CN1788800A - 医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法及其装置。处置方法包括对破碎后的医疗废物进行高温蒸汽处理，处理后的废物再进行尾气净化处理。安全处置设备，包含进料装置、密闭自动破碎装置、高温灭菌室、尾气净化装置，并依次顺序连接。本发明从确保医疗废物高温蒸汽的处置效果角度出发，同时兼顾处置费用的经济性，以耐热性很强的嗜热性脂肪杆菌芽孢作为指示菌种，能够达到杀菌率不小于99.999％的要求。

Description

医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法和装置

技术领域

本发明涉及一种废物处理方法和装置，特别是，一种医疗废物的处置方法和装置。

技术背景

医疗废物含有诸多有害病原体，其病毒、病菌往往是疾病传播的源头，因此，如果医疗废物处置不当就可能会造成疾病传播。近年来，政府越来越重视医疗废物的安全处置，国务院于2003年颁布了《医疗废物管理条例》，同年卫生部颁布了《医疗卫生机构医疗废物管理办法》，国家环境保护总局颁布了《医疗废物集中处置技术规范》，所颁布的法令、法规或规范对医疗废物的分类、定义、收集、运输、贮存、处置及监管作了严格的规定，以加强对医疗废物的处置管理。从目前国外处置医疗废物的技术来看，主要有焚烧技术和非焚烧技术(主要包括化学处理、微波灭菌等)两大类。依据这两类技术在国外的实际应用和国内出台的有关环境保护规划与医疗废物处置设施专项规划，焚烧技术主要适用于大规模医疗废物集中处置，非焚烧技术较为适用于规模相对较小的医疗废物集中处置。针对医疗废物焚烧技术，国家环保总局已出台了《医疗废物集中焚烧处置工程建设技术规范》作为采用焚烧类技术处置医疗废物工程建设的规范性文件，但在非焚烧技术处置医疗废物中，尚没有成熟的技术。

发明内容

本发明的目的在于提供一种医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法和装置。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：

医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法，包括以下步骤：对破碎后的医疗废物进行高温蒸汽处理，处理后的废物再进行尾气净化处理。进行高温蒸汽处理时，灭菌温度为134±3℃，灭菌时间不少于45分钟。优选灭菌温度为134℃。高温蒸汽处理前，以预真空方式抽真空，真空度不低于0.095MPa；或以脉动真空方式抽真空，空气抽除率高于93％。优选脉动真空方式抽真空。

医疗废物的高温蒸汽集中安全处置设备，包含：进料装置、密闭自动破碎装置、高温灭菌室、尾气净化装置，并依次顺序以管道连接。

所述的尾气净化装置是过滤装置和活性炭吸附装置。

还可根据实际VOC的产生情况，在尾气净化装置中设置VOC化学氧化装置。

尾气净化装置还可以包括除臭装置，采取喷药剂进行除臭处理。

所述的高温蒸汽为温度不低于100℃的饱和水蒸汽。

所述的灭菌温度是指灭菌室达到灭菌目的所需的稳定温度。

所述的灭菌时间是指灭菌室内升温达到指定灭菌温度后，医疗废物在灭菌室内的持续停留时间，不包括升温时间和干燥时间。

所述的预真空是指在医疗废物高温蒸汽处置设备对医疗废物进行灭菌前利用抽真空装置将灭菌室一次抽至某一负压值的抽真空过程。

所述的脉动真空是指在医疗废物高温蒸汽处置设备对医疗废物进行灭菌前利用抽真空装置将灭菌室抽至某一负压值，再充入高温蒸汽至某一正压值，该过程进行两次以上为脉动真空。

医疗废物的危害主要表现为感染致病性，基于这点，将医疗废物暴露于134±3℃的水蒸汽氛围中并停留不少于45分钟，在这期间利用水蒸汽释放出的潜热，可使医疗废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，从而使医疗废物无害化，达到安全处置的目的。

医疗废物的危害主要表现为感染致病性，基于这点，将医疗废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，从而使医疗废物无害化，达到安全处置的目的。

