加拿大醫(yī)療廢棄物處理技術(shù)述評

加拿大醫(yī)療廢棄物處理技術(shù)述評

摘要：自50年代起，醫(yī)療廢棄物處置已引起世界各國廣泛重視。我國1998年頒布的《國家危險廢棄物名錄》中規(guī)定，與醫(yī)療廢棄物有關(guān)的HW01(醫(yī)院臨床廢棄物)、HW03(廢藥物、藥品)和HWl6(感光材料廢棄物)均屬于危險廢棄物，特別是醫(yī)院臨床廢棄物不加以嚴(yán)格處理與管理，則在包裝、貯存和處理過程中可能發(fā)生傳染性物質(zhì)、有害化學(xué)物質(zhì)的流散，直接危害居民健康和安全。

關(guān)鍵字：加拿大醫(yī)療廢棄物處理技術(shù)1.前言自50年代起，醫(yī)療廢棄物處置已引起世界各國廣泛重視，1989年制定的《控制危險廢棄物越境轉(zhuǎn)移及其處置的巴塞爾公約》，將“從醫(yī)院、醫(yī)療中心和診所的醫(yī)療服務(wù)中產(chǎn)生的臨床廢棄物”列為“應(yīng)加控制的廢棄物類別”中Y1組，其危險特性等級為6.2級，屬傳染性物質(zhì)。我國1998年頒布的《國家危險廢棄物名錄》中規(guī)定，與醫(yī)療廢棄物有關(guān)的HW01(醫(yī)院臨床廢棄物)、HW03(廢藥物、藥品)和HWl6(感光材料廢棄物)均屬于危險廢棄物，醫(yī)療廢棄物是一種危害極大的特殊廢棄物，這些廢棄物主要來自于病人的生活廢棄物、醫(yī)療診斷、治療過程中產(chǎn)生的各類固體廢棄物，它含有大量的病原微生物、寄生蟲，還含有其它有害物質(zhì)。國內(nèi)醫(yī)療機(jī)構(gòu)大多集中在市中心區(qū)域，如對醫(yī)療廢棄物，特別是醫(yī)院臨床廢棄物不加以嚴(yán)格處理與管理，則在包裝、貯存和處理過程中可能發(fā)生傳染性物質(zhì)、有害化學(xué)物質(zhì)的流散，直接危害居民健康和安全。2.醫(yī)療廢棄物的分類與危害2.1分類1988年WHO規(guī)定：(1)一般廢棄物；(2)病理廢棄物(組織、臟器)；(3)感染性廢棄物；(4)損傷性廢棄物(鋒利性物質(zhì))；(5)化學(xué)性廢棄物；(6)藥劑廢棄物；(7)放射線廢棄物；(8)爆炸性廢棄物(壓縮器)。從病房和檢驗室產(chǎn)生的廢棄物及感染性廢棄物包括：(1)注射針頭、針管、采血針；(2)各種導(dǎo)管(導(dǎo)尿、洗腸管，引流管)；(3)微生物檢查用過的器材、敷料(培養(yǎng)皿、試管、尿杯、尿袋、脫脂棉、紗布、膠布、手套)；(4)病理檢查廢棄物(組織、臟器)；(5)被病人血液、體液、胸水、腹水、膽汁污染的敷料；(6)傳染病病人用過的物品。2.2危害在不久前“抗擊非典”的斗爭中，醫(yī)療廢棄物的問題再一次浮出水面，受到格外關(guān)注。據(jù)調(diào)查，醫(yī)療廢棄物中含有大量的病原體，如：細(xì)菌、病毒、真菌、放線菌、支原體、螺旋體、衣原體、立克次體等。有的醫(yī)療廢棄物中查出含有大量乙肝病毒，表面抗原陽性率高達(dá)89%。此外，廢棄物中的有機(jī)物不僅孳生蒼蠅、蚊蟲造成疾病的傳播流行，并且在腐敗分解過程中釋放出難聞的NH3、H2S、SO2、碳?xì)浠衔锏葠撼魵怏w和多種有害物質(zhì)，這些有害物質(zhì)及病原體大量附著在廢棄物中的微粒物質(zhì)上，在風(fēng)和氣流的作用下，飄散于空氣中，污染大氣，危害人體健康。醫(yī)療廢棄物不僅危害社會環(huán)境，在醫(yī)院中也是造成院內(nèi)交叉感染和空氣污染的主要因素。在實行城市垃圾袋裝化之前，病區(qū)廢棄物在垃圾間及垃圾道內(nèi)堆積，病房常有臭氣，蚊蠅肆虐。實行袋裝垃圾化后，一些廢棄物仍被拾荒者撿拾，流入社會生活中。