醫療廢物高溫蒸汽消毒工藝研究分析

汪生海

（慶陽市醫療廢物集中處置中心，甘肅 慶陽 745000）

醫療廢物主要產生于醫療、醫學科研、教學等部門，這些醫療廢物具有感染性、毒性以及危害性等。由于醫療廢物具有毒性和感染性，所以如果處理不當，那么，就會對空氣、土壤以及水源等造成影響，甚至還會危害人們的生命健康。而高溫蒸汽滅菌處理工藝會將醫療廢物上的病原微生物殺滅，實現了對醫療廢物進行無害化處理，從而有效保護了環境，同時保障了人們的生命安全。

1 關于國際醫療廢物處置工藝簡述

醫療廢物中包含大量的病毒和細菌，是屬于重度污染的危險廢物，這些廢物不僅會對環境造成污染，還會危害人們的生命安全。我國在相關的法律法規中指出，醫療廢物嚴禁與生活垃圾一起進行處理，要將醫療廢物進行集中處置。在處置醫療廢物時，要殺滅廢物中的病原微生物，防止其對環境造成污染，保證排除的廢物具有穩定性和安全性。對醫療廢物處理的方法主要有焚燒、填埋、高溫滅菌、微波、磁化裂解等。

如今，在處理醫療廢物和生物垃圾時，通常都會采用焚燒處理工藝進行處理，但是，由于醫療廢物中包含氟物質，

所以在焚燒過程中會形成致癌物質二噁英，這是一種非常危險的致癌物質。據調查，焚燒廠附近居民癌癥發病率要比其他地區高。隨著環保意識的不斷提升，一些國家意識到了焚燒處理醫療廢物具有很大的安全隱患，因此這些國家在原有工藝和技術的基礎上，對工藝和技術進行改進。除此之外，這些國家還在研發新的處理工藝來代替傳統工藝。例如，德國等國家會采用高溫蒸汽滅菌技術來處理醫療廢物。歐美國家會將80%的醫療廢物進行高溫蒸汽滅菌技術處理，剩下的20%醫療廢物會采用焚燒的方式進行處理。

2 醫療廢物處置工藝探討

2.1 氣化熱解焚燒處理工藝

（1）工藝原理：傳統廢物焚燒爐都是過量空氣式焚燒爐，該種焚燒爐的爐型具有明顯的缺陷，所以在焚燒含有塑料以及橡膠制品時，會產生焦油、煙氣等不完全燃燒產物，并且在焚燒熱塑料時還會產生溶滴現象。從20世紀80年代開始，世界各國就已經開始研究新的焚燒工藝，從目前的發展趨勢來看，最流行的爐型還是控制空氣式和熱解式焚燒爐。熱解焚燒是從燃燒機理的角度出發，人工的對物料進行熱解，之后將熱解產物的燃燒分開進行。也就是說，要先將物料放在中溫缺氧的環境下，使物料能夠受熱裂解，然后將燃氣引出，使其與空氣進行混合，之后再將其放入高溫燃燒室中進行預混燃燒，通過這個步驟能夠改善擴散混合的條件，加快燃燒速度，有效避免了焦油等不完全燃燒產物的誕生，并且減少了飛灰量，從而實現了凈化煙氣的目的。氣化熱解焚燒處理工藝能夠對具有傳染性的醫療廢物進行焚燒處理，并且會采用密閉的形式進行運行和管理，而且可以實現多次進料。

整個焚燒處理系統主要分為火爐前處理系統、焚燒系統、余熱回收系統、空氣凈化系統以及灰渣處理系統五個部分。其中火爐前處理系統主要是對醫療廢物進行熱值搭配，同時，對高熱值液體燃料進行過濾；焚燒系統主要包含焚燒爐、二燃室等幾個部分；余熱回收系統包含余熱鍋爐和相關的軟水除氧系統；煙氣凈化系統包含冷卻室、袋式除塵器以及煙囪等，它能夠對煙氣進行凈化，從而保證煙氣不會對空氣造成污染；灰渣處理系統擁有渣處理系統和灰處理系統兩部分，能夠對灰渣分別進行處理，從而保證焚燒處理的有效性。

