專利名稱：利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法及系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于利用煉焦工藝處理城市固體廢棄物領(lǐng)域，尤其涉及利用煉焦工藝中的煉焦?fàn)t系統(tǒng)、化產(chǎn)回收系統(tǒng)和焦?fàn)t煤氣凈化回收系統(tǒng)來高溫炭化(炭化)城市醫(yī)院垃圾的處理方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
隨著人們物質(zhì)生活水平的日益提高，醫(yī)院垃圾的產(chǎn)量急劇增加。據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國目前醫(yī)院垃圾的年產(chǎn)量高達(dá)80萬噸，而且每年正以3％～6％的速度增長(zhǎng)。
目前，我國醫(yī)院垃圾圾處理處置方法仍以填埋和無序流失為主，占總產(chǎn)量的90％以上，而真正做到科學(xué)化處理處置的醫(yī)院垃圾量不到總產(chǎn)量的10％。因此，我國醫(yī)院垃圾處理與處置問題十分嚴(yán)重，急需要有能夠?qū)崿F(xiàn)醫(yī)院垃圾無害化、減容化和資源化處理新技術(shù)。
醫(yī)院垃圾作為我國第一號(hào)危險(xiǎn)固體廢棄物，其組成具有復(fù)雜多變性，因此常規(guī)的垃圾處理處置技術(shù)難以滿足其真正無害化、減容化和資源化處理要求。由于醫(yī)院垃圾的污染具有傳染性、感染性、潛伏性、危害面廣，并可能給人類帶來災(zāi)難性危害等特點(diǎn)，因此世界各國對(duì)醫(yī)院垃圾的處理處置十分重視，先后制定了相關(guān)的法律法規(guī)來加強(qiáng)管理，同時(shí)也開發(fā)了多種技術(shù)來實(shí)現(xiàn)醫(yī)院垃圾的無害化處理和資源化利用。
目前較為流行的醫(yī)院垃圾處理方法通常包括填埋法、焚燒法、熱分解法。各類垃圾處理技術(shù)特點(diǎn)分析如下(1)、填埋法必須是先固化處理后再進(jìn)行填埋處理，填埋必須事先做防滲漏，填埋過程中必須考慮導(dǎo)氣系統(tǒng)和填埋氣處理或利用系統(tǒng)，還設(shè)有專門的污水處理系統(tǒng)。
優(yōu)點(diǎn)工藝相對(duì)簡(jiǎn)單、成熟。
缺點(diǎn)必須是固化后再填埋，投資和運(yùn)行成本較高，減容量小，占用大量土地，垃圾資源難以再生利用，易產(chǎn)生地下水污染和甲烷氣污染，同時(shí)對(duì)病毒、病菌消滅效果較差。
醫(yī)院垃圾處理，由于成本較高、占用土地、病毒病菌消滅不徹底等因素，故一般不采用填埋處理醫(yī)院垃圾。
(2)、焚燒法利用高溫氧化原理將醫(yī)院垃圾中的病毒病菌徹底殺死，同時(shí)將有機(jī)物氧化分解轉(zhuǎn)化為二氧化碳和水，但同時(shí)也將氯、硫、氮、重金屬等元素轉(zhuǎn)化為氣體和粉塵污染物，造成二次污染。
優(yōu)點(diǎn)技術(shù)相對(duì)成熟，應(yīng)用廣泛，處理及時(shí)，可有效殺死醫(yī)院垃圾中的病毒病菌，并大幅度減容減量，還可以回收熱能。
缺點(diǎn)一次性投資較大，運(yùn)行時(shí)需要添加二次燃料和二惡英吸收劑(活性炭)，增加了運(yùn)行成本，易產(chǎn)生二次污染，特別是二惡英和重金屬污染，焚燒產(chǎn)生的灰渣必須作為危險(xiǎn)固體廢棄物進(jìn)行固化填埋處理。
