医疗废物处理处置技术方案

医疗废物处理处置技术方案1.国内外医疗废弃物处理技术方法及发展趋势2医疗废弃物处理技术2.1高温蒸汽处置技术2.1.1高温蒸汽处置技术原理2.1.2技术特点2.1.3高温蒸汽处置技术局限性2.2微波消毒技术2.2.1微波消毒机理2.2.2技术特点2.2.3技术局限性2.3化学消毒法2.3.1概述2.3.2化学消毒法系统介绍2.4焚烧处置法2.4.1技术特点2.4.2技术局限性2.5等离子体法2.6安全填埋法3各种医疗废物处置技术比较及技术方案确定医疗废物处理处置技术方案1.国内外医疗废弃物处理技术方法及发展趋势医疗废弃物对人类发展历史有重要的影响，但一直以来都未受到应有的重视。和普通生活垃圾一样，许多医疗废弃物都未得到科学有效的处理，从而对环境和人类生存产生巨大的影响。人类疾病的传播有很多是与医疗废弃物不合适的处理有关的。历史上，鼠疫、霍乱、伤寒热等瘟疫曾使许多欧洲人死亡，并且至今人类也没能完全消灭这些有害和致命的病菌；再如，血和血的产物或被血污染过的物品，如没有被处理过，就有可能把HIV和HBV病毒传染给他人等。目前，在发达国家，不论是政府还是普通平民对医疗废弃物的管理都很重视，因为，它和每个人的健康和生命都是息息相关的。美国在上世纪八十年代（1989年）就已制定法律，对医疗行业产生的废弃物进行跟踪调查、研究，并制订了相关分类、储存、运输、处理处置规范。根据该法律要求，那些产生医疗废弃物的机构必须把要控制的医疗废弃物与普通废弃物分开，并要严格按照标准进行存放和运输。要控制的医疗废弃物的包装上还须贴上标签，存放的容器绝对不能有泄漏等。但在发展中国家，大多数医疗废弃物都没有得到合适的处理或只经过简单的处理，如直接堆放、简单填埋、直接排入下水道（如血和血的产物）、简易焚烧等。焚烧一直作为处理生活垃圾和医疗废弃物的主要方法。医疗废弃物的焚烧处理技术主要是借鉴生活垃圾的焚烧处理技术发展而来的。早在20世纪八十年代初期，世界经济发达国家就已经采用焚烧技术处理医疗废弃物。但是，由于医疗废弃物中的含氟物质较多，焚烧医疗废弃物会生成强致癌物质二恶英，这是一种极危险的致癌物。据联合国世界卫生组织WHO的调查报告指出垃圾焚烧是产生二恶英等极为有害物质的重要来源。如日本工厂附近居住人群癌症发病率比例其它地区高。德国医生发现焚烧炉下风向居住人群中妇女母乳POPS含量高于正常水平.美国联邦报告介绍焚烧炉附近生产人群的血液中二恶英含量在两年内增加10-15%.随着环保要求的提高和意识的进一步增强,在部分发达国家认识到,当焚烧炉尾气和底灰的排放达不到标准(以目前的新标准)时,使用焚烧技术处理医疗废弃物存在很大隐患，有待改进。所以这些发达国家一方面在原有的焚烧炉的基础上进行技术以及工艺的改进；另一方面积极开发出新的替代技术。比如北美以高温高压粉碎生物处理技术为发展趋势；德国等欧洲国家广泛推广高压蒸汽灭菌技术处理医疗废弃物。欧洲现有的医疗废弃物中，80%以上采用高压蒸汽灭菌的方式进行处理，20%采用焚烧的方式进行处理。因此，高压蒸汽灭菌技术，已经在欧美等发达国家也得到广泛应用。比如，1990年，纽约州大约有150座医疗废弃物焚烧炉在运营，到了1999年只有12座焚烧炉在使用，取而代之的是蒸汽灭菌处置方式。目前我国每年医疗废弃物产生量达到65万吨，集中处置率仅为10％，在SARS爆发之前，我国已经建成的集中处理设施能力不超过130吨/日，有不到10座城市建立了医疗废弃物集中处理设施和制度体系，甚至像北京、上海这样的大城市也还没有开始建设医疗废弃物集中处理设施。即使已经建立医疗废弃物集中处理设施的城市，也缺乏健全的安全收集、运输、贮存手段，难以应付突发事件的发生。到目前为止，我国医疗废弃物除少量经分拣回收、单位内部焚烧炉焚烧或单位锅炉焚烧处理外，大量医疗废弃物与生活垃圾混合填埋，对环境构成严重威胁，为疾病的滋生和蔓延埋下了重大隐患。