CN112944371B - 一种有机废液无害化处理方法和处理设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种有机废液无害化处理方法和处理设备，该方法包含以下过程：1、有机废液加压雾化；2、有机废液燃烧：雾化的有机废液被燃烧炉内燃烧；3、尾气排放。处理设备包括燃气输送管路、送风装置、废液增压供给管路、燃烧炉和尾气冷却放空***；燃烧炉包括燃烧室和尾气排放通道，燃烧室内设有助燃烧嘴和雾化喷头，燃气输送管路和送风装置连接助燃烧嘴，废液增压供给管路接在雾化喷头入口，尾气冷却放空***接在尾气排放通道上。本发明的技术效果是：实现了充分雾化后的有机废物彻底无害化处理，尾气达标排放，无残留废液和废渣，处理结果安全环保。

Description

一种有机废液无害化处理方法和处理设备

技术领域

本发明属于废物无害化处理技术，具体涉及一种有机废液无害化处理方法和有机废液无害化处理设备，用于生物、医学实验室或临床手术中心有机废液的无害化处理。

背景技术

随着生物、医学科学研究和临床医疗卫生事业的大力发展，生物、医学实验室和临床医学中心产生的含有生物活性组份的有机废液逐年增多，医用有机废液的安全无害化处理是保障生物、医学科学研究与临床医疗卫生事业安全、环境友好发展的关键。

生物/医用有机废液中常见的有机成份包括：甲醛﹑戌二醛﹑对二甲苯﹑对苯二甲醛等，组份含量低且含有不确定的生物活性的感染性组份，其安全管理风险等级要求高。若处置不当，可能构成严重的生物感染性风险，进而威胁人类健康，必须依照有关行政法规和行业规范标准进行废物处理。

由于国家生物、医学科学研究与临床医疗手术中心分布广，单个实验室或临床手术中心日产生有机废液量小，现有处理技术或处理模式与其运行机制不相适应，有机废液的收集与处理尚未实现电子溯源与追综，第三方处理模式缺乏社会有效监管，行业与***内有机废液的安全无害化处理缺乏保障。

现有包含有机物的废液处理技术普遍用于化工、环保行业，该类有机废液的组成相对确定，仅含有机化学成份（不含生物活性或感染性组分），产生的有机废液量相对较大。其有机废液常用的处理方法如下：

1、精馏﹑吸附﹑萃取﹑催化方法：根据有机废液组成成分的化学物理特性，通过物理或化学处理过程，将主要成份回收利用。该类处理方法与企业节能减排，实现创收相关；

2、送污水处理站进行生化处理：产生的有机废液中有机组份含量低微，经生化降解，实现环保达标排放；

3、焚烧方法处理：对一些高沸有机废液，使用前述两种方法，处理难度大、能耗高，环保机构设置专用焚烧炉进行焚烧，与蒸汽发生***的燃料掺烧得以综合利用。

上述工业有机废液的处理方法都不能直接应用于生物/医用有机废液，生物/医用有机废液在进行处理前，必须首先在高温高压条件下实施灭活。

由于生物/医疗有机废液产生量少，现有的实用处理方式有：

1﹑生物/医疗有机废液一般经过灭活处理杀死病原体后，直接排入污水处理***处理后排放；

2﹑生物/医疗有机废液灭活后利用化学法和生化法处理排放。

3﹑送市政垃圾处理***焚烧处理。

现有生物/医用有机废液处理技术存在以下问题：1、灭活装置的罐体内部不能做到无死角设计，导致灭活不彻底； 2、灭活操作安全风险大，判断活性组份灭活标准难以执行，有机废液可能成为污染源；3、生物/医疗有机废液送市政垃圾处理***一并处理或构成重大职业安全卫生风险。

本申请中，有机废液是指含有感染性病毒及危险化学有机物的水溶液。

发明内容

针对现有有机废液处理技术存在的问题，本发明所要解决的技术问题就是提供一种有机废液无害化处理方法，它能使有机废液灭失，无废液留存和排放，也无废渣和有害气体排放，处理结果安全环保。本发明还提供一种有机废液无害化处理设备。

为了解决上述技术问题，本发明提供的一种有机废液无害化处理方法，包括以下过程：

1、有机废液加压雾化：用增压泵将废液储存罐的有机废液增压最大至0.8Mpa通入燃烧炉的雾化喷头，或者利用高速压缩空气将有机废液抽吸至雾化喷头，使有机废液全部雾化；

2、有机废液燃烧：雾化的有机废液被燃烧炉内燃料产生的高温热量热裂解，同时与来自助燃风机送来的过量空气中的氧组分在燃烧炉内充分混合、燃烧，控制燃烧温度室内1100℃以上，有机废液中的有机组分被完全燃烧，生成二氧化碳和水；

