基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法.pdf

本发明涉及一种基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，其采用下列步骤进行医疗垃圾的前期处理和分选：(1)分类收集，(2)一次粉碎；(3)高压蒸汽灭菌；(4)分选，分为四类，一类是较轻的物料；第二类是较重的物料；第三类是磁性物质；第四类是剩余的物料；(5)二次粉碎，(6)二次分选，将分离出来的物料并入相应的类别；(7)焚烧和回收处理，其中第一类物料的回收处理方法为将第一类物料进行粉碎，与烟煤粉按照100∶30-40的比例混合，同时加入适当的粘结剂，加水混合后，通过成型机压力成型，自然干燥后形成块状燃料。本发明有助于物质资源的回收利用，并减少对能源的消耗和对大气的污染。

1.  一种基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，其特征在于对医疗垃圾进行灭菌和分选，分离出以纤维和其他有机物料为主的第一类物料，将所述第一类物料进行粉碎，与烟煤粉按照100∶30-40的比例混合，同时加入适当的粘结剂，加水混合后，通过成型机压力成型，自然干燥后形成块状燃料，所述医疗垃圾灭菌和分选的具体方式为：
(1)分类收集：采用封闭的收集方式，对不同来源和特点的医疗垃圾进行分类收集；
(2)一次粉碎：在封闭的条件下对集中处理的全部物料进行粉碎；
(3)高压蒸汽灭菌：对粉碎的全部物料进行灭菌；
(4)分选：采用机械方式，依据物料的比重和磁性，将医疗垃圾分为四类，一类是较轻的物料，其主要成分是纤维和其他高分子有机物；第二类是较重的物料，其主要成分是金属和砂石等矿类物质；第三类是磁性物质，其中具有较高含量的铁和其他金属；第四类是剩余的物料，其中多为有机物；
(5)二次粉碎：各类物料进行二次粉碎，使其粒径在2毫米以下；
(6)二次分选：对二次粉碎后的物料进行二次分选，分离出于该类物特性不同的物料，并将这些分离处理的物料并入相应特定的类别；
(7)焚烧和回收处理：对第一类、第二类和第三类物料分别进行回收处理，将第四类物料送入专用的垃圾焚烧炉进行焚烧。

2.  如权利要求1所述的基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，其特征在于：所述第一类物料制备固体燃料块时，还加入助燃剂、稳定剂、氧化剂和消烟剂中的任意一种和几种。

3.  如权利要求2所述的基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，其特征在于：在所述粘结剂采用下列物质中的一种或多种：淀粉、膨润土和黄土；所述助燃剂采用下列物质中的一种或多种：硝酸钾、硝酸镁、氯化钠、硝酸钠、高锰酸钾、镁菱土和高氯酸钾；所述稳定剂采用下列物质中的一种或多种：硝酸钡、硝酸镁、氧化钙、氧化镁和碳酸钠；所述氧化剂采用下列物质中的一种或多种：过氧化氢、硝酸、过氧化钠、过氧化钾和过氧化镁；所述消烟剂采用下列物质中的一种或多种：氢氧化钠、氢氧化钾、硝酸锌、高氯酸钾、生石灰、硝酸钙和硝酸锂。

4.  如权利要求1、2或3所述的基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，其特征在于：在步骤(1)中，应对不同来源和不同种类的医疗垃圾单独收集，采用不同的垃圾容器进行存放，将大宗的和大块的可回收物料单独收集。

5.  如权利要求4所述的基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，其特征在于：在步骤(2)中，采用全封闭设备进行垃圾的粉碎，封闭的粉碎设备内要设置紫外线消毒灯。

6.  如权利要求5所述的基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，其特征在于：在步骤(3)中，向装有垃圾物料的灭菌罐内送入温度为138℃-160℃的蒸汽，压力升至4-8个大气压，保持时间为20-50分钟。