因此，盡量地減少醫(yī)療廢棄物的堆放、收集、運(yùn)輸過程和環(huán)節(jié)，盡快進(jìn)行無害化處理，是一項保護(hù)醫(yī)院和社會環(huán)境免受其危害，保護(hù)醫(yī)院病員、工作人員身體健康，防治環(huán)境污染的重要措施。3.加拿大醫(yī)療廢棄物的處理技術(shù)3.1高溫高壓粉碎技術(shù)目前，可供選擇的醫(yī)療廢棄物的處理方法日益增多，隨著醫(yī)療廢棄物焚燒法規(guī)的不斷完善，促使人們?nèi)で蠛褪褂酶?jīng)濟(jì)、可行的等效處理替代法。在這些新的處理替代法中，加拿大協(xié)德技術(shù)公司(SHRED-TECH)的醫(yī)療廢棄物高溫高壓粉碎處理技術(shù)，就是其中頗具代表性的一種方法。圖1.高溫高壓粉碎設(shè)備圖2安裝調(diào)試中的高溫高壓粉碎設(shè)備高溫高壓粉碎技術(shù)的工作原理是將醫(yī)療廢棄物通過鋁制小車送入特種壓力容器中，由計算機(jī)控制對廢棄物進(jìn)行真空、高溫和高壓蒸汽等消毒處理，使廢棄物達(dá)到規(guī)定的安全排放標(biāo)準(zhǔn)，再送入特種粉碎機(jī)徹底銷毀。經(jīng)過處理后的醫(yī)療廢棄物體積減少50～85%左右，重量減輕20%左右，成為普通的無菌無病毒無害的城市垃圾。適用于醫(yī)院和衛(wèi)生所的醫(yī)療固廢處理，完全達(dá)到并超過目前一般醫(yī)療廢棄物處理所要求達(dá)到的LOG4（病原體消毒滅菌指標(biāo)）標(biāo)準(zhǔn)，使高危的醫(yī)療廢棄物成為一般的生活垃圾，最終進(jìn)入城市垃圾收集和處理系統(tǒng)。該技術(shù)在有效地減少醫(yī)療廢棄物的同時，從根本上解決了廢棄醫(yī)療器具等重復(fù)使用所造成的二次污染。目前，協(xié)德技術(shù)公司提供的設(shè)備配置工藝采用LOG6消毒滅菌標(biāo)準(zhǔn)。高溫高壓粉碎技術(shù)的工藝流程簡述如下：醫(yī)療廢棄物放入高溫高壓容器（專用防腐材料小車）→推入密封壓力容器→抽真空10psi→高溫120～150℃+高壓24～28”Hg蒸汽→排放冷凝水和蒸汽降溫降壓→送出高溫高壓容器→粉碎銷毀處理→無菌無病毒和無害的一般城市垃圾。加拿大協(xié)德技術(shù)公司醫(yī)療廢棄物高溫高壓粉碎處理技術(shù)特點為：①自動化程度高。醫(yī)療廢棄物處理工藝循環(huán)過程由電腦自動控制完成，電腦通過安裝在各個部位的特種探頭等將反饋信號同提前設(shè)置的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行自動跟蹤，將設(shè)備狀態(tài)調(diào)整到規(guī)定要求。在廢棄物整個處理過程中，自動記錄儀器會將設(shè)備壓力、溫度、真空和時間自動記錄下來便于管理和監(jiān)控。②安全可靠。設(shè)備中特種壓力容器由特種鋼材生產(chǎn)，其安全門開啟由機(jī)械、液壓和電子三重保護(hù)裝置控制，確保在任何錯誤操作情況下，設(shè)備處于絕對安全狀態(tài)。粉碎機(jī)采用電腦PLC邏輯控制系統(tǒng)，低速強(qiáng)扭矩防水設(shè)計，可以粉碎各種金屬刀片和器械。③操作簡便。操作過程中廢棄物裝載由自動升降導(dǎo)軌將特制鋁合金小車送入和送出壓力容器，而垂直液壓升降機(jī)可以將廢棄物直接喂入粉碎設(shè)備。由于不直接接觸各種醫(yī)療廢棄物，對設(shè)備操作、維修以及處理各種應(yīng)急事故人員沒有病菌病毒傳染危險。如選擇螺旋輸送設(shè)備和特種自擠壓防滲漏醫(yī)療廢棄物運(yùn)輸箱，使廢棄物可以自動送出廠房到垃圾箱中。