國(guó)內(nèi)外醫(yī)療廢物處理主要技術(shù)應(yīng)用及發(fā)展

＊車瑞杰 李繼寧* 張勝田 王風(fēng)賀 劉益和 劉浩杰

（1.南京師范大學(xué)環(huán)境學(xué)院 江蘇 210023 2.生態(tài)環(huán)境部南京環(huán)境科學(xué)研究所 江蘇 210042 3.南京正隆順達(dá)高分子材料有限公司 江蘇 211100）

在當(dāng)前時(shí)代背景下，醫(yī)療廢物的安全處理問(wèn)題已經(jīng)引起了社會(huì)公眾的廣泛關(guān)注。根據(jù)我國(guó)《醫(yī)療廢物管理?xiàng)l例》，醫(yī)療廢物是指醫(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)生的具有直接或間接感染性、毒性以及其他危害性的廢物。雖然不同國(guó)家、地區(qū)或組織對(duì)醫(yī)療廢物的分類方法各有不同（見(jiàn)表1），但是對(duì)醫(yī)療廢物潛在危害嚴(yán)重性的認(rèn)識(shí)高度統(tǒng)一。醫(yī)療廢物中含有細(xì)菌、病毒等大量病原體，還會(huì)孳生蚊蠅等疾病流行的傳播者，在腐敗分解過(guò)程中還釋放出一些惡臭氣體等有害物質(zhì)，危害人體健康且污染環(huán)境。醫(yī)療廢物是《國(guó)家危險(xiǎn)廢物名錄》47類危險(xiǎn)廢物中的首要廢物。因此，為了防止疾病傳播，最大化降低醫(yī)療廢物對(duì)醫(yī)療工作者、患者及其家屬、廢物處理者等的毒害風(fēng)險(xiǎn)，也為了保護(hù)生態(tài)環(huán)境，目前國(guó)內(nèi)外對(duì)醫(yī)療廢物的處置原則多以減量化、資源化和無(wú)害化為主[1]，其中對(duì)醫(yī)療廢物的無(wú)害化處理處置占據(jù)主導(dǎo)地位。

表1 部分國(guó)家/地區(qū)/組織醫(yī)療廢物分類比較

本文簡(jiǎn)單梳理了國(guó)內(nèi)外醫(yī)療廢物處理處置的技術(shù)現(xiàn)狀，對(duì)我國(guó)醫(yī)療廢物處置技術(shù)、科學(xué)管理提供參考。

1.美國(guó)

早在上世紀(jì)70年代起，美國(guó)就通過(guò)不斷立法，逐步實(shí)現(xiàn)了危險(xiǎn)廢物包括醫(yī)療廢物的科學(xué)管理與安全處置。并于1988年，美國(guó)國(guó)會(huì)頒布了《醫(yī)療廢物管理法》。美國(guó)部分州也相繼出臺(tái)了一系列醫(yī)療廢物管理法律法規(guī)。如2017年加利福尼亞州頒布了《醫(yī)療廢物管理辦法》，用于指導(dǎo)醫(yī)療廢物的管理與處置[2]。

最開始，在美國(guó)環(huán)保署（USEPA）的積極推進(jìn)下，焚燒是美國(guó)處理醫(yī)療廢物的主流技術(shù)，得到了廣泛應(yīng)用。但隨著人們對(duì)焚燒過(guò)程產(chǎn)生二次污染物科學(xué)認(rèn)知的加深，對(duì)焚燒過(guò)程污染物的控制要求越來(lái)越高。如USEPA大氣質(zhì)量計(jì)劃與標(biāo)準(zhǔn)辦公室專門制定了針對(duì)新建醫(yī)療廢物焚燒爐的排放標(biāo)準(zhǔn)，使得對(duì)焚燒尾氣的污染控制要求更為嚴(yán)格。受到醫(yī)療廢物處理過(guò)程環(huán)保要求的影響，自上世紀(jì)末開始美國(guó)的醫(yī)療廢物焚燒處理占比就逐漸減少，非焚燒技術(shù)取得了很大發(fā)展，使用頻率不斷增加[3]。如早在90年代初期，微波處理技術(shù)就在美國(guó)引起了高度關(guān)注，北卡來(lái)羅納州率先建立了醫(yī)療廢物微波處理設(shè)施，處理后廢物體積減少最高可達(dá)90%，可與城市廢物一起集中處理[4]。

