摘要：高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)是近幾年開發(fā)的新型醫(yī)療廢物處置技術(shù)，并在全國部分地區(qū)得到了應(yīng)用和推廣。以西北某市醫(yī)療廢物處置工程中高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)的應(yīng)用為例，通過對其工程原理、系統(tǒng)組成、工藝流程等的分析論證共同探討其工程原理和性能特點，為今后在工程實際中的運用提供參考。

關(guān)鍵詞：高溫蒸汽滅菌處理技術(shù), 醫(yī)療廢物, 工藝設(shè)計

醫(yī)療廢物主要來源于醫(yī)療、預(yù)防、保健、醫(yī)學(xué)科研、教學(xué)等部門產(chǎn)生的具有直接和間接感染性、毒性及其危害性的廢物。醫(yī)療廢物分為感染性廢物、病理性廢物、損傷性廢物、藥物性廢物、化學(xué)性廢物5種類型，由于醫(yī)療廢物攜帶有大量的病菌、病毒，其病菌和病原體含量是普通垃圾的數(shù)百倍甚至成千上萬倍，因此，具有很強的生物毒性和傳染性。

由于醫(yī)療廢物具有很強的生物毒性和傳染性，因此，不經(jīng)處理的醫(yī)療廢物隨意排放或選擇的處置方法不當(dāng)，就會對水體、大氣、土壤等的環(huán)境安全造成污染、甚至是致命性的危害，而環(huán)境污染最終將導(dǎo)致人類多種疾病的發(fā)生及人類生存環(huán)境的破壞，因此，技術(shù)可靠、環(huán)保性能優(yōu)良，經(jīng)濟節(jié)約，而且符合地方實際的醫(yī)療廢物處置技術(shù)的運用就顯得尤為重要。本工程位于西部地區(qū)，由于經(jīng)濟不太發(fā)達，不僅初期投資資金緊張，而且運行維護費用短缺，因此選擇投資低，運行費用低，而技術(shù)可靠、環(huán)保性能優(yōu)良的高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)作為本工程醫(yī)療廢物處置技術(shù)，用于處理某市范圍內(nèi)產(chǎn)生的感染性廢物和損傷性廢物，將病理性廢物送至市火葬場處理，藥物性廢物、化學(xué)性廢物送至省危廢中心處理。

1 高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)

1．1工作原理

高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)是通過高溫、高壓蒸汽作用于醫(yī)療廢物實現(xiàn)醫(yī)療廢物毀形、減容和無害化的過程。高壓蒸汽具有溫度高、穿透力強的特點，將醫(yī)療廢物暴露于一定溫度的高壓蒸汽氛圍中并停留適當(dāng)?shù)臅r間，利用水蒸氣停留期間所釋放出的潛熱，將醫(yī)療廢物中致病微生物的蛋白質(zhì)凝固變性而殺滅，達到醫(yī)療廢物處置無害化目的的濕熱處理過程。高溫蒸汽滅菌溫度一般為124—150 oC溫度、壓力為0．2 MPa，維持時間20—90 min。

1．2性能特征

高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)的優(yōu)點是沒有酸性氣體、重金屬、二惡英等有毒有害物質(zhì)產(chǎn)生；可以有效殺滅細菌和各類病菌、病毒；工程造價較低、運行維護簡單、運行費用低，是一種簡便、可靠、經(jīng)濟、快速的滅菌方法。然而，高溫蒸汽處理系統(tǒng)也存在著一定的缺點，如受傳統(tǒng)觀念的影響，不適合處理人體組織器官和肢體；會產(chǎn)生微生物、揮發(fā)性有機化合物(VOC)，以及難聞氣體和有毒廢液，廢氣、廢液需要處理；處理后的垃圾相對于焚燒處置技術(shù)在體積和重量上較大。

1．3醫(yī)療廢物適應(yīng)性

醫(yī)療廢物成分的多樣性、復(fù)雜性決定了醫(yī)療廢物處置時對其處置技術(shù)具有選擇性，不同的醫(yī)療廢物處置技術(shù)對醫(yī)療廢物的適應(yīng)性是不同的，高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)對醫(yī)療廢物適應(yīng)性具體見表1。