3、尾气排放：燃烧炉产生的含有二氧化碳和水的高温混合气体，经尾气冷却放空***的雾化冷却水冷却至200℃以下后排放入大气。

优选地，还有机废液收集的步骤：在有机废液加压雾化之前，用废液充装容器收集有机废液，废液充装容器收集的有机废液通过氮气压送至废液储存罐内。

优选地，在第2条中，燃烧炉使用天然气作燃料气体，燃料气体与助燃空气的体积比为1∶6.8以上。

本方法发明的工作原理：

本方法发明通过高温使有机废液含有生物活性的有机成份热分解，其热分解产物在燃烧炉内与过量空气混合，发生氧化燃烧反应，最终生成二氧化碳和水；含有二氧化碳和水的高温尾气经雾化冷却水冷却至200℃以下，对大气达标排放，实现生物、医学科学研究和临床医疗手术中心废弃的含有生物活性的有机废液无害化处理，无废液留存和排放，废液处理科学、安全、环保。

本发明提供的一种有机废液无害化处理设备，包括燃气输送管路、送风装置、废液增压供给管路、燃烧炉和尾气冷却放空***；燃烧炉包括燃烧室和尾气排放通道，燃烧室内设有助燃烧嘴和雾化喷头，燃气输送管路和送风装置连接助燃烧嘴，废液增压供给管路接在雾化喷头入口，尾气冷却放空***接在尾气排放通道上。

优选地，还包括检测与控制装置，检测与控制装置电连接燃气输送管路、送风装置、废液增压供给管路、燃烧炉和尾气冷却***。

本发明的技术效果是：

本发明通过控制燃气量、空气量、燃燃温度和燃烧过程，实现了充分雾化后的有机废物彻底无害化处理，尾气达标排放，无残留废液和废渣，处理结果安全环保。

附图说明

本发明的附图说明如下：

图1为发明的有机废液无害化处理设备结构示意图；

图2为实施例的一些主要部件组合配置的结构示意图。

图中，1、燃气输送管路；2、送风装置；21、助燃风机；3、废液增压供给管路；31、废液储存罐，32、增压泵；33、废液充装容器；34、氮气瓶；4、燃烧炉；41、燃烧室；42、尾气排放通道； 42a、隔热壁；42b、尾气连接管； 43、助燃烧嘴；44、雾化喷头；45、金属耐温衬套；46、耐火绝热层；47、金属外壳；48、点火燃烧器；5、尾气冷却放空***，51、冷却水泵，52、冷却水喷头，53、尾气放空管；6、检测与控制装置；7、底座。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：

本发明的一种有机废液无害化处理方法，包括以下过程：

用废液充装容器收集有机废液，废液充装容器收集的有机废液通过氮气压送至废液储存罐内。所述废液充装容器的公称容量为10L，配置有GPS***（利用GPS在线跟综定位废液充装容器，GPS***安装在废液充装容器上，通过GPS发讯）和内滤筒（内滤筒内置于废液充装容器，有效过滤有机废液中固体微粒）。然后：

1、用增压泵将废液储存罐的有机废液增压最大至0.8Mpa通入燃烧炉的雾化喷头，使有机废液在燃烧炉内充分雾化，或者利用高速压缩空气将有机废液抽吸至雾化喷头，高速压缩空气具有抽吸与切割、分散液体颗粒作用，具体分两个物理阶段：一是高速空气与有机废液的充分混合，二是高速空气借雾化喷头的特殊结构实现有机废液/空气被充分切割分散成空气状气体混合物；

2、雾化的有机废液被燃烧炉内燃料产生的高温热量热裂解，同时与来自助燃风机送来的过量空气中的氧组分在燃烧炉内充分混合、燃烧，控制燃烧室内温度1100℃以上，有机废液中的有机组分被完全燃烧，生成二氧化碳和水；

由于有机废液焚烧温度在300-750℃易产生二恶英，850℃以上二恶英几乎100%分解，提高焚烧温度至1100℃以上，确保尾气中无二恶英成分。

燃烧炉使用天然气作燃料气体，燃料气体与助燃空气的体积比为1∶6.8以上，助燃空气的量可以加大；另一方面，增大燃料气量或减少有机废液量能够提高燃烧温度，燃烧室内的溫度设置在1100℃以上，才能达到GB18484《危险废物焚烧控制标准》。

3、燃烧炉产生的含有二氧化碳和水的高温混合气体，经尾气冷却放空***的雾化冷却水冷却至200℃以下后排放入大气。

如图1所示，本发明的一种有机废液无害化处理设备，包括燃气输送管路1、送风装置2、废液增压供给管路3、燃烧炉4和尾气冷却放空***5；燃烧炉4包括燃烧室41和尾气排放通道42，燃烧室41内设有助燃烧嘴43和雾化喷头44，燃气输送管路1和送风装置2连接助燃烧嘴43，废液增压供给管路3接在雾化喷头44入口，尾气冷却放空***5接在尾气排放通道42上。