④生產(chǎn)現(xiàn)場不產(chǎn)生污染問題。無空氣污染：經(jīng)過蒸汽消毒滅菌后排放（可配置特殊過濾器）；無廢水污染：水蒸汽經(jīng)過冷凝系統(tǒng)變成潔凈水排入下水管道；無噪音污染：處理過程噪音低。⑤相對于焚燒設(shè)備，高溫高壓粉碎處理技術(shù)設(shè)備投資小、維修方便、運(yùn)營成本低、回收期短。高溫高壓粉碎技術(shù)的缺點在于廢棄物減量化程度不高，且無法處理人體器官及肢體。協(xié)德技術(shù)公司生產(chǎn)的醫(yī)療廢棄物處理成套設(shè)備根據(jù)型號不同可以每45min處理45～1020kg，目前產(chǎn)品已經(jīng)成為北美使用量最大的主流產(chǎn)品并在歐洲、亞洲、非洲和中東地區(qū)成功運(yùn)行。3.2逆聚合處理技術(shù)作為替代焚燒處理工藝的微波處理技術(shù)曾經(jīng)在美國引起廣泛關(guān)注，最先采用這種技術(shù)來處理醫(yī)療廢棄物的是聯(lián)邦德國，該技術(shù)既適用于現(xiàn)場處理，又可應(yīng)用于廢棄物轉(zhuǎn)移后的集中處理。90年代初期，美國北卡來羅納州率先建立了微波技術(shù)現(xiàn)場處理設(shè)施．這個處理系統(tǒng)；在控制的條件下浸濕并將廢棄物破碎之后，放置于槽中，用微波對廢棄物消毒．廢棄物體積減少60～90%，處理過的廢棄物與其它廢棄物沒有差別，對微小桿菌微生物芽胞試驗指示物進(jìn)行試驗，發(fā)現(xiàn)處理的廢棄物已無害化。微波技術(shù)經(jīng)過不斷地完善，目前已由加拿大EWI(EnvironmentalWasteInternational)公司將其衍生為擁有專利權(quán)的逆聚合處理技術(shù)(ReversePolymerization)。逆聚合廢棄物處理技術(shù)系采用高能量微波在充滿氮氣（無氧）的密閉艙進(jìn)行消毒滅菌的醫(yī)療廢棄物處理方式。它能非常迅速且有效地將感染性醫(yī)療及生化廢棄物分解并處理成無毒無菌且無法識別的碳化殘渣。能在操作溫度150～250℃將處理的廢棄物消毒并達(dá)到LOG6的滅菌效果。下圖為EWI公司的MD-1000醫(yī)療廢棄物處理系統(tǒng)示意圖及工藝流程。該系統(tǒng)由三個Chamber組成，每一個Chamber完成一個處理階段，分為三個階段。Chamber1為稱量和凈化室，完成第一階段，主要進(jìn)行4個過程：自動進(jìn)料→自動密封→充氮/廢棄物稱重→除氧；第一階段完成后，開啟Chamber1和Chamber2之間的自動閘門將廢棄物移入Chamber2—微波減量室進(jìn)入第二處理階段，主要進(jìn)行3個過程：廢棄物移入減量室→激活磁控管產(chǎn)生微波→尾氣排至尾氣處理單元，在此階段，應(yīng)用超微波能量按廢棄物形成中的分子鏈轉(zhuǎn)動，當(dāng)分子鏈轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生窄波紅外線光子，處理物吸收紅外線能量之后，促使分子鏈產(chǎn)生變化并產(chǎn)生更高能量的紅外線，打破原有的分子鏈，使其完全分解還原并減量滅菌成無法識別的碳化物，從而實現(xiàn)減量化；第二階段完成后，開啟Chamber2和Chamber3之間的自動閘門將減量后的廢棄物移入Chamber3—冷卻粉碎室進(jìn)入第三處理階段，主要進(jìn)行2個過程：廢棄物冷卻以及粉碎→排出粉碎后的無公害碳化殘渣。表1逆聚合技術(shù)與其它處理方法比較焚化技術(shù)此種方法是目前處處理感染性廢廢棄物最主要要的方法，但但因焚燒而產(chǎn)產(chǎn)生的有毒氣氣體—二惡英，所所衍生的空氣氣污染，將無無法通過環(huán)保保的空氣排放放標(biāo)準(zhǔn)?