CN111396885A - 一种废弃物的处理方法及处理设备 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种废弃物的处理方法，用于处理废弃物，该方法包括如下步骤：在废弃物中加入消毒溶液；分拣出可回收利用的废弃物，并对剩余废弃物进行固液分离；将分拣后的固态废弃物粉碎，得到粉碎后的固态废弃物；在粉碎后的废弃物中加入添加剂和液态废弃物，得到固液混合物；将步骤S4所得的固液混合物挤压固体废物块；焚烧废物块；焚烧废物块。本发明所提供的处理方法通过消毒溶液消毒了废弃物中的病菌、病毒和病原体，后续将废弃物挤压成废物块再焚烧，燃烧废物块高温外层分解了废弃物燃烧时所产生的二噁英，并且将残余物封死在废物块的内部，解决了废弃物焚烧产生次生危害的问题。

Description

一种废弃物的处理方法及处理设备
技术领域
本发明属于特殊领域废弃物处理，具体涉及一种废弃物的处理方法和装置
背景技术
医疗废物中的污染物质非常复杂，其中不仅仅含有大量的有害化学物质，还含有大量可能存在的病菌、病毒等微生物。现有的医疗废弃物主要采用高温焚烧法、热分解法和灭菌消毒方法。
高分焚烧法，焚烧设备内的医疗废弃物经过烘干、引燃和焚烧三个阶段，将其转化成残渣和气体，病菌、病原等微生物和有害物质在焚烧过程中也因高温而被有效破坏。但是焚烧过程中会产生一些有毒有害的飞灰、二噁英、含重金属残渣，而且医疗废弃物中同时存在大量的液态医疗废弃物并无法被简单的焚烧法所处理。
热解法将医疗废弃物中有机成分在无氧或贫氧的条件下高温加热，用热能使化合物的化合键断裂，使大分子量的有机物转变为可燃性气体、液体燃料和焦炭。但是这种处理技术，有害的重金属大都保持在残渣中，会产生二噁英、NOx、SOx等次生危害，而且热解法同样无法解决液态医疗废弃物的处理。
灭菌消毒处理方法较多，例如高温高压蒸汽灭菌法、化学消毒法、微波消毒法等等，但是该种类型的处理方法市场利用不多残余物过多处置不全面。
现有的医疗废弃物的处理方法处理后的医疗废弃物均不能全面的处理固态和液态混合的医疗废弃物，而且会残余有毒有害物质，基于医疗废弃物容易传染病源污染环境，需要提供一种更全面、简便、环保的处理医疗废弃物的方法及设备。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供了一种可以同时处理固态废弃物和液态废弃物的处理方法及处理设备。
为了实现上述目的，本发明提供了一种废弃物的处理方法，用于处理废弃物，所述方法包括如下步骤：
S1：在废弃物中加入消毒溶液；
S2：分拣出可回收利用的废弃物，并对剩余废弃物进行固液分离；
S3：将分拣后的固态废弃物粉碎，得到粉碎后的固态废弃物；
S4：在粉碎后的废弃物中加入添加剂和液态废弃物，得到固液混合物；
S5：将步骤S4所得的固液混合物挤压固体废物块；
S6：焚烧废物块。
本发明所提供的废弃物的处理方法，还具有这样的特征：步骤S1中，所述消毒溶液为0.5-5ppm二氧化氯溶液。
本发明所提供的废弃物的处理方法，还具有这样的特征：步骤S3中，所述粉碎后的固态废弃物的粒径为1-20mm。
本发明所提供的废弃物的处理方法，还具有这样的特征：步骤S4中，所述添加剂包括芳香多胺、咪唑、酸酐、聚酚、聚硫醇、氧化钙、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、碳酸钠、有机可燃物、无机可燃物中的一种或多种。
本发明所提供的废弃物的处理方法，还具有这样的特征：步骤S4中，所述固液混合物的湿度为20％-35％。
本发明所提供的废弃物的处理方法，还具有这样的特征：步骤S6中，所述焚烧的温度为900-1300℃。
本发明的另一目的在于提供一种废弃物的处理设备，用于进行上述任一项所述的处理方法，所述处理设备包括：混合池，用于将消毒溶液与废弃物均匀混合；粉碎机，用于粉碎固态废弃物；搅拌机，用于将粉碎后的固态废弃物、添加剂以及液态废弃物搅拌均匀，得到固液混合物；挤压机，用于将固液混合物挤压固体废物块；焚烧装置，用于焚烧固体废物块。
