八種醫療廢物處理方法比較分析
目前，醫療廢物的處理方法主要包括衛生填埋法、高溫焚燒法、壓力蒸汽滅菌法、化學消毒法、電磁波滅菌法、熱解法、等離子體法等，其處理工藝的影響參數不同也各具優缺點。本文通過綜合比較分析焚燒處理、壓力蒸汽滅菌處理、化學處理、微波處理、等離子處理等醫療廢物處理方法的技術影響參數及優缺點，重點指出高溫熱解焚燒處理技術具有減量化、無害化、資源化的比較優勢，這是目前國內的醫療廢物處理研發的方向。
1 衛生填埋法
1．1 原理
衛生填埋法是醫療廢物的最終處置方法，其原理是將垃圾埋入地下，通過微生物長期的分解作用，使之分解為無害的物質。醫療廢物的填埋系統如果沒有防滲措施，各種有毒物質、病原體、放射性物質等會隨雨水滲入土壤，有害物質會通過食物鏈進入人體，危及人類健康。因此，衛生填埋場需經過科學的選址，并用粘土、高密度聚乙烯等材料鋪設防滲層，還必須設置填埋氣的收集和輸出管道，所以采用填埋處理法必須非常慎重，一定按有關規定對醫療廢物進行嚴格的預處理 。
1．2 影響參數
采用填埋處理法應根據醫療垃圾特性，選擇地質條件符合要求的場地，結合土壤和氣候，采用相適應的土木技術，確定場地建設規模。
1．3 優缺點
填埋處理方法的優點是工藝較簡單，投資少，可處理大量的醫療廢物。主要缺點是填埋前需消毒，廢物減容少，填埋場建設投資大，需占用大量土地，產生甲烷、氨氣、硫化氫氣體、氮氣、一氧化碳等大量有害氣體，同時也產生氧氣和氫氣和揮發性有機物，需對土壤和地下水進行長期監測。
2 高溫焚燒法
2．1 技術特點
醫療廢物主要由有機碳氫化合物組成，含有較多的可燃成分，具有很高的熱值，采用焚燒處理方式具有完全的可行性 。焚燒處理是一個深度氧化的化學過程，在高溫火焰的作用下，焚燒設備內的醫療廢物經過烘干、引燃、焚燒三個階段將其轉化成殘渣和氣體，醫療廢物中的傳染源和有害物質在焚燒過程中可以被有效破壞。焚燒技術適用于各種傳染性醫療廢物，焚燒時要求焚燒爐內有較高而穩定的爐溫，良好的氧氣混合工況，足夠的氣體停留時問等條件 ，同時需要對最終排放的煙氣和殘渣進行無害化處置。
2．2 影響參數
選擇焚燒設備必須具有適合的湍流和混合度，保持廢物中是當代含水率，燃燒室裝填情況、溫度和停留時間、維護和檢修都是重要的焚燒參數。
2．3 優缺點
焚燒處理技術主要優點是體積和重量顯著減少，廢物毀形明顯；適合于所有類型醫療廢物及大規模應用；運行穩定，消毒滅菌及污染物去除效果好；潛在熱能可回收利用；技術比較成熟。缺點主要表現在成本高，空氣污染嚴重，易產生二惡英、多環芳香族化合物、多氯聯苯等劇毒物及氯化氫、氟化氫和二氧化硫等有害氣體，需要配置完善的尾氣凈化系統；底渣和飛灰具有危害性 。
3 壓力蒸汽滅菌法
3．1 技術原理和特點
壓力蒸汽滅菌處理方法的原理是經過分揀和破碎后的醫療廢物在100 kPa，121cc的工藝條件下運行20 rain以上 ，壓力蒸汽穿透物體內部，使微生物的蛋白質凝固變性而被殺死；處理后的醫療廢物送往衛生填埋場或進行焚燒處理。這種方法也適用于受污染的工作服、注射器、敷料、微生物培養基等的消毒，但是不適宜處理病理性垃圾，如人體組織和動物尸體等，對藥物和化學垃圾的處理效率也不高。
3．2 影響參數
壓力蒸汽滅菌處理主要技術參數是溫度、蒸汽質量和作用時間，廢物進料尺寸會影響蒸汽穿透性，處理周期時間影響滅菌的徹底性，容器內空氣去除不徹底可影響滅菌器內溫度。 3．3 優缺點
壓力蒸汽滅菌技術相比之下具有投資低、操作費用低，易于檢測，殘留物危險性較低，消毒效果好，適宜的處理范圍較廣等優點。主要缺點是體積和外觀基本沒有改變；可能有空氣污染物排放，易產生臭氣，不能處理甲醛、苯酚及汞等物質。
4 化學消毒法
4．1 技術特點
化學消毒法的實質就是將破碎后的醫療廢物與一定濃度的消毒劑(次氯酸鈉、過氧乙酸、戊二醛、臭氧等)混合作用，并保證其與消毒藥劑有足夠的接觸面積和時間 ，有機物在消毒過程中被分解、微生物被殺滅。消毒藥劑與醫療廢物最大接觸是保障處理效果的前提。通過使用旋轉式破碎設備提高破碎程度，保證消毒劑能夠將其穿透。化學消毒法適合處理液體醫療廢物和病理方面的垃圾，最近也在逐步用于那些無法通過加熱或潤濕進行消毒滅菌的醫療廢物的處理。
4．2 影響參數
決定化學消毒法效果的因素主要有消毒劑濃度和作用溫度，根據廢物性質選擇具有相應pH值的消毒劑，廢物和藥劑接觸混合時間、流體的再循環等也是重要因素。
4．3 優缺點