，F(xiàn)代代機(jī)械化爐設(shè)設(shè)施相當(dāng)復(fù)雜雜，建造成本本高昂，且需需要相關(guān)的污污染防治設(shè)備備及訓(xùn)練有素素的專業(yè)人員員進(jìn)行操作，所所以不論是設(shè)設(shè)置成本或管管理操作成本本均非常的高高昂。超微波消毒法利用超微波所產(chǎn)生生的蒸汽抑制制病菌的活動動，處理效果果只能達(dá)到第第三級的消毒毒。此種方式式因無法處理理所有廢棄物物，故必須將將廢棄物做預(yù)預(yù)處理處理、分分類及磨碎，使使工作人員遭遭到感染或意意外傷害。高溫蒸汽分裂使用此種方式得事事先將廢棄物物分類，將不不同種類的廢廢棄物，采用用不同的方式式處理。經(jīng)處處理后的固態(tài)態(tài)廢棄物，必必須再運(yùn)送至至掩埋場掩埋埋，液態(tài)廢棄棄物則再送至至污水廠進(jìn)行行處理?；瘜W(xué)消毒法醫(yī)院內(nèi)的日用品，設(shè)設(shè)備或設(shè)施表表面一般大多多均采用此種種方式處理。此此種處理通常常需配合其它它事前處理程程序。經(jīng)化學(xué)學(xué)消毒處理后之廢廢棄物，它仍仍保持原來體體積，無法達(dá)達(dá)成減量。熱裂解法極大溫差（90℃℃～5,500℃）無氧或少少氧狀態(tài)下進(jìn)進(jìn)行的處理方方式。此種方方式需要極大大的能源輸入入且需持續(xù)操操作。其建造造及操作費用用為所有感染染性事業(yè)廢棄棄物處理技術(shù)術(shù)中最高的。熔融法為搭配利用煉鋼爐爐設(shè)備中3,000℃高溫來處理理感染性事業(yè)業(yè)廢棄物的一一種方式，其其方法為以100噸鋼配1噸感染性事事業(yè)廢棄物處處理，但必須須得先作好事事前準(zhǔn)備工作作，此技術(shù)處處理可達(dá)到第第四級消毒。輻射線照射法使用輻射線(Gaamma,Electtronbbean或E-beaan)照射技術(shù)處處理。其效果果可達(dá)到第四四級消毒程度度，但縱使有有事前、事后后之相關(guān)工作作配合卻仍不不能達(dá)到減量量效果。這類類技術(shù)目前仍仍屬于實驗階階段，將被應(yīng)應(yīng)用到商業(yè)用用途，且輻射射線需要輻射射源，例如鈷鈷60之使用，它它需要較高的的資金投入且且操作費用高高昂。逆聚合法對所有傳染性生物物、解剖后之之廢棄物、注注射針筒和尖尖銳物品且有有效去毒(Sterrilizaation))、減量的效效果且操作簡簡單容易，更更不須做預(yù)處處理，安定性性高，處理后后可達(dá)到第四四級消毒程度度且減量80%以上，不僅僅符合環(huán)保消消毒、減量之之效果，且因因其無煙、無無臭、不會造造成二次公害害，完全符合合環(huán)保要求。處處理程序可達(dá)達(dá)到第四級消消毒程度。EWI公司逆聚合技術(shù)的特點在于：①在低溫(150～250℃)低壓無氧狀態(tài)下使用微波對廢棄物進(jìn)行分解。②處理后的殘余物可直接掩埋—無臭、無噪音，固、液、氣可實現(xiàn)無污染排放。③廢棄物減量化程度高—80%以上。④滅菌程度高—Log6(99.9999%)。⑤處理過程無二次污染。⑥營運(yùn)成本低，能耗少(<1.65KWh/kg廢棄物)。⑦序批式處理，自動化程度高，計算機(jī)控制。目前，逆聚合技術(shù)缺點在于處理量不大，一年僅能處理448噸，專門處理醫(yī)療廢棄物，不可處理醫(yī)療及生活廢棄物的混合物，因此它不適于醫(yī)療廢棄物的大規(guī)模集中處理。