醫(yī)療廢物處理工藝比選

1.醫(yī)療廢物處理技術(shù)比選1.1醫(yī)療廢物處理技術(shù)現(xiàn)在國際上正在應(yīng)用的醫(yī)療廢物處理方法有高溫焚燒法、等離子體法、高溫滅菌法、化學(xué)消毒法、電磁波滅菌法、和衛(wèi)生填埋法等。1.1.1高溫焚燒法焚燒是被處理廢物與空氣在焚燒爐內(nèi)進行氧化燃燒反應(yīng)的高溫?zé)崽幚砑夹g(shù)。醫(yī)療廢物中含有較大比率的可燃有機物，如廢紙、塑料、廚余、木竹、纖維、皮革、橡膠、手術(shù)切除物等，它們在一定溫度和充足的供氧條件下，可以完全燃燒成灰燼。醫(yī)療廢物經(jīng)過焚燒處理后，不僅可以完全殺滅細菌，使絕大部分有機物轉(zhuǎn)變成無機物，而且還使廢物體積減少85%～90%，使廢物難以辨認。從而大大減少了最終填埋量和費用，消除了人們對醫(yī)療廢物的厭惡感。醫(yī)療廢物焚燒處理在發(fā)達國家已有較長的時間，在我國也是醫(yī)療廢物的主要處理手段，技術(shù)成熟，實用可行。但焚燒爐的處理規(guī)模一般都在10噸/日或以上，在處理量較小時很難保證連續(xù)穩(wěn)定的運行。要時常關(guān)停而導(dǎo)致溫度波動很大，煙塵及二惡英排放極易超標。1.1.2等離子體法用等離子體法處理醫(yī)療廢物是一項創(chuàng)新技術(shù)，其消毒殺菌的原理是利用等離子體電弧產(chǎn)生的8000～10000℃以上高溫殺死醫(yī)療廢物中的所有微生物、摧毀殘留的細胞毒性藥物、藥品和有毒的化學(xué)藥劑。理論上，任何化合物在電弧窯中都可轉(zhuǎn)化為玻璃體狀的物質(zhì)，處理后的醫(yī)療廢物可以直接填埋，不會對環(huán)境造成危害。等離子體法處理醫(yī)療廢物的適應(yīng)范圍很廣，不需要分揀和破碎等預(yù)處理措施。同焚燒一樣，這種方法具有處理過程不產(chǎn)生廢水、減容減量比大、消毒殺菌徹底、使廢物難以辨認、摧毀細胞毒類藥物和化學(xué)藥劑等優(yōu)點。1、技術(shù)尚在完善和成熟之中；2、國際上沒有統(tǒng)一的標準來限制和評估該技術(shù)；3、溫度高（在弧狀體中心線約10000℃4、弧狀體敏感性高（例如電壓突然降低），系統(tǒng)操作需高度訓(xùn)練的專門人員。1.1.3高溫滅菌法高溫滅菌法是利用高溫高壓蒸汽消滅細菌的常用方法。早在二十世紀，醫(yī)院就已經(jīng)開始用高溫蒸汽給外科和試驗室重復(fù)使用的器械殺菌。蒸汽在高溫高壓下具有穿透力強的優(yōu)點，在134℃條件下，維持45分鐘，能殺滅一切微生物。高溫滅菌法是一種簡便、可靠、經(jīng)濟、快速和容易被公眾接受的滅菌方法，適合于對醫(yī)療廢物的滅菌處理。高溫滅菌法的原理是在壓力作用下，蒸汽穿透到物體內(nèi)部，將微生物的蛋白質(zhì)凝固變性而殺死。這種方法適用于受污染的敷料、工作服、培養(yǎng)基、注射器等的消毒。經(jīng)過高溫滅菌法處理后的醫(yī)療廢物可以按市政廢物進行處理處置，如衛(wèi)生填埋、與生活廢物一起焚燒處理等。1.1.4化學(xué)消毒法化學(xué)消毒法是利用化學(xué)消毒藥劑與醫(yī)療廢物充分混合，實現(xiàn)醫(yī)療廢物中傳染性病菌殺滅或失活，化學(xué)消毒法可以分為干式化學(xué)消毒法和濕式化學(xué)消毒法兩種，化學(xué)消毒藥劑可采用石灰粉、次氯酸納、次氯酸鈣、二氧化氯等?？