本发明所提供的废弃物的处理设备，还具有这样的特征：所述焚烧装置包括；焚烧炉，位于所述焚烧装置的最下层，用于焚烧固体废物块；预热塔，位于焚烧炉的上层，用于预热固体废物块的同时净化烟气；烘干塔，位于预热塔的上层，内部设有风机，用于解决固体废物块的干化的同时净化烟气；净化设备，位于烘干塔上层，用于进一步净化烟气；烟窗位于净化设备的上方，用于排出净化的气体。
本发明所提供的废弃物的处理设备，还具有这样的特征：所述焚烧炉设有送气控制口。
本发明所提供的废弃物的处理设备，还具有这样的特征：所述焚烧炉和所述预热塔之间设有加热分散层；所述预热塔内温度保持在300-350℃；所述预热塔设有烟气排热管道，用于防止预热塔过热。
有益效果：
本发明所提供的废弃物的处理方法，通过消毒溶液消毒了废弃物中的病菌、病毒和病原体，通过添加剂使得有毒有害物质中和成无毒害物质，后续将废弃物挤压成废物块再焚烧，高温分解了废弃物燃烧时所产生的二噁英，并且将残余物封死在废物块的内部，解决了废弃物焚烧产生次生危害的问题；焚烧产生的热能循环利用、预热、干化使得焚烧温度稳定在900℃以上高温状态，焚烧过程不会产生有害气体。
本发明所提供的废弃物的处理设备，能更好的对废弃物进行处理，同时对废弃物进行消毒杀菌以及焚烧处理，而且可以同时处理固态废弃物和液态废弃物，更简单便捷，热能循环利用并且安全环保。
附图说明
图1本发明所提供的废弃物的处理方法的流程图；
图2本发明所提供的废弃物处理设备的结构简图；以及
图3本发明所提供的废弃物处理设备中焚烧装置的结构简图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
应理解的是，文中使用的术语仅出于描述特定示例实施方式的目的，而无意于进行限制。除非上下文另外明确地指出，否则如文中使用的单数形式“一”、“一个”以及“所述”也可以表示包括复数形式。术语“包括”、“包含”、“含有”以及“具有”是包含性的，并且因此指明所陈述的特征、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但并不排除存在或者添加一个或多个其它特征、步骤、操作、元件、部件、和/或它们的组合。文中描述的方法步骤、过程、以及操作不解释为必须要求它们以所描述或说明的特定顺序执行，除非明确指出执行顺序。还应当理解，可以使用另外或者替代的步骤。
如图1所示，本发明提供了一种废弃物的处理方法，用于处理废弃物，所述方法包括如下步骤：
S1：在废弃物中加入消毒溶液；
S2：分拣出可回收利用的废弃物，并对剩余废弃物进行固液分离；
S3：将分拣后的固态废弃物粉碎，得到粉碎后的固态废弃物；
S4：在粉碎后的废弃物中加入添加剂和液态废弃物，得到固液混合物；
S5：将步骤S4所得的固液混合物挤压固体废物块；
S6：焚烧废物块。
废弃物不可避免的会含有部分病菌、病毒及病原体。在对废弃物进行处理前，先对废弃物加入消毒溶液可以杀死病菌、病毒及病原体。在废弃物中添加的添加剂可以反应一部分的有毒有害物质，并对废弃物进行固化。固化后的废物块在焚烧过程中不产生飞灰，而且焚烧加热的过程中将二噁英等有毒有害物质封闭固化在废物块内，在废物块内高温分解二噁英等有毒有害物质，残余物被封死在废物块内部，能够更好地处理废弃物，防止对环境造成次生危害。
其中可回收利用的废弃物主要为金属物体和含汞废物，金属物体和含汞废物经过消毒后即可回收利用。
基于上述实施例，作为可选的实施例，步骤S1中，所述消毒溶液为0.5-5ppm二氧化氯溶液。
二氧化氯作为一种安全、无毒的消毒剂，无“三致”效应(致癌、致畸、致突变)，同时在消毒过程中也不与有机物发生氯代反应从生成可产生“三致作用”的有机氯化物或其他有毒类物质。而且二氧化氯包括良好的除臭与脱色能力、低浓度下高效杀菌和杀病毒能力，抑制病毒的能力也较强，PH范围广，也不受到水硬度和盐分多少的影响。在医疗废弃物中加入0.5-5ppm二氧化氯溶液能快速杀死医疗废弃物中的病菌、病毒和病原体。
