
1、医疗废物高温干热灭菌处置工艺方法介绍
医疗废物高温干热灭菌技术处置工艺:本法一般被公认为最可靠的高温干热灭菌技术处置工艺方法。高温干热灭菌技术处置工艺法是采用了有机热载体液相炉加热高温导热油,蒸煮锅温度可达180℃左右,替代了传统的蒸汽湿法灭菌法(蒸汽灭菌是在220kPa、134℃工况条件下进行45-60分钟左右)。由于蒸煮锅灭菌温度高达180℃左右,干热比热大,穿透力强,同时其冷凝时释放出大量的潜热,更容易使蛋白变性。(高温干热蒸煮锅在真空-100Pa至-50Pa、高温180-200℃的条件下运行)并配置有同步搅拌装置搅拌医疗垃圾,维持20-30分钟,就能有效杀灭有害微生物(包括医疗卫生行业标准的耐热生物指示剂——嗜热脂肪杆菌芽孢以及公认的最难灭活的疯牛病朊毒体)。医疗废物高温干热灭菌技术处置工艺法是一种简便、可靠、经济、快速、不会产生废水的、没有二次污染的处理方法,在欧美等发达国家已广泛采用。
灭菌法是指杀死或除去所有微生物的方法,微生物包括细菌、真菌、病毒等,凡有生命的地方都有微生物,微生物繁殖很快。细菌的芽胞具有较强的抗热力,不易杀死,组成细胞的蛋白质分子的功能取决于它的特殊结构,在一定的高温条件下受热时,蛋白质分子内氢键发生断裂影响了分子空间构型的重排,从而导致微生物的死亡。高温干热蒸煮灭菌处理系统的设计是以最难杀死的疯牛病朊毒体为假想对象完成的。
(1)清洁、干净:灭菌过程除喷入雾状消毒液以外,再没有添加任何有毒的化学药剂或物质;废气排放中不产生二恶英有害物质;废气经粉尘喷淋、UV光解净化器以及活性炭吸附装置,杀灭细菌和吸附臭气之后排放废气,废气排放达到国家标准。
(2)灭菌效果达到LOG6标准;对于不同的医疗废物可以通过调整运行参数,保证灭菌效果;
(3)全过程自动控制,采用PLC控制技术,操作简单、安全;
(4)操作人员少、管理便捷、可靠,实现灭菌环节密闭运行和安全
管理,随时记录并打印运行参数,为运行分析、可靠性追溯提供依据;
(5)安全可靠,运行成本低,运行过程中主要原料为水、电;运行成本低于焚烧处理技术。
(6)操作方式灵活,适合实际运行状况,并可间断运行。
主要技术经济优势,见下表2-1:
医疗废物高温干热灭菌技术处置工艺与高温蒸汽灭菌处置工艺优缺点见下表
序号 | 项目 | 医疗废物高温干热灭菌技术处置工艺 | 医疗废物高温蒸汽灭菌处置工艺 |
1 | 技术原理 | 利用预破碎,将医废破碎成小的片状医废,提高医废受热面积,使高温干热热量迅速传导至医废杀菌,加上对医废充分搅拌,完全吸收高温热量、同时间辅以微负压真空,使医废中致病菌迅速被杀死。 | 利用高温蒸汽热量辐射传导至医废,使医废中致病菌被杀死。 |
2 | 技术可靠性 | 满足国家医废灭菌处置要求 | 满足国家医废灭菌处置要求 |
3 | 技术成熟度 | 实现国产化,技术成熟可靠、设备使用率高 | 实现国产化、老工艺 |
4 | 周期灭菌时间 | 20-30分钟,节省大量时间 | 灭菌柜内45-60分钟,时间长,整个工艺流程完成需要约90分钟时间 |
5 | 灭菌效果 | 灭菌率稳定的达到LOG6,99.99% | 灭菌效果不稳定,达到LOG4,99.99% |
6 | 设备要求 | 密闭,耐高温,负压操作,搅拌、保温 | 密闭,耐高温、高压,负压操作,保温 |
7 | 处置前后重量 | 干燥减重25-30% | 增湿增重 |
8 | 残渣回收利用 | 残渣本身具有干燥,热值高等特点,可送至生活垃圾焚烧发电厂焚烧处理 或者填埋场填埋处理 | 处置后残渣增湿增重了,热值低,只能送至生活垃圾填埋厂进行填埋处理 |
