概述
420kg/h醫療廢棄物焚燒處理技術（回轉窯處理技術）適用于醫院、衛生防疫單位、病員療養院、醫學研究院等產生的如下感染性廢物的處理：1）醫院臨床感染性物；2）醫院血透析產生的廢物；3）臨床、教學、研究等醫學活動中產生的含有菌落及病原株培養液和保菌液的廢棄物以及感染的動物尸體；4）傳染病房產生的所有廢物；5）醫院產生的廢棄鋒利物，包括廢針頭、廢皮下注射針、廢解剖刀、廢手術刀、廢輸液器、廢手術鋸、碎玻璃等；6）醫院廢水產生的污泥；7）過期的藥物性和化學廢物。
420kg/h醫療廢棄物焚燒處理系統處理規模：設計處理量420kg/h，24小時連續運轉；以輕柴油作為輔助燃料，低位熱值10000kCal/kg。
主要焚燒設備為回轉窯+二燃室+尾氣處理設備；做到余熱的二次利用，通過熱水換熱器，可提供熱水用戶利用或者循環使用；尾氣經噴霧吸收塔、活性碳吸附、高效袋式除塵器凈化；一燃室爐溫為850~900攝氏度，二燃室1000~1200攝氏度；高溫煙氣在爐內停留的時間確大與等于2.0S；燃燒效率大于等于99.9%；焚燒去除率大于等于99.99%；焚燒殘渣的熱灼減率小于5%；焚燒爐排氣筒高度大于等于35米。
焚燒系統以及設備制造、安裝執行并達到有關的國家標準。
1處理工藝方案確定
作為環保、節能示范工程，本工藝采用先進、合理、成熟、可靠的工程技術，具有顯著的環保效益、經濟效益和社會效益。
1. 1焚燒爐的選型
2. 回轉窯是活動爐床中應用最多的一種爐型，該爐型技術成熟，操作簡單靈活，廣泛用于焚燒各種類型固體、半固體和液體廢棄物，尤其適用于焚燒含水率較高、難處理工業廢棄物及危險廢棄物，它以處理量大、占地面積小、有害成分破除率高和設備簡單可長期連續運轉等特點，而被各國內外廣泛應用。為配合回轉窯的焚燒處理，往往要附加一個二燃室裝置。
3. 回轉窯處理醫療廢棄物具有以下特點：
1） 適應性強，對于各種組分的物料以及不同熱值的物料可以同時處理；
2） 機械不見比較簡單，不易損壞，維修方便；
3） 容易調節窯體旋轉速度，便于控制廢棄物在爐內的停留時間；
4） 進料彈性大,可接受固、液、氣三相中的單相廢棄物以及固液混相廢棄物;
5） 回轉窯處理廢棄物系統初投資和運行成本都較低;
6） 能實現連續自動上進和出渣,在旋轉過程中對物料進行翻轉,使物料均布、配風均勻;
7） 燃燼率高,易實現自動控制,操作人員勞動強度底;
8） 醫療廢棄物中的廢液等液體在窯體不會流出,經高溫燃燒、汽化后隨煙氣進入二燃室再次焚燒.
1. 2煙氣凈化后產生的煙氣雖經換熱后,但溫度還是比較高,仍可達到200攝氏度左右,加之煙氣中含一定量的粉塵、酸性氣體(氮氧化物、氯化氫),二惡英類物質及重金屬汞、鎘、鉛等,為防止焚燒產生的煙氣對大氣環境造成的二次污染,必須對煙氣進行凈化處理.針對煙氣成分及環境質量控制要求,選用的煙氣凈化系統:采用換熱器+噴霧吸收塔+布袋除塵器的半干式與干式相結合的煙氣凈化方案,既可使尾氣達標,又可避免處理系統中產生大量的廢水,
2焚燒系統工藝流程介紹
從收集的醫療廢棄物運至處理廠后,貯存的獨立的房間內分箱(即方便運輸,又方便上料)貯存.貯存間應定期消毒,以免滋生害蟲.
