醫(yī)療廢棄物智能化處理系統(tǒng)研究

李艷紅 陸大偉

無錫市工業(yè)廢物安全處置有限公司 江蘇 無錫 214000

引言

國家衛(wèi)生健康委、生態(tài)環(huán)境保護部、國家農(nóng)村發(fā)展及改革工作委會等中央十三部門在2020年聯(lián)合印發(fā)了《醫(yī)療機構廢棄物綜合治理工作方案》，其中對醫(yī)療處理系統(tǒng)提出了更高的要求。無錫工廢公司依照相關政策要求，對目前醫(yī)廢處理系統(tǒng)開啟了以智能化處理為目標的創(chuàng)新升級。醫(yī)療廢物具有極強的傳染性、放射性和損傷性，為避免醫(yī)療廢物給周邊環(huán)境和人類健康帶來危害，建立一套安全性的醫(yī)療廢物智能化處理系統(tǒng)是非常重要和必要的。

1 當前醫(yī)廢處理系統(tǒng)工作流程及其不足

我國2021最新版《醫(yī)療廢物管理條例》明確規(guī)定：醫(yī)療廢棄物一般是指各級醫(yī)療衛(wèi)生機構在承擔特殊醫(yī)療、預防、保健等活動作業(yè)中以及各種其他預防醫(yī)療或保健作業(yè)相關醫(yī)療業(yè)務活動工作場所中所直接產(chǎn)生的對那些生物具有特殊的具有毒性作用或與其間接都有過感染性、毒性作用的以及可能帶有一些其他有毒生物危害性成分的自然毒性廢物[1]。

1.1 當前醫(yī)廢處理系統(tǒng)工作流程

無錫工廢公司采用熱解爐焚燒工藝對醫(yī)療廢棄物進行無害化處置。首先，由專人駕駛裝載袋裝醫(yī)療廢棄物的車輛到達卸貨區(qū)，再由人力將醫(yī)廢運輸車輛上的醫(yī)療廢棄物（袋裝）搬運至鐵質的轉運箱里。其次，再由叉車司機將鐵質轉運箱放置到提升機上，手動控制提升機提升至焚燒爐。然后，控制系統(tǒng)再自動控制反轉提升斗，將醫(yī)療廢棄物倒入焚燒爐中，如此循環(huán)，直至醫(yī)療廢棄物裝滿焚燒爐。最后結束上料作業(yè)，開始焚燒。

1.2 當前醫(yī)廢處理系統(tǒng)中存在的不足

當前醫(yī)廢處理系統(tǒng)中，醫(yī)療廢棄物的搬運、叉車的操縱等步驟均需要人工作業(yè)完成。叉車的運輸工作需要往返多次重復進行，對人力的要求高，同時也增加了操作人員被醫(yī)療廢物感染的風險。

1.2.1 總體醫(yī)廢處理工作效率低。由于人工處理過程中存在的容錯率低、特種作業(yè)人員相關安全性知識教育成本高、監(jiān)理難度大等特點，當前醫(yī)廢處理系統(tǒng)的工作效率及工作安全性仍有很大的提升空間。尤其在叉車搬運過程中，需要人工進行多次重復操縱，耗時長、效率低。

1.2.2 不符合疫情防控需求。人工醫(yī)廢處理不能順應當前疫情防控常態(tài)化形式。在整個醫(yī)廢處置環(huán)境中，傳統(tǒng)醫(yī)廢處理系統(tǒng)中包含多次人與醫(yī)廢、人與人之間的接觸，這大大增加了相關人員被感染及交叉感染的風險，無形增加了疫情防控的難度。

1.2.3 非綠色環(huán)保傳統(tǒng)的醫(yī)廢處理系統(tǒng)。都采用一次性的醫(yī)廢包裝袋包裝醫(yī)療廢棄物，這種方法也可能會對社會環(huán)境造成極大破壞，不符合國家可持續(xù)發(fā)展理念。同時針對醫(yī)廢包裝袋的相關規(guī)定制度十分嚴苛，采用醫(yī)廢包裝袋包裝也對處置過程監(jiān)管增加了壓力。

2 當前醫(yī)廢智能化處理的意義

生態(tài)環(huán)境保護部辦公廳發(fā)布重要消息公告稱目前全國醫(yī)療廢棄物分類處置技術設施整體運行態(tài)勢平穩(wěn)，醫(yī)療廢物減量化尤其是減少涉及疫情的醫(yī)療廢物減量化，涉及疫情的醫(yī)療廢物需做到“應收盡收、應處盡處”，基本實現(xiàn)完成了國家標準“日產(chǎn)日清”。從同期及全國監(jiān)測統(tǒng)計資料來看，處置應急保障物資能力為平均每天近5435噸/天，比甲型禽流感疫情沒有正式大規(guī)模發(fā)生蔓延之前的日均水平增加到近每天532噸/天，全國各地機場共完成日可收集處理運輸處置醫(yī)療廢物任務達約2661噸，其中可處置的涉疫情醫(yī)療廢物日完成489噸，截至目前占全國醫(yī)療廢物收集量比例最低的城市達到的18.4%。預計當日共可收集、處理轉運和處置各類固體廢物為2641噸[2]。由以上數(shù)據(jù)可知，在當前疫情環(huán)境下，我國醫(yī)廢待處理量極大，其中還存在部分涉疫情醫(yī)療廢棄物。人工進行醫(yī)廢處理效率低、風險高的弊端日益凸顯，依靠人工的醫(yī)廢處理已經(jīng)滿足不了日漸增長的醫(yī)療廢棄物數(shù)量和日漸增高的醫(yī)廢處理標準，醫(yī)廢智能化處理是未來醫(yī)廢處理領域的必然趨勢。

