醫(yī)療廢物焚燒處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究

陳岳祥

摘? 要：醫(yī)療廢物焚燒法具備無(wú)害化徹底、減量化突出、適應(yīng)性廣、殘?jiān)阅芊€(wěn)定等特點(diǎn)，且不受規(guī)模限制，被國(guó)內(nèi)外普遍采用。該研究主要對(duì)1套50 t/d（單條焚燒線(xiàn)）焚燒處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行效果進(jìn)行了詳細(xì)介紹與探討，以期為同類(lèi)型項(xiàng)目提供借鑒和參考。該系統(tǒng)相對(duì)于傳統(tǒng)的醫(yī)療廢物上料系統(tǒng)，其不僅整潔美觀(guān)、操作便捷，更能有效地避免污染，該工藝組合系統(tǒng)在醫(yī)療廢物焚燒處理領(lǐng)域?qū)傥覈?guó)首創(chuàng)。建議今后在飛灰的收集和輸送方面采取全過(guò)程密閉輸送方式，可考慮電伴熱氣力輸送雙管互為備用的方式或其他行之有效的方法。

關(guān)鍵詞：醫(yī)療廢物? 焚燒? ?處理系統(tǒng)? ?工藝設(shè)計(jì)

中圖分類(lèi)號(hào)：X799.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1672-3791（2021）05（c）-0047-03

Design of medical waste incineration system

CHEN Yuexiang

（Guangdong living environment harmless treatment center Co.， Ltd.， Guangzhou， Guangdong? Province， 510405? China）

Abstract： Medical waste incineration method is widely used at home and abroad because it has the characteristics of complete harmlessness， outstanding reduction， wide adaptability， stable residue performance， and is not limited by scale. This study discusses the process design and operation effect of a set of 50 t/d （single incineration line） incineration treatment system， and introduces in detail， so as to provide reference for similar projects. Compared with the traditional medical waste feeding system， the system is not only clean and beautiful， easy to operate， but also can effectively avoid pollution. The combined process system is the first in the field of medical waste incineration in China. It is suggested that the whole process closed conveying mode should be adopted in the collection and transportation of fly ash in the future， and the mode of electric heat tracing pneumatic conveying with two tubes as standby for each other or other effective methods should be considered.

Key Words： Medical waste;Incineration;Treatment system;Process design

1? 工程背景概述

醫(yī)療廢物含有大量的病毒、細(xì)菌，對(duì)人體健康及生態(tài)環(huán)境具有極大的危害性，在《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》中被明確列為危險(xiǎn)廢物。對(duì)醫(yī)療廢物的處理方法有高溫蒸汽處理法、微波消毒法、化學(xué)消毒法、等離子處理法、焚燒法等，其中以焚燒法和高溫蒸汽處理法的應(yīng)用最為廣泛。根據(jù)HJ/T 276-2006醫(yī)療廢物高溫蒸汽集中處理工程技術(shù)規(guī)范（試行）規(guī)定，醫(yī)療廢物高溫蒸汽集中處理規(guī)模適宜在10 t/d以下。而焚燒法具備無(wú)害化徹底、減量化突出、適應(yīng)性廣、殘?jiān)阅芊€(wěn)定等特點(diǎn)，且不受規(guī)模限制，被國(guó)內(nèi)外普遍采用[1]。近年來(lái)，我國(guó)先后頒布了GB 18484-2001危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)及其征求意見(jiàn)稿、二次征求意見(jiàn)稿和GB 19218-2003醫(yī)療廢物焚燒爐技術(shù)要求（試行），對(duì)醫(yī)療廢物焚燒處置的設(shè)備和排放污染物做出了規(guī)定，進(jìn)一步使醫(yī)療廢物焚燒處置規(guī)范化。目前，我國(guó)許多城市已建成醫(yī)療廢物集中處置設(shè)施，比如：沈陽(yáng)、天津、上海、北京、廣州、蘇州、杭州、福州等大都運(yùn)行良好，并在當(dāng)?shù)厝〉昧溯^好的環(huán)保效應(yīng)[2]。

廣東生活環(huán)境無(wú)害化處理中心有限公司是廣州唯一的醫(yī)療廢物處置單位，剛建設(shè)了日處理18 t醫(yī)療廢物的3焚燒爐煙氣處理項(xiàng)目，后續(xù)隨著醫(yī)療垃圾的增加，有必要考慮更大處理的能力的處理系統(tǒng)，該研究主要對(duì)1套50 t/d（單條焚燒線(xiàn)）焚燒處理系統(tǒng)的工藝設(shè)計(jì)和運(yùn)行效果進(jìn)行了詳細(xì)介紹與探討，以期為同類(lèi)型項(xiàng)目提供借鑒和參考。