廢棄舞處理過程如下:
首先,將桶裝的醫療廢棄物放在斗式提升機的料斗內,料斗將其提起,送到入料口倒出,桶內廢棄物落入上料斗內,由推料機構推入回轉窯內焚燒;空桶留在斗內,待卸料后進行清洗,再重復利用.將清洗廢液過濾后用泵輸送至廢液箱(或經處理達標后進入市政管網),.再由廢液泵輸送至噴槍由壓縮空氣霧化后噴入爐內焚燒.同時,輔助燃料---輕柴油,先后經兩級電磁閥、過濾、燃燒器噴入爐內,使爐內保持一定溫度:當廢棄物的熱值較高時,燃燒器熄火;當廢棄物的熱值較低時燃燒器大小火自動調節,輔助燃燒.另外,助燃空氣經鼓風機加壓后,射入爐內,提供必需的氧氣量.在上述的醫療廢棄物、輕柴油、空氣供給正常時,回轉窯爐膛溫度控制在850~1000攝氏度,分解有毒物質.焚燒后的灰渣經灰斗落入出灰機中排出,外運固化填埋.焚燒產生的煙氣則進入二燃室.煙氣中未燃燼的有害物質在二燃室中進一步銷毀.為了使未燃燼物質徹底分解,達到排放要求,二燃室設置了燃燒器助燃,配置了獨特的二次供風裝置,以保證煙氣在高溫下同氧氣充分接觸,同時保證煙氣在二燃室的滯留時間并根據二燃室出口煙氣的含氧量進行調整供風量.二燃室內溫度控制在1000~1200攝氏度,并確保停留時間大于2s，使煙氣在爐內充分分解焚燒，從而達到較高的分解率。同時，煙氣中大粒徑的粉塵落入二燃室底部完成初級除塵。對于40um粒徑的粉塵除塵效率大于90%。以免含塵煙氣直接進入換熱器，大粒徑粉塵在換熱器外壁沉積，造成堵塞。
為了使煙氣迅速降溫，從而避免二惡應的再度生成，在二燃室后設置了水換熱器和空氣換熱器。高溫煙氣與水換熱器交換后進入兩級空氣換熱，煙氣溫度從1100攝氏度被迅速將至200攝氏度，進入后續處理設施；冷水經熱交換后由40攝氏度升溫至65攝氏度，供用戶使用。冷風由20攝氏度升溫至200攝氏度入爐助燃。經換熱器降溫的含塵煙氣通過噴霧吸收塔，去除煙氣中酸性氣態污染物。煙氣從上部進入塔拿，與噴嘴噴射出的吸收劑——石灰漿液（石灰漿液的制備：將生石灰倒入漿液池拿，加入水經攪拌熟化，經過濾后的漿液由泵加壓，用專用噴頭，噴入塔內）充分混合，吸收劑與酸性氣態污染物發生化學反映，同時漿液霧滴中的水分汽化，部分粉塵落入塔底部，煙氣則由塔下部排出。
經過石灰漿液吸收的煙氣，進入活性碳吸收段。活性碳通過射流器在煙道內與煙氣混合，吸附煙氣中的污染物（如二惡應等），并同煙氣一起進入布袋除塵器，最終同粉塵一起被去除。
帶著較細粒徑粉塵的煙氣繼續進入脈沖布袋除塵器。煙氣由外經過濾袋時，煙氣中的粉塵被截留在濾袋外表面，從而得到凈化，再經除塵器內文氏管進入上箱體，從出口排出。積附在濾袋外表面的粉塵不斷增加，使除塵器阻力增大，為使設備阻力維持在限定的范圍內（一般為120——150毫米水柱），必須定期消除附在濾袋表面的粉塵：由控制儀定期順序觸發各控制閥開啟脈沖閥，使氣包內壓縮空氣由噴吹管孔眼噴出（稱一次風），通過文氏管，誘導數倍于一次風的周圍空氣（二次風）進入濾袋，使濾袋在一瞬間急劇膨脹，并伴隨著氣流的反向作用，抖落粉塵。被抖落的粉塵落入灰斗，經排灰閥排出機體。在清灰過程中，每次噴吹的時間一般為0.1——0.2秒，每排濾袋輪流噴吹。煙氣在此完成最終除塵。最后煙氣經引風機、煙囪排放。
3設備的特點
1） 焚燒系統
能同時焚燒固體、液體和半固體。