梢詫崿F(xiàn)連續(xù)進料操作，而不是批量式間歇操作。并且在處理過程中可以隨時停止運行，不需要“預(yù)熱”或啟動時間。一般工藝為袋裝的醫(yī)療廢物存放在可循環(huán)利用的容器中。袋裝廢物通過輸送帶或手推車送入混合給料斗，其內(nèi)配置有低速、高扭矩的破碎裝置。在進入料斗之前，袋裝廢物通過噴水加濕并填加一定比例的化學(xué)消毒藥劑，然后進入初級破碎系統(tǒng)并在系統(tǒng)內(nèi)得到破碎和消毒處理。經(jīng)過此步驟，破碎后的廢物進入二級粉碎機進行精細粉碎變細，實現(xiàn)進一步的體積削減。在二級粉碎后，體積百分比減為原來的30%，并得到徹底地消毒殺菌，之后可以直接運往一般的生活垃圾衛(wèi)生填埋場進行填埋。1.1.5電磁波滅菌法電磁波滅菌法包括微波和無線電波兩種滅菌方法。微波滅菌法通常使用2450MHz的高頻電磁波滅菌（波長為12.24cm）。電磁波具有可穿透玻璃、陶瓷、紙張和可被水、脂肪、蛋白質(zhì)等極性分子吸收的特點，滅菌比較徹底。電磁波消滅微生物的原理是利用微生物細胞選擇性吸收能量比份高的特性，將其置于電磁波高頻振蕩的能量場中，使微生物的液體分子，以外加電場的頻率振動。這種振動使細胞膜內(nèi)的能量迅速增加，產(chǎn)生高溫，最終導(dǎo)致細胞的死亡。電磁波滅菌法使用的頻率與醫(yī)療廢物特有的頻率相匹配，可以殺死醫(yī)療廢物中的病原體。經(jīng)電磁波滅菌法處理后的廢物可以按一般城市生活垃圾進行衛(wèi)生填埋。電磁波滅菌法具有滅菌效率高、處理過程不加入化學(xué)消毒藥劑、工程造價相對較低、廢物可回收利用和不產(chǎn)生酸性氣體及二惡英等氣體污染物的優(yōu)點。但電磁波滅菌的效果受到電磁波源強、輻射持續(xù)時間長短、廢物混合程度、廢物含水率高低等多方面的影響。為了保證滅菌效果，需要在滅菌處理前對廢物進行破碎。因為破碎設(shè)備受到醫(yī)療廢物的污染，所以操作人員在操作過程中，尤其是對破碎機械進行維修時，可能受到細菌的侵害，產(chǎn)生職業(yè)危害。此外，電磁波滅菌法的運行費用較高。如果沒有回收利用和壓實處理環(huán)節(jié)，它對廢物的減量化效果不大。另據(jù)有關(guān)方面報道，電磁波滅菌處理過程中會產(chǎn)生有毒的揮發(fā)性有機化合物，處理后的殘余物中還可能含有細胞毒類藥物、化學(xué)藥劑、藥品、汞等有害物質(zhì)，仍需要進一步處理。此外，電磁波的泄漏會對操作人員的健康造成危害。1.1.6衛(wèi)生填埋法衛(wèi)生填埋是危險廢物的最終處置方法，同樣適用于醫(yī)療廢物的最終處置。為了防止填埋場對環(huán)境的污染，填埋場必須有防滲襯層系統(tǒng)、滲濾液收集系統(tǒng)處理系統(tǒng)、氣體收集處理系統(tǒng)、蓋層系統(tǒng)等，并需要進行系統(tǒng)的環(huán)境監(jiān)測。填埋處置的優(yōu)點是方法簡單、易行、技術(shù)成熟；但衛(wèi)生填埋法也有其明顯的缺點，如長期占用大量土地，填埋場場址難選，環(huán)境和社會影響突出，建設(shè)費用昂貴，場地很難修復(fù)等，加之我國衛(wèi)生填埋場數(shù)量有限，衛(wèi)生填埋的費用昂貴，所以醫(yī)療廢物直接進入危險廢物衛(wèi)生填埋場的情況幾乎沒有。除衛(wèi)生填埋之外，經(jīng)過前述處理法處理后的醫(yī)療廢物或殘余物經(jīng)鑒別不是危險廢物后可以送到衛(wèi)生填埋場進行最終處置，但焚燒飛灰除外。