
收稿日期:
作者简介:商丹丹(1987—),女,硕士,工程师,研究方向:环境保护技术开发。
通信作者:李洪瑞(1989—),男,硕士,高级工程师,研究方向:固体废物处置与资源化、工业废水处理等。
高温蒸汽灭菌处理医药化工行业医疗废物的技术研究及应用
商丹丹1,刘 琦2,李洪瑞2*,王立苗2,李亚楠2,胡黎明2
(1.南方水务有限公司,广东 深圳 518100;2.北方工程设计研究院有限公司,河北 石家庄 050000)
摘 要:本文以某危废处理中心医疗废化工危险废物处理为例,对高温蒸汽灭菌处理技术的实际应用进行了工艺设计分析,对国内外常用的医疗化工危险废物处理技术进行了分析和总结。根据高温蒸汽灭菌技术的特点,对其在医疗化工废物处理中的应用进行了着重介绍,并对采用高温蒸汽灭菌技术处理的某8t/d的危废处理中心内医疗废物工程实例进行了深入研究,包含工艺流程、车间及设备的空间布局,以及蒸汽灭菌主设备的构造。本文所列实际工程对医疗化工废物进行了集中处置,且产生的三废也得到了有效处理,研究结果可为高温蒸汽灭菌技术在医疗化工废物无害化处理应用方面提供了一些思路和方法。
关键词:医疗废物;高温蒸汽;灭菌;医药化工
中图分类号: 文献标志码:A
Research and Application of High Temperature Steam Sterilization Technology for Medical Waste Treatment in the Pharmaceutical and Chemical Industry
SHANG Dandan1 LIU Qi2 LI Hongrui2* WANG Limiao2 LI Yanan 2 HU Liming2
(1. South Water, Shenzhen 518100,China; 2. Norendar International Ltd, Shijiazhuang, 050000,China)
Abstract:This article takes the treatment of medical and chemical hazardous waste in a certain hazardous waste treatment center as an example to analyze the practical application of high-temperature steam sterilization technology in process design, and to analyze and summarize the commonly used medical and chemical hazardous waste treatment technologies at home and abroad. Based on the characteristics of high-temperature steam sterilization technology, this article focuses on its application in the treatment of medical and chemical waste, and conducts in-depth research on a medical waste engineering example in an 8t/d hazardous waste treatment center treated with high-temperature steam sterilization technology, including the process flow, spatial layout of workshops and equipment, and the construction of the main steam sterilization equipment. The actual projects listed in this article have carried out centralized disposal of medical chemical waste, and the generated three wastes have also been effectively treated. The research results can provide some ideas and methods for the application of high-temperature steam sterilization technology in the harmless treatment of medical chemical waste..
