醫(yī)療廢物處理處置技術方案

醫(yī)療廢物處理處置技術方案1.國內外醫(yī)療廢棄物處理技術方法及發(fā)展趨勢2醫(yī)療廢棄物處理技術2.1高溫蒸汽處置技術2.1.1高溫蒸汽處置技術原理2.1.2技術特點2.1.3高溫蒸汽處置技術局限性2.2微波消毒技術2.2.1微波消毒機理2.2.2技術特點2.2.3技術局限性2.3化學消毒法2.3.1概述2.3.2化學消毒法系統(tǒng)介紹2.4焚燒處置法2.4.1技術特點2.4.2技術局限性2.5等離子體法2.6安全填埋法3各種醫(yī)療廢物處置技術比較及技術方案確定醫(yī)療廢物處理處置技術方案1.國內外醫(yī)療廢棄物處理技術方法及發(fā)展趨勢醫(yī)療廢棄物對人類發(fā)展歷史有重要的影響，但一直以來都未受到應有的重視。和普通生活垃圾一樣，許多醫(yī)療廢棄物都未得到科學有效的處理，從而對環(huán)境和人類生存產生巨大的影響。人類疾病的傳播有很多是與醫(yī)療廢棄物不合適的處理有關的。歷史上，鼠疫、霍亂、傷寒熱等瘟疫曾使許多歐洲人死亡，并且至今人類也沒能完全消滅這些有害和致命的病菌；再如，血和血的產物或被血污染過的物品，如沒有被處理過，就有可能把HIV和HBV病毒傳染給他人等。目前，在發(fā)達國家，不論是政府還是普通平民對醫(yī)療廢棄物的管理都很重視，因為，它和每個人的健康和生命都是息息相關的。美國在上世紀八十年代（1989年）就已制定法律，對醫(yī)療行業(yè)產生的廢棄物進行跟蹤調查、研究，并制訂了相關分類、儲存、運輸、處理處置規(guī)范。根據該法律要求，那些產生醫(yī)療廢棄物的機構必須把要控制的醫(yī)療廢棄物與普通廢棄物分開，并要嚴格按照標準進行存放和運輸。要控制的醫(yī)療廢棄物的包裝上還須貼上標簽，存放的容器絕對不能有泄漏等。但在發(fā)展中國家，大多數(shù)醫(yī)療廢棄物都沒有得到合適的處理或只經過簡單的處理，如直接堆放、簡單填埋、直接排入下水道（如血和血的產物）、簡易焚燒等。焚燒一直作為處理生活垃圾和醫(yī)療廢棄物的主要方法。醫(yī)療廢棄物的焚燒處理技術主要是借鑒生活垃圾的焚燒處理技術發(fā)展而來的。早在20世紀八十年代初期，世界經濟發(fā)達國家就已經采用焚燒技術處理醫(yī)療廢棄物。但是，由于醫(yī)療廢棄物中的含氟物質較多，焚燒醫(yī)療廢棄物會生成強致癌物質二惡英，這是一種極危險的致癌物。據聯(lián)合國世界衛(wèi)生組織WHO的調查報告指出垃圾焚燒是產生二惡英等極為有害物質的重要來源。如日本工廠附近居住人群癌癥發(fā)病率比例其它地區(qū)高。德國醫(yī)生發(fā)現(xiàn)焚燒爐下風向居住人群中婦女母乳POPS含量高于正常水平.美國聯(lián)邦報告介紹焚燒爐附近生產人群的血液中二惡英含量在兩年內增加10-15%.隨著環(huán)保要求的提高和意識的進一步增強,在部分發(fā)達國家認識到,當焚燒爐尾氣和底灰的排放達不到標準(以目前的新標準)時,使用焚燒技術處理醫(yī)療廢棄物存在很大隱患，有待改進。所以這些發(fā)達國家一方面在原有的焚燒爐的基礎上進行技術以及工藝的改進；另一方面積極開發(fā)出新的替代技術。比如北美以高溫高壓粉碎生物處理技術為發(fā)展趨勢；德國等歐洲國家廣泛推廣高壓蒸汽滅菌技術處理醫(yī)療廢棄物。歐洲現(xiàn)有的醫(yī)療廢棄物中，80%以上采用高壓蒸汽滅菌的方式進行處理，20%采用焚燒的方式進行處理。