目前，医疗废物的处理方法主要包括卫生填埋法、高温焚烧法、压力蒸汽灭菌法、化学消毒法、电磁波灭菌法、热解法、等离子体法等,其处理工艺的影响参数不同也各具优缺点。
本文通过综合比较分析焚烧处理、压力蒸汽灭菌处理、化学处理、微波处理、等离子处理等医疗废物处理方法的技术影响参数及优缺点,重点指出高温热解焚烧处理技术具有减量化、无害化、资源化的比较优势,这是目前国内的医疗废物处理研发的方向 。
卫生填埋法
卫生填埋法是医疗废物的最终处置方法,其原理是将垃圾埋入地下,通过微生物长期的分解作用, 使之分解为无害的物质。医疗废物的填埋系统如果没有防渗措施，各种有毒物质、病原体、放射性物质等会随雨水渗入土壤, 有害物质会通过食物链进入人体,危及人类健康。因此,卫生填埋场需经过科学的选址,并用粘土、高密度聚乙烯等材料铺设防渗层, 还必须设置填埋气的收集和输出管道,所以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。
影响参数
影响参数
采用填埋处理法应根据医疗垃圾特性,选择地质条件符合要求的场地,结合土壤和气候,采用相适应的土木技术, 确定场地建设规模。
优缺点
优缺点
填埋处理方法的优点是工艺较简单,投资少,可处理大量的医疗废物。主要缺点是填埋前需消毒, 废物减容少,填埋场建设投资大, 需占用大量土地, 产生甲烷、氨气、硫化氢气体、氮气、一氧化碳等大量有害气体,同时也产生氧气和氢气和挥发性有机物, 需对土壤和地下水进行长期监测。
高温焚烧法
技术特点
技术特点
医疗废物主要由有机碳氢化合物组成,含有较多的可燃成分,具有很高的热值,采用焚烧处理方式具有完全的可行性。焚烧处理是一个深度氧化的化学过程,在高温火焰的作用下,焚烧设备内的医疗废物经过烘干、引燃、焚烧三个阶段将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可以被有效破坏。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, 足够的气体停留时间等条件，同时需要对最终排放的烟气和残渣进行无害化处置。
影响参数
影响参数
选择焚烧设备必须具有适合的湍流和混合度,保持废物中是当代含水率,燃烧室装填情况、温度和停留时间、维护和检修都是重要的焚烧参数。
优缺点
优缺点
焚烧处理技术主要优点是体积和重量显著减少,废物毁形明显;适合于所有类型医疗废物及大规模应用;运行稳定,消毒灭菌及污染物去除效果好;潜在热能可回收利用;技术比较成熟。缺点主要表现在成本高,空气污染严重,易产生二恶英、多环芳香族化合物、多氯联苯等剧毒物及氯化氢、氟化氢和二氧化硫等有害气体,需要配置完善的尾气净化系统;底渣和飞灰具有危害性。
压力蒸汽灭菌法
技术原理和特点
技术原理和特点
压力蒸汽灭菌处理方法的原理是经过分拣和破碎后的医疗废物在100kPa ,121℃的工艺条件下运行 20min以上，压力蒸汽穿透物体内部, 使微生物的蛋白质凝固变性而被杀死; 处理后的医疗废物送往卫生填埋场或进行焚烧处理。这种方法也适用于受污染的工作服、注射器、敷料、微生物培养基等的消毒, 但是不适宜处理病理性垃圾, 如人体组织和动物尸体等, 对药物和化学垃圾的处理效率也不高。
影响参数
影响参数
压力蒸汽灭菌处理主要技术参数是温度、蒸汽质量和作用时间,废物进料尺寸会影响蒸汽穿透性, 处理周期时间影响灭菌的彻底性, 容器内空气去除不彻底可影响灭菌器内温度。
优缺点
优缺点
压力蒸汽灭菌技术相比之下具有投资低、操作费用低,易于检测,残留物危险性较低,消毒效果好, 适宜的处理范围较广等优点。主要缺点是体积和外观基本没有改变;可能有空气污染物排放,易产生臭气,不能处理甲醛、苯酚及汞等物质。
化学消毒法
技术特点
技术特点
化学消毒法的实质就是将破碎后的医疗废物与一定浓度的消毒剂 ( 次氯酸钠、过氧乙酸、戊二醛、臭氧等) 混合作用, 并保证其与消毒药剂有足够的接触面积和时间，有机物在消毒过程中被分解、微生物被杀灭。消毒药剂与医疗废物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, 保证消毒剂能够将其穿透。化学消毒法适合处理液体医疗废物和病理方面的垃圾, 最近也在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。
影响参数
影响参数
决定化学消毒法效果的因素主要有消毒剂浓度和作用温度, 根据废物性质选择具有相应pH值的消毒剂, 废物和药剂接触混合时间、流体的再循环等也是重要因素。
优缺点
优缺点
化学消毒法的优点是工艺设备和操作简单方便;除臭效果好;消毒过程迅速一次性投资少,运行费用低。对于干式处理,废物的减容率高、不会产生废液或废水及废气。缺点是干式废物对破碎系统要求较高,对操作过程的 pH值监测(自动化水平) 要求很高。湿式废物处理过程会有废液和废气生成,大多数消毒液对人体有害。不适用于处理化学疗法废弃物、放射性废弃物、挥发和半挥发有机化合物。