7.  如权利要求6所述的基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，其特征在于：在步骤(4)中，采用下列方式分选：
(a)磁选，采用磁选设备将物料中的磁性物质分离处理，这些磁性物质可以作为冶金的原料加以回收利用；
(b)风选：将比重较轻的物料分离处理，这些物料多为纤维类和其他有机物料，可以经过清洗和粉碎后用于制造建筑复合材料等；
(c)重力跳汰：将比重较大的物料分选处理，这些物料多为石砂等无机矿物和金属等，可以通过进一步的选矿技术将其中含有较高金属的物料分离出来，用作冶金原料，剩余的物料可以用于建材或进行填埋，由于其中较少地含有有机物和有害物，这种物料填埋后一般不会产生对地下水和大气的污染，并且不要求复杂的填埋场地处理。

8.  如权利要求7所述的基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，其特征在于：在步骤(6)中，采用重力跳汰的方式对二次粉碎后的第一类物料进行分选，选出的较重的物料并入二次分选后的第二类中较轻的物料。

9.  如权利要求7所述的基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，其特征在于：在步骤(6)中，采用选矿方式对二次粉碎后的第二类物料进行分选，分离出较重的物料作为冶金原料。

10.  如权利要求7所述的基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，其特征在于：在步骤(6)中，采用选矿方式对二次粉碎后的第三类物料进行分选，分离出来的精矿用作冶金原料，尾矿砂并入所述第二次分选出来的较轻的物料中。

