（环境工程专业论文）医疗废物处置后废水处理的工艺研究及处理医疗废物的节能减排分析.pdf

委员： 导师： 安徽省环科院教授级高工 合肥工业大学教授 合肥工业大学副教授 合肥工业大学副教授 合肥工业大学 副教授 合肥工业大学教授 磁嘲万 纫寸口口 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据 我所知，除了文中特别加以标志和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的 研究成果，也不包含为获得金8 曼王些太堂 或其他教育机构的学位或证书而使用过的材 料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢 意。 学位论文作者签字劲哲签字日期：夕。i f 年上月弓日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解金壁王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅。本人授权金 壁王些盔堂 可以将学位论文的全部或部分论文内容编入有关数据库进行检索，可以采用影 印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 ( 保密的学位论文在解密后适用本授权书) 学位论文者签名：o 惭霪 f i 签字日期。i f 年j 月弓日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 通讯地址： 导师签名： 悠陪状 签字日期：) n 诨u 月如日 电话： 邮编： 医疗废物处置后废水处理的工艺研究 及处理医疗废物的节能减排分析 摘要 医疗废物是我国国家危险废物名录中第一类污染物，由于其特殊的 危害性受到人们高度的重视。然而在关注医疗废物的同时，也不能忽略处 置完医疗废物后废水的处理。如果不对此类废水加以严格的管理和处理也 会对人体健康和生态环境造成相当的危害，因为医疗废物处置后废水的特 殊性，其处理方法也有别于一般的生活污水和工业废水。鉴于近年来我国 提出的节能减排计划和方针，在处理医疗废物的同时也要考虑节能减排， 如何选择医疗废物处置方法和优化参数条件，在既能达标的情况下又能产 生最佳的节能减排效果是当前我们关注的重点。 本论文在了解了医疗废物及其危害和各种不同的处置方法的前提下， 分析了医疗废物处置后废水的来源和性质。再经过适合于此废水的处理工 艺进行比较，选择了水解酸化+ 二级接触氧化工艺作为此类废水的处理工 艺，并提供了相关主要构筑物的参数设计。考虑此类废水含有很高的细菌 量，在氯胺、次氯酸钠、二氧化氯不同种消毒剂对此废水进行试验比较， 选择出最优的消毒剂二氧化氯作为最终的消毒剂。在节能减排方面，通过 分析了气化热解焚烧法和高温高压蒸汽法这两种常用的医疗废物处置方 法的能源消耗和污染物排放现状，比较了两者节能减排效果，得出高温高 压蒸汽法更加节能减排，平均每处理一吨医疗废物节约电能1 4 8 k w h 、柴 油2 3 0 4 k g 和减少废气排放3 5 1 0 4 m ，。在选择了高温高压蒸汽法作为推荐 方法后，又对此方法的工艺参数进行优化，将灭菌时间由原先的4 5 m i n 次减少到3 0 m i i n 次，这样新的参数条件下，每处理一吨医疗废物比原先节 约电能3 4 k w h 、燃煤8 0 k g 和减少废气排放8 0 0m ，。 关键词：医疗废物废水处理工艺节能减排 t h ep r o c e s sr e s e a r c hf o rw a s t ew a t e rt r e a t m e n ta n dt h e a n a l y s i so fe n e r g ys a v i n ga n de m i s s i o nr e d u c t i o nd u r i n g t h em e d i c a lw a s t e d i s p o s i n g a b s t r a c t m e d i c a lw a s t ew a sr e c o g n i z e da so n eo ft h e c a t e g o r y ip o l l u t a n t s a c c o r d i n gt oo u rn a t i o n a lh a z a r d o u sw a s t el i s t a n dd u et ot h es e r i o u si m p a c t a n dp o t e n t i a