傳染性固體廢物低溫熱處理技術

蒸汽消毒是對可重復使用的醫(yī)療器械消毒采用的標準

方法，并且這種方法也適用于傳染性固體廢物的處理。蒸汽

處理有兩種傳統(tǒng)設備：高壓鍋和蒸儲釜。其他基于蒸汽技術

的體系，有時是指改進的高壓鍋技術，是在這幾年才發(fā)展起

來的。微波爐是基于蒸汽技術的獨特設計，它能夠利用濕熱

蒸汽達到消毒的目的。

這些技術的一個共同點是使用蒸汽。當加熱水時，水的

溫度會持續(xù)上升直至達到它的沸點或飽和溫度，此時水就會

變成蒸汽。在標準大氣壓下，水的飽和溫度是100℃。氣壓

越大，飽和溫度也越高。飽和狀態(tài)是指水蒸氣在飽和溫度時

的狀態(tài)，此時的水蒸氣是飽和水蒸氣。高壓鍋和其他基于蒸

汽技術的體系一般都在飽和狀態(tài)下進行操作。

1.技術概述

高壓鍋是由進料口封口的金屬腔和包圍金屬腔的蒸汽

外套組成的，蒸汽同時進入外套和內(nèi)腔，設計的外套和內(nèi)腔

能夠承受持續(xù)升高的壓力。加熱外套的作用是減少水蒸氣在

內(nèi)腔壁的凝結和能夠在較低的溫度使用蒸汽。由于空氣不導

熱，所以必須去除內(nèi)腔中的空氣以保障熱量能夠滲透到廢物

中去，常用的方法有兩種：利用重力移動和預先抽成真空。

重力移動法（或向下移動法）是指利用蒸汽密度比空氣密度

小的特點在壓力下蒸汽進入內(nèi)腔，迫使空氣向下移出排放口

或進入內(nèi)腔下部的排氣管。預先抽成真空法是指在通入蒸汽

之前先用真空泵將空氣抽出。預先抽真空法(或高真空法)

