醫療廢物高溫蒸汽滅菌處理技術應用實例研究

鐘超

（深圳玉衡環境科技有限公司，廣東 深圳 518000）

1 引言

醫療廢物是指醫療機構在治療、保健、預防及其他活動中產生的具有毒害性、感染性或其他危害性的廢棄物，包括被病人血液、體液、排泄物污染的物品，手術及其他診療過程中產生的廢棄的人體組織、器官，醫用針頭、縫合針，醫學影像室、實驗室廢棄的化學試劑，廢棄的一般性藥品等［1-2］。《國家危險廢物名錄（2021 年版）》也將醫療廢棄物列為HW01 號危險廢物［3］。醫療廢物一定程度地含有病毒、細菌等有害物質，如處理不當極易造成疾病的傳播，影響人類的身體健康。為此，醫療廢棄物應按有關法律法規規定，進行徹底的消毒、規范的收集、密閉的運輸和集中處理［4-5］。目前醫療廢棄物的處理方式有高溫蒸汽滅菌、焚燒處理、化學消毒、微波消毒等，焚燒處理工藝通常適用于日處理規模較大的情況，而對于小規模醫療廢物處理，高溫蒸汽滅菌技術最為常用。

近年來，各地的醫療廢物集中處置設施建設提速，多個醫療廢物集中處置項目落地運行，但工程應用實例較少。本文基于某市醫療廢物收集及醫療廢物高溫蒸汽滅菌處理應用實例進行了研究。

2 高溫蒸汽滅菌工藝處理對象

根據《醫療廢物管理條例》，醫療廢物分為感染性廢物、損傷性廢物、病理性廢物、藥物性廢物和化學性廢物五大類［6］。

本項目采用高溫蒸汽滅菌方式，可以處理感染性廢物和損傷性廢物。其他類型廢棄物，如手術時產生的人體組織、器官及死胎等病理性廢物應送火葬場處理［7］；其他藥物性廢物和化學性廢物不能進入本項目醫療廢物集中處置中心處置，應依照有關法律、法規另行處理。

3 醫療廢物處理工藝流程

本項目醫療廢棄物采取高溫蒸汽滅菌方式無害化處理，技術要求符合《醫療廢棄物集中處置技術規范（試行）》、HJ/T 276—2006《醫療廢物高溫蒸汽集中處理工程技術規范》［7］。工藝流程見圖1。

圖1 工藝流程

進料：醫療廢物裝載于周轉箱中，運送至處理廠，通過上料機將承載醫療廢物的周轉箱倒入滅菌車中，滅菌車通過自動軌道輸送到滅菌器內。

滅菌處理：在電腦控制系統中設定滅菌程序，下達滅菌指令，開始滅菌。經過脈動—升溫—滅菌（滅菌溫度＞134 ℃，滅菌時間＞45 min）—排汽干燥—結束的工作程序，在對廢物滅菌處理的同時，過程中產生的廢氣廢水也同步進行無害化處理。

出料：滅菌處理完成后，將滅菌車輸送到卸料機。本項目采用先滅菌后破碎處理流程，滅菌后的醫療廢棄物進入破碎機進行破碎處理。

破碎毀形：破碎處理的目的是將滅菌后的醫療廢棄物進行毀形處理。

焚燒處理：破碎的廢棄物全量送往垃圾焚燒廠焚燒處理。

4 運行參數和過程分析

運行溫度、壓力變化見圖2。

圖2 運行溫度、壓力變化

運行參數：按照規范要求，設定脈動真空次數3次、滅菌溫度134 ℃、滅菌時間45 min、滅菌壓力220 kPa。

滅菌過程包括脈動—升溫—滅菌（滅菌溫度＞134 ℃，滅菌時間＞45 min）—排汽干燥—結束環節。結合圖2 運行溫度、壓力變化對程序運行過程進行分析說明。

脈動：t1＝0～20 min 期間，進行了3 次脈動真空。該階段對滅菌器內室進行反復幾次抽真空和充蒸汽的操作，程序才轉至升溫階段。經過該階段，內室的冷空氣排出，確保內室無死點，保證滅菌合格。

升溫：t2＝21～30 min 期間，溫度升值設定值134 ℃。該階段蒸汽經過滅菌器夾層進入滅菌器的內室，蒸汽可以對醫療廢棄物進行加熱，此時內室的疏水閥處于間歇性開啟狀態，因此冷凝的蒸汽轉化為液相排除系統。直到溫度達到設定的數值后，轉為滅菌程序。

