医疗废物高温蒸煮处理工程实例研究

罗华飞　胡小容　王　晗　张青梅

（1.苏交科集团股份有限公司，江苏　南京　210000；2.南京凯盛建筑设计研究院责任有限公司，江苏　南京　210000；3.湖南省环境保护科学研究院，湖南　长沙　410004）

医疗废物高温蒸煮处理工程实例研究

罗华飞1胡小容1王晗2张青梅3

（1.苏交科集团股份有限公司，江苏南京210000；2.南京凯盛建筑设计研究院责任有限公司，江苏南京210000；3.湖南省环境保护科学研究院，湖南长沙410004）

广西某市医疗废物处理的工程设计规模为3t/d，高温蒸煮设备的运行温度为134℃，处理时间为45min。经过高温蒸煮处理后，废物被破碎、压缩运送至填埋场进行填埋。在处理过程中产生的废气、废水经过相应处理后，均达到国家排放标准要求排放。整个工程投资总成本为950.84万元，运行成本为920元/t。

高温蒸煮法；医疗废物；设计

医疗废物含有大量的细菌、病毒及化学药剂，具有极强的传染性、生物毒性和腐蚀性，未经处理或处理不彻底的医疗垃圾任意堆放，极易造成对水体、土壤和空气的污染，对人体产生直接或间接的危害，其已成为医疗卫生水平提高所急需解决的一个问题。目前对医疗废物处理的方法主要有高温蒸煮处理、焚烧处理、电磁波处理、等离子处理等［1］。在这些众多方法中，对于医疗废物中的感染性废物和损伤性废物，高温蒸煮灭菌工艺具有操作简便、灭菌效果稳定、投资小、运行成本低等优点。

1　概况

广西某市有病床4 000余张，产生的医疗废物为3t/d。该市的医疗废物中含有动物性、植物性、塑料、金属、玻璃及其他成分，植物性成分中含有药物性成分约为5%～8%。其中，动物性废物及小部分部分植物性废物（约占整个医疗废物的7%～8%）不适合采用高温蒸煮法处理［2］，将被运至即将建成的广西危险废物处理中心进行处理。其余部分采用高温蒸煮法进行处理。

2　工艺流程与主要设备

2.1医疗废物处理流程

医疗废物经过收集后，部分直接由周转箱进入高温蒸煮系统，部分储存在冷库中，储存起来以适应蒸煮设备的处理周期。经过医疗废物在高温蒸煮设备中在134℃下消毒45min，处理后达到《医疗废物高温蒸汽集中处理工程技术规范》标准要求，废物再经过破碎后运至填埋场进行填埋。此过程中所产生的废气、废水也进行相应的处理本工程所用主要设备如表1所示。

2.2存储方案

由于医疗废物具有有毒、有害性，不宜长时间存储。因此，运至危险废物处置中心后，尽量做到日进日清，只允许在厂房内短时间存放。考虑到设备检修或停产，医疗垃圾需要短时间存放。设置2座冷库，其规格分别为2.5m×6.0m×4.5m、3.0m×6.0m×4.5m。

表1　主要工程设备表

冷库选用结构紧凑，占地面积较小的风冷压缩冷凝机组二套，制冷量25.6kW/台，蒸发温度-5℃，制冷剂为R22，蒸发器采用冷盘管。整个制冷系统的冷盘管式蒸发器设置在冷库四周的内壁上，低温低压的R22蒸汽在蒸发器内不断蒸发、吸收冷库内部的热量，使库内的温度降低，从而达到库房要求的4℃。

2.3蒸汽发生系统

高温蒸汽为本项目最主要的消毒介质，由于本项目处于郊区，厂区附近没有外接蒸汽源，需要配备蒸汽发生系统。根据实际情况考虑，本工程采用电蒸汽锅炉，锅炉的水源采用自来水。厂区自来水经过软水器软化后，进入电热蒸汽，由电热蒸汽锅炉产生的蒸汽，共设置2台电热蒸汽锅炉。每台锅炉的蒸汽产生温度为135℃的饱和蒸汽150kg/h，此蒸汽压力稳定在0.5MPa且蒸汽的产量的波动量小于5%，同时蒸汽中所含有非可凝性气体小于3%，产生的蒸汽由蒸汽管道输送至高温蒸煮设备。

2.4高温蒸煮系统

利用高温蒸汽杀灭医疗废物中的致病微生物，是本医疗废物高温蒸汽处置中心的主要环节。高温蒸煮系统运行流程如下：①将医疗废物放置灭菌袋（于灭菌过程不破裂、融化）中，并投入灭菌锅将门拴紧后按钮激活；②真空发生器将灭菌锅内之空气抽出至负压，并与蒸汽混合接触，可将灭菌锅内空气中可能混有之病菌杀死，经冷凝后在内部进行初步处理后进入废水处理系统；③导入饱和蒸汽使灭菌锅内温度超过134℃以上，并自动计时45min以上；④灭菌完成后，自动排气阀开启，将室内蒸汽导入冷凝器冷却后，进入灭菌器自身内部废水处理系统进行初步处理后排至废水处理系统；⑤灭菌锅内压力下降后，真空发生器再行激活抽真空，将灭菌室内的水蒸汽抽尽，经冷凝后排入废水处理系统；⑥将灭菌完成后的医疗废物进行破碎，压缩后由专用车辆拉往填埋场填埋。

