醫(yī)療廢物含有諸多有害病原體,其病毒、病菌往往是疾病的傳播的源頭,因此,如果醫(yī)療廢物處置不當(dāng)就可能會(huì)造成疾病傳播。近年來(lái),我國(guó)政府越來(lái)越重視醫(yī)療廢物的安全處置,國(guó)務(wù)院于2003年頒布了《醫(yī)療廢物管理?xiàng)l例》,同年衛(wèi)生部又頒布了《醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)醫(yī)療廢物管理辦法》,國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局也頒布了《醫(yī)療廢物集中處置技術(shù)規(guī)范》,這些法令、法規(guī)或規(guī)范對(duì)醫(yī)療廢物的分類(lèi)、定義、收集、運(yùn)輸、貯存、處置及監(jiān)管作了嚴(yán)格的規(guī)定,以加強(qiáng)對(duì)醫(yī)療廢物的處置管理。從目前國(guó)外處置醫(yī)療廢物的技術(shù)來(lái)看,主要有焚燒技術(shù)和非焚燒技術(shù)(包括高溫蒸汽滅菌、化學(xué)處理、微波滅菌等)兩大類(lèi)。依據(jù)這兩類(lèi)技術(shù)在國(guó)外的實(shí)際應(yīng)用情況和國(guó)內(nèi)出臺(tái)的有關(guān)環(huán)境保護(hù)規(guī)劃與醫(yī)療廢物處置設(shè)施專項(xiàng)規(guī)劃,焚燒技術(shù)主要適用于大規(guī)模醫(yī)療廢物的集中處置,非焚燒技術(shù)較適用于規(guī)模相對(duì)較小的醫(yī)療廢物的集中處置。針對(duì)醫(yī)療廢物焚燒技術(shù),國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局已出臺(tái)了《醫(yī)療廢物集中焚燒處置工程建設(shè)技術(shù)規(guī)范》作為采用焚燒類(lèi)技術(shù)處置醫(yī)療廢物工程建設(shè)的規(guī)范性文件。而醫(yī)療廢物高溫蒸汽處置技術(shù)作為在國(guó)外應(yīng)用較廣泛的一種非焚燒技術(shù),在國(guó)內(nèi)也將會(huì)得到一定的應(yīng)用。筆者根據(jù)國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局《關(guān)于醫(yī)療廢物高溫蒸汽集中處置要求》對(duì)醫(yī)療廢物的高溫蒸汽集中處置技術(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)要探討。
1醫(yī)療廢物高溫蒸汽處置技術(shù)簡(jiǎn)介
1.1醫(yī)療廢物高溫蒸汽處置原理
高溫蒸汽滅菌是指利用高溫蒸汽殺滅傳播媒介上一切微生物的濕熱處置過(guò)程。規(guī)范規(guī)定的高溫蒸汽為溫度高于100℃的飽和水蒸汽。
醫(yī)療廢物的危害主要表現(xiàn)為感染致病性,基于這點(diǎn),將醫(yī)療廢物暴露于一定溫度的水蒸汽氛圍中并停留一定的時(shí)間,在此期間水蒸汽釋放出的潛熱,可使醫(yī)療廢物中的致病微生物發(fā)生蛋白質(zhì)變性和凝固,導(dǎo)致病微生物死亡,從而使醫(yī)療廢物無(wú)害化,達(dá)到安全處置的目的。
從原理上看,醫(yī)療廢物高溫蒸汽處置設(shè)備作用的原理與醫(yī)用蒸汽滅菌設(shè)備基本相同,但由于處置對(duì)象不同,醫(yī)用蒸汽滅菌設(shè)備在蒸汽品質(zhì)、設(shè)備控制精度、滅菌效果保證等方面的要求要嚴(yán)于醫(yī)療廢物高溫蒸汽處置設(shè)備。