高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)處置醫(yī)療廢物工藝設(shè)計(jì)

1、高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)處置醫(yī)療廢物工藝設(shè)計(jì)更新時(shí)間：2011-09-01 14:01:03來源：工業(yè)360核心提示:摘要：高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)是近幾年開發(fā)的新型醫(yī)療廢物處置技術(shù)，并在全國部分地區(qū)得到了應(yīng)用和推廣。以西北某市醫(yī)療廢物處置工程中高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)的應(yīng)用為 例，通過對其工程原理、系統(tǒng)組成、工藝流程等的分析論證共同探討其工程原理和性能特點(diǎn)， 為今后在工程實(shí)際中的運(yùn)用提供參考。關(guān)鍵詞：高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)，醫(yī)療廢物，工藝設(shè)計(jì)醫(yī)療廢物主要來源于醫(yī)療、預(yù)防、保健、醫(yī)學(xué)科研、教學(xué)等部門產(chǎn)生的具有直接和間接感染性、毒性及其危害性的廢物。醫(yī)療廢物分為感染性廢物、病理性廢物、損傷性廢物、藥物性廢物、

2、化學(xué)性廢物5種類型，由于醫(yī)療廢物攜帶有大量的病菌、病毒，其病菌和病原體含量是普通垃圾的數(shù)百倍甚至成千上萬倍，因此，具有很強(qiáng)的生物毒性和傳染性。由于醫(yī)療廢物具有很強(qiáng)的生物毒性和傳染性，因此，不經(jīng)處理的醫(yī)療廢物隨意排放或選擇的處置方法不當(dāng)，就會對水體、大氣、土壤等的環(huán)境安全造成污染、甚至是致命性的危 害，而環(huán)境污染最終將導(dǎo)致人類多種疾病的發(fā)生及人類生存環(huán)境的破壞，因此，技術(shù)可靠、 環(huán)保性能優(yōu)良，經(jīng)濟(jì)節(jié)約，而且符合地方實(shí)際的醫(yī)療廢物處置技術(shù)的運(yùn)用就顯得尤為重要。本工程位于西部地區(qū)，由于經(jīng)濟(jì)不太發(fā)達(dá)， 不僅初期投資資金緊張， 而且運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用短缺， 因此選擇投資低，運(yùn)行費(fèi)用低，而技術(shù)可靠、環(huán)保性能優(yōu)良

3、的高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)作為本 工程醫(yī)療廢物處置技術(shù)， 用于處理某市范圍內(nèi)產(chǎn)生的感染性廢物和損傷性廢物，將病理性廢物送至市火葬場處理，藥物性廢物、化學(xué)性廢物送至省危廢中心處理。1高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)1 . 1工作原理高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)是通過高溫、高壓蒸汽作用于醫(yī)療廢物實(shí)現(xiàn)醫(yī)療廢物毀形、減容和無害化的過程。高壓蒸汽具有溫度高、穿透力強(qiáng)的特點(diǎn)，將醫(yī)療廢物暴露于一定溫度的 高壓蒸汽氛圍中并停留適當(dāng)?shù)臅r(shí)間，利用水蒸氣停留期間所釋放出的潛熱，將醫(yī)療廢物中致病微生物的蛋白質(zhì)凝固變性而殺滅，達(dá)到醫(yī)療廢物處置無害化目的的濕熱處理過程。高溫蒸汽滅菌溫度一般為 124 150 oC溫度、壓力為 0. 2 MPa，

4、維持時(shí)間20 90 min。1 . 2性能特征高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是沒有酸性氣體、重金屬、二惡英等有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生；可以有效殺滅細(xì)菌和各類病菌、病毒；工程造價(jià)較低、運(yùn)行維護(hù)簡單、運(yùn)行費(fèi)用低，是一種 簡便、可靠、經(jīng)濟(jì)、快速的滅菌方法。然而，高溫蒸汽處理系統(tǒng)也存在著一定的缺點(diǎn)，如受 傳統(tǒng)觀念的影響，不適合處理人體組織器官和肢體；會產(chǎn)生微生物、揮發(fā)性有機(jī)化合物 （VOC），以及難聞氣體和有毒廢液，廢氣、廢液需要處理；處理后的垃圾相對于焚燒處置技 術(shù)在體積和重量上較大。1 3醫(yī)療廢物適應(yīng)性醫(yī)療廢物成分的多樣性、復(fù)雜性決定了醫(yī)療廢物處置時(shí)對其處置技術(shù)具有選擇性，不同的醫(yī)療廢物處置技術(shù)對醫(yī)療廢物的適

