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2019年底,新型冠状病毒肺炎(以下简称"新冠肺炎")疫情暴发。截至2020年11月20日24时,我国31个省(自治区、直辖市)和新疆生产建设兵团报告确诊病例308例(其中重症病例1例),累计治愈出院病例81 472例,累计死亡病例4 634例,累计报告确诊病例86 414例[1]。回顾将近1年的疫情"阻击战",医院的医疗废弃物的有效管理是疫情控制鲜为人知却十分重要的一环。
《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》[2]指出:经呼吸道飞沫和密切接触传播是新型冠状病毒的主要传播途径;在相对封闭的环境中长时间暴露于高浓度气溶胶情况下存在经气溶胶传播的可能;在多例患者粪便中检测到新型冠状病毒,也存在粪-口传播的可能。
根据新型冠状病毒的传染特性,新冠肺炎患者治疗过程中产生的医疗废弃物及生活垃圾均属于感染性废弃物,具有高度空间污染性、潜伏性及急性病毒传播性,如果处置不当,极易引起病毒的二次传播,严重危害当地环境及人身健康[3-4]。因此,新冠肺炎疫情期间医疗废弃物的安全、稳妥、及时、高效处置,是保障患者、医护人员和社会公众健康安全的重要环节[5]。
现结合上海市公共卫生临床中心新冠肺炎患者救治实践,介绍新型冠状病毒相关医疗废弃物的"全流程"管控、"零"外运及无害化处置方法。
1 医疗废弃物"闭环式"处理系统上海市公共卫生临床中心(以下简称"公卫中心")属于三级甲等传染病专科医院,是上海市新冠肺炎定点收治医疗机构。疫情期间,全院超过500张床位用于新冠肺炎患者的治疗。常规每天产生医疗废弃物约2 000 kg。新冠肺炎疫情期间,每天医疗废弃物产量为4 000~5 000 kg。公卫中心建有2套气化式回转窑医疗废弃物无害化焚烧系统(1用1备),单套系统处理能力为每天12 000 kg。公卫中心利用此系统实现医疗废弃物"闭环式"处理,达到医疗废弃物"自产自清"和"即产即清"。
医疗废弃物的"闭环式"处理是指将诊断、治疗、护理、免疫等过程中产生的医疗废弃物按照感染性废弃物、病理性废弃物、损伤性废弃物、药物性废弃物和化学性废弃物分类[6-7]后,通过收集、转运等手段输送至医院内无害化处理设备进行焚烧处理,最终污染物达标排放。该系统省去了医疗废弃物外运工序,避免了外运过程中的二次污染风险,同时有利于医疗废弃物的及时处理,达到"即产即清"的效果[8]。
医疗废弃物的"闭环式"处理系统主要包括医疗废弃物的收、储、运流程和无害化处理流程两部分。新冠肺炎疫情期间医疗废弃物"闭环式"处理流程如图 1所示。
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图 1 新型冠状病毒肺炎疫情期间医疗废弃物"闭环式"处理流程 |
各临床科室产生的医疗废弃物由保洁人员进行收集、分类,放置在带有双层黄色垃圾袋的周转箱内,损伤性废弃物放至利器盒内。黄色垃圾袋、利器盒装量达3/4时予以封口,放入黄色医用废弃物转运箱中,集中回收处置。医疗废弃物转运箱应防渗、防漏,遇损坏时及时更新。新冠肺炎相关医疗废弃物周转箱加贴红色"XG"标志,以示区分。
1.1.2 转运医疗废弃物收集人员专车、专人、定时、定线用密封容器进行收集、运送,不污染环境,中途不应无故停留和离开医疗废弃物。运送车辆应配备应急处理所需的废弃物收集工具、消毒器具和用品、警戒线等,以便针对转运过程中医疗废弃物渗漏、遗撒等情况及时进行消毒处理。
保洁员在移交医疗废弃物前,应检查包装或容器的标记、标签及封口是否符合要求,是否存在包装袋破损、渗漏等情况,不符合要求的医疗废弃物不得交接。医疗废弃物收集人员和保洁员需做好防护措施,当面交接医疗废弃物,对医疗废弃物进行称重、记录,并填写"医疗废弃物交接单"。
医疗废弃物的转运次数为每天2次,各区域按照不同时间段进行收集、交接,在特殊情况下可增加转运次数。医疗废弃物收集人员以污染等级由低至高的顺序进行回收,应急病区作为每批次最后的收集点,收取后立即返回焚烧炉,返程不得无故停留。
1.1.3 消毒使用后的周转箱、转运箱需在2 000 mg/L含氯消毒液中浸泡30 min,用清水冲洗,晾干备用。医疗废弃物转运操作区、暂存处每天2次使用2 000 mg/L的含氯消毒液喷洒消毒30 min后用清水冲洗地面,自然晾干。每次使用医疗废弃物转运车辆、运输工具后,使用75%(质量分数)乙醇喷洒,封闭0.5 h后晾干备用,定点停放。