2高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)系統(tǒng)組成

2．1 系統(tǒng)性能參數(shù)設(shè)計

高溫蒸汽滅菌系統(tǒng)的設(shè)計性能參數(shù)：滅菌溫度134℃；滅菌壓力0．24 MPa；消毒時間一般為45 min。

2．2系統(tǒng)組成設(shè)計

高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)設(shè)備主要有：廢物粉碎系統(tǒng)、滅菌系統(tǒng)、卸料系統(tǒng)、廢氣處理系統(tǒng)、廢液處理系統(tǒng)、高溫蒸汽供給系統(tǒng)、殘渣處理系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)。

2．2．1廢物粉碎系統(tǒng)

廢物粉碎系統(tǒng)主要設(shè)備、設(shè)施包括：保護罩、地磅、提升傾斜裝置、漏斗、粉碎機、中間漏斗。a．保護罩設(shè)置于粉碎系統(tǒng)外部，用于保護整個提升傾斜裝置和粉碎設(shè)備區(qū)域，并將此區(qū)域與外部環(huán)境隔離，防止醫(yī)療廢物粉碎過程中臭氣、病菌、病毒的擴散，防護罩上設(shè)置了輥式卷簾門，用于醫(yī)療廢物的進入和進入后保護罩的密閉，保護罩除有現(xiàn)場控制關(guān)閉按鈕外，還與其他配套設(shè)備有必備連接，用于緊急情況時的聯(lián)動應(yīng)急關(guān)閉。b．地磅設(shè)置于進料口、輥式卷簾門后，用于計量進入系統(tǒng)的廢物量，并將記錄結(jié)果傳輸給計算機進行統(tǒng)計，以此作為消毒系統(tǒng)工況自動調(diào)整的依據(jù)。c．提升傾斜裝置用于將地磅上經(jīng)過稱重計量的醫(yī)療廢物提升并倒入粉碎機上方的漏斗。d．漏斗用于接受提升傾斜裝置輸送的醫(yī)療廢物，并將其導(dǎo)入粉碎機內(nèi)，漏斗上部設(shè)置有與提升傾斜裝置可以聯(lián)動、并帶有垂直壓力的漏斗蓋，其作用是將醫(yī)療廢物注入粉碎機并防止堆積堵塞，整個漏斗蓋邊緣為彈性密封圈，在粉碎機運轉(zhuǎn)時保證漏斗口密閉。e．粉碎機采用轉(zhuǎn)子切割技術(shù)，無噪音，無振動，低速運轉(zhuǎn)；粉碎機設(shè)計要求既能破碎強大的固形物料(如玻璃、針頭、手術(shù)刀等)，又能夠破碎軟的物料(如紗布，包裝袋等)，要求破碎的粒度控制在30 rain以下。f．中間漏斗用于連接粉碎機和螺旋輸送機，并有臭氣收集管道與廢氣處理系統(tǒng)聯(lián)接。

2．2．2滅菌系統(tǒng)

滅菌系統(tǒng)主要設(shè)備包括：螺旋輸送機、緩沖器、螺旋上料機和消毒室。a．螺旋輸送機用于將粉碎后的物料從中間漏斗注入到緩沖罐。b．緩沖器對醫(yī)療廢物的輸送在量上起到緩沖調(diào)節(jié)的作用。c．螺旋上料機用于把醫(yī)療廢物從緩沖器輸送到消毒室，為了保證物料在傳送過程中廢液的傳輸效率，螺旋輸送機的傳送速度可根據(jù)螺旋輸送管的傾斜度和長度來調(diào)整設(shè)定。d．消毒室是醫(yī)療廢物高溫蒸汽滅菌處理系統(tǒng)的核心設(shè)備，由硬件和軟件兩部分構(gòu)成，硬件部分主要由高溫高壓蒸汽滅菌內(nèi)腔、蒸汽管路、保溫夾套、廢液消毒裝置、廢氣過濾處理器、PIE過程控制面板以及與其配套的測控部件等組成。消毒室的功能是將進入室內(nèi)的醫(yī)療廢物中所含的病毒與病菌利用高溫蒸汽徹底殺滅。軟件部分采用先進的PLC控制技術(shù)，完成整個處理過程的自動控制。包括：真空預(yù)熱控制，升溫、加壓、自啟?？刂?，循環(huán)處理工程中對時間、溫度等參數(shù)的調(diào)節(jié)控制以及殘液、廢冷凝水的消毒控制。

