5.5.2 医疗废物非焚烧处理技术优化
5.5.2.1 非焚烧处理技术优化总体要求
医疗废物非焚烧技术适用于日处理规模为10 t以下的处理厂,可处理感染性、损伤性和部分病理性医疗废物,主要污染物为VOCs和恶臭,不产生二噁英类污染物。非焚烧处理设施投资成本低,适合医疗废物收集量少、分类较好、经济欠发达的地区。具体技术经济适用性分析见表5-2。
表5-2 医疗废物非焚烧处理技术经济适用性分析
非焚烧处理技术优化的核心环节应包括工况参数控制和污染物排放控制。因此,其优化问题也要严格围绕这两方面内容展开。下面结合三种典型的非焚烧处理技术对其处置技术优化问题进行论述。
5.5.2.2 高温蒸汽处理技术
高温蒸汽处理要求医疗废物在一定的温度下接触充足的时间以达到一定的微生物灭活效率。医疗废物高温蒸汽处理污染防治最佳可行工艺流程如图5-13所示。
为了确保高温蒸汽处理的安全性,应确保工艺参数实现如下要求:
(1)蒸汽处理过程应在消毒温度≥134℃、压力≥0.22 MPa(表压)的条件下进行,相应消毒时间应≥45 min。
(2)进入消毒仓的蒸汽压宜在0.3~0.6 MPa范围内。
(3)高温蒸汽处理设备应具有干燥功能,物料干燥后含水量不应大于总重的20%。
图5-13 医疗废物高温蒸汽处理污染防治最佳可行工艺流程
(4)蒸汽应为饱和蒸汽,其所含的非可凝性气体不应超过5%(体积分数)。
(5)尾气净化处理技术可选择活性炭吸附、废气生物净化装置等技术,并根据废气特征及排放要求单独或组合设置。
(6)破碎设备应能够同时破碎硬质物料和软质物料,物料破碎后粒径一般不应大于5 cm。若一级破碎不能满足要求,应设置二级破碎。
5.5.2.3 干化学消毒处理技术优化
干化学法处理医疗废物通常要与机械破碎处理结合使用,化学消毒剂对微生物灭活的效率与接触时间、温度、化学消毒剂浓度、p H值(酸碱性环境)、杀灭的微生物的数量和类型等有关。化学消毒剂灭活效果必须保证化学消毒剂与医疗废物消毒表面有足够的反应接触时间。美国环保局规定对繁殖体细菌、真菌和分枝杆菌杀灭的测试程序应要求在20℃反应温度下接触时间为10 min。当杀灭细菌芽孢时,反应的接触时间和温度都应有所增加,一般需要一个或几个小时,通常情况下消毒的效果会随着温度的提高而增加。因此,为了保证消毒处理效果,必须保证充分的接触反应时间和反应温度。
以石灰为主的干化学消毒处理技术是美国最新的对环境最为友好的医疗废物处置技术,没有湿法消毒通常伴随产生的废液排放问题。
干化学消毒处理最佳可行技术流程如图5-14所示。
图5-14 医疗废物干化学消毒处理最佳可行技术流程
干化学消毒处理最佳可行工艺参数主要在于消毒剂上,目前国内产业化应用的消毒剂主要为石灰粉,工艺参数见表5-3。
表5-3 干化学处理工艺消毒剂参数
干化学消毒处理技术应用的关键是必须保证药剂有效浓度和相应的接触反应时间,以及药剂的投加量,确保相应的参数要求,禁止采用超过有效期的化学消毒剂。另外,也要禁止使用对人体有害的其他种类的消毒剂实施医疗废物处置。
5.5.2.4 环氧乙烷消毒处理技术优化