9 | 适用范围 | 适应大中小规模医废处置,均可连续作业和间歇作业,运行成本低 | 适应中小规模医废处置,连续或间歇作业,运行成本高 |
10 | 设备投入 | 设备高度集成 投入资金适中 | 设备多而且分散 投入资金适中 |
11 | 技术优缺点 | 自动化程度高,设备可自动检测,劳动强度小,操作运行简单,处理周期短、高效、节约大量能源费用。不对环境产生二次污染、处理产物后可做燃料回收利用。 | 自动化程度高,设备可自动检测,劳动强度大,运行操作复杂,处理周期长、效率低、能耗高。产生废气及废水,处理后产物可做燃料回收利用。 |
12 | 作业方式 | 可间歇性生产或连续作业,生产调节方便 | 可间歇性生产或连续作业,生产调节方便 |
13 | 工人作业环境 | 作业环境好 |
作业环境比较差 |
14 | 操作要求 | 自动化程度高,劳动强度小 | 自动化程度高,上料需压料和出料不畅等,劳动强度大 |
15 | 污染物排放 | 极少量VOCs排放 | 臭气排放,产生废水、废水需加热灭菌、产生二次污染需要环保治理 |
16 | 占地面积 | 相对适中 | 占地面积大 |
17 | 运行成本 | 运行较为简单,设备可靠程度高,导热油循环利用,能源消耗小,运行成本低 | 运行较为复杂,设备可靠程度降低,高温蒸汽没有回收热量,能源消耗大,运行成本高 |
表21
综合分析,对于本项目小于10吨/天的处置规模,采用高温干热灭菌技术处置工艺是合理可行的。
集中处理医疗废物10吨/日左右的规模,优先采用高温干热灭菌技术处置工艺等。
根据对医疗废物高温干热灭菌技术处置工艺的了解,综合技术经济优势,考虑到项目的实际情况以及当地的经济发展水平:处置规模相对适中,运营成本不宜过高;另外考虑到医疗废物处置在很多方面尤其是管理方面因素,医疗废物的收集运输磨合期可能相对较长,更加适合选用间断性的运行方式。
综合分析,对于本项目拟新建的10吨/天的规模,医疗废物处置工艺推荐采用高温干热灭菌技术处置工艺是合理可行的。
本项目医疗废物高温干热灭菌技术处置工艺法主要工艺流程为:医疗废物——收集——运输——卸车称量——贮存或暂存——送料——破碎处理——灭菌——出料——填埋处理或送生活垃圾焚烧厂焚烧处理。
医疗垃圾废物灭菌法一般公认为最可靠的方法是高温干热灭菌技术处置工艺法。由于蒸煮锅内的高温蒸煮温度较高,温度高达180-200℃以上,比热大,穿透力强,同时其冷凝时释放出大量的潜热,更容易使蛋白质变性,在真空微负压-100Pa至-50Pa、高温180-200℃条件下,负压运行维持20-30分钟,能杀灭一切微生物(包括医疗卫生行业标准的耐热生物指示剂—嗜热脂肪杆菌芽孢以及公认的最难灭活的公牛病菌—朊毒体)。高温干热灭菌技术处置工艺法是一种简便、可靠、经济、快速、对环境影响较小和在欧美等发达国家广泛采用的医疗废物处置方法,技术成熟可靠。
目前,高温干热灭菌技术处置工艺程序主要有是即先破碎医疗废物、后高温干热灭菌技术处置工艺。
把超高温导热油中释放的热量通过蒸煮锅内壁传送到被破碎的小片状医疗废物,实现高温消毒、杀菌,此技术属于高温干热灭菌消毒技术工艺。医疗废物是装在小包装密封袋里,通过人工加料放入上料皮带运输上面的料斗上,皮带运输机将医疗垃圾自动送入进料通道,进入破碎机将医疗废物进行破碎,经破碎后的医疗废物成为小片状,医疗废物进入高温干热灭菌技术处置工艺成套设备中的蒸煮锅内,由于医疗废物的表面积增大了,即与高温干热蒸煮锅的接触面积也增大了,高温干热灭菌蒸煮锅同时还配有搅拌装置,将使医疗废物充分得到高温热量的吸收,此种工艺方法的特点是不同于常用的高温蒸汽灭菌处理方法,是用高温导热油作传热介质替代了常用的高温蒸汽,从而实现消毒、灭菌的处置工艺。使用天燃气(或者是优质柴油)燃烧机加热导热油,将高温干热蒸煮灭菌温度可达180-200℃左右,高温穿透能力很强,消毒、杀菌彻底,又减少了中间污染,也起到了医疗废物毁形、无害化的目的。