因此，有效处理医疗废弃物已成为迫在眉睫的问题。2医疗废弃物处理技术2.1高温蒸汽处置技术2.1.1高温蒸汽处置技术原理医疗废弃物的危害主要表现为感染致病性，基于这点，将医疗废弃物暴露于一定温度的水蒸汽氛围中并停留一定的时间，在这期间利用水蒸汽释放出的潜热，可使医疗废弃物中的致病微生物发生蛋白质变性和凝固，致使致病微生物死亡，从而使医疗废弃物无害化，达到安全处置的目的。高温蒸汽处置技术处理医疗废弃物，使之成为无害的一般物质进入城市生活垃圾处置系统，其工艺流程主要是：医疗废弃物推入密封的高温蒸汽容器，接着抽真空，抽出气体经HEPA特殊过滤器消毒灭菌，然后注入高温蒸汽进行蒸煮消毒灭菌。在排放冷凝水和蒸汽降温降压后的无害废物送入粉碎销毁，成为无病毒、无害的一般城市生活垃圾进行安全填埋或焚烧。鉴于医疗废弃物成分的复杂性，医疗废弃物高温蒸汽处置过程中会有废液、挥发性有机物（VOCs）、重金属等有害物质向环境排放，所以医疗废弃物高温蒸汽处置技术除需要考虑医疗废弃物处置效果满足环境卫生标准外，还需对处置过程中产生的废液和废气进行有效处理。工艺流程框图如图4-1。预处理阶段预处理阶段后续阶段处理阶段医疗废弃物特殊的储运装置高温蒸汽灭菌装置粉碎普通垃圾二级灭菌系统高温蒸汽灭菌装置高温蒸汽灭菌装置高温蒸汽灭菌装置维持一定的时间二级灭菌系统抽出冷凝液抽出空气图4-1高温蒸汽灭菌工艺流程框图2.1.2技术特点[1]清洁、干净整个灭菌处理过程，不使用任何可能产生有毒垃圾的化学添加剂，运行介质主要为高温饱和蒸汽，是一种干净的处理方法。[2]灭菌达到LOG8标准对于不同的传染性医疗废弃物,通过调整灭菌的时间和温度参数,保证灭菌效果达到LOG8标准;分级真空抽吸与蒸汽喷射交替循环工艺，促进了蒸汽介质对垃圾的渗透，以确保传染性医疗废弃物不残留任何致病菌而转变为一般的固体垃圾。[3]零污染排放在灭菌处理过程中,同时进行废液和尾气的防污染处理,一次完成医疗废弃物的无害化处理。采用0.22微米的高效过滤器，使排空尾气得到有效处理；高温循环消毒废液处理装置，对灭菌过程中形成的水蒸汽冷凝液及医疗废弃物渗出液进行循环消毒处理，保证在排入下水管道之前完全无害。[4]全过程自动控制采用先进的PLC控制技术，完成整个处理过程的自动控制。包括,真空预热控制;升温、加压、自启停控制；循环处理过程中对时间、温度等参数的调节控制以及残液、废冷凝水的消毒控制。系统组态方便，操作简单。[5]操作人员少，管理便捷可靠全程的自动化控制，操作人员少，灭菌环节密闭式运行和安全标准化管理。每一处理过程结束自动记录操作员号及处理温度和压力并随时打印，为运行分析、可靠性追溯提供依据。[6]投资少，运行成本低系统运行消耗主要为水、电、燃料和蒸汽，能源利用效率高，运行成本低。2.1.3高温蒸汽处置技术局限性本工艺技术仅适用于处置感染性废物和损伤性废物。不适用于处置病理性废物、医药性废物、化学性废物，不适用于处置汞和挥发性有机物含量较高的医疗废弃物。不能破坏废物中的细胞毒类药物及药物的残余物，穿透性差，厚实物体或容器内部消毒不彻底。因此医疗废弃物需事先分类收集，按类密封分送。可能产生的有毒的挥发性有机化合物、致癌物质、甲醛、汞蒸汽以及其他未知特性的大气污染物；处理后的废物可能会产生令人厌恶难闻的臭味；处理后的废物仍应填埋处理或在焚烧炉中焚毁。2.2微波消毒技术2.2.1微波消毒机理微波是波长1-1000mm的电磁波，频率在数百兆赫至3000MHz之间。用于消毒的微波频率一般为（2450±50）MHz与（915±25）MHz两种。微波在介质中通过时被介质吸收而产生热，该类介质被称为微波的吸收介质，如水就是微波的强吸收介质之一；而当微波能在介质中通过不易被介质吸收时，该类介质为微波的良导体，在这种介质中产生的热效应很低。热能的产生是通过物质分子以每秒几十亿次振动、摩擦而产生热量，从而达到高热消毒的作用；同时微波还具有电磁场效应、量子效应、超电导作用等影响微生物生长与代谢。