Технологии обезвреживания опасных медицинских отходов

     Проверка  продолжительности этапа обеззараживания  показала, что он длится точно 12 мин. После этого в установке осуществляются три промывки водой каждая по 20 секунд (чистое время без учета времени заполнения резервуара водой). При контроле рабочего раствора, отобранного непосредственно из рабочей камеры, установлено, что концентрация раствора составляла 0,5 % (по препарату — средству Стерицид).

     Токсикологические  исследования показали, что средств  Стерицид по параметрам острой токсичности в соответствия с ГОСТ 12.1.007—76 при введении в желудок относила к III классу умеренно опасных веществ, при однократном нанесении на кожу и ингаляционном воздействии паров летучих компонентов — к ГУ классу малоопасных веществ. Однако при однократном нанесении на кожу средство оказывает выраженное местно-раздражающее (некротическое) действие; 0,5 % рабочий раствор повреждения кожи не вызывает.[2]

Главным недостатком  химических утилизаторов является необходимость  постоянного использования дорогого запатентованного дезинфектанта, при отсутствии которого процесс теряет смысл. Кроме того, после обработки в химических обеззараживателях медицинские отходы классов Б и В остаются опасными и не могут в дальнейшем обрабатываться совместно с отходами класса А.  Дороговизна технического обслуживания и запасных частей (например, измельчителя), также заставляет некоторых потенциальных покупателей отказаться от приобретения таких установок.

 

4.5.Термохимические обеззараживатели.

Термохимические установки сочетают нагревание отходов с обработкой их дезинфицирующими составами. На российском рынке представлена установка Ньюстер (Newster) (Италия)(Рис.11), в которой загруженные в реакционную камеру отходы измельчаются быстро вращающимися в горизонтальной плоскости массивными острыми ножами. Одновременно, за счет трения измельчаемых отходов о стенки камеры, происходит их нагревание до 150 – 160оС. При этом в камеру впрыскивается раствор гипохлорита натрия (NaClO).[1]

Рис. 11 Установка Ньюстер

Обеззараживание отходов происходит вследствие их нагрева и контакта с продуктами распада гипохлорита (газообразным хлором и окисью хлора). Токсичность и взрывоопасность выделяющихся газов обуславливают необходимость оснащения установки мощными фильтровентиляционными устройствами и, как следствие, ограниченность ее применения.  Некоторые пользователи отмечают значительную дороговизну сменяемых ножей, которые быстро выходят из строя, раздражение слизистых оболочек у обслуживающего персонала, а также повышенную шумность установки в процессе работы. К достоинствам этого аппарата стоит отнести хорошую производительность (100 – 130 литров исходных отходов в час) и высокую степень измельчения, а следовательно, и уменьшения объема отходов (при условии исправности измельчающих ножей).

Ньюстер предназначен для  переработки обычных несортированных  медицинских отходов классов  Б и В (за исключением значимых количеств биомассы и токсических  отходов). Переработка стекла и пластика сильно ускоряет выход из строя измельчающих ножей. Общий вес установки (камера стерилизации, фильтровентиляционный шкаф и шкаф управления) – немного больше тонны и требует отдельного помещения площадью не менее 12 м2. Может оборудоваться автоматическим сборщиком переработанных отходов.

Утилизатор NEWSTER 10 — оборудование, предназначенное в основном для небольших медицинских заведений, с высоким уровнем автоматизации в различных фазах лечебного процесса. Измельченные и стерилизованные отходы вывозятся на полигоны как обычный городской мусор или на МСЗ (теплотворная способность обработанных отходов ~ 7000 кКал-кг ^-1).[2]

    Перерабатывающая мощность утилизатора NEWSTER 10 составляет 10 кг отходов за цикл, продолжительность каждого стерилизационного цикла приблизительно 20 минут.

    Утилизатор компактен, удобен в транспортировке и может быть установлен в обычной комнате, даже небольшого размера, с хорошей вентиляцией и снабжением электроэнергией.

 В процессе работы ротора с ножами температура массы отходов измеряется специальными датчиками высокой точности. Когда температура достигает 150 °С, в массу измельченных отходов для охлаждения автоматически в течение 2-х минут впрыскиваются дозированные порции воды. Процесс увлажнения и испарения повторяется каждые несколько секунд дляпродолжительности фазы охлаждения так, что вода, как реактив находится в 2-х физических формах: жидкости и пара.

