医疗废物高温蒸汽集中处置工艺设计.pdf

医疗废物高温蒸汽集中处置工艺设计 暴雅娴饶汉东李德喜 北方设计研究院， 石家庄 050011 摘要 以某市医疗废物集中处置中心为例， 介绍8 t/d规模的高温蒸汽系统工艺设计， 包括工艺流程以及产生的有害物 质的处理， 并对医疗废物高温蒸汽处理系统的设计技术进行探讨。 关键词 医疗废物; 高温蒸汽灭菌; 工艺设计 DESIGN OF PROCESS FOR TREATING MEDICAL WASTES WITH HIGH TEMPERATURE STEAM Bao YaxianRao HandongLi Dexi Northern Design and Research Institute，Shijiazhuang 050011，China AbstractBased on the center of medical waste centralized disposal in a city， a process design of the high temperature steam system with a capacity of 8t/d was introduced， including treatment process flow， treatment of harmful matters produced in the disposal process;and the design technology of the high temperature steam system for treating medical wastes was also discussed. Keywordsmedical waste;high temperature steam sterilization;technological design 0引言 医疗废物是指各类医疗卫生机构在医疗、 预防、 保健、 教学、 科研以及其他相关活动中产生的具有直 接或间接感染性、 毒性以及其他危险性的废物 ［ 1］。 医疗废物具有很强的空间传染、 急性传染和潜伏性传 染的危险， 已经成为国际公认的危险废物。医疗废物 安全处置方法主要有焚烧法和非焚烧法 包括高温 蒸汽灭菌、 微波消毒、 化学消毒 。焚烧法主要适用 于大规模医疗废物的集中处置， 非焚烧法较适用于规 模相对较小的医疗废物的集中处置。高温蒸汽灭菌 处置技术是近几年世界各国应用较广泛的一种非焚 烧技术， 我国也将此作为主要的处置方法， 并制定了 相应的标准和技术规范， 如 HJ/T276 － 2006医疗废 物高温蒸汽集中处理工程技术规范 试行 等。 1高温蒸汽系统工艺形式的确定 医疗废物高温蒸汽处理工艺可以采用先蒸汽处 理后破碎、 先破碎后蒸汽处理或蒸汽处理与破碎同时 进行等三种工艺形式。先蒸汽处理后破碎工艺技术 成熟， 系统可靠， 能长时间无故障运行， 维修比较简 单， 目前在国内具有较为成熟的运行经验， 本工程采 用先蒸汽处理后破碎的工艺形式。 2高温蒸汽灭菌工艺原理 医疗废物高温蒸汽灭菌处理工艺的基本原理是 利用 121 ～ 134 ℃ 的蒸汽对医疗废物进行高温加热， 使其中含有病原微生物的蛋白质在高温作用下失去 活性 ［ 2- 3］。具有代表性的一种工艺流程是将废物装载 于密闭容器中， 先进行交替抽真空和高温蒸汽的操 作， 然后在一定的温度和时间下进行保温， 从而杀灭 固体废物中可能存在的病菌。该过程产生的冷凝液 排至废液处理罐当中， 以待进一步处理。抽出的气体 需要经过高效过滤器和高效吸附器处理后达到无害 化排放。 3高温蒸汽灭菌系统工艺流程 高温蒸汽灭菌系统工艺流程见图 1。 4高温蒸汽系统总体工艺设计 4. 1贮存系统 盛放医疗废物的周转箱运到贮存冷藏库， 在5 ℃ 以下冷藏， 贮存时间不得超过72 h。贮存设施地面和 1. 0 m高的墙裙进行防渗处理， 地面具有良好的排水 性能， 以利于排出冲洗消毒水， 污水经排水管道收集 后排至污水处理站集中处理; 为避免臭气外泄， 贮存 库采用全封闭、 微负压设计， 并在上部空间装设多组 35 环境工程 2010 年 8 月第 28 卷第 4 期 图 1高温蒸汽灭菌系统工艺流程 紫外线杀菌灯， 用以对库内空气中的病菌进行消毒杀 菌; 为防止外界热风侵入冷藏库和库内冷空气外流， 在库门上方设有风幕， 用来隔绝或减少库内外冷热空 气的对流交换， 减少库内耗冷量。 