基于上述实施例，作为可选的实施例，步骤S3中，所述粉碎后的固态废弃物的粒径为1-20mm。
将固态废弃物粉碎至1-20mm可以使得废弃物后续与添加剂的反应更迅速完全，更有利于废弃物的固化。
基于上述实施例，作为可选的实施例，步骤S4中，所述添加剂包括芳香多胺、咪唑、酸酐、聚酚、聚硫醇、氧化钙、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、碳酸钠中、有机可燃物、无机可燃物中的一种或多种。
芳香多胺、咪唑、酸酐、聚酚、聚硫醇等作为固化剂能够便于在压块后快速形成固体状废物块。
硅酸三钙的反应过程为：3CaO·SiO2+H2O→CaO·SiO2·YH2O(凝胶)+Ca(OH)2；
三氧化二铝的3CaO·Al2O3+6H2O→3CaO·Al2O3·6H2O(水化铝酸钙，不稳定)；
3CaO·Al2O3+3CaSO4·2H2O+26H2O→3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O
3CaO·Al2O3·3CaSO4·32H2O+2〔3CaO·Al2O3〕+4H2O→3〔3CaO·Al2O3·CaSO4·12H2O〕
铁铝酸四钙的反应过程为：
CaO·Al2O3·Fe2O3+7H2O→3CaO·Al2O3·6H2O+CaO·Fe2O3·H2O
反应过程为：碱性氧化钙、碳酸钠中和酸性物质。其他混合物质拌水后迅速与水反应，形成针状结晶网状结构，从而将有毒有害物质固定在固体废物块内。另外，某些含碱较高硫酸钾与二水石膏生成钾石膏迅速长大，也会造成凝结固定了废物块。且经剧烈搅拌后浆体可恢复塑性，并达到正常凝结使制作废物块更容易。
有机可燃物、无机可燃物作为助燃剂，在添加进废弃物后可使得废弃物焚烧的过程更容易。
基于上述实施例，作为可选的实施例，步骤S4中，所述固液混合物的湿度为20％-35％。
将混合物保持在20-35％的湿度更有利于后续挤压机对其进行挤压成废物块，湿度不够的情况下，会使得挤压成的废物块过于干燥，焚烧中产生飞灰，若过于潮湿，会导致废物块的固化不够完全。
基于上述实施例，作为可选的实施例，步骤S6中，所述焚烧的温度为900-1300℃。
焚烧温度为900-1300℃的情况下，高温会瞬间加热形成表面高外层，而该温度会把废物块内芯的废弃物生物质气化，气化过程中所有的气体需要穿过炽热的高外层，高温分解了废弃物可能生成的二噁英，气化过程产生的Sox在高温状态下和添加剂反应生成硫酸盐，重金属高温状态下和添加剂反应矿化成无害状态，所有无法被高温分解的残余物被封死在废物块内部。防止了焚烧所产生的次生危害。
本发明还提供了一种废弃物的处理设备，如图2-3所示，该设备包括：混合池1，用于将消毒溶液与废弃物均匀混合；粉碎机2，用于粉碎固态废弃物；搅拌机3，用于将粉碎后的固态废弃物、添加剂以及液态废弃物搅拌均匀，得到固液混合物；挤压机4，用于将固液混合物挤压固体废物块；焚烧装置5，用于焚烧固体废物块。
粉碎机2包括粉碎刀辊、料斗和动力系统，动力系统控制粉碎刀辊的运行，以粉碎料斗中的物料。粉碎机可使用现有的垃圾粉碎机，也可自行定制含有粉碎刀辊和料斗的粉碎机。一般使用单刀辊结构的单轴垃圾粉碎机，粉碎后的颗粒较小，较均匀。
挤压机3包括挤压件，挤压件用于对混合物进行挤压，形成固体废物块。
工作流程：对通过混合池1消毒杀菌的医疗废弃物进行简单分拣，回收可二次利用的金属物体和含汞废物，剩余固态废弃物进入粉碎机2进行粉碎，将其粉碎成方便后续反应的粉碎后的固态废弃物。通过粉碎机2的粉碎后的固态废弃物在搅拌机3中与添加剂和分拣过程中剩余的液态废弃物均匀搅拌，其中一些有毒有害物质通过添加剂的反应形成无毒害的化合物，通过添加剂中的固化剂使得固化更容易。搅拌机3中搅拌均匀的固液混合物在挤压机4中通过挤压形成固体废物块。固体废物块在焚烧装置5中焚烧，高温分解剩余的有毒有害物质。
