醫(yī)療廢物（medical waste），是指醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)在醫(yī)療、預(yù)防、保健以及其他相關(guān)活動(dòng)中產(chǎn)生的具有直接或者間接感染性、毒性以及其他危害性的廢物。醫(yī)療廢物具有極強(qiáng)的傳染性、生物毒性和腐蝕性，未經(jīng)處理或處理不徹底的醫(yī)療廢物任意堆放，極易造成對(duì)水體、土壤和空氣的污染，對(duì)人體產(chǎn)生直接危害。醫(yī)療廢物處理問題已成為全世界關(guān)注的熱點(diǎn)，國際上視醫(yī)療廢物為“頂級(jí)危險(xiǎn)”和“致命殺手”，我國也在《危險(xiǎn)垃圾名錄》中將其列為1號(hào)危險(xiǎn)垃圾[1]。因此，加強(qiáng)對(duì)醫(yī)療廢物規(guī)范化的管理和無害化處理，無論是從保護(hù)環(huán)境還是從疾病預(yù)防和控制都具有極其重要的意義。但是，在我國醫(yī)療廢物的處置才剛剛開始，同世界發(fā)達(dá)國家相比，尚存在很大差距。為了改變目前處置技術(shù)及管理上的落后狀況，應(yīng)逐步完善醫(yī)療廢物法規(guī)，盡快研究制定醫(yī)療廢物安全化處理方案。 
1醫(yī)療廢物處理技術(shù)研究進(jìn)展 
各國日益嚴(yán)格的醫(yī)療廢物管理法規(guī)、醫(yī)療廢物處理產(chǎn)業(yè)的巨大市場，都促進(jìn)了醫(yī)療廢物處理技術(shù)的研究和推廣應(yīng)用。因此，圍繞醫(yī)療廢物的研究內(nèi)容日趨豐富。近年來，國內(nèi)外學(xué)者不僅對(duì)某種單一的醫(yī)療廢物處理技術(shù)進(jìn)行過研究，而且對(duì)幾種處理技術(shù)也進(jìn)行過分析比較。趙縣防等[2]介紹了目前國內(nèi)外幾種醫(yī)療廢物處理技術(shù)的各項(xiàng)指標(biāo)，分析得出了焚燒法具有多方面的優(yōu)點(diǎn)，找出了目前國內(nèi)外首推的醫(yī)療廢物處理技術(shù)，并對(duì)此工藝的尾氣凈化技術(shù)進(jìn)行了對(duì)比及選擇。劉鋒等[3]對(duì)各種醫(yī)療廢物處理技術(shù)的原理、工藝、處理效果和應(yīng)用前景進(jìn)行了探討。陳紅盛等[4]針對(duì)我國醫(yī)療廢物處理現(xiàn)狀，通過對(duì)目前國內(nèi)外醫(yī)療廢物處理技術(shù)的比較，列出了國內(nèi)外醫(yī)療廢物的主要處理技術(shù)的技術(shù)參數(shù)和優(yōu)缺點(diǎn)，探討了我國醫(yī)療廢物處理技術(shù)的應(yīng)用前景。韓弘等[5]從醫(yī)療廢物處理中存在的問題入手，介紹了中國當(dāng)前的醫(yī)療廢物管理和處理的現(xiàn)狀。通過綜合比較焚燒處理、高壓蒸汽滅菌處理、化學(xué)處理、微波處理、等離子處理幾種醫(yī)療廢物處理技術(shù)，綜合評(píng)定了各種處理工藝的優(yōu)缺點(diǎn)，為工藝的選擇和確定提供支持。最后，針對(duì)中國醫(yī)療廢物處理的情況，提出如何選取醫(yī)療廢物處理方式的建議。周豐等[6]從醫(yī)療廢物的產(chǎn)生量、特性和處理要求出發(fā)，定性分析了各類處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)和適宜性，并初步篩選出4類可行技術(shù)：高溫處理法、高壓蒸汽滅菌法、微波滅菌法和化學(xué)消毒法。