由于有效地排出空氣，所以消毒時間較短。

蒸儲釜和高壓鍋類似，區(qū)別僅僅在于蒸儲釜沒有蒸汽外

套。相比之下，蒸偏釜便宜但需要更高的蒸汽溫度。蒸得釜

常運用于大批量的生產(chǎn)中。

2.工作過程

一個典型的高壓鍋或蒸偏釜的工作周期包括以下幾個

方面：

(1)收集：收集用的運貨車或垃圾箱內(nèi)都需要墊層特

殊的塑膠膜，或使用能夠承受壓力的大袋子墊在容器內(nèi)壁,

以防廢物粘在內(nèi)壁上。

(2)預熱：只用于高壓鍋，是指蒸汽進入高壓鍋的外

套。

(3)廢物裝料：廢物由容器裝載并進入高壓鍋或蒸鏘

釜的內(nèi)腔，將化學或生物指示劑周期性地加入廢物中以監(jiān)控

消毒過程。

(4)排出空氣：通過重力移動或預先抽真空將空氣排

出內(nèi)腔。

(5)蒸汽處理：蒸汽在達到所需的溫度時進入內(nèi)腔,

隨后的蒸汽自動加入內(nèi)腔使溫度在一定時間內(nèi)保持穩(wěn)定。

（6）排出蒸汽：蒸汽排出內(nèi)腔之前，通常需要用冷凝

器降低它的壓力和溫度。在某些系統(tǒng)中，可以通過再次抽真

空移走廢棄的蒸汽。

（7）卸料：卸料前需要先冷卻廢物。如果指示劑還能

分離出來，也應分離出來并重新評估，以期循環(huán)利用。

（8）機械處理：通常處理過的廢物會經(jīng)過粉碎機或壓

實機的破碎后再送入衛(wèi)生填埋場。

3.可處理廢物的類型

能用高壓鍋或蒸僭釜處理的廢物一般為傳染性固體廢

物中的醫(yī)療廢物，主要有細菌培養(yǎng)物、利器、帶有血漬和體

液的材料、手術切除物和外科手術廢物、化驗室廢物（包括

化學廢物），以及患者產(chǎn)生的軟廢物（紗布、繃帶、窗簾、

手術衣、床單等）。經(jīng)過足夠的時間和溫度以及機械系統(tǒng)達

到不可辨認的目的，對于人體組織殘骸的不可辨認性在技術

上是可行的，但是在倫理、法律、文化以及其他信仰上有可

能排斥這種處理方法。揮發(fā)性和半揮發(fā)性的有機物、體積較

大的化學療法的廢物、汞、其他危險的化學廢物和放射性廢

物，都不能放進高壓鍋和蒸僭釜中處理。可能引起傳熱不良

的廢物，如大型的床上用品廢料、巨大的動物飼養(yǎng)籠、密封

的耐熱容器等，都是不允許放進去的。

4.廢物殘渣的排放

如果通風不良，高壓鍋和蒸儲釜產(chǎn)生的氣味會成為一個

問題。如果廢棄的蒸汽不能有效隔離內(nèi)腔中的危險化學廢物,

有毒的內(nèi)含物就會釋放到空氣、冷凝物或者已經(jīng)處理好的廢

物中。進料中含有抗腫瘤的藥物或重金屬（如汞）時，不良

的隔離效果會導致少量的乙醇、苯酚、乙醛和其他有機物泄

漏到空氣中，因此在特殊情況下，需要獨立的泄漏監(jiān)測裝置

監(jiān)控高壓鍋。同時，有些高壓鍋和蒸僧釜會采用含有腐蝕抑

制劑的蒸汽。美國國家職業(yè)安全與健康協(xié)會研究了一種簡易

的高壓鍋裝置，發(fā)現(xiàn)在工人工作的環(huán)境內(nèi)，揮發(fā)性有機物的

含量并沒有超過他們設定的標準，而在高壓鍋簡易裝置中檢

測出揮發(fā)性有機物的含量，濃度最高的是2-丙醇，為634mg/m

3有人認為高壓鍋會產(chǎn)生二嗯英，并且其含量水平會高于焚

燒爐，但并沒有在科學文獻上看到這方面的報道。研究表明，

二嗯英在250?45（TC之間形成，遠遠高于高壓鍋的操作溫度,

而且二嗯英需要在金屬和氯化物燃燒產(chǎn)生的飛灰催化下形

成。二嗯英形成所需的溫度水平和飛灰不會在高壓鍋中出現(xiàn),

原因是高壓鍋內(nèi)根本不存在燃燒，而燃燒生成的有機化合物

導致二嗯英的產(chǎn)生的情況在很早以前就被發(fā)現(xiàn)存在于燃燒

腔或焚燒爐未耗盡的氣體里。

高壓鍋或蒸僧釜處理后的廢物仍保留了廢物的物理形

態(tài)，有些填埋場會拒絕處理可辨認的處理過的廢物。因此，

需要用機械的方式（如粉碎機或研磨機）使廢物變得不可辨

認。在一般情況下，粉碎能夠?qū)⒁烟幚磉^的廢物體積減小