（2）技術要點：氣化熱解焚燒處理工藝的技術要點主要分為以下幾點。

①氣化熱解爐利用不充足的空氣來對醫療垃圾中的有機物進行熱解，有機物在熱解后會形成可燃氣體，以此可以解決醫療廢物不完全焚燒的問題，避免對環境造成污染。

②熱解氣體在自燃時，助燃裝置會自動停止，這不僅降低了運行成本，還有助于垃圾熱能資源化的利用。

③氣化熱解焚燒處理工藝能夠對醫療垃圾燃燒的過程進行控制，避免在燃燒過程中產生二噁英等有害物質。

④低溫熱解室通常會在缺氧的狀態下對醫療廢物進行焚燒，之后會產生可燃氣體，并且會產生比較少的顆粒物。

⑤在高溫燃燒爐中完成高溫氧化過程能夠殺滅醫療廢物中氣態污染物。

⑥氣化熱解焚燒處理工藝的整個焚燒過程完成，在殘灰中不會出現污染物質。

⑦熱解焚燒處理去除有機物的概率高達99%，在一定程度上減少了后續處理所需的成本。

⑧該處理工藝不需要對醫療廢物進行分揀，節省了工作時間，并且提高了工作效率，而且還能保證工作環境的安全。

2.2 高溫蒸汽滅菌處理工藝

（1）滅菌原理：如今，在醫療廢物處理領域，正在不斷加強環境保護和法制力度，而滅菌已經成為除焚燒之外的一種新型醫療廢物處置技術。相較焚燒處理，滅菌技術對環境的污染更小，并且可以有效地對醫療廢物進行處理。

滅菌法指的是殺滅物體上所有的微生物，微生物主要包含細菌、病毒以及真菌等，只要有生命的地方就有微生物，并且微生物具有很快的繁殖能力。細菌芽孢擁有很強的抗熱能力，普通的溫度無法將其殺滅。組成細胞的蛋白質分子的特殊結構會決定細胞的功能，當蛋白質分子受到高溫時，內部的氫鍵會斷裂，隨后分子空間構型會進行重排，以此達到殺滅微生物的目的。

（2）技術流程與特點：醫療廢物高溫蒸汽滅菌處理工藝主要分為滅菌和提升破碎兩個階段。其中滅菌階段又被分為真空、滅菌以及干燥三個步驟。高溫蒸汽滅菌處理工藝在工作過程中，首先，會將醫療廢物通過特定轉運裝備輸送到高壓蒸汽滅菌反應器中，然后會在反應器中加入蒸汽，在處理完后，再經過凈化裝置和二級滅菌裝置進行二次處理，符合標準后進行排放。最后，進行提升破碎，并將破碎的醫療廢物運輸到衛生填埋場進行填埋。

高溫蒸汽滅菌處理工藝的技術特點主要分為以下幾點：

①高溫滅菌處理工藝具有清潔、干凈的特點。在整個滅菌處理過程中，不會在反應器中添加任何有毒的化學試劑，完全憑借高溫和蒸汽來進行滅菌。

②高溫蒸汽的滅菌效果能夠達到LOG6標準。高溫蒸汽滅菌處理工藝能夠根據醫療廢物的具體情況調節滅菌時間和溫度，以此保證滅菌的效果，使醫療廢物中的細菌存活率低于規定標準。通過分級真空抽吸和蒸汽噴射交替循環，能夠保證醫療廢物中不殘留任何致病細菌。

③高溫蒸汽滅菌處理工藝采用的是PLC控制技術，能夠實現對這個滅菌過程進行自動控制。比如，自動升溫、自動加壓等。

④由于整個滅菌過程都是自動化控制，所以只需要1～2個人進行操作技術即可，大大節省了人力和財力，而且整個滅菌過程都處在封閉式的情況下運行，有效保證了操作人員的安全。與此同時，滅菌結束后，會自動記錄操作人員的信息，并將處理過程的溫度以及壓力等信息進行打印，為后續的查看提供依據。

⑤高溫滅菌處理工藝在滅菌過程中，主要會應用到水、電以及蒸汽，而焚燒則需要應用到一些凈化藥品、燃料等物質，相較焚燒處理，高溫蒸汽滅菌處理工藝更加安全可靠，并且運行的成本也比較低。

3 兩種滅菌方案的經濟性對比

高溫蒸汽滅菌處理工藝和氣化熱解焚燒處理工藝相比，兩者都適合小于10噸的醫療廢物處理，而氣化熱解焚燒處理工藝能夠處理危險醫療廢物。高溫蒸汽滅菌處理工藝能夠100%消滅細菌，但是，高溫蒸汽只能處理醫療廢物，而氣化熱解焚燒處理工藝還能夠處理工業危險廢棄物。高溫蒸汽在處理醫療廢物時，比較清潔，不會產生其他物質，但是，氣化熱解焚燒處理工藝在熱解過程中會產生飛灰、煙氣等物質。相較高溫滅菌工藝，氣化熱解工藝具有一定的技術要求，同時氣化熱解供給的運營成本和運行維護成本都比較高。在后續處理方面，高溫滅菌只需填埋即可，而氣化焚燒則需要進行進一步處理后才能夠進行排放。總的來說，高溫蒸汽滅菌處理工藝更具有優勢。

4 結語

總而言之，為了保證高溫蒸汽滅菌工藝能夠發揮出作用，要在生活垃圾場附近建設醫療廢物處置工廠。高溫蒸汽滅菌工藝適用于經濟比較落后、醫療廢物運輸和收集比較困難的地區。各個地區要結合自身的實際情況選擇合適的處理方式，以此提高醫療廢物的處理效果。