医疗垃圾的处置装置及处置方法

技术领域

本发明涉及废物再利用领域，特别是涉及一种医疗垃圾的处置技术。

背景技术

据世界卫生组织(WHO)统计，发达国家每张病床每天产生的医疗废物约有0.5kg，而发展中国家每张病床每天可以产生0.5kg～2.5kg医疗废物。美国每年产生的医疗废物总量约为260万吨，而印度每天产生的医疗废物就达到了500吨。在中国，随着人们生活质量和医疗技术的提高，大型外科手术的人次增多，一次性医疗用品的种类和数量迅速增加，中国医疗废物的产生量呈稳步上升趋势。

医疗废物来源广泛，很难准确、严格地统计产生量。前瞻产业研究根据医疗机构的病床数、病床使用率以及单位病床平均每天产生的医疗废物量估算，中国2018年的医疗废物总产量可能会突破206.01万吨，医疗废物市场规模将达到76.9亿元。

医疗废弃物的产生量在大幅提升，进一步加剧处理医疗废弃物的压力。对于大量产生的医疗废物，目前普遍采用的方式(尤其是发展中国家)是小规模焚烧或卫生填埋。然而，世界卫生组织2004年的政策文件和“斯德哥尔摩公约”强调，需要考虑医疗废物焚烧带来的颗粒物、重金属、酸性气体、一氧化碳、病原体、二恶英等风险，以及垃圾填埋可能引起的水源污染问题。事实上，许多工业化国家正在逐步淘汰医疗焚烧炉并探索不产生任何二恶英的技术。美国、爱尔兰、葡萄牙、加拿大和德国等国已完全关闭或暂停医疗废物焚烧炉。

目前，我国沿用的仍然是2003年推行的以集中焚烧为主的单一处置模式。但是，建设一个危废集中处置中心，不但选址困难、资金投入大，而且审批和建设时间长，这让许多致力于危废处置的企业望而却步。所以，期望集中处置产业解决医疗垃圾积压的难题在短时间内显然不现实，在偏远城乡就更不可能了。

可以预见，医疗废物产量每年在迅速增长，如若继续按照传统单一的集中焚烧处置，而不是探索新的更加多元灵活的模式来解决，未来的医废处置行业负荷率只会越来越高，由医疗废物导致的一系列问题也将越来越严重。那么，面对因医疗废物监管不力和处理技术落后带来的环境污染及医废物倒卖等问题，要从根本上解决，只能依赖更加健全严格的新政策和更加方便先进的新技术。例如，在技术层面，国家鼓励采取非焚烧的技术，因此，迫切需要开发更多的替代技术以取代传统的集中焚烧技术。