2．2．3卸料系統(tǒng)

卸料系統(tǒng)主要由螺旋輸送機和卸料站組成：

1)螺旋輸送機用于將消毒后的醫(yī)療廢物從消毒室卸出，并輸送至卸料站。

2)卸料站位于螺旋輸送機卸料機下方，卸料門開啟后，卸料容器將被推放至卸料機的下方，卸料容器中預(yù)放塑料袋，容器裝滿后，將塑料袋封口取出，然后運往垃圾填埋場填埋處理。

2．2．4廢氣處理系統(tǒng)

尾氣處理系統(tǒng)主要是由一套紫外線消毒器、一級過濾系統(tǒng)、一級吸附系統(tǒng)組成。紫外線能夠?qū)怏w中的病菌、病毒進行滅活處置，而過濾系統(tǒng)由0．2 ttm的高效過濾器組成，保證細菌或芽孢全部截留下來，截留效率在99．99％以上。另一級為活性炭氈吸附器，由活性炭完成對不凝氣體中的揮發(fā)性有機物及重金屬的吸附，經(jīng)過處理的氣體由車間外20m高的排氣管達標(biāo)排放。

2．2．5廢液處理系統(tǒng)

廢液處理系統(tǒng)包括冷凝液消毒裝置、循環(huán)泵等設(shè)備。在預(yù)真空過程中形成的冷凝液及在傳輸過程中產(chǎn)生的廢液經(jīng)過收集管網(wǎng)收集，由循環(huán)泵輸送進入消毒罐，在消毒罐中經(jīng)煮沸后達到完全滅菌的效果。消毒裝置的設(shè)計溫度為125℃，持續(xù)維持時間為30 min。經(jīng)過消毒處理的廢液排放至廠區(qū)的污水調(diào)節(jié)池，經(jīng)過進一步消毒處理后，與生活垃圾填埋場滲瀝液一起排人城市污水管網(wǎng)，冷凝水排放標(biāo)準(zhǔn)遵循CB978．1996(一級)《污水綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》和GBl8466．2005／(醫(yī)療機構(gòu)水污染排放標(biāo)準(zhǔn)》。

2．2．6高溫蒸汽供給系統(tǒng)

蒸汽供給系統(tǒng)包括蒸汽鍋爐和軟化水處理機。蒸汽鍋爐用于提供滅菌系統(tǒng)所需高溫蒸汽；而軟化水處理設(shè)備用于提供給蒸汽鍋爐產(chǎn)生蒸汽所需要的軟化水。

2．2．7殘渣處理系統(tǒng)

醫(yī)療廢物處置廠產(chǎn)生無毒、無害醫(yī)療廢物滅菌殘渣經(jīng)過塑料袋裝封口后，由機械車輛運往生活垃圾填埋場填埋處理。

2．2．8自動控制系統(tǒng)