焚燒法處理醫(yī)院垃圾是目前應(yīng)用較多的方法，但在如何進(jìn)一步降低其運(yùn)行成本和減少二次污染，尤其是防治二惡英劇毒物質(zhì)的產(chǎn)生與擴(kuò)散等方面還需要做大量研究工作。
(3)、熱解法利用高溫炭化或高溫炭化原理將醫(yī)院垃圾中的病毒病菌徹底殺死，同時(shí)將有機(jī)物熱分解轉(zhuǎn)化為固體殘?jiān)?、液體焦油、水以及可燃?xì)怏w，垃圾中氯、硫、氮等元素分別轉(zhuǎn)化為氯化氫、硫化氫和氨氣，被堿性液體洗滌吸收，重金屬大多被固定在固體殘?jiān)校瑴p少二次污染物的產(chǎn)生，尤其從原理上杜絕了二惡英和重金屬劇毒物質(zhì)的產(chǎn)生與擴(kuò)散。
優(yōu)點(diǎn)可有效殺死醫(yī)院垃圾中的病毒病菌，并大幅度減容減量，還可以回收可燃?xì)怏w和焦油，二次污染易于控制，從原理上杜絕了二惡英和重金屬劇毒物質(zhì)的產(chǎn)生與擴(kuò)散。
缺點(diǎn)技術(shù)尚處于開發(fā)階段，系統(tǒng)相對(duì)復(fù)雜，初投資和運(yùn)行成本較高。
熱解法處理醫(yī)院垃圾是具有發(fā)展?jié)摿Φ男路椒?，由于該技術(shù)具有無害化處理徹底，二次污染易于控制，從原理上杜絕了二惡英和重金屬劇毒物質(zhì)的產(chǎn)生與擴(kuò)散等優(yōu)點(diǎn)，倍受重視。但如何解決其中的技術(shù)難題，精簡(jiǎn)工藝系統(tǒng)，進(jìn)一步降低其初投資和運(yùn)行成本，將直接影響該技術(shù)的推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)上述熱解法處理醫(yī)院垃圾存在的缺陷，提出利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾新技術(shù)工藝方法及設(shè)備。
本發(fā)明涉及一種利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法，利用傳統(tǒng)的煉焦工藝，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院垃圾的處理，實(shí)現(xiàn)步驟包括1、醫(yī)院垃圾及添加物料煤或焦粉輸送與入爐；2、入爐物料的高溫炭化；3、炭化后揮發(fā)份的回收與凈化；4、炭化后殘?jiān)幕厥张c利用。
本發(fā)明還涉及實(shí)現(xiàn)利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法的系統(tǒng)包括醫(yī)院垃圾和添加物料密閉輸送與入爐系統(tǒng)；焦?fàn)t高溫炭化系統(tǒng)；炭化后揮發(fā)分回收凈化系統(tǒng)。
基本思路是充分利用傳統(tǒng)焦化工藝中的系統(tǒng)和設(shè)備，包括煉焦?fàn)t、化產(chǎn)回收系統(tǒng)和煤氣凈化與回收系統(tǒng)來頂替熱解爐及其相關(guān)的回收凈化系統(tǒng)，從而大大減少熱解法處理醫(yī)院垃圾的初投資和運(yùn)行成本，并達(dá)到利用傳統(tǒng)成熟技術(shù)代替熱解法中的技術(shù)難題。本發(fā)明從根本上解決了熱解法處理醫(yī)院垃圾中存在的主要問題，并實(shí)現(xiàn)處理醫(yī)院垃圾的規(guī)?；a(chǎn)，因此具有目前醫(yī)院垃圾處理技術(shù)無法比擬的優(yōu)越性。