為了保證在愛焚燒過程中有毒有害氣體不得泄漏，轉窯的窯頭與窯體、窯體與二燃室之間的密封是至關重要的，我們采用了獨特的金屬密封機構。同其它密封機構相比它的密封性好、結構緊湊、便于維修費用較低。（專利技術）
為了保證在窯內使布風均勻和物料與空氣的充分接觸，我們為其設計了窯體內獨特的揚料機構，與窯體內光滑結構相比，具有很多優點，它能使得物料在燃燒過程中被拋起，從而保證空氣與物料充分混合，縮短了燃燒時間，大大提高了燒凈率和熱分解的效率，節約了燃料，降低了運行成本。（專利技術）
為了防止飛灰落入回轉筒體與頭罩連接處的密封裝置內而影響密封效果，窯內設計了回轉型集料器，使掉入料斗內的飛灰連續不斷的回到進料槽內再次入爐焚燒。
爐體采用的耐火材料是北京機電院高技術股份有限公司與中國建筑材料科學研究院共同開發的，具有耐腐蝕、耐高溫、高強度等優點，可以延長爐體的使用壽命減少耐火材料的維修次數，降低運行成本。該材料經過多次焚燒多種危險廢棄物的考驗，具有較高技術性能，致密度高，熱線性變形小，抵抗酸性或堿性渣、金屬液的侵蝕和抗氧化、還原反應等性能均較好。其性能參數達到如下數值：
最高使用溫度：1700攝氏度
抗壓強度（1000攝氏度）：100Mpa
抗折強度（1000攝氏度）：10 Mpa
恒溫3小時線變化率不大于1.5%的試驗溫度在1500攝氏度
熱膨脹率（1000攝氏度）：0.5%
導熱系數（1000攝氏度）：1.1W/m.k
回轉窯的窯頭可移動，底部設有導軌，為窯體的檢修提供了十分便利的條件。
回轉窯采用變頻調速，速度在0.5~2.5轉/分連續調節，這樣可保證各種焚燒物在爐內需要不同停留時間的要求。該裝置運行周期長，故障少，可調性好，操作方便；可在控制室操作旋扭調整壓力并設有過載保護。
在二燃室內固體、半固體可同時燃燒，提高了焚燒量及燃燒裝置的利用率。
有害物質銷毀率高，DRE大于等于99.99%，部分排放指標達到美國先進水平。
有害物質在爐內停留時間長，固體在1~1.5小時，煙氣在二燃室停留時間大于2秒。
回轉窯爐溫控制在850~900攝氏度，二燃事爐溫控制在1000~1200攝氏度左右，二燃室煙氣滯留時間大于2秒。
廢棄物停留時間長，并且采用獨特的下供風系統，燃盡率高。
2） 燃燒器
助燃系統設有多級過濾裝置，防止燃料油堵塞燃燒器噴頭，延長噴頭的使用壽命。
燃燒器選用全自動進口兩段火焰燃燒器，燃燒器自帶加壓油泵和送風風扇。
燃燒器具有自動點火、自動火焰監測、滅火保護、故障報警等功能和火焰強度大、燃燒穩定、安全性好、功率調整范圍較大等特點。
助燃系統實現自動控溫，可以根據爐膛溫度控制燃燒器的啟停和火焰的大小。
獨特的燃燒器安裝機構，方便燃燒器的拆卸和檢修。
3） 進料系統
進料采用斗式提升機自動上料，可以直接提升垃圾桶，避免操作人員接觸垃圾，并防止垃圾中的滲瀝液污染進料設備。
進料系統可以實現自動上料，斗式提升機與料斗密封門、推料機構連鎖控制，當斗式提升機開啟提升后，經過一定的時間（可調）密封門自動打開；當斗式提升機開啟返回后，密封門自動關閉，推料機構開始想前推料一次后返回。
設備設有廢液霧化噴槍安裝口，在焚燒固體的同時可以焚燒廢液。
4） 除灰渣系統
出灰采用刮板出灰機自動出灰，減少了人工強度。
出灰系統采用濕式出灰，保證系統的密封。
