趙鳳

（北京京城環(huán)保股份有限公司，北京 100027）

引言

醫(yī)療廢物是一種危害極大的危險(xiǎn)廢物，其攜帶大量病毒、病菌，具有很強(qiáng)的傳染性、生物毒性和腐蝕性，若處置不當(dāng)，將對(duì)環(huán)境造成極大的污染[1]。研究表明，醫(yī)療廢物對(duì)土壤、水和大氣造成污染的同時(shí)，其中的有害物質(zhì)還會(huì)發(fā)生物理、化學(xué)和生物轉(zhuǎn)化，對(duì)人類(lèi)生存環(huán)境產(chǎn)生更大的威脅[2]。我國(guó)偏遠(yuǎn)地區(qū)的中小醫(yī)院、衛(wèi)生院等醫(yī)療機(jī)構(gòu)分布廣、規(guī)模小，其醫(yī)療廢物的安全處理處置是一直以來(lái)的難點(diǎn)問(wèn)題。

不斷擴(kuò)大的醫(yī)廢處置市場(chǎng)和社會(huì)日益提高的環(huán)保安全意識(shí)，對(duì)醫(yī)療廢物處理技術(shù)的推廣應(yīng)用起到了促進(jìn)作用[3、4]。目前，醫(yī)療廢物的處理處置技術(shù)主要有高溫蒸汽滅菌法、微波消毒法、化學(xué)消毒法、焚燒處置法、等離子體法和安全填埋，其中焚燒法是目前醫(yī)療廢物處理的主要技術(shù)，能夠適用于較大規(guī)模的集中處置。

1 醫(yī)療廢物物料分析

根據(jù)《醫(yī)療廢物分類(lèi)名錄》，醫(yī)療廢物主要分為感染性廢物、病理性廢物、損傷性廢物、藥物性廢物和化學(xué)毒性廢物。醫(yī)療廢物需要經(jīng)過(guò)分類(lèi)收集包裝后，才可送往相關(guān)處置中心進(jìn)行處理并應(yīng)盡可能當(dāng)天處理。接收的醫(yī)療廢物在≥5℃環(huán)境貯存時(shí)間不得超過(guò)24小時(shí)，冷藏條件下貯存時(shí)間不得超過(guò)72小時(shí)[5]。

與生活垃圾相比，醫(yī)療廢物具有燃點(diǎn)低、熱值高且待處理量及組成波動(dòng)大、煙氣腐蝕性強(qiáng)等特點(diǎn)。有研究以長(zhǎng)沙市五所醫(yī)院產(chǎn)生的醫(yī)療垃圾為分析對(duì)象[6]，分析了醫(yī)療廢物的組成情況，如表1?？梢园l(fā)現(xiàn)，醫(yī)療垃圾中熱值較高的塑料、有機(jī)質(zhì)和紙張含量高達(dá)80%以上。

表1 長(zhǎng)沙市五所醫(yī)院的醫(yī)療廢物組成情況

對(duì)于不同的處置方法，物料特性分析的側(cè)重點(diǎn)也不同，項(xiàng)目建設(shè)前往往需要熟悉目標(biāo)醫(yī)療廢物的情況并在設(shè)計(jì)時(shí)考慮波動(dòng)性和冗余度，選取合適的處理工藝。通常需要分析的指標(biāo)為醫(yī)療廢物的種類(lèi)、含水率、熱值、尺寸、元素組成等，并需要了解各種處置方法的適應(yīng)性和可能產(chǎn)生的污染物質(zhì)。醫(yī)療廢物中由于存在生理鹽水和包裝塑料，導(dǎo)致氯元素含量偏高，處理不當(dāng)將生成酸性氣體和二英。醫(yī)療廢物的元素分析主要有碳（C）、氫（H）、氧（O）、氮（N）、硫（S）、氯（Cl）、汞（Hg）、鉛（Pb）等。

2 醫(yī)療廢物處理技術(shù)

