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医疗固体废物处置与处理技术综述

2020-09-01 14:23:16 山东高工环保科技有限公司 阅读

【内容摘要】

医疗固体废物主要由手术和包扎残余物, 化验、检查残余物,生物培养、动物实验残余物,传染性废物、药品, 病房生活垃圾等组成,处理不当会造成极大的危害。通过分析医疗废物的分类和特性以及国内外医疗废物的现状情况,再通过分析各种处理技术的特点找出最适宜的处理技术。

【关键词】

医疗废物、分类、处理技术

【引言】

医疗废物是一种特殊的污染物,主要来自病人的生活、医疗诊断、治疗过程中产生的各类有害固体废物。虽然医疗废物与其他种类的固体废物相比,其总量并不大,但由于这类废物中含有大量的病原微生物、寄生虫等有害物质,是产生各种传染病及病虫害的污染源之一,所以各国政府越来越高度重视医疗废物的管理与处理,wHo等国际组织也积极倡导各国建立完善的医疗废物管理系统,以确保人体健康和环境安全。

【正文】

我国《医疗废物管理条例》所称医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接感染性、毒性以及其他危害性的废物。根据国家卫生部及国家环保总局的规定, 将医疗废物分为传染性废物、病理废物、利器废物、制药废物、基因污染物、化学品废物和放射性废物等。

据调查, 医疗废物中含有多种导致院内感染的主要病原体, 如: 细菌、病毒、真菌、放线菌、支原体、螺旋体、衣原体、立克次体等, 部分医疗废物的抽样检测, 医疗废物中含菌量大, 大肠杆菌数高达0.84×1010/L, 细菌总数范围在8.65×105~ 8.121×1010个/ g。医疗废物具有极强的传染性、生物毒性和腐蚀性, 排放管理不严或处理不当, 会被风扬失或被雨水淋失, 造成对水体、大气、土壤的污染及对人体的直接危害。医疗废物由于携带病菌的数量巨大、种类繁多, 具有空间传染、急性传染、交叉传染和潜伏传染等特征, 其危害性更大。因此, 如果我们对医疗废物的种类不明、处置方法不当的话, 就会使其成为传染源, 给城市、社区和农村带来极大的危害。在处置工艺技术要求中首先是灭活, 其次是减量化和无害化。为规范我国的医疗废物排放与管理, 截至到2012年, 国家环保总局等部门相继出台了一些与之相关的法律法规、部门规章、国家目录、国家标准、国家政策和国家规划等, 对医疗废物的定义、分类、收集运送、包装标志、处理处置和贮存等管理和处置环节都做出了具体的规定和规范。

1、        医疗废物的分类

基于我国法律法规体系,医疗卫生机构产生的废物主要包括医疗废物、放射性废物、其他危险废物和生活垃圾,同时按照来源和特性,医疗废物通常可分为感染性废物、病理性废物、损伤性废物、药物性废物、细胞毒性废物、化学废物、重金属废物、压力容器和放射性废物9大类别。除放射性废物的管理依照国家有关法律、法规和标准执行外,其他医疗废物应纳入危险废物管理范畴,但根据医疗废物的特性,针对感染性废物、病理性废物、损伤性废物和药物性废物,应建立隶属于危险废物控制系统的医疗废物专业控制系统,如图1—1所示。

2、国内外医疗废物处理处置现状

2.1国外对医疗废物处理的相关规定

自20世纪60年代起,医疗废物的处置已引起世界各国的广泛重视。1989年国际上将医疗废物作为危险废弃物列入《控制危险废弃物越境转移及其处置的巴塞尔公约》的控制转移名单之中。许多国家在医疗废物的减量化、分类收集、储存、运输和处理处置各个方面、各个环节都有严格、明确的规定,形成了一套较为完整的医疗废物无害化处置方法、标准和规范。尽管世界各国对医疗废物的处理标准仍未完全统一,但各国均依据世界卫生组织的有关标准和《控制危险废弃物越境转移及其处置的巴塞尔公约》有关条款进行规范,而且在医疗废物处理处置技术研究方面,各国也投入了大量力、物力、财力,并进行深入研究。