Keywords: medical waste; high temprature steam; sterilization; pharmaceutical chemicals
0 引言
医药化工是指将化学原理和技术应用于医药生产的领域,涵盖原料药合成、制剂加工等方面。医药化工的主要任务是通过化学方法改变物质的组成或结构,或合成新物质,以生产出用于预防、诊断和治疗疾病的医药产品,医药化工在医药行业中起着至关重要的作用。它不仅涉及到药物的研发和生产,还包括药物的质量控制和临床应用。随着人民卫生意识的增强,医药产业出现了空前的发展契机,新药开发、仿制药一致性评价、生物技术等已成为研究的焦点。
医药化工主要包含化学药、中药、生物药、原料药和制剂等,在这些药品和制剂生产、销售、试验等各个环节均会产生较多的医疗废物,如过期药品、包装物、试验用品等,这些废物被列为危险废物,在《国家危险废物名录》(2021年版)中标识为HW01,主要包含化学性废物及药物性废物,另外还包括非特定行业的为防治动物传染病而需要收集和处置的废物[1]。医疗废物中可能含有大量病原微生物、放射性物质和化学毒物等[2],具有感染性、毒性、腐蚀性等危害,若不妥善处理,将对人类生存环境造成严重污染和破坏。
医疗废物根据类别的不同,采用的处理方法亦不同,本文着重介绍的是高温蒸汽灭菌工艺,并根据工程实例对该技术进行讨论和分析。
1 医药化工行业医疗废物处理技术概述
1.1 医药化工行业医疗废物处理技术比较
目前,国际上常用和比较成熟稳定的医疗废物处理技术主要有综合焚烧、高温蒸汽灭菌、化学法消毒技术等,另外还包括微波处理、电子辐射处理、高温臭氧处理等新技术[3],各类技术对应不同种类的医疗废物。
上述几类医疗废物的处置技术各有优缺点,表1为处理技术优缺点的比较。
表1 常用医药化工行业医疗废物处理技术比较[4~9]
处理技术
技术参数
优点
缺点
卫生填埋
待处理废物特征属性、填埋场地地形地貌、气候特征等
工艺简单,技术成熟,工艺投资较少,处理量大
需占用大量土地,减容少,填埋前需进行消毒,容易对土壤、地下水、大气等环境造成二次污染
综合焚烧
湍流和混合度、废物热值等特性、焚烧时间和温度、燃料、炉体结构等
技术较成熟;减容效果好;适用范围广;运行不受气候等因素影响;消毒灭菌较彻底;焚烧热能可回收
建设和运行成本高,有二噁英产生,空气污染严重,产生飞灰、废渣等污染物,二次污染治理费用高
化学消毒
消毒剂的组成和配比量,另有pH值、消毒混合的时间及混合液的循环程度
工艺流程简单,臭气处理能力强,消毒时间快;投资花费较少,运行成本相对较低
对破碎设备和运行条件要求高,运行监测状况和条件要求苛刻;对于湿式消毒来讲,产生的消毒混合废液污染物浓度高且有一定危险性。
高温蒸汽灭菌
压力、温度、时间、蒸汽穿透度、废物进料尺寸、处理周期时间、容器内空气去除情况
成本较低,处理结果安全
无减容效果,规模较小,易产生臭气,不能处理甲醛、苯酚及汞等物质,不适用于病理性垃圾
微波、高温干热消毒
微波的参数、混合废物的特性、混合程度、操作压力、实际运行温度等
消毒速度快,减体积减小程度大,投资和运行的成本相对低,处理过程污染较少
需进行破碎化等预处理,消毒效果不明显,可能有空气污染物排放,易产生臭气
各种技术都有其独特属性和适用范围,最后选择的处理方式取决于众多因素。另外,我们需考虑项目所在地可供选择的技术、可供使用的场地空间[10],处置设备和建构筑物选址,处理设施周边环境,公众认可度及相关法律法规的要求等。
1.2 高温蒸汽灭菌工艺简介
高温蒸汽灭菌技术是一种以处理感染性废物和损伤性废弃物为主的工艺,它的操作简单、杀菌效果稳定,无污染烟气产生,也不产生二噁英[11],建设投资少及运行成本低,比较适合小规模医疗废物处理及作为城市医疗废物处理应急处理系统或备用系统。高温蒸汽处理技术目前已在国内逐步应用,现有的高温蒸汽处理工艺原理主要是蒸汽消毒或灭菌。
高温蒸汽灭菌工艺要求处理规模适宜在10t/d以下,且每天正常运行时间不少于16h,主要工艺类型有三种,即先蒸汽后破碎、先破碎后蒸汽及破碎与蒸汽同时进行,其中先蒸汽后破碎工艺优势较明显,工艺也较为成熟,目前应用比较广泛[12]。
目前市面上高温蒸汽灭菌工艺大都采用自动化运行,按照《医疗废物高温蒸汽集中处理工程技术规范(试行)》的规定,医疗废物的进料应杜绝人跟医疗废物直接接触引起感染。
高温蒸汽灭菌自动化工艺采用的设备一般包括周转箱自动输送系统、灭菌车自动输送系统、脉动真空医疗废物灭菌器、自动进出箱上料机、自动进出车卸料机、医疗废物破碎机、输送机等[13]。该工艺采用高温饱和蒸汽作为工作介质,利用其强大的穿透性,使得细菌中的蛋白质、原生质胶体在湿热条件下变性、固化,破坏细菌酶系统,蒸汽进入细菌细胞内冷凝成水,释放潜热,提高杀菌力,从而杀灭包括细菌芽孢的所有微生物。
