可移动式医疗废物微波消毒处理设施的应急处置实践

周小莉，郭春霞，刘德杰，杨立敏，刘 辉，李经伟，朱 明，张中魁

（1.河南省固体废物和化学品技术管理中心，河南 郑州 450003；2.河南省利盈环保科技股份有限公司，河南 商丘 476800）

1 背景概述

2020年初，新型冠状病毒肺炎疫情（以下简称“疫情”）暴发后，医疗废物产生量急剧增加，部分地区医疗废物集中处置设施已无法满足需要［1-2］。疫情期间，开展了医疗废物处理处置的大量研究和探索［3-6］，有效防范了医疗废物引发的疾病传播和环境污染风险。危险废物焚烧协同处置设施、生活垃圾焚烧协同处置设施、水泥窑协同处置设施、移动式医疗废物处置设施、医疗机构自备处置设施等都在疫情期间应用于医疗废物的应急处置［7］，极大地缓解了处置能力不足的问题。不同的医疗废物应急处置方式具有不同的优缺点。比如，危险废物焚烧、生活垃圾焚烧、水泥窑等非医疗废物专业处置设施，可以短时间内大幅提升处置能力，但不具备直接开展应急处置的配套条件，需要进行设施改造、工艺调整等；移动式处置设施、自备处置设施是医疗废物专业处置设施，可直接投入使用，但是存在临时选址困难、处置规模小等问题。

孝感市紧邻武汉，是疫情防控的重要战场。疫情发生后，截至2020年2月28日，孝感市累计报告新冠肺炎确诊病例3 518例，仅次于武汉市［8］。孝感市医疗废物的产生量增至疫情发生前的4～5倍，医疗废物处置能力出现较大缺口，导致大量医疗废物积压。

2020年2月底，河南省组织2台可移动式医疗废物微波消毒处理设施支援孝感市［9］，有效缓解了当地医疗废物处置压力，保障疫情期间医疗废物得到及时安全处置。

2 处置技术简介

2.1 处置技术

微波消毒技术是通过一定频率的微波热效应与场效应的综合作用杀灭病源微生物［10］。在医疗废物处置领域，作为非焚烧处理工艺的代表技术之一，具有消毒效果良好、节能环保、操作便捷等特点，在国内外得到了比较广泛的应用［11］。与传统的微波消毒技术原理相同，可移动式医疗废物微波消毒处置设施采用频率为(2 450±50)MHz的微波，通过常压饱和蒸汽对物料进行预热预湿，消毒区域的单位质量功率密度约0.1 W/g，微波辐照医疗废物时间为45min。消毒参数满足对生物指示剂枯草杆菌芽孢黑色变种或嗜热脂肪杆菌芽孢的灭菌对数值达到4以上。

由于采用高效集成的设计，可移动式医疗废物微波消毒处理设施具有机动性高、灵活性强的特点，可以根据医疗废物的产生分布情况，迅速转移开展处置工作［12］，快速提升医疗废物处置能力，适合应急状态下的医疗废物处置。

2.2 处置设施情况

2台可移动式医疗废物微波消毒处理设施的处理能力分别为5 t/d和3 t/d，可以处理感染性、损伤性、病理性医疗废物(人体器官等除外)。处理设施是河南省利盈环保科技股份有限公司的专利技术成果，是将医疗废物微波消毒设备与车辆进行一体化集成设计的专用环保设备。设施包括进料单元、破碎单元、微波消毒处理单元、出料单元、废气处理单元。相比固定式设施，可移动式处理设施增加了舱体防水、各水气路接口防震、电气系统防震、降低重心、轻量化等设计措施。

可移动式医疗废物微波消毒处理设施如图1所示，处理设施现场照片如图2所示。

图1 处理设施示意Figure 1 Disposal facility schematic

图2 处置设施现场照片Figure2 On-site photo of disposal facility

2.3 灭菌效果检测技术

一般采用生物指示剂枯草杆菌芽孢黑色变种进行消毒效果评价，设计生物指示剂投放口，使用裁剪成5 cm的输液管条作为染菌载体，将菌液涂于输液管条内壁，再用布包包裹制作成染菌样品包，从投放口投入设备。染菌样品包随物料一起输送消毒，从出料口排出后送往实验室作阳性对照，得出设备的灭菌对数值，对设备的灭菌效力进行评价。

3 应急处置过程

3.1 场地选择和工艺流程

受场地限制，在当地生态环境部门的协调下，2台处理设施被安置在孝感市医疗废物集中处置中心附近的工厂内，远离饮用水水源保护区、集中居民区等环境敏感区，满足《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）》中对应急处置场所的要求［13］。