5、應(yīng)性是不同的，高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)對醫(yī)療廢物適應(yīng)性具體見表1。2高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)系統(tǒng)組成2 1系統(tǒng)性能參數(shù)設(shè)計(jì)高溫蒸汽滅菌系統(tǒng)的設(shè)計(jì)性能參數(shù)：滅菌溫度134 C；滅菌壓力0 . 24 MPa ;消毒時(shí)間一般為45 min。2 . 2系統(tǒng)組成設(shè)計(jì)高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)設(shè)備主要有：廢物粉碎系統(tǒng)、滅菌系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)、廢氣處理 系統(tǒng)、廢液處理系統(tǒng)、高溫蒸汽供給系統(tǒng)、殘?jiān)幚硐到y(tǒng)、自動控制系統(tǒng)。2 . 2. 1廢物粉碎系統(tǒng)廢物粉碎系統(tǒng)主要設(shè)備、設(shè)施包括：保護(hù)罩、地磅、提升傾斜裝置、漏斗、粉碎機(jī)、 中間漏斗。a.保護(hù)罩設(shè)置于粉碎系統(tǒng)外部，用于保護(hù)整個(gè)提升傾斜裝置和粉碎設(shè)備區(qū)域， 并將此區(qū)域與外部環(huán)境隔離

6、，防止醫(yī)療廢物粉碎過程中臭氣、病菌、病毒的擴(kuò)散，防護(hù)罩上設(shè)置了輥式卷簾門，用于醫(yī)療廢物的進(jìn)入和進(jìn)入后保護(hù)罩的密閉，保護(hù)罩除有現(xiàn)場控制關(guān)閉按鈕外，還與其他配套設(shè)備有必備連接，用于緊急情況時(shí)的聯(lián)動應(yīng)急關(guān)閉。b 地磅設(shè)置于進(jìn)料口、輥式卷簾門后，用于計(jì)量進(jìn)入系統(tǒng)的廢物量，并將記錄結(jié)果傳輸給計(jì)算機(jī)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，以此作為消毒系統(tǒng)工況自動調(diào)整的依據(jù)。c.提升傾斜裝置用于將地磅上經(jīng)過稱重計(jì)量的醫(yī)療廢物提升并倒入粉碎機(jī)上方的漏斗。d 漏斗用于接受提升傾斜裝置輸送的醫(yī)療廢物，并將其導(dǎo)入粉碎機(jī)內(nèi)，漏斗上部設(shè)置有與提升傾斜裝置可以聯(lián)動、并帶有垂直壓力的漏斗蓋， 其作用是將醫(yī)療廢物注入粉碎機(jī)并防止堆積堵塞，整個(gè)漏斗蓋邊緣為

7、彈性密封圈，在粉碎機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)保證漏斗口密閉。 e .粉碎機(jī)采用轉(zhuǎn)子切割技術(shù)，無噪音，無振動，低速運(yùn)轉(zhuǎn)；粉碎 機(jī)設(shè)計(jì)要求既能破碎強(qiáng)大的固形物料（如玻璃、針頭、手術(shù)刀等），又能夠破碎軟的物料（如紗布，包裝袋等），要求破碎的粒度控制在 30 rain以下。f.中間漏斗用于連接粉碎機(jī)和螺 旋輸送機(jī)，并有臭氣收集管道與廢氣處理系統(tǒng)聯(lián)接。2 . 2.2滅菌系統(tǒng)滅菌系統(tǒng)主要設(shè)備包括：螺旋輸送機(jī)、緩沖器、螺旋上料機(jī)和消毒室。a 螺旋輸送機(jī)用于將粉碎后的物料從中間漏斗注入到緩沖罐。b .緩沖器對醫(yī)療廢物的輸送在量上起到緩沖調(diào)節(jié)的作用。c.螺旋上料機(jī)用于把醫(yī)療廢物從緩沖器輸送到消毒室，為了保證物料在傳 送過程中廢液