某危废处理中心内有医疗废物处理车间,根据当地医疗废物的产量及特点,最终决定采用高温蒸煮工艺作为医疗废物的处理工艺,下面着重介绍该工程实例。
2 工程实例
2.1 工程概述
本文以某危废处理中心内医疗化工废物高温蒸煮处理车间处理工艺为讨论对象,对其整体工艺设计、三废处置、车间布置等进行探讨。
该医废蒸煮车间处理能力为8t/d,主要收集某地级市范围内的医疗废物,由于该危废中心设有回转窑焚烧设备,故医废蒸煮车间可同时作为焚烧炉检修期间医疗废物的辅助处理手段,车间配套有废水消毒及废气处理设施,产生的固废(或危废)统一收集后运至该危废处理中心填埋场填埋处置。
医废蒸煮车间主要包括蒸煮主车间、卸料区、周转箱存放区、洗车间、破碎间、废水废气处理间以及中控室、配电室、储藏间及其他辅助用房。其中蒸煮主车间主要包含高温蒸汽灭菌设备、传送设备、周转箱清洗设备等;周转箱存放区主要为医废周转箱清洗后的暂存区;破碎间为医废经高温消毒后破碎至规范要求的粒度,并进一步送往焚烧车间处理;废水废气处理间主要为车间废水消毒设施及臭气处理设施;其他辅助间主要为相关功能配套设施。
实际工程高温蒸汽工艺流程如图1所示
图1 实际工程工艺流程图
2.2 工艺流程说明
2.2.1 进料。将医疗废物装入专用周转箱,周转箱放置在规定区域,将周转箱输送到上料筐内,上料筐将医疗废物自动倒入灭菌车,再由自动输送系统将灭菌车运送到灭菌器的前门,当灭菌车载送医疗废物投递次数达到设定值后,灭菌器的前门将自动关闭,进入灭菌环节。
2.2.2 灭菌处理。前门自动关闭后,PLC控制器会给灭菌器发出预设的灭菌指令。这一程序按以下步骤进行:
a.脉动:医疗废物从前门进入灭菌器内腔室后,灭菌器前门自动关闭,内腔室内启动自动充气,进入脉冲阶段后,利用真空泵将用内腔室抽真空,该过程重复三到四次,直到内腔室的压力降至脉动压力要求的最低限度时,再进行下一个工序。
b.升温:产生的高温的蒸汽从夹层流入内腔室,加热医疗废物,疏水阀开启以排除冷凝水。在内腔室温度升高至预先设定值后,程序进入灭菌阶段并开始计时。
c.灭菌:通过内腔的温度数值和压力指标联合指示,进一步控制蒸汽系统的进汽阀门,使得灭菌器整个腔体里面的温度维持在正常要求的数值范围内,从而完成对医疗废物的灭菌过程。灭菌计时结束后,程序转入排汽阶段。
d.排汽:系统自动打开排汽阀门,把过多的蒸汽排到系统外、同时,借助换热器,将蒸汽转化为冷凝水,其余的较少的蒸汽通过过滤器后再行排放。当灭菌器内部的压力下降到系统设定的压力指标时,进入干燥阶段。
e.干燥:当真空泵开启,对内室进行抽空气,同时,确保腔体夹层保持在设定的压力和温度数值范围内,能够对医疗废物进行烘干工作,烘干到达设定时间后,开启回空阀门,内腔室压力恢复。
f. 除臭:在回空过程中,除臭阀打开向灭菌室内喷入高分子除臭剂,对物料进行处理。
g.结束:蜂鸣器呼叫,整套灭菌程序结束。
2.2.3 出料。灭菌结束后,灭菌器后门自动开启,灭菌车自动顺序出柜,出柜后的灭菌车被依次运送到卸料处,进而将废物倒入破碎机。
2.2.4 破碎处理。目的是销毁经过灭菌的废物。
2.2.5 传送收集。医疗废物从封闭式输送机运输到垃圾车上,然后废物被运出焚烧车间。
2.2.6 周转箱自动清洗。当灭菌处理进行时,未工作的周转箱输送到自动清洗机进行清洗消毒处理。
2.3 高温蒸汽灭菌主工艺设备介绍
高温蒸汽灭菌主工艺设备为高温蒸汽灭菌器,该设备采用以高温饱和蒸汽为工作介质,利用其较强的穿透力,使得细菌中的蛋白质、原生质胶体在湿热条件下变性凝固,酶系统遭到破坏,蒸汽进入细胞内凝结成水,放出潜在热量提高温度,增强了杀菌力,从而将所有微生物包括细菌芽孢全部杀死[14]。
主体一般采用双面焊接夹层加强、矩形卧式结构。主体外表面采用优质保温材料包裹,外敷耐腐蚀材料,密封门是一种气动平移和气动密封结构。
管路系统主要由管道泵、真空泵、控制阀门、安全阀、汽水分离器和管件等组成。为了防止排气孔堵塞及防止设备吸收水、气,在设备的排气孔口和排气管设有过滤网及单向阀。
医疗废物专用灭菌车一般采用全不锈钢结构,设备的设计贯穿了对医疗废物灭菌时的承托和防止外溢以及保证完全灭菌的设计理念。内部涂有防粘材料,防止废物在灭菌过程中粘连在车内。
2.4 设备平面布置及说明
平面布置说明:高温蒸煮主设备布置于蒸煮主车间,另外破碎机单独位于破碎间,并与主车间隔开,冷却设备、空压机、泵等位于冷却水循环间,臭气处理设备位于废水废气处理间,整个车间北面、东面为生产区,西面为洗车区和卸料区,南面为辅助区。
生产区与其他区域设有三个消毒间,进出生产区必须经消毒间消毒,内设次氯酸钠喷雾消毒,蒸煮主车间的传送系统设透明隔离罩,一方面降低臭气扩散范围,另一方面整体降低车间除臭的风量,减少能耗;整个车间做到了生产区、洁净区及过渡区的分离,在车间二楼设有交接班室、淋浴室及自控室等辅助房间,功能配备齐全。
图2 设备平面布置图
