國內外醫療廢物非焚燒處理技術狀況
在美國和歐洲等發達國家,目前應用比較廣泛的醫療廢物非焚燒處理技術主要包括高壓蒸汽處理技術、微波處理技術和化學處理技術,以及電弧爐處理技術、等離子處理技術,后兩種技術應用不太廣泛,本文將重點介紹前三種技術。
1.1高壓蒸汽處理技術
高壓蒸汽處理技術是將醫療廢物置于金屬壓力容器(高壓釜,有足夠的耐壓強度)并以一定的方式利用過熱的蒸汽殺滅其中致病微生物的過程。蒸汽需要與醫療廢物進行直接的充分接觸,在一定的溫度(130~190℃)和壓強(100~500kPa)下持續一段時間從而保證醫療廢物中存在的病原微生物被殺滅。其滅菌效果主要取決于溫度、蒸汽接觸時間和蒸汽的穿透程度,而這些因素與醫療廢物的種類、包裝、密度以及裝載負荷等因素有關。其優點在于需求的空間較小;工藝設備簡單;操作方便,不需對操作人員進行特殊訓練;滅菌迅速徹底。其缺點在于滅菌效果受到廢物表面與蒸汽接觸程度、蒸汽溫度壓力的高低、操作人員的技術水平等諸多方面的影響;對包裝物要求較高,往往需要特殊的包裝物并經過特殊處理;處理過程中易產生有毒的揮發性的有機化合物和有毒的廢液,存在臭味和排水等環境問題;不適用于處理病理廢棄物、液態廢棄物、手術切割物、揮發性化學物質。
1.2微波處理技術
一定頻率和波長的微波作用,能將大部分微生物殺滅。微波處理技術就是利用這個原理,通過微波激發預先破碎且潤濕的廢棄物以產生熱量并釋放出蒸汽。微波和適量水分是產生熱量進行滅菌的兩個基本條件。醫療廢物的微波處理技術可分以下五個步驟:將水與廢物進行攪拌振動;裝載設施將潤濕的廢物傳送至破碎設備,粉碎成碎片;注入蒸汽,并將潤濕廢物轉移到已配備微波發生器的輻照室;將廢物在其中照射約20min,微波將廢物中的水分加熱到95℃,從而完成對醫療廢物的滅菌,然后將廢物在專用容器內進行壓縮并送去進行處置(填埋或焚燒)。微波處理技術最近幾年才被加以應用,部分研究也證明它是一種比較有效的方法,其優點在于既可用于醫療廢物的現場處理,也可用于廢物轉移處理;能大幅度降低廢物體積;在處理過程中不產生酸性氣體及二口惡英等氣體污染物。但是其滅菌的效果受到電磁波的源強、輻射持續時間的長短、廢物混合程度、廢物含水量多少等多方面影響;操作人員可能受到細菌和電磁波的侵害,產生職業危害;工程建設和運行費用較高;不適用于處理病理廢棄物、低放射性廢棄物或化學療法廢棄物。
1.3化學處理技術
化學處理技術在消毒和滅菌方面有著較長的歷史和較廣泛的應用。化學處理技術的工藝過程一般是將破碎后的醫療廢物與化學消毒劑(如次氯酸鈉、環氧乙烷、戊二醛、石灰粉等)混合均勻,并停留足夠的時間,在消毒過程中有機物質被分解、傳染性病菌被殺滅或失活。消毒藥劑與醫療廢物的最大接觸是保障處理效果的前提。通常使用旋轉式破碎設備提高破碎程度,保證消毒藥劑能夠將其穿透;在破碎過程中還加入少量水,一方面吸收破碎產生的熱量,另一方面水還可作為化學反應的介質。化學消毒過程適合處理液體醫療廢物和病理方面的廢物,最近也逐步用于那些無法通過加熱或潤濕進行消毒滅菌的醫療廢物的處理。此外,某些新開發的技術將化學消毒與加熱滅菌結合起來,以降低處理時間并提高處理效果。
化學消毒法一般分為干式化學消毒和濕式化學消毒兩種方式。對干式化學消毒而言,一般具有工藝設備和操作比較簡單;一次性投資少,運行費用低;廢物的減容率高。場地選擇方便,可以移動處理;運行簡單方便,運行系統可以隨時關停,不會產生廢液或廢水及廢氣排放,對環境污染很小等優點。但對破碎系統要求較高;對操作過程的pH值監測(自動化水平)要求很高。就濕式化學消毒法而言,一般具有一次性投資少,運行費用低;工藝設備和操作比較簡單等優點。但處理過程會有廢液和廢氣生成,大多數消毒液對人體有害,對操作人員要求高,操作人員的勞動強度大等缺點。從總體而言,化學消毒法不適用于處理化學療法廢棄物、放射性廢棄物、揮發和半揮發有機化合物等。
2國外非焚燒處理技術應用的原因
在目前國際上應用的較多醫療廢物處理方法中首推高溫焚燒處理法,其原因是這種技術具有適應范圍廣、處理后的廢物難以辨認、消毒殺菌徹底、減容減量效果顯著、有關標準規范齊全、技術成熟等多方面優點,多年來在國際上得到了廣泛應用。然而,諸如高溫蒸汽處理技術、微波處理技術、化學處理技術等非焚燒技術近幾年在美國、歐洲等發達國家也得到了廣泛的應用,這有其特定的背景和原因。以美國為例,其主要原因體現在以下4個方面。(1)在美國,焚燒技術經過幾十年的發展,相關的醫療廢物焚燒處置設備已經到了更新期,隨著非焚燒處理技術的日趨成熟,其建設成本及運行成本與焚燒技術相比體現出了較大的優勢。(2)美國于1997年頒布了最新的焚燒爐標準,新建以及現有的醫療廢物焚燒爐必須達到相應的污染物排放限值要求,為了滿足這一要求,需要配置相應的尾氣污染控制設備,要在原有焚燒基礎上配置二段爐,要對焚燒尾氣進行定期的監測,對焚燒爐溫度等工況參數要進行連續檢測,該法規也規定要對操作者進行培訓并獲得相應的資格,要制定相應的廢物管理計劃,建立匯報及記錄制度等。根據這一標準,所有現有的醫療廢物焚燒爐在2002年前都必須符合醫院/醫療廢物焚燒爐標準,其所涉及的管理和技術過程都要嚴格和繁雜得多。(3)隨著《關于持久性有機污染物國際公約》(POPs公約)的簽訂,該公約于2004年5月進入實施階段,公約要求所有簽約國家減少二口惡英等副產品的產生,而醫療廢物焚燒是以上副產品的重要來源,無疑也是公約所限制的主要內容之一。(4)公眾對焚燒過程所產生的二口惡英等尾氣的反對傾向日益強烈,雖然非焚燒處理技術也存在著環境問題,但從公眾角度來看,其可接受程度與焚燒相比要容易得多。
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