結(jié)合我國處置現(xiàn)狀、經(jīng)濟(jì)水平、政策導(dǎo)向和國際趨勢(shì)等因素，基于層次分析法（AHP）建立了“4層-13指標(biāo)-4方案”層次決策模型，對(duì)4項(xiàng)處理技術(shù)進(jìn)行了定量評(píng)估，并以杭州市醫(yī)療廢物安全處置項(xiàng)目為例進(jìn)行驗(yàn)證，其結(jié)果顯示高溫處理法是此項(xiàng)目的最佳選擇，并對(duì)所建立的醫(yī)療廢物安全處理技術(shù)優(yōu)選體系進(jìn)行了總結(jié)。朱能武[1]在介紹了幾種醫(yī)療廢物的處理技術(shù)后，對(duì)各種醫(yī)療廢物處理技術(shù)的適用性作了對(duì)比分析，最后認(rèn)為雙回轉(zhuǎn)窯高溫焚燒爐對(duì)廢物的適用性最廣。胡建杭等[7]詳細(xì)介紹了現(xiàn)有醫(yī)療廢物處理技術(shù)的特點(diǎn)，根據(jù)我國的實(shí)際情況和各種處理處置技術(shù)的比較結(jié)果，提出了對(duì)醫(yī)療廢物實(shí)行集中焚燒處理的建議以及未來醫(yī)療廢物處理技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)。LibertiL等[8]分析了意大利傳染性醫(yī)院廢物管理優(yōu)化、選擇措施，并對(duì)醫(yī)療廢物的產(chǎn)生量和特性進(jìn)行了研究。 
筆者嘗試對(duì)目前國內(nèi)外醫(yī)療廢物處理技術(shù)進(jìn)行全面系統(tǒng)的分析，并對(duì)其技術(shù)參數(shù)和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行比較，根據(jù)醫(yī)療廢物的處理目標(biāo)和選擇處理技術(shù)的因素做出最優(yōu)選擇，以期為我國醫(yī)療廢物的管理和處理在技術(shù)上提供一定的參考。 
2醫(yī)療廢物處理技術(shù)比較 
2.1常用醫(yī)療廢物處理技術(shù)簡介及比較 
醫(yī)療廢物的處理技術(shù)在我國還處于摸索階段，優(yōu)選方法仍不夠成熟。目前相關(guān)的處理技術(shù)大體分為3類[9]：①高溫處理法，如焚燒法、熱解法和汽化法；②替代型處理法，如化學(xué)消毒法、高溫高壓蒸汽滅菌法、干法熱消毒法、微波處理法和安全填埋法；③創(chuàng)新型技術(shù)，如等離子技術(shù)、放射技術(shù)（本文不考慮）。各種常用的醫(yī)療廢物處理技術(shù)優(yōu)缺點(diǎn)比較見表1[4]。 
表1幾種常用醫(yī)療廢物處理技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)比較 
2.2.2電弧爐處理技術(shù) 
電弧爐是以電弧加熱的批次式反應(yīng)爐，其燃燒溫度約為1650~3300℃，停留時(shí)間約8~10min[13]。 
電弧爐的電極棒透過交變電流產(chǎn)生強(qiáng)大磁性攪拌作用，廢棄物與鋼液能充分混拌，廢物在極高溫情況下被裂解氧化成CO2和H2O，從而傳染性病菌能在極短的時(shí)間內(nèi)被完全破壞。醫(yī)療廢物含有不可燃的針頭、注射器、玻璃瓶和可燃物這2大類，將其置于鐵質(zhì)容器后直接投人電弧爐中將其熔化，其中可燃性廢物能迅速而有效燃燒，玻璃等不可燃物形成殘?jiān)≡阡撍砻?，而針頭、器械等金屬廢物與電弧爐中其他金屬一起熔化成鋼水。電弧爐技術(shù)最早在日本被用于處理醫(yī)療廢物。 
2.2.3輻照技術(shù) 