基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法
技术领域
本发明涉及一种基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，主要用于医疗垃圾以及其他具有传染性的有害垃圾的回收和最终处理。
背景技术
对于医疗垃圾等具有传染性的固体废弃物，人们采用了多种方式进行处理，其中主要的技术方向是进行焚烧，通过焚烧使微生物体完全分解，不再具有任何传染性，例如中国200510048910.8号发明专利申请公开了一种医疗垃圾循环流化床焚烧方法，其以石灰石作为循环流化床的惰性床料，石灰石在高温下灼烧生成的氧化钙与医疗垃圾中的次氯酸以及热解焚烧中产生的氯化氢等酸性气体中和反应，医疗垃圾给入焚烧炉密相段燃烧室后，与呈流态化的高温石灰石颗粒惰性床料湍混、升温，垃圾热解、气化，分为气固两相，热解后的气体产物进入悬浮段燃烧室继续燃烬，热解后一部分粒度细的和密度轻的固体产物被夹带在悬浮段燃烧室继续燃烧，另一部分粒度粗的或密度高的留在密相段燃烧室中燃烬，气流夹带着石灰石循环床料和可燃细颗粒进入气固分离燃烧室继续燃烧，石灰石和颗粒在气固分离燃烧室中从气流中分离送回密相段燃烧室继续循环燃烧。通过这种方式，使医疗垃圾彻底分解和转换，并且在焚烧过程中通过加入碱性物质实现对烟气中可能出现的酸性有害气体举行中和，以减少对大气的污染。这种方式可以有效的解决医疗垃圾的传染性问题，但由于采用了焚烧的方式，也带来了燃料消耗、可回收物料灭失以及大气污染等问题，而中国200310109675.1发明专利申请公开了一种医疗垃圾处理工艺，该工艺包括如下步骤：第一步，通过垃圾输送装置将医疗垃圾送入综合处理器，并密封；第二步，向综合处理器输送温度为138℃-160℃的蒸汽，使压力升至4-8个大气压，保持时间为20-50分钟；第三步，开启综合处理器下端垃圾排放装置，使医疗垃圾以封闭方式进入收集器，蒸汽从其烟囱排出；第四步，将收集器中的医疗垃圾由输送机构送入分选机；第五步将医疗垃圾中的金属、电池分选出；第六步，将经分选后的医疗垃圾输送到粉碎机粉碎；第七步，将粉碎后的垃圾运至处理场所。由于这种方式先行高温蒸汽灭菌，然后进行一定程度上的分拣，回收了可以回收利用的金属以及不宜采用焚烧处理电池，在一定程度上改善了物料的燃烧特性，但最终的处理还是通过焚烧处理，因焚烧带来的问题依存在。
但是，从医疗垃圾的构成上看，除了少量物料是需要特别处理的外，大部分物料的成分同一般性生活垃圾相仿，并且其中部分医疗垃圾的材料本身具有很好的回收利用价值，例如一次性塑料制品和纤维制品，这些医疗垃圾之所以不能同生活垃圾一样进行回收利用，关键的因素是其中已经和可能携带由致病和危险性微生物，如果象现有生活垃圾一样进行收集和回收处理，将给环境和从业者带来很大的危险。
发明内容
为克服现有技术的上述缺陷，本发明提供了一种基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，采用这种方法，可以较大限度的实现医疗垃圾中有用物料的回收利用，减少了焚烧的物料比例，因此有助于物质资源的回收利用，并有助于减少对能源的消耗和对大气的污染。
本发明实现上述目的的技术方案是：一种基于高压蒸汽灭菌的医疗垃圾分类处理和制备燃料的方法，其将分拣后的进行灭菌处理，然后分离出以纤维和其他有机物料为主的第一类物料，将所述第一类物料进行粉碎，与烟煤粉按照100∶30-40的比例混合，同时加入适当的粘结剂，并可以加入助燃剂、稳定剂、氧化剂和消烟剂中的任意一种和几种，加水混合后，通过成型机压力成型，自然干燥后形成块状燃料，所述第一类物料通过下列方式从医疗垃圾中获得：
(1)分类收集：采用封闭的收集方式，对不同来源和特点的医疗垃圾进行分类收集；
(2)一次粉碎：在封闭的条件下对集中处理的全部物料进行粉碎；
(3)高压蒸汽灭菌：对粉碎的全部物料进行灭菌；
(4)分选：采用机械方式，依据物料的比重和磁性，将医疗垃圾分为四类，一类是较轻的物料，其主要成分是纤维和其他高分子有机物；第二类是较重的物料，其主要成分是金属和砂石等矿类物质；第三类是磁性物质，其中具有较高含量的铁和其他金属；第四类是剩余的物料，其中多为有机物；
(5)二次粉碎：各类物料进行二次粉碎，使其粒径在2毫米以下；
(6)二次分选：对二次粉碎后的物料进行二次分选，分离出于该类物特性不同的物料，并将这些分离处理的物料并入相应特定的类别；
(7)焚烧和回收处理：对第一类、第二类和第三类物料分别进行回收处理，将第四类物料送入专用的垃圾焚烧炉进行焚烧。
