Обеззараживание и переработка медицинских отходов

Содержание

 

Введение

1. Обеззараживание  и переработка медицинских отходов

2. Новая  технология уничтожения медицинских  отходов

3. Термическое  обезвреживание медицинских отходов  в Москве

3.1 Классификация  медицинских отходов по эпидемиологической  и токсической опасности

3.2 Установки  для обезвреживания медицинских  отходов

Заключение

Литература

 
Введение

 

Переработка медицинских  отходов в настоящее время  приобретает особую значимость во всем мире. Увеличивается номенклатура применяемых  препаратов, объемы и степень опасности  отходов, образующихся в результате деятельности медицинских учреждений. В связи с этим возрастает опасность  эпидемий. Эта проблема, носящая  многоплановый характер, претерпела за последние полвека качественные изменения, в которых можно выделить три основных этапа.

На первом этапе, продолжавшемся до середины 60-х годов, медицинские  отходы, по сути, имели одинаковый статус с твердыми бытовыми отходами (ТБО). Однако проведенные уже тогда  исследования, показали, что средний  состав «больничного мусора» существенно  отличается от «бытового мусора»  и содержит во много раз большее  количество микроорганизмов. В среднем  в больницах накапливалось 1 - 5 кг твердых отходов в день на человека, доля инфицированных отходов в которых  составляла 5 - 25% (в зависимости от типа больниц). Было выяснено, что возбудители  целого ряда вирусных инфекций, туберкулеза, сибирской язвы могут сохраняться  в жизнеспособном состоянии в  течение недель и даже месяцев. Полученные в то время данные показали специфический  характер медицинских отходов и  инициировали переход к новому этапу  их ликвидации.

Второй этап, продолжавшийся до середины 90-х годов, - характеризуется  постепенным совершенствованием методов  уничтожения медицинских отходов  с одновременным осложнением  общей ситуации. В инфекционных больницах  для борьбы с угрозой возникновения  эпидемических заболеваний начинается строительство печей для сжигания отходов, получивших широкое распространение  на Западе. На этом этапе медицинские  отходы по составу делились на три  категории.

К первой категории относились отходы, не представляющие непосредственной угрозы персоналу: остатки пищи, постельные принадлежности, средства индивидуального  пользования больных, остатки гипса, аэрозольные препараты. Они требовали  выполнения мер предосторожности при  сборе и транспортировке и  обезвреживались вместе с ТБО.

Ко второй категории относились опасные отходы инфекционных, хирургических  отделений, отделений по переливанию  крови и патологоанатомических. Эти отходы после дезинфекции  размещаются в герметичных одноразовых  емкостях с соответствующей маркировкой  и сжигаются.

К третьей категории относились отходы, представляющие токсикологическую  опасность. Она связана с наличием в них таких составляющих, как  радиоизотопы, ртуть, содержащихся в  составе соединений тяжелых металлов, а также хлора. Они обычно обезвреживались  специальными методами или пересылались на спецпредприятия.

 

1. Обеззараживание  и переработка медицинских отходов

 

Стоимость обезвреживания медицинских  отходов в несколько раз превышала  стоимость переработки ТБО и  составляла за рубежом от 500 до 1500 долл. США за тонну. В мировой практике для их уничтожения наиболее широко использовались термические методы (огневой метод, пиролиз, плазменный метод, переработка, в шлаковой ванне), автоклавирование, химико-механическая обработка, СВЧ-облучение, гамма-облучение, воздействие электронными пучками, химическая фиксация (бетонирование, остекловывание). Ряд методов находится в стадии экспериментальных ис следований: облучение  ультрафиолетовыми лучами, лазерное облучение, воздействие ударными импульсами (разряд, ультразвук, взрыв), обработка  низкотемпературной плазмой, озонирование отходов либо обработка кислородом в возбужденном метастабильном состоянии [1 - 3].

Принципиальным моментом в обезвреживании медицинских отходов  являлось создание единой комплексной  системы, которая включала всю совокупность действий по сбору, упаковке, транспортировке  и переработке отходов. Ряд фирм на Западе обслуживал всю цепочку.

В России вопросам сбора  и удаления медицинских отходов  уделялось недостаточное внимание, и их организация относительно мало отличалась от организации сбора  ТБО. Потери при сборе и транспортировке, антисанитарное состояние мусоровозов, открытое хранение отходов, складирование  их на полигонах захоронения ТБО (и часто на несанкционированных  свалках) создавало реальную угрозу здоровью населения.