从原理上来看，医疗废物高温蒸汽处置设备作用原理与医用蒸汽灭菌设备作用原理基本相同，但一方面，由于处置对象的不同，医用蒸汽灭菌设备在蒸汽品质、设备控制精度、灭菌效果保证等方面的要求要严于医疗废物高温蒸汽处置设备，如果要求医疗废物高温蒸汽处置设备达到医用蒸汽灭菌设备相应的技术等级，在经济上不可取，本发明在规定灭菌效果、压力型设备抽真空程度、灭菌温度时考虑上述因素；另一方面，鉴于医疗废物成分的复杂性，医疗废物高温蒸汽处置过程中会有废液、挥发性有机物、重金属等有害物质向环境排放，所以医疗废物高温蒸汽处置除需要考虑医疗废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，基于这点，本发明对医疗废物处置过程中的尾气排放进行了规定，而不单纯局限于医疗废物处置本身。

人们对微生物死亡的动力学研究表明，其死亡过程属一级反应过程，在一定温度下存在下列关系：

        logNt＝logN₀-kt/2.303

式中N₀为原始微生物量，Nt为t时残存的微生物量。K为速度常数，其数值与微生物种类、所处环境等因素有关。

综上所述，我们可以初步得到如下结论，对于同一种微生物来说，在相同介质环境下，灭菌温度越高，微生物死亡的时间就越短，即所需的灭菌时间就越短，灭菌效率就相应越高。但对于灭菌处置对象是医疗废物的情况来说，并不是灭菌温度越高越有利，原因如下：

a.进入灭菌室的医疗废物一般都是成袋的密封包装物，要想达到较好的灭菌效果，就必须把包装袋内的气体干净，以免产生“冷岛效应”影响蒸汽传热效率。国外有关处置单位的运行经验表明，如果灭菌室温度高于138度，会使包装袋过于收缩，袋内的渗滤液和气体难以排出，严重影响灭菌效果。如果在蒸汽灭菌前有预粉碎措施破坏包装，则不存在包装袋收缩后气体难以排出的问题，但我们一般不建议压力型蒸汽处置设备在蒸汽灭菌前对医疗废物采取预粉碎措施，因为在医疗废物没有经过灭菌的情况下，预粉碎所产生的带菌粉尘具有高度危险性。

b.医疗废物中高燃值物质成分主要以一次性注射器、输液管和血带等为主，其主要原材料为无毒聚氯乙烯，是一种热敏性材料。有关资料显示，当温度高于100度时，PVC开始分解出少量氯化氢气体；温度高于140度时，PVC分解氯化氢气体速度会加快，分解出的氯化氢会对PVC分解起自动催化作用，促使其进一步分解。为了避免产生大量氯化氢气体，高温灭菌室内的灭菌温度不应高于140度。

c.如果灭菌温度设定越高相应的设备技术要求就越高，设备投资就会越高，处置费用也会增加。

综上所述，高温灭菌室灭菌温度最高不应超过138度，此外，灭菌室内的温度很难做到均一，实际的温度场为温度分布不均一的梯度场，当灭菌室内传感器测点温度为138度时，某些空间位置的温度很可能就高于140度，所以不宜直接将灭菌温度设定为138度。本发明从保证生物灭活效果的前提出发，同时考虑处置运行费用的经济性，并参考国外相关标准灭菌温度设定情况，将灭菌温度设定为134度，并要求处置设备灭菌室温度波动幅度不大于3度。

饱和水蒸气温度为134度时，对应的饱和蒸汽绝对压力为304.07KPa，相应表压为202.745KPa，虽然本专利要求灭菌处置前灭菌室应进行抽真空，但抽真空程度越高，设备技术等级就越高，相应设备投资就越高，考虑到处置对象为医疗废物，而非人体直接接触的物品，处置设备技术等级不必像医用蒸汽灭菌设备所要求的技术等级那样严格，所以对处置设备抽真空程度要求并不像对医用灭菌设备所要求的抽真空程度那么高，本发明规定灭菌室压力时，在确保处置效果的前提下，允许灭菌室抽真空程度最低不低于93％，则当灭菌室内灭菌温度达到134度时，灭菌室内气体压力应为202.745+7.093＝209.838KPa，本发明最终规定灭菌温度达到134度时，灭菌室内气体压力不应小于210KPa。

