传染性固体废物低温热处理技术

传染性固体废物低温热处理技术

蒸汽消毒是对可重复使用的医疗器械消毒采用的标准

方法，并且这种方法也适用于传染性固体废物的处理。蒸汽

处理有两种传统设备：高压锅和蒸储釜。其他基于蒸汽技术

的体系，有时是指改进的高压锅技术，是在这几年才发展起

来的。微波炉是基于蒸汽技术的独特设计，它能够利用湿热

蒸汽达到消毒的目的。

这些技术的一个共同点是使用蒸汽。当加热水时，水的

温度会持续上升直至达到它的沸点或饱和温度，此时水就会

变成蒸汽。在标准大气压下，水的饱和温度是100℃。气压

越大，饱和温度也越高。饱和状态是指水蒸气在饱和温度时

的状态，此时的水蒸气是饱和水蒸气。高压锅和其他基于蒸

汽技术的体系一般都在饱和状态下进行操作。

1.技术概述

高压锅是由进料口封口的金属腔和包围金属腔的蒸汽

外套组成的，蒸汽同时进入外套和内腔，设计的外套和内腔

能够承受持续升高的压力。加热外套的作用是减少水蒸气在

内腔壁的凝结和能够在较低的温度使用蒸汽。由于空气不导

热，所以必须去除内腔中的空气以保障热量能够渗透到废物

中去，常用的方法有两种：利用重力移动和预先抽成真空。

重力移动法（或向下移动法）是指利用蒸汽密度比空气密度

小的特点在压力下蒸汽进入内腔，迫使空气向下移出排放口

或进入内腔下部的排气管。预先抽成真空法是指在通入蒸汽

之前先用真空泵将空气抽出。预先抽真空法(或高真空法)