发明内容

针对上述的缺陷，本发明的目的在于提供一种医疗垃圾的处置装置及处置方法，可以有效取代传统的焚烧技术，对医疗垃圾进行资源化利用。

为了实现上述目的，本发明提供一种医疗垃圾的处置装置，其特点在于，包括：

蒸气灭菌器，其具有密封腔室和冷却夹壁，该密封腔室内容纳有待处理的医疗垃圾；

真空泵，与该密封腔室连通；

蒸气源，与该密封腔室连通并向该密封腔室内注入温度为180～250℃压力为1.5～3MPa的蒸气；

冷却源，与该冷却夹壁连通并向该冷却夹壁内注入冷却液以将该密封腔室内的蒸气冷却形成冷凝液；

污水处理系统，与该密封腔室连通并接收由该密封腔室排出的冷凝液；

过滤器，与该真空泵连通并接收由该真空泵抽取的该密封腔室内的气体。

在本发明的一实施例中，所述的医疗垃圾的处置装置还包括：水泥窑，接收经该蒸气灭菌器处理后的医疗垃圾以及水泥原料。

在本发明的一实施例中，该过滤器包括有过滤机构和吸附机构。

在本发明的一实施例中，该过滤机构为孔径小于或等于0.2微米的滤网，该吸附机构为活性炭吸附机构。

为了实现上述目的，本发明另提供一种医疗垃圾的处置方法，其特点在于，包括：

将待处理的医疗垃圾送入蒸气灭菌器的密封腔室；

通过真空泵对该密封腔室进行抽真空；

通过蒸气源向该密封腔室内注入温度为180～250℃压力为1.5～3MPa的蒸气并维持一预定时间以对该待处理的医疗垃圾进行灭菌处理；

通过冷却源向该蒸气灭菌器的冷却夹壁内注入冷却液，使该密封腔室内的温度下降至第一温度，以及使该密封腔室内的蒸气冷却形成冷凝液；

通过该真空泵抽取该密封腔室内的气体并通过过滤器对该气体进行过滤和吸附；

通过污水处理系统对该密封腔室排出的冷凝液进行无害化处理。

在本发明的另一实施例中，所述的医疗垃圾的处置方法还包括：

将经该蒸气灭菌器处理后的医疗垃圾以及水泥原料送入水泥窑进行制备水泥。

在本发明的另一实施例中，在冷却后还包括：

通过该真空泵反复抽取该密封腔室内的气体和水份直至该密封腔室变干燥。

在本发明的另一实施例中，该第一温度为80℃。

在本发明的另一实施例中，该预定时间为45分钟。

在本发明的另一实施例中，该过滤器是通过孔径小于或等于0.2微米的滤网对该气体进行过滤以及通过活性炭吸附机构对该气体进行吸附。

本发明通过采用高温高压的处理方式，使医疗垃圾不但可以被消毒，而且还减少了破碎医疗垃圾的过程，节约了设备和运行的费用。本发明还可将处理后的医疗垃圾进行资源化利用，实现变废为宝。

本发明经高温高压处理之后可得到灭菌及水合碳化后的医疗垃圾，有害物质含量低，干化尾气无需处理，直接排放可达标。

本发明还可将灭菌及水合碳化后的医疗垃圾与水泥原料送入水泥窑中进行制备水泥。并且，在制备水泥过程中，煅烧排出废气粉尘经窑尾布袋收尘器收集后可作为水泥原料重新进入窑内煅烧，没有危险废弃物飞灰产生，处理过的医疗垃圾中的无机组分均在煅烧过程中被固化在熟料晶格内，最终产物是水泥产品，不会产生需要二次处理的剩余残渣。

附图说明

图1为本发明的医疗垃圾的处置装置的结构示意图；

图2为本发明的医疗垃圾的处置方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提供一种医疗垃圾的处置装置100，其主要包括蒸气灭菌器10、真空泵20、蒸气源30、冷却源40、污水处理系统50以及过滤器60。该蒸气灭菌器10具有密封腔室101和冷却夹壁102，该密封腔室101内容纳有待处理的医疗垃圾，该冷却夹壁102例如可包围该密封腔室101设置。该真空泵20是与该密封腔室101连通。该蒸气源30是与该密封腔室101连通并向该密封腔室101内注入温度为180～250℃压力为1.5～3MPa的蒸气。该冷却源40是与该冷却夹壁102连通并向该冷却夹壁102内注入冷却液(例如可为冷却水)以将该密封腔室101内的蒸气冷却形成冷凝液。该污水处理系统50是与该密封腔室101连通并接收由该密封腔室101排出的冷凝液。该过滤器60是与该真空泵20连通并接收由该真空泵20抽取的该密封腔室101内的气体。

较佳地，本发明的处置装置100还可包括水泥窑70，其是用以接收经该蒸气灭菌器10处理后的医疗垃圾以及水泥原料。

在本发明中，该过滤器60可包括有过滤机构和吸附机构。该过滤机构例如可为孔径小于或等于0.2微米的滤网，该吸附机构例如可为活性炭吸附机构。

如图2所示，本发明的医疗垃圾的处置方法主要包括：

步骤S21、将待处理的医疗垃圾送入蒸气灭菌器10的密封腔室101；

步骤S22、通过真空泵20对该密封腔室101进行抽真空；

步骤S23、通过蒸气源30向该密封腔室101内注入温度为180～250℃压力为1.5～3MPa的蒸气并维持一预定时间，例如45分钟，以对该待处理的医疗垃圾进行灭菌处理；

