CN104501182A - 一种处理医院有机物固废垃圾及污泥的方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种处理医院有机物固废垃圾及污泥的方法，它先对污泥进行脱水后投放有机物垃圾与脱水后的污泥在硫化床锅炉中混合焚烧，对混合焚烧后的烟气进行换热冷却，对冷却后的烟气进行固相气相旋风分离，使旋风分离后的颗粒物返回焚烧炉中循环处理，使旋风分离后的烟气通过省煤器吸收热量后进行布袋除尘并排出。本发明的硫化床锅炉的炉膛内存在大量稳定循环的高温床料，由于炉内气固强烈参混，存在良好的换热条件，新加入的有机物垃圾作为燃料可以快速升温并稳定燃烧。对于未燃尽的燃料粒子，通过返料器多次循环增加其在炉内的停留时间，可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换，从而得到燃尽。

Description

一种处理医院有机物固废垃圾及污泥的方法及其装置
技术领域
本发明涉及一种含有毒物质污泥处理工艺，尤其涉及一种处理医院有机物固废垃圾及污泥的方法及其装置，属于环境工程技术领域。
背景技术
医院污泥主要是在截粪池、化粪池、沉淀池二次沉淀池中沉淀下来的污物。医院污水处理过程中超过80%的病原菌和90%的寄生虫卵被浓缩到污泥中，若不经消毒处理，会造成疾病的传播，危害人体健康。国家明确规定医院污泥属于危险废物，对其处理处置有严格的管理措施。因此必须对医院污泥进行消毒，使其无害化。传统的氯消毒虽然效果好、成本低，但处理效果有限，而且污泥中有机物复杂，氯易与其反应生成另外一些有毒化合物。近年来有采用过氧化氢进行消毒的案例，但是由于其过高的成本，广泛推广存在一定难度。同时医院还产生大量生物性污染的且带有传染性病毒的垃圾和固体塑料废弃物。
因此，如何处理医院产生的有机物固废垃圾及污泥，是亟需解决的一个技术问题。
发明内容
本发明的目的在于为解决目前医院产生的污泥和有机物固废垃圾的处理问题，提供一种处理医院有机物固废垃圾及污泥的方法及其装置。
本发明的技术方案是这样的：
本发明首先提出了一种处理医院有机物固废垃圾及污泥的方法，它包括对污泥进行脱水的步骤；包括投放有机物垃圾与脱水后的污泥在硫化床锅炉中混合焚烧的步骤；包括对混合焚烧后的烟气进行换热冷却的步骤；包括对冷却后的烟气进行固相气相旋风分离的步骤；包括使旋风分离后的颗粒物返回焚烧炉中循环处理的步骤；包括使旋风分离后的烟气通过省煤器吸收热量的步骤；包括对省煤器吸收热量后的烟气进行布袋除尘的步骤；还包括尾气排出的步骤。为了提到硫化床锅炉内的热量利用效果，在硫化床锅炉的底部铺设石英砂作为硫化床床料，石英砂的粒径为0.5~1.0mm。另外，硫化床锅炉的床温控制在1123-1173K之间，属于低温燃烧，可以有效防止热力型NOx的生成，在此温度范围内，石灰石的脱硫效果最佳。可以实现在燃烧过程中炉内脱硫,实现低SOX和低NOX排放。
有机物垃圾与脱水后的污泥在硫化床锅炉中混合焚烧时，硫化床锅炉先由安装在炉膛底部的煤油燃烧器对系统加热，当炉膛底部温度升高到600℃时，通过辅助进料系统开始投入医院有机物垃圾，当炉温升高到650℃时，停止煤油燃烧器的供油，单独燃烧医院有机物垃圾使床温进一步升高，直至达到750℃后投放脱水后的污泥进行混合焚烧。有机垃圾采用有机塑料废品的效果更好，因为其具有更好的燃烧效果。固体颗粒伴随烟气离开炉膛进入旋风分离器后，大部分被旋风分离器捕集，并通过返料器返回到炉膛。为了保证返料通畅，还可以从返料器底部通入高压空气作为返料流化风，高压空气由空压机提供，高压空气的流量在10~15m3/h之间。