2? 工藝流程

醫(yī)療廢物是一種含有大量病原菌及有毒物質(zhì)的特殊廢物，同時(shí)醫(yī)療廢物熱值比生活垃圾大，其含水率變化也較大，最高達(dá)70%。醫(yī)療廢物由多種有機(jī)物和無(wú)機(jī)物組成，物理、化學(xué)性質(zhì)極其復(fù)雜，醫(yī)療廢物中的有機(jī)可燃成分含量越高，含水率越低，則熱值越高，越有利于焚燒處理。

對(duì)該項(xiàng)目醫(yī)療廢物的成分進(jìn)行實(shí)測(cè)分析見(jiàn)表1，其含水率較低為21.0%，低位熱值為20 920 kJ/kg，有利于焚燒處理。

根據(jù)未來(lái)可能的需求，確定醫(yī)療廢物處理規(guī)模為50 t/d。工藝流程如圖1所示。整套工藝流程按照工藝段可分為自動(dòng)上料系統(tǒng)、焚燒系統(tǒng)、余熱利用系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)及配套附屬設(shè)施（灰渣處理和污水處理）[3]。

與目前國(guó)家公布的GB 18484-2001（二次征求意見(jiàn)稿）和《醫(yī)療廢物處理處置污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（征求意見(jiàn)稿）中的技術(shù)要求和排放要求進(jìn)行比照，該項(xiàng)目在工藝流程設(shè)計(jì)和后期實(shí)際運(yùn)行排放指標(biāo)方面均滿(mǎn)足上述兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)征求意見(jiàn)稿的要求，印證了工藝設(shè)計(jì)的合理性和前瞻性。設(shè)計(jì)上采用自動(dòng)化上料系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療廢物的自動(dòng)上料和進(jìn)料，周轉(zhuǎn)箱的自動(dòng)返回、清洗消毒和烘干等功能;針對(duì)煙氣中二氧化硫、氮氧化物及顆粒物排放，對(duì)煙氣處理系統(tǒng)采用干法和濕法聯(lián)合脫酸、SNCR和SCR聯(lián)合脫硝、袋式和濕電聯(lián)合除塵的組合工藝，進(jìn)一步提高了煙氣的處理效果并最終實(shí)現(xiàn)達(dá)標(biāo)排放[4]。

2.1 自動(dòng)上料系統(tǒng)

收集的醫(yī)療廢物周轉(zhuǎn)箱進(jìn)入自動(dòng)上料系統(tǒng)后通過(guò)提升裝置進(jìn)入醫(yī)廢焚燒系統(tǒng)主廠(chǎng)房三層平臺(tái)，經(jīng)過(guò)滑軌送至焚燒爐料斗前，通過(guò)提升翻桶裝置將周轉(zhuǎn)箱內(nèi)醫(yī)療廢物倒入料斗中。提升通道采用密閉負(fù)壓設(shè)計(jì)，有效避免廢氣和病毒外泄。卸料后的空箱自動(dòng)返回，在滑軌上依次經(jīng)過(guò)清洗、消毒、烘干后返回至一層空桶周轉(zhuǎn)區(qū)域，再跟隨醫(yī)廢車(chē)返回至醫(yī)院或產(chǎn)廢機(jī)構(gòu)。若不能立即進(jìn)行焚燒處理（如焚燒爐停爐檢修期間），則將醫(yī)療廢物卸至冷庫(kù)中貯存，冷庫(kù)設(shè)計(jì)滿(mǎn)足≤72 h的醫(yī)療廢物存放量[5]。

2.2 焚燒系統(tǒng)

焚燒系統(tǒng)包括焚燒爐及其附屬的助燃、除灰等設(shè)施，焚燒系統(tǒng)的關(guān)鍵是焚燒爐。在醫(yī)療廢物處理中，常用的是回轉(zhuǎn)窯焚燒爐和熱解焚燒爐。根據(jù)《危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)項(xiàng)目復(fù)核大綱》（試行）的規(guī)定，醫(yī)療廢物焚燒爐型選擇時(shí)，單臺(tái)處理能力在10 t/d以上的焚燒爐優(yōu)先采用回轉(zhuǎn)窯焚燒爐，鼓勵(lì)采用連續(xù)熱解焚燒爐[6]。而結(jié)合該項(xiàng)目實(shí)際用地及技術(shù)條件，焚燒爐型選擇順流式回轉(zhuǎn)窯焚燒爐。醫(yī)療廢物在窯內(nèi)預(yù)熱、燃燒以及燃盡階段較為明顯，進(jìn)料、進(jìn)風(fēng)及輔助燃燒器的布置簡(jiǎn)便，操作維護(hù)方便，有利于廢物的進(jìn)料及前置處理，同時(shí)煙氣停留時(shí)間較長(zhǎng)。

2.3 余熱利用系統(tǒng)