輻照處理技術(shù)是利用電子束殺滅微生物和細(xì)菌。電離輻射源（如Co60）激發(fā)出來的電子與處理對(duì)象分子結(jié)構(gòu)中的電子發(fā)生相互作用，所積累的能量可以破壞有機(jī)化合物的化學(xué)鍵，從而將微生物加以裂解破壞。但是輻照技術(shù)不能用來處理放射性物質(zhì)，還需要加強(qiáng)對(duì)操作人員的防護(hù)。 
2.2.4液態(tài)合金處理法 
該技術(shù)是將Sn，Bi等特殊的低熔點(diǎn)合金加熱到400℃左右，使合金成為液態(tài)，然后將醫(yī)療廢物投入液態(tài)合金金屬中，在殺死細(xì)菌和病毒的同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)水分的蒸發(fā)，而揮發(fā)出來的氣體被加熱至800℃，將其中揮發(fā)性有機(jī)物完全燃燒后排出煙氣[14]。 
2.3醫(yī)療廢物處理技術(shù)的比較結(jié)果分析 
從表1可以看出，高壓蒸汽消毒技術(shù)和焚燒技術(shù)幾乎對(duì)各種醫(yī)療廢物都適用，但采用高壓蒸汽滅菌技術(shù)時(shí)，醫(yī)院必須購置較大的專用高壓釜，而且還會(huì)產(chǎn)生揮發(fā)性有毒化學(xué)物質(zhì)?；瘜W(xué)消毒法常用于傳染性液體廢物的消毒，但用于大量的廢物消毒有一定的難度。焚燒技術(shù)處理范圍廣，能有效破壞醫(yī)療廢物中的傳染性物質(zhì)和有毒物質(zhì)，但產(chǎn)生二噁英等有害物質(zhì)，需采用適宜的爐型并配備先進(jìn)的煙氣凈化裝置。 
新型的微波滅菌、干熱處理、電漿噴槍、輻射處理、電熱去活化、液態(tài)合金處理、玻璃膏固化等技術(shù)在國內(nèi)尚很少采用，在國外也屬于不成熟技術(shù)，難以施行。筆者認(rèn)為熱解法相對(duì)來說適用范圍廣、熱解回收率高、產(chǎn)生二噁英等污染少，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益，下面將以較大的篇幅介紹該法。 
3熱解法簡介 
熱解（pyrolysis）法是利用垃圾中有機(jī)物的熱不穩(wěn)定性，在無氧或缺氧的條件下對(duì)之進(jìn)行加熱蒸餾，使有機(jī)物產(chǎn)生熱裂解，經(jīng)冷凝后形成各種氣體、液體和固體，從中提取燃料油、油脂和燃料氣的過程。 
3.1熱解反應(yīng)式 
熱解反應(yīng)可以用下面的通式表示： 

熱解本身是一個(gè)復(fù)雜且同時(shí)發(fā)生多種化學(xué)反應(yīng)的過程。反應(yīng)過程中將出現(xiàn)有機(jī)大分子的裂解（cracking）反應(yīng)、有機(jī)分子的異構(gòu)（isomerzation）反應(yīng)和去氧去氮（deoxygenation and denitrogenation）過程[15]。 
以上是對(duì)熱解過程的一般性描述，它們并不能確切表明在熱解過程中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)，因?yàn)樵诠腆w廢物中，絕大部分炭不是自由狀態(tài)存在的。另外，熱解產(chǎn)物在熱解過程中還要發(fā)生一系列二次反應(yīng)。醫(yī)療廢物是一個(gè)混合物，不同物質(zhì)的熱解溫度不相同，熱解行為也不相同。 
熱解產(chǎn)物的產(chǎn)率取決于原料的化學(xué)結(jié)構(gòu)、物理形態(tài)和熱解的溫度和速度。Shafizadeh等對(duì)纖維素的熱解過程進(jìn)行了較為詳細(xì)的研究后，提出了用圖1描述纖維素的熱解和燃燒過程。 


圖1纖維素的熱解和燃燒過程示意 