有關(guān)利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的專利，在國內(nèi)和國外均未見報(bào)道。采用上述利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法及系統(tǒng)，該方法的基本原理是袋裝密閉醫(yī)院垃圾通過全密閉運(yùn)輸和給料進(jìn)入焦?fàn)t中，并在焦?fàn)t內(nèi)進(jìn)行高溫炭化處理，將醫(yī)院垃圾中的病毒病菌徹底殺滅，并使有機(jī)組分在爐內(nèi)發(fā)生熱分解反應(yīng)和再聚合反應(yīng)，最終將醫(yī)院垃圾轉(zhuǎn)化為固體殘?jiān)⒁后w焦油和氣體燃料。醫(yī)院垃圾中的有毒有害元素，包括氯、硫、氮以及重金屬等，在高溫爐內(nèi)發(fā)生熱分解反應(yīng)和還原反應(yīng)，最終生成氯化氫、硫化氫、氨氣，這些氣體進(jìn)入焦化工藝的化產(chǎn)回收系統(tǒng)和氣體凈化系統(tǒng)集中處理，氯化氫和氨氣溶入水中形成氯化銨鹽，進(jìn)行回收處理；硫化氫進(jìn)入脫硫工序，通過催化反應(yīng)，轉(zhuǎn)變?yōu)閱钨|(zhì)硫進(jìn)行回收；重金屬被固化在固體殘?jiān)?，有效防止其逸出與擴(kuò)散。該方法的主要特點(diǎn)在于充分利用傳統(tǒng)煉焦工藝大規(guī)模無害化處理和資源化利用醫(yī)院垃圾。該方法的主要特點(diǎn)有(1)處理醫(yī)院垃圾組分范圍廣，可以處理醫(yī)院垃圾中的所有組分。
(2)醫(yī)院垃圾不需要分選、破碎等預(yù)處理工序，有效防止因垃圾預(yù)處理產(chǎn)生的二次污染和病毒擴(kuò)散問題，同時(shí)也大大節(jié)省投資與運(yùn)行費(fèi)用。
(3)醫(yī)院垃圾運(yùn)輸、給料以及高溫炭化處理過程實(shí)行全密閉全自動(dòng)處理，有效防止醫(yī)院垃圾處理過程的二次污染和病毒擴(kuò)散，尤其是從原理上杜絕了二惡英和重金屬劇毒物質(zhì)的產(chǎn)生與擴(kuò)散。
(4)充分利用現(xiàn)有成熟的焦化工藝及其系統(tǒng)設(shè)備來處理醫(yī)院垃圾，大大降低初投資和運(yùn)行費(fèi)用，同時(shí)也克服了熱解法處理醫(yī)院垃圾的技術(shù)難題，使之工業(yè)化和商業(yè)化運(yùn)作成為現(xiàn)實(shí)。
(5)由于該方法利用焦化工藝系統(tǒng)處理醫(yī)院垃圾，有利于冶金和焦化行業(yè)的結(jié)構(gòu)調(diào)整，給冶金和焦化行業(yè)進(jìn)入新興環(huán)保產(chǎn)業(yè)提供了新的思路和途徑。
上述目的和任務(wù)是通過如下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法，包括醫(yī)院垃圾的袋裝方法、專用運(yùn)輸方法、輸送與給料方法、入爐高溫炭化方法以及化產(chǎn)回收與氣體凈化回收方法。其中醫(yī)院垃圾袋裝方法是利用塑料袋將不同種類醫(yī)院垃圾包裝成尺寸不大于焦?fàn)t進(jìn)料口的密閉包裹物；專用運(yùn)輸方法是利用專用密閉運(yùn)輸車將密閉袋裝醫(yī)院垃圾運(yùn)往焦化廠；焦化廠內(nèi)醫(yī)院垃圾的輸送與給料方法采用全密閉全自動(dòng)負(fù)壓操作，輸送采用專用皮帶在全密閉的通道內(nèi)進(jìn)行；給料方法采用爐頂料倉下安裝旋轉(zhuǎn)給料機(jī)實(shí)現(xiàn)勻速給料，同時(shí)在料倉頂部安裝抽風(fēng)機(jī)，使通道和料倉處于微負(fù)壓運(yùn)行，以減少臭氣擴(kuò)散，為了減少爐內(nèi)垃圾有毒有害氣體來不及分解就逸出爐體和降低揮發(fā)組分逸出速度，將醫(yī)院垃圾與煤、焦粉或醫(yī)院垃圾高溫炭化產(chǎn)生的殘?jiān)餐尤虢範(fàn)t內(nèi)；醫(yī)院垃圾入爐高溫炭化方法與常規(guī)煉焦方法基本相似，只是殘?jiān)鰻t時(shí)間控制在以有機(jī)的揮發(fā)分全部逸出為止；醫(yī)院垃圾高溫炭化產(chǎn)生的焦油和氣體的回收與凈化方法與傳統(tǒng)焦化工藝中的化產(chǎn)回收和煤氣凈化與回收方法完全相同。