8、的傳輸效率， 螺旋輸送機(jī)的傳送速度可根據(jù)螺旋輸送管的傾斜度和長度來調(diào)整 設(shè)定。d.消毒室是醫(yī)療廢物高溫蒸汽滅菌處理系統(tǒng)的核心設(shè)備，由硬件和軟件兩部分構(gòu)成，硬件部分主要由高溫高壓蒸汽滅菌內(nèi)腔、蒸汽管路、保溫夾套、廢液消毒裝置、廢氣過濾處理器、PIE過程控制面板以及與其配套的測控部件等組成。消毒室的功能是將進(jìn)入室內(nèi)的醫(yī) 療廢物中所含的病毒與病菌利用高溫蒸汽徹底殺滅。軟件部分采用先進(jìn)的PLC控制技術(shù)，完成整個(gè)處理過程的自動控制。包括：真空預(yù)熱控制，升溫、加壓、自啟?？刂?，循環(huán)處理 工程中對時(shí)間、溫度等參數(shù)的調(diào)節(jié)控制以及殘液、廢冷凝水的消毒控制。2 . 2. 3卸料系統(tǒng)卸料系統(tǒng)主要由螺旋輸送機(jī)和卸料站

9、組成：1）螺旋輸送機(jī)用于將消毒后的醫(yī)療廢物從消毒室卸出，并輸送至卸料站。2）卸料站位于螺旋輸送機(jī)卸料機(jī)下方，卸料門開啟后，卸料容器將被推放至卸料機(jī)的下方，卸料容器中預(yù)放塑料袋， 容器裝滿后，將塑料袋封口取出， 然后運(yùn)往垃圾填埋場填埋 處理。2 . 2 . 4廢氣處理系統(tǒng)尾氣處理系統(tǒng)主要是由一套紫外線消毒器、一級過濾系統(tǒng)、一級吸附系統(tǒng)組成。紫外 線能夠?qū)怏w中的病菌、病毒進(jìn)行滅活處置，而過濾系統(tǒng)由0 . 2 ttm的高效過濾器組成，保證細(xì)菌或芽孢全部截留下來，截留效率在99 . 99%以上。另一級為 活性炭氈吸附器，由活性炭完成對不凝氣體中的揮發(fā)性有機(jī)物及重金屬的吸附，經(jīng)過處理的氣體由車間外20

10、m高的排氣管達(dá)標(biāo)排放。2 . 2 . 5廢液處理系統(tǒng)廢液處理系統(tǒng)包括冷凝液消毒裝置、循環(huán)泵等設(shè)備。在預(yù)真空過程中形成的冷凝液及在傳輸過程中產(chǎn)生的廢液經(jīng)過收集管網(wǎng)收集，由循環(huán)泵輸送進(jìn)入消毒罐，在消毒罐中經(jīng)煮沸后達(dá)到完全滅菌的效果。消毒裝置的設(shè)計(jì)溫度為125 C,持續(xù)維持時(shí)間為 30 min。經(jīng)過消毒處理的廢液排放至廠區(qū)的污水調(diào)節(jié)池，經(jīng)過進(jìn)一步消毒處理后，與生活垃圾填埋場滲瀝液一起排人城市污水管網(wǎng)，冷凝水排放標(biāo)準(zhǔn)遵循 CB978 . 1996（ 一級）污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)和GBI8466 . 2005 / （醫(yī)療機(jī)構(gòu)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)。2 . 2 . 6高溫蒸汽供給系統(tǒng)蒸汽供給系統(tǒng)包括蒸汽鍋爐和軟化水處理

