專利名稱：一種醫(yī)療垃圾的處理方法及所用的焚燒爐的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明與垃圾焚燒技術(shù)有關(guān)，更具體地說是關(guān)于醫(yī)療垃圾焚燒處理技術(shù)的改進(jìn)。
背景技術(shù)：
城市垃圾處理是人類面臨的一個關(guān)系到人口、資源、環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展的帶有普遍性的重大課題。垃圾造成的危害是顯而易見的，特別是醫(yī)療垃圾，帶有很多病菌，混入一般生活垃圾中簡單地掩埋或堆積于垃圾處理場，會污染空氣、水源與土壤，并可傳播各種傳染病，危及人民的身體健康。現(xiàn)在也有通過焚燒處理醫(yī)療垃圾的，但由于焚燒設(shè)備不過關(guān)不僅焚燒費(fèi)用高，主要是焚燒處理不徹底不能達(dá)到排放要求，有的還產(chǎn)生難聞的臭味。不僅工人操作環(huán)境差，也污染周邊環(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的在于提供一種操作方便、垃圾焚燒完全、焚燒效率高、處理更加徹底的焚燒裝置和處理技術(shù)。
本發(fā)明提出的醫(yī)療垃圾處理方法，是一種零排放的處理工藝。首先是將醫(yī)療垃圾在焚燒爐中充分燃燒，使垃圾中的有機(jī)物、細(xì)菌、臭氣等得以充分分解，又通過電孤爐在氧氣下再次高溫焚燒，焚燒后的煙氣再經(jīng)過一系列凈化裝置清除其中的煙塵、分解產(chǎn)物與水，凈化后的尾氣再返回電孤發(fā)生爐、繼續(xù)進(jìn)行內(nèi)部循環(huán)處理。本發(fā)明處理工藝包括以下主要步驟1、醫(yī)療垃圾在850-1100℃的焚燒爐中充分燃燒，使垃圾中的有機(jī)物、臭氣、細(xì)菌等均被分解成CO2、H2O、NOx、HCl和SO2等氣體或一些低分子物，出焚燒爐煙氣溫度為1050℃；2、焚燒后的煙氣進(jìn)入1600～1700℃的電孤發(fā)生爐中，在氧氣中進(jìn)一步氧化燃燒，使飛灰中的一些尚未分解的有害物質(zhì)，如氯苯酚、氯苯、二惡英的前驅(qū)體等低分子物，完全分解成CO2、H2O、NOx和SO2等氣體；
3、煙氣進(jìn)入一種換熱器，如噴淋式蛇管換熱器，使煙氣降溫至200℃左右；4、清除煙氣中的煙塵和水。把上述煙氣再進(jìn)入一種冷凝旋風(fēng)除塵器，如水夾套多管旋風(fēng)除塵器，一方面使煙氣再降溫至50℃以下。由于此時煙氣中含水量在50％左右，降溫后水與煙塵的凝結(jié)體一起被旋風(fēng)分離而掉進(jìn)貯灰槽中；5、廢氣的一次凈化。除塵后的廢氣先進(jìn)入第一堿液吸收塔，去除其中大部分有害氣體HCl、SO2、NOx和CO2等；6、廢氣的二次深度凈化。經(jīng)以上堿吸收后的廢氣，再經(jīng)過幾個吸收塔進(jìn)一步清除廢氣中殘存的微量SO2、NO。廢氣先通過亞硫酸鈉吸收塔，進(jìn)一步清除其中的微量SO2。接著進(jìn)入氧化塔，使廢氣中殘存的NO氧化成NO2，爾后再一次用堿吸收塔清除其中的NO2。再用硫酸亞鐵吸收塔進(jìn)一步清除其中殘留的微量NO。最后再經(jīng)活性炭吸收塔作吸附處理。經(jīng)過以上一系列凈化處理后，煙氣中的HCl、SO2、NOx、CO、NO、H2S、HF等有害氣體均被清除。而本發(fā)明又把凈化后的尾氣再返回到電孤發(fā)生爐中，作內(nèi)部循環(huán)處理，作到零排放。這樣即使尾氣中還有未被處理掉的有害氣體又可以再次得到焚燒、分解與凈化。
本發(fā)明的關(guān)鍵是采用了新的焚燒爐設(shè)計(jì)。本發(fā)明提出的焚燒爐，包括三個燃燒室，其空間比例依次為1∶0.4∶1。其中第一燃燒室是主燃燒室，無爐蓖，上、下設(shè)有兩個燃燒器和三道高壓供風(fēng)管；第二燃燒室為反射爐式結(jié)構(gòu)，處在第一燃燒室的上方，與第一燃燒室連成一體。在第一燃燒室與第二燃燒室之間設(shè)有一道具有鉑催化劑和遠(yuǎn)紅外材料的花格磚檔火墻，第一燃燒室中的一個燃燒器就處于花格磚檔火墻的下方；在第三燃燒室中還設(shè)有一個燃燒器和一道高壓供風(fēng)管，并在煙氣排出口上方設(shè)有一道具有鉑催化劑、遠(yuǎn)紅外材料的花格磚檔火墻。第三燃燒室位于第一、二燃燒室一側(cè)與第一、二燃燒室呈n形組合。第二燃燒室以一根管道與第三燃燒室頂部相連。如此就構(gòu)成一臺完整的焚燒爐。