如果要求醫(yī)療廢物高溫蒸汽處置設(shè)備達(dá)到醫(yī)用蒸汽滅菌設(shè)備相應(yīng)的技術(shù)等級(jí),在經(jīng)濟(jì)上不可取,在規(guī)定滅菌效果、壓力型設(shè)備抽真空程度及滅菌溫度時(shí)應(yīng)考慮上述因素;而且鑒于醫(yī)療廢物成分的復(fù)雜性,醫(yī)療廢物在高溫蒸汽處置過(guò)程中會(huì)排放出廢液、揮發(fā)性有機(jī)物、重金屬等有害物質(zhì),所以醫(yī)療廢物的高溫蒸汽處置除需考慮醫(yī)療廢物處置效果要滿足環(huán)境衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)外,還需對(duì)處置過(guò)程中產(chǎn)生的廢液和廢氣進(jìn)行有效處理?;谶@點(diǎn),高溫蒸汽技術(shù)對(duì)醫(yī)療廢物處置過(guò)程中的二次污染防治進(jìn)行了規(guī)定,而不是單純局限于醫(yī)療廢物處置本身。
1.2工藝具體應(yīng)用形式
利用高溫蒸汽殺滅醫(yī)療廢物中的致病微生物,是醫(yī)療廢物高溫蒸汽處置過(guò)程的主要環(huán)節(jié)。但在實(shí)際應(yīng)用中,為提高蒸汽熱量向物料內(nèi)部傳遞的效率,使其受熱更均勻,通常輔以對(duì)醫(yī)療廢物進(jìn)行破碎毀形的措施,且為減少蒸汽處置后醫(yī)療廢物外運(yùn)的成本,通常還輔以壓縮措施。根據(jù)破碎毀形和蒸汽處置的先后順序不同,醫(yī)療廢物高溫蒸汽處置技術(shù)通常以三種工藝形式出現(xiàn)。
1.3設(shè)備形式
根據(jù)醫(yī)療廢物高溫蒸汽處置設(shè)備工作壓力的不同,可將處置設(shè)備分為常壓型和壓力型兩種。
進(jìn)行滅菌工作時(shí),滅菌室內(nèi)正常氣壓小于大氣壓的設(shè)備稱為常壓型;大于大氣壓的設(shè)備稱為壓力型。
由于這兩類(lèi)設(shè)備的工作壓力不同,其滅菌溫度和滅菌時(shí)間等關(guān)鍵參數(shù)也有所不同。醫(yī)療廢物高溫蒸汽技術(shù)的有關(guān)設(shè)備形式在制定時(shí),應(yīng)考慮這兩類(lèi)設(shè)備的不同特點(diǎn),分別給出技術(shù)要求。
2醫(yī)療廢物高溫蒸汽處理技術(shù)分析
《醫(yī)療廢物分類(lèi)目錄》將醫(yī)療廢物分為大五類(lèi),即感染性廢物、損傷性廢物、病理性廢物、藥物性廢物和化學(xué)性廢物。其中感染性廢物、損傷性廢物和病理性廢物的危害主要表現(xiàn)為感染致病性;藥物性廢物和化學(xué)性廢物的危害主要表現(xiàn)為化學(xué)毒性。從高溫蒸汽處理醫(yī)療廢物的原理來(lái)看,醫(yī)療廢物高溫蒸汽處置技術(shù)可消除醫(yī)療廢物的感染致病性,但不能消除醫(yī)療廢物的化學(xué)毒性。因此,從處置原理角度出發(fā),該技術(shù)適用于處置感染性廢物、損傷性廢物和病理性廢物,不適用于處置藥物性廢物和化學(xué)性廢物。
2.1單臺(tái)處理能力
醫(yī)療廢物高溫蒸汽集中處置規(guī)模介于3~10t/d之間,同時(shí)處置設(shè)備每天運(yùn)行時(shí)間不少于16h,因而,醫(yī)療廢物高溫蒸汽處置設(shè)備單臺(tái)處理能力為187.5~625kg/h。
2.2殺菌率
醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)規(guī)定,利用高溫蒸汽進(jìn)行消毒滅菌處理時(shí),消毒水平的殺菌率應(yīng)不小于99.99%;滅菌水平的殺菌率應(yīng)不小于99.9999%。為衡量醫(yī)療廢物高溫蒸汽處置設(shè)備的殺菌效果,德國(guó)相關(guān)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定以嗜熱性脂肪桿菌芽孢作為指示菌種,殺菌率不應(yīng)小于99.99%;我國(guó)臺(tái)灣地區(qū)出臺(tái)的相關(guān)文件規(guī)定以嗜熱性脂肪桿菌芽孢作為指示菌種,殺菌率不應(yīng)小于99.999%;美國(guó)佛羅里達(dá)州和加拿大安大略省的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定要達(dá)到深度消毒水平,以嗜熱性脂肪桿菌芽孢作為指示菌種,殺菌率應(yīng)不小于99.99%,要達(dá)到滅菌水平,以嗜熱性脂肪桿菌芽孢作為指示菌種,殺菌率要達(dá)到99.9999%。因此我國(guó)的高溫蒸汽技術(shù)從確保醫(yī)療廢物的處置效果出發(fā),同時(shí)兼顧處置費(fèi)用的經(jīng)濟(jì)性,以嗜熱性脂肪桿菌芽孢作為指示菌種,要求殺菌率不小于99.999%。2.3壓力型處置設(shè)備真空形式規(guī)定