2．2．8．1系統(tǒng)組成

控制系統(tǒng)采用先進的PIE控制技術(shù)，完成整個過程的自動控制?？刂葡到y(tǒng)構(gòu)成包括硬件及軟件兩部分：1)硬件部分包括PIE控制面板、傳感元件、控制調(diào)節(jié)閥等單元構(gòu)成?？刂泼姘宀捎弥形牟藛问接|摸屏設(shè)計，使操作工易于掌握；所有控制閥門的執(zhí)行方式均為氣動形式。2)軟件部分控制程序編程使用梯形圖或模塊編程，系統(tǒng)設(shè)置參數(shù)設(shè)置模式，BD試驗?zāi)Ｊ?，滅菌處置模式?種運行模式：a．參數(shù)設(shè)置模式：進入?yún)?shù)設(shè)置模式，操作人員可對滅菌器的滅菌時間、溫度、壓力等參數(shù)，依據(jù)醫(yī)療廢物性質(zhì)進行在線修改，同時也可對廢液處置裝置的消毒時間、溫度、壓力，依據(jù)廢液量的多少進行在線修改。b．B．D試驗?zāi)Ｊ剑築．D試驗的目的是測試檢測空氣排除效果或抽真空性能，以保證正常滅菌時的滅菌效果。c．滅菌處置模式：進入滅菌處置，系統(tǒng)將開始進行醫(yī)療廢物的滅菌處置程序。

2. 2. 8. 2 自動控制應(yīng)達到的功能

自動控制應(yīng)達到的功能有：1)處置過程狀態(tài)顯示功能：實時顯示當(dāng)前運行所處的狀態(tài)。具體包括：所處階段、滅菌時間(或剩余滅菌時間)、干燥時間(或剩余干燥時間)。2)運行過程中主要參數(shù)當(dāng)前值的顯示及打印功能：在運行過程中，實時跟蹤反饋滅菌器內(nèi)部的溫度、壓力。滅菌結(jié)束后，應(yīng)將整個處置過程的參數(shù)，如脈動次數(shù)、滅菌時間、滅菌溫度、干燥時間、操作號打印出來，作為備份記錄保存。3)門的互鎖功能：即在整個滅菌過程中，如果沒有完成所有的滅菌操作，前、后門均不能打開，而且出料、進料門不能夠同時打開，這樣既保證了人員安全，也達到有菌端和無菌端的有效隔離，同時保證即使因為突發(fā)故障使得滅菌操作沒有進行完畢，物料也不會因為人為因素被取出進入下一環(huán)節(jié)。4)操作號的記錄功能：每次操作員都要將自己的操作號輸入系統(tǒng)，處理完畢后，將其自行記錄的所有參數(shù)打印出來作為存根，以備復(fù)查和溯源使用。5)滅菌質(zhì)量自檢功能：為了保證滅菌處置達到要求，每天第一次滅菌前都應(yīng)進行B．D試驗。6)應(yīng)急保護功能：為了防止如突然斷電、斷水、員工的誤操作等事件的發(fā)生，系統(tǒng)設(shè)有特殊工況下的安全應(yīng)急保護功能。如出現(xiàn)上述情況，系統(tǒng)都不會繼續(xù)運轉(zhuǎn)，滅菌處置循環(huán)就不能夠完成，導(dǎo)致進出料的前后門均不能打開，這樣滅菌系統(tǒng)內(nèi)的傳染性物料與外界環(huán)境隔離，待故障解決后，重新進行滅菌處置循環(huán)即可。

