Утилизация медицинских отходов

Размещено на http://www.allbest.ru/

К сожалению, в нашей стране 90% отходов подвергаются захоронению (депонированию) на полигонах, хотя это связано с транспортными расходами и отчуждением больших территорий. Кроме того, полигоны зачастую не соответствуют элементарным санитарно-гигиеническим требованиям и являются вторичными источниками загрязнения окружающей среды. Но если от большинства отходов еще можно сравнительно безопасно избавиться путем депонирования, то некоторые их виды, например, медицинские отходы, подлежат обязательной переработке. Они значительно отличаются от остальных отходов и требуют особого внимания. В них кроется опасность для человека, обусловленная прежде всего постоянным наличием в их составе возбудителей различных инфекционных заболеваний, токсических, а нередко и радиоактивных веществ. К тому же длительность выживания в таких отходах патогенных микроорганизмов достаточно велика. Так, например, если в 1 г бытовых отходов содержится 0,1-1 млрд. микроорганизмов, то в медицинских это число возрастает до 200-300 млрд. При этом следует учитывать, что количество «производимых» медицинскими учреждениями отходов имеет тенденцию к интенсивному росту, а вследствие увеличения номенклатуры применяемых средств - еще и к вариабельности состава. Все лечебно-профилактические учреждения (ЛПУ), вне зависимости от их профиля и коечной мощности в результате своей деятельности образуют различные по фракционному составу и степени опасности отходы, поэтому в каждом из них должна быть организована система сбора, временного хранения, обработки и транспортирования отходов. Проблема утилизации медицинских отходов привлекает к себе все более пристальное внимание. Еще в 1979 г. Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) отнесла отходы медицинской сферы к группе особо опасных и указала на необходимость создания специализированных служб по их уничтожению и переработке. Базельская конвенция в 1992 г. выделила 45 видов опасных отходов, список которых открывается клиническими отходами. К 2005 году в мире, по обобщенным данным, их накопилось уже около 1,8 млрд. тонн, что составляет примерно 300 кг на каждого жителя планеты.

Особую опасность представляют инъекционные иглы и шприцы, поскольку неправильное обращение с ними после применения может привести к повторному использованию. По оценке ВОЗ, в 2000 году только в результате повторного использования шприцев были инфицированы:

* 21 миллион человек - вирусом гепатита B (HBV) (32 % всех новых инфекций);

* два миллиона человек - вирусом гепатита C (HCV) (40 % всех новых инфекций); и

* по крайней мере 260 000 человек - ВИЧ (5 % всех новых инфекций).

17 февраля 2011 года взамен действующих с 22 марта 1999 г. СанПиН 2.1.7.728-99 «Правила сбора, хранения и удаления отходов лечебно-профилактических учреждений» в Российской Федерации вступили в силу СанПиН 2.1.7.2790-10 "Санитарно-эпидемиологические требования к обращению с медицинскими отходами", предназначенные для для граждан, индивидуальных предпринимателей и юридических лиц, деятельность которых связана с обращением с медицинскими отходами. Как и ранее действующий, этот документ разделяет все отходы здравоохранения по степени их эпидемиологической, токсикологической и радиационной опасности на пять классов:

Класс А. (эпидемиологически безопасные отходы, по составу приближенные к ТБО).

Класс Б. (эпидемиологически опасные отходы).

Класс В. (чрезвычайно эпидемиологически опасные отходы).

Класс Г. (токсикологически опасные отходы 1-4 классов опасности).

Класс Д. (радиоактивные отходы).

К отходам ЛПУ, в зависимости от их класса, предъявляются различные требования по сбору, временному хранению и транспортированию. Не допускается смешение отходов различных классов на всех стадиях сбора и хранения и определяется порядок обращения с отходами. Обращение с отходами классов Г и Д регулируется нормативами для токсичных и радиоактивных отходов, а мы подробно рассмотрим проблемы, связанные с обеззараживанием отходов классов Б и В.

Новые Правила впервые допускают, что после аппаратных способов обеззараживания с применением физических методов и изменения внешнего вида отходов, исключающего возможность их повторного применения, отходы классов Б и В могут накапливаться, временно храниться, транспортироваться, уничтожаться и захораниваться совместно с отходами класса А. депонирование утилизация медицинский инсинерация

Таким образом, если ЛПУ оснащено оборудованием для обеззараживания отходов физическими методами (воздействие водяным насыщенным паром под избыточным давлением, температурой, радиационным, электромагнитным излучением), видоизменяющим (например, измельчающим) отходы, то отпадает необходимость в нескольких весьма затратных мероприятиях:

- не требуется химическое обеззараживание отходов в местах их образования;

- не требуется организация специальной площадки для хранения опасных (классов Б и В) отходов;

- не требуется пользоваться услугами специализированной организации, занимающейся вывозом отходов классов Б и В.

Основными критериями при выборе метода обеззараживания и соответствующего оборудования могут быть следующие:

- качественный состав отходов и их количество;

- безопасность и экологическая чистота метода;

- максимальное уменьшение объёма отходов на выходе и их полная обеззараженность;

- невозможность повторного использования компонентов перерабатываемых отходов после завершения обработки;

- возможность установки оборудования непосредственно в ЛПУ при минимальных затратах на подготовительные работы;

- объем средств, которые предполагается затратить на приобретение оборудования и уровень планируемых начальных и последующих эксплуатационных расходов;

- требуемый уровень подготовки обслуживающего персонала.