本發(fā)明焚燒爐的一個重要特點(diǎn)是在主燃燒室中不設(shè)爐篦，三道供風(fēng)管中的第一道是位于燃燒室底部，呈環(huán)形直射式送風(fēng)；另兩道供風(fēng)管分別位于第一燃燒室的中部和上部，供風(fēng)管與爐體呈切線連接，進(jìn)入燃燒室的高壓空氣呈現(xiàn)高壓旋風(fēng)氣流。這樣在主燃燒室內(nèi)就形成兩種不同軌跡的氣流呈高壓立體交叉送風(fēng)，使燃燒的煙氣在爐膛內(nèi)形成雙環(huán)形的渦流和湍流，能使垃圾迅速達(dá)到干燥、分解、焚燒。第一燃燒室的爐溫通常為850-900℃。
本發(fā)明焚燒爐的另一個特點(diǎn)是第二燃燒室與第三燃燒室之間的連接管是處在第二燃燒室下部，在一側(cè)與爐體呈切線連接。因此構(gòu)成的第二燃燒室尤如一只反射爐式旋風(fēng)分離器，煙氣流在爐膛內(nèi)可形成旋轉(zhuǎn)式渦流，起到沿長煙氣繼續(xù)燃燒和旋風(fēng)除塵作用。煙氣流中的固體物在重力作用下沉降，又回落到第一燃燒室，形成上下湍流，使物料得以充分分解。
連接管在第三燃燒室也是與爐體呈切線連接，在連接管的入口處還有一組高壓旋風(fēng)供風(fēng)管，進(jìn)入的煙氣在這里進(jìn)一步被焚燒。第二、三燃燒室的爐溫分別為900-1000℃和1000-1100℃。
本發(fā)明還有一個特點(diǎn)是燃燒的煙氣從第一燃燒室進(jìn)入第二燃燒室和從第三燃燒室流出時，不僅是煙氣焚燒溫度不斷升高，而且要穿越兩道花格磚擋火墻，由于花格磚擋火墻中的鉑催化劑和遠(yuǎn)紅外材料的催化作用可促進(jìn)垃圾中有害物質(zhì)分解，提高了垃圾的焚燒效果。
為表明本發(fā)明焚燒爐的進(jìn)步性，分別由天津市勞動衛(wèi)生職業(yè)病防治院、天津市津南環(huán)境保護(hù)監(jiān)測站和天津環(huán)衛(wèi)所，對垃圾焚燒前后的細(xì)菌含量、煙氣排放物和爐渣進(jìn)行了監(jiān)測，結(jié)果見表1、表2和表3表1焚燒前后殘?jiān)屑?xì)菌量比較

表2焚燒爐氣體排出物的質(zhì)量

表3焚燒爐渣質(zhì)量測定

上述結(jié)果表明本發(fā)明設(shè)計(jì)的焚燒爐具有優(yōu)良的焚燒效果


圖一是本發(fā)明醫(yī)療垃圾處理工藝流程示意圖；圖二是本發(fā)明焚燒爐結(jié)構(gòu)示意圖；圖三是圖二中A-A剖面結(jié)構(gòu)示意圖；圖四是圖二中花格磚擋火墻9的剖面結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖五是圖二中第一道供風(fēng)管4的剖面結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖六是圖二中B-B剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖一中1焚燒爐，2電孤發(fā)生爐，3換熱器，4冷凝旋風(fēng)除塵器，5第一堿液吸收塔，6亞硫酸鈉吸收塔，7氧化塔，8第二堿液吸收塔，9硫酸亞鐵吸收塔，10活性碳吸附塔，11引風(fēng)機(jī)。
圖二中1第一燃燒室，2第二燃燒室，3第三燃燒室，4第一道高壓供風(fēng)管，5出灰口，6、8、15為燃燒室，9、16花格磚擋火墻，10連接管道，11、13、14高壓旋風(fēng)供風(fēng)管，12水汽噴霧管，17煙氣排出口，18空氣穩(wěn)壓柜。
具體實(shí)施例方式下面再結(jié)合附圖對本發(fā)明設(shè)計(jì)的焚燒爐結(jié)構(gòu)及處理工藝作進(jìn)一步說明。
