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
技術領域：
本發(fā)明與垃圾焚燒技術有關，更具體地說是關于醫(yī)療垃圾焚燒處理技術的改進。
背景技術：
城市垃圾處理是人類面臨的一個關系到人口、資源、環(huán)境協(xié)調發(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，但由于焚燒設備不過關不僅焚燒費用高，主要是焚燒處理不徹底不能達到排放要求，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。
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，使垃圾中的有機物、細菌、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，使垃圾中的有機物、臭氣、細菌等均被分解成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、焚燒后的煙氣進入1600～1700℃的電孤發(fā)生爐中，在氧氣中進一步氧化燃燒，使飛灰中的一些尚未分解的有害物質，如氯苯酚、氯苯、二惡英的前驅體等低分子物，完全分解成CO2、H2O、NOx和SO2等氣體；
3、煙氣進入一種換熱器，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。把上述煙氣再進入一種冷凝旋風除塵器，如水夾套多管旋風除塵器，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體一起被旋風分離而掉進貯灰槽中；5、廢氣的一次凈化。除塵后的廢氣先進入第一堿液吸收塔，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，進一步清除其中的微量SO2。接著進入氧化塔，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)明的關鍵是采用了新的焚燒爐設計。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、下設有兩個燃燒器和三道高壓供風管；第二燃燒室為反射爐式結構，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有一道具有鉑催化劑和遠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有一個燃燒器和一道高壓供風管，并在煙氣排出口上方設有一道具有鉑催化劑、遠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。如此就構成一臺完整的焚燒爐。
本發(fā)明焚燒爐的一個重要特點是在主燃燒室中不設爐篦，三道供風管中的第一道是位于燃燒室底部，呈環(huán)形直射式送風；另兩道供風管分別位于第一燃燒室的中部和上部，供風管與爐體呈切線連接，進入燃燒室的高壓空氣呈現(xiàn)高壓旋風氣流。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，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，在一側與爐體呈切線連接。因此構成的第二燃燒室尤如一只反射爐式旋風分離器，煙氣流在爐膛內(nèi)可形成旋轉式渦流，起到沿長煙氣繼續(xù)燃燒和旋風除塵作用。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供風管，進入的煙氣在這里進一步被焚燒。第二、三燃燒室的爐溫分別為900-1000℃和1000-1100℃。
本發(fā)明還有一個特點是燃燒的煙氣從第一燃燒室進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紅外材料的催化作用可促進垃圾中有害物質分解，提高了垃圾的焚燒效果。
為表明本發(fā)明焚燒爐的進步性，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)境保護監(jiān)測站和天津環(huán)衛(wèi)所，對垃圾焚燒前后的細菌含量、煙氣排放物和爐渣進行了監(jiān)測，結果見表1、表2和表3表1焚燒前后殘渣中細菌量比較

表2焚燒爐氣體排出物的質量

表3焚燒爐渣質量測定

上述結果表明本發(fā)明設計的焚燒爐具有優(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)明焚燒爐結構示意圖；圖三是圖二中A-A剖面結構示意圖；圖四是圖二中花格磚擋火墻9的剖面結構放大示意圖；圖五是圖二中第一道供風管4的剖面結構放大示意圖；圖六是圖二中B-B剖面結構示意圖。
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引風機。
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高壓旋風供風管，12水汽噴霧管，17煙氣排出口，18空氣穩(wěn)壓柜。
具體實施例方式下面再結合附圖對本發(fā)明設計的焚燒爐結構及處理工藝作進一步說明。
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，在燃燒室中不設爐篦子，設有二個燃燒器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。另外設有三道高壓供風管道，第一道供風管置于燃燒室底部，如圖五所示呈環(huán)形直射式送風。第二道、三道供風管13、11，分別位于燃燒室的中部和上部，如圖六所示，供風管與爐體呈切線連接。在燃燒室中部還設有一個水汽噴霧管12；第二燃燒室2為反射爐式結構，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有一道具有鉑催化劑、遠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，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有一道高壓旋風供風管14，如圖三所示，該供風管正處在連接管10的入口處。在燃燒室的中部也設有一只燃燒器15，煙氣排出口17設在燃燒室的底部，在煙氣排出口的上方還設有一道具有鉑催化劑、遠紅外材料的花格磚擋火墻16。如此就構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)形渦流運動，使垃圾迅速達到干燥、分解、焚燒。第一燃燒室的無爐篦設計有利于這種湍流運動，燃燒溫度可達到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，進入第二燃燒室進一步進行分解焚燒，焚燒溫度為900-1000℃。由于第二燃燒室是反射爐式設計，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，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)進行焚燒。從第二燃燒室流出的煙氣在進入第三燃燒室后再次被升溫并在催化劑作用下焚燒分解，焚燒溫度達到1000-1100℃，一些較難分解的物質得以進一步分解。
通過如此三步焚燒分解后，垃圾中的有機物、臭氣、細菌、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，達到現(xiàn)行的國家標準。
如附圖一所示，本發(fā)明將焚燒爐排出的煙氣，又導入電孤發(fā)生爐反應器2中，在氧氣作用下于1600-1700℃進一步進行燃燒，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℃。再進入水夾套多管冷凝旋風除塵器中，在這里煙氣被進一步降溫至50℃以下，由于煙氣中含水量達50％左右，此時水與煙塵的凝結體被旋風分離掉進貯灰槽中。除塵后的廢氣進入第一堿液吸收塔去除其中大部分的HCl、SO2、NOx和CO2；再經(jīng)亞硫酸鈉吸收塔進一步清除其中微量的SO2；接著再進入氧化塔把廢氣中殘存的NO氧化成NO2，再進入第二堿液吸收塔清除其中的NO2，并用硫酸亞鐵吸收進一步清除其中微量的NO。最后再用活性炭吸收塔進行吸附處理。經(jīng)活性炭吸附后的尾氣再用引風機，送回電孤發(fā)生爐反應器，參于再一輪內(nèi)部循環(huán)處理，沒有尾氣排放，達到零排放處理。
權利要求
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，使垃圾中的有機物、臭氣、細菌等分解成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，在氧氣氛中進一步氧化燃燒，完全分解成CO2、H2O、NOx、HCl和SO2等氣體；1-3、煙氣進入換熱器，使煙氣降溫至200℃左右；1-4、再進入冷凝旋風除塵器，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)為反射爐式結構，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，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，在第三燃燒室中設有一個燃燒器(15)和一道高壓供風管(14)，并在煙氣排出口(17)處設有一道花格磚檔火墻(16)。
3.根據(jù)權利要求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管，第一道供風管(4)位于燃燒室底部，呈圓環(huán)形直射式送風，第二、三道供風管(13)、(11)，分別位于燃燒室的中部和上部，供風管與爐體呈切線連接。
6.根據(jù)權利要求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，在多軌跡的高壓風作用下，在爐中形成多環(huán)形渦流和湍流運動，得以迅速干燥、焚燒、分解。焚燒后煙氣又進入電弧發(fā)生爐，在氧氣氛中，于1600－1700℃高溫下再次焚燒分解，使垃圾中的有機物、臭氣、細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)先權日2002年1月10日
發(fā)明者劉政綱 申請人:劉政綱, 吳長發(fā)