2.歐洲

歐洲國(guó)家通過(guò)填埋、焚燒、綜合利用等途徑，對(duì)醫(yī)療廢物進(jìn)行減量化、資源化和無(wú)害化處置，并按照循環(huán)經(jīng)濟(jì)的理念對(duì)全過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管[3]。與美國(guó)類似，一些歐洲發(fā)達(dá)國(guó)家也曾將焚燒法處理作為醫(yī)療廢物的主要處理方法，其中在一些國(guó)家如瑞士、盧森堡、丹麥等國(guó)家焚燒處理占6成以上。但焚燒法在一些歐洲國(guó)家的應(yīng)用受到限制，在一些國(guó)家如意大利、西班牙和英國(guó)焚燒處理的占比則相對(duì)較低，不足兩成[5]。另外，其它一些非焚燒技術(shù)，如機(jī)械-化學(xué)消毒、微波輻射法也在歐洲國(guó)家得到了較大發(fā)展和應(yīng)用。歐盟部分國(guó)家（德國(guó)、法國(guó)、挪威、瑞典、丹麥、西班牙、葡萄牙）和英國(guó)已經(jīng)將蒸汽滅菌技術(shù)作為醫(yī)療廢物處理的首選[5]。

英國(guó)把醫(yī)療廢物按照工業(yè)垃圾中的特別垃圾進(jìn)行管理，對(duì)不同類別的醫(yī)療廢物分別采取了相應(yīng)的處置技術(shù)[6]。與其他處置技術(shù)相比，昂貴的焚燒處置成本，以及嚴(yán)格的焚燒處置排放標(biāo)準(zhǔn)和管理要求，嚴(yán)重制約了焚燒法在醫(yī)療廢物處理中的應(yīng)用。受此影響，非焚燒技術(shù)的發(fā)展十分迅速，應(yīng)用也逐步擴(kuò)大。

由表1可知，德國(guó)將醫(yī)療廢物分為A、B、C、D、E五大類，不同類型的醫(yī)療廢物處理方式也有不同：對(duì)非傳染性A類和部分D類垃圾可以回收其中的可再利用部分；對(duì)非傳染性D類垃圾需通過(guò)化學(xué)物理法進(jìn)行處置。在實(shí)踐中，大多數(shù)醫(yī)療廢物通過(guò)焚燒進(jìn)行了處置，具體包含兩種方式，一種是可與生活垃圾一同焚燒，包括非傳染性A類、B類及經(jīng)過(guò)消毒處理的傳染性C類、E類醫(yī)療廢物；另一種在專門的危險(xiǎn)廢物焚燒爐中進(jìn)行焚燒，包含傳染性C類、E類與非傳染性D類；兩種方式的焚燒殘?jiān)罱K都運(yùn)至生活垃圾填埋場(chǎng)中進(jìn)行填埋處置[7]。

3.日本

日本厚生省早在20世紀(jì)80年代，就成立了醫(yī)療廢物處理對(duì)策檢討會(huì)，并于1989年出臺(tái)了醫(yī)療垃圾處理的準(zhǔn)則，用于指導(dǎo)醫(yī)療垃圾的正確處理。醫(yī)療廢物1991年醫(yī)療垃圾被指定為特別管理性垃圾，又推出了醫(yī)療垃圾處理手冊(cè)細(xì)則，有效推進(jìn)了日本醫(yī)療廢物的無(wú)害化處理[8]。在日本，最開始醫(yī)療單位產(chǎn)生的醫(yī)療廢物是在單位內(nèi)部通過(guò)焚燒等措施進(jìn)行就地處理。但經(jīng)常由于焚燒不充分產(chǎn)生異味及有害物質(zhì)，進(jìn)而引發(fā)擾民及環(huán)境污染事件。20世紀(jì)末，日本環(huán)境省明確了垃圾焚燒有害物質(zhì)的排放要求，致使大部分醫(yī)療單位達(dá)不到醫(yī)療廢物的安全處置要求，逐步將醫(yī)療廢物轉(zhuǎn)為外部委托集中處理[9]。醫(yī)療廢物被收集后，要直接運(yùn)送到廢物處置設(shè)施，通過(guò)焚燒、融化、滅菌等方法使其無(wú)害化。

