医疗垃圾热解焚烧技术研究

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1、医疗垃圾热解焚烧技术研究熊祖鸿李海滨赵增立吴创之陈勇（中国科学院广州能源研究所）摘要本文提出了一种固定炉排炉热解焚烧系统，在对其主要组成部分进行详细介绍的基础上，对运行结果进行了分析和讨论。该焚烧炉主要构件包括：热解焚烧炉、热管换热器、冷却塔和布袋除尘器。运行结果显示：稳定运行时炉膛平均温度在850℃左右，二燃室平均温度在1000℃以上；尾气中CO，NOx，HCl，SO2浓度分别为：71mg/m3，125mg/m3，27.8mg/m3，21mg/m3，均远远低于标准限值。关键词医疗垃圾热解焚烧固定炉排炉医疗垃圾是指

2、医院、诊所、卫生防疫、保健、检验等与其他医疗卫生有关的单位中产生的废弃物的总称。这些垃圾中含有的大量的传染性的病原微生物、病菌、病毒，具有空间传染、急性传染和潜伏性传染等特征，其病毒菌的危害是普通城市生活垃圾的几十倍甚至数百倍，直接威胁人们的身体健康及社会公共卫生安全，因而对其进行无害化处理就显得十分重要[1-9]。目前，对医疗垃圾的处理，国内外大多采用焚烧法[2-79]。。由于焚烧处理具有方法简单、易于操作、处理周期短、处理效率高，减容率达90%，甚至更高等特点，被公认为是一种比较理想的处理方法。但是，我国目前大

3、部分城镇的医院、门诊、卫生所等都还采用传统的焚烧炉，即单一的燃烧室，没有二燃室和尾气净化系统的简单焚烧。由于这种传统的焚烧设备炉型设计不能适应医疗垃圾热值和成分变化大的特点，造成医疗废弃物焚烧不完全、不彻底，具有潜在危害的污染物重新进入环境，不仅危险物质不能彻底处理，而且还带来更为严重的二次污染。而《医疗废物管理条例》中也明确要求，医疗垃圾等危险废弃物必须集中进行处理。因此，必须根据医疗垃圾的物性特点，开发出一套安全、高效、节能、环保的医疗垃圾焚烧技术，以满足城市医疗垃圾集中处理的需要。为此，借鉴日本焚烧技术，结合

4、广州能源研究所自有技术研究开发了一套固定炉排炉热解焚烧系统，并且在广东省博罗县垃圾处理厂成功运行。本文针对这一系统的组成进行了介绍，并对运行结果进行了分析、讨论。一、实验系统（一）焚烧炉的系统组成医疗垃圾热解焚烧炉系统主要有热解焚烧炉（一燃室，二燃室为一体）、换热器、冷却塔、布袋除尘器和其他辅助设备组成。见图1，垃圾由抓斗送入一燃室内，在缺氧氛围中，垃圾在一燃室内不完全燃烧，发生热解反应，生成可燃气体，可燃气体进入二燃室在高温下充分燃烧，充分燃烧后的高温烟气通过配入适量的冷空气，将其急冷到450℃在进入热管换热器换

5、热冷却，然后进入喷雾冷却塔急冷到180℃进入布袋除尘器除尘净化，在烟气中有加钙进行脱酸，加活性炭吸附有机物及重金属等，最后由引风机引至烟囱排到大气中。表1和表2列出了热解焚烧系统的主要参数和主要配套设备的型号和功率。（二）热解焚烧炉热解焚烧炉结构的选定：热解焚烧炉结构从燃烧方式分3种，⑴炉排燃烧方式，包括固定炉排和可动炉排；⑵床燃烧方式，包括固定床、回转炉床和回转炉；⑶流化床燃烧方式。从经济成本、结构紧凑、操作简单，运行成本等方面考虑，选择第一种炉排燃烧方式的热解焚烧炉。本热解焚烧炉的结构紧凑，一燃室和二燃室连成一

6、体，外观呈立方体，由钢板焊接而成，内砌复合耐火保温材料，根据不同工况和层面，采用硅酸盐、高铝及刚玉砖等不同材料，有较强的耐腐蚀耐磨性能，耐温可达1300℃，轻质保温砖可使炉体外壁低于80℃。在改善操作环境的同时，增强了能源的利用，一燃室和二燃室连成一体的结构，以及炉排下四周均匀分布的进风口，使热解燃烧的工况更稳定。一燃室的可拆卸炉条，使维修更方便快洁。用燃烧机点火，起炉容易。根据标准要求，物料焚烧产生的烟气在二燃室内继续燃烧至850℃以上，自动控制的辅助燃烧器可确保烟气燃烧有足够的温度。迷宫式的炉体设计，切向均匀的

7、进风，可使烟气在二燃炉内产生强在的湍流，并有足够的停留时间（理论设计时间>3s），真正意义上做到“3T”燃烧，有效去除二恶英。二燃室装有辅助燃烧器、看火孔、检修门。侧面设热电偶控制燃烧器工作，顶部另配有防爆阀及紧急风门，以备发生意外时确保人员和设备的安全。图1医疗垃圾热解焚烧工艺流程图表1热解焚烧系统主要技术参数项目处理量外型尺寸（炉）冷却水消耗耗电功率耗油量运行温度炉内负压力规格3吨/日2.8m×1.6m×2m100kg/h10kw/h0～6kg850℃以上100pa表2主要配套设备离心风机离心风机空压机布袋除尘

8、器步进电机水泵燃烧机型号9-26No.4.5A9-19No.42m3/min/0.8MPaLDMC1/3/15110BYGTP78EDZR-005-Y功率7.5kw1.5kw110.5kw0.2kw数量1211212（三）热管换热器废物燃烧产生的高温烟气是一种热源，对其加以回收利用可降低整个系统的运行成本，提高经济效益，同时可减轻尾气处理的负荷。但废物焚烧炉