八種醫(yī)療廢物處理方法比較分析

目前，醫(yī)療廢物的處理方法主要包括衛(wèi)生填埋法、高溫焚燒法、壓力蒸汽滅菌法、化學消毒法、電磁波滅菌法、熱解法、等離子體法等，其處理工藝的影響參數(shù)不同也各具優(yōu)缺點。本文通過綜合比較分析焚燒處理、壓力蒸汽滅菌處理、化學處理、微波處理、等離子處理等醫(yī)療廢物處理方法的技術影響參數(shù)及優(yōu)缺點，重點指出高溫熱解焚燒處理技術具有減量化、無害化、資源化的比較優(yōu)勢，這是目前國內(nèi)的醫(yī)療廢物處理研發(fā)的方向。 
1衛(wèi)生填埋法 
1.1原理 
衛(wèi)生填埋法是醫(yī)療廢物的最終處置方法，其原理是將垃圾埋入地下，通過微生物長期的分解作用，使之分解為無害的物質(zhì)。醫(yī)療廢物的填埋系統(tǒng)如果沒有防滲措施，各種有毒物質(zhì)、病原體、放射性物質(zhì)等會隨雨水滲入土壤，有害物質(zhì)會通過食物鏈進入人體，危及人類健康。因此，衛(wèi)生填埋場需經(jīng)過科學的選址，并用粘土、高密度聚乙烯等材料鋪設防滲層，還必須設置填埋氣的收集和輸出管道，所以采用填埋處理法必須非常慎重，一定按有關規(guī)定對醫(yī)療廢物進行嚴格的預處理。 
1.2影響參數(shù) 
采用填埋處理法應根據(jù)醫(yī)療垃圾特性，選擇地質(zhì)條件符合要求的場地，結合土壤和氣候，采用相適應的土木技術，確定場地建設規(guī)模。 
1.3優(yōu)缺點 
填埋處理方法的優(yōu)點是工藝較簡單，投資少，可處理大量的醫(yī)療廢物。主要缺點是填埋前需消毒，廢物減容少，填埋場建設投資大，需占用大量土地，產(chǎn)生甲烷、氨氣、硫化氫氣體、氮氣、一氧化碳等大量有害氣體，同時也產(chǎn)生氧氣和氫氣和揮發(fā)性有機物，需對土壤和地下水進行長期監(jiān)測。 
2高溫焚燒法 
2.1技術特點 
醫(yī)療廢物主要由有機碳氫化合物組成，含有較多的可燃成分，具有很高的熱值，采用焚燒處理方式具有完全的可行性。焚燒處理是一個深度氧化的化學過程，在高溫火焰的作用下，焚燒設備內(nèi)的醫(yī)療廢物經(jīng)過烘干、引燃、焚燒三個階段將其轉化成殘渣和氣體，醫(yī)療廢物中的傳染源和有害物質(zhì)在焚燒過程中可以被有效破壞。焚燒技術適用于各種傳染性醫(yī)療廢物，焚燒時要求焚燒爐內(nèi)有較高而穩(wěn)定的爐溫，良好的氧氣混合工況，足夠的氣體停留時間等條件，同時需要對最終排放的煙氣和殘渣進行無害化處置。 
2.2影響參數(shù) 
選擇焚燒設備必須具有適合的湍流和混合度，保持廢物中是當代含水率，燃燒室裝填情況、溫度和停留時間、維護和檢修都是重要的焚燒參數(shù)。 
2.3優(yōu)缺點 
焚燒處理技術主要優(yōu)點是體積和重量顯著減少，廢物毀形明顯；適合于所有類型醫(yī)療廢物及大規(guī)模應用；運行穩(wěn)定，消毒滅菌及污染物去除效果好；潛在熱能可回收利用；技術比較成熟。缺點主要表現(xiàn)在成本高，空氣污染嚴重，易產(chǎn)生二惡英、多環(huán)芳香族化合物、多氯聯(lián)苯等劇毒物及氯化氫、氟化氫和二氧化硫等有害氣體，需要配置完善的尾氣凈化系統(tǒng)；底渣和飛灰具有危害性。 
3壓力蒸汽滅菌法 
3.1技術原理和特點 