1.2 医疗废弃物无害化处置技术新冠肺炎疫情期间,医疗废弃物的种类、数量及成分都发生了较大的变化。其中一次性防护服、口罩明显增多,同时新冠肺炎诊区的破损床单与被褥、一次性餐盒等均属于感染性废弃物,使得医疗废弃物的密度明显减低,医疗废弃物的成分、热值波动越大,处理难度也越大。
气化式回转窑无害化焚烧系统采用分级气化燃烧技术,实现医疗废弃物在窑内沿移动方向依次进行干燥、热解气化及燃烧反应,同时根据炉内温度、尾部污染物排放及氧含量情况自动调节回转窑转速、燃烧器负荷及医疗废弃物气化、燃烧空气的配比等参数,实现医疗废弃物的安全、稳定、无害化处理。
1.2.1 医疗废弃物焚烧流程气化式回转窑无害化焚烧系统主要由进料系统、气化式回转窑、二燃室、换热系统、急冷塔、干法脱酸、活性炭吸附、旋风除尘器、布袋除尘器、湿法脱酸等系统组成。具体焚烧流程:
(1) 医疗废弃物转运箱由冷冻储藏间运送至炉前(新冠肺炎相关医疗废弃物由专车送至后直接安排焚烧),通过人工智能机器人将其搬运至输送皮带机上,打开盖子并输送至料仓前,炉前倾倒人工智能机器人将箱装的医疗废弃物倒入提升机料仓内,同时把空箱放在输运机上运至清洗间。
(2) 提升机将箱装医疗废弃物提升至料斗,料斗设置两级密封装置,进行交替式开关动作,便于密封。
(3) 医疗废弃物在回转窑内发生干燥、热解气化、燃烧反应,燃烧后产生的烟气进入二燃室经高温(850~1 000 ℃)燃烧,使二
(4) 二燃室出来的高温烟气经换热处理后降温至650 ℃左右,再通过喷水急冷,烟气温度在1 s内从650 ℃降到200 ℃。
(5) 降温后的烟气依次通过旋风除尘、干法脱酸、活性炭吸附、布袋除尘、湿法脱酸等步骤处理,达标后经烟囱排放到大气中。燃烧后产生的炉渣经回转窑排至炉排上进一步燃烧,满足灰渣热灼减率低于3%。经炉排燃尽处理的灰渣由连续出渣机定期排出,布袋除尘器收集的飞灰由螺旋输送机及星形卸灰阀排出,灰渣经过固化处理后统一送至危险废弃物填埋场填埋。
1.2.2 技术亮点和创新气化式回转窑无害化焚烧系统采取"无接触式"进料和分级气化燃烧的方式,结合烟气多级净化处理系统,实现了医疗废弃物的安全、稳妥、及时、高效处理。具体技术特点:
(1) 减少接触。"无接触式"进料系统,采用人工智能机器人进行医疗废弃物的开盖、提升、输送、倾倒等动作,操作人员与医疗废弃物"零"接触,保障操作人员的安全。
(2) 原料适应性强。控制回转窑内空气供给量,使得物料于窑内主要发生干燥、挥发、析出及部分氧化反应,医疗废弃物大部分转化为气相产物,满足非均质医疗废弃物的均质化过程。同时,回转窑内反应强度相对较为温和,有利于缓解医疗废弃物原料的波动对炉膛负荷的影响。此外,燃烧器负荷和窑体转速的及时、合理调控,进一步提高了回转窑对医疗废弃物成分、热值等波动的适应能力。
(3) 绿色环保。气化式回转窑内主要发生低温气化反应,窑内处于还原性环境,有效减少了二

(4) 节能高效。分级气化、分相燃烧,实现了医疗废弃物由多相燃烧方式向均相燃烧方式的转变,同时分级燃烧的方式满足了空气、燃气的充分混合,降低了过量空气系数,有效节能。此外,回转窑采用全绝热式设计,进一步降低了燃气的消耗。
(5) 安全稳定。回转窑内温度处于较低水平,气化固相产物在窑体末端排出,进入往复炉排进一步充分燃烧,实现气化固相产物高温燃烧段向往复炉排的转移,避免回转窑尾部温度过高导致玻璃熔融情况的发生,保证系统的连续稳定运行。
2 医疗废弃物"闭环式"管理实践 2.1 职责划分医疗废弃物的"闭环式"处置过程中的职责划分为:①保洁人员,负责医疗废弃物收集、包装、称重、交接等;②收集人员,按照规定的时间、路线收集转运医疗废弃物,并按规定交接,同时负责医疗废弃物泄漏等的应急处置;③处置人员,负责医疗废弃物按计划进行无害化处置;④管理人员,负责医疗废弃物的收集、暂存、处置等过程的监督管控,并对相关交接、转运等资料进行存档备案。
2.2 收集时间及路线公卫中心医疗废弃物的收集主要针对住院部(A1-A4病区、B1-B4病区)、科研楼、药剂楼、动物楼、供应楼、门诊楼,由于门诊楼人员密集、医疗废弃物产量较大,每天进行2次收集,具体收集时间和收集路线如图 2所示。新冠肺炎疫情期间,由于感染性废弃物激增,其收集、转运频次随之增加,由每天1次增加为每天2次或2次以上。
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图 2 医疗废弃物收集路线 |