134度的灭菌温度下，要达到灭菌效果通常所需时间不超过20分钟，考虑到处置设备处理能力较大时，灭菌室装载量较大，蒸汽穿透到医疗废物包装物内部时间较长，应适当延长灭菌时间，同时参考其它国家或地区相关标准中较为严格的参数规定，本发明规定134度的灭菌温度下灭菌时间应不少于45分钟。

关于抽真空程度

对于压力型处置设备来说，本发明要求在灭菌前对灭菌室进行抽真空，并依据抽真空方式的不同，对抽真空程度分别进行了规定。

(1)预真空方式。本发明规定预真空方式抽真空所达的真空度不应低于0.095MPa，即抽真空后允许灭菌室有分压为6.325KPa的空气残留，抽真空程度约为1-6.325/101.325×100％＝93.76％，满足前节所述的允许灭菌室抽真空程度最低不低于93％的要求。当灭菌室真空度满足不低于95KPa的要求后，并在灭菌室内气体压力达到本发明所要求的不小于210KPa时，灭菌室内气体中饱和水蒸汽分压将不小于210-(101.325-95)＝203.675KPa，此饱和蒸汽压力对应的饱和水蒸汽温度约为134.1度，满足发明所规定的灭菌温度不小于134度的要求。

(2)脉动真空方式。脉动真空后的真空度取决于抽真空装置的抽吸功率和脉动次数，本发明不对抽真空装置的抽吸功率和脉动次数作强制性规定，但规定脉动真空完成后灭菌室内残留空气量不得超过原来的7％，即空气抽除率大于93％。当脉动真空后灭菌室内残留空气量不得超过原来的7％，即空气抽除率大于93％。当脉动真空后灭菌室内空气抽除率达到93％后，并在灭菌室内气体压力达到本发明要求的不低于210KPa时，灭菌室内气体中的饱和水蒸汽分压将不低于210-7.093＝202.907KPa，此分压对应的饱和水蒸气温度为134.1度，满足发明所规定的灭菌温度不小于134度的要求。

综上所述，在压力型处置设备抽真空按照本发明所规定的抽真空程度进行后，能够使灭菌温度满足不低于134度的要求。

高温蒸汽处理过程中，可能会有一定量的挥发性有机气体，汞蒸汽等产生，并且气体中可能会含有活的微生物或灭活的微生物，为减少这些气体对周围环境的危害和降低操作工人的劳动风险，本发明所述的处置设备必须配备有尾气净化装置，优选地，本发明配备过滤装置和活性炭吸附装置。如果所处地区医疗废物成分会导致大量VOC产生，建议考虑增设VOC化学氧化装置，同时为改善操作环境，本发明采取喷药剂进行除臭处理或设置脱臭装置。

据有关资料显示，繁殖型细菌很少有小于1um者，芽胞大小约为0.5μm或更小，为滤除气体中的微生物，所选择的过滤材料应能过滤掉0.5μm大小以上的微生物，参考国外有关标准规定，本发明要求过滤材料的过滤尺度不得大于0.2μm，过滤效率不应小于99.999％。同时，考虑过滤气体温度较高，本发明要求过滤材料耐温不应低于140度。

本发明所述的高温蒸汽灭菌技术适用于处置《医疗废物分类目录》中的感染性废物和损伤性废物。《医疗废物分类目录》将医疗废物分为大五类，包括感染性废物、损伤性废物、病理性废物、药物性废物和化学性废物，其中感染性废物、损伤性废物和病理性废物的危害主要表现为感染致病性，药物性废物和化学性废物的危害主要表现为化学毒性，从高温蒸汽处理医疗废物的原理来看，医疗废物高温蒸汽处置技术能够消除医疗废物的感染致病性，不能够消除医疗废物的化学毒性，因此，从处置原理角度出发，其适用于处置感染性废物、损伤性废物和病理性废物，不适用于处置药物性废物和化学性废物。由于药物性废物和化学性废物中可能含有细胞毒素、致癌物质等化学物质，因而，如果对药物性废物和化学性废物采用高温蒸汽处置，其所含的有害化学物质会在高温蒸汽氛围作用下挥发到大气中，危害环境和操作工人的健康。如果感染性废物和损伤性废物中汞及挥发性有机物含量较高，本发明也不建议对其进行高温蒸汽处置。此外，从伦理角度来看，无论是国外还是国内一般不对病理性废物采用高温蒸汽处置。因此本发明规定医疗废物高温蒸汽处置技术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、药物性废物、化学性废物、汞和挥发性有机物含量较高的医疗废物。

