醫療廢物高溫蒸煮處理工程實例研究

羅華飛　胡小容　王　晗　張青梅

（1.蘇交科集團股份有限公司，江蘇　南京　210000；2.南京凱盛建筑設計研究院責任有限公司，江蘇　南京　210000；3.湖南省環境保護科學研究院，湖南　長沙　410004）

醫療廢物高溫蒸煮處理工程實例研究

羅華飛1胡小容1王晗2張青梅3

（1.蘇交科集團股份有限公司，江蘇南京210000；2.南京凱盛建筑設計研究院責任有限公司，江蘇南京210000；3.湖南省環境保護科學研究院，湖南長沙410004）

廣西某市醫療廢物處理的工程設計規模為3t/d，高溫蒸煮設備的運行溫度為134℃，處理時間為45min。經過高溫蒸煮處理后，廢物被破碎、壓縮運送至填埋場進行填埋。在處理過程中產生的廢氣、廢水經過相應處理后，均達到國家排放標準要求排放。整個工程投資總成本為950.84萬元，運行成本為920元/t。

高溫蒸煮法；醫療廢物；設計

醫療廢物含有大量的細菌、病毒及化學藥劑，具有極強的傳染性、生物毒性和腐蝕性，未經處理或處理不徹底的醫療垃圾任意堆放，極易造成對水體、土壤和空氣的污染，對人體產生直接或間接的危害，其已成為醫療衛生水平提高所急需解決的一個問題。目前對醫療廢物處理的方法主要有高溫蒸煮處理、焚燒處理、電磁波處理、等離子處理等［1］。在這些眾多方法中，對于醫療廢物中的感染性廢物和損傷性廢物，高溫蒸煮滅菌工藝具有操作簡便、滅菌效果穩定、投資小、運行成本低等優點。

1　概況

廣西某市有病床4 000余張，產生的醫療廢物為3t/d。該市的醫療廢物中含有動物性、植物性、塑料、金屬、玻璃及其他成分，植物性成分中含有藥物性成分約為5%～8%。其中，動物性廢物及小部分部分植物性廢物（約占整個醫療廢物的7%～8%）不適合采用高溫蒸煮法處理［2］，將被運至即將建成的廣西危險廢物處理中心進行處理。其余部分采用高溫蒸煮法進行處理。

2　工藝流程與主要設備

2.1醫療廢物處理流程

醫療廢物經過收集后，部分直接由周轉箱進入高溫蒸煮系統，部分儲存在冷庫中，儲存起來以適應蒸煮設備的處理周期。經過醫療廢物在高溫蒸煮設備中在134℃下消毒45min，處理后達到《醫療廢物高溫蒸汽集中處理工程技術規范》標準要求，廢物再經過破碎后運至填埋場進行填埋。此過程中所產生的廢氣、廢水也進行相應的處理本工程所用主要設備如表1所示。

2.2存儲方案

由于醫療廢物具有有毒、有害性，不宜長時間存儲。因此，運至危險廢物處置中心后，盡量做到日進日清，只允許在廠房內短時間存放。考慮到設備檢修或停產，醫療垃圾需要短時間存放。設置2座冷庫，其規格分別為2.5m×6.0m×4.5m、3.0m×6.0m×4.5m。

表1　主要工程設備表

冷庫選用結構緊湊，占地面積較小的風冷壓縮冷凝機組二套，制冷量25.6kW/臺，蒸發溫度-5℃，制冷劑為R22，蒸發器采用冷盤管。整個制冷系統的冷盤管式蒸發器設置在冷庫四周的內壁上，低溫低壓的R22蒸汽在蒸發器內不斷蒸發、吸收冷庫內部的熱量，使庫內的溫度降低，從而達到庫房要求的4℃。