上述方法的實(shí)施過程分為三個(gè)步驟(1)在醫(yī)院將垃圾分類袋裝，并由專用密閉垃圾運(yùn)輸車運(yùn)往焦化廠；(2)運(yùn)往焦化廠的醫(yī)院垃圾由專用密閉負(fù)壓垃圾輸送進(jìn)入爐頂料倉；(3)爐頂料倉內(nèi)的袋裝垃圾通過給料機(jī)全密閉全自動(dòng)地給裝料機(jī)上料；(4)裝料機(jī)將醫(yī)院垃圾和添加物同時(shí)給入煉焦?fàn)t內(nèi)；完成給料裝爐工序；(5)醫(yī)院垃圾高溫炭化后的揮發(fā)產(chǎn)物進(jìn)入化產(chǎn)回收與煤氣凈化系統(tǒng)進(jìn)行回收利用，殘?jiān)\(yùn)往鋼鐵廠的燒結(jié)車間作為燒結(jié)原料。
一種利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾方法的系統(tǒng)，包括(1)醫(yī)院垃圾和添加物料密閉輸送與入爐系統(tǒng)；(2)焦?fàn)t高溫炭化系統(tǒng)；(3)炭化后揮發(fā)分回收凈化系統(tǒng)；醫(yī)院垃圾和添加物料輸送與入爐系統(tǒng)，包括板式給料機(jī)、添加物料斗、皮帶輸送機(jī)、負(fù)壓密閉輸送通道、爐頂料倉、抽風(fēng)機(jī)、星形給料器、移動(dòng)給料機(jī)。板式給料機(jī)出口與皮帶輸送機(jī)入口相連，皮帶輸送機(jī)的上方設(shè)有添加物料斗，皮帶輸送機(jī)出口與爐頂垃圾料倉入口相連，皮帶輸送機(jī)被負(fù)壓密閉通道所包圍，負(fù)壓密閉通道與爐頂垃圾料倉連接，爐頂垃圾料倉頂部裝有抽風(fēng)機(jī)，底部裝有星形給料器。
移動(dòng)給料機(jī)，由受料斗、雙螺旋給料機(jī)以及物料出口組成。移動(dòng)給料機(jī)受料時(shí)，受料斗入口與星形給料器的出口連接，受料斗出口與雙螺旋給料機(jī)的入口連接；在給焦?fàn)t加料時(shí)，雙螺旋給料機(jī)的出口與焦?fàn)t給料口相接。
醫(yī)院垃圾高溫炭化系統(tǒng)及炭化產(chǎn)物回收凈化系統(tǒng)，完全利用傳統(tǒng)煉焦系統(tǒng)、焦油回收系統(tǒng)和煤氣凈化與回收系統(tǒng)。


附圖1為本發(fā)明的整體系統(tǒng)工藝流程圖。
附圖2為移動(dòng)給料機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
附圖3為爐頂料倉結(jié)構(gòu)示意圖。
圖1的圖標(biāo)說明1醫(yī)院垃圾專用運(yùn)輸車；2板式給料機(jī)；3添加物料料斗；4負(fù)壓運(yùn)輸通道；5皮帶輸送機(jī)；6爐頂料倉；7移動(dòng)給料機(jī)；8焦?fàn)t；9化產(chǎn)回收系統(tǒng)；10煤氣凈化回收系統(tǒng)。
圖2的圖標(biāo)說明11料倉外科；12抽風(fēng)機(jī)；13星形給料器。
圖3的圖標(biāo)說明14受料斗；15雙螺旋給料機(jī)。