由于有效地排出空气，所以消毒时间较短。

蒸储釜和高压锅类似，区别仅仅在于蒸储釜没有蒸汽外

套。相比之下，蒸偏釜便宜但需要更高的蒸汽温度。蒸得釜

常运用于大批量的生产中。

2.工作过程

一个典型的高压锅或蒸偏釜的工作周期包括以下几个

方面：

(1)收集：收集用的运货车或垃圾箱内都需要垫层特

殊的塑胶膜，或使用能够承受压力的大袋子垫在容器内壁,

以防废物粘在内壁上。

(2)预热：只用于高压锅，是指蒸汽进入高压锅的外

套。

(3)废物装料：废物由容器装载并进入高压锅或蒸锵

釜的内腔，将化学或生物指示剂周期性地加入废物中以监控

消毒过程。

(4)排出空气：通过重力移动或预先抽真空将空气排

出内腔。

(5)蒸汽处理：蒸汽在达到所需的温度时进入内腔,

随后的蒸汽自动加入内腔使温度在一定时间内保持稳定。

（6）排出蒸汽：蒸汽排出内腔之前，通常需要用冷凝

器降低它的压力和温度。在某些系统中，可以通过再次抽真

空移走废弃的蒸汽。

（7）卸料：卸料前需要先冷却废物。如果指示剂还能

分离出来，也应分离出来并重新评估，以期循环利用。

（8）机械处理：通常处理过的废物会经过粉碎机或压

实机的破碎后再送入卫生填埋场。

3.可处理废物的类型

能用高压锅或蒸僭釜处理的废物一般为传染性固体废

物中的医疗废物，主要有细菌培养物、利器、带有血渍和体

液的材料、手术切除物和外科手术废物、化验室废物（包括

化学废物），以及患者产生的软废物（纱布、绷带、窗帘、

手术衣、床单等）。经过足够的时间和温度以及机械系统达

到不可辨认的目的，对于人体组织残骸的不可辨认性在技术

上是可行的，但是在伦理、法律、文化以及其他信仰上有可

能排斥这种处理方法。挥发性和半挥发性的有机物、体积较

大的化学疗法的废物、汞、其他危险的化学废物和放射性废

物，都不能放进高压锅和蒸僭釜中处理。可能引起传热不良

的废物，如大型的床上用品废料、巨大的动物饲养笼、密封

的耐热容器等，都是不允许放进去的。

4.废物残渣的排放

如果通风不良，高压锅和蒸储釜产生的气味会成为一个

问题。如果废弃的蒸汽不能有效隔离内腔中的危险化学废物,

有毒的内含物就会释放到空气、冷凝物或者已经处理好的废

物中。进料中含有抗肿瘤的药物或重金属（如汞）时，不良

的隔离效果会导致少量的乙醇、苯酚、乙醛和其他有机物泄

漏到空气中，因此在特殊情况下，需要独立的泄漏监测装置

监控高压锅。同时，有些高压锅和蒸僧釜会采用含有腐蚀抑

制剂的蒸汽。美国国家职业安全与健康协会研究了一种简易

的高压锅装置，发现在工人工作的环境内，挥发性有机物的

含量并没有超过他们设定的标准，而在高压锅简易装置中检

测出挥发性有机物的含量，浓度最高的是2-丙醇，为634mg/m

3有人认为高压锅会产生二嗯英，并且其含量水平会高于焚

烧炉，但并没有在科学文献上看到这方面的报道。研究表明，

二嗯英在250〜45（TC之间形成，远远高于高压锅的操作温度,

而且二嗯英需要在金属和氯化物燃烧产生的飞灰催化下形

成。二嗯英形成所需的温度水平和飞灰不会在高压锅中出现,

原因是高压锅内根本不存在燃烧，而燃烧生成的有机化合物

导致二嗯英的产生的情况在很早以前就被发现存在于燃烧

腔或焚烧炉未耗尽的气体里。

高压锅或蒸僧釜处理后的废物仍保留了废物的物理形

态，有些填埋场会拒绝处理可辨认的处理过的废物。因此，

需要用机械的方式（如粉碎机或研磨机）使废物变得不可辨

认。在一般情况下，粉碎能够将已处理过的废物体积减小

60%~80%o一般情况下，有机物和无机物中含有的神、领、

钙、辂、铅、汞、银和其他有毒无机化合物已从废物中除去，

但处理过的废物必须通过有毒物质毒性沥出程序的检测。

5.微生物失活

要在一定温度下和一定的停留时间内才能达到高压锅

和蒸僧釜消毒的目的，各种情况下的停留时间-温度的要求

可以在说明书上找到。通常情况下，停留时间是所需最短时

间的2倍以上，以达到微生物的芽胞含量在IOi以下。可

以通过估算得到不同温度下的等价停留时间。一般的停留时

间-温度标准是1210c下运行30mino

变色的化学指示剂或生物监视器必须置于待测物中心,

用于检验是否有足够的蒸汽渗透和停留时间。

6.高压锅和蒸僧釜技术的优缺点

（1）高压锅和蒸储釜技术的优点：

1）蒸汽处理技术具有长时间且成功的实践证明其可行

性。

2）简单易懂，且容易被医院的工作人员和管理部门接

受V

3）大多数国家已通过批准或接受其为可供选择的技术。

4）停留时间-温度的参数已经建立，可达到高水平消毒。

5）高压锅有各种尺寸和型号，处理量从每小时几千克

到几吨。

6）高压锅和蒸储釜排出的残渣量少且安全。

7）与其他非焚烧技术相比成本较低。

8）辅助技术完善，如计算机控制软件、运货车专用的

轨道和起重机、永久的处理参数记录、耐高压的装载车以及

车的清洗器和粉碎机等。

（2）高压锅和蒸俺釜技术的缺点：

1）处理之后废物形态可辨认，且体积没有减少；需要

增加粉碎机或研磨机。

3）废物中任何一种大的固体金属物都需要相应的粉碎

机或研磨机。

3）会产生难闻的气味但可以通过空气处理装置使其影

响降到最低。

4）若废物中存在有害化学废物（如甲醛、苯酚、细胞

毒素或汞），则有毒的物质会释放到空气、废水中，或留在

废物中污染填埋场。

5）处理过的废物中会有冷凝下来的水蒸气，需要将废

物干燥以减少重量。

6）阻碍蒸汽和热量的屏障会降低系统效率，如低效率

的空气排出、过多的废物、体积巨大且导热效率低的废物或

者装载各种不同废物的袋子、装有空气的口袋、密封的抗热

容器等。

7）废物分拣和处理时需要其他装置，包括抽空容器的

装置和分拣的机器。

7.选择高压锅及其他基于蒸汽技术体系的建议

(1)制订有效的废物隔离方案，阻止有害废物进入高

压锅或其他基于蒸汽技术的体系。

(2)在高压锅中，预先抽真空循环或多种真空循环能

够更有效地把空气排出。通过真空和多种真空循环，热量能

够渗透得更深，分布在废物中的热量也越均衡。

(3)具有一定的装载构造。例如，把袋子放在多层架

子上就能在袋子与袋子之间留有充分的空间，以提供比其他

构造(如紧密堆放的容器或用红袋子垒起来的运货车)更大

的与蒸汽接触的表面积。

(4)简单易操作应定义为，一定的装载水平和废物结

构在一定的停留时间-温度参数下，使消毒效率达到微生物

的芽抱含量在10-6以下的目的的测试。因此，操作者应该

控制废物体积、装载结构、装载废物的容器，以达到低于最

佳热力条件的状况。当处于这种状况时，停留时间必须增加,

蒸汽温度必须提高，以保证在安全的范围内运行。

(5)需要在停留时间内和各个时间点连续监测温度、

热量状况，以免出现问题。

(6)空的高压锅或蒸储釜必须每年一次运行一个标准

周期。与上一年相比，温度-停留时间的对应关系、真空度

和蒸汽压力的读数中任何一点变化都预示了潜在的问题，必

须测量热电偶和压力的标准以确定它们的正确性。

（7）保留化学或生物指示剂测试的记录、停留时间-温

度的对应关系的记录、维修活动（如更换过滤器和垫圈）的

记录，并定期检查。

（8）提供良好的通风措施，降低臭气的影响。

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