因此，高壓蒸汽滅菌技術，已經在歐美等發(fā)達國家也得到廣泛應用。比如，1990年，紐約州大約有150座醫(yī)療廢棄物焚燒爐在運營，到了1999年只有12座焚燒爐在使用，取而代之的是蒸汽滅菌處置方式。目前我國每年醫(yī)療廢棄物產生量達到65萬噸，集中處置率僅為10％，在SARS爆發(fā)之前，我國已經建成的集中處理設施能力不超過130噸/日，有不到10座城市建立了醫(yī)療廢棄物集中處理設施和制度體系，甚至像北京、上海這樣的大城市也還沒有開始建設醫(yī)療廢棄物集中處理設施。即使已經建立醫(yī)療廢棄物集中處理設施的城市，也缺乏健全的安全收集、運輸、貯存手段，難以應付突發(fā)事件的發(fā)生。到目前為止，我國醫(yī)療廢棄物除少量經分揀回收、單位內部焚燒爐焚燒或單位鍋爐焚燒處理外，大量醫(yī)療廢棄物與生活垃圾混合填埋，對環(huán)境構成嚴重威脅，為疾病的滋生和蔓延埋下了重大隱患。因此，有效處理醫(yī)療廢棄物已成為迫在眉睫的問題。2醫(yī)療廢棄物處理技術2.1高溫蒸汽處置技術2.1.1高溫蒸汽處置技術原理醫(yī)療廢棄物的危害主要表現(xiàn)為感染致病性，基于這點，將醫(yī)療廢棄物暴露于一定溫度的水蒸汽氛圍中并停留一定的時間，在這期間利用水蒸汽釋放出的潛熱，可使醫(yī)療廢棄物中的致病微生物發(fā)生蛋白質變性和凝固，致使致病微生物死亡，從而使醫(yī)療廢棄物無害化，達到安全處置的目的。高溫蒸汽處置技術處理醫(yī)療廢棄物，使之成為無害的一般物質進入城市生活垃圾處置系統(tǒng)，其工藝流程主要是：醫(yī)療廢棄物推入密封的高溫蒸汽容器，接著抽真空，抽出氣體經HEPA特殊過濾器消毒滅菌，然后注入高溫蒸汽進行蒸煮消毒滅菌。在排放冷凝水和蒸汽降溫降壓后的無害廢物送入粉碎銷毀，成為無病毒、無害的一般城市生活垃圾進行安全填埋或焚燒。鑒于醫(yī)療廢棄物成分的復雜性，醫(yī)療廢棄物高溫蒸汽處置過程中會有廢液、揮發(fā)性有機物（VOCs）、重金屬等有害物質向環(huán)境排放，所以醫(yī)療廢棄物高溫蒸汽處置技術除需要考慮醫(yī)療廢棄物處置效果滿足環(huán)境衛(wèi)生標準外，還需對處置過程中產生的廢液和廢氣進行有效處理。工藝流程框圖如圖4-1。預處理階段預處理階段后續(xù)階段處理階段醫(yī)療廢棄物特殊的儲運裝置高溫蒸汽滅菌裝置粉碎普通垃圾二級滅菌系統(tǒng)高溫蒸汽滅菌裝置高溫蒸汽滅菌裝置高溫蒸汽滅菌裝置維持一定的時間二級滅菌系統(tǒng)抽出冷凝液抽出空氣圖4-1高溫蒸汽滅菌工藝流程框圖2.1.2技術特點[1]清潔、干凈整個滅菌處理過程，不使用任何可能產生有毒垃圾的化學添加劑，運行介質主要為高溫飽和蒸汽，是一種干凈的處理方法。[2]滅菌達到LOG8標準對于不同的傳染性醫(yī)療廢棄物,通過調整滅菌的時間和溫度參數(shù),保證滅菌效果達到LOG8標準;分級真空抽吸與蒸汽噴射交替循環(huán)工藝，促進了蒸汽介質對垃圾的滲透，以確保傳染性醫(yī)療廢棄物不殘留任何致病菌而轉變?yōu)橐话愕墓腆w垃圾。[3]零污染排放在滅菌處理過程中,同時進行廢液和尾氣的防污染處理,一次完成醫(yī)療廢棄物的無害化處理。采用0.22微米的高效過濾器，使排空尾氣得到有效處理；高溫循環(huán)消毒廢液處理裝置，對滅菌過程中形成的水蒸汽冷凝液及醫(yī)療廢棄物滲出液進行循環(huán)消毒處理，保證在排入下水管道之前完全無害。[4]全過程自動控制采用先進的PLC控制技術，完成整個處理過程的自動控制。