国内外医疗废物处理主要技术应用及发展

＊车瑞杰 李继宁* 张胜田 王风贺 刘益和 刘浩杰

（1.南京师范大学环境学院 江苏 210023 2.生态环境部南京环境科学研究所 江苏 210042 3.南京正隆顺达高分子材料有限公司 江苏 211100）

在当前时代背景下，医疗废物的安全处理问题已经引起了社会公众的广泛关注。根据我国《医疗废物管理条例》，医疗废物是指医疗卫生机构在医疗、预防、保健以及其他相关活动中产生的具有直接或间接感染性、毒性以及其他危害性的废物。虽然不同国家、地区或组织对医疗废物的分类方法各有不同（见表1），但是对医疗废物潜在危害严重性的认识高度统一。医疗废物中含有细菌、病毒等大量病原体，还会孳生蚊蝇等疾病流行的传播者，在腐败分解过程中还释放出一些恶臭气体等有害物质，危害人体健康且污染环境。医疗废物是《国家危险废物名录》47类危险废物中的首要废物。因此，为了防止疾病传播，最大化降低医疗废物对医疗工作者、患者及其家属、废物处理者等的毒害风险，也为了保护生态环境，目前国内外对医疗废物的处置原则多以减量化、资源化和无害化为主[1]，其中对医疗废物的无害化处理处置占据主导地位。

表1 部分国家/地区/组织医疗废物分类比较

本文简单梳理了国内外医疗废物处理处置的技术现状，对我国医疗废物处置技术、科学管理提供参考。

1.美国

早在上世纪70年代起，美国就通过不断立法，逐步实现了危险废物包括医疗废物的科学管理与安全处置。并于1988年，美国国会颁布了《医疗废物管理法》。美国部分州也相继出台了一系列医疗废物管理法律法规。如2017年加利福尼亚州颁布了《医疗废物管理办法》，用于指导医疗废物的管理与处置[2]。

最开始，在美国环保署（USEPA）的积极推进下，焚烧是美国处理医疗废物的主流技术，得到了广泛应用。但随着人们对焚烧过程产生二次污染物科学认知的加深，对焚烧过程污染物的控制要求越来越高。如USEPA大气质量计划与标准办公室专门制定了针对新建医疗废物焚烧炉的排放标准，使得对焚烧尾气的污染控制要求更为严格。受到医疗废物处理过程环保要求的影响，自上世纪末开始美国的医疗废物焚烧处理占比就逐渐减少，非焚烧技术取得了很大发展，使用频率不断增加[3]。如早在90年代初期，微波处理技术就在美国引起了高度关注，北卡来罗纳州率先建立了医疗废物微波处理设施，处理后废物体积减少最高可达90%，可与城市废物一起集中处理[4]。

2.欧洲

欧洲国家通过填埋、焚烧、综合利用等途径，对医疗废物进行减量化、资源化和无害化处置，并按照循环经济的理念对全过程进行监管[3]。与美国类似，一些欧洲发达国家也曾将焚烧法处理作为医疗废物的主要处理方法，其中在一些国家如瑞士、卢森堡、丹麦等国家焚烧处理占6成以上。但焚烧法在一些欧洲国家的应用受到限制，在一些国家如意大利、西班牙和英国焚烧处理的占比则相对较低，不足两成[5]。另外，其它一些非焚烧技术，如机械-化学消毒、微波辐射法也在欧洲国家得到了较大发展和应用。欧盟部分国家（德国、法国、挪威、瑞典、丹麦、西班牙、葡萄牙）和英国已经将蒸汽灭菌技术作为医疗废物处理的首选[5]。

英国把医疗废物按照工业垃圾中的特别垃圾进行管理，对不同类别的医疗废物分别采取了相应的处置技术[6]。与其他处置技术相比，昂贵的焚烧处置成本，以及严格的焚烧处置排放标准和管理要求，严重制约了焚烧法在医疗废物处理中的应用。受此影响，非焚烧技术的发展十分迅速，应用也逐步扩大。

由表1可知，德国将医疗废物分为A、B、C、D、E五大类，不同类型的医疗废物处理方式也有不同：对非传染性A类和部分D类垃圾可以回收其中的可再利用部分；对非传染性D类垃圾需通过化学物理法进行处置。在实践中，大多数医疗废物通过焚烧进行了处置，具体包含两种方式，一种是可与生活垃圾一同焚烧，包括非传染性A类、B类及经过消毒处理的传染性C类、E类医疗废物；另一种在专门的危险废物焚烧炉中进行焚烧，包含传染性C类、E类与非传染性D类；两种方式的焚烧残渣最终都运至生活垃圾填埋场中进行填埋处置[7]。

3.日本

日本厚生省早在20世纪80年代，就成立了医疗废物处理对策检讨会，并于1989年出台了医疗垃圾处理的准则，用于指导医疗垃圾的正确处理。医疗废物1991年医疗垃圾被指定为特别管理性垃圾，又推出了医疗垃圾处理手册细则，有效推进了日本医疗废物的无害化处理[8]。在日本，最开始医疗单位产生的医疗废物是在单位内部通过焚烧等措施进行就地处理。但经常由于焚烧不充分产生异味及有害物质，进而引发扰民及环境污染事件。20世纪末，日本环境省明确了垃圾焚烧有害物质的排放要求，致使大部分医疗单位达不到医疗废物的安全处置要求，逐步将医疗废物转为外部委托集中处理[9]。医疗废物被收集后，要直接运送到废物处置设施，通过焚烧、融化、灭菌等方法使其无害化。