lh a z a r do ne n v i r o n m e n ta n dh u m a nb e i n g ，p e o p l eh a v ep a i d h i g h l ya t t e n t i o nt ot h et r e a t m e n to ft h i sp o l l u t a n t a tt h es a m et i m ew es h o u l d a l s op a ya t t e n t i o nt ot h ew a s t ew a t e rp r o d u c e db yt h em e d i c a lw a s t ed i s p o s i n g w i t h o u tt h er i g i dm a n a g e m e n ta n dp r o p e rt r e a t m e n to ft h ew a s t ew a t e r , i ta l s o i m p e r i lt h es e r i o u si m p a c ta n dp o t e n t i a lh a z a r do ne n v i r o n m e n ta n dh u m a n b e i n g b e c a u s eo ft h es p e c i a lc h a r a c t e ro ft h i sw a s t ew a t e r , t h et r e a t m e n tw a y o ft h i sw a t e rw a sd i f f e r e n tt ot h eg e n e r a ls e w a g ea n di n d u s t r i a lw a s t ew a t e r i n r e c e n ty e a r , c h i n ah a dp r o p o s e dt h eg u i d e l i n ea n dp l a no f e n e r g ys a v i n ga n d e m i s s i o nr e d u c t i o n ，s oi tw a si m p o r t a n tt ot a k ee n e r g ys a v i n ga n de m i s s i o n r e d u c t i o ni n t oc o n s i d e r a t i o nd u r i n gt h ep r o c e s so fm e d i c a lw a s t ed i s p o s i n g n o w ，w ef o c u s e do ne n s u r e dt h a tt h ec o n t a m i n a t i o n sc o u l dm e e tt h es t a n d a r d a n dt h e p r o c e s sa c h i e v e d a n g o o de f f e c t o fe n e r g ys a v i n ga n de m i s s i o n r e d u c t i o n ，t h r o u g hs e l e c t i n gt h ep r o p e rm e d i c a lw a s t ed i s p o s a lm e t h o da n d o p t i m i z i n gi t sp a r a m e t e r i n t h i sp a p e r , w ea n a l y z e dt h es o u r c ea n dc h a r a c t e r i s t i co ft h ew a s t e w a t e rb a s e do nt h ek n o w l e d g eo ft h ec h a r a c t e r i s t i co fm e d i c a lw a s t e t h e h a z a r do fi ta n dt h ed i f f e r e n tm e d i c a lw a s t ed i s p o s a lm e t h o d s a f t e rt h a t w e h a v em a d eac o m p a r a t i v ea n a l y s i sf o rs e v e r a lw a s t ew a t e rt r e a t m e n tp r o c e s s e