2.3蒸汽發生系統

高溫蒸汽為本項目最主要的消毒介質，由于本項目處于郊區，廠區附近沒有外接蒸汽源，需要配備蒸汽發生系統。根據實際情況考慮，本工程采用電蒸汽鍋爐，鍋爐的水源采用自來水。廠區自來水經過軟水器軟化后，進入電熱蒸汽，由電熱蒸汽鍋爐產生的蒸汽，共設置2臺電熱蒸汽鍋爐。每臺鍋爐的蒸汽產生溫度為135℃的飽和蒸汽150kg/h，此蒸汽壓力穩定在0.5MPa且蒸汽的產量的波動量小于5%，同時蒸汽中所含有非可凝性氣體小于3%，產生的蒸汽由蒸汽管道輸送至高溫蒸煮設備。

2.4高溫蒸煮系統

利用高溫蒸汽殺滅醫療廢物中的致病微生物，是本醫療廢物高溫蒸汽處置中心的主要環節。高溫蒸煮系統運行流程如下：①將醫療廢物放置滅菌袋（于滅菌過程不破裂、融化）中，并投入滅菌鍋將門拴緊后按鈕激活；②真空發生器將滅菌鍋內之空氣抽出至負壓，并與蒸汽混合接觸，可將滅菌鍋內空氣中可能混有之病菌殺死，經冷凝后在內部進行初步處理后進入廢水處理系統；③導入飽和蒸汽使滅菌鍋內溫度超過134℃以上，并自動計時45min以上；④滅菌完成后，自動排氣閥開啟，將室內蒸汽導入冷凝器冷卻后，進入滅菌器自身內部廢水處理系統進行初步處理后排至廢水處理系統；⑤滅菌鍋內壓力下降后，真空發生器再行激活抽真空，將滅菌室內的水蒸汽抽盡，經冷凝后排入廢水處理系統；⑥將滅菌完成后的醫療廢物進行破碎，壓縮后由專用車輛拉往填埋場填埋。

在這個過程中，殺菌室采用脈動真空形式抽真空，殺菌室內抽真空度為0.08MPa，抽真空與充蒸汽的循環過程次數不為4次。最終實現殺菌室內空氣排出率為98.5%。在完成抽真空后，保證在10min內殺菌室真空度下降值不大于1.3kPa（10mmHg）。同時，采用B-D試驗包在每天第一次滅菌前或安裝及檢修后的滅菌器抽真空和蒸汽穿透性能的測試，并且是空載測試。B-D試驗的具體參數如下：脈動3次，滅菌溫度為134℃，滅菌壓力為210kPa，滅菌時間為4min。采用德國BROWNE公司的試紙，B-D試驗不合格，表明滅菌器出現故障或操作不當，需及時處理。

2.5消毒系統

在醫療廢物處理的各階段與醫療廢物接觸的工具及人員等都會沾染一定量的有毒有害的微生物，所以必須進行消毒處理。根據各消毒對象的特點以及各種消毒方法的適應性，周轉桶、運輸車輛內壁以及人員防護用品采用二氧化氯消毒方案；卸料區及冷庫采用二氧化氯溶液消毒的方案，二氧化氯的制取采用二氧化氯發生器。

周轉箱需及時在主廠房內的消毒間進行消毒，消毒后的周轉桶送往周轉桶暫存間存放，發現周轉箱有破損后嚴禁繼續使用。醫療廢物運輸車輛每次使用后都應進行清洗消毒，禁止在社會車輛清洗場所清洗醫療廢物運輸車輛。卸料區及冷庫均屬醫療廢物的暫時貯存場所，因此每天應在廢物清運后清洗消毒。醫療廢物高溫滅菌車間屬污染區，滅菌車間工作人員出滅菌車間之前需進行嚴格的清洗消毒，并穿特制的工作服進入車間。工作完成后人員也需要洗澡消毒，以保障工作人員的身體健康。以上各種消毒均達到《醫療廢物集中處置技術（試行）》中的規定。