5） 換熱系統
系統中設有熱水換熱氣和空氣換熱氣，保證焚燒系統產生的煙氣盡快降溫，防止了二惡英的生成。
充分利用系統余熱，產生的熱水可供用戶利用（例如廠區洗浴）或者降溫后循環使用（減少系統的用水量）空氣換熱氣的熱空氣用于爐膛助燃，降低了燃料的消耗。
助燃空氣可以從廢物儲存間取氣，防止廢物儲存間產生的氣體污染環境。
6） 尾氣吹系統
多級除塵裝置保證系統排煙達到國家標準。
半干法處理，減小系統的用水量，整體焚燒工藝不產生污水。
布袋除塵器保護裝置，防止煙氣高溫損壞布袋。
除塵器粉塵密封收集，防止粉塵產生二次污染。
袋式除塵器采用分箱清灰，清灰時逐箱隔離輪換進行，克服了分室反吹時動能強度不夠的缺點，擴大除塵器的范圍，提高了收塵效率，延長了濾袋的使用壽命。
7） 電氣控制系統
本系統設有自動和手動兩種運行方式。
系統安裝了顯示儀表和工藝流程模擬屏,用以顯示設備的工作狀態,使操作人員在控制室內就能了解廢物的處理過程.提供計算機+PLC全自動控制,實現焚燒系統運行工藝流程的演示及控制,大大減輕了操作人員的勞動強度,提高了生產效率,克服人為因素對數據指標的影響.本控制系統上應用PLC,很大程度上提高了焚燒系統的自控水平.PLC具有邏輯控制、定時控制、技術控制、步進控制、數據處理、回路控制、通訊聯網、監控及停電記憶、故診斷等功能.在實現控制任務時,PLC具有很高的靈活性和通用性;自診斷功能保證了PLC控制系統的工作安全性;良好的花莖適應性使其應用于較惡劣的工業現場;具有友好的用戶界面,使用方便,維護簡單.本系統具有過流、過載以及誤操作等安全保護裝置.當設備出現異常時,系統發出聲、光報警,并發出連鎖指令,切斷用電設備的電源,待異常解除后重新起動運行.本系統具有多點煙氣溫度和系統負壓等實時監控功能.溫度:回轉窯和二燃室分別安裝了溫度檢測元件,用以控制燃燒器的運行;在換熱器煙道上、水換熱器循環水進出口、空氣換熱器風進出口都設置了溫度測點,用以控制運行狀態、保護設備的 況在設計范圍內.在布袋除塵器前安裝溫度監測點將信號模擬量送入變頻調速器,經過PI調節控制堿液泵的轉速來調節堿液量,保證布袋除塵器溫度趨于恒定.負壓:在爐內設有負壓測點,用以時時監測系統運行時負壓值(10Pa~20Pa)，并經過PI調節控制引風機的轉速，保證爐內處于微負壓狀態。系統溫度、負壓的數據可根據用戶的要求對監控值進行顯示和打印。系統設有報警裝置，當設備出現異常時，系統發出聲、光報警，發出連鎖指令切斷用電設備的電源，待異常解除，重新啟動。
3焚燒處理的關鍵技術
3. 1防止二惡英的措施
對于二惡英的防止，一方面通過溫度連續自動控制，抑制其生成、防止再合成。二惡英為多苯有機化合物，它是含氯塑料等物質在燃燒過程中產生的。二惡英氣體在700攝氏度以上分解，煙氣在400~250攝氏度時又有少量合成。根據此特性，在本系統設計中，煙氣在1100攝氏度左右（二燃室中）停留時間大于2秒，使二惡英完全分解；為減少二惡英的低溫合成，二燃室后采用換熱器使煙氣從1100攝氏度迅速降至200攝氏度以下。另一方面，在布袋除塵器前設活性炭吸附段，將生辰的二惡英吸附在活性炭上，再經過布袋除塵器去除。
3. 2防止二次污染的措施