s w h i c hf i t t e df o rt h i sk i n do fw a t e r f i n a l l y ，w es e l e c t e dt h e p r o c e s so f h y d r o l y s i sa c i d i f i c a t i o na n dt w o - l e v e lc o n t a c to x i d a t i o n f o rt h i sc a s e w e a l s op r o v i d e dr e l e v a n td e s i g np a r a m e t e ro fm a i ns t r u c t u r e s d u et oar e l a t i v e h i g hc o n c e n t r a t i o no fb a c t e r i a l ，w es e l e c t e dc 1 0 2 a st h eb e s td i s i n f e c t a n tb a s e d o nt h ec o n t r a s te x p e r i m e n tu s i n gc h l o r a m i n e s ，s o d i u mh y p o c h l o r i t ea n dc 1 0 2 a sd i s i n f e c t a n tr e s p e c t i v e l y t ot h ea s p e c to fe n e r g ys a v i n ga n de m i s s i o nr e d u c t i o n ，w ec o m p a r e dt h e e f f e c to fe n e r g ys a v i n ga n de m i s s i o nr e d u c t i o nt h r o u g ht h ea n a l y s i st h es t a t u s o ft h ee n e r g yc o n s u m p t i o na n dp o l l u t a n te m i s s i o na b o u tt w oc o m m o nm e d i c a l w a s t ed i s p o s a lm e t h o d s ，t h eg a s i f i c a t i o np y r o l y s i si n c i n e r a t i n gm e t h o da n dt h e h i g ht e m p e r a t u r ea n dh i g hp r e s s u r es t e a m i n gm e t h o d c o m p a r i n gt ot h e g a s i f i c a t i o np y r o l y s i si n c i n e r a t i n gm e t h o d ，t h el a t e rw a yc o u l ds a v ee n e r g y 14 8 k w h ，d i e s e l2 3 0 4k ga n dr e d u c ee x h a u s te m i s s i o n s3 5x l0 4 m 3 a v e r a g ep e r t o no fm e d i c a lw a s t e a n dw es e l e c t e dt h eh i g ht e m p e r a t u r ea n dh i g hp r e s s u r e s t e a mm e t h o da sr e c o m m e n d e dm e t h o di nt h i ss t u d y b a s eo nr e c o m m e n d e d m e t h o d ，w eo p t i m i z e dt h ep r o c e s sp a r a m e t e rb ys h o r t e n i n gt h es t e r i l i z a t i o n t i m ef r o mt h eo r i g i n a l4 5 m i nt o3 0 m i ne a c ht i m e a n dc o m p a r i n gt ot h e r e c o m m e n d e dm e t h o d ，t h i sn e wc o n d i t i o nc o u l ds