本项目建议推荐采用这种高温干热灭菌技术处置工艺法,其优点如下:
高温干热灭菌技术处置工艺的灭菌处置设备是一种密闭的集成化设备,集破碎、加热、灭菌消毒、废气处理于一体。本项目采用高温干热灭菌技术处置工艺,消毒灭菌技术是最具代表性的高温干热(蒸煮类)灭菌技术,首先对医疗废物进行干式破碎,然后把超高温的导热油中释放的高温热量通过蒸煮锅消毒器内壁传送到被破碎的医疗废物之上,医疗废物中的水分被高温汽化,脱水干燥,在密闭高热的动态环境中,达到杀死病菌的目的。
处置工艺循环过程由电脑自动控制完成,该医疗废物处理设备具有如下优点:
1、集破碎、加热、高温干热蒸煮灭菌消毒、废气处理、活性炭吸附装置于一体,系统操作简单,工人劳动强度很低;
2、工艺系统的相关设备高度集成,设备检修维护简单方便;
3、设备体积小,占地少,厂房面积小;
4、高温干热灭菌技术处置工艺法消毒灭菌效率高达99.99%--99.9999%之间;
5、在密闭的高温干热蒸煮锅内负压运行,有害气体不会外泄,操作环境好。
6、高温干热灭菌技术处置工艺,在消毒、杀菌设备基础上进一步改进优化,灭菌消毒效果更好、消毒时间更短,而且设备高度集成,将加热、废气处理都集成在了一起,环保效果非常显著,占地面积小,管理操作十分方便,自动化程度也明显提高。
本工程处理规模为10t/d(2x5t/d),设一条高温干热灭菌技术处置工艺线。处置流程图如下:
图42医废处置流程图
高温干热灭菌技术处置工艺,消毒灭菌处置线处置医疗废物包括损伤性、感染性等医疗废物,其运输车辆采用特制的封闭箱体的小货车。
医疗废物运输车辆入厂后停放在医疗废物处置车间的卸料区内,由车间作业人员将医疗废物通过自动上料系统送至破碎机,破碎到小片状医疗废物后,沿负压管道下送到高温干热灭菌处置蒸煮锅内,然后高温干热蒸煮灭菌蒸煮锅上面通道气动阀门安全门自动关闭,完成医疗废物高温干热灭菌技术处置工艺的准备工作。
送入医疗废物高温干热灭菌技术蒸煮锅内的医疗废物在完成上述准备工作后,设备操作人员根据高温干热灭菌技术高温干热蒸煮锅操作规程及医疗废物处理工艺要求,启动高温干热灭菌蒸煮锅,按设定好的处置工序对医疗废物进行高温干热蒸煮灭菌处置。程序如下:(A)加温:伴随着加热、搅拌的操作,使废物的温度达到消毒灭菌的温度。(B)消毒:在温度为摄氏180-200度的条件下,废物被不断地搅动达20-30分钟,医疗废物被有效地消毒灭菌。(C)负压:容器内压力微负压-100Pa至-50Pa范围内,所有废物被脱去水分而处于干燥状态。(D)脱水:几乎废物中残存的全部水分被脱干。在整个运行过程中伴随着搅拌工艺,至此,完成了一个高温干热灭菌技术处置工艺周期,再进行重新装料,循环进入下一个高温干热灭菌技术处置工艺周期。
消毒灭菌后的医疗废物碎片经卸载出口被卸到自动传送装置上,然后被传送提升的医疗废物经医疗废物运输车送至附近的填埋场进行填埋处理或者送至生活垃圾焚烧发电厂发电使用。
高温干热灭菌技术处置工艺中的蒸煮锅处置操作中的医废产生的水蒸汽直接脱水干燥,处置工艺中产生的废气由废气处理单元粉尘喷淋及UV光解+活性炭吸附装置处理后达标排放。
车间作业人员在卸料区内对运输车辆箱体内部进行消毒水(投加消毒液)冲洗,冲洗后的废水由地面管沟收集,进入车间消毒废水处理系统进行处理。经冲洗消毒后的车辆方可驶出厂外。