2.1 高溫蒸汽滅菌法

高溫蒸汽滅菌法是利用高溫水蒸汽釋放的潛熱“蒸煮”醫(yī)療廢物，促使致病微生物發(fā)生蛋白質(zhì)變性和凝固，從而達(dá)到滅菌的效果。高溫蒸汽滅菌法處理醫(yī)療廢物的減容率達(dá)85%，不產(chǎn)生危險(xiǎn)排放物，投資費(fèi)用較低。但處置前需要對(duì)包裝物進(jìn)行簡(jiǎn)單的處理，使蒸汽能夠進(jìn)入廢物內(nèi)部，處置過(guò)程中易產(chǎn)生臭氣，處置后需要破碎毀形。

2.1.1 適用范圍及主要設(shè)計(jì)參數(shù)

高溫蒸汽滅菌法適用于感染性廢物和損傷性廢物的處理，處理規(guī)模宜在10t/d以下。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：容器填充量≤70%；溫度＞134℃；壓力≥220kPa表壓；蒸汽壓力0.3～0.6MPa；時(shí)間≥45min；蒸汽穿透度；破碎后的物料尺寸≤5cm；真空度≥0.08MPa。

2.1.2 工藝流程

高溫蒸汽滅菌法處理醫(yī)療廢物的工藝流程如圖1，其中高溫蒸汽處理單元由自動(dòng)程序控制，每次處理執(zhí)行“準(zhǔn)備—脈動(dòng)—升溫—滅菌—排汽—干燥—結(jié)束”的過(guò)程。系統(tǒng)應(yīng)盡可能采取措施實(shí)現(xiàn)蒸汽處理、破碎、壓縮過(guò)程的集成，避免操作過(guò)程中人工接觸的可能性。處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣廢水需處理達(dá)標(biāo)后排放。

圖1 高溫蒸煮法處理醫(yī)療廢物工藝流程圖

2.1.3 處理后效果檢測(cè)[7]

指示菌種：嗜熱性脂肪桿菌芽孢（Bacillus stearothermophilus spores ATCC 7953或SSI K31）。

殺菌效果：微生物殺滅對(duì)數(shù)值＞4，或微生物滅活效率＞99.99%。

2.2 微波消毒法

微波消毒是利用頻率為915±25MHz或2450±50MHz的電磁波對(duì)醫(yī)療廢物進(jìn)行處理，醫(yī)療廢物吸收電磁波能量產(chǎn)生熱效應(yīng)實(shí)現(xiàn)高溫消毒。通常情況下，微波對(duì)高含水率的物質(zhì)作用明顯，升溫較快，能取得較好的消毒效果。此外，微波技術(shù)對(duì)廢物毀形效果好，減容率>80%，系統(tǒng)完全封閉，環(huán)境污染很小，易于操作[8]。但微波處理后廢物的重量不變，不可用于血液和危險(xiǎn)化學(xué)物質(zhì)的處置，會(huì)產(chǎn)生臭氣，投資和經(jīng)營(yíng)成本較高。

2.2.1 使用范圍及主要設(shè)計(jì)參數(shù)

微波消毒法適于感染性廢物、損傷性廢物和病理性廢物的處理，處理規(guī)模適宜在10t/d以下。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)為：廢物含水率；微波強(qiáng)度：溫度95℃≤溫度＜170℃；作用時(shí)間≥45min；物料破碎后尺寸≤5cm；廢物混合（設(shè)有攪拌器）。

2.2.2 工藝流程

微波消毒技術(shù)處理醫(yī)療廢物工藝流程如圖2，微波消毒處理單元由反應(yīng)室、噴霧裝置、攪拌器和卸料裝置組成，物料混合均一和含水率的增加能夠強(qiáng)化微波處理效果。破碎系統(tǒng)前置時(shí)，系統(tǒng)應(yīng)集成破碎和消毒設(shè)備，否則破碎過(guò)程中將對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染。根據(jù)實(shí)際出料情況決定是否設(shè)置壓縮單元，處理過(guò)程中產(chǎn)生的廢氣廢水需處理達(dá)標(biāo)后排放。

圖2 微波消毒法處理醫(yī)療廢物工藝流程

2.2.3 處理后的效果檢測(cè)（見(jiàn)表2）

表2 微波消毒法處理醫(yī)療廢物的效果檢測(cè)[9]