具體實(shí)施例方式該系統(tǒng)的實(shí)施過程結(jié)合圖1描述如下袋裝醫(yī)院垃圾通過專用密閉運(yùn)輸車1運(yùn)往焦化廠，焦化廠內(nèi)的袋裝醫(yī)院垃圾通過板式給料機(jī)2，在板式給料機(jī)2末端上方設(shè)有添加物料料斗3，使醫(yī)院垃圾和添加物料同時(shí)混合輸送進(jìn)入密閉負(fù)壓運(yùn)輸通道4，在密閉負(fù)壓運(yùn)輸通道4內(nèi)通過專用皮帶輸送機(jī)5將混合物料送往焦?fàn)t爐頂料倉6，料倉6頂部的抽風(fēng)機(jī)11開始運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)混合物料輸送系統(tǒng)的負(fù)壓操作?；旌衔锪贤ㄟ^位于料倉6下面的星形給料器12均勻送入移動(dòng)給料機(jī)7，移動(dòng)給料機(jī)7的受料斗13承載一定量混合物料后，停止星形給料器12給料，移動(dòng)給料機(jī)7移動(dòng)到焦?fàn)t8的裝煤口，啟動(dòng)雙螺旋給料機(jī)14將物料均勻加入焦?fàn)t8炭化室內(nèi)完成醫(yī)院垃圾和添加物料的全密閉全自動(dòng)輸送與給料?；旌衔锪显诮?fàn)t8的炭化室內(nèi)進(jìn)行密閉高溫炭化，產(chǎn)生的揮發(fā)分先后進(jìn)入傳統(tǒng)的化產(chǎn)回收系統(tǒng)9和煤氣凈化與回收系統(tǒng)10，實(shí)現(xiàn)焦油與煤氣的分離、凈化與回收；高溫炭化產(chǎn)生的固體殘?jiān)?，運(yùn)往燒結(jié)廠作為原料利用。
權(quán)利要求
1.一種利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法，利用傳統(tǒng)煉焦工藝，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院垃圾處理，其特征在于實(shí)現(xiàn)步驟包括1、醫(yī)院垃圾及添加物料煤或焦粉輸送與入爐；2、入爐物料的高溫炭化；3、炭化后揮發(fā)份的回收與凈化；4、炭化后殘?jiān)幕厥张c利用。
2.按照權(quán)利要求1所述的利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法，其特征在于醫(yī)院垃圾可以是醫(yī)院產(chǎn)生的所有固體廢棄物，包括手術(shù)廢棄物、廢棄藥物、病人產(chǎn)生的生活垃圾等。
3.按照權(quán)利要求1所述的利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法，其特征在于添加物料的輸送方法是將醫(yī)院垃圾按尺寸小于400mm400mm進(jìn)行袋裝密閉運(yùn)輸?shù)浇够瘡S，在焦化廠實(shí)行皮帶密閉負(fù)壓輸送。
4.按照權(quán)利要求1所述的利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法，其特征在于添加物料，可以是煤和焦炭，這些添加物料的粒度范圍控制在10mm～20mm之間。
5.按照權(quán)利要求1所述的利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法，其特征在于醫(yī)院垃圾與添加物料的入爐方法是利用螺旋給料機(jī)將袋裝醫(yī)院垃圾與添加物料同時(shí)混合加入焦?fàn)t炭化室中，醫(yī)院垃圾與添加物料的混合比例重量比控制在1∶1～2∶1之間。
6.按照權(quán)利要求1所述的利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法，其特征在于所述的入爐物料炭化方法是醫(yī)院垃圾高溫炭化的最短時(shí)間應(yīng)以從焦?fàn)t炭化室推出的殘?zhí)坎幻昂跓煘闇?zhǔn)，要求有機(jī)組分的揮發(fā)分逸出率大于98％。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法，其特征在于醫(yī)院垃圾在焦?fàn)t炭化室的炭化溫度 焦餅中心溫度應(yīng)控制在1000℃～1100℃之間。