高温干热灭菌技术处置工艺不产生残液,废水等,厂区及周围环境得到了保护。
蒸煮锅内保持热能的输出和搅拌断切破碎臂的继续转动,可以使废物进一步脱水,几乎达到全部干燥。高温干热灭菌技术处置过程结束,蒸煮锅容器内腔夹层的导热油继续供给。经过消毒灭菌后的蒸煮容器内部的废气则通过配置的真空机组的真空泵抽出,废气通过粉尘喷淋、高效UV光解净化器装置和辅以通过活性炭吸附装置的处理后排出,从而达到洁净废气的目的,使废气达标国家标准排放。
有机热载体液相炉的烟气排放指标为适应个别省份的地方标准要求提高的排放,首先有机热载体液相炉采用了低污染源的天然气能源,再加上相关脱硝装置的配备,即在液相炉的高温烟气出口增加了喷尿素系统和通过2层催化剂脱硝处理,保证NOx合格排放。
由于场地限制,对于不同的场地,设备的外形尺寸有所不同,根据实际情况具体设计,仅供参考如图6.2-1。
高温干热灭菌技术处置工艺设备立面图
高温干热灭菌技术处置工艺设备平面图
高温干热灭菌设备主体是由一个长宽高分别为5500X5000X4925mm所组成的钢结构框架平台,用于安装高温干热灭菌成套设备的。设备总高在8160mm左右。
一楼区域布置设备有有机热载体液相锅炉1台、高温油循环泵2台、导热油储油箱1台、导热油加油泵1台、真空制冷装置2 台、蒸煮灭菌锅2台、出料皮带运输机1台(标配)位置不够时,改为90度出料变成2台、上料皮带运输机1台、空压机1台、电气控制柜二台。
二楼区域布置的设备有粉尘喷淋及UV光解设备1台、消毒液搅拌装置1台、一分为二不锈钢下料通道及切换挡板门1台、空气压缩管道电磁阀总成1台、蒸煮锅手动控制箱1台、消毒搅拌罐及粉尘喷淋UV光解手动控制箱1台。
三楼区域布置设备有破碎机1台、破碎机控制柜1台、活性炭设备1台、导热油膨胀油箱1台、破碎机入料口1个、入料挡板门1台。
设备主要组成部分:上料皮带运输机、破碎机、蒸煮锅装置、真空制冷装置、有机热载体液相炉装置、UV光解静电净化器、消毒装置、出料机、称重计量装置、空压机、电控柜等设备。
1、全自动小型医疗废物成套处置设备
专门用于小型处置量的医疗废物处置设备
设备全自动运行,处置量50-500kg
它能够自动医疗废物进行高温灭菌、破碎处理
以实现医疗废物的无害化处理
设备由多个系统组成,包括进料系统、智能高温灭菌系统、破碎系统、蒸汽系统等
以确保医疗废物的安全处理
材质:304/316L不锈钢,全防腐蚀设计,设备使用寿命高于同行业2倍
故障率低,年维护费极低
(1)项目签订后,公司为客户提供相关技术资料,协助进行项目可研报告和环评报告的编制。
(2)设备制造期间,公司及时提供设备安装所需的设备基础图及电路、水路、相关图纸,为设备顺利安装,技术部门随时和客户联系,了解土建施工进度,解答施工单位疑问,并可根据客户的需要对设备布置进行合理的调整。
(3)在项目安装调试期间,公司将为客户的操作及维修人员进行技术培训,使客户熟练掌握操作要领和日常保养技术,设备的正常运行。
(4)验收完成后,保修期内本公司将派出人员驻守直至客户方操作人员可完全接手为止。
(5)售后部门负责微波消毒设备的安装、调试和售后服务,该部门设有紧急叫应服务系统,一旦用户的设备出现故障,将以快的速度为客户提供技术指导。
(6)系统正式投运后自双方验收交接之日起一年内(365天),若用户遵照产品说明书和按正常操作规程使用的条件下,确因产品质量不良而损坏或不能正常工作时,供方予以修理和更换零部件。一年以后,供方提供有偿维修服务和技术支援。
(7)建立客户档案,定期回访,了解设备运行情况,若客户需要更新产品,本公司可优惠提供。