生活垃圾焚烧设施应急处置医疗废物现状与风险防控
2020-05-09蔡洪英杨玉飞王雪娇黄启飞
周 奇,徐 亚,王 菲,蔡洪英,杨玉飞,王雪娇,黄启飞
(1.中国环境科学研究院,北京 100012;2.重庆市固体废物管理中心,重庆 400017)
1 引言
新型冠状病毒肺炎(COVID-19) 疫情暴发后,医疗废物产生量巨增,常规医疗废物集中处置设施能力远不能满足当前处置需求。作为疫情防控的关键防线,医疗废物的安全处置对打赢新冠疫情阻击战至关重要。在应急状态下,利用生活垃圾焚烧设施应急处置医疗废物,在国内外已经有较为成功的应用案例,可缓解处置能力不足的问题,保障疫情期间医疗废物及时安全处置。
生态环境部印发的《2019 年全国大、中城市固体废物污染环境防治年报》表明[1],2018 年全国200 个大、中城市医疗废物处置量为8.16×105t,生活垃圾处置量为2.102 9×108t(生活垃圾焚烧量占一半以上),若利用生活垃圾焚烧设施协同处置医疗废物,以投加比例最低1%计,生活垃圾焚烧设施可提供约1.0×106t/a 的医疗废物处置能力,即应急期间医疗废物处置能力可大幅增加。以全国疫情最严重的武汉市为例,根据生态环境部公布的数据,目前武汉市已具备262.8 t/d 的医疗废物处置能力,相较于原有50 t/d 的处置能力提升了212.8 t/d,其中生活垃圾焚烧设施贡献了100 t/d 的处置能力,基本能够满足疫情期间医疗废物处置需求。
将生活垃圾处置设施作为医疗废物处置能力的应急储备,虽然具有良好的硬件基础,但是,作为非专业处置设施和处置方式,需要加强处置全过程的风险防控。论证利用生活垃圾焚烧设施处置医疗废物的技术可行性,研究应急处置过程中可能存在的风险点并提出风险防控措施建议,以期为应急处置医疗废物提供参考。
2 生活垃圾焚烧设施处置医疗废物现状
2.1 相关国家政策和标准规范
为应对疫情期间医疗废物的应急处置,我国制定并实施了利用生活垃圾处置设施应急处置医疗废物的系列政策、标准和技术规范。2009 年,原环境保护部印发的《应对甲型H1N1 流感疫情医疗废物管理预案》中提出,可在本地利用生活垃圾焚烧炉作为医疗废物备用处置设施。此次新冠疫情暴发后,生态环境部于2020 年1 月28 日印发《新型冠状病毒感染的肺炎疫情医疗废物应急处置管理与技术指南(试行)》[2],提出了肺炎疫情医疗废物应急处置技术路线,在确保处置效果和环境安全的前提下,可以选择生活垃圾焚烧设施应急处置肺炎疫情医疗废物,并实行定点管理。
GB 18485—2014 生活垃圾焚烧污染控制标准中第6.1 条规定:按照HJ/T 228—2006 医疗废物化学消毒集中处理工程技术规范(试行)、HJ/T 229—2006 医疗废物微波消毒集中处理工程技术规范(试行) 和HJ/T 276—2006 医疗废物高温蒸汽集中处理工程技术规范(试行) 要求进行破碎毁形和消毒处理并满足消毒效果检验指标《医疗废物分类目录》中的感染性废物,可直接进入生活垃圾焚烧炉进行焚烧处置[3]。《医疗废物集中处置技术规范》(环发〔2003〕206 号) 第6 章规定[4],重大传染病疫情期间,当医疗废物集中处置单位的处置能力无法满足疫情期间医疗废物处置要求时,经环保部门批准,可采用其他应急医疗废物处置设施,增加临时医疗废物处理能力。 《国家危险废物名录》(2016 版) 附录《危险废物豁免管理清单》规定[5],感染性、损伤性和病理性废物按照相关标准进行消毒预处理后,可以进入生活垃圾焚烧厂焚烧处置。