滅菌：t3＝31～75 min 期間，溫度和壓力持續穩定在134 ℃，220 kPa 設定值。滅菌計時到后，程序轉排汽階段。

排汽和干燥：t4＝76～82 min 期間，開始排汽和干燥階段。該階段打開排汽閥，內室的壓力大于外室，蒸汽在壓差推動下離開系統，并且通過換熱器轉化成冷凝水排出。少量的蒸汽未冷凝，進入噴淋塔進行處理。內室壓力降低到設定數值后，開始抽真空并加熱干燥，保持溫度和壓力起到烘干作用。干燥后，內室壓力逐漸恢復至常壓。

結束：設備提示音響起，可以將滅菌車移出滅菌器。

根據運行流程環節，滅菌反應器運行時間除了滅菌恒溫恒壓45 min 外，還需考慮脈動時間、升溫時間、排汽和干燥時間。總運行時間為：

運行過程中，脈動時間、升溫時間、排汽干燥時間根據實際氣候與設備狀況有所變化，通常總運行時間為75～90 min。

5 滅菌效果檢測與方法

5.1 化學檢測法

本項目為先蒸汽處理后破碎的工藝，因此按照《醫療廢棄物集中處置技術規范（試行）》，每批醫療廢物處理都應采用化學檢測方法進行檢測，本項目選用化學指示卡檢測方法。

5.2 生物檢測法

生物檢測所用的生物指示劑選擇耐熱的嗜熱性脂肪桿菌芽孢，檢測方法參照國家關于高溫蒸汽處理效果檢測的測試標準中的有關規定執行［7］。采用嗜熱性脂肪桿菌芽孢菌片置于滅菌器適宜位置，經過一個滅菌周期后，在無菌條件下，取出標準試驗包，投入溴甲酚紫葡萄糖蛋白胨水培養基中，在56 ℃溫度條件下培養48 h，若培養基不變色判斷為滅菌合格，若顏色從紫色變成黃色，判斷為滅菌不合格［8］。

5.3 試樣點位布置

進行處理效果生物檢測時，確保在高溫蒸汽處理設備的正常工況條件下進行，同時確保生物指示劑測試包放置于殺菌室內蒸汽處理效果最難保證的空間位置［7］。本項目測試包放置點位共5 個，其中2個放置于下部對角線位置，1 個放置于中部放置，2個放置于上部對角線兩端。

6 滅菌效果分析

6.1 正常運行時滅菌效果分析

本項目按照運行條件滅菌45 min 后，經化學檢測法測定所有試樣顏色從綠色變為黑色，說明達到滅菌效果。生物檢測法測定的所有試樣在56 ℃恒溫培養48 h 后顏色仍然為紫色，試驗結果判斷為陰性，達到滅菌效果。

6.2 滅菌時間探討與分析

本項目運行條件設定滅菌時間為45 min，但為探索滅菌效果變化的臨界時間區間，以滅菌時間為變量進行了空載模擬試驗，試驗增設滅菌時間為30，15，5 min 的生物檢測法試樣，其他運行參數同常規運行條件。

試驗結果表明，45，30，15 min 試樣皆判斷為滅菌效果合格，但5 min 后部分試樣在56 ℃恒溫培養48 h 后顏色從紫色變為黃色，證明滅菌效果不徹底。可以初步判斷滅菌時間與滅菌效果臨界區間為5～15 min，因此本項目醫療廢棄物處理過程中采用45 min 的滅菌時間具有較好的滅菌效果，達到醫療廢棄物處理的滅菌要求，處理效果保障性高。

7 結論

（1）高溫蒸汽滅菌處理方式主要可以處理感染性和損傷性2 類醫療廢棄物。

（2）高溫滅菌處理工藝路線簡單，采用先滅菌后破碎的處理工藝可以防止微生物逸散，主要處理工藝為脈動—升溫—滅菌—排汽干燥等環節。處理時長75～90 min。

（3）經過134 ℃、220 kPa、45 min 的高溫滅菌處理后，測試結果為陰性，達到滅菌效果，處理效果良好。

（4）通過縮短滅菌時間進行空載模擬試驗，可以初步判斷滅菌時間與滅菌效果臨界區間為5～15 min，因此可以判斷本項目醫療廢棄物處理過程中采用45 min 的滅菌時間具有較好的滅菌效果，達到醫療廢棄物處理的滅菌要求，處理效果保障性高。