2.3 化學(xué)消毒法

化學(xué)消毒法處理醫(yī)療廢物是在密封環(huán)境下，醫(yī)療廢物經(jīng)過(guò)機(jī)械破碎、碾磨后，與化學(xué)劑充分混合、軟化、徹底消毒的方法?；瘜W(xué)消毒法處理工藝簡(jiǎn)單便捷，避免高溫處理產(chǎn)生副產(chǎn)物，除臭效果好，工藝相對(duì)簡(jiǎn)單，整個(gè)消毒過(guò)程可迅速完成。但其對(duì)傳染性廢物的消毒力度不夠，消毒效果受物料破碎程度影響很大，高效消毒劑往往屬于危險(xiǎn)物質(zhì)且價(jià)格昂貴。

2.3.1 使用范圍及主要設(shè)計(jì)參數(shù)

化學(xué)消毒法適用于感染性廢物、損傷性廢物和病理性廢物的處理，處理規(guī)模適宜在10t/d以下。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：藥劑濃度（可選用石灰粉、次氯酸鈉、次氯酸鈣、二氧化氯等（見(jiàn)表3）；溫度；pH值；物料尺寸：破碎后≤5cm；廢物和藥劑混合度；接觸反應(yīng)時(shí)間。

表3 化學(xué)消毒法處理醫(yī)療廢物的設(shè)計(jì)參數(shù)[10]

2.3.2 工藝流程

化學(xué)消毒法處理醫(yī)療廢物工藝流程見(jiàn)圖3，包括進(jìn)料裝置、破碎裝置、藥劑供給裝置、化學(xué)消毒處理裝置、出料裝置、廢氣和廢液處理系統(tǒng)及自動(dòng)控制系統(tǒng)。工藝流程分為先破碎后消毒或者破碎與消毒同時(shí)進(jìn)行兩種，前者適用于濕法處理，后者適用于干法處理。

圖3 化學(xué)消毒法處理醫(yī)療廢物工藝流程圖

2.3.3 效果檢測(cè)[10]

化學(xué)消毒法處理醫(yī)療廢物的處理效果檢測(cè)同微波消毒法，參見(jiàn)表2。

2.4 焚燒處置法

焚燒處置法處理醫(yī)療廢物是利用固定床焚燒爐、機(jī)械爐排焚燒爐、熱解氣化焚燒爐和回轉(zhuǎn)窯焚燒爐[11]等焚燒設(shè)備對(duì)醫(yī)療廢物進(jìn)行焚化處理，高熱值的醫(yī)療廢物在焚燒爐內(nèi)經(jīng)歷干燥、固定碳焚燒、揮發(fā)分焚燒過(guò)程并釋放大量熱量。此法處理效率高，對(duì)醫(yī)療廢物的形式和規(guī)模適應(yīng)性強(qiáng)，無(wú)害化、減量化效果明顯，剩余殘?jiān)?，處理成本低廉。但焚燒系統(tǒng)需連續(xù)運(yùn)行，處置中的參數(shù)穩(wěn)定和控制需專(zhuān)業(yè)人員調(diào)控；焚燒過(guò)程中產(chǎn)生的復(fù)雜煙氣需要配置成套煙氣凈化系統(tǒng)進(jìn)行處理；產(chǎn)生的爐渣、飛灰、酸性氣體和二英等物質(zhì)會(huì)造成二次污染。

2.4.1 使用范圍及主要設(shè)計(jì)參數(shù)

焚燒處置法適用于處置經(jīng)分類(lèi)收集的各類(lèi)醫(yī)療廢物（手術(shù)或尸檢后能辨認(rèn)的人體組織、器官及死胎除外）。處理規(guī)模適宜處理量大于10t/d，對(duì)廢物情況適應(yīng)性較強(qiáng)。在處理量較大時(shí)，可以通過(guò)合理規(guī)劃生產(chǎn)線數(shù)量和單套系統(tǒng)處理能力實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)性。

主要設(shè)計(jì)參數(shù)：物料參數(shù)，進(jìn)行元素分析和熱工計(jì)算；焚燒溫度：二燃室出口煙氣溫度≥850℃；停留時(shí)間：二燃室t≥2s；過(guò)量空氣系數(shù)1.3～2.0；煙氣氧含量：干氣6%～10%。