2.2 应急处置技术可行性
HJ/T 177—2005 医疗废物集中焚烧处置工程建设技术规范、《医疗废物集中处置技术规范》中对医疗废物焚烧炉的主要技术要求包括:设有二燃室,炉膛内烟气温度≥850 ℃,烟气停留时间≥2.0 s,焚烧残渣热灼减率<5%,出口烟气中氧浓度含量6%~10% (干烟气) 等内容[4,6-7],GB 18485—2014 则要求生活垃圾焚烧炉炉膛内温度应≥850 ℃[3],生活垃圾在炉内的停留时间一般在1.0~1.5 h(炉排炉)。在上述条件下,医疗废物传染性均可得到有效去除。因此,从处置技术角度分析,生活垃圾焚烧和医疗废物焚烧炉的工况要求类似,而且生活垃圾焚烧设施处置能力更强,在掺烧比例不超过5%且做好卫生防护工作的情况下,利用生活垃圾焚烧设施处置医疗废物技术可行。
生活垃圾焚烧设施协同处置医疗废物的主要环境风险来自于焚烧烟气排放。现行的GB 18485—2014、GB 18484—2001 危险废物焚烧污染控制标准、GB 19218—2003 医疗废物焚烧炉技术要求[8]和GB/T 18773—2008 医疗废物焚烧环境卫生标准等,生活垃圾焚烧炉烟气中污染物排放限值严于危险废物和含医疗废物焚烧炉烟气中污染物限值(表1);在焚烧炉渣热灼减率方面,生活垃圾焚烧炉与医疗废物焚烧炉均要求低于5%。因此,协同处置过程中的环境风险可控。
表1 生活垃圾焚烧炉和危险废物焚烧炉烟气排放限值
2.3 国内外应用情况
生活垃圾焚烧设施用于医疗废物处置,在其他国家已有实际应用案例。如《巴塞尔公约生物医疗和卫生保健废物环境无害化管理技术准则》[9]规定,感染性废物消毒后可按生活垃圾处理方法处置。美国医疗机构产生的医疗废物,一般在医疗机构进行消毒处理后运至危险废物焚烧设施或者生活垃圾焚烧设施焚烧处置[10]。日本2009 年H1N1 新型流感病毒疫情期间发布《新型流感废物管理措施指南》指出,感染性废物产生量超过处置能力时,可研究论证市政垃圾焚烧设施处置的可行性。
我国部分省市也开展了医疗废物应急处置实践。上海市环境保护局早在2014 年就制定实施了DB 31/768—2013 生活垃圾焚烧大气污染物排放标准,并规定可以利用生活垃圾焚烧设施协同处置医疗废物(化学性废物除外),添加量不超过设施处理能力的5%。上海市于2014 年初颁布实施《医疗废物应急处置保障预案》,在老港一般工业固废填埋场预处理车间建设了医疗废物周转箱装卸区、清洗消毒区、堆放区以及污水收集等配套设施,在老港再生能源利用中心(生活垃圾焚烧处置中心) 建设了医疗废物卸货区、上料电梯、医疗废物进料装置以及卫生防疫控制等配套设施。2014—2019 年,上海市生活垃圾焚烧设施累计处置医疗废物3.877×104t。协同处置运营良好,作业人员未发生受感染情况,焚烧烟气排放指标符合规范及标准要求。
在新型冠状肺炎疫情发生期间,武汉市利用生活垃圾焚烧炉提供了100 t/d 的医疗废物处置能力,其他部分城市也启用了生活垃圾焚烧设施协同处置医疗废物,详见表2[10]。
表2 部分城市生活垃圾焚烧设施协同处置医疗废物情况(截至2 月7 日)
3 生活垃圾焚烧设施处置医疗废物的风险识别