МосводоканалНИИпроект провел исследование и разработал комплексную  программу удаления и переработки  медицинских отходов на базе госпиталя  им.Н. Н. Бурденко [1.3]. Был проведен сравнительный  анализ существующих технологий и установок, обезвреживающих медицинские отходы, а также методов пыле- и газоочистки, обеспечивающих экологическую чистоту  их работы. Исследованы нормы накопления, морфологический состав, физико-химические (в частности, элементный состав органической части) и теплотехнические (теплота  сгорания, выход летучих продуктов, зольность) характеристики отходов, накапливаемых в госпитале им. Н.Н. Бурденко. Были проведены исследования морфологического состава отходов [1].

Значительное внимание было уделено системам сбора, упаковки и  транспортировки медицинских отходов [4]. Даны характеристики существующей системы, сравнительная оценка различных  имеющихся систем и сформулированы общие требования к таким системам. Были разработаны условия Международного конкурса по выбору комплекса для  уничтожения медицинских отходов.

Полученные данные позволяют  заложить основу для разработки концепции  централизованной и децентрализованной систем обезвреживания медицинских  отходов и выбора медицинских  учреждений для первоочередного  оборудования современными технологиями [1.3]. Ив России, и за рубежом имеется  достаточно высокий потенциал научно-технических  и коммерческих разработок в области  обезвреживания опасных медицинских  отходов.

В настоящее время можно  говорить о переходе к новому, третьему этапу, обусловленному антропогенными изменениями окружающей среды. Происходят радикальные изменения в мире микроорганизмов и в их взаимодействиях  с техногенной средой, созданной  человеком [5, 6]. Возникает целый комплекс проблем, связанных с инфекционными  заболеваниями. Помимо обычных инфекционных болезней появляются болезни, вызванные  потенциально патогенными микроорганизмами. В медицинских стационарах потенциально патогенные бактерии и грибы заражают аппаратуру, перевязочные средства, лекарственные  препараты, предметы ухода за больными, систему общественного питания, т.е. практически все объекты окружающей среды медицинских учреждений. Создаются  благоприятные условия для повсеместного  распространения и высокой концентрации микроорганизмов.

Важным фактором является селективное изменение свойств  микробов и вирусов. Наиболее ярко такие  селективные процессы выражены у  госпитальных штаммов бактерий, характеризующихся  резистентностью к антибиотикам. Механизм изменения, основанный на селективном  давлении факторов окружающей среды, оказывается  гораздо более эффективным, чем  обычные мутационные процессы.

Для потенциально патогенных организмов техногенные места обитания часто оказываются даже более  подходящими, чем природные. По ряду экологических факторов они благоприятны для обитания многих возбудителей в  высоких и устойчивых концентрациях. Из достаточно безобидных в природных  очагах потенциально патогенных бактерий могут формироваться высоковирулентные. Формирование эпидемических вариантов  возбудителей обусловлено факторами  техногенной среды, а также циркуляцией  среди людей (внутрибольничная инфекция).

 

2. Новая технология  уничтожения медицинских отходов

 

Особенно опасны инфицированные медицинские отходы, которые, попадая  на общие свалки, представляют потенциальную  угрозу населению, особенно детям.

Из пяти классов отходов  А, Б, В, Г, Д наиболее опасны отходы класса Б (опасные) и В (чрезвычайно опасные).

Отходы класса Д также  чрезвычайно опасны, но это радиоактивные  вещества, которые уничтожить невозможно и их обезвреживание осуществляется по методикам, используемым в атомной  промышленности.

В связи с этим разработан проект, который может быть положен  в основу создания мини-заводов для  уничтожения указанных медицинских  отходов на месте, где они образуются, т.е. на территории крупных больниц  и клиник.

Это самый надежный способ предотвращения распространения внутрибольничных инфекций.

Что представляют собой медицинские  отходы?

Это огромное количество разнообразных  веществ и предметов: системы  переливания крови, остатки пищи, бинты, шприцы с иглами, капельницы, лекарства с просроченным сроком хранения, резиновые шланги и перчатки, картон, газеты, журналы, писчая и туалетная  бумага, тубы от лосьонов и паст, медицинские  тампоны, изношенные халаты, фартуки, чепчики  и др.

Все это составляет так  называемую пирамиду мусора.

Калорийность отходов  такой пирамиды - около 1000 ккал/кг при  влажности до 30%. При такой влажности  и калорийности еще возможно автономное горение. В большинстве случаев  эти отходы бывают инфицированными  и единственным экономически выгодным способом их уничтожения является высокотемпературное  сжигание.