医疗废物环氧乙烷消毒处理工艺主要环节如下:医疗废物以原形态包装推进环氧乙烷消毒柜内,在真空环境中注入有效浓度893 mg/L的环氧乙烷,预真空度-80 kPa,系统温度(54±2)℃,相对湿度50%±10%,柜体内消毒时间约4 h。医疗废物经消毒后暂存解析,然后逐箱放入传送带,经过X射线机、往复提升机、自动输送系统、自动进料系统、二级破碎机、无轴螺旋输送机,最后进入压缩车压缩系统。压缩车填装满后,将消毒破碎后的医疗废物送入生活垃圾处置厂进行最终处置。
环氧乙烷消毒处理工艺流程如图5-15所示。
图5-15 环氧乙烷消毒处理工艺流程
为了确保环氧乙烷消毒处理的安全性,应确保工艺参数实现如下要求:
(1)环氧乙烷纯度应大于99.9%,环氧乙烷浓度应为≥900 mg/L,消毒温度应控制在54℃±2℃范围内,消毒时间应≥4 h,相对湿度应控制在60%~80%范围内,初始压力为-80 kPa的真空环境。
(2)消毒后的医疗废物应暂存解析15~30 min,暂存解析应在负压状态下运行,环氧乙烷解析室废气经统一收集处理后达标排放。
(3)环氧乙烷供给单元、消毒单元、破碎单元、环氧乙烷贮存场所应设置环氧乙烷气体浓度报警装置。
(4)消毒剂添加喷口应均匀设置于消毒仓顶部,并配置内循环及保温装置,保证消毒仓内环氧乙烷浓度、温度均衡。
(5)消毒仓和破碎空间应通入氮气,置换其中的氧气,防止爆燃事件发生。
(6)消毒仓应设置防爆门或者泄压口,以缩小爆燃事故冲击范围。
5.5.2.5 微波消毒处理技术优化
1)医疗废物微波消毒处理最佳可行技术流程
医疗废物微波消毒处理最佳可行工艺流程如图5-16所示。
图5-16 医疗废物微波消毒处理最佳可行工艺流程
2)微波消毒处理最佳可行工艺参数
(1)采用微波消毒处理工艺时,微波频率应采用(915±25)MHz或(2 450±50)MHz。消毒温度应≥95℃,消毒时间≥45 min。
(2)采用微波与高温蒸汽组合消毒处理工艺时,微波频率应采用(2 450±50)MHz,压力≥0.33 MPa,温度≥135℃时,消毒时间≥5 min。
5.5.2.6 高温干热处理技术优化
1)医疗废物高温干热处理技术工艺流程
(1)将装有医疗废物的一次性纸箱或包装袋放置升降机上。医疗废物升至顶端,自动顶开设备进料口仓门,之后仓门自动密闭。
(2)医疗废物落入碾磨器进行碾磨,经过碾磨使医疗废物缩减80%,实现毁形的目的,碾磨300 kg需7~10 min。
(3)抽气装置对消毒器进行抽气,消毒器内压强为300 Pa,接近真空。抽气+气体净化流程包括抽气及气体净化过程。抽气设备共有三个泵:两个液体环绕式真空泵和一个电动水泵。此真空组套具有制冷功能,主要保证抽气机组能够正常工作的需要,额定功率20 kW。
(4)来自导热油的热量可使消毒器内温度升至180~200℃。经过加热使医疗废物完全脱水。通过一定时间(欧美一些国家灭菌20 min)的灭菌,特别是对医疗废物的粉碎,使之更大程度穿透废物进行灭菌,保证灭菌效果。
消毒结束后,消毒器抽气阀门自动关闭,卸料仓门开启,卸料至传送带,收集后可送填埋场填埋。
2)高温干热处理最佳工艺参数
医疗废物干热处理过程要求在杀菌室内处理温度不小于180℃、压力不高于1 000 Pa(表压)的条件下进行,相应处理时间不应少于20 min。
3)医疗废物高温干热处理最佳可行技术流程
医疗废物高温干热处理最佳可行技术流程如图5-17所示。
图5-17 医疗废物高温干热处理最佳可行技术流程