经高温蒸汽处置并且达到所规定的处置效果后的医疗废物，其有害性基本消除，可以作为普通的生活垃圾进行卫生填埋或焚烧，具体处置方式应依据当地有关规定执行。

本发明从确保医疗废物高温蒸汽的处置效果角度出发，同时兼顾处置费用的经济性，以耐热性很强的嗜热性脂肪杆菌芽孢作为指示菌种，能够达到杀菌率不小于99.999％的要求。

附图说明

图1为本发明所述的医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法的示意图。

图2为本发明所述的医疗废物的高温蒸汽集中安全处置装置的示意图。

具体实施方式

实施例1

如图1所示，含有高燃值物质的感染性医疗废物通过自动进料装置进入后，进行自动密闭破碎。通过自动密闭分选，分离出废物中的高燃值物质。高燃值物质通过焚烧，可以产生一部分热量，供高温蒸汽使用。而通过自动密闭分选后，分离出的医疗废物在高温蒸汽下进行灭菌处理。处理后的废物再进行尾气净化处理，最后填埋。

进行高温蒸汽处理时，灭菌温度为134℃。高温蒸汽处理前，以预真空方式抽真空，真空度为0.095MPa。

分选和破碎严格在密闭条件下进行，防止高度危险性的带菌粉尘溢出。

以耐热性很强的嗜热性脂肪杆菌芽孢作为指示菌种，能够达到杀菌率为99.9999％的要求。

实施例2

如图1所示，含有高燃值物质的感染性医疗废物通过自动进料装置进入后，进行自动密闭破碎。通过自动密闭分选，分离出废物中的高燃值物质。高燃值物质通过焚烧，可以产生一部分热量，供高温蒸汽使用。而通过自动密闭分选后，分离出的医疗废物在高温蒸汽下进行灭菌处理。处理后的废物再进行尾气净化处理，最后填埋。

进行高温蒸汽处理时，灭菌温度为134℃。与实施例1不同的是，本实施例以脉动真空方式抽真空，空气抽除率高于93％。

以耐热性很强的嗜热性脂肪杆菌芽孢作为指示菌种，能够达到杀菌率为99.9999％的要求。

实施例3

如图2所示，医疗废物的高温蒸汽集中安全处置设备包含：进料装置、密闭自动破碎装置、高温灭菌室、尾气净化装置，并依次顺序以管道连接。

废物通过进料装置，在密闭自动破碎装置中进行破碎处理，然后进入高混灭菌室进行高温蒸汽处理。为了防治二次污染，本发明的设备配备有尾气过滤器。由于医疗废物会导致大量VOC产生，还在尾气过滤器后设有VOC化学氧化装置；最后还设置了脱臭装置，可以改善操作环境。

以上对本发明所提供的医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (9)

1.一种医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法，其特征在于，包括以下步骤：对破碎后的医疗废物进行高温蒸汽处理，处理后的废物再进行尾气净化处理。

2.根据权利要求1所述的医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法，其特征在于，进行高温蒸汽处理时，灭菌温度为134±3℃，灭菌时间不少于45分钟。

3.根据权利要求1所述的医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法，其特征在于，进行高温蒸汽处理时，灭菌温度为134℃。

4.根据权利要求1所述的医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法，其特征在于，高温蒸汽处理前，以预真空方式抽真空，真空度不低于0.095MPa。

5.根据权利要求1所述的医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法，其特征在于，高温蒸汽处理前，以脉动真空方式抽真空，空气抽除率高于93％。

6.如权利要求1所述的医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法所用设备，其特征在于，包含：进料装置、密闭自动破碎装置、高温灭菌室、尾气净化装置，并依次顺序以管道连接。

7.如权利要求6所述的医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法所用设备，其特征在于，所述的尾气净化装置是过滤装置和活性炭吸附装置。

8.如权利要求6所述的医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法所用设备，其特征在于，尾气净化装置还包括VOC化学氧化装置。

9.如权利要求6所述的医疗废物的高温蒸汽集中安全处置方法所用设备，其特征在于，尾气净化装置还包括除臭装置。