收稿日期:
作者简介:商丹丹(1987—),女,硕士,工程师,研究方向:环境保护技术开发。
通信作者:李洪瑞(1989—),男,硕士,高级工程师,研究方向:固体废物处置与资源化、工业废水处理等。
高温蒸汽灭菌处理医药化工行业医疗废物的技术研究及应用
商丹丹1,刘 琦2,李洪瑞2*,王立苗2,李亚楠2,胡黎明2
(1.南方水务有限公司,广东 深圳 518100;2.北方工程设计研究院有限公司,河北 石家庄 050000)
摘 要:本文以某危废处理中心医疗废化工危险废物处理为例,对高温蒸汽灭菌处理技术的实际应用进行了工艺设计分析,对国内外常用的医疗化工危险废物处理技术进行了分析和总结。根据高温蒸汽灭菌技术的特点,对其在医疗化工废物处理中的应用进行了着重介绍,并对采用高温蒸汽灭菌技术处理的某8t/d的危废处理中心内医疗废物工程实例进行了深入研究,包含工艺流程、车间及设备的空间布局,以及蒸汽灭菌主设备的构造。本文所列实际工程对医疗化工废物进行了集中处置,且产生的三废也得到了有效处理,研究结果可为高温蒸汽灭菌技术在医疗化工废物无害化处理应用方面提供了一些思路和方法。
关键词:医疗废物;高温蒸汽;灭菌;医药化工
中图分类号: 文献标志码:A
Research and Application of High Temperature Steam Sterilization Technology for Medical Waste Treatment in the Pharmaceutical and Chemical Industry
SHANG Dandan1 LIU Qi2 LI Hongrui2* WANG Limiao2 LI Yanan 2 HU Liming2
(1. South Water, Shenzhen 518100,China; 2. Norendar International Ltd, Shijiazhuang, 050000,China)
Abstract:This article takes the treatment of medical and chemical hazardous waste in a certain hazardous waste treatment center as an example to analyze the practical application of high-temperature steam sterilization technology in process design, and to analyze and summarize the commonly used medical and chemical hazardous waste treatment technologies at home and abroad. Based on the characteristics of high-temperature steam sterilization technology, this article focuses on its application in the treatment of medical and chemical waste, and conducts in-depth research on a medical waste engineering example in an 8t/d hazardous waste treatment center treated with high-temperature steam sterilization technology, including the process flow, spatial layout of workshops and equipment, and the construction of the main steam sterilization equipment. The actual projects listed in this article have carried out centralized disposal of medical chemical waste, and the generated three wastes have also been effectively treated. The research results can provide some ideas and methods for the application of high-temperature steam sterilization technology in the harmless treatment of medical chemical waste..