日本的醫(yī)療廢物主要采取焚燒、高溫分解、高壓滅菌、干燥滅菌等技術(shù)進(jìn)行處理處置。2000年，日本約有382家企業(yè)有醫(yī)療垃圾處理許可證，其中焚燒360家，約占94%，采用高溫分解技術(shù)的有7家；采用高溫滅菌/干熱滅菌技術(shù)的有9家；采用其它處理技術(shù)的有7家[9]。而到了2017年，日本有感染性垃圾處理企業(yè)251家。采用焚燒技術(shù)處理的占絕大多數(shù)，為219家；采用高溫分解技術(shù)的有7家；采用高溫滅菌/干熱滅菌技術(shù)的有18家；采用其它處理技術(shù)的有7家[10]。具體地區(qū)及醫(yī)療廢物處理量如表2所示?？梢?jiàn)，雖然不同處理方式各有利弊，但在日本焚燒法是醫(yī)療廢物處理的首選方式。因?yàn)榉贌椒ㄍǔＪ窃?00℃以上的高溫下將醫(yī)療廢物瞬間變成無(wú)機(jī)物，對(duì)病毒細(xì)菌等的滅絕效果好，廢物減容明顯（高于80%），能夠達(dá)到比較理想的處理效果。

表2 日本不同地區(qū)醫(yī)療廢物處置企業(yè)數(shù)量及處置量

4.我國(guó)的醫(yī)療廢物處置技術(shù)及發(fā)展

雖然我國(guó)醫(yī)療廢物處理技術(shù)發(fā)展相較發(fā)達(dá)國(guó)家起步較晚，但經(jīng)過(guò)近20年的發(fā)展，我國(guó)醫(yī)療廢物處理體系不斷完善，主要包括回轉(zhuǎn)窯、固定床等焚燒技術(shù)和高溫蒸煮、化學(xué)滅菌、微波處理、高溫干熱處理等非焚燒技術(shù)[11-16]。除此之外，早期的醫(yī)療廢物處置還包括衛(wèi)生填埋，將醫(yī)療廢物經(jīng)過(guò)焚燒、高溫蒸煮、化學(xué)滅菌等技術(shù)處理，送到特定填埋場(chǎng)進(jìn)行最終填埋。目前按照國(guó)家相關(guān)要求，我國(guó)各地均建立了醫(yī)療廢物集中處理中心，實(shí)行對(duì)醫(yī)療廢物的集中無(wú)害化處置。

同發(fā)達(dá)國(guó)家類似，最初我國(guó)焚燒技術(shù)的應(yīng)用占比相對(duì)較高，醫(yī)療廢物焚燒處置技術(shù)的發(fā)展在我國(guó)主要分為如下幾個(gè)主要階段[17]。20世紀(jì)70-80年代，醫(yī)療廢物焚燒設(shè)備比較落后，費(fèi)用高、處理效果低且人體健康風(fēng)險(xiǎn)高，焚燒法的應(yīng)用受到了很大局限；到了20世紀(jì)90年代初，我國(guó)部分城市參照一般工業(yè)窯爐，建設(shè)了以煤為輔助燃料的醫(yī)療廢物焚燒場(chǎng)，受當(dāng)時(shí)技術(shù)限制，專業(yè)化程度較低，難以完全焚燒，尾氣凈化處理效率不高；進(jìn)入21世紀(jì)，在引進(jìn)國(guó)外焚燒處置技術(shù)的基礎(chǔ)上，我國(guó)加大了對(duì)醫(yī)療廢物焚燒技術(shù)及裝備的研發(fā)投入，進(jìn)一步縮小了與國(guó)外技術(shù)的差距，焚燒裝備的自動(dòng)化、凈化效率和焚燒性能均得到大幅度提升。同時(shí)，進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)醫(yī)療廢物的處理技術(shù)發(fā)展科學(xué)借鑒了世界發(fā)達(dá)國(guó)家的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)。如2013年我國(guó)醫(yī)療廢物處置企業(yè)主要采用焚燒技術(shù)、高溫蒸汽處理技術(shù)和化學(xué)消毒技術(shù)，分別占50%、49%和1%[18]。但是到2018年底的規(guī)劃內(nèi)建設(shè)項(xiàng)目中，以熱解焚燒處置為主的焚燒處理設(shè)施約占設(shè)施總數(shù)的37%，以高溫蒸汽處理為主的非焚燒處理設(shè)施約占總數(shù)的63%[19]。隨著科技的進(jìn)步，近年來(lái)等離子體等高新技術(shù)也開始在醫(yī)療廢物處理處置中得到應(yīng)用[20]。