飽和蒸汽與醫(yī)療廢物的有效接觸是影響壓力蒸汽滅菌效果的一個(gè)重要方面。壓力型處置設(shè)備在滅菌前有效排出滅菌室內(nèi)的空氣,對(duì)飽和蒸汽與醫(yī)療廢物的有效接觸有重要影響,這是由于:
(1)滅菌室內(nèi)存在的空氣容易阻擋蒸汽與醫(yī)療廢物的接觸,影響滅菌效果;
(2)滅菌室內(nèi)的醫(yī)療廢物為成袋的堆積形式,若不采取機(jī)械強(qiáng)制抽氣方式,堆積物內(nèi)部空隙間的空氣就難以有效排出,滅菌效果就很難得到保證;
(3)成袋密封的醫(yī)療廢物在進(jìn)入蒸汽處置設(shè)備前是嚴(yán)禁破壞其包裝形式的。因此,采用預(yù)真空或脈動(dòng)真空的方式在處置過(guò)程中破壞包裝袋,可使其內(nèi)部的空氣得以排出,其中脈動(dòng)真空方式為多次抽真空,空氣排出效率更有保證。
綜上,高溫蒸汽技術(shù)要求壓力型處置設(shè)備必須采用預(yù)真空或脈動(dòng)真空形式排出滅菌室內(nèi)的空氣,并推薦采用脈動(dòng)真空方式抽真空。
2.4滅菌溫度和滅菌時(shí)間
(1)壓力型設(shè)備滅菌溫度與滅菌時(shí)間
同一種微生物在相同的介質(zhì)環(huán)境下,滅菌溫度越高,微生物死亡的時(shí)間就越短,即所需的滅菌時(shí)間就越短,滅菌效率就相應(yīng)越高。但滅菌處置對(duì)象為醫(yī)療廢物時(shí),并不是滅菌溫度越高越有利,原因如下:
1)進(jìn)入滅菌室的醫(yī)療廢物一般都是成袋的密封包裝物,要想達(dá)到較好的滅菌效果,就必須把包裝袋內(nèi)的氣體排凈,以免產(chǎn)生“冷島效應(yīng)”影響蒸汽傳熱效率。國(guó)外相關(guān)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明,如果滅菌室內(nèi)溫度高于138℃,會(huì)使包裝袋過(guò)于收縮,造成袋內(nèi)的滲濾液和氣體難以排出而嚴(yán)重影響滅菌效果。如果在蒸汽滅菌前采取預(yù)粉碎措施破壞包裝,則可解決包裝袋收縮后氣體難以排出的問(wèn)題。但筆者不建議壓力型蒸汽處置設(shè)備在蒸汽滅菌前對(duì)醫(yī)療廢物采取預(yù)粉碎措施,這是因?yàn)樵卺t(yī)療廢物沒(méi)有經(jīng)過(guò)滅菌的情況下,預(yù)粉碎所產(chǎn)生的帶菌粉塵具有高度危險(xiǎn)性。
2)醫(yī)療廢物中的塑料成分主要以一次性注射器、輸液管和血帶等為主,主要原材料為無(wú)毒聚氯乙?。≒VC),屬熱敏性材料。有關(guān)資料顯示,當(dāng)溫度高于100℃時(shí),PVC會(huì)開(kāi)始分解出少量HCl氣體,溫度高于140℃時(shí),PVC會(huì)加快分解HCl氣體的速度,而分解出的HCl會(huì)對(duì)PVC的分解起到自動(dòng)催化作用,促使其進(jìn)一步的分解。因此為了避免產(chǎn)生大量HCl氣體,滅菌室內(nèi)的滅菌溫度不應(yīng)高于140℃。
3)滅菌溫度設(shè)定越高,相應(yīng)的設(shè)備技術(shù)要求就越高,設(shè)備投資也就越高,處置費(fèi)用也會(huì)增加。