一般含水的物质对微波有明显的吸收作用，升温迅速，消毒效果好。2.2.2技术特点[1]微波加热独特性微波加热具有独道之处，其他加热方式都是先加热物体表面，然后热量由表面传到内部；而用微波则可对物体内部直接加热，加热均匀，无能量损失，能量高，对废物处理时，穿透性强，瞬时即可穿透到物体内部。[2]对不同性质的材料作用不同对有损耗介质材料可直接进行消毒，对无损耗介质可借助有损耗介质进行消毒，还可以利用微波可穿透而又无损耗的材料作为消毒包装材料。[3]作用温度低、热损失较慢微波与普通加热若产生等量的热效应，其作用到物体上的温度要明显低于普通加热。普通加热销毒所需温度在120℃以上，作用20min；而微波消毒升温只在70-105℃，作用1.5-5min。[4]作用快速电磁波能量转换过程速度极快，可在10-9秒之内完成。在消毒速度上比其他消毒因子快速。[5]对生物体作用无选择性微波对所有生物体的作用相同而无选择性，其消毒菌谱广，可杀灭各种微生物和病原体等。[6]污染小微波消毒后废物无毒性、无残留物、损坏轻、不产生酸性气体及二恶英等污染物。微波消毒所需工作环境与占地面积小，对周围环境不致形成高温，清洁卫生。2.2.3技术局限性不能破坏锐器；由于文化习俗的因素，不适合处理肢体；不能破坏废物中的细胞毒类药物及药物的残余物，可能产生的有毒的挥发性有机化合物、致癌物质、甲醛、汞蒸汽以及其他未知特性的大气污染物；处理后的废物可会能产生令人厌恶难闻的臭味。2.3化学消毒法2.3.1概述化学消毒是通过化学药剂的消毒作用对医疗废物进行处理的方法，它是对受传染病感染患者污染的物品最常用使用的消毒方法。常使用的消毒剂有含氯消毒剂、洗涤消毒剂和甲醛消毒剂等。化学消毒法虽然投资少，过程简便，但有一定的局限性。在进行处理前，需要对医疗废物进行分拣和破碎，而且大多数消毒液对人体有害，处理过程会产生废气和废液，这些会增加操作人员的职业危害和二次污染的可能性2.3.2化学消毒法系统介绍[1]进料系统医疗废物给料系统自垃圾储存区域起，直至处理舱体前的混合进料斗为止。装有医疗废物的垃圾桶由传送带从垃圾储存区送至医疗废物进料系统前，然后由自动提升机将垃圾桶提起，将袋装医疗废物倾倒至垃圾给料斗。料斗后方的推杆给料机将袋装医疗废物送入处理舱体（一级破碎混合消毒系统）进行杀菌消毒。并有喷水系统和药剂填加系统同时工作。[2]一级破碎混合消毒系统一级破碎混合消毒系统内配置有低速、高扭矩的破碎装置。其间进料的净重被自动称量装置称出。袋装垃圾通过自动喷水加湿并填加一定比例的干式碱性化学药剂。然后进入初级破碎系统并在系统内得到破碎、药剂混合和消毒处理。这个过程对pH值进行调节，并使微生物有机体和病菌得到充分杀死。[3]二级精细粉碎系统经过一级强化破碎混合消毒后，干燥并破碎后的废物进入二级精细粉碎机进行粉碎变为细颗粒，实现进一步的体积削减。在二级粉碎后，排出残渣体积百分比减为原来的20%-25%，并得到彻底地消毒杀菌，可以直接运往一般的生活垃圾卫生填埋场进行填埋。碱性化学消毒剂将长时间的附着在废物上起到长时间的消毒作用。整个处理过程中没有任何废液和废气生成，是对环境非常友好的一种处理技术。[4]PH监测系统当位于输出螺旋丝杆处的监视器连续记录所需的pH值水平为11.0至12.5时，则说明系统在正常工作。在废物处理过程中，会持续监控pH值水平。如果计算机发现pH值出现了问题，则会停止升降系统，从而停止进一步向漏斗里装填废物。一旦正确的pH值平衡得以恢复，升降系统会重新开始工作。本系统在料斗的两侧设置了放射物质探头，如果待处理的医疗废物中混杂了放射性物质，探头会立即探测到并发出报警声，同时自动进料系统将停止工作，以便工作人员对放射性物质进行妥善的安全处理。2.4焚烧处置法焚烧处置医疗废弃物，使之成为无害化的一般物质进入生活垃圾处理系统，其工艺流程主要是进料、燃烧，烟气余热回收，烟气骤冷，预敷—布袋除尘、酸气去除、活性炭吸收、引风排放等。