關(guān)于我國(guó)醫(yī)療廢物處理技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展，已有許多研究給出了一些科學(xué)建議，如在選擇處理技術(shù)時(shí)需要重點(diǎn)考慮該技術(shù)的適用性、可靠性、投資和運(yùn)行成本、處理效率及能力、操作簡(jiǎn)便性、是否導(dǎo)致二次污染等。另外，還要通過(guò)產(chǎn)教融合進(jìn)一步開展全方位、全產(chǎn)業(yè)鏈的科技創(chuàng)新，構(gòu)建符合我國(guó)新時(shí)代醫(yī)療廢物處理需求的成套技術(shù)及體系[16]。尤其是流行病暴發(fā)期間通常導(dǎo)致醫(yī)療廢物的井噴式增長(zhǎng)，而對(duì)它們的及時(shí)有效無(wú)害化處置是關(guān)鍵環(huán)節(jié)。因此，我們還需要重點(diǎn)關(guān)注應(yīng)急狀態(tài)下醫(yī)療廢物的無(wú)害化處置技術(shù)。流行病暴發(fā)期間，醫(yī)療廢物可以采用高溫蒸汽消毒、微波消毒、化學(xué)消毒等非焚燒方式處置，但根據(jù)實(shí)際情況來(lái)看，焚燒法在醫(yī)療廢物應(yīng)急處置方面占主導(dǎo)地位。另外，應(yīng)急情況下醫(yī)療廢物的處置，可以采用集中式處置方法，也可以采用分散式包括移動(dòng)式處置方法。采用高溫焚燒技術(shù)的固體廢物處置設(shè)施，如危險(xiǎn)廢物焚燒設(shè)施（焚燒溫度高于1100℃）、生活垃圾焚燒設(shè)施（焚燒溫度高于850℃）、工業(yè)爐窯（爐窯溫度高于850℃）等相關(guān)系統(tǒng)經(jīng)過(guò)硬件改造和工藝調(diào)整后可以應(yīng)用于流行病暴發(fā)期間醫(yī)療廢物的處置。

除了集中式處理外，分散式處理包括可移動(dòng)式焚燒裝置也作為應(yīng)急處置的重要手段?？梢苿?dòng)式應(yīng)急焚燒處理設(shè)備，如焚燒方艙和可移動(dòng)式焚燒車，應(yīng)具備機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、安裝快速、操作簡(jiǎn)單、自動(dòng)化高、效率高、等焚燒后減量化和無(wú)害化、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，在特殊期間可以盡快投入運(yùn)營(yíng)發(fā)揮作用?？梢苿?dòng)式應(yīng)急焚燒系統(tǒng)也應(yīng)該包括進(jìn)料裝置、爐體、煙氣凈化裝置、控制系統(tǒng)、報(bào)警系統(tǒng)及應(yīng)急處理系統(tǒng)等，且需滿足《醫(yī)療廢物焚燒爐技術(shù)要求》和《危險(xiǎn)廢物焚燒污染控制標(biāo)準(zhǔn)》等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)要求。非焚燒方式，如高溫蒸汽消毒、微波消毒等處置技術(shù)，也可以應(yīng)用于危險(xiǎn)醫(yī)療廢物的應(yīng)急處置。其中，與可移動(dòng)式應(yīng)急焚燒處理設(shè)備類似，可移動(dòng)式高溫蒸汽消毒處理設(shè)備和可移動(dòng)式微波消毒處理設(shè)備，具有占地面積小、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、效率高、適應(yīng)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在特殊期間醫(yī)療廢物的應(yīng)急處置方面也發(fā)揮著重要作用。但相較于焚燒方式，非焚燒方式的分類收集要求更為嚴(yán)格。