如圖二所示，在第一燃燒室1中有一個垃圾投入口7和出灰口5，投入口處于第一燃燒室中部，出灰口處于該燃燒室的下部，在燃燒室中不設(shè)爐篦子，設(shè)有二個燃燒器6、8，所說的燃燒器為市售的柴油燃燒器，一個置于燃燒室的底部，另一個置于燃燒室的上部。另外設(shè)有三道高壓供風(fēng)管道，第一道供風(fēng)管置于燃燒室底部，如圖五所示呈環(huán)形直射式送風(fēng)。第二道、三道供風(fēng)管13、11，分別位于燃燒室的中部和上部，如圖六所示，供風(fēng)管與爐體呈切線連接。在燃燒室中部還設(shè)有一個水汽噴霧管12；第二燃燒室2為反射爐式結(jié)構(gòu)，處在第一燃燒室的上方與第一燃燒室連成一體。第一燃燒室和第二燃燒室之間設(shè)有一道具有鉑催化劑、遠(yuǎn)紅外材料的花格磚擋火墻9，所說的花格磚擋火墻就處在第一燃燒室燃燒器8的上方；第三燃燒室3位于第一、二燃燒室一側(cè)，與第一、二燃燒室呈現(xiàn)n形組合。如圖三所示第三燃燒室以管道10與第二燃燒室相連，管道10與兩個爐體均呈切線連接。在第三燃燒室中也設(shè)有一道高壓旋風(fēng)供風(fēng)管14，如圖三所示，該供風(fēng)管正處在連接管10的入口處。在燃燒室的中部也設(shè)有一只燃燒器15，煙氣排出口17設(shè)在燃燒室的底部，在煙氣排出口的上方還設(shè)有一道具有鉑催化劑、遠(yuǎn)紅外材料的花格磚擋火墻16。如此就構(gòu)成了一只完整的焚燒爐。
垃圾投入第一燃燒室后在三道交叉立體供風(fēng)作用下，垃圾與煙氣在燃燒室內(nèi)呈現(xiàn)上下湍流和多環(huán)形渦流運(yùn)動，使垃圾迅速達(dá)到干燥、分解、焚燒。第一燃燒室的無爐篦設(shè)計(jì)有利于這種湍流運(yùn)動，燃燒溫度可達(dá)到850-900℃。垃圾焚燒后的煙氣穿過花格磚擋火墻再一次受到加熱和催化作用，進(jìn)入第二燃燒室進(jìn)一步進(jìn)行分解焚燒，焚燒溫度為900-1000℃。由于第二燃燒室是反射爐式設(shè)計(jì)，排出口在燃燒室下部，并呈切線連接，煙氣在第二燃燒室中再次形成新的渦流旋轉(zhuǎn)，既延長了煙氣停留時間，而且一些固體煙塵在重力作用可以回落到第一燃燒室繼續(xù)進(jìn)行焚燒。從第二燃燒室流出的煙氣在進(jìn)入第三燃燒室后再次被升溫并在催化劑作用下焚燒分解，焚燒溫度達(dá)到1000-1100℃，一些較難分解的物質(zhì)得以進(jìn)一步分解。
通過如此三步焚燒分解后，垃圾中的有機(jī)物、臭氣、細(xì)菌、氨氣、硫化氫、甲硫醇等均被分解氧化成CO2、H2O、NOx、HCl、SO2。從焚燒爐排出的煙氣其林格曼黑度為1級，灰塵含量為218.2mg/Nm3，SO2含量為85.7mg/Nm3，NOx含量為88.2mg/Nm3，達(dá)到現(xiàn)行的國家標(biāo)準(zhǔn)。
如附圖一所示，本發(fā)明將焚燒爐排出的煙氣，又導(dǎo)入電孤發(fā)生爐反應(yīng)器2中，在氧氣作用下于1600-1700℃進(jìn)一步進(jìn)行燃燒，此時，煙氣中剩余的CO氧化成CO2，煙氣中殘存的難以分解的低分子組分如氯苯酚、氯苯類物質(zhì)及臭氣等被繼續(xù)氧化成HCl、CO2、H2O。接著煙氣經(jīng)噴淋式蛇管換熱器冷卻，使煙氣降溫至200℃。再進(jìn)入水夾套多管冷凝旋風(fēng)除塵器中，在這里煙氣被進(jìn)一步降溫至50℃以下，由于煙氣中含水量達(dá)50％左右，此時水與煙塵的凝結(jié)體被旋風(fēng)分離掉進(jìn)貯灰槽中。除塵后的廢氣進(jìn)入第一堿液吸收塔去除其中大部分的HCl、SO2、NOx和CO2；再經(jīng)亞硫酸鈉吸收塔進(jìn)一步清除其中微量的SO2；接著再進(jìn)入氧化塔把廢氣中殘存的NO氧化成NO2，再進(jìn)入第二堿液吸收塔清除其中的NO2，并用硫酸亞鐵吸收進(jìn)一步清除其中微量的NO。最后再用活性炭吸收塔進(jìn)行吸附處理。經(jīng)活性炭吸附后的尾氣再用引風(fēng)機(jī)，送回電孤發(fā)生爐反應(yīng)器，參于再一輪內(nèi)部循環(huán)處理，沒有尾氣排放，達(dá)到零排放處理。