虽然技术上可行,但疫情医疗废物在感染性和危害性方面与常规生活垃圾存在显著差异,且生活垃圾焚烧设施并非医疗废物专业处置设施,在人员意识、卫生防疫、环境管理等方面均存在短板。因此,在利用生活垃圾焚烧设施应急处置医疗废物时,应重点关注环境与卫生防疫风险。
试件核心钢骨部分为柱贯通式节点,由焊接工字钢组合焊接而成,左右钢梁采用熔透对接焊缝焊接,钢材材料基本力学性能见表2。再生混凝土强度等级为C40,再生粗骨料来源于拆迁建筑的废弃混凝土,其各项材料指标基本能满足《混凝土用再生粗骨料》(GB/T25177-2010)[8]的配置要求,再生混凝土基本力学性能指标见表3。
1) 医疗废物转运过程的感染风险。医疗废物从转运车辆和转运箱转移到焚烧设施进料工序过程需要人工装卸,在操作人员防护措施不到位的情况下,接触沾染病毒的包装箱或者包装破损泄露,存在病毒感染风险。
2) 医疗废物入料过程病毒扩散风险。生活垃圾焚烧设施通常采用大型机械抓斗从垃圾坑中抓取入料,该过程极易导致医疗废物包装破损。为保证入炉废物均匀,生活垃圾流化床焚烧炉普遍设置了破碎工段,必须将袋装垃圾捣碎,存在污染其他固体废物、导致感染性病毒扩散的风险。
3) 污水处理工艺不具备消毒条件。协同处置过程会产生医疗废物运输车辆、周转箱、暂时贮存场所、处置现场地面的冲洗污水,这些污水中可能残留感染性病毒,但协同处置企业的污水处理设施往往没有配置消毒工艺,存在感染性病毒通过污水传播的风险。
4) 操作人员卫生防疫措施和意识不足。由于生活垃圾焚烧设施常规运行过程中涉及卫生防疫的工作很少,在口罩、护目镜、防护服等个人卫生防疫措施方面往往准备不足。操作工人平时也缺乏卫生防疫方面的培训,企业在应急对策上也缺乏经验,管理与操作人员存在较大的职业暴露风险。
5) 焚烧不稳定导致超标排放的风险。协同处置过程需要尽可能保证医疗废物包装完整,以控制和降低卫生防疫风险。因此,入炉废物基本都是装袋或者装箱入炉,难以焚烧彻底,导致焚烧效率不足。同时,由于医疗废物塑料含量高,易导致排放的烟气中氯化氢、二噁英等污染物增加,难以确保烟气稳定达标排放。
6) 焚烧热值过高对焚烧炉的损坏风险。由于医疗废物热值一般高于常规的生活垃圾,在实际焚烧过程中可能会使炉膛的温度超过设计炉温从而对焚烧炉造成破坏,影响生活垃圾焚烧设施的正常运转。
4 生活垃圾焚烧设施应急处置医疗废物风险防控对策
4.1 医疗废物源头管控
1) 做好源头分级分类。医疗废物按照《医疗废物分类目录》 分为感染性废物、病理性废物、损伤性废物、药物性废物和化学性废物5 类[11]。相对而言,感染性废物和损伤性废物风险较大,因此在产生源头需做好感染性废物(包括疫情废物) 和其他废物分类,严格按照《医疗废物专用包装袋、容器和警示标志标准》 进行包装[12,13],在原有初级包装外增加硬质纸箱或塑料包装并密封。避免普通生活垃圾混入医疗废物。
2) 严格进行分类处置。感染性废物优先选择医疗废物集中处置设施处置,超出处置能力时,损伤性和病理性废物等其他医疗废物可通过生活垃圾焚烧设施应急处置[11,12]。
4.2 医疗废物转运管理
1) 医疗废物应急处置一般发生在重大疫情期间,医疗废物产生量巨大,医疗废物暂存设施可能无法保障。因此需要通过提高转运频次,避免医疗废物积压。在常规委托的专业医疗废物运输机构运力不足时,在保障安全的前提下,可将密闭性较好的车辆经改装后用于医疗废物应急转运,确保医疗废物在48 h 内转运至处置设施。