a v ee n e r g y3 4 k w h ，d i e s e l 8 0 k ga n dr e d u c ee x h a u s t e m i s s i o n s8 0 0 m 3 a v e r a g ep e rt o no fm e d i c a lw a s t e k e y w o r d ：m e d i c a lw a s t e ；w a s t ew a t e r ；t r e a t m e n tp r o c e s s ；e n e r g ys a v i n ga n d e m i s s i o nr e d u c t i o n 致谢 本论文是在导师熊鸿斌教授的悉心指导和大力支持下完成的。在我撰写论文 的过程中，导师倾注了大量的心血和智慧，无论是在论文的选题、构思和资料的 搜集方面，还是在论文的研究方法及成文定稿方面，我都得到了导师的悉心细致 的教诲和无私的帮助，特别是他广博的学识、深厚的学术素养、严谨的治学精神 和一丝不苟的工作作风使我终身受益。在论文完成之际，我谨向尊敬的导师表示 衷心的感谢和深深的敬意。 同时，我也要感谢在研究生学习期间，关心和精心培育我的各位老师和领导， 谢谢您们给予的教导和帮助，祝愿您们身体健康，工作顺心! 感谢赵娜娜、余洋、刘杨艳、项芳以及0 8 级2 4 、2 5 班的各位同学，还有我 的师妹师弟们，和你们朝夕相处，给我留下了美好的回忆! 祝愿你们顺利完成学 业，都能找到理想的工作! 最后，特别感谢我的家人，没有你们默默的奉献和帮助，给予我精神上和物 质上的支持与鼓励，就不会有我的今天! 作者：陈雪 2 0 11 年4 月2 0 日 目录 第l 章绪论l 1 1 课题研究的背景和目的1 1 2 课题研究的内容一2 第2 章课题主要内容的研究现状4 2 1 医疗废物及其危害4 2 1 1 医疗废物的定义一4 2 1 2 医疗废物的危害4 2 2 医疗废物处置工艺6 2 2 1 医疗废物处置工艺简介6 2 2 2 高压蒸汽灭菌技术7 2 2 3 气化热解焚烧技术8 2 2 4 微波处理技术9 2 3 医疗废物处置后废水的研究现状1 0 2 4 医疗废物处理的节能减排研究现状1 l 2 4 1 节能减排的研究现状1 l 2 4 2 医疗废物处理节能减排的意义1 3 第3 章医疗废物处置后废水处理的工艺研究1 5 3 1 医疗废物处置后废水的性质1 5 3 1 1 废水的来源与水量1 5 3 1 2 废水的水质特性1 7 3 2 处置后废水处理的工艺选择2 0 3 2 1 废水处理的工艺比较2 0 3 2 2 水解酸化+ 二级接触氧化工艺2 2 3 3 消毒剂的选择2 6 3 3 1 试验方法2 6 3 3 2 氯胺消毒2 7 3 3 3 次氯酸钠消毒2 8 3 3 4 二氧化氯消毒3 0 3 3 5 实验结论3 2 3 4 主要构筑物的选择和设计3 3 3 4 1 调节池。3 3 3 4 2 初沉池3 3 3 4 3 水解酸化池3 5 3 4 4 接触氧化池3 7 3 4 5 二沉池。4 0 3 4 6 消毒池4 2 3 5 工程实际运行情况4 3 3 5 1 工程概况4 3 3 5 2 工程运行结果4 4 第4 章医疗废物处理的节能减排分析4 5 4 1 医疗废物处理的能耗和排污现状4 5 4 1 1 医疗废物处理过程的能源消耗现状4 5 4 1 2 医疗废物处理过程的污染物排放现状4 7 4 2 医疗废物处理的节能减排分析5 0 4 2 1 两种处理方法的节能减排比较5 0 4 2 2 高温高压蒸汽法处理的节能减排分析5 2 4 3 本章小结5 4 第5 章结论与建议5 5 5 1 主要研究结论5 5 5 2 建议5 5 参考文献5 7 研究生期间发表论文6 1 插图清单 图2 1医疗废物高温灭菌处理工艺流程图8 图2 2 医疗废物热解焚烧工艺流程图9 图2 3 微波灭菌法处理工艺流程1 0 图3 1 水解酸化+ 二级接触氧化池工艺流程图2 3 图3 - 2 次氯酸钠投加量与粪大肠菌群灭活率对比图2 9 图3 3 次氯酸钠接触时间与粪大肠菌群灭活率对比图3 0 图3 4 二氧化氯投加量与粪大肠菌群灭活率对比图3l 图3 5 二氧化氯接触时间与粪大肠菌群灭活率对比图3 2 图3 - 6 斜板沉淀池示意图3 5 图3 7 填料及安装示意图4 0 图3 8 六安市医疗废物处置中心污水处理工艺流程图4 4 插表清单 表3 1 我国某地级市医疗废物成分1 5 表3 2 两种医疗废物处置方法的废水组成1 6 表3 3 各地焚烧法处置医疗废物产生冷却水残液量1 6 表3 - 4 各地蒸汽法处置医疗废物产生冷凝水残液量1 