必須強調(diào)指出的是，醫(yī)療廢物屬于危險廢物。根據(jù)《醫(yī)療廢物管理條例》的規(guī)定，未經(jīng)無害化處理的醫(yī)療廢物不得混入生活廢物中加以處理處置，包括填埋。1.2醫(yī)療廢物處理技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢1.2.1國外醫(yī)療廢物的處理發(fā)達國家在上世紀七八十年代，普遍建立了較為完善的醫(yī)療廢物收集、轉(zhuǎn)運、處置和監(jiān)管體系。早在六十年代，國外就開始對醫(yī)療廢物進行處理，如日本、德國就是將醫(yī)療廢物同可燃生活廢物分類收集，并進行集中混合焚燒處理，并對燃燒中釋放的大量熱能進行回收利用，如供熱、發(fā)電等。世界上許多國家已經(jīng)對醫(yī)療廢物處理做出了明確的嚴格規(guī)定，并開發(fā)了相應(yīng)的管理設(shè)施和處理處置設(shè)備。如美國、德國推出一種醫(yī)療廢物處理專用車，它為適應(yīng)醫(yī)療廢物發(fā)生源分散、每個發(fā)生源產(chǎn)生醫(yī)療廢物量不多這一特點而設(shè)計。該處理車行駛到各個醫(yī)院所在地后，將醫(yī)療廢物裝入車上的箱體內(nèi)，經(jīng)高溫、高壓消毒滅菌后粉碎、擠壓成顆粒狀，作為普通燃料。法國要求醫(yī)療廢物必須由專業(yè)的醫(yī)療廢物焚燒處理站處理，規(guī)定所有的醫(yī)院產(chǎn)生的廢物，即使是辦公室廢物也不得混入生活廢物，按照3.5kg/床.天的產(chǎn)生量由專業(yè)醫(yī)療廢物焚燒處理站進行集中處理，并根據(jù)床位收費。日本對醫(yī)療廢物的處理有著嚴格的規(guī)定，將醫(yī)療廢物按其傳染性和可燃性分為四類，如表1-1所示。醫(yī)院內(nèi)部的滅菌處理按厚生省的規(guī)定可采用以下方式，即焚燒、熔融、高壓蒸汽滅菌或干熱滅菌、藥劑加熱消毒及其它法規(guī)規(guī)定的方法。醫(yī)院通常采用焚燒方式處理醫(yī)療廢物，也有部分地方自治機構(gòu)建設(shè)集中化的處理設(shè)施，將該區(qū)域內(nèi)的醫(yī)療廢物收集后統(tǒng)一處理。醫(yī)療廢物焚燒爐灰必須在指定的安全填埋場處置。焚燒是醫(yī)療廢物最安全的處理方法，因此世界各國都在大力推廣應(yīng)用。焚燒的優(yōu)點是不僅可以徹底殺滅所有微生物，而且使大部分有機物焚化燃燒，轉(zhuǎn)變成無機灰分，焚燒后固體廢物體積可減少85%～90%，從而大大降低醫(yī)療廢物的最終處置費用，消除醫(yī)療廢物二次污染。但是，國外隨著對醫(yī)療廢物焚燒爐煙氣和底灰的排放標準越來越嚴格，人們開始研發(fā)高效無害化的非焚燒處理新技術(shù)，以替代傳統(tǒng)的焚燒技術(shù)。由于對焚燒后產(chǎn)物要求高，國外的處理設(shè)備成本也高。若分散焚燒處理，則設(shè)備的費用不能合理利用，處理成本更高，且增加了污染和控制的風(fēng)險。采用集中化焚燒處理有利于減少風(fēng)險，同時也可大幅度地降低處理單位的經(jīng)濟負擔(dān)。因此，醫(yī)療廢物的處理處置逐步向集中化、專業(yè)化、低污染化焚燒處理技術(shù)或?qū)Νh(huán)境更為友好的非焚燒處理技術(shù)發(fā)展。