飞灰固化进行安全填埋。2.4.1技术特点[1]工艺流程全自动化控制，焚烧系统均负压运行、正压启动，全为闭路循环系统，每一步骤由电脑监控。整个系统布局紧凑、完整，各主体设备稳定、可靠、安全。[2]尾气排放经在线监测和采样测定，二恶英及苯并芘等剧毒气体达标，无二次污染，这关键在于除炉内3T+E条件控制外，在中温阶段设置水塔骤冷系统以阻断二恶英在尾气中合成的新工艺，将烟气骤冷降至160～200℃，配以预敷—高温高效布袋除尘器及后置活性炭吸附，也是保证二恶英、净化粉尘、重金属达标排放的重要措施。[3]与其它烟气处理系统不同，该工艺将酸气去除塔置于布袋除尘器后面，这既保护布袋除尘器，又减少飞灰量、处理量。[4]配置安全应急系统，包括应急电源、应急引风机、应急控制系统，遇特殊情况，应急系统自动启动。[5]医疗废弃物不必先分类收集，该成套设备适应性强。工艺流程框图见图4-2。计量系统废物暂存计量系统废物暂存进料热解、焚烧烟气换热烟气急冷烟尘过滤酸气吸收二恶英吸附引风机烟囱烟气排放引风机燃油助燃焚烧炉渣余热利用填埋飞灰收集吸收液配置水泥固化吸收液循环废液处理热风应急系统暂存库房废物密闭运输废物分类收集运输车清洗消毒周转箱消毒灭菌填埋医疗废物图4-2焚烧处置工艺流程框图2.4.2技术局限性焚烧（包括低温裂解）处理技术上个世纪80年代初期，经济发达国家的医医疗废弃物主要是以焚烧为主，但进入上个世纪90年代，焚烧处理的危害越来越引起社会的广泛关注。世界卫生组织WHO的调查报告指出，垃圾焚烧是产生二恶英等有害物资的重要原因。另外焚烧产生许多有害物质，有可能成为各种突发事件和各种无法预测灾难的诱发温床。当收集量少于焚烧炉处理能力时，将需要短暂停炉，接着开炉必须喷油助燃升温，所耗油量约为焚烧废物量的6%，如每45分钟焚烧0.27吨医疗废弃物，则需喷油16.2kg，点火耗油增加了一定运行费。频繁地开炉、停炉，炉体热胀冷缩会破坏炉体结构，维护成本高，炉体寿命缩短。2.5等离子体法此法是处理医疗废弃物的一项创新技术，它消毒杀菌的原理是利用等离子体电弧窑产生的高温杀死医疗废弃物中的所有微生物，摧毁残留的细胞毒性药物、药品和有毒的化学药剂。理论上，任何化合物在电弧窑中都可以转化为玻璃体状的物质，经这种方法是处理后的医疗废弃物可以直接填埋，不会对环境造成危害，国内目前仅有深圳应用等离子体技术处理医疗废弃物。2.6安全填埋法这是医疗废弃物的最终处置方法，通常由城镇设置集中的安全填埋场填埋。填埋场设有防水层防止垃圾渗沥液污染地下水，渗沥液和废气有专设的收集设施。经过前五种医疗废弃物处置方法处理后的医疗废弃物或残余物可送到安全填埋场进行最终处置。3各种医疗废物处置技术比较及技术方案确定现在国际上应用的医疗废弃物处理技术有高压蒸汽灭菌法、微波灭菌法、化学消毒法、热解气化焚烧法等。经过考察和国内外医疗废弃物处理技术的综合分析。现着重对上述几种处理方法各项指标逐一对比，认为高温蒸煮灭菌法技术路线处置xx医疗废弃物较优,参见表4-1及表4-2。表4-1医疗废弃物处理技术比较表比较项目高压蒸汽灭菌法微波灭菌法化学消毒法热解气化焚烧法对微生物有机体的破坏效果好效果好效果好效果非常好—完全破坏了感染性微生物的机体影响效率的因素蒸汽的温度和压力；不适当的包装方法会影响蒸汽的穿透力；局部低温点可能存在；废物装载量的多少微波的源强；微波辐射持续时间的长短；废物混合程度；废物含水量化学药剂的浓度；温度；PH值；同药剂接触时间；废物中的有机物可能会对消毒剂产生干扰充分的混合；废物含水量；燃烧室的充满度；烟气停留时间对锐器的破坏不能破坏锐器焚烧可破坏所有的锐器，并使之难以辨认对肢体的破坏由于文化习俗的因素，不适合处理肢体焚烧可破坏所有的肢体，并使之难以辨认对细胞毒类药物及药物残余物破坏不能破坏废物中的细胞毒类药物及药物的残余物焚烧可