7 表3 5 各地不同医疗废物处置中心废水水量表1 7 表3 - 6 某综合医院污水站进水水质18 表3 7 高温法处理医疗废物后废水水质1 9 表3 8 焚烧法处理医疗废物后废水水质1 9 表3 - 9 医院废水与医疗废物处置后废水执行标准对照表19 表3 1 0 几种处理工艺的综合对比2 l 表3 11 几种处理工艺在实际应用中的出水平均值2 1 表3 12 医疗废物处置后废水进水水质和出水标准表2 3 表3 1 3 污染因子去除率估算表一2 4 表3 1 4 原水样水质情况一2 6 表3 1 5 氯、氨投加比例和投加量及接触时间对消毒效果的影响一2 7 表3 1 6 次氯酸钠投加量对灭菌的效果。2 8 表3 1 7 不同接触时间对灭菌的效果2 9 表3 18 二氧化氯投加量对灭菌的效果一3 l 表3 1 9 不同接触时间对灭菌的效果3 l 表3 2 0 各消毒剂最佳灭菌效果参数对比表3 2 表3 2 1 接触氧化池进水水质一3 7 表3 2 2 医疗废物处置后废水进水水质和出水标准表。4 3 表3 2 3 六安市医疗废物处置中心废水处理出水检测结果一4 4 表4 1 各工作车间用电容量表4 6 表4 2 各工作车间用电容量表4 7 表4 3 焚烧法废水排放及治理一览表4 8 表4 - 4 焚烧法废气排放及治理一览表4 8 表4 5 焚烧法废渣排放及治理一览表4 8 表4 - 6 焚烧法噪声排放及治理一览表4 8 表4 7 高温法废水排放及治理一览表4 9 表4 8 高温法废气排放及治理一览表4 9 表4 9 高温法废渣排放及治理一览表4 9 表4 1 0 高温法噪声排放及治理一览表5 0 表4 1l 两种方法每处理1 吨医疗废物能耗一览表5 0 表4 1 2 两种方法的非电能能源成本分析表。5 1 表4 1 3 医疗废物处理中心各废水污染因子排放量5 1 表4 1 4 两种方法在每处理1 吨医疗废物的污染物排放量对比表一5 1 表4 1 5 医疗废物不同灭菌时间的灭菌效果5 2 表4 16 蒸汽法不同灭菌时间的能耗比较一5 3 表4 17 灭菌时间为3 0 m i n 次的废水水质表5 3 表4 1 8 蒸汽法不同灭菌时间污染物排放对比表。5 4 1 1 课题研究的背景和目的 第1 章绪论 为了规范医疗卫生机构对医疗废物的管理，有效预防和控制医疗废物 对人体健康和环境产生危害，保证医疗废物进行有效彻底的处置，国家环 保总局于2 0 0 3 年4 月和6 月相续下发了关于进一步加大对医疗废水和 医疗垃圾监管力度的紧急通知和医疗废物管理条例，要求各级环保 部门加大监管力度，对医疗废物要进行专业性的集中处理，并鼓励对医疗 废物先进实用的新技术和新装备的研究与开发，确保医疗废物的无害化处 理，使医疗废物的管理向法制化、规范化卖出了坚实的一步。在处理医疗 废物各方面工作有序进行，并取得了显著效果的同时，关注医疗废物处置 后的废水问题也相应的被提出，因为医疗废物处置后废水的性质与医疗废 水相似，含有大量的带病细菌和病毒，具有强传染性和高致病性。针对这 种废水当前普遍的处理量和特殊的危害，研究一种适合此状态下废水处理 的工艺和设计成为一种新的课题。同时，在当前全球能源紧缺和环境危机 的状况下，我国早在十一五期间的中国国民经济和社会发展十一五规划 纲要中就强调节能减排的重要性和主要指标，所以跟随国家发展形式和 考虑地区节能减排要求，在处理医疗废物时也要做到节能减排，通过节约 原料和选用先进高效的技术达到节能减排的要求，所以在处理医疗废物上 面进行节能减排分析也是一个现今重要的课题。 近年来，我国医疗废物处置行业有了一定的发展，各城市相续建立医 疗废物处置中心。我国以中小城市占大多数，根据我国国情，中小城市的 医疗废物处置规模多数处在小于l ot d ，这种规模下的处置医疗废物工艺 主要是焚烧法和高温蒸汽法，通过比较这两种工艺在处理同规模下的废水 水量和性质，分析它们的不同点和共同点，进而选择和研究这种废水的处 理工艺，一方面是能够完成这种废水的达标处理，另一方面是为处置医疗 废物后的废水提供一种共同的参考。而分析处置医疗废物的节能减排情 况，不仅是为了节约医疗废物的处理费用，降低对环境的污染，提供一种 节能减排的医疗废物处置方法，而且也是为了经济的可持续发展和人类社 会的和谐相处。这也是从另一个层面提醒了选择正确的医疗废物处置方法 对环境和人类社会的重要作用。 1 2 课题研究的内容 本课题主要研究了普通规模下医疗废物处置后废水的处理工艺和医 疗废物处置的节能减排分析。 首先针对所选的课题题目，研究了医疗废物的定义及危害、医疗废物 的处置工艺、医疗废物处置后废水的研究现状和关于节能减排的研究现状 及意义。