目前在美國、加拿大和歐洲的德國、法國、瑞典等國家開始越來越多的采用非焚燒醫(yī)療廢物處理技術(shù)，特別在美國，已有近2/3的醫(yī)療廢物是采用非焚燒處理方式（高溫蒸汽滅菌、干化學(xué)消毒和微波輻射滅菌等）。表1-1日本醫(yī)療廢物處理方式分類標志包裝存放處理方式）塑料容器堆放）堆放醫(yī)療廢物處理技術(shù)在世界上部分國家和地區(qū)的應(yīng)用情況如表1-2所示。表1-2醫(yī)療廢物處理處置技術(shù)應(yīng)用情況表國家應(yīng)用情況德國目前在醫(yī)院內(nèi)部設(shè)立的焚燒站已經(jīng)全部關(guān)閉。除了幾家危險廢物焚燒場，在基爾有一臺建在醫(yī)院外部的商業(yè)運行焚燒爐，在奧格斯堡和比勒費爾德有兩套醫(yī)療廢物處理系統(tǒng)同市政的廢物焚燒廠配套。非感染性醫(yī)療廢物通常在市政下屬的60多家焚燒廠焚燒。由于焚燒有害廢物的能力過剩，微波滅菌法和高壓蒸汽滅菌法的應(yīng)用數(shù)量在減少。法國大多數(shù)醫(yī)療廢物采用焚燒法處理，具體情況如下：醫(yī)院內(nèi)部的焚燒爐現(xiàn)在僅存1臺；醫(yī)院外部有3臺焚燒爐在運行，處理能力約為40000t/a；市政管轄的19臺焚燒爐處理能力約為90000t/a；經(jīng)熱處理方法處理的醫(yī)療廢物約為22800t/a。希臘根據(jù)1999年的統(tǒng)計，雅典有一家醫(yī)療廢物焚燒廠，共建兩臺爐，其中一臺備用，每臺每天的處理能力為15噸；另一地區(qū)的醫(yī)療廢物焚燒廠正在設(shè)計當中，規(guī)劃建立兩臺爐，每臺每天處理7.5噸，其中一臺為備用。許多早年建成的醫(yī)院內(nèi)部焚燒爐已經(jīng)不再運行，僅有幾家地處偏僻的大醫(yī)院繼續(xù)留用內(nèi)部設(shè)立的焚燒爐。在雅典，還有集中處理焚燒站（日處理能力為700kg）為一些小醫(yī)院服務(wù)。目前，仍有很多醫(yī)療廢物同生活廢物一起填埋。愛爾蘭已經(jīng)建成一家化學(xué)消毒法處理醫(yī)療廢物的處理廠，另有一家將要建成；還有一家焚燒廠，用于處理那些前兩家不能處理的醫(yī)療廢物。荷蘭只采用焚燒法處理醫(yī)療廢物。所有醫(yī)療廢物均由Zavin公司的熱處理廠（汽化爐）焚燒處理，該廠與市政廢物焚燒廠和污尼焚燒廠比鄰，三個處理廠所產(chǎn)生的熱能均送往一家發(fā)電廠發(fā)電。Zavin醫(yī)療廢物焚燒處理廠每年能夠處理9000噸廢物，目前每年處理荷蘭國內(nèi)的6000噸和進口的1000噸廢物。英國傳統(tǒng)的處理方法是在醫(yī)院內(nèi)部設(shè)立焚燒爐處理醫(yī)療廢物，上個世紀八十年代末期，隨著很多過時的醫(yī)院內(nèi)部焚燒爐迅速關(guān)閉，管理政策發(fā)生變化，行業(yè)市場引入焚燒爐，原來的焚燒爐數(shù)量由700臺減至37臺。目前，大多數(shù)醫(yī)療廢物由這37臺焚燒爐處理，其中一部分設(shè)立在醫(yī)院內(nèi)部，一部分由私人公司商業(yè)運營。還有兩家采用新興處理技術(shù)，一家采用微波滅菌法，一家采用高壓蒸汽滅菌法。美國在美國，有580家機構(gòu)應(yīng)用新興處理工藝，詳情如下：高壓蒸汽滅菌法101家，干式堿性消毒法203家，濕式化學(xué)消毒法105家，蒸汽熱處理92家，電熱輻射5家，微波法74家。