2) 加强对临时改造车辆驾驶员及随车人员的培训及防护,避免直接接触医疗废物,严格按规定做好消杀和防疫措施,降低二次感染风险。科学规划转运路线及转运时间,转运路线应严格避开人口稠密地区和饮用水源地等环境敏感区域,转运时间应避开居民出行高峰时段,避免医疗废物泄漏和二次感染。
3) 医疗废物转运过程应加强台账管理,已经实现医疗废物信息化管理的,可通过管理平台实现医疗废物全过程综合监管,尚未实现信息化管理的,则可以通过转移联单和处置台账进行登记,确保医疗废物全流程可追溯。
4.3 医疗废物处置运行管理
1) 做好设施的分级处置。医疗废物集中处置设施、可移动式医疗废物处置设施应优先用于处置涉疫医疗废物,生活垃圾焚烧处置设施尽可能用于处置损伤性和病理性废物等其他医疗废物,以确保处置过程风险可控。
2) 严格筛选处置设施。例如在生活垃圾焚烧设施工艺路线选择上,由于流化床焚烧炉要求入炉垃圾尺寸较小(硬质垃圾直径小于15 cm,软质小于25 cm),应急处置时感染性病毒扩散的风险大,因此流化床生活垃圾焚烧设施不适用于处置医疗废物,应优先选用炉排炉处置医疗废物。
3) 科学实施技术改造,加强风险管控。重点针对输送设施和投加设施进行技术改造,主要包括在卸料坑中单独设置医疗废物卸料区域,单独设置进料口。进料口的尺寸应与医疗废物包装尺寸相配套,并在进料口配置保持气密性的装置,防止医疗废物与其他焚烧物接触造成二次交叉污染。不采用挤压、搅动、破碎等强作用力的进料机械,通过视频监控等手段精细化操作抓斗,尽可能减少抓斗与医疗废物包装接触造成的破损,做到医疗废物随卸随清。投加装置应处于负压状态,尽量做到全程密闭、自动投加和定期消毒。一般情况下,医疗废物的热值相对较高,可能对焚烧炉造成局部温度过高的情况,因此,应当严格控制医疗废物掺烧比例,加强对焚烧炉工艺参数的监控,降低应急处置医疗废物对焚烧炉以及末端烟气处置设施的影响。此外,在医疗废物应急处置的全过程,应加强对废水、废气等的监测,避免涉疫废水超标排放以及由于掺烧医疗废物带来的大气污染物超标情况,确保生态环境安全。
综上所述,通过对医疗废物的源头、转运和处置3 个流程进行严格管控,建立分类、消毒、包装、投料口改造、视频监控和微负压操作等多项安全措施,可有效降低生活垃圾焚烧设施应急处置医疗废物过程中的人体健康风险。
5 结论
我国地级以上城市普遍建有医疗废物处置设施,处置能力可以满足常规医疗废物处置需求,且通常会留有余量,但在重大疫情期间,医疗废物大量增加可能给城市医疗废物处置设施带来巨大冲击。在做好源头管控、卫生防疫、技术改造和全流程监管的前提下,利用生活垃圾焚烧设施协同处置医疗废物从技术和管理上是切实可行的。
提高医疗废物应急处置能力,确保在重大疫情发生时医疗废物得到及时全量安全处置,还需要关注以下几点:①摸清底数,做好应急处置设施规划。应全面调研辖区以及周边生活垃圾焚烧设施的处置能力、焚烧炉型、处置工艺、自动化水平等信息,筛选可用于应急处置医疗废物的生活垃圾焚烧设施,制定好医疗废物应急处置能力建设规划;②加强技术研发与装备储备,针对生活垃圾处置设施处置医疗废物技术难点开展研究,同时鼓励研发移动式医疗废物处置技术装备;③推进基础设施改造,在选定备选生活垃圾处置设施后,尽快推进改造工程的实施,确保在重大疫情期间可随时投入使用。