另外，炉膛内也需通入空气，空气通过空气预热装置以一次风的形式通过炉膛底部的风箱和风帽进入炉膛，根据不同的试验条件，空气流量为170~250m3/h。
在有机物垃圾与污泥的混合焚烧过程中，有机物垃圾经辅助进料系统由螺旋给料机加入，脱水后的污泥由污泥泵通过喷嘴从硫化床锅炉的炉膛顶部加入。
在向硫化床锅炉中加入污泥时，通过控制污泥泵电机的转速来控制机械脱水污泥的给料量，使进入硫化床锅炉中的污泥流量控制在15~70kg/h之间。
为实现前述的方法，本发明还提出了一种用于医院固废垃圾和污泥混合焚烧的硫化床设备，它包括污泥脱水装置和硫化床锅炉，在硫化床锅炉底部设有硫化床床料，在硫化床锅炉顶部设有用于投放医院有机物固废垃圾的辅助燃料进料系统，在硫化床锅炉中设有一台阶，台阶上设有两级盘管换热器；在硫化床锅炉后方依次设有旋风分离器、省煤器和布袋除尘器。
进一步的，硫化床床料是由粒径为0.5~1.0mm的石英砂铺设而成的结构。在旋风分离器的下方设有用于将旋风分离器中分离出的颗粒物送回硫化床锅炉中的返料器。在硫化床锅炉的顶部设有向所述两级盘管换热器中供应冷却水的冷水管。
本发明的装置主要由燃烧/气化系统和辅助系统两部分组成，其中有机物固废垃圾（最好为废弃塑料制品）作为助燃剂，保证污泥焚烧。炉膛内部的部分由耐火材料浇注制成，外部由钢板固定。旋风分离器和返料器等部位由耐热合金钢焊接制成，外部包扎绝热石棉毡。炉膛的设计运行温度为750~950℃。
本发明的这种硫化床锅炉的炉膛内存在大量稳定循环的高温床料，由于炉内气固强烈参混，存在良好的换热条件，新加入的有机物垃圾作为燃料可以快速升温并稳定燃烧。对于未燃尽的燃料粒子，通过返料器多次循环增加其在炉内的停留时间，可多次参与床层中剧烈的质量和热量交换，从而得到燃尽。同时，污泥燃烧产生的热量可用于医院内部的供暖系统。
附图说明     
图1为本发明的装置结构示意图。
附图标记说明：1-硫化床锅炉，2-第二级盘管换热器，3-污泥脱水装置，4-第二级盘管换热器，5-返料器，6-旋风分离器，7-省煤器，8-布袋除尘器，9-污泥池，10-冷水管，11-硫化床床料，12-台阶，13-尾气排放管，14-阀门，15-辅助燃料进料系统。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
看图1，图中从左到右依次为污泥池9、污泥脱水装置3、硫化床锅炉1、旋风分离器6、省煤器7、布袋除尘器8，在污泥池9和污泥脱水装置3设有用于输送污泥的管道，管道上设有阀门14，输送方式采用自流或污泥泵，污泥脱水装置3也通过管道和污泥泵将污泥输送至硫化床锅炉1中，硫化床锅炉1底部设有石英砂铺设的硫化床床料11，硫化床床料11旁设有一台阶12，台阶12上设有两级盘管换热器，即第一级盘管换热器2和第二级盘管换热器4，盘管换热器通入冷水管10。
另外，硫化床锅炉1的顶部，位于硫化床床料11的正上方的位置设有辅助燃料进料系统，用于投放有机垃圾如塑料制品等作为辅助燃料。当然，硫化床锅炉1还设有煤油燃烧装置和通风装置，这类装置采用常规技术即可实现，用于硫化床锅炉1内部的预热和通风。
旋风分离器6的下方设有返料器5，用于将旋风分离器6中分离出的颗粒物送回硫化床锅炉1中继续参与燃烧。
最终处理完毕的烟气通过布袋除尘器8后方的尾气排放管13排出。
本发明是这样实施的：
在硫化床锅炉1的启动过程中，由安装在炉膛底部的煤油燃烧器对系统加热，当炉膛底部温度升高到600℃时，通过辅助燃料进料系统15由螺旋给料机开始投入医院塑料垃圾，当炉温升高到650℃时，停止煤油燃烧器的供油，单独燃烧医院塑料垃圾使床温进一步升高，直至达到750℃，达到可投加医院污泥的温度。每次焚烧硫化床的启动过程需要2~3小时。