医疗废物转运箱经提升机将医疗废物倒入处置设施的储存料斗中，经过破碎、消毒工艺，无害化的医疗废物残渣通过出料口进入废渣转运车，具体工艺流程如图3所示。

图3 工艺流程示意Figure3 Process flow schematic

消毒处理工艺如下：①机械破碎含有一定量（20%～30%）水分的医疗废物；②注入蒸汽，并将医疗废物充分预湿，加热至95℃；③将已润湿的医疗废物转移至管道式连续输送微波消毒单元；④微波辐照医疗废物45 min，完成消毒灭菌步骤；⑤消毒处理的医疗废物通过出料单元排出至容器中，做进一步焚烧或填埋处置。

3.2 医疗废物的转运、贮存、交接登记

本次应急处置工作仅负责医疗废物的集中处置。孝感市医疗废物集中处置中心负责医疗废物的收集、转运和贮存：将收集的医疗废物运送至应急处置场所，随即进行无害化处置；在应急处置场所没有贮存环节，医疗废物仍贮存在孝感市医疗废物集中处置中心。

3.3 污染物控制和残渣处理

本次应急处置设施整个处置过程中不产生废水。医疗废物周转箱、运输车辆的清洗工作在孝感市医疗废物集中处置中心内进行，应急处置场所未配备废水处理设施。

应急处置过程中产生的废气污染物主要成分为H2S、NH3、VOCs、颗粒物（包含微生物）等，其中危害最大的污染物是微生物。设施内部安装有废气处理单元，采用“初效过滤器+超高效过滤器+活性炭吸附”处理工艺。其中，初效过滤器滤料为无纺布袋，用来捕集粒径超过1μm的颗粒；超高效过滤器采用超细玻璃纤维纸等制作而成，用热溶胶作分隔物，与金属外框组合而成，用来处理破碎过程中扬起的微生物；活性炭吸附H2S、NH3、VOCs等气体大分子。废气经处理后达标排放。

处理后的医疗废物残渣运送至孝感市医疗废物集中处置中心，由处置中心统一处理。

3.4 人员防护

参与应急处置的工作人员，使用医用N95口罩、护目镜、一次性防护服、手套等防护用品，每4 h更换1次。应急处置过程中，未出现人员感染的情况。

4 结果分析

4.1 处置效果分析

2020年2月27日至3月27日期间，2台可移动式微波消毒处理设施协助处置医疗废物约177 t，有效缓解了当地医疗废物处置压力。医疗废物消毒灭菌处理效果生物指示剂检测指标采用枯草杆菌黑色变种芽孢，经检测，枯草杆菌黑色变种芽孢平均杀灭对数值为6.10 （6.06 ～6.10 ），符合HJ/T 229—2005医疗废物微波消毒集中处理工程技术规范（试行）的要求。

4.2 成本分析

可移动式医疗废物微波消毒处理设施应急处置的成本主要包括设备购置费320万元、人工费1 310元/（人·d）、防护消毒费用408元/（人·d）、运行维护费用300元/d、水电费200元/d等。

5 讨论

可移动式医疗废物微波消毒处理设施被安置在孝感市医疗废物集中处置中心附近，协助处置从各医疗卫生机构收集的医疗废物，有效缓解了当地的医疗废物集中处置压力。鉴于占地面积小、集成化程度高、性能稳定的特点，可移动式医疗废物处理设施适用于医疗废物就地处理，以实现在最短时间和最小范围内杀灭病原体，从而降低医疗废物转运过程中的疾病传播风险，有效阻断疾病的传播。

为应对重大疫情期间产生的大量医疗废物，建议依托医疗废物处置设施生产商，建立医疗废物应急处置中心，储备移动式医疗废物处置设施，以便应急情况下的调配使用。

为充分发挥医疗废物应急处置设施的利用效率，最大程度地降低医疗废物的感染性风险，建议在疫情期间，合理分类收集医疗废物，感染性医疗废物优先采用集中处置设施和可移动式处理设施进行处置。

疫情期间，应采取合理有效措施，减少传染病区生活垃圾的产生量，从源头上减少感染性医疗废物的产生，减轻后期的医疗废物处置压力。

可移动式处置设施应用于应急状态下时，应合理选择设施处置地点。同时，应严格做好医疗废物源头分类工作，避免混入化学性、药物性废物。

6 结论

疫情期间，2台可移动式微波消毒处理设施应用于湖北孝感的医疗废物应急处置。在应急处置过程中，处置场地远离环境敏感区，处理工艺采用微波消毒技术，医疗废物贮存、废水废渣处置依托原有集中处置中心，废气采用“初效过滤器+超高效过滤器+活性炭吸附”处理工艺，做好人员防护。在1个月内共处置177 t医疗废物，有效缓解了当地的医疗废物处置压力。经检测，医疗废物实现了安全处置，满足HJ/T 229—2005要求。