其中，医疗废物的定义因为其没有统一的定义，本文阐述了当今 世界各国和组织对其的定义以及一些专家学者对医疗废物的研究。医疗废 物的危害是因为其高传染性和致病性，对全社会的环境和人类健康造成了 各种各样的危害，并在世界范围内查找了一些关于医疗废物危害的案例。 医疗废物的处置工艺主要有焚烧法、电磁波灭菌法、等离子体法、化学消 毒法、高温灭菌法和安全填埋发。本文就其中三种比较流行的处理方法对 其原理和工艺流程进行了详细的介绍。医疗废物处置后废水的研究现状是 分析了苏振兴、路忻等关于处理医疗废物处置后废水的工艺，作为本文研 究的参考。节能减排研究现状是研究了国外比如欧盟、日本、美国等发达 国家关于节能减排政策的发展和措施的实施，国内研究了节能减排的提出 和发展现状，并研究了张在龙、於亚洲等关于节能减排在道路运输业、电 力行业、中小企业、污水处理行业等的应用研究，虽然国内尚没有关于节 能减排在医疗废物处理行业的文献参考，但我们可以参考其他行业的应用 研究作为本文研究的侧面依据。并在此基础上分析了节能减排在医疗废物 处理行业的意义。 其次，研究分析了医疗废物处置后废水的来源于水量，通过比较医院 废水以及不同处置方法下医疗废物后的废水之间的差异，分析了医疗废物 处置后废水的水质特性。根据医疗废物处置后废水的性质，进行了该类废 水的处理工艺研究。其中该类废水的处理工艺有好氧生化法、物化处理+ 土地处理法、厌氧法+ 好氧生化法、c a s s + 消毒工艺、水解酸化+ 好氧生化 法，并对这几种处理方法进行了综合对比，选出水解酸化+ 二级接触氧化 工艺作为该类废水本次研究的处理工艺，并对此工艺的工艺流程、污染物 去除率估算、构筑物做了详细的介绍。由于医疗废物处置后废水的特殊的 传染性和致病性，所以一定要选择一种高效杀菌在消毒剂，在将该类废水 取回后分别选用了氯胺、次氯酸钠、二氧化氯三种消毒及进行消毒试验， 分析三种消毒剂杀灭细菌群数和粪大肠杆菌群数的效果和最佳参数的考 量，最终选择最佳的消毒剂二氧化氯作为本次研究的消毒剂。在主要构筑 物方面，我们主要针对调节池、初沉池、水解酸化池、接触氧化池、二沉 池和消毒池进行了详细的参数选择和设计。再根据这些参数的选择和设计 中，我们将其应用到六安市医疗废物处置中心进行实际的应用，观察实际 运行情况，得出运行效果。 2 再次，在前文研究了医疗废物处理的节能减排现状和意义后，总结医 疗废物产生量现状，我们对规模为5 t d 的医疗废物进行了气化热解焚烧法 和高温高压蒸汽法处理的能源消耗和污染物排放的现状分析，总结出两种 方法处理下的节能减排现状，比较出更加节能减排的处理方法，再对这种 处理方法在工艺参数上的改进后进行节能减排对比分析，得出每处理一吨 医疗废物新工艺参数下节能减排的效果和高温法对比焚烧法的节能减排 效果。 最后，总结本文的主要内容，从医疗废物处置后废水的性质、废水处 理工艺、主要构筑物的参数选择、消毒剂的选择、节能减排的效果方面进 行了简要的归纳，并在这些结论的前提下提出了几点相关的建议。 ， 第2 章课题主要内容的研究现状 2 1 医疗废物及其危害 2 1 1 医疗废物的定义 医疗废物( 俗称医疗垃圾) 是一种特殊的污染物，目前世界各国对医 疗废物的概念还没有统一的规定。世界卫生组织对医疗废物的定义是卫生 保健机构、医疗卫生研究机构及实验室产生的所有废物和各个废物产生点 ( 如家庭卫生保健所) 产生的废物。日本对医疗垃圾的定义是指包括医院、 诊所、卫生防疫、保健、检验等一切与医疗卫生有关的单位排出的所有垃 圾的总称【lj 。美国环境保护总局和世界银行则定义为为人或动物进行免疫、 诊断和治疗等过程产生的废物，以及医疗卫生研究、生物实验和生物制品 等生产过程中产生的各种固体废弃物，主要包括使用过的绑带、废弃的玻 璃器皿、外科手套、输血针头和输液管、柳叶刀和切除的躯体组织等。 中国医疗废物管理条例认为，医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、 预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或者间接感染性、毒性以 及其它危害性的废物 2 - 3 j 。中国学者梁隆彪总结医疗废弃物即从医院、医 疗中心和诊所的医疗服务中产生的临床废物，包括手术、包扎残余物、生物 培养、动物实验残余物、化验检查残余物、传染性废物、病理性废物、放 射性废物、一次性注射器等1 4 j 。我国国家危险废物名录中所列的h w 0 1 医院临床废物，如手术、包扎残余物；生物培养、动物试验残余物；化验 检查残余物；传染性废物；废水处理污泥等；h w 0 3 废药物、药品，如积 压或报废的药品( 物) ；h w l 6 感光材料废物，如医疗院所的x 光和c t 检 查中产生的废显( 定) 影液及胶片1 5 6 ，7 引等都是医疗废物的范畴。