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文檔簡介
1、采用“等離子體特種垃圾焚燒爐”處理醫(yī)療廢物-摘要:應用低溫等離子體技術制備的“等離子體特種垃圾焚燒爐”可處理醫(yī)療垃圾及工業(yè)有毒有害危險廢物,處理范圍廣,成本低。在1200以上高溫焚燒可防止二惡英的形成,達到徹底無毒無害化。 關鍵詞:低溫等離子體;焚燒爐;熱解;二惡英 幾乎沒有人懷疑醫(yī)療垃圾會攜帶病菌,甚至攜帶高傳染性病毒,且以每年10以上的速度急劇增加,有毒有害危險廢物已成為當今困擾經(jīng)濟生活的一大難題,而傳統(tǒng)的處理方法遠遠不能滿足環(huán)保要求。衛(wèi)生部規(guī)定醫(yī)療垃圾不能混同生活垃圾一起處理,也不容許未經(jīng)處理進行填埋。 這些含有大量傳染性病毒的垃圾一般仍采用傳統(tǒng)的氣、煤、油焚燒方法,而采用的焚燒爐由于爐
2、內溫度不高(一般低于900,而實際情況只在700以下運行病毒不能被徹底消滅,產生的垃圾灰仍殘余有三分之一以上的可燃物及部分細菌;垃圾灰填埋后還會析出,影響土壤、水質,對環(huán)境造成二次污染。人畜飲用被污染的水后會迅速感染、蔓延。 從上世紀六十年代起,西方一些發(fā)達國家已經(jīng)認識到與日俱增的垃圾的處理和再利用將是城市規(guī)劃和建設面臨的重大課題,各國政府為研究、開發(fā)、示范,以及對現(xiàn)有方法的改進和改造投入了大量的資金,但都沒有取得太大的進展。直到八十年代末,隨著低溫等離子體技術在國民經(jīng)濟服務領域中的廣泛應用,利用等離子體技術焚燒垃圾的新工藝才徹底解決了處置垃圾的難題。目前,美國、俄羅斯、德國、日本、比利時等許
3、多國家都已采用了這種技術來處理工業(yè)垃圾、醫(yī)用廢物和民用垃圾。采用等離子體發(fā)生器為焚燒設備,對醫(yī)療垃圾進行就地焚燒處理,既徹底處理了醫(yī)院在醫(yī)療過程中產生的廢棄物,又避免了因其他途徑處理而產生的二次污染,是一個有利于環(huán)保的最佳方法。 深圳市真高科實業(yè)有限公司經(jīng)過兩年多的艱辛努力,研制成了處理能力為2噸日、5噸日的醫(yī)療垃圾及工業(yè)有毒有害危險廢物的“等離子體特種垃圾焚燒爐”,并已進入市場。 一、原理 等離子體是物質的第四態(tài),按其溫度大體可分為高溫等離子體(上億度、低溫等離子體(幾萬度以下及冷等離子體(幾十度三大類,應用在工業(yè)中的多為低溫等離子體??茖W工作者稱二十一世紀的工業(yè)生產是等離子體加工生產的時代
4、。 等離子體是一種具有高熱焓、高溫、反應時間快、能量集中、電熱轉換效率極高(大于90的可工業(yè)應用的新熱源,在處理醫(yī)療垃圾及工業(yè)有毒有害危險廢物時可不擇廢棄物形狀,處理范圍廣,適用性強。當醫(yī)療垃圾、有毒有害工業(yè)廢物(固體、氣體、液體投入到“等離子體特種垃圾焚燒爐”中,在千分之一秒內即可達到12003000,有機垃圾在等離子體中,迅速脫水、熱解、裂解,產生以H2、CO、CH4和其他有機氣體為主要成分的混合可燃性氣體。經(jīng)對獲得的實驗數(shù)據(jù)的分析,我們認為廢物是由束縛碳、水分、揮發(fā)物和灰份團塊狀物組成。廢物的燃燒過程可以分為幾個階段:加熱階段、發(fā)射階段和揮發(fā)物的燃燒、熱解、裂解階段,以及殘留束縛碳、焦灰
5、的后燃燒階段,每一個階段均以它自己的時間常數(shù)為特征。由于爐內點燃溫度大于1200,我們可以忽略加熱階段并假定廢物中有機物質的分解,揮發(fā)物的發(fā)射和燃燒、熱解、裂解均在瞬間內完成。再經(jīng)過二次燃燒達到減容化、無毒無害化。無機物(金屬、玻璃等在等離子體作用下熔融,也達到了無毒無害化及減容目的。 十分重要的一點是,利用等離子體處理特種垃圾為非單一燃燒過程,而反應溫度又在1200以上,因而不會產生二惡英。 二、工藝流程 “等離子體特種垃圾焚燒爐”是代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝處理醫(yī)療垃圾的新型環(huán)保裝置,基本特征是具有較高的熱解能力。不使用油、天然氣等傳統(tǒng)燃料,升溫快,開機5分種后即可投入醫(yī)療垃圾焚燒。本系統(tǒng)關鍵工藝為控制
6、溫度與供氣量之間有機結合,以達到無煙、無害化。工藝流程見圖示。 工藝流程圖 三、技術參數(shù) 垃圾焚燒量2td、5td;等離子體發(fā)生器功率30kW100kW;主燃燒室燃燒區(qū)溫度大于1700;主燃燒室出口排放的氣體溫度大于1200;爐外溫度小于50;氣體在主燃燒室的停留時間大于5s;無黑煙排出林格曼黑度為0;燃后垃圾的熱灼減率4。 四、特點 許多常規(guī)垃圾焚燒爐是在低溫(800以下處理垃圾的。焚燒爐中氯的結合力很強,與其他元素反應后可生成氯化物,是產生二惡英的禍源。氯化物、HCl氣體是產生二惡英的元兇,大約8090的二惡英是從中產生出來的。此外,與氯相同,鹵素系的溴、氟、碘等也有阻燃特性,會在爐內火焰
7、表面形成低溫層,產生二惡英。而等離子體處理垃圾系統(tǒng)在1200以上高溫焚燒垃圾,充分分解,可防止二惡英的形成。 醫(yī)療垃圾是復雜的混合物,其成分、水分等特性隨時間、地點的不同而變化,與污水、廢氣、生活垃圾相比,其處理難度更高。通過等離子體對空氣進行電離,使廢棄物在高溫下快速裂解,在千分之一秒內即可達到300020000,而且能量集中。因此用于廢棄物處理比一般的焚燒爐更具有優(yōu)勢:溫度高,分解速度快,在高溫下有機物高效裂解,所有的傳染病毒及其他有毒有害物質將全部分解,達到徹底無毒無害化;占地面積小,結構可小型化,一個中型醫(yī)院的等離子體處理垃圾系統(tǒng)占地面積僅100m2左右;電熱轉換效率高,在90以上;等離子體處理垃圾系統(tǒng)不用煤、油、燃氣或天然氣,只用電和空氣,潔凈、安全;無黑煙排出,不需要
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