EWI公司MD-1000系統(tǒng)已經(jīng)在英國利物浦和臺灣等地區(qū)成功運(yùn)行。3.3熱氣化處理技術(shù)目前醫(yī)療廢棄物處理最普遍采用的仍然是焚燒技術(shù)，焚燒能夠做到廢棄物的減量化、穩(wěn)定化、無害化。在所有可行的醫(yī)療廢棄物處理中，焚燒法已被證明是破壞傳染性和有毒性物質(zhì)、減少體積和重量的最有效的方法之一。我國采用焚燒方法處理醫(yī)療廢棄物歷史雖不短，但由于沒有嚴(yán)格的處理標(biāo)準(zhǔn)，絕大多數(shù)醫(yī)院是采用簡易的焚燒爐或焚燒坑來焚燒醫(yī)療廢棄物，這種分散的簡單的處理帶來的環(huán)境污染是十分嚴(yán)重的。70年代曾發(fā)生過由于醫(yī)療廢棄物處理不當(dāng)引起乙型肝炎傳播流行的事件，特別是焚燒設(shè)備的簡陋使得長期從事這項工作的人易患癌癥。80年代末期，我國的一些城市出現(xiàn)了專門焚燒場，這對分散處理帶來的環(huán)境污染有所改善，可這些爐型多參照一般工業(yè)爐設(shè)計，專業(yè)化程度不高，焚燒的質(zhì)量特別是對尾氣的凈化效率不高。圖3Eco廢棄物氧化系統(tǒng)加拿大Eco廢棄物置理公司開發(fā)的熱氣化處理技術(shù)是一項將廢棄物轉(zhuǎn)化成可回用氣體、可回用及無害化材料的先進(jìn)技術(shù)，生成的氣體可以充當(dāng)燃料，用于發(fā)電、加熱水或蒸汽。熱氣化是一種與傳統(tǒng)焚燒方法完全不同的技術(shù)。氣化是利用廢棄物能量來加熱，因此不需要高溫，無需壓縮空氣；而傳統(tǒng)焚燒爐則需要高溫條件，并且要將空氣壓入初級室。其設(shè)備如圖3所示。由于Eco處理廢棄物氧化系統(tǒng)的溫度低于金屬及玻璃的熔點，因此金屬和玻璃不發(fā)生變化，可以沉積在底灰中而被去除或進(jìn)入完備的再生系統(tǒng)回用。由于傳統(tǒng)焚燒爐的溫度比較高，金屬和玻璃會嵌入耐火襯里中，在清灰過程中會損傷襯里表面。此外，熔化的金屬和玻璃可能會污染尾氣，并且在灰渣中殘留污染環(huán)境。氣化過程只需要供給少量的氧氣就能進(jìn)行，其需要空氣與廢棄物的比率不到傳統(tǒng)焚燒爐需氣量的10%。為了能夠連續(xù)地填充廢物，傳統(tǒng)焚燒系統(tǒng)初級室的門會有規(guī)律地開關(guān)，攪拌作用提高了微粒和化學(xué)污染的幾率。與傳統(tǒng)焚燒工藝相反，為了精確地控制反應(yīng)過程，Eco廢棄物氧化系統(tǒng)的初級室在整個運(yùn)行周期內(nèi)是密封的，這一點使得該技術(shù)在環(huán)境清潔和處理效率方面優(yōu)于其他處理系統(tǒng)。其工藝流程如圖4所示：圖4Eco廢棄物氧化系統(tǒng)工藝流程Eco廢棄物氧化系統(tǒng)的運(yùn)行由計算機(jī)自動控制，由PLC(可編程連續(xù)控制器)對重要的參數(shù)進(jìn)行連續(xù)的監(jiān)控。工藝處理流程簡述如下：①將待處理的廢棄物裝入初級室。②密封初級室后運(yùn)行系統(tǒng)，氣化周期開始。完備的計算機(jī)和邏輯控制器自動啟動，對整個運(yùn)行周期內(nèi)的時間、溫度以及所有相關(guān)參數(shù)進(jìn)行監(jiān)控以確保運(yùn)行安全和污染物處理效果。③在260℃左右，廢棄物中的揮發(fā)性物質(zhì)開始?xì)饣瘬]發(fā)，將初級室溫度進(jìn)一步升高至426℃，廢棄物中的所有有機(jī)成分將完全氣化。④在缺氧狀態(tài)下，有機(jī)化合物將首先轉(zhuǎn)化成揮發(fā)性有機(jī)物(VOC)而氣化，然后生成的VOC將逐漸遷入二級室，在二級室中通過控制熱和空氣將遷入的VOC