设计贮存冷藏库10. 0 m 8. 0 m 4. 0 m 1间， 配 置 LH124 /4N － 12. 2 型 风 冷 压 缩 冷 凝 机 组 1 台， DL110 型吊顶冷风机 1 台， KM15 － 12L M /A 型风幕 机 2 台， 用电总功率22 kW。 4. 2进料系统 进料系统主要包括 保护罩、 地磅及提升机。 1保护罩设置于进料系统外部， 用于保护整个 上料设备区域， 并将此区域与外部环境隔离， 防止医 疗废物上料过程中臭气、 病菌、 病毒的扩散， 保护罩上 设置了辊式卷帘门， 用于医疗废物进入后保护罩的密 闭， 保护罩除有现场控制关闭按钮外， 还与其他配套 设备有必备连接， 用于紧急情况时的联动应急关闭。 2地磅设置于进料口、 辊式卷帘门后， 用于计量 进入系统的废物量， 并将记录结果传输给计算机进行 统计， 以此作为灭菌系统工况自动调整的依据。 3提升机用于将地磅上经过称重计量的医疗废 物提升并倒入灭菌车内， 避免了操作人员与医疗废物 的直接接触。 4. 3高温蒸汽灭菌处理系统 高温蒸汽灭菌处理系统主要包括 脉动真空灭菌 器及转盘、 地轨、 冷却水循环泵、 空气压缩机等辅助 设施。 脉动真空灭菌器是医疗废物高温蒸汽灭菌处理 系统的核心设备， 由硬件和软件两部分构成， 硬件部 分主要由高温高压蒸汽灭菌内腔、 蒸汽管路、 保温夹 套、 废液消毒装置、 废气过滤处理器、 控制面板以及与 其配套的测控部件等组成。脉动真空灭菌器的功能 是将医疗废物中所含的病毒与病菌利用高温蒸汽彻 底杀灭。软件部分采用先进的 PLC 控制技术， 完成 整个处理过程的自动控制。包括 脉动真空控制、 升 温控制、 灭菌过程中的温度压力等参数的控制、 废气 废水等的除菌处理控制等。灭菌工艺参数见表 1。 表 1灭菌工艺参数 主要设备技术参数 设备处理量 / td － 1 8 设备尺寸 L W H5. 5 m 3. 0 m 2. 0 m 设备内腔尺寸 L W H5. 1 m 1. 0 m 1. 2 m 脉动真空灭菌器功率 /kW17. 5 处理周期 /min 90 单次处理能力 / kg次 － 1 900 医疗废物初始密度 / kgm － 3 200 灭菌后密度 / kgm － 3 500 破碎后粒度 /mm 50 灭菌温度 /℃ 134 脉动次数 /次3 ～ 4 灭菌时间 /min ≥45 灭菌效果 10 － 6 蒸汽供应量 / kg h － 1 ≥500 蒸汽压力 / Ncm － 2 ≥29. 4 内车尺寸 L W H940 mm 720 mm 1 100 mm 每次内车数量 /辆7 控制方式PLC 智能化仪表及计算机控制 4. 4破碎系统 破碎系 统 主 要 包 括 卸 料 机 及 回 转 式 剪 切 破 碎机。 1卸料机用于将内车中的物料提升倾倒至破碎 机的漏斗 内， 避 免 了 操 作 人 员 与 医 疗 废 物 的 直 接 接触。 2回转式剪切破碎机用于将灭菌后的医疗废物 进行有效的毁形和减容， 破碎的粒度控制在50 mm 以下。 4. 5残渣处理系统 经过灭菌毁形的医疗废物由机械车辆运往生活 垃圾填埋场的指定区域进行最终处置。 4. 6废液处理系统 废液处理系统部分由冷凝液消毒装置、 循环泵、 板式换热器等设备组成。从高压蒸汽灭菌器内排放 出来的废液排至消毒罐， 消毒罐中的废液通过循环 泵、 板式 换 热 器组 成 的循 环 系 统 进 行 连 续 加 热 至 121 ℃ 后， 在罐内维持12 min进行消毒处理， 以达到 45 环境工程 2010 年 8 月第 28 卷第 4 期 完全消毒灭菌的效果。经过消毒处理的废液排至污 水处理站进一步处理， 排放标准遵循 GB18466 － 2005 医疗机构水污染物排放标准 。 4. 7废气处理系统 废气处理系统由高效过滤器及高效吸附器组成。 高效过滤器 孔径0. 2 μm 保证细菌或芽孢全部截留 下来， 截留效率在 99. 99 以上。高效吸附器 活性 炭 完成对不凝气体中的挥发性有机物及重金属的 吸附， 使得排放的气体完全无害化。 4. 8高温蒸汽供给系统 蒸汽供给系统包括蒸汽锅炉和软化水处理机。 蒸汽锅炉用于提供灭菌系统所需高温蒸汽; 软化水处 理设备用于提供给蒸汽锅炉产生蒸汽所需要的软 化水。 电热蒸汽锅炉型号 WDQ1 － 1. 0， 额定工作压力 1. 0 MPa， 额定蒸发量1. 0 t/h， 电功率720 kW。 