Keywords: medical waste; high temprature steam; sterilization; pharmaceutical chemicals
0 引言
医药化工是指将化学原理和技术应用于医药生产的领域,涵盖原料药合成、制剂加工等方面。医药化工的主要任务是通过化学方法改变物质的组成或结构,或合成新物质,以生产出用于预防、诊断和治疗疾病的医药产品,医药化工在医药行业中起着至关重要的作用。它不仅涉及到药物的研发和生产,还包括药物的质量控制和临床应用。随着人民卫生意识的增强,医药产业出现了空前的发展契机,新药开发、仿制药一致性评价、生物技术等已成为研究的焦点。
医药化工主要包含化学药、中药、生物药、原料药和制剂等,在这些药品和制剂生产、销售、试验等各个环节均会产生较多的医疗废物,如过期药品、包装物、试验用品等,这些废物被列为危险废物,在《国家危险废物名录》(2021年版)中标识为HW01,主要包含化学性废物及药物性废物,另外还包括非特定行业的为防治动物传染病而需要收集和处置的废物[1]。医疗废物中可能含有大量病原微生物、放射性物质和化学毒物等[2],具有感染性、毒性、腐蚀性等危害,若不妥善处理,将对人类生存环境造成严重污染和破坏。
医疗废物根据类别的不同,采用的处理方法亦不同,本文着重介绍的是高温蒸汽灭菌工艺,并根据工程实例对该技术进行讨论和分析。
1 医药化工行业医疗废物处理技术概述
1.1 医药化工行业医疗废物处理技术比较
目前,国际上常用和比较成熟稳定的医疗废物处理技术主要有综合焚烧、高温蒸汽灭菌、化学法消毒技术等,另外还包括微波处理、电子辐射处理、高温臭氧处理等新技术[3],各类技术对应不同种类的医疗废物。
上述几类医疗废物的处置技术各有优缺点,表1为处理技术优缺点的比较。
表1 常用医药化工行业医疗废物处理技术比较[4~9]
处理技术 | 技术参数 | 优点 | 缺点 |
卫生填埋 | 待处理废物特征属性、填埋场地地形地貌、气候特征等 | 工艺简单,技术成熟,工艺投资较少,处理量大 | 需占用大量土地,减容少,填埋前需进行消毒,容易对土壤、地下水、大气等环境造成二次污染 |
综合焚烧 | 湍流和混合度、废物热值等特性、焚烧时间和温度、燃料、炉体结构等 | 技术较成熟;减容效果好;适用范围广;运行不受气候等因素影响;消毒灭菌较彻底;焚烧热能可回收 | 建设和运行成本高,有二噁英产生,空气污染严重,产生飞灰、废渣等污染物,二次污染治理费用高 |
化学消毒 | 消毒剂的组成和配比量,另有pH值、消毒混合的时间及混合液的循环程度 | 工艺流程简单,臭气处理能力强,消毒时间快;投资花费较少,运行成本相对较低 | 对破碎设备和运行条件要求高,运行监测状况和条件要求苛刻;对于湿式消毒来讲,产生的消毒混合废液污染物浓度高且有一定危险性。 |
高温蒸汽灭菌 | 压力、温度、时间、蒸汽穿透度、废物进料尺寸、处理周期时间、容器内空气去除情况 | 成本较低,处理结果安全 | 无减容效果,规模较小,易产生臭气,不能处理甲醛、苯酚及汞等物质,不适用于病理性垃圾 |
微波、高温干热消毒 | 微波的参数、混合废物的特性、混合程度、操作压力、实际运行温度等 | 消毒速度快,减体积减小程度大,投资和运行的成本相对低,处理过程污染较少 | 需进行破碎化等预处理,消毒效果不明显,可能有空气污染物排放,易产生臭气 |
