒器的清潔處理。

3.4 主要工藝技術(shù)參數(shù)及指標(biāo)

焚燒處理系統(tǒng)的技術(shù)要求及污染物控制限值執(zhí)行國家《危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18484—2001）的要求。

危險廢物處理量：4～8t/d；熱解爐控制溫度：705℃～900℃；二燃室控制溫度：900℃～1000℃；煙氣停留時間≥3s；輔助燃油消耗量：0.02～0.06kg/kg（醫(yī)療廢物）；總裝機(jī)容量：80～120kW，焚燒爐處理垃圾溫度≥1000℃；焚燒爐能在30％的最大設(shè)計(jì)熱釋放條件下穩(wěn)定運(yùn)行；焚燒爐煙氣總熱焓 1,970,000kcal/h（廢料熱值3940kcal/kg、二燃室溫度1000℃）；煙氣粉塵顆�？�?cè)コ?ge;99.5%；二氧化硫總?cè)コ?ge;93%；氯化氫總?cè)コ?ge;98%；煙氣中二惡英類物質(zhì)濃度≤0.5TEQng/Nm3。

3.5 工藝技術(shù)主要特點(diǎn)

通過以上分析可知，熱解焚燒爐具有如下特點(diǎn)：（1）對醫(yī)療廢物種類和組成變化的適應(yīng)性較強(qiáng)；（2）操作簡單，自動化程度高，運(yùn)營成本低；（3）減容效果顯著，燃燒穩(wěn)定安全，燃燒效率≥99.9%，焚毀去除率≥99.99%，殘?jiān)鼰嶙茰p率<5％；（4）采用半干式+濕式洗滌的煙氣凈化流程，凈化效率高，二次廢物產(chǎn)生量少。各類污染物的排放濃度均低于國家《危險廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18484-2001）的限值；（5）煙氣在二燃室停留時間≥3s，保證了煙氣及其產(chǎn)物的完全分解、燃燒；（6）根據(jù)二惡英產(chǎn)生的機(jī)理，流程中采用了多項(xiàng)抑制及去除二惡英類物質(zhì)的措施，效果顯著；（7）自動化控制水平高、操作及檢修方便、系統(tǒng)運(yùn)行平穩(wěn)、安全可靠。

參考文獻(xiàn)：（略）

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