医疗废物 中含有大量的病菌、病毒及化学药剂，是病源微生物富集和传播的媒介， 对环境和人体能造成极大危害的废弃物，是一种典型的危险废物。在国外 被视为“顶级危险”和“致命杀手”，我国的国家危险废物名录也将其列 为头号危险废物。而根据国家卫生部及国家环保总局的规定，将医疗废物 分为传染性废物、病理废物、利器废物、制药废物、基因污染物、化学品 废物和放射性废物等【9 。 2 1 2 医疗废物的危害 医疗废物虽然只占整个社会产生的废物总量中相对较小的一部分，但 由于其巨大的危害性，世界各地的医疗废物管理者都认为这是一个重要的 课题【1 0 】。医疗废物的危害主要可分为短期的急性危害和长期的潜在性危 4 害，短期的急性危害主要指急性中毒等，长期的潜在性危害主要指慢性中 毒、致癌、致突变、污染地面或地下水等。这些危害中的腐蚀性、可燃性、 反应性与安全相关；致癌性、传染性、刺激性、突变性、毒性、放射性、 致畸变性与健康相关。 医疗废物的毒性( 浸出性毒性、急性毒性和其他毒性) 、腐蚀性、可燃 性、反应性等其他危害特性都会对自然环境造成直接负面影响。据监测， 医疗废物中细菌总数高达a x l 0 1 4 个儋，为一般生活垃圾的上百倍至上千倍 ( 一般生活垃圾仅为a x l 0 1 1 个儋) 。除细菌外医疗垃圾中还含有大量大肠杆 菌及其他致病菌和病毒，同时由于医疗废物中易腐有机物占垃圾量的 4 4 7 ，含水率较高，最高可达7 0 以上，为微生物的孳生繁殖提供了良 好环境，因此，医疗废物具有全空间污染、急性传染和潜伏性传染等特征， 在有毒固体废物中，医疗固体废物被列为头号危险废物【1 1 1 。 医疗废物对人体的危害可归纳为以下几个方面：含感染性微生物造成 的危害；致畸或致突变物质造成的危害；有毒或危险性化学制品或药物造 成的危害；放射性物品和锐器等造成的危害，比较突出的是由感染性医疗 废物所造成的健康危害。感染性废物中的病原体可通过以下途径进入人 体：通过肌肤上的切口、破损伤口或刺破伤口；通过黏膜；通过呼 吸系统；通过消化系统。另外，体液也是病原体的传播途径【1 2 , 1 3 】。 医疗废物中有毒物质不仅能对人类造成直接的危害，还会在土壤、水 体、大气等自然环境中迁移、滞留、转化，污染土壤、水体、大气等人类 赖以生存的生态环境。从而最终影响到生态环境【1 4 , 1 5 j 。 医疗废物因包括传染性、细胞毒性、损伤性和危害性的废物，具有上 述的直接或间接危害性，如果管理不当或不完善，易导致疾病传染和引起 人体损伤，所以，医疗废物污染会引起公众健康和职业健康风险。但是由 于一些不正确、不完善的医疗废物管理和处理处置方法，加上人们对医疗 废物危害的认识和公众意识没有得到有效的加强，导致了医疗废物污染引 起的人体健康危害。 例如，1 9 8 3 年，中国贵阳市哈马井和望城坡地区同时流行痢疾，是因 地下水被垃圾渗滤液污染，大肠杆菌严重超标所致；1 9 9 4 年6 月，美国疾 病控制中心发现3 9 例艾滋病( h i v ) 病毒感染是职业传染，其传播途径是： 3 2 例通过注射器针头，l 例通过玻璃管，1 例通过手术刀，l 例通过接触 非利器，1 例通过皮肤与真菌病毒接触传染；1 9 9 5 年，印度某城市因水源 遭疾病污染，造成6 8 的人口受甲型黄疸性肝炎感染【1 6 l 。1 9 8 8 年震惊全 国的上海甲肝流行，使得3l 万人蒙受其害，就是因为某一医院的废弃物 流失扩散，污染了水体，导致甲肝大量流行【l 。在印度和孟加拉等国家， 因回用未消毒的注射器，每年导致8 0 0 万1 6 0 0 万例b 型肝炎、2 3 0 万 5 3 7 0 万例c 型肝炎和8 万l6 万例艾滋病的传染病患者产生。世界卫生组 织估计，在2 0 0 0 年由受污染的注射器注射造成2 1 0 0 万人乙肝感染、2 0 0 0 万人丙型肝炎病毒感染和2 6 0 万人艾滋病毒感染【1 8 】。 在过去的几十年里，随着我国改革开放，经济发展，医疗卫生事业也 得到了快速发展，同时医疗废物的种类和数量也是逐年增加，给环境造成 巨大的压力。近年来，随着公众环境意识的增强，技术经济的进步和发展， 特别是2 0 0 3 年s a r s 的爆发，我国建立完善的垃圾处理标准体系刻不容 缓。为了规范我国的医疗垃圾排放与管理，国家环保总局等部门相继出台 了一些与之相关的法律法规、部门规章、国家目录、国家标准、国家政策 和国家规划等。