在許多州，醫(yī)院內(nèi)部大多建有焚燒爐用來處理醫(yī)療廢物。調(diào)查顯示，現(xiàn)在仍有一些醫(yī)院內(nèi)部的焚燒爐在運行。有關(guān)法案即將通過，根據(jù)估計，屆時現(xiàn)存的400臺醫(yī)院內(nèi)部焚燒爐中的50～80%將被大型現(xiàn)代化焚燒爐或采用新興處理技術(shù)的處理廠所取代。私人公司運營多采用新興處理工藝。澳大利亞焚燒法：共有7臺高溫焚燒爐在使用；高壓滅菌法：已獲批準使用在醫(yī)療廢物處理方面，昆士蘭有兩家，新南威爾士有一家；化學(xué)藥劑法：在維多利亞省、新南威爾士、昆士蘭、新西蘭，已獲批準采用破碎+二氧化氯漂白法，共有三家，另外，在昆士蘭，過氧化氫和石灰消毒法獲得了有限的使用，這種方法仍處于實驗階段；微波法：在新南威爾士，獲準使用的目前只有一家；填埋法：通常不準許直接填埋未經(jīng)處理的醫(yī)療廢物，只有在經(jīng)過處理后才能填埋，但是在新南威爾士的鄉(xiāng)村，澳大利亞一些偏遠地區(qū)，仍有少量的未經(jīng)處理的醫(yī)療廢物被直接填埋。醫(yī)療廢物中的細胞毒廢物，藥物及所有化學(xué)藥劑必須從醫(yī)療廢物中分離出來，送到獲得許可的焚燒廠處理，這類焚燒裝置的二燃室溫度可達到1100℃，并安裝了適當?shù)奈廴究刂圃O(shè)備。通常不允許采用新興處理技術(shù)處理藥劑類廢物，必須從醫(yī)療廢物中分離出去。菲律賓1999年，在馬尼拉安裝了幾套微波滅菌系統(tǒng)來處理醫(yī)療廢物，目前由私人公司運營。日本絕大多數(shù)醫(yī)療廢物由遍布國內(nèi)的360家焚燒場處理，少部分用新興處理工藝處理。全國共有382家處理機構(gòu)，詳情如下：焚燒法360家，汽化法7家，高壓蒸汽滅菌法3家，干熱法6家，其他方法6家。馬來西亞有三家機構(gòu)做醫(yī)院服務(wù)及醫(yī)療廢物的運輸工作。處理醫(yī)療廢物工作由8個地區(qū)性焚燒爐和7個醫(yī)院內(nèi)部焚燒爐來完成。這些焚燒爐均采用先進的焚燒技術(shù)和污染控制設(shè)備。地區(qū)性焚燒爐處理規(guī)模從200到500kg/h不等，醫(yī)院內(nèi)部的焚燒爐處理規(guī)模從20到50kg/h不等。新加坡目前由簽約的兩家私人承包商負責(zé)收集和運輸醫(yī)療廢物，并采用高溫醫(yī)療廢物焚燒爐進行處理。1.2.2國內(nèi)醫(yī)療廢物的處理目前國內(nèi)采用的醫(yī)療廢物處理方法多以焚燒為主。一些大中城市相繼開展了對醫(yī)療廢物的無害化處理。武漢、西安、杭州、鄭州、天津、廣州、北京、上海等城市對醫(yī)療廢物均實行了統(tǒng)一管理、集中收運、進行無害化焚燒處理的方式，其管理流程見圖9-1市政府（或環(huán)保、衛(wèi)生等主管部門聯(lián)合）制定管理辦法市政府（或環(huán)保、衛(wèi)生等主管部門聯(lián)合）制定管理辦法市（區(qū)）環(huán)境保護管理部門負責(zé)組織專職督察隊伍、嚴禁亂排放市物價局規(guī)定收費標準執(zhí)法依據(jù)監(jiān)督管理有償服務(wù)市區(qū)醫(yī)療廢物廠與各家醫(yī)療單位簽訂有償服務(wù)協(xié)議定袋裝收集、用密封容器定時定點存放，專人負責(zé)收集、定期消毒收集清運配備專用密封醫(yī)療廢物運輸車日產(chǎn)日清送往市醫(yī)療廢物處理廠卸車處理市環(huán)境衛(wèi)生科研機構(gòu)依據(jù)國家環(huán)境保護總局與國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局聯(lián)合發(fā)布的《危險廢物焚燒污染控制標準》（GB18484－2001），對醫(yī)療廢物處理過程定期進行監(jiān)測，做出環(huán)境評價。