權(quán)利要求
1.一種醫(yī)療垃圾的處理方法，包括垃圾焚燒、煙氣的凈化處理等過程，其特征在于是一種零排放的處理工藝，其主要步驟包括1-1、醫(yī)療垃圾在850-1100℃的焚燒爐中充分燃燒，使垃圾中的有機(jī)物、臭氣、細(xì)菌等分解成CO2、H2O、NOx、HCl和SO2等氣體，出焚燒爐的煙氣溫度為1050℃；1-2、焚燒后的煙氣進(jìn)入1600-1700℃的電孤發(fā)生爐中，使飛灰中一些尚未分解的有害物質(zhì)，在氧氣氛中進(jìn)一步氧化燃燒，完全分解成CO2、H2O、NOx、HCl和SO2等氣體；1-3、煙氣進(jìn)入換熱器，使煙氣降溫至200℃左右；1-4、再進(jìn)入冷凝旋風(fēng)除塵器，使煙氣降溫至50℃以下，并清除煙氣中的煙塵和水；1-5、除塵后的廢氣進(jìn)入堿吸收塔作一次凈化，去除廢氣中HCl、SO2、NOx和CO2等有害氣體；1-6、廢氣的二次深度凈化，去除殘留的微量SO2和NO；1-7、凈化后的廢氣再經(jīng)活性炭吸附處理，尾氣返回電孤發(fā)生爐作內(nèi)部循環(huán)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述用于處理醫(yī)療垃圾的焚燒爐，包括三個燃燒室，其特征在于第一燃燒室(1)上下設(shè)有兩個燃燒器和三道高壓供氣管，第二燃燒室(2)為反射爐式結(jié)構(gòu)，處在第一燃燒室的上方，與第一燃燒室連成一體，在第一燃燒室與第二燃燒室之間設(shè)有一道花格磚檔火墻(9)，第三燃燒室(3)位于第一、二燃燒室一側(cè)，與第一、二燃燒室呈n形組合，第三燃燒室以管道(10)與第二燃燒室相連，在第三燃燒室中設(shè)有一個燃燒器(15)和一道高壓供風(fēng)管(14)，并在煙氣排出口(17)處設(shè)有一道花格磚檔火墻(16)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焚燒爐，其特征在于所說的三個燃燒室的空間比例依次為1∶0.4∶1。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焚燒爐，其特征在于第一燃燒室的溫度為850～900℃，第二燃燒室的溫度為900～1000℃，第三燃燒室的溫度為1000～1100℃。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焚燒爐，其特征在于所說的第一燃燒室中的三道高壓供風(fēng)管，第一道供風(fēng)管(4)位于燃燒室底部，呈圓環(huán)形直射式送風(fēng)，第二、三道供風(fēng)管(13)、(11)，分別位于燃燒室的中部和上部，供風(fēng)管與爐體呈切線連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的焚燒爐，其特征在于所說的花格磚檔火墻是具有鉑催化劑、遠(yuǎn)紅外材料的花格磚檔火墻。
全文摘要
一種醫(yī)療垃圾的處理方法，是采用了一種具有高壓立體交叉送風(fēng)和催化、焚燒分解的焚燒爐。醫(yī)療垃圾在850－1100℃的焚燒爐中，在多軌跡的高壓風(fēng)作用下，在爐中形成多環(huán)形渦流和湍流運(yùn)動，得以迅速干燥、焚燒、分解。焚燒后煙氣又進(jìn)入電弧發(fā)生爐，在氧氣氛中，于1600－1700℃高溫下再次焚燒分解，使垃圾中的有機(jī)物、臭氣、細(xì)菌及其分解生成的有害物，得以充分分解。焚燒后的煙氣再經(jīng)過一系列凈化裝置，分步清除其中的煙塵及垃圾焚燒分解產(chǎn)物HCI、SO
文檔編號F23G5/02GK1431426SQ0210991
公開日2003年7月23日 申請日期2002年1月10日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月10日
發(fā)明者劉政綱 申請人:劉政綱, 吳長發(fā)