壓力蒸汽滅菌處理方法的原理是經(jīng)過分揀和破碎后的醫(yī)療廢物在100kPa，121℃的工藝條件下運行20min以上，壓力蒸汽穿透物體內(nèi)部，使微生物的蛋白質(zhì)凝固變性而被殺死；處理后的醫(yī)療廢物送往衛(wèi)生填埋場或進行焚燒處理。這種方法也適用于受污染的工作服、注射器、敷料、微生物培養(yǎng)基等的消毒，但是不適宜處理病理性垃圾，如人體組織和動物尸體等，對藥物和化學垃圾的處理效率也不高。 
3.2影響參數(shù) 
壓力蒸汽滅菌處理主要技術參數(shù)是溫度、蒸汽質(zhì)量和作用時間，廢物進料尺寸會影響蒸汽穿透性，處理周期時間影響滅菌的徹底性，容器內(nèi)空氣去除不徹底可影響滅菌器內(nèi)溫度。 
3.3優(yōu)缺點 
壓力蒸汽滅菌技術相比之下具有投資低、操作費用低，易于檢測，殘留物危險性較低，消毒效果好，適宜的處理范圍較廣等優(yōu)點。主要缺點是體積和外觀基本沒有改變；可能有空氣污染物排放，易產(chǎn)生臭氣，不能處理甲醛、苯酚及汞等物質(zhì)。 
4化學消毒法 
4.1技術特點 
化學消毒法的實質(zhì)就是將破碎后的醫(yī)療廢物與一定濃度的消毒劑（次氯酸鈉、過氧乙酸、戊二醛、臭氧等）混合作用，并保證其與消毒藥劑有足夠的接觸面積和時間，有機物在消毒過程中被分解、微生物被殺滅。消毒藥劑與醫(yī)療廢物最大接觸是保障處理效果的前提。通過使用旋轉式破碎設備提高破碎程度，保證消毒劑能夠將其穿透。化學消毒法適合處理液體醫(yī)療廢物和病理方面的垃圾，最近也在逐步用于那些無法通過加熱或潤濕進行消毒滅菌的醫(yī)療廢物的處理。 
4.2影響參數(shù) 
決定化學消毒法效果的因素主要有消毒劑濃度和作用溫度，根據(jù)廢物性質(zhì)選擇具有相應pH值的消毒劑，廢物和藥劑接觸混合時間、流體的再循環(huán)等也是重要因素。 
4.3優(yōu)缺點 
化學消毒法的優(yōu)點是工藝設備和操作簡單方便；除臭效果好；消毒過程迅速一次性投資少，運行費用低。對于干式處理，廢物的減容率高、不會產(chǎn)生廢液或廢水及廢氣。缺點是干式廢物對破碎系統(tǒng)要求較高，對操作過程的pH值監(jiān)測（自動化水平）要求很高。濕式廢物處理過程會有廢液和廢氣生成，大多數(shù)消毒液對人體有害。不適用于處理化學療法廢棄物、放射性廢棄物、揮發(fā)和半揮發(fā)有機化合物。5電磁波滅菌法 
5.1技術原理 
電磁波滅菌法包括微波和無線電波兩種方法。微波滅菌法使用2450MHz的高頻電磁波，而無線電波滅菌法則使用10MHz的低頻電磁波，其穿透力比微波更強。電磁波滅菌法的原理是其具有可被水、脂肪、蛋白質(zhì)吸收的特點，利用微生物細胞選擇性吸收能量的特性，將其置于電磁波高頻振蕩的能量場中，使微生物的液體分子按外加電場的頻率振動，這種振動使細胞膜內(nèi)的能量迅速增加，產(chǎn)生高溫，最終導致細胞的死亡，以此殺死醫(yī)療廢物中的病原體。經(jīng)電磁波處理后的醫(yī)療廢物可以作為生活垃圾進行衛(wèi)生填埋。電磁波滅菌法在美國、澳大利亞、德國和菲律賓都有應用實例。 
5.2影響參數(shù) 
無論是微波還是無線電波，決定殺菌效果的因素是輸出功率和實際場強，還要根據(jù)廢物特性，廢物含水率對微波處理影響明顯，暴露持續(xù)時間和廢物混合范圍也有一定影響。 
5.3優(yōu)缺點 
電磁波滅菌處理法優(yōu)點體現(xiàn)在體積顯著減少，垃圾毀形效果好；系統(tǒng)完全封閉，環(huán)境污染很??；完全自動化，易于操作。缺點是建設和運行成本不低；處理后減重效果不好，會有臭味，不適合血液和危險化學物質(zhì)的處理。 
6等離子體法 
6.1技術原理和特點 