焚燒過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量高溫?zé)煔?，?duì)其熱能回收利用可以降低能源消耗，提高經(jīng)濟(jì)效益。同時(shí)，降低尾氣溫度也可使煙氣溫度滿(mǎn)足后續(xù)階段煙氣處理要求。系統(tǒng)設(shè)置1套余熱蒸汽鍋爐，采用閉式循環(huán)，除氧軟化水經(jīng)鍋爐煙氣加熱，產(chǎn)生的蒸汽供廠(chǎng)內(nèi)使用，換熱后的煙氣則進(jìn)入煙氣凈化系統(tǒng)。

2.4 煙氣凈化系統(tǒng)

余熱鍋爐出口煙氣中含一定量的粉塵、有毒氣體（一氧化碳、氮氧化物、二氧化硫、氯化氫等）、二噁英類(lèi)物質(zhì)及重金屬汞、鎘、鉛等，必須對(duì)煙氣進(jìn)行凈化處理。煙氣凈化工藝采用SNCR脫硝→急冷塔→干式除酸+活性炭噴射→袋式除塵→濕法脫酸→濕式電除塵→SCR脫硝組合工藝，以達(dá)到DB 37/2376—2013對(duì)煙塵、二氧化硫和氮氧化物的要求。

2.5 灰渣處理系統(tǒng)

醫(yī)療廢物焚燒后產(chǎn)生的殘?jiān)惋w灰約2 737 t/a。大部分殘?jiān)怯苫剞D(zhuǎn)窯尾部的灰室排出，少量灰渣是由二燃室底部卸料閘板排出，灰渣經(jīng)過(guò)濕式出渣系統(tǒng)由鏈?zhǔn)匠鲈鼨C(jī)連續(xù)排出至料槽內(nèi)。由余熱鍋爐下部排出的少量飛灰，經(jīng)輸送機(jī)落入專(zhuān)用料槽內(nèi);袋式除塵器底部的飛灰經(jīng)螺旋輸送機(jī)落入專(zhuān)用灰箱。最終，殘?jiān)惋w灰送到固化車(chē)間進(jìn)行穩(wěn)定化/固化處理，固化后灰渣經(jīng)檢測(cè)符合填埋場(chǎng)入場(chǎng)標(biāo)準(zhǔn)后進(jìn)行填埋處理。

2.6 污水處理系統(tǒng)

焚燒處理工藝產(chǎn)生的廢水統(tǒng)一送入污水處理站進(jìn)行處理。周轉(zhuǎn)箱清洗產(chǎn)生的洗桶廢水COD含量較高，采用MBR一體化集成設(shè)備，處理規(guī)模20 m3/d。

焚燒工藝產(chǎn)水的污水含鹽量高達(dá)50 000 mg/L，采用三效蒸發(fā)系統(tǒng)，處理規(guī)模100 m3/d，三效蒸發(fā)系統(tǒng)處理后殘留物送固化車(chē)間處理，蒸發(fā)后冷凝液外排市政管網(wǎng)。

3? 結(jié)論

（1）自動(dòng)上料系統(tǒng)從周轉(zhuǎn)箱上料一直到清洗消毒無(wú)需人工操作，并可實(shí)時(shí)監(jiān)控處理流程的所有環(huán)節(jié)，極大地降低了人員感染的風(fēng)險(xiǎn)，整個(gè)流程實(shí)現(xiàn)封閉循環(huán)。相對(duì)于傳統(tǒng)的醫(yī)療廢物上料系統(tǒng)，不僅整潔美觀(guān)、操作便捷，還可以有效避免污染。

（2）對(duì)煙氣處理系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行升級(jí)和加強(qiáng)，在設(shè)計(jì)上采用了干法和濕法聯(lián)合脫酸、SNCR和SCR聯(lián)合脫硝、袋式和濕電聯(lián)合除塵的組合工藝，極大地提高了對(duì)煙氣中粉塵、硫氧化物、氮氧化物等排放物的處理效果，使其達(dá)到嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)。該工藝組合系統(tǒng)在醫(yī)療廢物焚燒處理領(lǐng)域?qū)傥覈?guó)首創(chuàng)。

（3）在焚燒飛灰的收集上采用了專(zhuān)用灰箱收集的方式，灰箱收集完畢后再送至廠(chǎng)內(nèi)固化車(chē)間進(jìn)行固化處理。但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，灰箱在卸灰，進(jìn)入儲(chǔ)罐過(guò)程中會(huì)偶爾出現(xiàn)飛灰外溢的現(xiàn)象，易造成現(xiàn)場(chǎng)的二次污染，這也是我國(guó)大多數(shù)危險(xiǎn)廢物焚燒廠(chǎng)和醫(yī)療廢物焚燒廠(chǎng)所面臨的共同問(wèn)題。因此，建議今后在飛灰的收集和輸送方面采取全過(guò)程密閉輸送方式，可考慮電伴熱氣力輸送雙管互為備用的方式或其他行之有效的方法。

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