包括,真空預熱控制;升溫、加壓、自啟?？刂疲谎h(huán)處理過程中對時間、溫度等參數(shù)的調節(jié)控制以及殘液、廢冷凝水的消毒控制。系統(tǒng)組態(tài)方便，操作簡單。[5]操作人員少，管理便捷可靠全程的自動化控制，操作人員少，滅菌環(huán)節(jié)密閉式運行和安全標準化管理。每一處理過程結束自動記錄操作員號及處理溫度和壓力并隨時打印，為運行分析、可靠性追溯提供依據。[6]投資少，運行成本低系統(tǒng)運行消耗主要為水、電、燃料和蒸汽，能源利用效率高，運行成本低。2.1.3高溫蒸汽處置技術局限性本工藝技術僅適用于處置感染性廢物和損傷性廢物。不適用于處置病理性廢物、醫(yī)藥性廢物、化學性廢物，不適用于處置汞和揮發(fā)性有機物含量較高的醫(yī)療廢棄物。不能破壞廢物中的細胞毒類藥物及藥物的殘余物，穿透性差，厚實物體或容器內部消毒不徹底。因此醫(yī)療廢棄物需事先分類收集，按類密封分送。可能產生的有毒的揮發(fā)性有機化合物、致癌物質、甲醛、汞蒸汽以及其他未知特性的大氣污染物；處理后的廢物可能會產生令人厭惡難聞的臭味；處理后的廢物仍應填埋處理或在焚燒爐中焚毀。2.2微波消毒技術2.2.1微波消毒機理微波是波長1-1000mm的電磁波，頻率在數(shù)百兆赫至3000MHz之間。用于消毒的微波頻率一般為（2450±50）MHz與（915±25）MHz兩種。微波在介質中通過時被介質吸收而產生熱，該類介質被稱為微波的吸收介質，如水就是微波的強吸收介質之一；而當微波能在介質中通過不易被介質吸收時，該類介質為微波的良導體，在這種介質中產生的熱效應很低。熱能的產生是通過物質分子以每秒幾十億次振動、摩擦而產生熱量，從而達到高熱消毒的作用；同時微波還具有電磁場效應、量子效應、超電導作用等影響微生物生長與代謝。一般含水的物質對微波有明顯的吸收作用，升溫迅速，消毒效果好。2.2.2技術特點[1]微波加熱獨特性微波加熱具有獨道之處，其他加熱方式都是先加熱物體表面，然后熱量由表面?zhèn)鞯絻炔浚欢梦⒉▌t可對物體內部直接加熱，加熱均勻，無能量損失，能量高，對廢物處理時，穿透性強，瞬時即可穿透到物體內部。[2]對不同性質的材料作用不同對有損耗介質材料可直接進行消毒，對無損耗介質可借助有損耗介質進行消毒，還可以利用微波可穿透而又無損耗的材料作為消毒包裝材料。[3]作用溫度低、熱損失較慢微波與普通加熱若產生等量的熱效應，其作用到物體上的溫度要明顯低于普通加熱。普通加熱銷毒所需溫度在120℃以上，作用20min；而微波消毒升溫只在70-105℃，作用1.5-5min。[4]作用快速電磁波能量轉換過程速度極快，可在10-9秒之內完成。在消毒速度上比其他消毒因子快速。[5]對生物體作用無選擇性微波對所有生物體的作用相同而無選擇性，其消毒菌譜廣，可殺滅各種微生物和病原體等。[6]污染小微波消毒后廢物無毒性、無殘留物、損壞輕、不產生酸性氣體及二惡英等污染物。微波消毒所需工作環(huán)境與占地面積小，對周圍環(huán)境不致形成高溫，清潔衛(wèi)生。2.2.3技術局限性不能破壞銳器；由于文化習俗的因素，不適合處理肢體；不能破壞廢物中的細胞毒類藥物及藥物的殘余物，可能產生的有毒的揮發(fā)性有機化合物、致癌物質、甲醛、汞蒸汽以及其他未知特性的大氣污染物；處理后的廢物可會能產生令人厭惡難聞的臭味。2.3化學消毒法2.3.1概述化學消毒是通過化學藥劑的消毒作用對醫(yī)療廢物進行處理的方法，它是對受傳染病感染患者污染的物品最常用使用的消毒方法。