CN102727924B - 一种利用辐照技术处理医疗废物的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种利用辐照技术处理医疗废物的方法。首先将医疗废物放置在硬板的上层位置，通过电子束以不同的辐照剂量对所述医疗废物进行辐照灭菌处理，使所述医疗废物不再具有感染性；并在相同辐照剂量的照射下，获取所述医疗废物在不同深度处吸收辐照剂量的分布规律，计算得出平均吸收辐照剂量与医疗废物传送速度的关系，从而得出电子辐照加速器的处理能力。通过该方法，使得在处理过程中不产生任何的废液、VOCs、重金属等有害物质的排放，不需要打开医疗废物的包装袋，排除了泄漏致病微生物的可能，且该方法是一种非常环保的无害的绿色处理技术，没有二次排放的问题。
Description
技术领域
本发明涉及辐照降解技术领域，尤其涉及一种利用辐照技术处理医疗废物的方法。
背景技术
目前，医疗废物作为一种特殊的污染物，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，不适当的处置医疗废物将会对人体健康和环境产生负面影响。医疗废物的最主要的危险废物特性是感染性，为了消除医疗废物的感染性，以保护环境和保护人体健康，多年以来国际上通常采用焚烧的方法进行处置。但是，医疗废物焚烧过程中容易产生二噁英和重金属等污染物，其中二噁英被称为“地球上毒性最强的毒物”。
现有技术方案在处理医疗废物时，所采用的方案一般有焚烧技术、高温蒸汽处理技术、高温蒸汽微波处理技术和医疗废物尾气化学处理技术，但焚烧过程中会产生二噁英（PCDD/Fs）、重金属、酸性气体、颗粒物以及其它有毒有害物质，尾气处理耗费巨大，易造成二次污染，设备复杂，处理费用较高；高温蒸汽灭菌法会造成废液、挥发性有机物（VOCs）、重金属等有害物质的二次排放，处理过程中需要打开废物的包装袋，增加了泄漏致病微生物的可能性；微波消毒法中消毒效果会受到医疗废物性质、含水率、温度、废物量、协同剂等多种因素的影响，而且微波的热效应会使药物性废物和化学性废物产生不同的化学变化，释放复杂的有毒有害物质。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用辐照技术处理医疗废物的方法，使得在处理过程中不产生任何的废液、VOCs、重金属等有害物质的排放，不需要打开医疗废物的包装袋，排除了泄漏致病微生物的可能，且该方法是一种非常环保的无害的绿色处理技术，没有二次排放的问题。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的，一种利用辐照技术处理医疗废物的方法，包括：
将医疗废物放置在硬板的上层位置，通过电子束以不同的辐照剂量对所述医疗废物进行辐照灭菌处理；
并在相同辐照剂量的照射下，获取所述医疗废物在不同深度处吸收辐照剂量的分布规律，计算得出平均吸收辐照剂量与医疗废物传送速度的关系，并存入电脑。
所述不同的辐照剂量，具体包括：
采用5千戈瑞，10千戈瑞，15千戈瑞，20千戈瑞，25千戈瑞，30千戈瑞的辐照剂量。
所述在相同辐照剂量的照射下，获取所述医疗废物在不同深度处吸收辐照剂量的分布规律，具体包括：
在所述医疗废物的硬板中间位置，采用电子束以5千戈瑞，10千戈瑞，15千戈瑞，20千戈瑞，25千戈瑞，30千戈瑞的辐照剂量进行辐照照射处理；
当表层吸收剂量为5千戈瑞时，所述医疗废物在电子束辐照下的吸收剂量随深度变化先增加后减小，且在16厘米的深度下达到最大为13千戈瑞。
由上述本发明提供的技术方案可以看出，首先将医疗废物放置在硬板的上层位置，通过电子束以不同的辐照剂量对所述医疗废物进行辐照灭菌处理，使所述医疗废物不再具有感染性；并在相同辐照剂量的照射下，获取所述医疗废物在不同深度处吸收辐照剂量的分布规律，计算得出平均吸收辐照剂量与医疗废物传送速度的关系，从而得出电子辐照加速器的处理能力。通过该方法，使得在处理过程中不产生任何的废液、VOCs、重金属等有害物质的排放，不需要打开医疗废物的包装袋，排除了泄漏致病微生物的可能，且该方法是一种非常环保的无害的绿色处理技术，没有二次排放的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。
图1为本发明实施例提供的利用辐照技术处理医疗废物的方法流程示意图；
图2为本发明实施例所提供的平均吸收剂量与产品传送速度的关系示意图。
具体实施方式
下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。
由于医疗废物的危害主要表现为感染致病性，故基于这点，将辐照电子束作用于医疗废物的时候，电子束可注入医疗废物的微生物体内，导致致病微生物细胞壁破裂，破坏DNA和其它生物大分子，致使蛋白质和生物酶等生物大分子变性，致使致病微生物死亡。当辐照电子束作用于医疗废物中的残留金属的时候，会产生X射线，这些X射线同样会作用于生物体内的大分子而导致化学键的断裂及分子变性分解而致使致病微生物死亡；另外，辐照电子束作用于空气中的氧气时，会生成具有氧化作用的臭氧，臭氧本身具有消毒灭菌和清除异味的功能。总之，利用该辐照电子束的高能电子、自由基和臭氧以及产生的X射线均可杀死病毒、细菌、真菌、病原体、孢子和其它的致病微生物，同时通过产生的臭氧可将异味除去，从而使医疗废物无害化，达到安全处置的目的。