灰渣 回轉窯和二燃室在燃燒過程中會形成灰渣，因這部分灰渣經過了高溫焚燒，采用一般填埋處置既可；其它灰固化填埋。大氣 采用噴霧干燥塔+活性炭吸附+布袋除塵使煙氣中的二惡英、重金屬、粉塵及酸性氣體達到《危險廢物焚燒污染控制標準》（GB18484-2001）排放；煙氣 系統在負壓下運行，無煙氣外溢，工作環境清潔。噪音 鼓、引風機等噪音大的設備配有消音器、隔音設備，并在基礎處理及安裝時采取減震措施；建議設備間、控制室、值班室墻面采用吸聲材料，減少噪音對人員的損害。達到《工業企業廠界噪聲標準》（GB12348-90）II類標準要求；污水 系統尾氣采用半干法處理，不產生廢水，洗桶水入焚燒。熱污染 回轉窯、二燃室、換熱器、噴霧吸收塔、布袋除塵器、熱風管道及煙道均采用隔熱、保溫措施，使其表面溫度低于60攝氏度，用以減少熱損失、防燙，避免熱污染。
3.3 安全措施
防爆裝置
焚燒爐在焚燒過程中因操作不當，有可能產生****（氣體體積突然膨脹），因此在爐體上裝有防爆門，定壓排放。焚燒爐設有防爆門，防爆壓力2000 Pa，防止爐內爆燃沖擊爐體，使爐體損壞。
電氣保護裝置
自動控制系統安裝有停電保護、過載保護、線路故障報警和誤操作等安全保護裝置；所有電氣設備均設有接地，保證系統在特殊狀態下的安全性。焚燒現場建議雙路供電，以防止停電后煙氣外溢。
防燙保護
爐體、余熱鍋爐、噴淋吸收塔、布袋除塵器等設備，以及煙道均采用隔熱保溫等措施使設備的外表溫度控制在60攝氏度以下，避免燙傷。系統中有些部件設有備用，防止因某設備突然損壞，造成整套系統被迫停機，產生二次污染。被焚燒物中含有病菌及肌體，廢物采用密閉運輸、儲存，操作人員不直接接觸；廢物上料及出灰采用半自動化，操作人員遠離焚燒爐。焚燒爐內溫度自動調節，保證爐內物料焚燒完全；布袋除塵器前溫度監控，使煙氣不超溫，延長濾袋的使用壽命。檢修部位均設有檢修門，方便操作并保證人員安全。上料提升機減速機設有過載保護，并可調；焚燒爐溫度、布袋前無度設有超溫報警。
4. 4防腐措施
根據物料的化學成分，物料在焚燒后的煙氣中含有粉塵、HCL、NOX、水蒸氣等復雜組分，酸堿交替，冷熱交替，干濕交替，腐蝕與磨損并存，設備必須承受多種多樣的物理化學溫度和機械負荷，特被是其中HCL是導致設備腐蝕的主體。因此，設備的防腐直接關系到設備的使用壽命。防腐措施如下：耐火爐襯：回轉窯和二燃室用抗腐蝕耐火材料砌筑而成。煙道：在高溫段連接各設備的煙道均采用耐酸耐火澆筑材料作為煙道內襯，外包普通鋼板。低溫段控制煙氣溫度在露點以上，防止煙氣結露。引風機采用耐腐蝕材料。換熱器采用耐腐蝕材料，控制壁溫在煙氣露點以上，防止低溫腐蝕。噴霧吸收設備內噴過量堿霧，使內部為堿性，防止腐蝕。布袋出塵器內部支架為不銹鋼材料，濾料采用耐腐蝕、耐高溫、抗水化性好材料引豐機外耐腐蝕、耐高溫豐機，內部葉片采用不銹鋼材料。
3.5維修操作平臺及采樣孔
本系統在設備需要調節、檢修處設有平臺，便于操作和維修。在煙囪上設永久采樣孔（GB/T16157）以及相應的采樣平臺、爬梯等。
4結語
420kg/h醫療廢棄物焚燒回轉窯處理技術所提供的設備處理效率高、可靠性高；煙氣凈化采用半干式和干式相結合的工藝，設備流程簡潔、不止緊湊、占地少；操作自動、人工相結合，降低了人工勞動強度；維修管理費用低。值得在醫療衛生領域中推廣應用。