Именно такой способ уничтожения  опасных медицинских отходов  рекомендуют Всемирная организация  здравоохранения и Российские санитарные правила.

Химическая обработка  также дает неплохие результаты, однако при этом возникает проблема утилизации новых химических продуктов. Кстати, сегодня практически везде инфицированные медицинские отходы перед отправкой  на свалку или мусоросжигательный завод  замачивают в дезинфекционном растворе. Но это не решает проблему, так как  патогенная флора уже привыкла к  фурацилину и хлорамину и выживает при температуре до 500 °С, а микроб ботулизма выдерживает нагрев до 600 °С.

В связи с этим инфицированные отходы необходимо сжигать при очень  высоких температурах, а не плавить  в шлаковых расплавах, как это  делается на современных мусоросжигательных заводах. Переработка (утилизация) инфицированных медицинских отходов также весьма опасна и в последнее время  не применяется. Что касается дорогостоящего медицинского инструмента, то применяемая  ныне практика их обеззараживания в  автоклавах при высоких температурах и давлениях полностью себя оправдывает.

Таким образом, в стратегическом плане инфицированные медицинские  отходы необходимо уничтожать непосредственно  в зоне крупной больницы или клиники  с помощью специальных мусоросжигательных мини-заводов.

Производительность мини-завода будет в основном зависеть от числа  койко-мест медицинского учреждения. Общепринято  считать, что крупным является медицинское  учреждение, где число койко-мест в среднем около 1000. С учетом того, что в среднем на одно койко-место  приходится около 2,5 кг/сут медицинских  отходов, производительность мини-завода должна быть около 100 кг/ч медицинских  отходов, т.е. такая, которая принята  в нашем проекте.

Мини-завод такой производительности обеспечит уничтожение отходов  около 900 т/год.

В проекте, разработанном  на основе полученных патентов России 2061345, 2182683, 2184908, 2190157 и 2206831 предусмотрены  следующие мероприятия по устранению имеющихся недостатков современных  мусоросжигательных заводов:

сортировка отходов перед  сжиганием с выделением только алюминиевых  и жестяных банок и стеклянных бутылок, измельчение всех остальных  отходов, включая медицинские шприцы с иглами, на конических валках;

сушка отходов после измельчения  до относительной влажности 12 - 15% с  использованием горячего (до 250 - 300 °С) воздуха из системы охлаждения камеры сгорания (топки);

изготовление топки по ракетному принципу из жаростойкого металла с рекуперацией теплоты (нагретый до 500 °С дутьевой воздух из системы  охлаждения топки поступает в  топку вместе с измельченными  и сухими отходами, что позволяет  увеличить температуру горения  до 2000 °С, при которой практически  все органические и вредные неорганические примеси превращаются в безопасные низшие оксиды);

введение для обеспечения  экологически чистого горения в  состав топки дожигателя, работающего  на практически чистом кислороде, получаемом из воздуха адсорбционным способом (такая технология освоена в России и США, и различные образцы  генераторов кислорода выпускаются  серийно);

удаление диоксинов, осуществляемое как с помощью повышения температуры  в топке до 2000 °С, выдержки отходов  в камере сгорания до 4 с и введения кислородного дожигателя, так и путем  использования горячих групповых  циклонов для выделения из продуктов  горения аэрозолей и пыли с  возвращением их в топку на многократную переработку;

использование природного газа только для розжига топки и  осуществление процесса окисления  отходов в топке только за счет его автономного горения; при  этом минимальная производительность завода должна быть не менее 100 кг/ч.

Мусоросжигательный мини-завод  предлагается для сжигания инфицированных медицинских отходов на территории медицинского учреждения.

В состав мини-завода входят четыре основных агрегата: система  сортировки и подачи отходов 1-6, система  получения кислорода из воздуха  с клапанами и коробками 8, высокотемпературная  камера сгорания 7 и система газоочистки 9 - 12. Эти агрегаты могут быть размещены  в ангаре шириной 4 м, длиной 14 м и  высотой 5 м, площадью 56 м² (рис.1). Они предназначены для уничтожения инфицированных медицинских отходов при температуре около 2000 °С, при которой плавятся даже металлические иглы вместе со шприцами, превращаясь в жидкий металл и шлак.

Сортировка отходов производится сразу за приемным окном После  сортировки на столе 2 отходы с помощью  ковшевого элеватора 3 подаются в  бункер 4 и в валковый измельчитель 5. После измельчения отходы с  помощью шнека 6 поступают в высокотемпературную  камеру сгорания 7.