2.6廢氣處理系統

在高溫滅菌過程中會產生一定量含有能夠有效去除微生物、揮發性有機物（VOC）、重金屬等污染物的氣體，這些氣體不能直接排入大氣需要進行處理。本工程中的廢氣處理系統由高效尾氣過濾器、壓力儀表、高溫蒸汽反吹滅菌系統、氣動控制閥門等組成，并可根據需要消除處理過程中產生的異味。

在廢氣處理單元設置尾氣高效過濾、吸附裝置，設置有VOC化學氧化裝置并在高效過濾裝置上游增設低效過濾裝置，蒸汽處理過程中的異味采用藥劑去除。尾氣高效過濾裝置采用0.2μm的無菌過濾器，可以過濾病菌與病毒。濾芯采用疏水性介孔材料，耐溫達到150℃；具有進出氣閥、壓力儀表和排水閥，過濾效率應在99.999%以上。經過處理后的廢氣達到《大氣污染物綜合排放標準》一級排放標準后排放。

2.7污水處理系統

醫療廢物處置廠區的廢水含有病原菌，與醫院污水有很多相似之處。因此，污水處理的工藝借鑒現有醫院的一體化污水處理工藝，采用生化+物化相結合的污水處理工藝，具體廢水處理工藝流程如下：污水→生化+物化反應→沉淀→過濾→消毒→出水達標排放。經上述工藝，生化+物化、沉淀、消毒處理后，出水可達到《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）的一級排放標準，直接排入廠區旁邊的污水溝。

3　經濟分析

3.1建設投資估算

本項目工程總資金950.84萬元，分為總平、滅菌車間、廠區用車、輔助工程、場外工程及其他費用等。

3.2主要技術經濟指標如下

醫療廢物處理廠的運行成本表如表2所示。

表2　醫療廢物運行成本表

4　結論

①醫療廢物在高溫蒸煮設備的殺菌室中，在處理溫度134℃、壓力為220kPa下蒸煮45min，達到《醫療廢物高溫蒸汽集中處理工程技術規范（試行）》中的規定，高溫蒸煮后的廢物破碎壓縮后運送到填埋場填埋。

②在高溫蒸煮過程中所產生的微生物、揮發性有機物（VOC）、重金屬等氣體，經過高精度過濾裝置過濾后達到《大氣污染物綜合排放標準》一級排放標準后排放。

③整個醫療廢物處理中心所產生的生活污水及生產廢水，采用生化+物化相結合的污水處理工藝，達到《污水綜合排放標準》（GB 8978-1996）的一級排放標準。

④整個醫療廢物處理廠的投資總成本為950.84萬元，運行成本為920元/t。

Engineering Case Study of Steam-based Treatment on Medical Waste

Luo Huafei1Hu Xiaorong1Wang han2Zhang Qingmei3
（1.JSTI Group，Nanjing Jiangsu 223001；2.Nanjing Kaisheng Architertural Design Co.Ltd.，Nanjing Jiangsu 210000；3.Hunan Research Academy of Environmental Science，Changsha Hunan 410004）

The scale of the engineering design project of steam-based treatment on medical waste in Guangxi province was 3 t/d，the operation temperature was 134℃，run time was 45 min.After high temperature cooking，the waste was broken，compressed and transported to the landfill site.The waste gas and waste water produced in the treatment process could meet the requirements of the national emission standard after the corresponding treatment.The investment of the project was 9.50 million yuan，and running costs was about 920 yuan/t.

steam-based treatment；medical waste；design

X799.5

A

1003-5168（2016）05-0150-03

2016-04-11

環保公益性行業科研專項（201509019）。

羅華飛（1982-），男，碩士，中級工程師，研究方向：水污染，噪聲環保工程設計醫療廢物高溫蒸煮處理。

［1］牛波，于鳳慶.醫療廢物的危害及處置方法［J］.廣東化工，2013（40）：152-153，142.

［2］陳敏亞，張怡，陸靚亮，等.醫療廢物管理系統的開發與應用研究［J］.中國醫學裝備，2014（10）：12-14.