如图1所示，还检测与控制装置6，检测与控制装置6的检测控制线连接燃气输送管路1、送风装置2、废液增压供给管路3、燃烧炉4和尾气冷却放空***5。

所述燃气输送管路1具有流量检测和阀门控制线路，所述送风装置2包括助燃风机21和风量检测及电机控制线路，燃气输送管路1和送风装置2共同实施燃料天然气与助燃空气在助燃烧嘴43中按有效的比例混合与调节，燃烧温度达到1100℃以上；所述废液增压供给管路3包括废液储存罐31、增压泵32、液位检测元件、压力检测线路、电机控制线路和阀门控制线路，实现有机废液进入雾化喷头44能充分雾化和燃烧；所述燃烧炉4构成有机废液无害化的燃烧空间，在燃烧空间内安装温度检测元件实时监测温度，燃烧空间保持在1100℃以上，并完成燃烧后尾气排放；尾气冷却放空***5包括冷却水泵51、冷却水喷头52、管路阀门、尾气放空管53以及电机控制线路、阀门控制线路和温度检测元件，实现向流出的高温尾气喷淋冷却雾化水，对尾气冷却降温，监测尾气排放温度。检测与控制装置6实施对有机废液无害化处理全过程的数据检测、控制和参数设置的集中管理，实现有机废液无害化处理的自动化控制。

如图1所示，氮气瓶34经阀门连接废液充装容器33，废液充装容器33连接废液储存罐31的废液进口M1，由氮气瓶34施加气压经管道和阀门输送至废液储存罐31内。

如图2所示，所述燃烧炉4壳体从内到外依次为金属耐温衬套45、耐火绝热层46和金属外壳47，燃烧室41与尾气排放通道42之间设置有隔热壁42a，隔热壁42a上有排气孔，尾气排放通道42尾部设有尾管，尾管内装有冷却水喷头52，尾管出口装有连接尾气放空管53的尾气连接管42b。

所述耐火绝热层46采用氧化铝耐火绝热材料，燃烧炉4经耐火绝热保护后，一方面保持燃烧室41内的高温热量不散失，另一方面保证燃烧炉外壁温度正常（≤40℃），避免高温危害事故发生；在燃烧室41与尾气排放通道42之间设置有隔热壁，控制尾气流速，防止尾气排放通道42降温过程引起燃烧室41内温度降低。尾气连接管42b包含绝热层，避免尾气过热引起安全事故。尾气排放通道42尾管和尾气放空管53上装有冷却水喷头52实施尾气降温。

如图2所示，所述助燃烧嘴43、雾化喷头44和点火器组合在一起构成点火燃烧器48，点火燃烧器有利于集成安装在燃烧炉4上，也有利于有机废液与燃料充分混合燃烧。燃烧炉4经尾气连接管42b接入尾气放空管53后结合为一体安装在底座7上，燃烧炉4顶部安放有废液储存罐31，燃烧炉4外侧端部装有通入点火燃烧器48进风口的助燃风机21；底座7上还可以安装增压泵32、冷却水泵51和检测与控制装置6，组成集成装备。底座7配置有行走机构，实现有机废液无害化处理场地的灵活变化。

图2中，燃烧炉4上开有热电偶安装接口N1、N2；尾气放空管53上开有在线分析接口N3（该接口检测的信号传输至在线分析仪，在线分析仪数据同时传输至检测与控制装置6）和热电偶安装接口N4，尾气放空管53底部设有冷凝水排出口G3；点火燃烧器48设有燃气管接口G1和有机废液管接口G2；废液储存罐31上开有废液进口M1、废液出口M2、液位计上方接口L1、液位计下方接口L2和雷达液位计接口L3（雷达液位计：通过废液液面反射波检测废液液位，传输信号至检测与控制装置6）。各部件上安装的检测器件和各阀门及电机控制执行线路都有汇集连接在检测与控制装置6上。

Claims (9)

1.一种有机废液无害化处理方法，其特征是，所述有机废液为生物/医用有机废液，含有不确定的生物活性感染性组份，包含以下过程：用废液充装容器收集有机废液，废液充装容器收集的有机废液通过氮气压送至废液储存罐内；

（1）、有机废液加压雾化：用增压泵将废液储存罐的有机废液增压最大至0.8Mpa通入燃烧炉的雾化喷头，或者利用高速压缩空气将有机废液抽吸至雾化喷头，使有机废液全部雾化；