Таким образом, нагревается масса каждой частицы, а не реакторе пространство, как это происходит в автоклаве. Затем, обработано отходы охлаждаются до температуры 95 °С. На этом этапе цикл завершается,  и уже стерилизованный продукт автоматически выгружается.

Внутри колонны, соединенной со стерилизационной емкостью, поток воды, содержащий гипохлорит натрия, абсорбирует возникшие в результате испарения жидкостей пары.

Для отвода тепла  генерируемого системой, часть воды непрерывно пополняется из основных запасов свежей водой. Избыток воды и неконденсируемых газов выводится в канализационную трубу с установленными внутри ограничителями. Весь процесс длится около 20 минут, автоматически проходя следущие фазы:

  - отходы  загружаются в стерилизационную  емкость, закрывается крышка и после нажатия кнопки начинается процесс обработки;

  -  сначала  винт вращается медленно, начиная  измельчать материалы, и то  же самое время температура  начинает расти;

  - винт вращается  быстрее, температура повышается, и материалы окончательно размельчаются;

—достигнув 96—100 °С, температура  стабилизируется и держится до тех пор, пока вода, присутствующая в отходах, полностью не испарится;

—после полного испарения  воды температура повышается во 150 °С;

 —распыленная вода  увлажняет массу отходов и охлаждает ее до 95 °С;

— цикл стерилизации завершен. Открывается емкость и ревматическая  система удаляет конечный продукт, направляя его  в мешок для отходов.

     В течение  процесса пластиковые материалы  под воздействием высокой температуры плавятся, и отходы принимают форму гранул серо-коричневого цвета со средним размером 2—3 мм.

    Результаты  стерилизации, достигаемые одновременно  в течение процесса:

 —термическое разрушение  протеинов как следствие реакции  с водой;

 — разрыв клеточных  мембран;

 —химическая модификация  клеточных компонентов.

     При таких  условиях возможность сохранения  живых микробов в утилизаторе  после обработки очень низкая, даже при большом первоначальном  объеме отходов и высокой обсемененности.

    В утилизаторе NEWSIER 10 это приводит к разрушение клеточных мембран и гибели микроорганизмов.

     Тепло трения  превращает воду в пар, увеличивая первоначальное клеточное давление, что и является причиной их разрушения. Таким образом, под воздействием механического процесса микробы одновременно и независимо от их количества уничтожаются.

     Внутри  утилизатора NEWSTER 10 клеточные компоненты (под действием реакции первоначального гипохлорита натрия (14—15 % раствора хлора) в присутствии диоксида углерода яа высокой температуре видоизменяются. Эти реакции отличаются от других тем, что они могут быть нормально получены с разбавленными растворами, содержащими только А—5 % хлора.[2]

     В разбавленном  растворе при низких температурах  идет химическая реакция окисления, так как ионы гипохлорита, сформированные при диссоциации, действуют на ионы гипохлорида и возникающий кислород, следуя реакции:

                                                    NaClO                Na⁺ + ClO^-

                                                                                           ClO ^-                 Cl ^- + O

          Возникший в результате этого процесса кислород является мощным дезинфицирующим средством, но он не может уничтожить все организмы.

      При высокой температуре с  высокой концентрацией гипо- хлорида, диоксид углерода воздуха вступает в реакцию образования неразлагаемой гипохлористой кислоты, которая в свою очередь выделяет значительное количество гипохлористого ангидрида, мощного хлорированного вещества — гермицида — в газообразной форме.

    Для достижения  конечной реакции утилизируемые  материалы нагревают до температуры свыше 150 °С и орошают реагентом до тех пор пока диоксид углерода подается в емкость (в воздушной форме, содержащей 0,03 % диоксида углерода).