等離子體法是美國在20世紀90年代開始研發(fā)用以處理危險廢物的新技術。用于廢棄物處理的等離子體是一種惰性氣體經(jīng)過電離形成的氣體云，通常稱為物質(zhì)的第4種狀態(tài)。等離子體體系中含大量正負帶電粒子和中性粒子組成。在等離子體系統(tǒng)中，通入電流使惰性氣體，通過施加能量使氣體發(fā)生電離，產(chǎn)生輝光放電，在1/1000秒內(nèi)即可達到1200～3000℃的高溫，從而使有機廢物迅速脫水、熱解、緩解，產(chǎn)生以氫氣、一氧化碳和烷烴類等混合可燃氣體，再經(jīng)過二次燃燒，得以破壞垃圾中潛在的病原微生物。等離子體技術可以將醫(yī)療廢物變成玻璃狀固體或爐渣，產(chǎn)物可直接進行最終填埋處置。 
6.2影響參數(shù) 
決定等離子體作用的主要因素是設備功率和所能提供的能量，輸出能量越高、產(chǎn)生的溫度轉換越快，另外必須滿足規(guī)定的處理時間周期，廢物特性對電磁波作用有影響。 
6.3優(yōu)缺點 
等離子體處理技術的優(yōu)點是低滲出、高減容、高強度，處置效率高，可處理任何形式醫(yī)療廢物，無有害物質(zhì)排放，潛在熱能可回收利用。缺點是建設和運行成本很高；系統(tǒng)的穩(wěn)定性易受影響；可靠性有待驗證與提高。 
7干熱粉碎滅菌法 
7.1技術原理 
干熱滅菌是指將物品置于干熱滅菌柜、隧道滅菌器等設備中，利用干熱空氣達到殺滅微生物。目前主要采用遠紅外線干熱消毒設備，處理醫(yī)療廢棄物最好采用密封式干熱爐，利用高溫加熱處理某些特殊醫(yī)療廢棄物。干熱滅菌時，被滅菌物品應有適當?shù)难b載方式，不能排列過密，以保證滅菌的有效性和均一性。 
7.2影響參數(shù) 
干熱處理法主要殺菌因子為高溫，維持足夠的作用時間即可達到滅菌要求；廢物特性應符合干熱處理要求。 
7.3優(yōu)缺點 
干熱滅菌主要優(yōu)點是殺菌效果可靠，建設和運行成本低，處理后的垃圾可進行填埋處理或綜合利用，處理過程不采用消毒劑。缺點是需進行破碎化等預處理，熱傳導速度慢；可能有空氣污染物排放，易產(chǎn)生臭氣。 
8高溫熱解焚燒法 
8.1技術原理 
高溫熱解法的原理是將醫(yī)療廢物有機成分在無氧或貧氧的條件下加熱到600～900℃，用熱能使化合物的化合鍵斷裂，使大分子量的有機物轉變?yōu)榭扇夹詺怏w、液體燃料和焦炭的過程。熱解產(chǎn)生的氣體中主要含有氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳以及其它烴類和揮發(fā)性有機物。 
8.2影響參數(shù) 
高溫熱解法主要作用因子是溫度和反應時間，保持廢物一定濕度和物料尺寸對處理效率有影響，物料分子結構特性決定熱解方式。 
8.3優(yōu)點 
8.3.1處理徹底 
醫(yī)療廢物高溫熱解焚燒法所焚燒的是裂解氣與裂解焦，裂解氣中的可燃氣體作為熱解焚燒的燃料，其運行成本大大低于常規(guī)焚燒法。另外，熱解焚燒法所需的空氣系數(shù)較小，產(chǎn)生的煙氣量明顯減少，所需的煙氣凈化裝置較小，因此總體費用比常規(guī)焚燒法小。 
8.3.2產(chǎn)生有害物質(zhì)少 
傳統(tǒng)的焚燒處理法中，由于是富氧燃燒，在這種條件下很容易產(chǎn)生二惡英。熱解法是在缺氧和除去氯等酸性氣體條件下進行，降低了二惡英的生成，所以熱解焚燒法比傳統(tǒng)焚燒法的二惡英生成量大為減少。 
8.3.3適用范圍廣 
高溫熱解法醫(yī)療廢物不需要預處理，不需要分類，直接投入爐內(nèi)進行處理即可，因此對處理的廢物無明顯選擇性。 
參考文獻略