下面将结合附图对本发明实施例作进一步地详细描述，如图1所示为本发明实施例提供的利用辐照技术处理医疗废物的方法流程示意图，所述方法包括：
步骤11：将医疗废物放置在硬板的上层位置，通过电子束以不同的辐照剂量对所述医疗废物进行辐照灭菌处理。
在该步骤中，将医疗废物放置在硬板的上层位置，通过电子束以不同的辐照剂量对所述医疗废物进行辐照灭菌处理，使所述医疗废物不再具有感染性；
所述不同的辐照剂量，具体包括：以5千戈瑞（KGy），10KGy，15KGy，20KGy，25KGy，30KGy的辐照剂量。
步骤12：在相同辐照剂量的照射下，获取所述医疗废物在不同深度处吸收辐照剂量的分布规律。
在该步骤中，在所述医疗废物的硬板中间位置，采用电子束分别以5KGy，10KGy，15KGy，20KGy，25KGy，30KGy的辐照剂量进行辐照照射处理；
当表层吸收剂量为5KGy时，所述医疗废物在电子束辐照下的吸收剂量随深度变化先增加后减小，且在16厘米的深度下达到最大为13KGy。
另外，不管是在医疗废物的表层还是内部，在5kGy的计量下足以使得医疗废物达到无菌状态；当表层剂量为5kGy时，在设置的5个深度下，细菌活体计数均为0，说明电子束很顺利穿透32cm厚度的医疗废物，当表层达到无菌水平时，医疗废物的各个深度同样能够保证灭菌效果。
步骤13：计算得出平均吸收辐照剂量与医疗废物传送速度的关系，并存入电脑，实现自动控制。
在该步骤中，具体可以根据平均吸收剂量公式D=2 F(R)E I1 F1 Δt/(W v dρ)，计算平均吸收辐照剂量与医疗废物传送速度的关系，如图2所示为根据上述公式所得到的平均吸收剂量与产品传送速度的关系示意图。
其中：D—产品包装箱的平均吸收剂量，（kGy）；
F(R)—厚度为R的样品吸收入射能量的分额，它包括几何及能量吸收2部分；
E—电子束的能量，（MeV）
I1—电子束的脉冲流强，（uA）
F1—电子束脉冲频率，（Hz）
Δt—电子束脉冲宽度，（s）
W—产品辐照箱的宽度（沿扫描方向），（cm）
d—产品辐照箱的深度（沿电子束出射方向），（cm）
ρ—产品辐照箱的平均密度，（cm）
v—产品的传送速度，（cm/s）
上述公式中的系数2，表示在束斑往复扫描的一个周期中，被辐照2次。
举例来说，以中国科学院高能物理研究所10MeV/15kW加速器的参数为例，可以计算出平均吸收剂量与产品传送速度的关系，如图2所示.。并还可以将上述得到的经过实践修正过的“剂量-速度”关系曲线存入电脑，进一步实现自动控制。
另外，在具体实现过程中，电子辐照加速器的电子束扫描盒长度取1.0-1.2米，窗距30-40厘米时，有较高的几何接受效率（88%）和80cm以上的扫描宽度，能满足一般辐照包装箱宽度的要求。按照25kGy的最高剂量，一台10MeV，10kW功率加速器日处理废物的能力高达21t/d，远高于一般的高温蒸汽处置技术，由此可以看出，10MeV的直线加速器具备很高的处理效率。
利用电子束辐照杀灭医疗废物中的致病微生物，是医疗废物辐照处置过程的主要环节，但在实际应用中，辐照技术不会改变废物的物理形态，医疗废物需要在辐照以后，辅以对医疗废物进行破碎毁形的措施，以及为减少辐照处置后医疗废物外运的成本，通常还辅以压缩措施。先进行电子束辐照处置，后破碎毁形与先破碎毁形，后辐照处置相比的优势在于：辐照处置后的医疗废物满足较高程度的卫生标准，可降低后续破碎工段的操作风险，如：破碎过程中不会产生带菌的粉尘，工人在破碎设备检修期间不存在因残存于破碎设备内的病菌而感染致病的问题，破碎设备通常不需要额外的化学消毒措施。
综上所述，电子束辐照技术在医疗废物的非焚烧处理方面具有光明前景。利用电子束辐照处理过程中不会产生任何的废液、VOCs、重金属等有害物质的排放，不需要打开废物的包装袋，排除了泄漏致病微生物的可能，且辐照技术是一种非常环保的无害的绿色处理技术，没有二次排放问题。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。
Claims (1)
1.一种利用辐照技术处理医疗废物的方法，其特征在于，包括：
将医疗废物放置在硬板的上层位置，通过电子束以不同的辐照剂量对所述医疗废物进行辐照灭菌处理；
并在相同辐照剂量的照射下，获取所述医疗废物在不同深度处吸收辐照剂量的分布规律，计算得出平均吸收辐照剂量与医疗废物传送速度的关系，并存入电脑；
其中，所述在相同辐照剂量的照射下，获取所述医疗废物在不同深度处吸收辐照剂量的分布规律，具体包括：
在所述医疗废物的硬板中间位置，采用电子束以5千戈瑞，10千戈瑞，15千戈瑞，20千戈瑞，25千戈瑞，30千戈瑞的辐照剂量进行辐照照射处理；
当表层吸收剂量为5千戈瑞时，所述医疗废物在电子束辐照下的吸收剂量随深度变化先增加后减小，且在16厘米的深度下达到最大为13千戈瑞。
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