11、機(jī)。蒸汽鍋爐用于提供滅菌系統(tǒng)所需高溫蒸 汽；而軟化水處理設(shè)備用于提供給蒸汽鍋爐產(chǎn)生蒸汽所需要的軟化水。2 . 2.7殘?jiān)幚硐到y(tǒng)醫(yī)療廢物處置廠產(chǎn)生無毒、無害醫(yī)療廢物滅菌殘?jiān)?jīng)過塑料袋裝封口后，由機(jī)械車輛 運(yùn)往生活垃圾填埋場填埋處理。2. 2. 8自動控制系統(tǒng)2. 2 . 8 . 1系統(tǒng)組成控制系統(tǒng)采用先進(jìn)的 PIE控制技術(shù)，完成整個(gè)過程的自動控制。控制系統(tǒng)構(gòu)成包括硬 件及軟件兩部分：1）硬件部分包括 PIE控制面板、傳感元件、控制調(diào)節(jié)閥等單元構(gòu)成?？刂?面板采用中文菜單式觸摸屏設(shè)計(jì)，使操作工易于掌握；所有控制閥門的執(zhí)行方式均為氣動形式。2）軟件部分控制程序編程使用梯形圖或模塊編程，系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)

12、設(shè)置模式，BD試驗(yàn)?zāi)Ｊ?，滅菌處置模式?3種運(yùn)行模式：a.參數(shù)設(shè)置模式：進(jìn)入?yún)?shù)設(shè)置模式，操作人員可對 滅菌器的滅菌時(shí)間、溫度、壓力等參數(shù)，依據(jù)醫(yī)療廢物性質(zhì)進(jìn)行在線修改，同時(shí)也可對廢液處置裝置的消毒時(shí)間、溫度、壓力，依據(jù)廢液量的多少進(jìn)行在線修改。b . B . D試驗(yàn)?zāi)Ｊ剑築 . D試驗(yàn)的目的是測試檢測空氣排除效果或抽真空性能，以保證正常滅菌時(shí)的滅菌效果。 c .滅菌處置模式：進(jìn)入滅菌處置，系統(tǒng)將開始進(jìn)行醫(yī)療廢物的滅菌處置程序。2. 2. 8. 2自動控制應(yīng)達(dá)到的功能自動控制應(yīng)達(dá)到的功能有：1）處置過程狀態(tài)顯示功能：實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前運(yùn)行所處的狀態(tài)。具體包括：所處階段、滅菌時(shí)間 （或剩余滅菌時(shí)間）、

13、干燥時(shí)間（或剩余干燥時(shí)間）。2）運(yùn)行過 程中主要參數(shù)當(dāng)前值的顯示及打印功能：在運(yùn)行過程中，實(shí)時(shí)跟蹤反饋滅菌器內(nèi)部的溫度、 壓力。滅菌結(jié)束后，應(yīng)將整個(gè)處置過程的參數(shù)，如脈動次數(shù)、滅菌時(shí)間、滅菌溫度、干燥時(shí) 間、操作號打印出來，作為備份記錄保存。3）門的互鎖功能：即在整個(gè)滅菌過程中，如果沒有完成所有的滅菌操作，前、后門均不能打開，而且出料、進(jìn)料門不能夠同時(shí)打開，這樣既 保證了人員安全，也達(dá)到有菌端和無菌端的有效隔離，同時(shí)保證即使因?yàn)橥话l(fā)故障使得滅菌操作沒有進(jìn)行完畢，物料也不會因?yàn)槿藶橐蛩乇蝗〕鲞M(jìn)入下一環(huán)節(jié)。4）操作號的記錄功能：每次操作員都要將自己的操作號輸入系統(tǒng)，處理完畢后，將其自行記錄的所有參

14、數(shù)打印出來作為存根，以備復(fù)查和溯源使用。5）滅菌質(zhì)量自檢功能：為了保證滅菌處置達(dá)到要求，每天第一次滅菌前都應(yīng)進(jìn)行 B . D試驗(yàn)。6）應(yīng)急保護(hù)功能：為了防止如突然斷電、斷水、員工的 誤操作等事件的發(fā)生， 系統(tǒng)設(shè)有特殊工況下的安全應(yīng)急保護(hù)功能。如出現(xiàn)上述情況，系統(tǒng)都不會繼續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，滅菌處置循環(huán)就不能夠完成，導(dǎo)致進(jìn)出料的前后門均不能打開，這樣滅菌系統(tǒng)內(nèi)的傳染性物料與外界環(huán)境隔離，待故障解決后，重新進(jìn)行滅菌處置循環(huán)即可。3高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)系統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)醫(yī)療廢物高溫蒸汽滅菌處置工藝包括3個(gè)階段：提升破碎階段、滅菌階段、輸出袋裝階段。其工藝流程見圖I。1）帶包裝的醫(yī)療廢物由進(jìn)料窗口投入地磅上的進(jìn)料斗，經(jīng)