各种技术都有其独特属性和适用范围,最后选择的处理方式取决于众多因素。另外,我们需考虑项目所在地可供选择的技术、可供使用的场地空间[10],处置设备和建构筑物选址,处理设施周边环境,公众认可度及相关法律法规的要求等。
1.2 高温蒸汽灭菌工艺简介
高温蒸汽灭菌技术是一种以处理感染性废物和损伤性废弃物为主的工艺,它的操作简单、杀菌效果稳定,无污染烟气产生,也不产生二噁英[11],建设投资少及运行成本低,比较适合小规模医疗废物处理及作为城市医疗废物处理应急处理系统或备用系统。高温蒸汽处理技术目前已在国内逐步应用,现有的高温蒸汽处理工艺原理主要是蒸汽消毒或灭菌。
高温蒸汽灭菌工艺要求处理规模适宜在10t/d以下,且每天正常运行时间不少于16h,主要工艺类型有三种,即先蒸汽后破碎、先破碎后蒸汽及破碎与蒸汽同时进行,其中先蒸汽后破碎工艺优势较明显,工艺也较为成熟,目前应用比较广泛[12]。
目前市面上高温蒸汽灭菌工艺大都采用自动化运行,按照《医疗废物高温蒸汽集中处理工程技术规范(试行)》的规定,医疗废物的进料应杜绝人跟医疗废物直接接触引起感染。
高温蒸汽灭菌自动化工艺采用的设备一般包括周转箱自动输送系统、灭菌车自动输送系统、脉动真空医疗废物灭菌器、自动进出箱上料机、自动进出车卸料机、医疗废物破碎机、输送机等[13]。该工艺采用高温饱和蒸汽作为工作介质,利用其强大的穿透性,使得细菌中的蛋白质、原生质胶体在湿热条件下变性、固化,破坏细菌酶系统,蒸汽进入细菌细胞内冷凝成水,释放潜热,提高杀菌力,从而杀灭包括细菌芽孢的所有微生物。
某危废处理中心内有医疗废物处理车间,根据当地医疗废物的产量及特点,最终决定采用高温蒸煮工艺作为医疗废物的处理工艺,下面着重介绍该工程实例。
2 工程实例
2.1 工程概述
本文以某危废处理中心内医疗化工废物高温蒸煮处理车间处理工艺为讨论对象,对其整体工艺设计、三废处置、车间布置等进行探讨。
该医废蒸煮车间处理能力为8t/d,主要收集某地级市范围内的医疗废物,由于该危废中心设有回转窑焚烧设备,故医废蒸煮车间可同时作为焚烧炉检修期间医疗废物的辅助处理手段,车间配套有废水消毒及废气处理设施,产生的固废(或危废)统一收集后运至该危废处理中心填埋场填埋处置。
医废蒸煮车间主要包括蒸煮主车间、卸料区、周转箱存放区、洗车间、破碎间、废水废气处理间以及中控室、配电室、储藏间及其他辅助用房。其中蒸煮主车间主要包含高温蒸汽灭菌设备、传送设备、周转箱清洗设备等;周转箱存放区主要为医废周转箱清洗后的暂存区;破碎间为医废经高温消毒后破碎至规范要求的粒度,并进一步送往焚烧车间处理;废水废气处理间主要为车间废水消毒设施及臭气处理设施;其他辅助间主要为相关功能配套设施。
实际工程高温蒸汽工艺流程如图1所示
图1 实际工程工艺流程图
2.2 工艺流程说明
2.2.1 进料。将医疗废物装入专用周转箱,周转箱放置在规定区域,将周转箱输送到上料筐内,上料筐将医疗废物自动倒入灭菌车,再由自动输送系统将灭菌车运送到灭菌器的前门,当灭菌车载送医疗废物投递次数达到设定值后,灭菌器的前门将自动关闭,进入灭菌环节。
2.2.2 灭菌处理。前门自动关闭后,PLC控制器会给灭菌器发出预设的灭菌指令。这一程序按以下步骤进行:
a.脉动:医疗废物从前门进入灭菌器内腔室后,灭菌器前门自动关闭,内腔室内启动自动充气,进入脉冲阶段后,利用真空泵将用内腔室抽真空,该过程重复三到四次,直到内腔室的压力降至脉动压力要求的最低限度时,再进行下一个工序。