常使用的消毒劑有含氯消毒劑、洗滌消毒劑和甲醛消毒劑等。化學消毒法雖然投資少，過程簡便，但有一定的局限性。在進行處理前，需要對醫(yī)療廢物進行分揀和破碎，而且大多數(shù)消毒液對人體有害，處理過程會產生廢氣和廢液，這些會增加操作人員的職業(yè)危害和二次污染的可能性2.3.2化學消毒法系統(tǒng)介紹[1]進料系統(tǒng)醫(yī)療廢物給料系統(tǒng)自垃圾儲存區(qū)域起，直至處理艙體前的混合進料斗為止。裝有醫(yī)療廢物的垃圾桶由傳送帶從垃圾儲存區(qū)送至醫(yī)療廢物進料系統(tǒng)前，然后由自動提升機將垃圾桶提起，將袋裝醫(yī)療廢物傾倒至垃圾給料斗。料斗后方的推桿給料機將袋裝醫(yī)療廢物送入處理艙體（一級破碎混合消毒系統(tǒng)）進行殺菌消毒。并有噴水系統(tǒng)和藥劑填加系統(tǒng)同時工作。[2]一級破碎混合消毒系統(tǒng)一級破碎混合消毒系統(tǒng)內配置有低速、高扭矩的破碎裝置。其間進料的凈重被自動稱量裝置稱出。袋裝垃圾通過自動噴水加濕并填加一定比例的干式堿性化學藥劑。然后進入初級破碎系統(tǒng)并在系統(tǒng)內得到破碎、藥劑混合和消毒處理。這個過程對pH值進行調節(jié)，并使微生物有機體和病菌得到充分殺死。[3]二級精細粉碎系統(tǒng)經過一級強化破碎混合消毒后，干燥并破碎后的廢物進入二級精細粉碎機進行粉碎變?yōu)榧氼w粒，實現(xiàn)進一步的體積削減。在二級粉碎后，排出殘渣體積百分比減為原來的20%-25%，并得到徹底地消毒殺菌，可以直接運往一般的生活垃圾衛(wèi)生填埋場進行填埋。堿性化學消毒劑將長時間的附著在廢物上起到長時間的消毒作用。整個處理過程中沒有任何廢液和廢氣生成，是對環(huán)境非常友好的一種處理技術。[4]PH監(jiān)測系統(tǒng)當位于輸出螺旋絲桿處的監(jiān)視器連續(xù)記錄所需的pH值水平為11.0至12.5時，則說明系統(tǒng)在正常工作。在廢物處理過程中，會持續(xù)監(jiān)控pH值水平。如果計算機發(fā)現(xiàn)pH值出現(xiàn)了問題，則會停止升降系統(tǒng)，從而停止進一步向漏斗里裝填廢物。一旦正確的pH值平衡得以恢復，升降系統(tǒng)會重新開始工作。本系統(tǒng)在料斗的兩側設置了放射物質探頭，如果待處理的醫(yī)療廢物中混雜了放射性物質，探頭會立即探測到并發(fā)出報警聲，同時自動進料系統(tǒng)將停止工作，以便工作人員對放射性物質進行妥善的安全處理。2.4焚燒處置法焚燒處置醫(yī)療廢棄物，使之成為無害化的一般物質進入生活垃圾處理系統(tǒng)，其工藝流程主要是進料、燃燒，煙氣余熱回收，煙氣驟冷，預敷—布袋除塵、酸氣去除、活性炭吸收、引風排放等。飛灰固化進行安全填埋。2.4.1技術特點[1]工藝流程全自動化控制，焚燒系統(tǒng)均負壓運行、正壓啟動，全為閉路循環(huán)系統(tǒng)，每一步驟由電腦監(jiān)控。整個系統(tǒng)布局緊湊、完整，各主體設備穩(wěn)定、可靠、安全。[2]尾氣排放經在線監(jiān)測和采樣測定，二惡英及苯并芘等劇毒氣體達標，無二次污染，這關鍵在于除爐內3T+E條件控制外，在中溫階段設置水塔驟冷系統(tǒng)以阻斷二惡英在尾氣中合成的新工藝，將煙氣驟冷降至160～200℃，配以預敷—高溫高效布袋除塵器及后置活性炭吸附，也是保證二惡英、凈化粉塵、重金屬達標排放的重要措施。