医疗废物高温蒸汽灭菌处理技术应用实例研究

钟超

（深圳玉衡环境科技有限公司，广东 深圳 518000）

1 引言

医疗废物是指医疗机构在治疗、保健、预防及其他活动中产生的具有毒害性、感染性或其他危害性的废弃物，包括被病人血液、体液、排泄物污染的物品，手术及其他诊疗过程中产生的废弃的人体组织、器官，医用针头、缝合针，医学影像室、实验室废弃的化学试剂，废弃的一般性药品等［1-2］。《国家危险废物名录（2021 年版）》也将医疗废弃物列为HW01 号危险废物［3］。医疗废物一定程度地含有病毒、细菌等有害物质，如处理不当极易造成疾病的传播，影响人类的身体健康。为此，医疗废弃物应按有关法律法规规定，进行彻底的消毒、规范的收集、密闭的运输和集中处理［4-5］。目前医疗废弃物的处理方式有高温蒸汽灭菌、焚烧处理、化学消毒、微波消毒等，焚烧处理工艺通常适用于日处理规模较大的情况，而对于小规模医疗废物处理，高温蒸汽灭菌技术最为常用。

近年来，各地的医疗废物集中处置设施建设提速，多个医疗废物集中处置项目落地运行，但工程应用实例较少。本文基于某市医疗废物收集及医疗废物高温蒸汽灭菌处理应用实例进行了研究。

2 高温蒸汽灭菌工艺处理对象

根据《医疗废物管理条例》，医疗废物分为感染性废物、损伤性废物、病理性废物、药物性废物和化学性废物五大类［6］。

本项目采用高温蒸汽灭菌方式，可以处理感染性废物和损伤性废物。其他类型废弃物，如手术时产生的人体组织、器官及死胎等病理性废物应送火葬场处理［7］；其他药物性废物和化学性废物不能进入本项目医疗废物集中处置中心处置，应依照有关法律、法规另行处理。

3 医疗废物处理工艺流程

本项目医疗废弃物采取高温蒸汽灭菌方式无害化处理，技术要求符合《医疗废弃物集中处置技术规范（试行）》、HJ/T 276—2006《医疗废物高温蒸汽集中处理工程技术规范》［7］。工艺流程见图1。

图1 工艺流程

进料：医疗废物装载于周转箱中，运送至处理厂，通过上料机将承载医疗废物的周转箱倒入灭菌车中，灭菌车通过自动轨道输送到灭菌器内。

灭菌处理：在电脑控制系统中设定灭菌程序，下达灭菌指令，开始灭菌。经过脉动—升温—灭菌（灭菌温度＞134 ℃，灭菌时间＞45 min）—排汽干燥—结束的工作程序，在对废物灭菌处理的同时，过程中产生的废气废水也同步进行无害化处理。

出料：灭菌处理完成后，将灭菌车输送到卸料机。本项目采用先灭菌后破碎处理流程，灭菌后的医疗废弃物进入破碎机进行破碎处理。

破碎毁形：破碎处理的目的是将灭菌后的医疗废弃物进行毁形处理。

焚烧处理：破碎的废弃物全量送往垃圾焚烧厂焚烧处理。

4 运行参数和过程分析

运行温度、压力变化见图2。

图2 运行温度、压力变化

运行参数：按照规范要求，设定脉动真空次数3次、灭菌温度134 ℃、灭菌时间45 min、灭菌压力220 kPa。

灭菌过程包括脉动—升温—灭菌（灭菌温度＞134 ℃，灭菌时间＞45 min）—排汽干燥—结束环节。结合图2 运行温度、压力变化对程序运行过程进行分析说明。

脉动：t1＝0～20 min 期间，进行了3 次脉动真空。该阶段对灭菌器内室进行反复几次抽真空和充蒸汽的操作，程序才转至升温阶段。经过该阶段，内室的冷空气排出，确保内室无死点，保证灭菌合格。

升温：t2＝21～30 min 期间，温度升值设定值134 ℃。该阶段蒸汽经过灭菌器夹层进入灭菌器的内室，蒸汽可以对医疗废弃物进行加热，此时内室的疏水阀处于间歇性开启状态，因此冷凝的蒸汽转化为液相排除系统。直到温度达到设定的数值后，转为灭菌程序。