3 醫(yī)廢智能化系統(tǒng)所需設備

表1 醫(yī)廢智能化系統(tǒng)所需設備

4 醫(yī)廢智能化系統(tǒng)工作流程簡述

4.1 醫(yī)廢智能化系統(tǒng)工作流程

圖1 醫(yī)廢智能化系統(tǒng)工作流程圖

4.2 醫(yī)廢處理過程

首先，醫(yī)療廢棄物由醫(yī)療車隊從各大醫(yī)療場所收集后放置專用垃圾桶中并裝載到醫(yī)廢運輸車上（車內(nèi)設有消殺裝置），由專人駕駛醫(yī)廢運輸車轉運至處置區(qū)，卸車機自動調整角度和距離對準車廂尾部，由卸車機上搭載的取桶機構將垃圾桶放到輸送線上，然后，由輸送線將裝著醫(yī)療廢棄物的垃圾桶輸送到傾倒機，傾倒機將垃圾桶中的醫(yī)療廢棄物傾倒入大型上料斗內(nèi)，最后由叉車AGV（可自動充電式無人叉車）將上料斗搬運至焚燒爐處，結束上料作業(yè)后的醫(yī)廢進行焚燒無害化處理[3]。

4.3 垃圾桶的自動清潔與運輸

首先，在傾倒機將醫(yī)療廢物傾倒入大型上料斗后，空桶將繼續(xù)隨運輸線運動到旋轉提升機。其次，再由旋轉提升機將空垃圾桶旋轉90°、降低高度后經(jīng)輸送線輸送到清洗機。然后，通過清洗機上的自動可調式360°無死角高壓噴洗裝置，將垃圾桶清洗干凈。最后，清洗干凈的垃圾桶隨雙層運輸線到達干凈桶擺放區(qū)，由人工將桶取出放入醫(yī)廢運輸車。

4.4 緊急自動制動系統(tǒng)

工作過程中如遇到緊急情況可以自動制動，并發(fā)出警報。情況解除后自動恢復工作流程。

4.5 自動識別信息

垃圾桶表面附貼二維碼標簽，可通過手持終端機對醫(yī)廢物料進行信息識別，包括醫(yī)廢物料來源、代碼、重量、屬性等，建立多維度數(shù)據(jù)的綁定和關聯(lián)。

5 醫(yī)廢智能化系統(tǒng)實施后的成果

5.1 醫(yī)廢物處理效率大大提升

根據(jù)實施效率數(shù)據(jù)分析，僅需40min就可完成一輛醫(yī)廢運輸車（36個桶）的醫(yī)廢搬運及醫(yī)廢桶的清理回收，工作時間得到了大幅度縮短。此外，在醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)中，用自動化叉車代替人工操控叉車，提高了醫(yī)廢運輸精確度，減少了人力重復操控的時間和成本；用自動可調式360°無死角高壓噴洗裝置進行無死角消毒清洗代替人工作業(yè)，提升了清潔效果，減少了人力成本。在工作時間縮短、清潔效果提高的雙重優(yōu)勢影響下和大面積自動化同時削弱人力成本的條件下，醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)的效率得到了大幅度提升。

5.2 保證工作人員安全

相比于傳統(tǒng)醫(yī)廢處理系統(tǒng)，醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)中人與醫(yī)療廢物、人與人之間的接觸大大減少，符合當前疫情防控政策。另外，多種現(xiàn)代自動化與智能技術裝置的大量使用，將企業(yè)相關領域工作人員們從以往繁重艱巨的重體力重復性勞動、部分腦力勞動負荷以及相對惡劣艱苦的環(huán)境中逐步解放出來，降低了相關人員勞動風險，保證了相關工作人員的安全。

5.3 面對緊急情況時

反應迅速緊急自動制動系統(tǒng)提高了醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)面對緊急情況時做出反應的速度。醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)實施后可自動地在處于特殊安全環(huán)境下的醫(yī)廢處置作業(yè)中，按照自動化控制設計要求來實現(xiàn)系統(tǒng)全智能化程度上的各種自動檢測、信息采集記錄與處理、分析預測及智能判斷、操縱控制等自動控制，最終實現(xiàn)了系統(tǒng)功能的控制目標。

6 結束語

綜上所述，醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)在無人干預的情況下，按照自動化設備按規(guī)定的程序或指令自動進行操作或控制。主要需攻克無人叉車自動化控制、傳感器調試、車輛安全控制、自動充電控制、自動清洗裝置控制等技術問題，用機械設備替代傳統(tǒng)人工作業(yè)，通過算法優(yōu)化運輸規(guī)則，提升生產(chǎn)效率，同時避免裝料過程中人員直接與醫(yī)療廢物包裝的接觸，杜絕了工作人員被感染的風險，實現(xiàn)了醫(yī)療廢物的安全化處置。從而打造一個高效、安全的醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)。在疫情防控常態(tài)化的現(xiàn)狀下，為保證相關工作人員的健康、安全及醫(yī)廢處理的效率，建設一個醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)是十分有意義的。