纖維素分子狀態(tài)下迅速加熱升溫，隨機(jī)生成氫一氧化碳、二氧化碳、水、甲烷等可燃性揮發(fā)組分以及其他低分子有機(jī)物，這些熱解組分與部分存在的氧發(fā)生燃燒反應(yīng)，進(jìn)一步生成二氧化碳和水。 
3.2熱解方式 
熱解過程由于供熱方式、產(chǎn)品狀態(tài)、熱解爐結(jié)構(gòu)等方面的不同，熱解方式也各異。按熱解的溫度不同，分為高溫?zé)峤狻⒅袦責(zé)峤夂偷蜏責(zé)峤?；按供熱方式分為直接加熱和間接加熱；按熱解爐的結(jié)構(gòu)分為固定床、移動(dòng)床、流化床和旋轉(zhuǎn)爐等；按熱解產(chǎn)物的聚集狀態(tài)可分為氣化方、液化方式和炭化方式；按熱解和燃燒反應(yīng)是否在同一設(shè)備中進(jìn)行，熱解過程可分為單塔式和雙塔式；還可按熱解過程是否生成爐渣分為造渣型和非造渣型。 
3.3技術(shù)特點(diǎn) 
1）把直接熱解法與間接熱解法有機(jī)地結(jié)合，用直接熱解獲得的低熱值燃?xì)夤┙o間接熱解時(shí)所需的熱能，從而解決了用空氣代替用純氧作催化劑產(chǎn)生的熱解氣的使用和間接熱解所需熱能問題。 
2）設(shè)置混合氣體反應(yīng)裝置，充分利用垃圾熱解剩余物—垃圾殘?zhí)亢屠鵁峤鈺r(shí)產(chǎn)生的混合氣，將混合氣與殘?zhí)渴占诜磻?yīng)裝置內(nèi)進(jìn)行再次反應(yīng)，使其生成更多的一氧化碳、氫氣、甲烷等可燃?xì)猓@樣既增加了燃?xì)猱a(chǎn)量，提高了燃?xì)赓|(zhì)量，又減少了垃圾殘?jiān)臀鬯漠a(chǎn)生與排放。 
3）將還原二氧化碳技術(shù)與氣化技術(shù)及熱解技術(shù)相結(jié)合，解決了煙氣排放問題，可使二噁英含量降至0.087ng/m3，為直接燃燒的千分之一以下，為國家排放標(biāo)準(zhǔn)（0.5ng/m3）的20%左右，甚至比歐洲最嚴(yán)格標(biāo)準(zhǔn)（0.1ng/m3）還低。）采用逐級(jí)推進(jìn)破碎式進(jìn)料方式，將不分揀的垃圾破碎，把垃圾前處理工序放在爐內(nèi)進(jìn)行，使污染降至最低。這種逐級(jí)推進(jìn)破碎式進(jìn)料方式，解決了目前國內(nèi)外尚未解決的熱解爐連續(xù)進(jìn)料與工作問題（目前國內(nèi)外熱解爐都為間歇運(yùn)行），使熱解爐的工作效率提高了幾倍甚至幾十倍。 
3.4熱解處理工藝流程 
對(duì)醫(yī)療廢物處理采用熱解、氣化、還原二氧化碳等技術(shù)結(jié)合方式（見圖2）。 

圖2醫(yī)療廢物熱解處理工藝流程 
這過程分3個(gè)階段完成： 
1）固體廢物熱解階段：醫(yī)療廢物在高溫、缺氧、壓力等條件下，有機(jī)物分子鏈開始斷裂，產(chǎn)生出含有甲烷、一氧化碳、氫氣、焦油、水蒸汽等混合氣體。其余轉(zhuǎn)化為殘?zhí)俊?nbsp;
2）混合反應(yīng)階段：在混合氣體反應(yīng)裝置內(nèi)，通過特殊的工藝過程使混合氣體中的焦油、水蒸汽、殘?zhí)康绒D(zhuǎn)化為可燃?xì)?，二氧化碳在此還原為一氧化碳。 
3）可燃?xì)怏w凈化階段：經(jīng)熱解反應(yīng)罐和混合氣體反應(yīng)裝置產(chǎn)生的可燃?xì)?，?jīng)過冷卻、過濾等凈化處理后，即產(chǎn)生新的清潔可燃?xì)?，可達(dá)到工業(yè)用氣標(biāo)準(zhǔn)和民用氣標(biāo)準(zhǔn)。 
3.5與焚燒法比較 
