中山市医疗废物焚烧厂项目介绍陈韩斌 林挺（法国机械设备服务有限公司）摘 要 介绍广东省中山市医疗废物焚烧厂，包括其设计原则、工艺流程、系统组成和主要技术参数，该项目一期工程采用法国ATI公司的二段式控气热解焚烧处置系统，最大日处理量为10吨。关键词 中山市 医疗废物 热解 焚烧Zhongshan Medical Waste Incineration PlantAbstract: Introduces the project of Zhongshan Medical Waste Incineration Plant in Guangdong province, including its technical principles, technic flow, system compose, and primary technical data. The technology called “two-chamber air-controlled pyrogenation incineration technics”was applied in the first phase of the project with capacity of 10 tons per day.Key words: Zhongshan, medical waste, pyrogenation, incineration1 项目介绍根据国务院2003年6月颁布的医疗废物管理条例，结合中山市城市总体规划，为加强中山市医疗废物污染防治工作，中山市政府经研究决定，投资建设了科学的全市统一医疗废物管理及处置体系，即中山市中心组团垃圾综合处理基地医疗废物焚烧厂（简称中山市医疗废物焚烧厂）一期工程，并于2005年7月份投入正常使用。该项目服务区域为：中山市中心城区、火炬开发区、民众镇、三角镇、黄圃镇、南头镇、东凤镇、阜沙镇、小榄镇、古镇镇、东升镇、港口镇、横栏镇、沙溪镇、大涌镇、五桂山镇、南朗镇、板芙镇、三乡镇、神湾镇、坦洲镇。辖区各医疗机构共有病床数约为3555张，总门诊量约为25574人次/日，医疗废物日产生量约为10吨。该项目总用地面积为4212平方米，设计处理能力为20吨/日，分两期实施，一期设置10吨/日生产线一条，考虑到将来医疗废物的产生量和收集量必然会逐渐增加，预留再建一条相同生产线的场地。处理的医疗废物种类满足中山市乙类传染病爆发应急的需要，基本满足甲类传染病爆发应急的需要。2 项目设计原则该项目主要的设计原则及技术要求如下：（1）采用国外先进的、技术成熟的医疗废物处理线；（2）焚烧技术可适应医疗废物的热值范围：12004500kcal /kg；（3）进入焚烧厂的医疗废物不得分选后回收利用；（4）采用焚烧灰渣安全填埋的方式处理医疗废物，处置设施的设计寿命大于20年；（5）焚烧炉为连续操作，其进料、出渣和燃料添加等操作实现连续自动控制；（6）烟气在二燃室的温度达到1100，停留时间2秒以上；（7）尾气排放优于国家标准。3 工艺原理该项目由法国ATI公司提供全套主体设备，型号为HP1500。ATI公司的HP系列医疗废物焚烧系统采用“二段式控气热解焚烧处置工艺”，在国外已有30多年的发展历史，累计共已向全球50多个国家提供了700多台/套医疗废物焚烧设备。有机固体废物的热解是一个复杂、连续的化学反应过程，在反应中包含着复杂的有机物断键、异构化等化学反应。在热解过程中，有机物会析出大量的可燃固体小颗粒和气态可燃气体成分，然后这些小分子可燃物再与氧接触，发生氧化反应，完成燃烧过程。热解过程可用如下总反应方程式表示：有机固体废物 H2、CH4、CO、CO2等+有机酸、芳烃、焦油等+炭黑与炉渣（气体） （有机液体） （固体）热解焚烧炉一般有热解和燃烧两个过程。物料进入主燃室后，首先，严格控制进氧，医疗废物在缺氧的条件下获得加热进行热解，产生小分子物质及固态残渣；然后，再供给充足空气，进行完全燃烧。有机物析出的可燃固体小颗粒和气态可燃气体成分进入二燃室，接触充足空气，发生二次燃烧。该系统的主要工艺流程如下：水烟气图一 工艺流程框图紧急排放达标排放飞灰吸收剂医疗废物主燃室二燃室自动上料器空气、燃料炉渣自动出渣器转运箱换热锅炉1反应器2反应器除尘器空气散热器1# 料仓飞灰处理活性炭2# 料仓飞灰飞灰处理引风机烟囱紧急排放烟囱空气、燃料干净烟气4系统组成一个完整的医疗废物处理项目包括：焚烧厂主体工程与设备、配套工程和生产管理与生活服务设施。其中焚烧厂的主体工程与设备即焚烧处置系统，主要包括：自动进料系统、热解焚烧系统、换热冷却系统、烟气净化系统、安全排放系统和操作控制系统。配套工程主要包括：收集运输、受料及贮存、厂房车间、供配电、给排水、污水处理、消防、通讯、暖通、空调、机械维修、监测化验、计量、清洗、消毒等设施。由于篇幅所限，本文重点介绍焚烧厂的主体工程与设备，即HP1500型焚烧处置系统。（1）自动进料系统进料系统主要包括三部分：周转箱自动提升倾倒装置、进料斗和推料机构。