电磁波灭菌法
技术原理
技术原理
电磁波灭菌法包括微波和无线电波两种方法。微波灭菌法使用 2450 MHz 的高频电磁波,而无线电波灭菌法则使用10MHz的低频电磁波, 其穿透力比微波更强。电磁波灭菌法的原理是其具有可被水、脂肪、蛋白质吸收的特点,利用微生物细胞选择性吸收能量的特性,将其置于电磁波高频振荡的能量场中,使微生物的液体分子按外加电场的频率振动, 这种振动使细胞膜内的能量迅速增加, 产生高温,最终导致细胞的死亡,以此杀死医疗废物中的病原体。经电磁波处理后的医疗废物可以作为生活垃圾进行卫生填埋。电磁波灭菌法在美国、澳大利亚、德国和菲律宾都有应用实例。
影响参数
影响参数
无论是微波还是无线电波,决定杀菌效果的因素是输出功率和实际场强,还要根据废物特性, 废物含水率对微波处理影响明显, 暴露持续时间和废物混合范围也有一定影响。
优缺点
优缺点
电磁波灭菌处理法优点体现在体积显著减少, 垃圾毁形效果好; 系统完全封闭, 环境污染很小; 完全自动化, 易于操作。缺点是建设和运行成本不低; 处理后减重效果不好, 会有臭味, 不适合血液和危险化学物质的处理。
等离子体法
技术原理和特点
技术原理和特点
等离子体法是美国在20世纪90年代开始研发用以处理危险废物的新技术。用于废弃物处理的等离子体是一种惰性气体经过电离形成的气体云, 通常称为物质的第4种状态。等离子体体系中含大量正负带电粒子和中性粒子组成。在等离子体系统中, 通入电流使惰性气体, 通过施加能量使气体发生电离, 产生辉光放电, 在1/1000秒内即可达到1200～3000 ℃的高温, 从而使有机废物迅速脱水、热解、缓解, 产生以氢气、一氧化碳和烷烃类等混合可燃气体, 再经过二次燃烧, 得以破坏垃圾中潜在的病原微生物。等离子体技术可以将医疗废物变成玻璃状固体或炉渣, 产物可直接进行最终填埋处置。
影响参数
影响参数
决定等离子体作用的主要因素是设备功率和所能提供的能量, 输出能量越高、产生的温度转换越快，另外必须满足规定的处理时间周期, 废物特性对电磁波作用有影响。
优缺点
优缺点
等离子体处理技术的优点是低渗出、高减容、高强度, 处置效率高, 可处理任何形式医疗废物, 无有害物质排放, 潜在热能可回收利用。缺点是建设和运行成本很高; 系统的稳定性易受影响; 可靠性有待验证与提高。
干热粉碎灭菌法
技术原理
技术原理
干热灭菌是指将物品置于干热灭菌柜、隧道灭菌器等设备中, 利用干热空气达到杀灭微生物。目前主要采用远红外线干热消毒设备, 处理医疗废弃物最好采用密封式干热炉,利用高温加热处理某些特殊医疗废弃物。干热灭菌时, 被灭菌物品应有适当的装载方式, 不能排列过密, 以保证灭菌的有效性和均一性。
影响参数
影响参数
干热处理法主要杀菌因子为高温, 维持足够的作用时间即可达到灭菌要求; 废物特性应符合干热处理要求。
优缺点
优缺点
干热灭菌主要优点是杀菌效果可靠, 建设和运行成本低, 处理后的垃圾可进行填埋处理或综合利用, 处理过程不采用消毒剂。缺点是需进行破碎化等预处理, 热传导速度慢; 可能有空气污染物排放, 易产生臭气。
高温热解焚烧法
技术原理
技术原理
高温热解法的原理是将医疗废物有机成分在无氧或贫氧的条件下加热到 600 ～ 900℃, 用热能使化合物的化合键断裂, 使大分子量的有机物转变为可燃性气体、液体燃料和焦炭的过程。热解产生的气体中主要含有氢气、甲烷、一氧化碳、二氧化碳以及其它烃类和挥发性有机物。
影响参数
影响参数
高温热解法主要作用因子是温度和反应时间, 保持废物一定湿度和物料尺寸对处理效率有影响, 物料分子结构特性决定热解方式 。
优点
优点
1）处理彻底
医疗废物高温热解焚烧法所焚烧的是裂解气与裂解焦, 裂解气中的可燃气体作为热解焚烧的燃料,其运行成本大大低于常规焚烧法。另外, 热解焚烧法所需的空气系数较小, 产生的烟气量明显减少, 所需的烟气净化装置较小, 因此总体费用比常规焚烧法小。
2）产生有害物质少
传统的焚烧处理法中, 由于是富氧燃烧, 在这种条件下很容易产生二恶英。热解法是在缺氧和除去氯等酸性气体条件下进行, 降低了二恶英的生成, 所以热解焚烧法比传统焚烧法的二恶英生成量大为减少。
3）适用范围广
高温热解法医疗废物不需要预处理,不需要分类, 直接投入炉内进行处理即可, 因此对处理的废物无明显选择性。
来源：中国消毒学杂志
作者：黄正文，四川大学建筑与环境学院；
张 斌，西华师范大学国土资源学院、成都大学城乡建设学院；
艾南山，四川大学建筑与环境学院；
余 波，西华师范大学国土资源学院；
筑医台编辑出品
更多干货
小贴士
意犹未尽？在后台回复数字“ 5”获取更多干货
指尖体验：在后台回复“ APP”下载筑医台客户端 返回搜狐，查看更多
责任编辑：