经过在污泥脱水装置3中机械脱水后医院污泥由污泥泵通过喷嘴加入喷入硫化床锅炉1中，优选从炉膛顶部喷入以更好地与投放的医院塑料垃圾混合焚烧，控制污泥泵电机的转速来控制机械脱水污泥的给料量，污泥流量控制在15~70kg/h之间。
混合焚烧后的烟气夹带颗粒物依次从第一级盘管换热器2和第二级盘管换热器4中经过并进行换热冷却，然后从炉膛顶部离开炉膛后进入旋风分离器6，进行气相与固相的分离，固相的颗粒物从旋风分离器6下方进入返料器5中送返硫化床锅炉1的炉膛中继续参与燃烧，气相物质进入省煤器7进行换热冷却后进行布袋除尘器8中除尘，最后烟气温度降到573K以下后经尾气排放管13排入大气。
当然，以上只是本发明的具体应用范例，本发明还有其他的实施方式，凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本发明所要求的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种处理医院有机物固废垃圾及污泥的方法，其特征在于：它包括对污泥进行脱水的步骤；包括投放有机物垃圾与脱水后的污泥在硫化床锅炉中混合焚烧的步骤；包括对混合焚烧后的烟气进行换热冷却的步骤；包括对冷却后的烟气进行固相气相旋风分离的步骤；包括使旋风分离后的颗粒物返回焚烧炉中循环处理的步骤；包括使旋风分离后的烟气通过省煤器吸收热量的步骤；包括对省煤器吸收热量后的烟气进行布袋除尘的步骤；还包括尾气排出的步骤。
2.根据权利要求1所述的处理医院有机物固废垃圾及污泥的方法，其特征在于：在硫化床锅炉的底部铺设石英砂作为硫化床床料。
3.根据权利要求2所述的处理医院有机物固废垃圾及污泥的方法，其特征在于：有机物垃圾与脱水后的污泥在硫化床锅炉中混合焚烧时，硫化床锅炉先由安装在炉膛底部的煤油燃烧器对系统加热，当炉膛底部温度升高到600℃时，通过辅助进料系统开始投入医院有机物垃圾，当炉温升高到650℃时，停止煤油燃烧器的供油，单独燃烧医院有机物垃圾使床温进一步升高，直至达到750℃后投放脱水后的污泥进行混合焚烧。
4.根据权利要求3所述的处理医院有机物固废垃圾及污泥的方法，其特征在于：在有机物垃圾与污泥的混合焚烧过程中，有机物垃圾经辅助进料系统由螺旋给料机加入，脱水后的污泥由污泥泵通过喷嘴从硫化床锅炉的炉膛顶部加入。
5.根据权利要求4所述的处理医院有机物固废垃圾及污泥的方法，其特征在于：在向硫化床锅炉中加入污泥时，通过控制污泥泵电机的转速来控制机械脱水污泥的给料量，使进入硫化床锅炉中的污泥流量控制在15~70kg/h之间。
6.一种实现上述任意权利要求1所述的方法的用于医院固废垃圾和污泥混合焚烧的硫化床设备，其特征在于：它包括污泥脱水装置（3）和硫化床锅炉（1），在硫化床锅炉（1）底部设有硫化床床料（11），在硫化床锅炉（1）顶部设有用于投放医院有机物固废垃圾的辅助燃料进料系统（15），在硫化床锅炉（1）中设有一台阶（12），台阶（12）上设有两级盘管换热器；在硫化床锅炉（1）后方依次设有旋风分离器（6）、省煤器（7）和布袋除尘器（8）。
7.根据权利要求6所述的用于医院固废垃圾和污泥混合焚烧的硫化床设备，其特征在于：所述硫化床床料（11）是由粒径为0.5~1.0mm的石英砂铺设而成的结构。
8.根据权利要求6所述的用于医院固废垃圾和污泥混合焚烧的硫化床设备，其特征在于：在旋风分离器（6）的下方设有用于将旋风分离器（6）中分离出的颗粒物送回硫化床锅炉（1）中的返料器（5）。
9.根据权利要求6所述的用于医院固废垃圾和污泥混合焚烧的硫化床设备，其特征在于：在硫化床锅炉（1）的顶部设有向所述两级盘管换热器中供应冷却水的冷水管（10）。
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