日本的医疗废物主要采取焚烧、高温分解、高压灭菌、干燥灭菌等技术进行处理处置。2000年，日本约有382家企业有医疗垃圾处理许可证，其中焚烧360家，约占94%，采用高温分解技术的有7家；采用高温灭菌/干热灭菌技术的有9家；采用其它处理技术的有7家[9]。而到了2017年，日本有感染性垃圾处理企业251家。采用焚烧技术处理的占绝大多数，为219家；采用高温分解技术的有7家；采用高温灭菌/干热灭菌技术的有18家；采用其它处理技术的有7家[10]。具体地区及医疗废物处理量如表2所示。可见，虽然不同处理方式各有利弊，但在日本焚烧法是医疗废物处理的首选方式。因为焚烧方法通常是在800℃以上的高温下将医疗废物瞬间变成无机物，对病毒细菌等的灭绝效果好，废物减容明显（高于80%），能够达到比较理想的处理效果。

表2 日本不同地区医疗废物处置企业数量及处置量

4.我国的医疗废物处置技术及发展

虽然我国医疗废物处理技术发展相较发达国家起步较晚，但经过近20年的发展，我国医疗废物处理体系不断完善，主要包括回转窑、固定床等焚烧技术和高温蒸煮、化学灭菌、微波处理、高温干热处理等非焚烧技术[11-16]。除此之外，早期的医疗废物处置还包括卫生填埋，将医疗废物经过焚烧、高温蒸煮、化学灭菌等技术处理，送到特定填埋场进行最终填埋。目前按照国家相关要求，我国各地均建立了医疗废物集中处理中心，实行对医疗废物的集中无害化处置。

同发达国家类似，最初我国焚烧技术的应用占比相对较高，医疗废物焚烧处置技术的发展在我国主要分为如下几个主要阶段[17]。20世纪70-80年代，医疗废物焚烧设备比较落后，费用高、处理效果低且人体健康风险高，焚烧法的应用受到了很大局限；到了20世纪90年代初，我国部分城市参照一般工业窑炉，建设了以煤为辅助燃料的医疗废物焚烧场，受当时技术限制，专业化程度较低，难以完全焚烧，尾气净化处理效率不高；进入21世纪，在引进国外焚烧处置技术的基础上，我国加大了对医疗废物焚烧技术及装备的研发投入，进一步缩小了与国外技术的差距，焚烧装备的自动化、净化效率和焚烧性能均得到大幅度提升。同时，进入新世纪以来，我国医疗废物的处理技术发展科学借鉴了世界发达国家的发展经验。如2013年我国医疗废物处置企业主要采用焚烧技术、高温蒸汽处理技术和化学消毒技术，分别占50%、49%和1%[18]。但是到2018年底的规划内建设项目中，以热解焚烧处置为主的焚烧处理设施约占设施总数的37%，以高温蒸汽处理为主的非焚烧处理设施约占总数的63%[19]。随着科技的进步，近年来等离子体等高新技术也开始在医疗废物处理处置中得到应用[20]。

关于我国医疗废物处理技术的应用及发展，已有许多研究给出了一些科学建议，如在选择处理技术时需要重点考虑该技术的适用性、可靠性、投资和运行成本、处理效率及能力、操作简便性、是否导致二次污染等。另外，还要通过产教融合进一步开展全方位、全产业链的科技创新，构建符合我国新时代医疗废物处理需求的成套技术及体系[16]。尤其是流行病暴发期间通常导致医疗废物的井喷式增长，而对它们的及时有效无害化处置是关键环节。因此，我们还需要重点关注应急状态下医疗废物的无害化处置技术。流行病暴发期间，医疗废物可以采用高温蒸汽消毒、微波消毒、化学消毒等非焚烧方式处置，但根据实际情况来看，焚烧法在医疗废物应急处置方面占主导地位。另外，应急情况下医疗废物的处置，可以采用集中式处置方法，也可以采用分散式包括移动式处置方法。采用高温焚烧技术的固体废物处置设施，如危险废物焚烧设施（焚烧温度高于1100℃）、生活垃圾焚烧设施（焚烧温度高于850℃）、工业炉窑（炉窑温度高于850℃）等相关系统经过硬件改造和工艺调整后可以应用于流行病暴发期间医疗废物的处置。

除了集中式处理外，分散式处理包括可移动式焚烧装置也作为应急处置的重要手段。可移动式应急焚烧处理设备，如焚烧方舱和可移动式焚烧车，应具备机动性强、安装快速、操作简单、自动化高、效率高、等焚烧后减量化和无害化、适应性强等优势，在特殊期间可以尽快投入运营发挥作用。可移动式应急焚烧系统也应该包括进料装置、炉体、烟气净化装置、控制系统、报警系统及应急处理系统等，且需满足《医疗废物焚烧炉技术要求》和《危险废物焚烧污染控制标准》等国家标准要求。非焚烧方式，如高温蒸汽消毒、微波消毒等处置技术，也可以应用于危险医疗废物的应急处置。其中，与可移动式应急焚烧处理设备类似，可移动式高温蒸汽消毒处理设备和可移动式微波消毒处理设备，具有占地面积小、机动性强、效率高、适应性强等优点，在特殊期间医疗废物的应急处置方面也发挥着重要作用。但相较于焚烧方式，非焚烧方式的分类收集要求更为严格。