美国、加拿大、德国等国对医疗废物实行严格的集中回收和处置制度,采用专用车辆由专人负责收集、运输到指定的医疗废物处置机构,主要通过

焚烧加填埋的方式进行无害化处理,使医疗废物的问题得到比较完善的解决。自20世纪80年代末,随着低温等离子体技术在国民经济领域中的广泛应用,利用等离子体技术焚烧垃圾的新工艺解决了处理垃圾难题。这种先进的焚烧技术具有高热快、高温、高电热转换效率等优点,不产生二恶英,垃圾焚烧更彻底且不会带来二次污染,燃烧后的垃圾可

作为生活垃圾填埋。随后,美国、俄罗斯、德国等许多国家都采用这种技术来处理工业垃圾、医用废物和生活垃圾。此外,日本还建立了资源的再利用和防止随意投弃废弃物的管理和约束机制,对废物管理与处理提出了3R原则:即废物减量化原则、再利用原则和冉循环原则,取得了显著成绩,成为世界上医疗废物管理与处理较好的国家之一。

2.2 我国医疗废物处理现状

我国对医疗废物污染防治的研究起步较晚,从20世纪80年代初逐步建立法律法规,对医疗废物的产生、运输、储存、处置作了相应规定,但管理法规具体实施细则建设明显滞后,对医疗废物的产生者、运输者,收集者、处置者尚无明确、具体要求”。尤其在2003年SARS期间暴露出许多医疗废物管理不严、处置不当等问题,引起社会各界对医疗废物的关注。我国卫生部、国家环保总局于2003年6月4日通过了《医疗废物管理条例》,同年lO月10日颁发了《医疗废物分类目录》,10月15日卫生部颁布了《医疗卫生机构医疗废物管理办法》一。

我国自颁布有关法律条例以来,部分医院在建立健全医疗废物管理制度.初步建立医疗废物分类收集程序、进行院内全员培训、落实相关政策法规等方面取得了较大成绩,尤其是在经济发达地区及市级以上太中型城市医院,医疗废物处理体系逐步完善,但与一些发达国家和地区相比还存在很大差距,许多工作正处于起步和探索阶段,特别是在县级以下医院或乡镇社区卫生所等初级医疗卫生机构仍存在医疗废物管理制度不健全,分类收集、暂时贮存不到位,人员培训和职业防护相关措施落后等问题。

(1)医疗废物产生量

我国大中城市医院的医疗废物的产生量一般是按住院部产生量和门诊产生量之和计算, 住院部为0.5~1.0kg/ 床·d, 门诊部为20~30人次产生1kg。2002年末, 我国有医疗机构2917万个, 共有医床床位310万张。目前, 全国医废物的产生总量高达65万t/年, 预计到2010年, 医疗废物生量将随之达到68万t/ 年

目前, 医疗废物处置方式主要是简易焚烧, 占总产生量的64%, 我国许多医院都是自己配备小型医用焚烧炉分散处理可燃医疗废物, 但由于处理量少, 运行费用比较高,因此, 实际使用率都很低, 能连续正常运行的极少。由于医用小型焚烧炉基本上都是低温燃烧, 设备的技术水平很多都没法达到《危险废物焚烧污染控制标准》( GWKB2-1999) 要求, 各医院目前都采用间歇式固定床焚烧炉, 不配置烟气净化装置, 许多焚烧炉管理和操作人员都没经过严格的上岗前培训, 管理和操作很不规范, 经常会因燃烧不正常而产生黑烟和恶臭, 二次污染比较严重, 因医院焚烧炉污染, 扰民的纠纷也日益突出。

(2)医疗废物与生活垃圾混装

目前, 我国大部分医院基本上都是自行分散处置医疗废物, 许多传染性医疗废物只经简单的化学消毒处理, 有的甚至未经任何处理就直接混入生活垃圾运走。既损害操作人员的身体健康, 也严重污染了环境。由于国内大部分填埋场简陋, 无防衬层结构, 当混有医疗废物的生活垃圾进入填埋场后, 带有致病菌的渗滤液也可能对地表水和地下水造成污染。