基于上述实施例，作为可选的实施例，焚烧装置5包括；焚烧炉51，位于所述焚烧装置的最下层，用于产生焚烧所需要的热能；预热塔52，位于焚烧炉的上层，用于预热废物块同时吸附烟尘净化烟气；烘干塔53，位于预热塔的上层，内部设有风机532，用于解决固体废物块的干化，烟气流过废物块烟尘被吸附净化；净化设备54，位于烘干塔上层，用于进一步净化烟气；烟窗55，烟窗，位于净化设备54的上方，用于排出净化的气体。
在烘干塔53和焚烧炉51之间增设预热塔52，可以防止干化后的冷干化块进入焚烧炉51中，降低焚烧炉51的整体温度，以至于产生二噁英等有毒有害物质，经过预热塔52预热后的预热块，接近废物块的燃点，但未燃烧，进入焚烧炉51后，焚烧炉51的高温瞬间在预热块表面形成表面高外层，而预热块内芯的废弃物生物质被气化。焚烧炉51、预热塔52、烘干塔53之间设有气孔，用于使得烟气可以从下至上的流动。在烟气预热固态的废物块时，烟气穿过预热物体。物体表面部分吸附了烟气中的部分烟尘和废气。热烟气干化废物块时，烟气穿过烘干中的物体。物体表面部分吸附了烟气中的部分烟尘和废气。烘干塔53内的风机532可以更好地分布热量，均匀干化。利用焚烧产生的热能循环利用，干化、预热让焚烧添加废物块过程中温度稳定在900℃以上高温状态，焚烧过程不产生有害气体，防止了焚烧所产生的次生危害。
基于上述实施例，作为可选的实施例，所述焚烧炉51设有送气控制口511，送气控制口511用于控制气流。
送气控制口511用于控制进入焚烧炉内的空气流量，进而控制了燃烧温度，送气控制口511还可在烧结后作为出料口使用。
基于上述实施例，作为可选的实施例，所述焚烧炉51和所述预热塔52之间设有加热分散层521；所述预热塔52内温度保持在300-350℃；所述预热塔52设有烟气排热管道523，用于防止预热塔过热。
加热分散层用于分散焚烧炉51发出的热能，使得预热塔52的温度均匀，预热塔52内设置的温度保持在300-350℃可以保护废物块不被燃烧，保障不能生成有毒的二噁英气体。
基于上述实施例，作为可选的实施例，烘干塔53设有对应的投料口531，用于将干化后的干化块投入到预热炉52中；预热塔52设有投料口522，用于将预热后的预热块投入到焚烧炉51中。
基于上述实施例，作为可选的实施例，焚烧炉内设有加热点火装置513，用于点燃焚烧炉；焚烧炉的送气控制口511处设有鼓风机512，用于控制焚烧炉的进气。
基于上述实施例，作为可选的实施例，焚烧时间为3-10h。
将焚烧时间设定为3-10h，可以使得废物块充分的焚烧处理，使得废物块内芯的有毒有害物质彻底分解反应，有害物质高温反应成无害盐类物质完全吸附在废物块的高温外层上，向大气排出无毒害的气体。烧结完的废物块无毒无害可以作为建筑材料基料使用。
焚烧过程如下：
先用焚烧炉下方的加火点热设备513添加助燃剂焚烧，预热焚烧设备，使得焚烧炉51温度达到900℃--1300℃区间，预热塔52达到300℃。然后将固体废物块投进烘干塔53中，利用焚烧炉51中向上进行的热空气对废物块进行干化，使得其干化为湿度不超过3％的干化块，打开烘干塔53下方的投料口531，将干化块投入预热塔52中预热；预热塔52中的温度保持在300-350℃以下，对其进行预热，同时观察预热塔52的温度，高于350℃的时候打开预热塔上烟气排热管道523的阀门，使得温度保持在300-350℃，对干化块进行预热，得到300℃以上的预热块，打开预热塔52下方的投料口522，将预热块投入焚烧炉51中焚烧；焚烧炉51中900-1300℃的高温瞬间在预热块表面形成表面高外层，而预热块内芯的废弃物气化，气体穿过炽热的高外层，表面吸附了烟气中的部分烟尘和废气，剩余的高热无毒害物质气体一路向上，经过预热塔52和烘干塔53时为后续的焚烧提供热能，以达到热能的循环利用，再通过净化设备54和烟窗55排至大气中；焚烧后的物料块从焚烧炉51下方的送气控制口511取出。
其中在焚烧炉51刚开始工作的时候，也可以将添加了高温菌处理干化后的固体废物块直接放入预热炉52进行预热，后续达成一个热循环后，再向烘干炉53中投放湿度为20-35％的废物块。