进料系统是全自动操作的。医疗废物装在周转箱中，送到炉前，自动提升倾倒装置将周转箱中的医疗废物倒入进料斗，再由液压推料机构推入焚烧炉的主燃室。本系统所采用的周转箱的容积是660升。（2）热解焚烧系统焚烧阶段涉及的设备主要有主燃室（燃烧炉主体）、二燃室、辅助燃烧系统和自动出渣系统。图二 焚烧处置系统示意图医疗废物主要在主燃室中进行热解焚烧，达到减容。主燃室大致呈圆筒形，内部有多层多种高性能耐火保温材料。与进料系统相接的一端是垃圾入口，大小足够医疗垃圾包装袋或包装盒的进入。另一端尾部安装有检查门，靠近检查门的底部设有出渣口。顶部与二燃室相接。主燃室一侧装有2台燃烧器，另一侧装有压力仪表和热电偶。两侧下部均装有进风管道，由风机供风，管道上的阀门用来控制进风量。主燃室中还配有自动的炉渣推杆，保证废物在炉内焚烧过程中向前移动。HP系列属于连续式焚烧炉，热解焚烧过程在主燃室内周期性反复进行。每一个周期的焚烧过程由两个阶段组成，即热解燃烧阶段和氧化燃烧阶段。由PLC根据设置好的程序和工艺参数自动控制。辅助燃烧系统采用全自动调节燃烧器，燃料用0柴油。在主燃室热解燃烧产生的烟气在引风机的带动下进入二燃室。法国ATI公司对于二燃室的设计拥有自己的专利技术。二燃室是柱状结构，通过二次送风造成涡流效果，使喷入的氧气得到充分利用，燃烧效率达到99.9以上，确保烟气中的碳氢化合物和含碳颗粒充分燃烬，更重要的是彻底分解烟气中可能含有的二恶英。二燃室的内部结构和长度保证烟气与空气充分混合，并在1100的高温持续2秒以上的时间，实现有机污染物的完全分解。医疗废物在主燃室完全燃烧后，经出渣系统自动周期性地排出，保证系统能够自动连续工作。炉渣由主燃室尾部炉底排出进入水冷渣坑，冷却后再由电动链条式输送机输送到外面。（3）换热冷却系统换热系统主体设备采用的是ATI公司特制的立式双循环单管束的余热锅炉，工作压力约3巴。烟气从二燃室出来时温度高达1100，经换热系统冷却后降低到200，达到后道处理所需要的温度。本系统不考虑利用焚烧产生的热能，锅炉热水的热量直接通过空气散热器（冷却塔）释放。（4）烟气净化系统本系统采用干法烟气净化系统，可以非常高效地吸收烟气中的重金属、二恶英、呋喃和酸性物质，不会产生污水等二次污染，产生的飞灰可以方便地进行水泥固化或安全填埋。首先，喷入石灰粉与烟气混合，去除烟气中的酸性物质；接着喷入活性炭，吸附二恶英、呋喃和重金属；然后进入陶瓷除尘器过滤除尘，过滤捕捉下来的飞灰落入灰斗集中处理。（5）安全排放系统最后引风机将处理达标的烟气通过烟囱排入大气。引风机采用ABB的变频控制，能根据系统烟气流量和压力自动变频调整，保证系统在不同工况下的稳定运行。为了保证紧急情况下的安全卸压排放，在二燃室尾部还设置了紧急排放烟囱，其防水顶盖采用气动控制。（6）操作控制系统焚烧炉配备有先进完善的PLC操作控制系统，主要包括监测系统、控制系统和报警系统，实现集中监视和控制。主要的设备控制均设计算机自动控制和就地手动控制两种形式。监测系统能在线显示焚烧炉燃烧温度和炉膛压力等表征焚烧炉运行的工况参数，可以保证医疗废物焚烧炉运行过程中系统处于负压状态，防止有害气体逸出。重要的参数如主燃烧室温度、二次燃烧室温度、烟气处理系统进口温度等参数进行实时记录，并自动调整焚烧炉和烟气处理的运行状态。系统中配置了先进的烟气在线检测分析仪，可以自动连续地在线检测各种烟气成分，取样口设在烟囱高度约1/3处。除计算机监控外，还设置了声光报警器和数字显示仪。在焚烧炉的进料口以及焚烧炉的主燃烧室设置了工业电视监视系统，可以随时了解进料情况和焚烧炉的燃烧情况。5主要技术参数表1 医疗废物焚烧系统的主要技术参数序号项 目参 数1焚烧处理能力10吨/日2运行时间一班、两班、三班均可3主燃室温度7509004二燃室温度11005烟气在二燃室停留时间2秒6烟囱入口温度958灰渣灼减率3图三 中山市医疗废物焚烧厂厂房外景6 结束语医疗废物焚烧项目在我国尚处于发展前期，市场上性能质量参差不齐的各种产品都有。面对人民生活水平的迅速提高和环保意识的日益增强，应该刻不容缓地加快推广此类先进成熟、安全可靠的焚烧工艺，同时要在国内示范工程的基础上，及时总结经验以供后续工程借鉴。希望通过我们坚持不懈的努力，中国的医疗废物安全处置事业可以快速地成长起来，为人民造福，为子孙后代造福。参考文献：1 GROUPE ATI, VANVES, FRANCE.TECHNICAL PROPOSAL OF INCINERATION SYSTEM FOR HOSPITAL WASTE.2005.3.2 建设部城市建设研究院.中山市中心组团垃圾综合处理基地医疗废物焚烧厂技术方案.2004.7.3 李秀金主编.固体废物工程.北京:中国环境科学出版社.2003.9.4 赵由才,张全,蒲敏主编.医疗废物管理与污染控制技术.北京:化学工业出版社环境科学与工程出版中心.2005.1.5 赵由才主编.危险废物处理技术.北京:化学工业出版社环境科学与工程出版中心.2003.9.