一种微型医疗废弃物无害化处理装置设计

许明涛，许鹏宇，鲍自敏

（1.湖北工业职业技术学院，湖北 十堰 442000；2.湖北光辉节能科技有限公司，湖北 十堰 442000）

我国2003年非典型肺炎疫情，共波及266个县、市、区，导致349人死亡，全国综合损失2 000多亿元。2004年禽流感疫情席卷美国和亚洲部分国家，中国、日本、越南等国上百万家禽染病死亡，造成63人死亡，超过1.5亿只禽类被扑杀，直接经济损失高达100亿美元。新型冠状病毒形成的社会公共卫生危机，再次给全社会上了一次深刻的卫生健康课，保持健康的生活环境，及时灭杀病毒，从源头切断病毒传播，对维护我们的生命健康和社会的稳定，至关重要。

一、偏远地区、乡村医疗废弃物的主要处置方法

国内外针对医疗垃圾处理进行强制立法，我国已经在全国所有地级市成立了专业的医疗废弃物处理机构，利用密封仓储车到各个医疗机构进行收集、转运、集中焚烧处理。

课题组通过对十堰、黄冈、黄石、襄阳等湖北及邻近省份的乡镇进行调研发现，乡镇卫生室先将医疗废弃物送到乡镇中心医院集中储存，15～18天后才能被指定处理机构转运走。医疗废弃物蕴含大量的病菌微生物，储存期间一定会发生病菌微生物的滋生、繁殖、泄露，给储存单位及周边居民带来较大的公共卫生风险。经济欠发达地区、偏远县，乡村医疗废弃物的主要处置方法为集中焚烧方式。焚烧处理效果好、技术要求不高，但是处理装置庞大，建设及运行成本高，有害垃圾需要较长时间收集、转运，焚烧后易造成环境的二次污染。

因此，亟需开发小型具备即时消毒灭菌功能的医疗废弃物处理装备，用于偏远县城、乡镇、矿山、海岛、海洋平台医疗废弃物的及时消杀处理，对维护我们的健康和社会发展非常有必要。

二、处理装置的技术要求

通过调研，需开发日处理量100～1 000 Kg的小、微型医疗废弃物处理技术和设备，解决现有医疗废弃物处理设施投资过大，小城市、乡镇、海岛、海洋平台没有医疗废弃物处理设施，医疗废弃物暂存、转运周期长，病毒微生物存在滋生、繁殖、逃逸、污染环境的问题，符合国家医疗废弃物处理要求的新处理技术，替代焚烧处理方法，解决医疗废弃物焚烧过程产生废气污染周边环境的问题，同时降低传统焚烧处理的运营成本。新型医疗废弃物处理技术大量应用智能技术，最大限度地减少人工参与医疗废弃物的处理过程，减少与有害废弃物的接触机会，保护操作人员安全。处理后的医疗废弃物通过自动机械设备将废弃物粉碎、密封装袋，并自动堆码到周转架，避免现有医疗废弃物在收集、暂存、转运过程中病菌滋生、逃逸、污染环境的风险。

三、无害化处理装置组成

微型医疗废弃物无害化处理装置外形如图1所示。该处理装置由4 200 V的高压电器仓、能容纳715 L的有害垃圾处理仓、运行智能控制柜、配电柜、低压电器仓、200 L无害化垃圾周转车等组成。微型医疗废弃物无害化处理装置构成见图2。

图1 微型医疗废弃物无害化处理装置外形图

图2 微型医疗废弃物无害化处理装置构成图

四、无害化处理装置消毒原理及步骤

首先开启承压密封盖18，将待处理垃圾或医疗废弃物投入处理仓2内，倒入的待处理垃圾或医疗废弃物不得高于处理仓上沿标记位置，消毒人员将医疗废弃物周转箱放入提升机，提升机上的传感器探测到周转箱后，延迟5 min后，自动提升到处理仓并翻转将医疗废弃物送入粉碎仓，延迟1 min后，密封盖自动关闭。电子称重装置对废弃物重量进行称重，控制系统根据废弃物重量控制隔膜泵运行时间，由喷嘴雾化喷射一定数量的配方消毒剂。控制柜向粉碎机发出指令，将医疗废弃物进行破碎，并使消毒剂与废弃物充分混合。微波磁控管启动运行，对粉碎仓内医疗废弃物进行微波照射，微波频率为2 450 Mhz±50 Mhz，消毒水迅速汽化成低压蒸汽，粉碎仓内建立微波磁场，微生物和病菌DNA、RNA链键被破坏而被消杀。磁控管每组1只，共安装4～10组。温度传感器对处理仓内温度进行监测，温度逐渐升高并维持105℃以上。压力传感器对处理仓内压力进行监测，压力逐渐升高并维持0.9 MPa以上。灭菌时长根据废弃物重量和病菌残留物检测即时计算，通常为30～90 min。灭菌无害化处理结束后，出料翻板打开，旋转刀具低速运行，将全部废弃物推出并自动装袋密封。废弃物全部推出完成后，翻板重新关闭，雾化喷嘴重新对处理仓喷药，磁控管重新启动加热升温，设备处理仓进行自洁。自洁结束后，密封盖自动重新开启，可进行后续废弃物处理。处理后的废弃物可作为一般生活垃圾处理。

五、结论

采用本装置进行医疗废弃物处理，不产生新的废气、废水污染，更环保。新技术处理医疗废弃物效率高，设备紧凑，占地面积小，投资门槛低，能满足贫困地区、小城镇用少量资金建设医疗废弃物处理设施的需求。采用电能作为能源，医疗废弃物处理过程自动化，操作便捷，操作员无需专业技术培训。灭菌消杀效果达100%，将高危的医疗废弃物转化为无害垃圾，避免医疗废弃物暂存、转运过程二次病毒传染、逃逸的风险。能耗更低，部分负载运行成本低。以每批次处理700 L医疗废弃物为例，仅需耗电20千瓦·时，解决了焚烧处理方式经济性运行与及时处理的矛盾。但因全程消杀过程自动化、无人化，要求机电控制部分维护、维修人员技术水平较高；另外，整体装置外形尺寸、重量仍然偏大，对边远山区、海岛等搬运不便。随着本处理装置的使用及推广，维护、维修人员可以按地区进行培训或供方提供技术支持；对微处理装置进行模块化设计改进，便于拆卸安装，有利于边远山区、海岛等搬运使用。