b.升温:产生的高温的蒸汽从夹层流入内腔室,加热医疗废物,疏水阀开启以排除冷凝水。在内腔室温度升高至预先设定值后,程序进入灭菌阶段并开始计时。
c.灭菌:通过内腔的温度数值和压力指标联合指示,进一步控制蒸汽系统的进汽阀门,使得灭菌器整个腔体里面的温度维持在正常要求的数值范围内,从而完成对医疗废物的灭菌过程。灭菌计时结束后,程序转入排汽阶段。
d.排汽:系统自动打开排汽阀门,把过多的蒸汽排到系统外、同时,借助换热器,将蒸汽转化为冷凝水,其余的较少的蒸汽通过过滤器后再行排放。当灭菌器内部的压力下降到系统设定的压力指标时,进入干燥阶段。
e.干燥:当真空泵开启,对内室进行抽空气,同时,确保腔体夹层保持在设定的压力和温度数值范围内,能够对医疗废物进行烘干工作,烘干到达设定时间后,开启回空阀门,内腔室压力恢复。
f. 除臭:在回空过程中,除臭阀打开向灭菌室内喷入高分子除臭剂,对物料进行处理。
g.结束:蜂鸣器呼叫,整套灭菌程序结束。
2.2.3 出料。灭菌结束后,灭菌器后门自动开启,灭菌车自动顺序出柜,出柜后的灭菌车被依次运送到卸料处,进而将废物倒入破碎机。
2.2.4 破碎处理。目的是销毁经过灭菌的废物。
2.2.5 传送收集。医疗废物从封闭式输送机运输到垃圾车上,然后废物被运出焚烧车间。
2.2.6 周转箱自动清洗。当灭菌处理进行时,未工作的周转箱输送到自动清洗机进行清洗消毒处理。
2.3 高温蒸汽灭菌主工艺设备介绍
高温蒸汽灭菌主工艺设备为高温蒸汽灭菌器,该设备采用以高温饱和蒸汽为工作介质,利用其较强的穿透力,使得细菌中的蛋白质、原生质胶体在湿热条件下变性凝固,酶系统遭到破坏,蒸汽进入细胞内凝结成水,放出潜在热量提高温度,增强了杀菌力,从而将所有微生物包括细菌芽孢全部杀死[14]。
主体一般采用双面焊接夹层加强、矩形卧式结构。主体外表面采用优质保温材料包裹,外敷耐腐蚀材料,密封门是一种气动平移和气动密封结构。
管路系统主要由管道泵、真空泵、控制阀门、安全阀、汽水分离器和管件等组成。为了防止排气孔堵塞及防止设备吸收水、气,在设备的排气孔口和排气管设有过滤网及单向阀。
医疗废物专用灭菌车一般采用全不锈钢结构,设备的设计贯穿了对医疗废物灭菌时的承托和防止外溢以及保证完全灭菌的设计理念。内部涂有防粘材料,防止废物在灭菌过程中粘连在车内。
2.4 设备平面布置及说明
平面布置说明:高温蒸煮主设备布置于蒸煮主车间,另外破碎机单独位于破碎间,并与主车间隔开,冷却设备、空压机、泵等位于冷却水循环间,臭气处理设备位于废水废气处理间,整个车间北面、东面为生产区,西面为洗车区和卸料区,南面为辅助区。
生产区与其他区域设有三个消毒间,进出生产区必须经消毒间消毒,内设次氯酸钠喷雾消毒,蒸煮主车间的传送系统设透明隔离罩,一方面降低臭气扩散范围,另一方面整体降低车间除臭的风量,减少能耗;整个车间做到了生产区、洁净区及过渡区的分离,在车间二楼设有交接班室、淋浴室及自控室等辅助房间,功能配备齐全。
图2 设备平面布置图
2.5 三废处理工艺简介
2.5.1 废气处理
(1)医废车间除臭系统简介
医废车间产生的臭气需经除臭系统处理后才能排放,其中,蒸煮设备内部产生的气体经设备成套的医废专用滤膜及活性炭吸附处理后排放;车间产生的臭气经废气处理间的喷淋消毒及活性炭吸附后方可排放,臭气排放满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)及《恶臭污染物排放标准》(GB14554-93)中的排放要求。