4. 9自动控制系统 本系统采用先进的 PLC 控制技术， 完成整个处 理过程的自动控制。控制系统构成包括硬件及软件 两部分。硬件 包括 PLC 控制面板、 传感元件、 控制 调解阀等单元构成。控制面板采用微机或中文菜单 式触摸屏设计， 使操作人员易于掌握;软件 控制程 序编程使用梯形图或模块编程， 编程简单; 系统设置 了三种运行模式。分别为参数设置模式， BD 试验模 式， 灭菌处置模式。 1参数设置模式 进入参数设置模式， 操作人员 可对灭菌器的灭菌时间、 温度、 压力等参数， 依据医疗 废物性质进行在线修改， 同时也可对废液处置装置的 消毒时间、 温度、 压力， 依据废液量的多少进行在线 修改。 2BD 试验模式 目的是测试检测空气排除效果 或抽真空性能， 以保证正常灭菌时的灭菌效果。 3灭菌处置模式 进入灭菌处置， 系统将开始进 行医疗废物的灭菌处置程序。 5结语 建设医疗废物集中处置工程是解决医疗废物环 境问题的重要途径， 它能最大限度地实现医疗废物的 减量化和无害化， 保证环境安全。医疗废物集中处置 工程在我国各大城市刚开始筹建， 选择合理的工艺和 先进的设备， 可有效提高医疗废物处理效果、 降低工 程造价以及便于日后的管理维护。本文的工程实例 为城市医疗废物高温蒸汽集中处置工艺设计提供了 一定的依据和经验。 参考文献 ［1 ］ 中华人民共和国国务院令 380 号. 医疗废物管理条例. 2003. ［2 ］ 国家环境保护总局危险废物管理培训与技术转让中心. 危险 废物管理与处理处置技术［M］ . 北京 化学工业出版社， 2003. ［3 ］ 鄢钢，袁兴中，曾光明. 医疗垃圾高压蒸汽消毒器设计［J］ . 环境污染治理技术与设备，2003，4 1 69- 72. 作者通信处暴雅娴050010河北省石家庄市裕华东路 55 号北 方设计研究院市政环境工程设计所 电话 0311 86690895 E- mailbaoyaxian yahoo. com. cn 2010 － 01 － 25 櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅 收稿 上接第 75 页 参考文献 ［1 ］ Edil T B，Ranguette V J，Wuellner W W. Settlement of municipal refuse，geotechnics of waste fills theory and practice［R］ .In Landva A，Knowles D ed. ASTM STP 1070. 1990，Philadelphia， U. S. A. ［2 ］ Gourc J P，Thomas S，Vuillemin M. Proposal of a waste settlement survey ology environmental［C］ . Geotechnics，Rotterdam， 1998 195- 200. ［3 ］ Sowers G F. Settlement of waste disposal fills［C］ / /Proceedings of the 8th International Conference on Soil Mechanics and Foundation Engineering. Moscow1973207- 210. ［4 ］ 胡敏云， 陈云敏， 温振统. 城市垃圾填埋场垃圾土压缩变形的 研究［J］ . 岩土工程学报，2001，23 1 123- 126. ［5 ］ 王艳明， 张乾飞. 老填埋场竖向加高扩容工程的沉降计算与分 析［J］ . 环境工程， 2007， 25 4 59- 61. ［6 ］ 胡敏云. 城市生活垃圾填埋场沉降分析与计算［J］ . 土木工程 学报，2001，24 6 88- 92. ［7 ］ 张振营. 城市垃圾填埋场有机物降解沉降模型的研究［J］ . 岩 土力学，2004，25 2 238- 241. ［8 ］ 柯瀚. 填埋场封场后的次沉降计算［J］ . 岩土工程学报，2003， 25 6 742- 746. 作者通信 处顾蕾200052上海市长 宁区 番 禺 路 222 弄 50 支 弄21 号 601 室 E- mailzqf7586 sohu. com 2010 － 03 － 05 收稿 55 环境工程 2010 年 8 月第 28 卷第 4 期