8.一種實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的一種利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法的系統(tǒng)，其特征在于該系統(tǒng)包括醫(yī)院垃圾和添加物料密閉輸送與入爐系統(tǒng)；焦?fàn)t高溫炭化系統(tǒng)；炭化后揮發(fā)分回收凈化系統(tǒng)；
9.按照權(quán)利要求8所述的利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的系統(tǒng)，其特征在于所述的醫(yī)院垃圾和添加物料輸送與入爐系統(tǒng)，包括板式給料機(jī)、添加物料斗、皮帶輸送機(jī)、負(fù)壓密閉輸送通道、爐頂料倉、抽風(fēng)機(jī)、星形給料器、移動(dòng)給料機(jī)；板式給料機(jī)出口與皮帶輸送機(jī)入口相連，皮帶輸送機(jī)的上方設(shè)有添加物料斗，皮帶輸送機(jī)出口與爐頂垃圾料倉入口相連，皮帶輸送機(jī)被負(fù)壓密閉通道所包圍，負(fù)壓密閉通道與爐頂垃圾料倉連接，爐頂垃圾料倉頂部裝有抽風(fēng)機(jī)，底部裝有星形給料器。
10.按照權(quán)利要求8所述的利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的系統(tǒng)，其特征在于移動(dòng)給料機(jī)由受料斗、雙螺旋給料機(jī)以及物料出口組成。
11.按照權(quán)利要求8所述的利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的系統(tǒng)，其特征在于移動(dòng)給料機(jī)受料時(shí)受料斗入口與星形給料器的出口連接，受料斗出口與雙螺旋給料機(jī)的入口連接，在給料時(shí)雙螺旋給料機(jī)的出口與焦?fàn)t給料口相接。
全文摘要
一種利用焦化工藝處理醫(yī)院垃圾的方法及系統(tǒng)，利用煉焦工藝中的煉焦?fàn)t系統(tǒng)、化產(chǎn)回收系統(tǒng)和焦?fàn)t煤氣凈化回收系統(tǒng)來處理城市醫(yī)院垃圾的技術(shù)及設(shè)備。其特點(diǎn)是將醫(yī)院垃圾進(jìn)行袋裝密閉后全密閉運(yùn)輸?shù)浇够瘡S，并在廠內(nèi)全密閉、全自動(dòng)加料入爐。醫(yī)院垃圾在煉焦?fàn)t中隔絕空氣條件下進(jìn)行高溫炭化，垃圾高溫炭化后轉(zhuǎn)化為固體殘?jiān)?、焦油和燃?xì)猓腆w殘?jiān)芍苯佑糜跓Y(jié)原料，焦油用作化工原料，燃?xì)庵苯舆M(jìn)入煤氣系統(tǒng)作為清潔燃料，從而實(shí)現(xiàn)醫(yī)院垃圾的徹底無害化處理和部分資源化利用。具有投資省，運(yùn)行費(fèi)用低，污染治理徹底和垃圾資源化利用程度高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)F23G5/00GK1502848SQ0214902
公開日2004年6月9日 申請(qǐng)日期2002年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月20日
發(fā)明者廖洪強(qiáng), 錢凱, 湯長(zhǎng)庚, 鄧德敏, 余廣煒 申請(qǐng)人:首鋼總公司