(2)除臭系统主要工艺流程
臭气经车间各房间上空收集管道收集后,先经过次氯酸钠洗涤塔,该塔为PP材质,采用0.5%的次氯酸钠溶液进行消毒洗涤,使得臭气中的细菌和病毒得以杀灭;然后经过活性炭吸附塔,该塔为304不锈钢材质,利用活性炭的吸附作用,进一步去除臭气中的污染物,活性炭粒径为3~4mm,床层过滤风速不大于0.5m/s,经过喷淋洗涤和活性炭吸附后,再经15m高烟囱排放。
2.5.2 废水处理
车间排放的废水均需经过消毒处理后,排至物化车间进一步处理,其中灭菌器内部的冷凝水经过二次灭菌并冷却后,通过污水管道排至物化车间;医废车间其余废水,包括地面冲洗水等均通过地沟排至车间消毒池,经次氯酸钠消毒处理后统一排至物化车间进一步处理后方可排放。
2.5.3 废渣处理
医疗废物经高温蒸汽灭菌后,经破碎机破碎处理,由运输车运至厂内焚烧车间进行焚烧;其余产生的固废送至填埋场处理。
3 结论
医药化工行业是化工与医药产业的交叉领域,涵盖药物研发、生产、中间体合成、原料药制备及质量管控等环节,兼具技术密集性和政策导向性,在国民生产中占有重要的地位,但其生产销售等各环节产生的医疗废物处置问题不容小觑,而且医疗废物的处理方式越来越引起人们的重视,处理方式的选择需要结合实际情况来综合评定。其中高温蒸汽灭菌法在工程上逐渐得到应用,因其操作上简便,可以广泛应用于小规模处理药物性废物和化学性废物等[15]。本文所列实际工程,将高温蒸汽灭菌处理医疗废物的方式很好地应用到工程实例中,且产生的三废也得到了有效处理,避免产生二次污染,为今后医疗废物的处理过程提供了参考和借鉴。
(1)医疗废物排在危险废物名录的第一位,国家和社会高度重视,目前有焚烧和非焚烧等多种处理方式,每种方式有不同的适宜处理范围,应根据当地实际情况进行综合考虑后选择相应的处理方式;
(2)高温蒸汽灭菌法由于操作简便,运行管理方便,越来越受到广泛的应用,但其只能处理感染性废物和损伤性废物,在小规模处理或作为备用处理方式时是较好的选择;
(3)高温蒸汽灭菌法,其操作温度134°C,压力0.22MPa左右,蒸煮45min,此为一个周期,处理后医疗废物可达到《医疗废物高温蒸汽集中处理工程技术规范(试行)》中的规定,本文实际工程中,高温处理后的医废经破碎后送至焚烧车间继续处理;
(4)本文实际工程中,整个医疗废物蒸煮车间产生的废水,均排至车间废水消毒池,经次氯酸钠消毒后,排至危废中心的物化车间废水处理站进一步处理,达到《城镇污水厂污染物排放标准》中一级B标准后排放;
(5)本文实际工程中,车间产生的废气有两部分,其中蒸煮设备产生的废气由设备自带的滤膜及活性炭罐处理后排放,车间产生的废气经统一收集后,经次氯酸钠喷淋消毒及活性炭吸附处理,达到《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)及《恶臭污染物排放标准》(gb14554-93)中的排放要求后排放;
(6)在车间设计中,主车间内部设有三个消毒间,进出车间必须经消毒处理,做到污染区、过渡区及洁净区的分离,尽量减少人员直接接触医疗废物,降低感染和受伤的风险。
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