綜上所述,滅菌室內(nèi)滅菌溫度最高不應(yīng)超過(guò)138℃。但由于滅菌室內(nèi)的溫度很難做到恒溫,所以實(shí)際的溫度場(chǎng)為溫度分布不均的梯度場(chǎng)。如當(dāng)滅菌室內(nèi)傳感器測(cè)點(diǎn)溫度為138℃時(shí),某些空間位置的溫度很可能就高于140℃,因此不宜直接將滅菌溫度設(shè)定為138℃,而應(yīng)將滅菌溫度設(shè)定為134℃,并要求處置設(shè)備滅菌室溫度波動(dòng)幅度不大于3℃。
飽和水蒸汽溫度為134℃時(shí),對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽絕對(duì)壓力為304.07kPa,相應(yīng)表壓為202.745kPa,考慮到處置對(duì)象為醫(yī)療廢物,而非人體直接接觸的物品,處置設(shè)備技術(shù)等級(jí)不必像醫(yī)用蒸汽滅菌設(shè)備那樣嚴(yán)格,所以對(duì)處置設(shè)備抽真空程度的要求不像醫(yī)用滅菌設(shè)備那么高。高溫蒸汽技術(shù)在規(guī)定滅菌室壓力時(shí),在確保處置效果的前提下,允許滅菌室抽真空程度最低不低于93%,即當(dāng)滅菌室內(nèi)滅菌溫度達(dá)到134℃時(shí),滅菌室內(nèi)氣體壓力應(yīng)為209.838kPa,因此滅菌溫度達(dá)到134℃時(shí),滅菌室內(nèi)氣體壓力應(yīng)不小于210kPa。
在134℃的滅菌溫度下,要達(dá)到滅菌效果通常所需時(shí)間不超過(guò)20min??紤]到處置設(shè)備處理能力較大時(shí),滅菌室裝載量較大,蒸汽穿透到醫(yī)療廢物包裝物內(nèi)部的時(shí)間較長(zhǎng),因此應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng)滅菌時(shí)間,在134℃的滅菌溫度下滅菌時(shí)間應(yīng)不少于45min。
(2)常壓型設(shè)備滅菌溫度和滅菌時(shí)間
由于常壓型處置設(shè)備的滅菌室不是密閉的,所以難以維持內(nèi)部蒸汽壓力為210kPa。為了彌補(bǔ)常壓下蒸汽滲透性較弱的缺點(diǎn),高溫蒸汽技術(shù)規(guī)定常壓型設(shè)備在對(duì)醫(yī)療廢物進(jìn)行滅菌前,需進(jìn)行破碎毀形,同時(shí)要求在蒸汽殺菌過(guò)程中要有攪動(dòng)裝置攪動(dòng)破碎后的醫(yī)療廢物,使醫(yī)療廢物與高溫蒸汽充分接觸,以達(dá)到規(guī)定的殺菌率。這種處置方式類(lèi)似于醫(yī)療領(lǐng)域的流動(dòng)蒸汽消毒。常壓型處置設(shè)備滅菌室內(nèi)溫度通常為96℃~110℃,在常壓下較難維持滅菌室內(nèi)溫度始終大于100℃,但維持溫度在100℃水平是可以實(shí)現(xiàn)的,局部空間還可以實(shí)現(xiàn)大于100℃,因此該技術(shù)要求常壓型處置設(shè)備滅菌溫度應(yīng)不小于100℃。由于該技術(shù)滅菌溫度比壓力型處置設(shè)備的滅菌溫度要低,所以滅菌時(shí)間應(yīng)適當(dāng)延長(zhǎng),常壓型處置設(shè)備滅菌時(shí)間應(yīng)不少于60min。
2.5抽真空程度
對(duì)于壓力型處置設(shè)備來(lái)說(shuō),高溫蒸汽技術(shù)要求在滅菌前需對(duì)滅菌室進(jìn)行抽真空,并依據(jù)抽真空方式的不同,對(duì)抽真空程度分別進(jìn)行了規(guī)定。
(1)預(yù)真空方式
預(yù)真空方式抽真空所達(dá)到的真空度不應(yīng)低于0.095MPa(95kPa),即抽真空后允許滅菌室有分壓為6.325kPa的空氣殘留,抽真空程度約為93.76%。滿足前面所述的允許滅菌室抽真空程度不低于93%的要求。當(dāng)滅菌室真空度滿足不低于95kPa的要求后,同時(shí)滅菌室內(nèi)氣體壓力達(dá)到該技術(shù)所要求的不小于210kPa時(shí),滅菌室內(nèi)氣體中飽和水蒸汽分壓將不小于203.675kPa,此飽和蒸汽壓力對(duì)應(yīng)的飽和水蒸汽溫度約為134.1℃,滿足了規(guī)定滅菌溫度不小于134℃的要求。