步骤S24、通过冷却源40向该蒸气灭菌器10的冷却夹壁102内注入冷却液，使该密封腔室101内的温度下降至第一温度，例如80℃，以及使该密封腔室101内的蒸气冷却形成冷凝液；

步骤S25、通过该真空泵20抽取该密封腔室101内的气体并通过过滤器60对该气体进行过滤和吸附，例如可通过孔径小于或等于0.2微米的滤网对该气体进行过滤以及通过活性炭吸附机构对该气体进行吸附，即蒸气灭菌器10内的冷凝液和气体经过过滤、吸附后均已经完成无害化处理。

步骤S26、通过污水处理系统50对该密封腔室101排出的冷凝液进行无害化处理，例如可利用次氯酸钠发生器调节消毒剂的浓度，对收集到的冷凝液进行消毒处理，使之达到规定的要求。

较佳地，本发明的处置方法还可包括：将经该蒸气灭菌器10处理后的医疗垃圾以及水泥原料送入水泥窑70进行制备水泥。

并且，在冷却后还可包括：通过该真空泵20反复抽取该密封腔室101内残存的气体和水份直至该密封腔101变干燥。

更具体地，本发明主要是利用蒸气灭菌器10作为处置工艺的主要设备，当医疗垃圾进入蒸气灭菌器10的密封腔室101，进入预真空阶段。因为灭菌介质设定为饱和蒸气，因此必须排除空气等不凝性气体的干扰，首先抽出其中大部分空气，使之达到一定的真空度，然后再充入高压蒸气。在本发明中，脉动抽真空应反复进行三至四次，这样可以保证高压蒸气更容易渗透至物料内部，使得物料与蒸气更加充分的接触，最终保证灭菌的效果。具有渗透性的高压蒸气进入蒸气灭菌器10的密封腔室101内，在10分钟的时间内使腔室内温度升至180～250℃以上，压力达到1.5～3MPa，并维持45分钟后，灭菌效果可达到《医疗废物高温蒸气集中处理工程技术规范》(试行)中对医疗废物中微生物杀灭对数值大于4或微生物灭活率大于99.99％的要求。并且，经过蒸气灭菌器10的高温高压蒸气灭菌处理后，有害的医疗垃圾水合碳化为无病毒、无害的一般城市生活垃圾(例如变为碎小的碳化物)。

经高温高压蒸气灭菌处理完成后，蒸气灭菌器10的密封腔室101内将进行抽真空。通过真空泵强力抽真空，可排出腔室内气体，完成干燥。排出的气体，经过过滤器(过滤孔径≤0.2μm、过滤效率大于99.999％)的过滤、吸附等无害化处理后排放。这样排出的气体，无论是医疗卫生方面，还是环保方面均能够达到相应的标准。

最终，还可将经灭菌及水合碳化后的医疗垃圾和水泥原料加入水泥窑的原料磨中混合，在原料磨中经过粉磨和干化，经袋收尘器收集后进入生料均化库均化，再通过预分解系统进入回转窑进行焚烧制备水泥。

本发明通过采用高温高压的处理方式，使医疗垃圾不但可以被消毒，而且还减少了破碎医疗垃圾的过程，节约了设备和运行的费用。本发明还可将处理后的医疗垃圾进行资源化利用，实现变废为宝。

本发明经高温高压处理之后可得到灭菌及水合碳化后的医疗垃圾，有害物质含量低，干化尾气无需处理，直接排放可达标。

本发明还可将灭菌及水合碳化后的医疗垃圾与水泥原料送入水泥窑中进行制备水泥。并且，在制备水泥过程中，煅烧排出废气粉尘经窑尾布袋收尘器收集后可作为水泥原料重新进入窑内煅烧，没有危险废弃物飞灰产生，处理过的医疗垃圾中的无机组分均在煅烧过程中被固化在熟料晶格内，最终产物是水泥产品，不会产生需要二次处理的剩余残渣。

当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。