熱解法和焚燒法是2個(gè)完全不同的過程。首先，焚燒是一個(gè)放熱過程，而熱解需要吸收大量熱量。其次，焚燒的主要產(chǎn)物是二氧化碳和水，而熱解的產(chǎn)物主要是可燃的低分子化合物：氣態(tài)的有氫氣、甲烷、一氧化碳；液態(tài)的有甲醇、丙酮、醋酸、乙醛等有機(jī)物及焦油、溶劑油等；固態(tài)的主要是焦炭或炭黑。另外，焚燒產(chǎn)生的熱量大的可以用于發(fā)電，產(chǎn)生熱量小的只可供加熱水或產(chǎn)生蒸汽，適于就近利用，而熱解的產(chǎn)物是燃料油及燃料氣，便于貯藏和遠(yuǎn)距離輸送。根據(jù)以上分析，高溫?zé)峤饩哂幸韵?個(gè)特點(diǎn)： 
1）醫(yī)療廢物熱解法所焚燒的是裂解氣與裂解焦，裂解氣中的可燃?xì)怏w作為熱解焚燒的燃料，其運(yùn)行成本大大低于常規(guī)焚燒法。另外，熱解法所需的空氣系數(shù)較小，產(chǎn)生的煙氣量大大減少，所需的煙氣凈化裝置也較小，因此總體費(fèi)用比常規(guī)焚燒法低。 
2）傳統(tǒng)的焚燒處理法，由于是富氧燃燒，很容易產(chǎn)生二噁英。熱解法是在缺氧和除去氯等酸性氣體條件下進(jìn)行的，大大抑制了二噁英的生成，所以熱解法比傳統(tǒng)焚燒法的二噁英生成量要大為減少。 
3）該法適用范圍廣，對(duì)生活、醫(yī)療廢物不需要預(yù)處理，不需要分類，直接投入爐內(nèi)進(jìn)行處理即可。 
4結(jié)語 
上文介紹的各種技術(shù)目前都已不同程度地應(yīng)用于醫(yī)療廢物的處理。不同的處理技術(shù)對(duì)各類醫(yī)療廢物處理適宜性也有所差異[16]。因此，選擇適當(dāng)?shù)尼t(yī)療廢物處理技術(shù)取決于各種各樣的因素，其中醫(yī)療廢物的處理技術(shù)的選擇與廢物的特征息息相關(guān)，同時(shí)也決定了其處置成本。適當(dāng)?shù)奶幚矸桨赋藨?yīng)當(dāng)達(dá)到醫(yī)療廢物處理技術(shù)層面上所規(guī)定的四個(gè)目標(biāo)（穩(wěn)定化、安全化、減量化和難以辨認(rèn)）外，還應(yīng)基于以下考慮，包括：①醫(yī)療廢物的性質(zhì)及固有的危險(xiǎn)；②處理能力、消毒效果和廢物的減容率；③排放廢物及對(duì)環(huán)境和人體的影響；④工作人員的職業(yè)健康和安全；⑤處理、運(yùn)行及其它成本；⑥處理技術(shù)的易操作性和可靠性；⑦需要的配套設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施；⑧處理設(shè)備排放裝置對(duì)當(dāng)?shù)睾驼麄€(gè)環(huán)境的總體影響。根據(jù)以上分析，可以看出，醫(yī)療廢物熱解處理技術(shù)為垃圾處理多樣化提供了一條新的途徑，符合減量化、無害化、資源化的固體廢物處理的發(fā)展方向。該技術(shù)具有能源回收率高、產(chǎn)生二次污染小、綜合經(jīng)濟(jì)效益好等優(yōu)點(diǎn)，研究成果屬于國內(nèi)首創(chuàng)。該項(xiàng)目已研制了比較完善的醫(yī)療廢物熱解處理和熱解氣回收成套設(shè)備，其設(shè)計(jì)合理，自動(dòng)化水平高，占地面積少，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)正常，具備工程應(yīng)用及市場轉(zhuǎn)化條件，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。該系統(tǒng)采用廢棄物自身產(chǎn)生的熱解氣體實(shí)現(xiàn)能量循環(huán)，降低能耗和處理成本，具有較好的經(jīng)濟(jì)效益。5參考文獻(xiàn) 
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