60%~80%o一般情況下，有機物和無機物中含有的神、領、

鈣、輅、鉛、汞、銀和其他有毒無機化合物已從廢物中除去，

但處理過的廢物必須通過有毒物質(zhì)毒性瀝出程序的檢測。

5.微生物失活

要在一定溫度下和一定的停留時間內(nèi)才能達到高壓鍋

和蒸僧釜消毒的目的，各種情況下的停留時間-溫度的要求

可以在說明書上找到。通常情況下，停留時間是所需最短時

間的2倍以上，以達到微生物的芽胞含量在IOi以下?？?/p>

以通過估算得到不同溫度下的等價停留時間。一般的停留時

間-溫度標準是1210c下運行30mino

變色的化學指示劑或生物監(jiān)視器必須置于待測物中心,

用于檢驗是否有足夠的蒸汽滲透和停留時間。

6.高壓鍋和蒸僧釜技術的優(yōu)缺點

（1）高壓鍋和蒸儲釜技術的優(yōu)點：

1）蒸汽處理技術具有長時間且成功的實踐證明其可行

性。

2）簡單易懂，且容易被醫(yī)院的工作人員和管理部門接

受V

3）大多數(shù)國家已通過批準或接受其為可供選擇的技術。

4）停留時間-溫度的參數(shù)已經(jīng)建立，可達到高水平消毒。

5）高壓鍋有各種尺寸和型號，處理量從每小時幾千克

到幾噸。

6）高壓鍋和蒸儲釜排出的殘渣量少且安全。

7）與其他非焚燒技術相比成本較低。

8）輔助技術完善，如計算機控制軟件、運貨車專用的

軌道和起重機、永久的處理參數(shù)記錄、耐高壓的裝載車以及

車的清洗器和粉碎機等。

（2）高壓鍋和蒸俺釜技術的缺點：

1）處理之后廢物形態(tài)可辨認，且體積沒有減少；需要

增加粉碎機或研磨機。

3）廢物中任何一種大的固體金屬物都需要相應的粉碎

機或研磨機。

3）會產(chǎn)生難聞的氣味但可以通過空氣處理裝置使其影

響降到最低。

4）若廢物中存在有害化學廢物（如甲醛、苯酚、細胞

毒素或汞），則有毒的物質(zhì)會釋放到空氣、廢水中，或留在

廢物中污染填埋場。

5）處理過的廢物中會有冷凝下來的水蒸氣，需要將廢

物干燥以減少重量。

6）阻礙蒸汽和熱量的屏障會降低系統(tǒng)效率，如低效率

的空氣排出、過多的廢物、體積巨大且導熱效率低的廢物或

者裝載各種不同廢物的袋子、裝有空氣的口袋、密封的抗熱

容器等。

7）廢物分揀和處理時需要其他裝置，包括抽空容器的

裝置和分揀的機器。

7.選擇高壓鍋及其他基于蒸汽技術體系的建議

(1)制訂有效的廢物隔離方案，阻止有害廢物進入高

壓鍋或其他基于蒸汽技術的體系。

(2)在高壓鍋中，預先抽真空循環(huán)或多種真空循環(huán)能

夠更有效地把空氣排出。通過真空和多種真空循環(huán)，熱量能

夠滲透得更深，分布在廢物中的熱量也越均衡。

(3)具有一定的裝載構造。例如，把袋子放在多層架

子上就能在袋子與袋子之間留有充分的空間，以提供比其他

構造(如緊密堆放的容器或用紅袋子壘起來的運貨車)更大

的與蒸汽接觸的表面積。

(4)簡單易操作應定義為，一定的裝載水平和廢物結

構在一定的停留時間-溫度參數(shù)下，使消毒效率達到微生物

的芽抱含量在10-6以下的目的的測試。因此，操作者應該

控制廢物體積、裝載結構、裝載廢物的容器，以達到低于最

佳熱力條件的狀況。當處于這種狀況時，停留時間必須增加,

蒸汽溫度必須提高，以保證在安全的范圍內(nèi)運行。

(5)需要在停留時間內(nèi)和各個時間點連續(xù)監(jiān)測溫度、

熱量狀況，以免出現(xiàn)問題。

(6)空的高壓鍋或蒸儲釜必須每年一次運行一個標準

周期。與上一年相比，溫度-停留時間的對應關系、真空度

和蒸汽壓力的讀數(shù)中任何一點變化都預示了潛在的問題，必

須測量熱電偶和壓力的標準以確定它們的正確性。

（7）保留化學或生物指示劑測試的記錄、停留時間-溫

度的對應關系的記錄、維修活動（如更換過濾器和墊圈）的

記錄，并定期檢查。

（8）提供良好的通風措施，降低臭氣的影響。

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