(3)包装容器和运输设备亟待规范

医疗废物没有按照技术要求实施分类包装, 包装袋薄而易破, 利器盒密封性能不够好, 很容易导致污染物泄漏。运输设备简陋, 自动化和专业化程度低, 尚有待进一步规范。

医疗废物处理技术

3、        医疗废物处理技术

目前在亚洲和欧美应用较多的是焚烧技术,其他如高压蒸汽灭菌技术、化学消毒技术、干热灭菌技术、微波辐射灭菌技术在一些国家也有应用,近年来还研究开发了热解气化技术、等离子体和电弧炉等焚烧技术。

3.1焚烧技术

根据Altin等人的研究,医疗废物中占总重量92%的组分为可燃性成分,不可燃成分仅为8%;苏晓贤等人在西安市医疗废物进行抽样分析的结果表明,其中可燃性成分在32.1%~70.53%,大部分都在50%以上。另外医疗废物的热值较高,李东红等人对沈阳市医疗废物的热值分析结果在10450~11286kJ/kg。相关研究表明,废物的热值达到1200kJ/kg时就可基本实现废物的持续燃烧。由此可见,医疗废物中含有较多的可燃成分和很高的热值,采用焚烧处理方式是完全行的。

焚烧处理是一个深度氧化的化学过程,在高温火焰作用下,焚烧设备内的医疗废物经过烘干、引燃、焚烧三个阶其转化成残渣和气体,医疗废物中的传染源和有害物质在焚烧过程中也因高温而被有效破坏,还能有效实现减容和减重,同时需要对最终排放的烟气和残渣进行无害化处置。

焚烧技术适用于各种传染性医疗废物,焚烧时要求焚烧炉内有较高而稳定的炉温,良好的氧气混合工况,足够的气体停留时等条件,因为燃烧工况和操作工艺会直接影响到整个系统的运行效果和尾气中污染物的浓度。

3.2蒸汽高压灭菌技术

蒸汽高压灭菌法(或湿热法),是将医疗废物置于金属压力容器(高压釜,有足够的耐压强度)以一定的方式利用过热蒸灭其中致病微生物的过程。蒸汽需要与医疗废物进行直接的充分接触,在一定的温度和压强下持续一段时间从而保证医疗废物中存在的病原微生物被杀灭。蒸汽灭菌法通常可分为四个阶段:导人蒸汽,升高温度,充分接触,冷却降压。它的灭菌效果主要取决于温度、蒸汽接触时间和蒸汽的穿透程度,而这些因素与医疗废物的种类、包装、密度,以及装载负荷因素有关,但由于医疗废物的种类繁多且差异性大,因此有可能无法达到最佳的灭菌效果。另外,高压灭菌法存在的也是以前被忽略的一个问题,就是产生潜在的危险化合物,这是因为加压蒸汽流能起到促进有机物挥发和提高有机物反应速率的作用。蒸汽灭菌法,是除焚烧以外应用最广的技术,尤其在美国。这种方法既可以用于焚烧前的预处理,在某些情况下也可以作为最终填埋处置前的处理手段。

3.3微波灭菌技术

一定频率和波长的微波作用,能将大部分微生物杀灭。微波灭菌技术就是利用这个原理,通过微波激发预先破碎且润湿的废弃物以产生热量并释放出蒸汽。微波和适量水分是产生热量进行灭菌的两个基本条件。

医疗废物的微波处理技术可分为以下5 个步骤:将水与废物进行搅拌振动;装载设施将润湿的废物传送至破碎设备,粉碎成碎片;注人蒸汽,并将润湿废物转移到已配备微波发生器的辐照室;将废物在其中照射约20分钟,微波将废物中的水分加热到95℃,从而完成对医疗废物的灭菌,然后将废物在专用容器内进行压缩并送去进行处置(填埋或焚烧)。