化學消毒法的優點是工藝設備和操作簡單方便；除臭效果好；消毒過程迅速一次性投資少，運行費用低。對于干式處理，廢物的減容率高、不會產生廢液或廢水及廢氣。缺點是干式廢物對破碎系統要求較高，對操作過程的pH值監測 (自動化水平)要求很高。濕式廢物處理過程會有廢液和廢氣生成，大多數消毒液對人體有害。不適用于處理化學療法廢棄物、放射性廢棄物、揮發和半揮發有機化合物。
5 電磁波滅菌法
5．1 技術原理
電磁波滅菌法包括微波和無線電波兩種方法。微波滅菌法使用2450 MHz的高頻電磁波，而無線電波滅菌法則使用10 MHz的低頻電磁波，其穿透力比微波更強 。電磁波滅菌法的原理是其具有可被水、脂肪、蛋白質吸收的特點，利用微生物細胞選擇性吸收能量的特性，將其置于電磁波高頻振蕩的能量場中，使微生物的液體分子按外加電場的頻率振動，這種振動使細胞膜內的能量迅速增加，產生高溫，最終導致細胞的死亡，以此殺死醫療廢物中的病原體。經電磁波處理后的醫療廢物可以作為生活垃圾進行衛生填埋。電磁波滅菌法在美國、澳大利亞、德國和菲律賓都有應用實例。
5．2 影響參數
無論是微波還是無線電波，決定殺菌效果的因素是輸出功率和實際場強，還要根據廢物特性，廢物含水率對微波處理影響明顯，暴鐳持續時間和廢物混合范圍也有一定影響。
5．3 優缺點
電磁波滅菌處理法優點體現在體積顯著減少，垃圾毀形效果好；系統完全封閉，環境污染很小；完全自動化，易于操作。缺點是建設和運行成本不低；處理后減重效果不好，會有臭味，不適合血液和危險化學物質的處理。
6 等離子體法
6．1 技術原理和特點
等離子體法是美國在20世紀90年代開始研發用以處理危險廢物的新技術。用于廢棄物處理的等離子體是一種惰性氣體經過電離形成的氣體云，通常稱為物質的第4種狀態。等離子體體系中含大量正負帶電粒子和中性粒子組成 。在等離子體系統中，通入電流使惰性氣體，通過施加能量使氣體發生電離，產生輝光放電，在1／1000秒內即可達到1200～3000℃的高溫，從而使有機廢物迅速脫水、熱解、緩解，產生以氫氣、一氧化碳和烷烴類等混合可燃氣體，再經過二次燃燒，得以破壞垃圾中潛在的病原微生物“ 。等離子體技術可以將醫療廢物變成玻璃狀固體或爐渣，產物可直接進行最終填埋處置。
6．2 影響參數
決定等離子體作用的主要因素是設備功率和所能提供的能量，輸出能量越高、產生的溫度轉換越快，另外必須滿足規定的處理時間周期，廢物特性對電磁波作用有影響。
6．3 優缺點
等離子體處理技術的優點是低滲出、高減容、高強度，處置效率高，可處理任何形式醫療廢物，無有害物質排放，潛在熱能可回收利用。缺點是建設和運行成本很高；系統的穩定性易受影響；可靠性有待驗證與提高。
7 干熱粉碎滅菌法
7．1 技術原理
干熱滅菌是指將物品置于干熱滅菌柜、隧道滅菌器等設備中，利用干熱空氣達到殺滅微生物。目前主要采用遠紅外線干熱消毒設備，處理醫療廢棄物最好采用密封式干熱爐，利用高溫加熱處理某些特殊醫療廢棄物。干熱滅菌時，被滅菌物品應有適當的裝載方式，不能排列過密，以保證滅菌的有效性和均一性 。
7．2 影響參數
干熱處理法主要殺菌因子為高溫，維持足夠的作用時間即可達到滅菌要求；廢物特性應符合干熱處理要求。
7．3 優缺點
干熱滅菌主要優點是殺菌效果可靠，建設和運行成本低，處理后的垃圾可進行填埋處理或綜合利用，處理過程不采用消毒劑。缺點是需進行破碎化等預處理，熱傳導速度慢；可能有空氣污染物排放，易產生臭氣。
8 高溫熱解焚燒法
8．1 技術原理
高溫熱解法的原理是將醫療廢物有機成分在無氧或貧氧的條件下加熱到6OO～900~C，用熱能使化合物的化合鍵斷裂，使大分子量的有機物轉變為可燃性氣體、液體燃料和焦炭的過程。熱解產生的氣體中主要含有氫氣、甲烷、一氧化碳、二氧化碳以及其它烴類和揮發性有機物。
8．2 影響參數
高溫熱解法主要作用因子是溫度和反應時間，保持廢物一定濕度和物料尺寸對處理效率有影響，物料分子結構特性決定熱解方式。
8．3 優點
8．3．1 處理徹底 醫療廢物高溫熱解焚燒法所焚燒的是裂解氣與裂解焦，裂解氣中的可燃氣體作為熱解焚燒的燃料，其運行成本大大低于常規焚燒法 。另外，熱解焚燒法所需的空氣系數較小，產生的煙氣量明顯減少，所需的煙氣凈化裝置較小，因此總體費用比常規焚燒法小。
8．3．2 產生有害物質少傳統的焚燒處理法中，由于是富氧燃燒，在這種條件下很容易產生二惡英。熱解法是在缺氧和除去氯等酸性氣體條件下進行，降低了二惡英的生成，所以熱解焚燒法比傳統焚燒法的二惡英生成量大為減少 。
8．3．3 適用范圍廣高溫熱解法醫療廢物不需要預處理，不需要分類，直接投入爐內進行處理即可，因此對處理的廢物無明顯選擇性。
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