（2）、有机废液燃烧：雾化的有机废液被燃烧炉内燃料产生的高温热量热裂解，同时与来自助燃风机送来的过量空气中的氧组分在燃烧炉内充分混合、燃烧，控制燃烧温度室内1100℃以上，有机废液中的有机组分被完全燃烧，生成二氧化碳和水；

（3）、尾气排放：燃烧炉产生的含有二氧化碳和水的高温混合气体，经尾气冷却放空***的雾化冷却水冷却至200℃以下后排放入大气。

2.根据权利要求1所述的有机废液无害化处理方法，其特征是：在第（2）条中，燃烧炉使用天然气作燃料气体，燃料气体与助燃空气的体积比为1∶6.8以上。

3.一种有机废液无害化处理设备，其特征是：包括燃气输送管路（1）、送风装置（2）、废液增压供给管路（3）、燃烧炉（4）和尾气冷却放空***（5）；燃烧炉（4）包括燃烧室（41）和尾气排放通道（42），燃烧室（41）内设有助燃烧嘴（43）和雾化喷头（44），燃气输送管路（1）和送风装置（2）连接助燃烧嘴（43），废液增压供给管路（3）接在雾化喷头（44）入口，尾气冷却放空***（5）接在尾气排放通道（42）上；

所述废液增压供给管路（3）包括废液储存罐（31）、增压泵（32）、废液充装容器（33）和氮气瓶（34）；氮气瓶（34）经阀门连接废液充装容器（33），废液充装容器（33）连接废液储存罐（31）的废液进口M1；增压泵（32）将废液储存罐（31）的有机废液增压后通入燃烧炉的雾化喷头（44）。

4.根据权利要求3所述的有机废液无害化处理设备，其特征是：还包括检测与控制装置（6），检测与控制装置（6）的检测控制线连接燃气输送管路（1）、送风装置（2）、废液增压供给管路（3）、燃烧炉（4）和尾气冷却放空***（5）。

5.根据权利要求3或4所述的有机废液无害化处理设备，其特征是：所述燃烧炉（4）壳体从内到外依次为金属耐温衬套（45）、耐火绝热层（46）和金属外壳（47），燃烧室（41）与尾气排放通道（42）之间设置有隔热壁（42a），隔热壁（42a）上有排气孔，尾气排放通道（42）尾部设有尾管，尾管内装有冷却水喷头（52），尾管出口装有连接尾气冷却放空***（5）的尾气连接管（42b）。

6.根据权利要求5所述的有机废液无害化处理设备，其特征是：所述燃气输送管路（1）具有流量检测和阀门控制线路，所述送风装置（2）包括助燃风机（21）和风量检测及电机控制线路；所述废液增压供给管路（3）包括废液储存罐（31）、增压泵（32）、液位检测元件、压力检测线路、电机控制线路和阀门控制线路；所述燃烧炉（4）安装有温度检测元件实时监测温度，尾气冷却放空***（5）包括冷却水泵（51）、冷却水喷头（52）、管路阀门、尾气放空管（53）以及电机控制线路、阀门控制线路和温度检测元件。

7.根据权利要求6所述的有机废液无害化处理设备，其特征是：助燃烧嘴（43）、雾化喷头（44）和点火器组合构成点火燃烧器（48），燃烧炉（4）经尾气连接管（42b）接入尾气放空管（53）后结合为一体安装在底座（7）上，燃烧炉（4）顶部安放有废液储存罐（31），燃烧炉（4）端部装有通入点火燃烧器（48）进风口的助燃风机（21），底座（7）上还安装有增压泵（32）、冷却水泵（51）和检测与控制装置（6）；或者底座（7）配置有行走机构。

8.根据权利要求3或4所述的有机废液无害化处理设备，其特征是：所述燃气输送管路（1）具有流量检测和阀门控制线路，所述送风装置（2）包括助燃风机（21）和风量检测及电机控制线路；所述废液增压供给管路（3）包括废液储存罐（31）、增压泵（32）、液位检测元件、压力检测线路、电机控制线路和阀门控制线路；所述燃烧炉（4）安装有温度检测元件实时监测温度，尾气冷却放空***（5）包括冷却水泵（51）、冷却水喷头（52）、管路阀门、尾气放空管（53）以及电机控制线路、阀门控制线路和温度检测元件。

9.根据权利要求8所述的有机废液无害化处理设备，其特征是：助燃烧嘴（43）、雾化喷头（44）和点火器组合构成点火燃烧器（48），燃烧炉（4）接入尾气放空管（53）后结合为一体安装在底座（7）上，燃烧炉（4）顶部安放有废液储存罐（31），燃烧炉（4）端部装有通入点火燃烧器（48）进风口的助燃风机（21），底座（7）上还安装有增压泵（32）、冷却水泵（51）和检测与控制装置（6）；或者底座（7）配置有行走机构。