微波处理技术最近几年才被加以应用,研究证明它是一种比较有效的方法,既可用于医疗废物的现场处理,也可用于废物转移处理,它能大幅度减少废物体积。

3.4化学消毒技术

化学处理法,在消毒和灭菌方面有着较长的历史和较广泛的应用。它的实质就是将破碎后的医疗废物与一定浓度的消毒药剂(如次氯酸钠、二氧化氯、过氧乙酸、戊二醛、季按化合物、臭氧等)反应,并保证废物与消毒药剂足够的接触面积和接触时间,在消毒过程中有机物质被分解、传染性病菌被杀灭或失活。

消毒药剂与医疗废物的最大接触是保障处理效果的前提。通过使用旋转式破碎设备提高破碎程度,保证消毒药剂能够将其穿透;在破碎过程还加入少量水,一方面吸收破碎产生的热量,另一方面水还可作为化学反应的介质。

化学消毒过程适合处理液体医疗废物和病理方面的废物,最近也逐步用于那些无法通过加热或润湿进行消毒灭菌的医疗废物的处理。此外,某些新开发的技术将化学消毒与加热灭菌结合起来,以降低处理时间并提高处理效果。

3.5电弧炉处理技术

炼钢电弧炉是以电弧加热的批次式反应炉,其燃烧温度约为1650℃~3300℃,停留时间约8~10分钟。电弧炉的电极棒透过交变电流产生强大磁性搅拌作用,废弃物与钢液能充分混拌,废物在极高温情况下被裂解氧化成CO2和H2O,从而传染性病菌能在极短的时间内被完全破坏。

医疗废物含有不可燃的针头、注射器、玻璃瓶和可燃物这两大类,将其置于质容器后直接投人电弧炉中将其熔化。其中可燃性废物能迅速而有效燃烧;玻璃等不可燃物形成残渣浮在钢水表面;而针头、器械等金属废物与电弧炉中其他金属一起熔化成钢水。电弧炉技术最早在日本被用于处理医疗废物。

3.6其他处理技术

(1) 填埋处理

填埋处理医疗废物需经过科学的选址,并用粘土、土工布与高密度聚乙烯等材料铺设防渗衬层,还必须设置填埋气的收集和输出管道。采用填埋处理法必须非常慎重,一定按有关规定对医疗废物进行严格的预处理,很多国家包括欧盟已经明令禁止将医疗废物直接进人填埋场填埋。

(2)热解技术

热解技术的原理是将医疗废物在高温缺氧条件下热解产生可燃性气体;然后热解气在二燃室很高温度下燃尽,并最终将医疗废物转变成高温烟气和中性灰渣。热解产生的气体中主要含有H2、CH4、CO、CO2以及其它烃类和挥发性有机物。

(3) 辐照技术

辐照处理系统是利用了电子束所具有的杀灭微生物和广泛的杀菌作用。电离辐射源(如Co60 )激发出来的电子与处理对象分子结构中的电子发生相互作用,所积累的能量可以破坏有机化合物的化学键从而将微生物加以裂解破坏。但是辐照技术不能用来处理放射性物质,还需要加强对操作员的防护。

(4)液态合金处理技术

该技术是将Sn、Bi等特殊的低熔点合金加热至400℃左右,使合金成为液态,然后将医疗废物投人液态金属中,在杀死细菌和病毒的同时可以实现水分的蒸发,而挥发出来的气体被加热至800℃,将其中挥发性有机物完全燃烧后排出烟气。

【结束语】

各种医疗废物处理技术都有一定的适用范围和限制条件,其中焚烧处理技术由于无害化处理效果好、减容减重明显,是目前较为可行的方法,但是焚烧需采用适宜的炉型并配备先进的烟气净化装置;其他新技术的推广应用,还有待进一步的深人研究和市场的检验。

医疗废物的利用与我们的生活息息相关,尤其是据我了解金翰林7栋楼下的诊所都是直接堆放在一间杂物房里。我们必须利用我们所学的知识正确的认识医疗废物处理技术,打造我们更完美的生活。

 

【参考文献】

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