2.4.2 工藝流程

焚燒處置法處理醫(yī)療廢物工藝流程見(jiàn)圖4，醫(yī)療廢物經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的分類(lèi)配伍后，通過(guò)斗式提升機(jī)上料進(jìn)入處理系統(tǒng)。從技術(shù)角度出發(fā)，危險(xiǎn)廢物焚燒處置系統(tǒng)可用來(lái)協(xié)同處置醫(yī)療廢物，但醫(yī)療廢物焚燒系統(tǒng)不可用于危險(xiǎn)廢物的處理處置（危險(xiǎn)廢物焚燒處理要求二燃室出口溫度達(dá)到1100℃以上）。余熱利用系統(tǒng)不可利用煙氣低于500℃以下的熱量，以避免系統(tǒng)內(nèi)部合成二英前驅(qū)物。尾氣處理通常采用“急冷+干法脫酸+活性炭噴射+布袋除塵+濕法脫酸+活性炭吸附塔”的工藝組合。

圖4 焚燒處置法處理醫(yī)療廢物工藝流程圖

2.4.3 處理后效果檢測(cè)

殘?jiān)鼰嶙茰p率＜5%；煙氣經(jīng)綜合處理后達(dá)到《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》（GB18484-2001）的有關(guān)規(guī)定。

2.5 等離子體法

等離子體法處理醫(yī)療廢物是在還原或微氧化環(huán)境中，利用等離子體裝置中等離子電弧的巨大能量殺滅醫(yī)療廢物中的全部微生物，并將裝置中的所有物質(zhì)轉(zhuǎn)化為穩(wěn)定無(wú)害的玻璃體。處置效率高，可處理任何形式醫(yī)療廢物，系統(tǒng)全封閉，尾氣熱值高、易于回收，幾乎無(wú)有害物質(zhì)釋放。但等離子體法技術(shù)復(fù)雜，成熟度不高，投資和運(yùn)行費(fèi)用高。適用范圍和處理量可參考焚燒處置法。目前，等離子體法在國(guó)內(nèi)的工程應(yīng)用很少。

2.6 安全填埋法

安全填埋法工藝簡(jiǎn)單，填埋前需對(duì)醫(yī)療廢物進(jìn)行消毒，可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模處理處置。但廢物減容少，易產(chǎn)生揮發(fā)性有機(jī)物，存在滲濾液污染土壤和地下水的風(fēng)險(xiǎn)，而且建設(shè)投資較大，占用土地資源。安全填埋法處理醫(yī)療廢物的技術(shù)參數(shù)主要包括醫(yī)療廢物特性、填埋場(chǎng)地質(zhì)條件、環(huán)境氣候、建設(shè)規(guī)模等。安全填埋是醫(yī)療廢物的最終處置方法，經(jīng)過(guò)前述處理工藝的醫(yī)療廢物或其殘余物均可送至填埋場(chǎng)。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)醫(yī)療廢物的六種處理處置技術(shù)進(jìn)行了分析，其中等離子體法的工程化應(yīng)用較少，焚燒處置法和高溫蒸汽滅菌法應(yīng)用較為廣泛，技術(shù)相對(duì)成熟，焚燒處置法和安全填埋法可作為醫(yī)療廢物的最終處置方式。

工程應(yīng)用上，醫(yī)療廢物處置技術(shù)的路線選擇與處置規(guī)模的關(guān)系很大，日處理量10t以上的醫(yī)療廢物集中處置中心通常采用焚燒法進(jìn)行，部分危險(xiǎn)廢物焚燒處置場(chǎng)可以協(xié)同處理醫(yī)療廢物。北京市有高溫蒸汽滅菌法通過(guò)多臺(tái)設(shè)備聯(lián)用的方式增加處理量的工程實(shí)例，對(duì)醫(yī)廢的處理有一定的靈活性。但目前工程實(shí)踐少及產(chǎn)廢機(jī)構(gòu)偏遠(yuǎn)分散等因素給國(guó)內(nèi)醫(yī)廢處置方法的選擇和相關(guān)項(xiàng)目建設(shè)帶來(lái)了一定困難。

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