5T/d处理规模的医疗废物热解焚烧系统总体工艺设计

摘要：以渭南市医疗废物集中处置（一期）工程为例，介绍5t/d规模的热解焚烧系统工艺设计，包括工艺流程以及工艺产生的有害物质的处理，探讨交流中小城市医疗废物热解焚烧系统的设计技术。
关键词：医疗废物；热解焚烧；工艺设计
Abstract: Based on an example of Weinan Medical Waste Centrlized Dispoal Engineering(stage 1), a 5t/d medical waste pyrolytic incineration system technique design were introduced,including diposal process,the treatment of the waste remains after disposal.We discuss design technology on medical waste pyrolytic incineration system used in small and media-sized cities.
Key words: Medical waste; pyrolytic incineration;Technological design
医疗废物是指各类医疗卫生机构在医疗、预防、保健、教学、科研以及其他相关活动中产生的具有直接或间接感染性、毒性以及其他危险性的废物[1]，如不妥善安置将严重危害环境和人体健康。国家环保总局先后制定了《全国危险废物和医疗废物处置设施建设规划》和《危险废物和医疗废物处置设施建设项目复核大纲（试行）》。根据该规划和大纲[2] [3]要求，对渭南市医疗废物集中处置（一期）工程进行了设计，该工程分两个子项：1）医疗废物收集运输系统；2）焚烧处理系统。工程处理规模5t/d，总投资1528.5万元，其中焚烧系统投资额593.38万元，工程将于2006年年底建成。本文着重介绍焚烧系统总体工艺设计。
1 渭南市医疗废物现状
1．1 渭南市概况
渭南市位于陕西省关中平原东部，距西安市56km，辖一区、两市、八县，2004年底市域总人口530.8万人，城市人口30万人。
该区域属温暖带半湿润大陆性季风气候，年平均气温13.5℃， 年平均相对湿度70～85%，年平均降雨量：577.4mm。
1．2 渭南市医疗废物处理现状及其成分
全市共有医疗机构385家，病床11565余张，据统计日产医疗废物约4.5吨。仅少数几家医疗机构配备焚烧设备，且难以达标排放，二次污染严重；部分医疗废物混入生活垃圾进入生活垃圾填埋场。
根据当地医疗卫生机构的调查，医疗废物主要来自手术废物、用过和污染的材料、检验标本、医疗器材、病人在住院和门诊期间产生的生活垃圾等，医疗废物成分见表1和表2。
表1 医疗废物成分分析表 

表2 医疗废物可燃物性质分析表

2 医疗废物处理规模的确定
经过分类收集的医疗废物通过收运系统进入焚烧厂处置。经计算，预测2010年医疗废物产量为4.92t/d，2015年为12.5t/d，2020年为14.49t/d。一般地，医疗废物产量相对平稳，但出现重大疫情时，疑似病人的生活垃圾也视为医疗废物，因此应考虑焚烧处置能力的冗余[4]。确定本工程设计处理规模为5t/d。
3 热解焚烧系统总体工艺设计
3．1 技术路线的确定
医疗废物处置工艺主要有回转窑焚烧、热解焚烧、蒸汽灭菌以及微波消毒等，对小于10t/d，优先采用连续热解焚烧炉、高温蒸煮等工艺[5]。热解焚烧在国内外应用较多，技术成熟，价格较低，本工程采用热解焚烧工艺。
热解焚烧工艺常用炉型有竖式连续燃料焚烧炉、AB干馏气化亚熔融式热解炉和卧式连续多阶控氧热解炉。竖式连续燃料焚烧炉价格相对于其他两种炉型，具有价格低、电耗量及柴油耗量较低的优点，本工程选用竖式焚烧炉。
3．2 热解焚烧系统总体工艺
3．2．1 工艺流程
工艺流程简图见图1 

图1 热解焚烧工艺流程简图
3．2．2 加料系统
焚烧炉的加料采用连续批式、密闭和负压方式。加料筒有效内径为900×900mm。双层密封门的闸板连锁控制，加料过程中始终有一道闸板处于关闭状态，防止有害气体溢出。加料间隔时间约10～20分钟（约75kg/批次）。
3．2．3 焚烧系统
焚烧设备由废物热解炉、预混器、二燃室、排渣系统组成。
热解炉为立式双层活动式炉排结构。设备尺寸为：外径2076mm，内径1500mm，总高6300mm。主体材质为不锈钢，炉体可保证年运行时间大于8000小时，使用寿命大于15年。
预混器为夹套圆筒状结构，内设扰流板，外径620mm，内径450mm，总长1016mm，主体材质为不锈钢，保温材料为硅酸铝纤维。
二燃室为立式炉，截面积0.79㎡，高度4.4m，外径1666mm，总高度5010mm，外壳为碳钢材质，内衬高铝耐火材料，厚度300mm,最高耐火温度为1500～1600℃，保温材料为硅酸铝纤维。
通过热解炉上部的加料装置将医疗废物加到炉排上，轻油燃烧器点燃医疗废物，医疗废物受热开始进行热解反应变成热解焦和热解气，热解焦通过上炉排的动作落到下炉排上，与受控的一次风进行“表面燃烧”反应，燃烬的残渣在下炉排动作落到排灰阀，然后定时卸下排出。热解气经过料层由热解炉上部引入预混器中预先与预热的二次风（180～230℃）充分混合，然后再喷入二燃室中高温预混焚烧，二燃室排出的烟气进入后续的烟气冷却和烟气净化系统。