3高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)系統(tǒng)工藝設(shè)計

醫(yī)療廢物高溫蒸汽滅菌處置工藝包括3個階段：提升破碎階段、滅菌階段、輸出袋裝階段。其工藝流程見圖l。

1)帶包裝的醫(yī)療廢物由進料窗口投入地磅上的進料斗，經(jīng)過稱重計量的醫(yī)療廢物經(jīng)提升傾斜裝置提升后卸入破碎機漏斗。

2)醫(yī)療廢物由漏斗進入粉碎設(shè)備后將被破碎成30 mm×30 mill的小碎片，實現(xiàn)醫(yī)療廢物的毀形和減容，碎片落人碎料儲倉。

3)破碎后的醫(yī)療廢物由螺旋輸送裝置自碎料儲倉輸送至緩沖器。

4)進入緩沖器的醫(yī)療廢物碎片由螺旋上料機輸送進入消毒室。

5)蒸汽發(fā)生器產(chǎn)生蒸汽作用于消毒室內(nèi)的醫(yī)療廢物，并輔助機械攪拌，快速、徹底殺滅所有細菌和病毒。

醫(yī)療廢物滅菌處置過程包括預(yù)真空階段、滅菌階段、干燥階段：a．預(yù)真空階段：高溫高壓蒸汽滅菌過程中，滅菌介質(zhì)設(shè)定為飽和蒸汽，而醫(yī)療廢物中的干冷空氣是熱的不良導(dǎo)體，是影響蒸汽滅菌的主要因素之一，因此必須排除空氣等不凝性氣體的干擾，當(dāng)醫(yī)療廢物進入內(nèi)腔前，通過飽和蒸汽加熱內(nèi)腔和持續(xù)攪動消毒室，排出部分空氣和碎質(zhì)材料中混入的空氣。然后充入高壓蒸汽，預(yù)真空達到0．06～0．09 MPa(一般0．07 MPa)，滅菌蒸汽壓力為0．24 MPa，為使其內(nèi)腔中所有局部密閉區(qū)域均達到真空狀態(tài)。預(yù)真空過程能夠保證高壓蒸汽更易滲透至物料內(nèi)部，使物料與蒸汽更加充分接觸，最終保證滅菌的效果。另外經(jīng)短時間內(nèi)交替的真空和充壓過程，其中部分水分被潛熱蒸發(fā)，隨排汽過程排出，經(jīng)廢氣處理系統(tǒng)消毒、過濾、吸附等無害化處理后達標(biāo)排放。b．滅菌階段：經(jīng)過預(yù)真空后，開始不斷的充蒸汽，使溫度升至134℃，進入滅菌階段，該過程主要是溫度調(diào)節(jié)過程。當(dāng)溫度低于設(shè)定溫度時，繼續(xù)充蒸汽，當(dāng)溫度高于設(shè)定溫度時，停止充蒸汽。在設(shè)定的溫度為0．24 MPa的蒸汽壓力下保持45 min，以達到完全滅菌的效果，滅菌室溫度控制誤差為±2℃。c．干燥階段：當(dāng)在134℃的溫度，維持45 rain的時間后，可以消除壓力，抽真空，進入干燥階段。通過強力抽真空，在一定的壓力(0．06。0．09 MPa)下維持12 min，以強力排出醫(yī)療廢物內(nèi)部的水分和積液(即冷凝液)，冷凝液回收后進冷凝液消毒罐，干燥后的箱體內(nèi)充人空氣達到壓力平衡后完成干燥。

6)經(jīng)過設(shè)定的消毒程序并得到控制系統(tǒng)確認后，醫(yī)療廢物從消毒滅菌室中排出，落人出料儲倉。

7)出料儲倉中消毒后的醫(yī)療廢物由螺旋出料器輸送，經(jīng)出料口排入卸料站，完成消毒過程。

8)卸料站中的無毒害殘渣經(jīng)過塑料袋裝后送往生活垃圾填埋場填埋處理。

9)消毒過程中產(chǎn)生的氣體經(jīng)過廢氣處理系統(tǒng)消毒、凈化后達標(biāo)排放。

lO)消毒過程中產(chǎn)生的冷凝液及醫(yī)療廢物中攜帶的廢液經(jīng)過收集后進入冷凝液消毒罐，在消毒罐消毒后進人廢液處理系統(tǒng)，經(jīng)過再次凈化處理后與生活垃圾滲瀝液一起進入城市污水管網(wǎng)。

4結(jié)論

通過本工程高溫蒸汽處理技術(shù)的設(shè)計運用認為，控制高溫蒸汽滅菌處理技術(shù)系統(tǒng)的各個設(shè)計環(huán)節(jié)，選擇符合法規(guī)、規(guī)范要求的設(shè)備，在病理性廢物、藥物性廢物、化學(xué)性廢物已有處理技術(shù)或處理途徑的情況下，高溫蒸汽處理技術(shù)是適合地方經(jīng)濟不太發(fā)達地區(qū)選用的一種技術(shù)可靠、經(jīng)濟節(jié)約、環(huán)保性能優(yōu)良的醫(yī)療廢物處理技術(shù)。
 

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