15、過稱重計(jì)量的醫(yī)療廢物經(jīng)提 升傾斜裝置提升后卸入破碎機(jī)漏斗。2）醫(yī)療廢物由漏斗進(jìn)入粉碎設(shè)備后將被破碎成30 mm x 30 mill的小碎片，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療廢物的毀形和減容，碎片落人碎料儲倉。3）破碎后的醫(yī)療廢物由螺旋輸送裝置自碎料儲倉輸送至緩沖器。4）進(jìn)入緩沖器的醫(yī)療廢物碎片由螺旋上料機(jī)輸送進(jìn)入消毒室。5）蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽作用于消毒室內(nèi)的醫(yī)療廢物，并輔助機(jī)械攪拌，快速、徹底殺 滅所有細(xì)菌和病毒。醫(yī)療廢物滅菌處置過程包括預(yù)真空階段、滅菌階段、干燥階段：a.預(yù)真空階段：高溫高壓蒸汽滅菌過程中，滅菌介質(zhì)設(shè)定為飽和蒸汽，而醫(yī)療廢物中的干冷空氣是熱的不良導(dǎo)體， 是影響蒸汽滅菌的主要因素之一，因此必須排除空氣

16、等不凝性氣體的干擾，當(dāng)醫(yī)療廢物進(jìn)入內(nèi)腔前，通過飽和蒸汽加熱內(nèi)腔和持續(xù)攪動消毒室，排出部分空氣和碎質(zhì)材料中混入的空氣。然后充入高壓蒸汽， 預(yù)真空達(dá)到0 . 060 . 09 MPa（一般0 . 07 MPa）,滅菌蒸汽壓力為 0 . 24 MPa,為使其內(nèi)腔中所有局部密閉區(qū)域均達(dá)到真空狀態(tài)。預(yù)真空過程能夠保證高壓蒸汽更易滲透至物料內(nèi)部，使物料與蒸汽更加充分接觸，最終保證滅菌的效果。 另外經(jīng)短時(shí)間內(nèi)交替的真空和充壓過程， 其中部分水分被潛熱蒸發(fā)，隨排汽過程排出，經(jīng)廢氣處理系統(tǒng)消毒、過濾、吸附等無害化處理后達(dá)標(biāo)排放。b 滅菌階段：經(jīng)過預(yù)真空后，開始不斷的充蒸汽，使溫度升至134 C,進(jìn)入滅菌階段，該

17、過程主要是溫度調(diào)節(jié)過程。當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時(shí)，繼 續(xù)充蒸汽，當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時(shí)，停止充蒸汽。在設(shè)定的溫度為0 . 24 MPa的蒸汽壓力下保持45 min，以達(dá)到完全滅菌的效果，滅菌室溫度控制誤差為±2 C。c 干燥階段：當(dāng)在134 C的溫度，維持45 rain的時(shí)間后，可以消除壓力，抽真空，進(jìn)入干燥階段。通過強(qiáng)力 抽真空，在一定的壓力（0 . 06。0 . 09 MPa）下維持12 min，以強(qiáng)力排出醫(yī)療廢物內(nèi)部的水 分和積液（即冷凝液），冷凝液回收后進(jìn)冷凝液消毒罐，干燥后的箱體內(nèi)充人空氣達(dá)到壓力平 衡后完成干燥。6）經(jīng)過設(shè)定的消毒程序并得到控制系統(tǒng)確認(rèn)后，醫(yī)療廢物從消毒滅菌室中排出，落人 出料儲倉。7）出料儲倉中消毒后的醫(yī)療廢物由螺旋出料器輸送，經(jīng)出料口排入卸料站，完成消毒 過程。8）卸料站中的無毒害殘?jiān)?jīng)過塑料袋裝后送往生活垃圾