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关键词：低温等离子体；焚烧炉；热解；二恶英 几乎没有人怀疑医疗垃圾会携带病菌，甚至携带高传染性病毒，且以每年10％以上的速度急剧增加，有毒有害危险废物已成为当今困扰经济生活的一大难题，而传统的处理方法远远不能满足环保要求。卫生部规定医疗垃圾不能混同生活垃圾一起处理，也不容许未经处理进行填埋。 这些含有大量传染性病毒的垃圾一般仍采用传统的气、煤、油焚烧方法，而采用的焚烧炉由于炉内温度不高(一般低于900℃，而实际情况只在700℃以下运行)病毒不能被彻底消灭，产生的垃圾灰仍残余有三分之一以上的可燃物及部分细菌；垃圾灰填埋后还会析出，影响土壤、水质，对环境造成二次污染。人畜饮用被污染的水后会迅速感染、蔓延。 从上世纪六十年代起，西方一些发达国家已经认识到与日俱增的垃圾的处理和再利用将是城市规划和建设面临的重大课题，各国政府为研究、开发、示范，以及对现有方法的改进和改造投入了大量的资金，但都没有取得太大的进展。直到八十年代末，随着低温等离子体技术在国民经济服务领域中的广泛应用，利用等离子体技术焚烧垃圾的新工艺才彻底解决了处置垃圾的难题。目前，美国、俄罗斯、德国、日本、比利时等许多国家都已采用了这种技术来处理工业垃圾、医用废物和民用垃圾。采用等离子体发生器为焚烧设备，对医疗垃圾进行就地焚烧处理，既彻底处理了医院在医疗过程中产生的废弃物，又避免了因其他途径处理而产生的二次污染，是一个有利于环保的最佳方法。 深圳市真高科实业有限公司经过两年多的艰辛努力，研制成了处理能力为2吨／日、5吨／日的医疗垃圾及工业有毒有害危险废物的“等离子体特种垃圾焚烧炉”，并已进入市场。 一、原理 等离子体是物质的第四态，按其温度大体可分为高温等离子体(上亿度)、低温等离子体(几万度以下)及冷等离子体(几十度)三大类，应用在工业中的多为低温等离子体。科学工作者称二十一世纪的工业生产是等离子体加工生产的时代。 等离子体是一种具有高热焓、高温、反应时间快、能量集中、电热转换效率极高(大于90％)的可工业应用的新热源，在处理医疗垃圾及工业有毒有害危险废物时可不择废弃物形状，处理范围广，适用性强。当医疗垃圾、有毒有害工业废物(固体、气体、液体)投入到“等离子体特种垃圾焚烧炉”中，在千分之一秒内即可达到1200℃～3000℃，有机垃圾在等离子体中，迅速脱水、热解、裂解，产生以H2、CO、CH4和其他有机气体为主要成分的混合可燃性气体。经对获得的实验数据的分析，我们认为废物是由束缚碳、水分、挥发物和灰份团块状物组成。废物的燃烧过程可以分为几个阶段：加热阶段、发射阶段和挥发物的燃烧、热解、裂解阶段，以及残留束缚碳、焦灰的后燃烧阶段，每一个阶段均以它自己的时间常数为特征。由于炉内点燃温度大于1200℃，我们可以忽略加热阶段并假定废物中有机物质的分解，挥发物的发射和燃烧、热解、裂解均在瞬间内完成。再经过二次燃烧达到减容化、无毒无害化。无机物(金属、玻璃)等在等离子体作用下熔融，也达到了无毒无害化及减容目的。 十分重要的一点是，利用等离子体处理特种垃圾为非单一燃烧过程，而反应温度又在1200℃以上，因而不会产生二恶英。 二、工艺流程 “等离子体特种垃圾焚烧炉”是代替传统工艺处理医疗垃圾的新型环保装置，基本特征是具有较高的热解能力。不使用油、天然气等传统燃料，升温快，开机5分种后即可投入医疗垃圾焚烧。本系统关键工艺为控制温度与供气量之间有机结合，以达到无烟、无害化。工艺流程见图示。  工艺流程图 三、技术参数 垃圾焚烧量2t／d、5t／d；等离子体发生器功率30kW～100kW；主燃烧室燃烧区温度大于1700℃；主燃烧室出口排放的气体温度大于1200℃；炉外温度小于50℃；气体在主燃烧室的停留时间大于5s；无黑烟排出林格曼黑度为0；燃后垃圾的热灼减率≤4％。 四、特点 许多常规垃圾焚烧炉是在低温(800℃以下)处理垃圾的。焚烧炉中氯的结合力很强，与其他元素反应后可生成氯化物，是产生二恶英的祸源。氯化物、HCl气体是产生二恶英的元凶，大约80％～90％的二恶英是从中产生出来的。此外，与氯相同，卤素系的溴、氟、碘等也有阻燃特性，会在炉内火焰表面形成低温层，产生二恶英。而等离子体处理垃圾系统在1200℃以上高温焚烧垃圾，充分分解，可防止二恶英的形成。 医疗垃圾是复杂的混合物，其成分、水分等特性随时间、地点的不同而变化，与污水、废气、生活垃圾相比，其处理难度更高。通过等离子体对空气进行电离，使废弃物在高温下快速裂解，在千分之一秒内即可达到3000℃～20000℃，而且能量集中。因此用于废弃物处理比一般的焚烧炉更具有优势：温度高，分解速度快，在高温下有机物高效裂解，所有的传染病毒及其他有毒有害物质将全部分解，达到彻底无毒无害化；占地面积小，结构可小型化，一个中型医院的等离子体处理垃圾系统占地面积仅100m2左右；电热转换效率高，在90％以上；等离子体处理垃圾系统不用煤、油、燃气或天然气，只用电和空气，洁净、安全；无黑烟排出，不需要烟筒；操作简单，启动、停机快，可全自动控制；效率高，一个中型医院的危险垃圾大约为2000kg／d，一台30～50kW的等离子体处理垃圾系统完全可以满足要求，危险垃圾处理费约0.55元／公斤。低于常规方法处理垃圾系统的1.0元／公斤。（来源：互联网） |
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