圖9-1醫(yī)療廢物集中管理流程圖目前，國內(nèi)各大、中城市根據(jù)本地區(qū)的實際情況，選擇適用的醫(yī)療廢物處理方法。對醫(yī)療廢物實行統(tǒng)一管理，密封收運，集中處理已經(jīng)成為發(fā)展的主要趨勢，也是環(huán)發(fā)[2004]16號《全國危險廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》的要求。醫(yī)療廢物的處理技術(shù)比選醫(yī)療廢物的處理原則根據(jù)醫(yī)療廢物處理的現(xiàn)狀和有關(guān)醫(yī)院醫(yī)療廢物處理的實踐，對醫(yī)療廢物應(yīng)嚴格將有傳染危害的醫(yī)療廢物和普通生活廢物實行分開收集。醫(yī)療廢物處理處置的基本原則是：*穩(wěn)定化、安全化、減量化和徹底毀形；*集中處置，合理布局；*采用先進實用、成熟可靠技術(shù)，切實實現(xiàn)安全處置；*加強監(jiān)管能力建設(shè)，提高裝備制造水平，積極推進產(chǎn)業(yè)化。醫(yī)療廢物處理工藝的選擇目前國內(nèi)外常用的醫(yī)療廢物處理處置技術(shù)方法主要包括高溫焚燒法、等離子體法、高溫滅菌法、化學(xué)消毒法、電磁波滅菌法和衛(wèi)生填埋法等。幾種處理處置方法的比較如表通過對醫(yī)療廢物處理處置方法的比較，結(jié)合信陽市的醫(yī)療廢物的特點和實際情況，本項目選用高溫蒸汽滅菌技術(shù)處理信陽市的醫(yī)療廢物。醫(yī)療廢物處理處置技術(shù)比較優(yōu)點缺點高溫滅菌法滅菌迅速徹底，效率高。工藝設(shè)備簡單，投資少、運行費用低；操作簡單，操作人員不需要特殊訓(xùn)練；場地選擇方便；技術(shù)成熟。處理過程中易產(chǎn)生廢水廢氣；電磁波滅菌法滅菌效率高；處理過程不需要化學(xué)消毒藥劑；廢物可回收利用；處理過程中不產(chǎn)生酸性氣體及二惡英等氣體污染物。滅菌的效果受到電磁波的源強、輻射持續(xù)時間的長短、廢物混合程度、廢物含水量多少等多方面影響；操作人員可能受到細菌和電磁波的侵害，產(chǎn)生職業(yè)危害；工程建設(shè)和運行費用較高；干式化學(xué)消毒法工藝設(shè)備和操作比較簡單；可以為移動式，簡易靈活；運行簡單方便，運行系統(tǒng)可以隨時關(guān)停，在操作過程中不需要“預(yù)熱”或啟動及“降溫停爐”時間。對破碎系統(tǒng)要求較高；對操作過程的pH值監(jiān)測（自動化水平）要求很高。對廢物的成分也有一定的要求；等離子體法處理產(chǎn)物穩(wěn)定，對環(huán)境沒有危害；處理對象的適應(yīng)范圍很廣；處理過程不產(chǎn)生廢水、減容減量比大；消毒殺菌徹底。初投資和運行費用高；處理過程中會產(chǎn)生很高濃度的NOx；處理技術(shù)不成熟。焚燒法消毒殺菌徹底；處理對象的適應(yīng)范圍很