灭菌：t3＝31～75 min 期间，温度和压力持续稳定在134 ℃，220 kPa 设定值。灭菌计时到后，程序转排汽阶段。

排汽和干燥：t4＝76～82 min 期间，开始排汽和干燥阶段。该阶段打开排汽阀，内室的压力大于外室，蒸汽在压差推动下离开系统，并且通过换热器转化成冷凝水排出。少量的蒸汽未冷凝，进入喷淋塔进行处理。内室压力降低到设定数值后，开始抽真空并加热干燥，保持温度和压力起到烘干作用。干燥后，内室压力逐渐恢复至常压。

结束：设备提示音响起，可以将灭菌车移出灭菌器。

根据运行流程环节，灭菌反应器运行时间除了灭菌恒温恒压45 min 外，还需考虑脉动时间、升温时间、排汽和干燥时间。总运行时间为：

运行过程中，脉动时间、升温时间、排汽干燥时间根据实际气候与设备状况有所变化，通常总运行时间为75～90 min。

5 灭菌效果检测与方法

5.1 化学检测法

本项目为先蒸汽处理后破碎的工艺，因此按照《医疗废弃物集中处置技术规范（试行）》，每批医疗废物处理都应采用化学检测方法进行检测，本项目选用化学指示卡检测方法。

5.2 生物检测法

生物检测所用的生物指示剂选择耐热的嗜热性脂肪杆菌芽孢，检测方法参照国家关于高温蒸汽处理效果检测的测试标准中的有关规定执行［7］。采用嗜热性脂肪杆菌芽孢菌片置于灭菌器适宜位置，经过一个灭菌周期后，在无菌条件下，取出标准试验包，投入溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨水培养基中，在56 ℃温度条件下培养48 h，若培养基不变色判断为灭菌合格，若颜色从紫色变成黄色，判断为灭菌不合格［8］。

5.3 试样点位布置

进行处理效果生物检测时，确保在高温蒸汽处理设备的正常工况条件下进行，同时确保生物指示剂测试包放置于杀菌室内蒸汽处理效果最难保证的空间位置［7］。本项目测试包放置点位共5 个，其中2个放置于下部对角线位置，1 个放置于中部放置，2个放置于上部对角线两端。

6 灭菌效果分析

6.1 正常运行时灭菌效果分析

本项目按照运行条件灭菌45 min 后，经化学检测法测定所有试样颜色从绿色变为黑色，说明达到灭菌效果。生物检测法测定的所有试样在56 ℃恒温培养48 h 后颜色仍然为紫色，试验结果判断为阴性，达到灭菌效果。

6.2 灭菌时间探讨与分析

本项目运行条件设定灭菌时间为45 min，但为探索灭菌效果变化的临界时间区间，以灭菌时间为变量进行了空载模拟试验，试验增设灭菌时间为30，15，5 min 的生物检测法试样，其他运行参数同常规运行条件。

试验结果表明，45，30，15 min 试样皆判断为灭菌效果合格，但5 min 后部分试样在56 ℃恒温培养48 h 后颜色从紫色变为黄色，证明灭菌效果不彻底。可以初步判断灭菌时间与灭菌效果临界区间为5～15 min，因此本项目医疗废弃物处理过程中采用45 min 的灭菌时间具有较好的灭菌效果，达到医疗废弃物处理的灭菌要求，处理效果保障性高。

7 结论

（1）高温蒸汽灭菌处理方式主要可以处理感染性和损伤性2 类医疗废弃物。

（2）高温灭菌处理工艺路线简单，采用先灭菌后破碎的处理工艺可以防止微生物逸散，主要处理工艺为脉动—升温—灭菌—排汽干燥等环节。处理时长75～90 min。

（3）经过134 ℃、220 kPa、45 min 的高温灭菌处理后，测试结果为阴性，达到灭菌效果，处理效果良好。

（4）通过缩短灭菌时间进行空载模拟试验，可以初步判断灭菌时间与灭菌效果临界区间为5～15 min，因此可以判断本项目医疗废弃物处理过程中采用45 min 的灭菌时间具有较好的灭菌效果，达到医疗废弃物处理的灭菌要求，处理效果保障性高。