在这个过程中，杀菌室采用脉动真空形式抽真空，杀菌室内抽真空度为0.08MPa，抽真空与充蒸汽的循环过程次数不为4次。最终实现杀菌室内空气排出率为98.5%。在完成抽真空后，保证在10min内杀菌室真空度下降值不大于1.3kPa（10mmHg）。同时，采用B-D试验包在每天第一次灭菌前或安装及检修后的灭菌器抽真空和蒸汽穿透性能的测试，并且是空载测试。B-D试验的具体参数如下：脉动3次，灭菌温度为134℃，灭菌压力为210kPa，灭菌时间为4min。采用德国BROWNE公司的试纸，B-D试验不合格，表明灭菌器出现故障或操作不当，需及时处理。

2.5消毒系统

在医疗废物处理的各阶段与医疗废物接触的工具及人员等都会沾染一定量的有毒有害的微生物，所以必须进行消毒处理。根据各消毒对象的特点以及各种消毒方法的适应性，周转桶、运输车辆内壁以及人员防护用品采用二氧化氯消毒方案；卸料区及冷库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发生器。

周转箱需及时在主厂房内的消毒间进行消毒，消毒后的周转桶送往周转桶暂存间存放，发现周转箱有破损后严禁继续使用。医疗废物运输车辆每次使用后都应进行清洗消毒，禁止在社会车辆清洗场所清洗医疗废物运输车辆。卸料区及冷库均属医疗废物的暂时贮存场所，因此每天应在废物清运后清洗消毒。医疗废物高温灭菌车间属污染区，灭菌车间工作人员出灭菌车间之前需进行严格的清洗消毒，并穿特制的工作服进入车间。工作完成后人员也需要洗澡消毒，以保障工作人员的身体健康。以上各种消毒均达到《医疗废物集中处置技术（试行）》中的规定。

2.6废气处理系统

在高温灭菌过程中会产生一定量含有能够有效去除微生物、挥发性有机物（VOC）、重金属等污染物的气体，这些气体不能直接排入大气需要进行处理。本工程中的废气处理系统由高效尾气过滤器、压力仪表、高温蒸汽反吹灭菌系统、气动控制阀门等组成，并可根据需要消除处理过程中产生的异味。

在废气处理单元设置尾气高效过滤、吸附装置，设置有VOC化学氧化装置并在高效过滤装置上游增设低效过滤装置，蒸汽处理过程中的异味采用药剂去除。尾气高效过滤装置采用0.2μm的无菌过滤器，可以过滤病菌与病毒。滤芯采用疏水性介孔材料，耐温达到150℃；具有进出气阀、压力仪表和排水阀，过滤效率应在99.999%以上。经过处理后的废气达到《大气污染物综合排放标准》一级排放标准后排放。

2.7污水处理系统

医疗废物处置厂区的废水含有病原菌，与医院污水有很多相似之处。因此，污水处理的工艺借鉴现有医院的一体化污水处理工艺，采用生化+物化相结合的污水处理工艺，具体废水处理工艺流程如下：污水→生化+物化反应→沉淀→过滤→消毒→出水达标排放。经上述工艺，生化+物化、沉淀、消毒处理后，出水可达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）的一级排放标准，直接排入厂区旁边的污水沟。

3　经济分析

3.1建设投资估算

本项目工程总资金950.84万元，分为总平、灭菌车间、厂区用车、辅助工程、场外工程及其他费用等。

3.2主要技术经济指标如下

医疗废物处理厂的运行成本表如表2所示。

表2　医疗废物运行成本表

4　结论

①医疗废物在高温蒸煮设备的杀菌室中，在处理温度134℃、压力为220kPa下蒸煮45min，达到《医疗废物高温蒸汽集中处理工程技术规范（试行）》中的规定，高温蒸煮后的废物破碎压缩后运送到填埋场填埋。

②在高温蒸煮过程中所产生的微生物、挥发性有机物（VOC）、重金属等气体，经过高精度过滤装置过滤后达到《大气污染物综合排放标准》一级排放标准后排放。

③整个医疗废物处理中心所产生的生活污水及生产废水，采用生化+物化相结合的污水处理工艺，达到《污水综合排放标准》（GB 8978-1996）的一级排放标准。

④整个医疗废物处理厂的投资总成本为950.84万元，运行成本为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

环保公益性行业科研专项（201509019）。

罗华飞（1982-），男，硕士，中级工程师，研究方向：水污染，噪声环保工程设计医疗废物高温蒸煮处理。

［1］牛波，于凤庆.医疗废物的危害及处置方法［J］.广东化工，2013（40）：152-153，142.

［2］陈敏亚，张怡，陆靓亮，等.医疗废物管理系统的开发与应用研究［J］.中国医学装备，2014（10）：12-14.