 Хлорированная добавка, даже в небольшом количестве, проникает в каждую точку системы, вступая в реакцию с протеинами. Первая инъекция гипохлорида делается сразу после начала цикла обработки и длится в течение 20 секунд. Пока температура все еще низкая, в течение последующей тепловой фазы гипс- хлорит действует на все как окислитель. Вторая инъекция делается на протяжении всей фазы стабильной температуры, в то же самое время добавляется вода, поставляемая системой регулирования температуры. С каждой , потребностью в воде насос, орошающий материалы, тоже активизируется. Третья инъекция делается при достижении материалами температуры 170 °С и продолжается на протяжении всей фазы охлаждения, в то же самое время, когда добавляется вода. После окончания каждого автоматического цикла материалы в течение 2-х минут остаются при температуре 100 °С, это оставшееся время реагенты полностью разлагаются, материалы высыхают и пары абсорбируются в жесткой колонне.[2]

Все контрольные устройства четко видны и цикл работы утилизатора рассчитан так, чтобы упростить и ограничить действия оператора при включении машины, загрузке отходов в стерилизационную емкость и запуска цикла обработки.

Автоматический режим  работы (селектор цикла устанавливает автоматически) обеспечивает гарантию безопасности для всего цикла.

 

4.6.СВЧ-обеззараживатели.

 

Принцип обеззараживания  таких установок построен на свойстве сверхвысокочастотного (СВЧ) микроволнового излучения нагревать воду. При  их использовании желательно предварительное  измельчение и обязательно предварительное увлажнение отходов для получения высокой температуры (950C или больше), так как СВЧ-волны воздействуют только на молекулы воды. Для увлажнения применяется специальный сенсибилизирующий раствор, содержащий поверхностно-активные вещества, ослабляющие или разрушающие клеточную стенку микроорганизмов и усиливающие воздействие тепла.

Простым кипячением в растворе стирального порошка, кстати, можно добиться точно такого же эффекта. Тем не менее, СВЧ-излучение  используют несколько производителей, например  Sanitec (США) производит установки с производительностью 100 - 250 кг/час. Австрийская фирма  Meteka производит меньшие микроволновые системы (цикл от 15 кг/40 минут). За рубежом компактные СВЧ-установки (типа Medister компании Meteka) являются одним из звеньев стройной системы переработки и удаления медицинских отходов. Специализированные компании предоставляют такие установки для первичного обеззараживания отходов непосредственно в месте их образования. Потом отходы вывозятся, подвергаются сортировке и дальнейшей переработке или уничтожению. [1,2]

 

Обнинским «Центром Науки и Технологий» разработана  и выпускается по заказу отечественная  СВЧ-установка УОМО-01/150. К сожалению, она не дополняется остальными звеньями, позволяющими воспроизвести весь технологический процесс удаления отходов. Таким образом, приобретая эту установку, надо озадачиться еще приобретением измельчителя (шредера) и сепаратора жидкости, что существенно снижает ценность разработки.

Предлагаемая СВЧ-установка  УОМО-01/150-«0-ЦНТ»(Рис.12) предназначена для обеззараживания медицинских отходов классов Б (опасных) и В (чрезвычайно опасных) непосредственно в местах их первичного образования.

Рис.12 СВЧ-установка УОМО-01/150-«0-ЦНТ»

 

Установка выпускается  в двух модификациях: с одной и с двумя дверями, а также с потолочной вытяжкой для удаления из камеры обеззараженного пара и без нее. В таких установках обеззараживаются медицинские отходы классов Б и В, зараженные всеми возможными видами бактериальных и вирусных инфекций.

Предлагаемая СВЧ-установка обладает рядом преимуществ:

1. Не требуется специальный монтаж и настройка.

2. Простота установки и подключения (к стандартной розетке электрической сети).
3. Простота, надежность и безопасность эксплуатации (отсутствие высоких температур и давления, не образуются токсичные соединения).
4. Не требуется специального обучения и разрешения для работы с установкой.
5. Возможность обеззараживания отходов (в том числе и жидких) на месте их образования, значительно уменьшает вероятность распространения инфекций.

6. Стоимость СВЧ-установки но много раз ниже импортных установок по обезвреживанию медицинских отходов (в России аналогов нет).
7. Полное отсутствие дезинфицирующих средств, как до так и в процессе обеззараживания.
8. СВЧ-установка успешно прошла все государственные испытания и полностью сертифицирована.

 

Установка работает от бытовой однофазной сети переменного тока 50 Гц/220 В. СВЧ-установку располагают в общей стене двух смежных помещений таким образом, чтобы двери печи выходили в разные помещения. Это дает возможность выделить изолированные друг от друга помещения: «грязное— для инфицированных и «чистое» для обеззараженных.