新冠肺炎疫情期间,针对医疗废弃物的种类及数量激增情况,气化式回转窑无害化焚烧系统既保证了医疗废弃物的无害化处置,又实现了污染物的达标排放,运行过程中的温度及污染物排放情况如图 3所示。设备一般为8:00启炉,约10:00开始投料。运行过程中,保证了二燃室出口温度大于850 ℃,颗粒物质量浓度小于10 mg/m3,氮氧化物质量浓度小于160 mg/m3,二氧化硫质量浓度小于10 mg/m3,一氧化碳质量浓度小于20 mg/m3,均符合且优于污染物的排放标准。
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图 3 气化式回转窑无害化焚烧系统运行过程中温度及污染物排放参数 |
选取公卫中心2020年3月医疗废物处置数据进行效益评估:共收集损伤性废弃物1 529 kg,感染性废弃物112 983 kg(包含新冠肺炎相关废弃物89 761 kg),合计医疗废弃物产量为114 512 kg。
3.1 经济效益医疗废弃物"闭环式"管理的直接运营成本见表 1。气化式回转窑无害化焚烧系统单位处置成本为2 620.62元,包括直接运营成本881.46元/1 000 kg、间接成本166.67元/1 000 kg、折旧成本1 572.49元/1 000 kg(运行期限12年,残值率5%),略低于上海固体废物处置有限公司的医疗废物单位处理费用2 800元/1 000 kg,单位处置成本节省179.38元/1 000 kg,2020年3月份合计节省处置成本20 541.16元。
| 表 1 医疗废弃物"闭环式"管理直接运营成本估算(处置能力:500 kg/h) |
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医疗废弃物"闭环式"管理的最大优势在于:大大增强了定点医院应对突发传染病疫情的能力,确保新冠肺炎疫情期间医疗系统的安全、连续、稳定运行;既可满足医疗废弃物的"自产自清"和"即产即清",又避免了转运过程中病毒二次传播的风险;实现了医疗废弃物的全流程可追溯性,保障了医护人员、患者及广大人民群众的健康安全。
4 讨论新型冠状病毒的特点决定了它不仅对医疗救治是新的挑战,也是对相关医疗废弃物管理的一次严峻考验。公卫中心探索实践医疗废弃物"闭环式"处理模式,实现了感染性废弃物的"零"外运,做到了医疗废弃物"自产自清"和"即产即清",既消除了感染性废弃物外运造成二次污染的可能,也降低了医院感染的风险,有效杜绝新型冠状病毒的传播。同时,采用气化式回转窑无害化处理技术,可以满足在医疗废弃物性质、成分及热值波动较大的情况下,实现医疗废弃物的无害化、减量化处理以及污染物的达标排放。医疗废弃物"闭环式"管理是应对突发传染病疫情,实现医疗废弃物安全、稳妥、及时、高效处置的有效手段。
随着疫情期间患者数量的增加,医疗废弃物种类及数量激增,与之对应的管理方面也显现了一定的不足,如医疗废弃物分类处置不够细化、相关人员的分类收集意识不足等,需进一步完善。
现阶段,按照医疗废弃物的分类划分,除部分药物性废弃物、化学性废弃物需委托专业机构处置外,其余医疗废弃物均入炉进行焚烧处置。损伤性废弃物以刀片、缝合针、玻璃药剂瓶等金属、无机物为主,全部入炉焚烧能耗较大。金属、无机医疗废弃物可采用焚烧系统副产的蒸汽进行灭菌无害化处置,其他医疗废弃物入炉焚烧处置,既能有效降低能耗,还可从源头上减少玻璃熔融黏结而导致的停炉风险,同时还能对金属、玻璃等制品进行合理的回收利用。
对相关人员如医护人员,医疗废弃物收集、转运人员,尤其对患者及其家属等加强医疗废弃物分类收集的宣教工作。对新入职医护人员和医疗废弃物收集、转运人员开展医疗废弃物处置培训,明确责任划分。对于可能产生医疗废弃物的区域如抽血室、检验室等,应张贴标语、宣传海报、语音宣传等,避免医疗废弃物外带。
综上所述,通过完善医疗废弃物的分类收集体系,可以实现医疗废弃物资源的再循环利用,有效降低能耗。增强医护人员、收储运人员、患者乃至全体社会人员关于医疗废弃物分类收集处置的意识,降低感染风险。同时结合医疗废弃物"闭环式"无害化处置系统,可有效增强突发传染病疫情等公共卫生事件的风险抵御能力,完善我国公共安全体系的建设。
·作者声明本文无实际或潜在的利益冲突
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2021, Vol. 24