近年来对医疗废物的处理要求遵循“无害化”、“减量化”、“资 源化”集中处置方式，为此环保部陆续发布了医疗废物集中焚烧处置工 程技术规范( h j t 17 7 2 0 0 5 ) ，医疗废物花絮消毒集中处理工程技术规范 ( 试行) ( h j t 2 2 8 2 0 0 5 ) ，医疗废物微波消毒集中处理工程技术规范( 试 行) ( h j t 2 2 9 2 0 0 5 ) ，医疗废物高温蒸汽集中处理工程技术规范( 试行) ( h j t 2 7 6 2 0 0 6 ) 等技术规范。从2 0 0 3 年至今，环保部和卫生部对关于医 疗废物制定的标准、规范和法规达几十项之多，可见国家对医疗废物管理 的重视。 2 2 医疗废物处置工艺 2 2 1 医疗废物处置工艺简介 目前国内外采用的医疗废物处置方法主要有以下几种： 1 、焚烧法。医疗废物主要由废纸、塑料、手术切除物、木竹、玻璃 器皿、皮革、橡胶、纤维等组成。这些废物大部分是有机碳氢化合物，在 温度和充足的氧气条件下，可以完全燃烧。医疗废物经过焚烧处理后，不 仅可以完成杀灭细菌，而且还可以使医疗废物的体积减少8 5 9 5 ，从而 大大减少了最终垃圾填埋的体积1 1 9 。 2 、电磁波灭菌法。电磁波具有可穿透陶瓷、玻璃、纸张和被水、蛋 白质、脂肪等极性分子吸收的特点，将其置于电磁波高频振荡的能量场中， 是微生物的分子以外加电场的频率振动，这种振动使细胞膜内的能量迅速 增加，产生高温导致细胞的死亡1 2 。 3 、等离子体法。这种方法是处理医疗废物的一项新技术，它消毒杀 菌的原理是利用等离子体电弧窖产生的1 0 0 0 0 c 高温杀死医疗废物中的所 有微生物，摧毁残留的有互的化学药剂和细胞互性药物药品。经这种方法 处理后的医疗废物可以直接填埋，不会对环境造成危害，国内目前仅有深 圳应用等离子体技术处理医疗废物【2 0 , 2 1j 。 6 4 、高温灭菌法。这种方法是利用高温高压蒸汽消灭细菌的一种常用 的方法，蒸汽在高温高压下具有穿透力强的优点，在10 3 k p a 、1 2 1c 条件 下，维持2 0 分钟能杀灭一切微生物，高温灭菌法是一种简单、竞技、可 靠、容易和快速被公众接受的方法【2 1 1 。 5 、化学消毒法。这种方法较早用于医疗器械的消毒，也用于对房间 消毒和对液体废物的消毒，经过化学消毒处理的废物可以同高温灭菌法一 样，进行填埋或者送往能量回收处理场【2 2 1 。 6 、安全填埋发。这是医疗废物的最终处置方法。通常由城镇设置集 中地安全填埋场，安全填埋场设有防水层防止垃圾渗滤液污染地下水，渗 滤液和废气都有专设的收集设施，经过前五种医疗废物处置后的医疗废物 或残留物才可送到安全填埋场进行最终填埋。 根据国内的医疗废物处置现状，选择以上最常用的三种处置方法进行 简单介绍。 2 2 2 高压蒸汽灭菌技术 1 、原理 高温灭菌是指利用高温蒸汽杀死传播媒介上一切微生物的湿热处置 过程。规范规定的高温蒸汽为温度高于1 0 0 的饱和水蒸汽。医疗废物的 危害主要表现为感染致病性，基于这点，将医疗废物暴露于一定温度的水 蒸气氛围中并停留一定的时间，在此期间水蒸气释放出的潜热，可使医疗 废物中的致病微生物发生蛋白质变性和凝固，导致致病微生物死亡，从而 使医疗废物无害化，达到安全处置的目的【2 3 l 。 从原理上看，医疗废物高温蒸汽处置对象不同，医用蒸汽灭菌设备在 蒸汽品质、设备控制精度、灭菌效果保证等方面的要求要严于医疗废物高 温蒸汽处置设备。如果要求医疗废物高温蒸汽处置设备达到医用蒸汽设备 相应的技术等级，在经济上不可取，在规定灭菌效果，压力型设备抽真空 程度及灭菌温度时应考虑上述因素；而且鉴于医疗废物成分的复杂性，医 疗废物在高温蒸汽处置过程中会排出废液，挥发性有机物、重金属等有害 物质，所以医疗废物的高温蒸汽处置除需考虑医疗废物处置效果要满足环 境卫生标准外，还需对处置过程中产生的废液和废气进行有效处理。基于 这点，高温蒸汽技术对医疗废物处置过程中二次污染防治进行了规定，而 不是单纯局限于医疗废物处置本身1 2 引。 2 、工艺流程 医疗废物高压蒸汽灭菌处理主要包括三阶段：灭菌阶段、提升破碎阶 段、二次干燥输送压缩阶段。其中，灭菌处置阶段又分为预真空、灭菌、 干燥三个部分，下图为医疗废物高温灭菌处理工艺流程图。 7 图2 - 1医疗废物高温灭菌处理工艺流程图 2 2 3 气化热解焚烧技术 l 、原理 医疗废物热解焚烧技术是近几年来世界各国为解决垃圾焚烧过程中 产生二恶英类问题而提出的一种新技术。热解焚烧技术是指在无氧或缺氧 条件下，高温加热有机物，使有机物大分子裂解成为小分子直到变为气体， 从而获得可燃气体以及少量油品的技术。目前被广泛认为是2 1 世纪的新 型垃圾处理技术。该技术实际上包含两个过程，一是