[3]與其它煙氣處理系統(tǒng)不同，該工藝將酸氣去除塔置于布袋除塵器后面，這既保護布袋除塵器，又減少飛灰量、處理量。[4]配置安全應急系統(tǒng)，包括應急電源、應急引風機、應急控制系統(tǒng)，遇特殊情況，應急系統(tǒng)自動啟動。[5]醫(yī)療廢棄物不必先分類收集，該成套設備適應性強。工藝流程框圖見圖4-2。計量系統(tǒng)廢物暫存計量系統(tǒng)廢物暫存進料熱解、焚燒煙氣換熱煙氣急冷煙塵過濾酸氣吸收二惡英吸附引風機煙囪煙氣排放引風機燃油助燃焚燒爐渣余熱利用填埋飛灰收集吸收液配置水泥固化吸收液循環(huán)廢液處理熱風應急系統(tǒng)暫存庫房廢物密閉運輸廢物分類收集運輸車清洗消毒周轉箱消毒滅菌填埋醫(yī)療廢物圖4-2焚燒處置工藝流程框圖2.4.2技術局限性焚燒（包括低溫裂解）處理技術上個世紀80年代初期，經濟發(fā)達國家的醫(yī)醫(yī)療廢棄物主要是以焚燒為主，但進入上個世紀90年代，焚燒處理的危害越來越引起社會的廣泛關注。世界衛(wèi)生組織WHO的調查報告指出，垃圾焚燒是產生二惡英等有害物資的重要原因。另外焚燒產生許多有害物質，有可能成為各種突發(fā)事件和各種無法預測災難的誘發(fā)溫床。當收集量少于焚燒爐處理能力時，將需要短暫停爐，接著開爐必須噴油助燃升溫，所耗油量約為焚燒廢物量的6%，如每45分鐘焚燒0.27噸醫(yī)療廢棄物，則需噴油16.2kg，點火耗油增加了一定運行費。頻繁地開爐、停爐，爐體熱脹冷縮會破壞爐體結構，維護成本高，爐體壽命縮短。2.5等離子體法此法是處理醫(yī)療廢棄物的一項創(chuàng)新技術，它消毒殺菌的原理是利用等離子體電弧窯產生的高溫殺死醫(yī)療廢棄物中的所有微生物，摧毀殘留的細胞毒性藥物、藥品和有毒的化學藥劑。理論上，任何化合物在電弧窯中都可以轉化為玻璃體狀的物質，經這種方法是處理后的醫(yī)療廢棄物可以直接填埋，不會對環(huán)境造成危害，國內目前僅有深圳應用等離子體技術處理醫(yī)療廢棄物。2.6安全填埋法這是醫(yī)療廢棄物的最終處置方法，通常由城鎮(zhèn)設置集中的安全填埋場填埋。填埋場設有防水層防止垃圾滲瀝液污染地下水，滲瀝液和廢氣有專設的收集設施。經過前五種醫(yī)療廢棄物處置方法處理后的醫(yī)療廢棄物或殘余物可送到安全填埋場進行最終處置。3各種醫(yī)療廢物處置技術比較及技術方案確定現(xiàn)在國際上應用的醫(yī)療廢棄物處理技術有高壓蒸汽滅菌法、微波滅菌法、化學消毒法、熱解氣化焚燒法等。經過考察和國內外醫(yī)療廢棄物處理技術的綜合分析。現(xiàn)著重對上述幾種處理方法各項指標逐一對比，認為高溫蒸煮滅菌法技術路線處置xx醫(yī)療廢棄物較優(yōu),參見表4-1及表4-2。表4-1醫(yī)療廢棄物處理技術比較表比較項目高壓蒸汽滅菌法微波滅菌法化學消毒法熱解氣化焚燒法對微生物有機體的破壞效果好效果好效果好效果非常好—完全破壞了感染性微生物的機體影響效率的因素蒸汽的溫度和壓力；不適當?shù)陌b方法會影響蒸汽的穿透力；局部低溫點可能存在；廢物裝載量的多少微波的源強；微波輻射持續(xù)時間的長短；廢物混合程度；廢物含水量化學藥劑的濃度；溫度；PH值；同藥劑接觸時間；廢物中的有機物可能會對消毒劑產生干擾充分的混合；廢物含水量；燃燒室的充滿度；煙氣停留時間對銳器的破壞不能破壞銳器焚燒可破壞所有的銳器，并使之難以辨認對肢體的破壞由于文化習俗的因素，不適合處理肢體焚燒可破壞所有的肢體，并使之難以辨認對細胞毒類藥物及藥物殘余物破壞不能破壞廢物中的細胞毒類藥物及藥物的殘余物焚燒可