本发明的有益效果是：通过分类收集，将大宗的可回收利用的物料直接进行相应的回收处理，有利于提高物料的回收价值，减少处理成本；通过粉碎后高压蒸汽灭菌，可以实现有效的灭菌，消除了其疾病传染性，其前序的一次粉碎有利于高压蒸汽灭菌的实施；由于采用了一次分选和二次分选，使更多的物料具有了可以利用的价值，剩余不可回收利用的物料量大为减少，由此减少了需要焚烧的垃圾量，提高了物料的循环利用比例，减少了焚烧带来的能源消耗和大气污染，获得了物质资源。
附图说明
图1是本发明的流程示意图。
具体实施方式
首先，依据下列方式对医疗垃圾进行处理：
(1)分类收集：采用封闭的收集方式，对不同来源和特点的医疗垃圾进行分类收集；
(2)一次粉碎：在封闭的条件下对集中处理的全部物料进行粉碎；
(3)高压蒸汽灭菌：对粉碎的全部物料进行灭菌；
(4)分选：采用机械方式，依据物料的比重和磁性，将医疗垃圾分为四类，一类是较轻的物料，其主要成分是纤维和其他高分子有机物；第二类是较重的物料，其主要成分是金属和砂石等矿类物质；第三类是磁性物质，其中具有较高含量的铁和其他金属；第四类是剩余的物料，其中多为有机物；
(5)二次粉碎：各类物料进行二次粉碎，使其粒径在2毫米以下；
(6)二次分选：对二次粉碎后的物料进行二次分选，分离出于该类物特性不同的物料，并将这些分离处理的物料并入相应特定的类别；
(7)焚烧和回收处理：对第一类、第二类和第三类物料分别进行回收处理，将第四类物料送入专用的垃圾焚烧炉进行焚烧。
在步骤(1)中，应对不同来源和不同种类的医疗垃圾单独收集，采用不同的垃圾容器进行存放，将大宗的和大块的可回收物料单独收集，以便单独回收处理，这些分拣一般可以垃圾产生的过程中，采用单独的容器进行需要分拣处理的垃圾的收集和存放，将这些单独存放的垃圾单独运送到回收处理场所，对其中的特殊物质不能适于本发明的处理方式，应依据有关规定和通常做法在单独收集的基础上进行单独处理，例如病理性废弃物、放射性物质等等，这些物质尽管列入医疗垃圾的范畴，但不能混入其他医疗垃圾进行统一的处理；
在步骤(2)中，采用全封闭设备进行垃圾的粉碎，封闭的粉碎设备内要设置紫外线消毒灯，以便进行其中的空气进行消毒，避免因漂浮在空气中的颗粒物携带微生物，泄漏到外部空间；
在步骤(3)中，向盛有垃圾物料的灭菌罐内送入温度为138℃-160℃的蒸汽，压力升至4-8个大气压，保持时间为20-50分钟；
在步骤(4)中，采用下列方式分选：
(d)磁选，采用磁选设备将物料中的磁性物质分离处理，这些磁性物质可以作为冶金的原料加以回收利用；
(e)风选：将比重较轻的物料分离处理，这些物料多为纤维类和其他有机物料，可以经过清洗和粉碎后用于制造建筑复合材料等；
(f)重力跳汰：将比重较大的物料分选处理，这些物料多为石砂等无机矿物和金属等，可以通过进一步的选矿技术将其中含有较高金属的物料分离出来，用作冶金原料，剩余的物料可以用于建材或进行填埋，由于其中较少地含有有机物和有害物，这种物料填埋后一般不会产生对地下水和大气的污染，并且不要求复杂的填埋场地处理；
在步骤(5)中，采用球磨机进行粉碎；
在步骤(6)中，采用重力跳汰的方式对二次粉碎后的第一类物料进行分选，选出的较重的物料并入二次分选后的第二类中较轻的物料；采用选矿方式对二次粉碎后的第二类物料进行分选，分离出较重的物料作为冶金原料；采用选矿方式对二次粉碎后的第三类物料进行分选，分离出来的精矿用作冶金原料，尾矿砂并入所述第二次分选出来的较轻的物料中。
对于分选出来的物料分别进行回收利用，对于剩余的物料，经过上述分选后剩余的物料，压制成块，进入下一步的焚烧，以焚烧方式作为最终处理方式。
对于第一类物料，采用下列方式制备固体燃料块：将所述第一类物料进行粉碎，使其颗粒度在60目以下，与烟煤粉按照100∶30-40的比例混合，同时加入适当的粘结剂，并可以加入助燃剂、稳定剂、氧化剂和消烟剂中的任意一种和几种，加水混合后，通过成型机压力成型，自然干燥后形成块状燃料。
所述粘结剂采用下列物质中的一种或多种：淀粉、膨润土和黄土。
所述助燃剂采用下列物质中的一种或多种：硝酸钾、硝酸镁、氯化钠、硝酸钠、高锰酸钾、镁菱土和高氯酸钾。
所述稳定剂采用下列物质中的一种或多种：硝酸钡、硝酸镁、氧化钙、氧化镁和碳酸钠。
所述氧化剂采用下列物质中的一种或多种：过氧化氢、硝酸、过氧化钠、过氧化钾和过氧化镁。
所述消烟剂采用下列物质中的一种或多种：氢氧化钠、氢氧化钾、、硝酸锌、高氯酸钾、生石灰、硝酸钙和硝酸锂。
可以根据现有技术和实验数据选择上述添加剂的添加比例。