综上，本发明所提供的废弃物的处理方法可以迅速杀死废弃物中的病菌、病毒以及病原体，可以同时对固态废弃物和液态废弃物进行处理；在消毒杀菌后的废弃物中加入添加剂，后固化焚烧，添加剂中的部分成分和废弃物进行了酸碱中和，生成了无毒无害的化合物，高温焚烧分解了二噁英等有毒有害物质，重金属等无法反应的成分固化在焚烧后的废物块中，能够很好的处理废弃物，防止其对环境和人体产生进一步的危害。本发明所提供的废弃物的处理设备，能更好的对废弃物进行处理，同时对废弃物进行消毒杀菌以及焚烧处理，而且可以同时处理固态废弃物和液态废弃物，更简单便捷，热能循环利用并且安全环保
以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种废弃物的处理方法，用于处理废弃物，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
S1：在废弃物中加入消毒溶液；
S2：分拣出可回收利用的废弃物，并对剩余废弃物进行固液分离；
S3：将固态废弃物粉碎，得到粉碎后的固态废弃物；
S4：在粉碎后的废弃物中加入添加剂和液态废弃物，得到固液混合物；
S5：将步骤S4所得的固液混合物挤压固体废物块；
S6：焚烧废物块。
2.根据权利要求1所述的废弃物的处理方法，其特征在于，步骤S1中，所述消毒溶液为0.5-5ppm二氧化氯溶液。
3.根据权利要求1所述的废弃物的处理方法，其特征在于，步骤S3中，所述粉碎后的固态废弃物的粒径为1-20mm。
4.根据权利要求1所述的废弃物的处理方法，其特征在于，步骤S4中，所述添加剂包括芳香多胺、咪唑、酸酐、聚酚、聚硫醇、氧化钙、二氧化硅、三氧化二铁、三氧化二铝、硅酸三钙、硅酸二钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙、碳酸钠、有机可燃物、无机可燃物的一种或多种。
5.根据权利要求1所述的废弃物的处理方法，其特征在于，步骤S4中，所述固液混合物的湿度为20％-35％。
6.根据权利要求1所述的废弃物的处理方法，其特征在于，步骤S6中，所述焚烧的温度为900-1300℃。
7.一种废弃物的处理设备，用于进行权利要求1-6任一项所述的处理方法，其特征在于，所述处理设备包括：
混合池，用于将消毒溶液与废弃物均匀混合；
粉碎机，用于粉碎固态废弃物；
搅拌机，用于将粉碎后的固态废弃物、添加剂以及液态废弃物搅拌均匀，得到固液混合物；
挤压机，用于将固液混合物挤压固体废物块；
焚烧装置，用于焚烧固体废物块。
8.根据权利要求7所述的废弃物的处理设备，其特征在于，所述焚烧装置包括；
焚烧炉，位于所述焚烧装置的最下层，用于焚烧固体废物块；
预热塔，位于焚烧炉的上层，用于预热固体废物块的同时净化烟气；
烘干塔，位于预热塔的上层，内部设有风机，用于解决固体废物块的干化的同时净化烟气；
净化设备，位于烘干塔上层，用于进一步净化烟气；
烟窗，位于净化设备的上方，用于排出净化的气体。
9.根据权利要求8所述的废弃物的处理设备，其特征在于，所述焚烧炉设送气控制口。
10.根据权利要求8所述的废弃物的处理设备，其特征在于，
所述焚烧炉和所述预热塔之间设有加热分散层；
所述预热塔内温度保持在300-350℃；
所述预热塔设有烟气排热管道，用于防止预热塔过热。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113290018A (zh) * 2021-03-10 2021-08-24 王�锋 一种餐厨垃圾处理方法及系统

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CN113290018A (zh) * 2021-03-10 2021-08-24 王�锋 一种餐厨垃圾处理方法及系统

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