Существует несколько методов обеззараживания эпидемиологически опасных отходов, которые используются в специальном оборудовании.

Термические методы.

Термические методы переработки отходов можно разделить на методы обеззараживания и методы уничтожения. В первом случае отходы подвергаются в течение некоторого времени воздействию относительно невысокой температуры (до 400оС; обычно 180оС в течение 1 часа), чем достигается их обеззараживание; во втором случае температура достигает 800оС и выше, при этом отходы сгорают, а остающаяся зола, как правило, составляет 3 - 5% от первоначальной массы.

Термическое обеззараживание. Термические обеззараживатели крайне редки: высокое энергопотребление, значительные затраты времени на нагрев отходов, а затем на их охлаждение - основные причины отсутствия спроса. Кроме того, все подобного рода установки требуют те или иные расходные материалы (баллоны с инертным газом, специальные емкости или пакеты для отходов).

Французская установка Sterigerm представляет собой аппарат для прессования отходов, помещенных в специальные оригинальные пакеты, при температуре 150оС. На выходе отходы представляют собой спрессованный диск, покрытый пластикатовой оболочкой. Разработаны 2 модели: с емкостью рабочей камеры 12 и 60 литров. Продолжительность цикла составляет 55 минут. Внешне очень симпатичная, установка не получила обширного распространения из-за высокой стоимости. Кроме того, постоянная необходимость в очень недешевых пакетах для отходов тоже не способствует повышению спроса.

На рынке присутствует около десятка аппаратов для обеззараживания небольших количеств отходов, преимущественно инъекционных шприцев с иглами. Несмотря на некоторые различия в дизайне, действуют они по одному и тому же принципу: отходы собираются в специальный оригинальный (обычно 5-литровый) одноразовый контейнер, который после заполнения помещается в аппарат и нагревается до температуры 180оС. Неплавкие отходы при этом не видоизменяются. Весь цикл занимает 2 - 2,5 часа. Типичный представитель такого рода устройств - SharpBlaster (Великобритания) - настольный аппарат, предназначенный для обеззараживания колюще-режущих отходов.

Санкт-Петербургское ЗАО "Турмалин" производит единственный отечественный термический обеззараживатель ТС. Отходы (6 - 7 кг), вручную загружаемые в рабочую камеру, нагреваются в среде углекислого газа до температуры около 200оС, в результате чего происходит гибель микроорганизмов. Производительность такой установки невелика - около 20 кг/час и широкого распространения она не получила: потребность в баллонах с углекислотой, сравнительно небольшая производительность в сочетании с серьезным весом (более тонны) и громоздкостью значительно снижают привлекательность этого оборудования.

Термическое уничтожение. Инсинерация. Термический метод уничтожения отходов (инсинерация, от англ. incinerate - сжигать, испепелять), а попросту - их сжигание, не является оптимальным решением проблемы. Установки, предназначенные для сжигания отходов, - инсинераторы были широко распространены в мире еще 10-15 лет назад, но с тех пор многое изменилось. Как выяснилось, сжигание не так безобидно, как кажется на первый взгляд, и при всех своих достоинствах обладает некоторыми неприятными особенностями. Например, образование диоксинов. Диоксины - это наиболее печально известные загрязнители, связанные со сжиганием. Они вызывают целый ряд заболеваний, включая рак, повреждения иммунной системы, нарушение деятельности репродуктивной и других систем организма. Они обладают свойством биокумуляции. Это означает, что они способны перемещаться по пищевым цепям от растений к хищным животным, концентрируясь в мясе и молоке, и, как результат, в человеческом теле, что подразумевает под собой то, что целые популяции уже сейчас страдают от пагубных последствий воздействия диоксинов.

Инсинераторы также вносят большой вклад в загрязнение ртутью. Ртуть - сильнодействующий нейротоксин, ослабляющий двигательные, сенсорные и ряд других функций. В настоящий момент загрязнение ртутью представляет собой проблему практически для каждой страны. Помимо этого, инсинераторы являются источником значительных количеств других тяжелых металлов, таких как свинец, кадмий, мышьяк и хром, а также другие (не диоксины) галогенсодержащие углеводороды, кислотные пары, которые являются предшественниками кислотных дождей, частицы, приводящие к заболеванию дыхательной системы, парниковые газы. Тем не менее, характеристика выбросов загрязняющих веществ до сих пор не закончена и еще много неизвестных веществ находятся в атмосферных выбросах и золе мусоросжигающих заводов (МСЗ).

Производители инсинераторов часто утверждают, что атмосферные выбросы находятся "под контролем", но факты указывают, что это не так. Во-первых, для многих загрязняющих веществ, таких как диоксины, дополнительные выбросы вообще недопустимы. Во-вторых, мониторинг выбросов часто ведется с большими нарушениями или вообще не ведется, поэтому нет достоверной информации даже о реально существующих уровнях загрязнения. В третьих, существующая информация, показывает, что МСЗ не удовлетворяют даже существующим стандартам. Когда оборудование, предназначенное для очистки воздушных выбросов, функционирует, оно удаляет загрязнители из воздуха и концентрирует их в очистных установках и золе, создавая поток опасных отходов, который нуждается в дальнейшей переработке. Таким образом, проблема распространения загрязнителей не решается: они просто перемещаются из одной среды (воздуха) в другую (почва или вода). Зола из инсинераторов крайне токсична, но очень часто на нее не обращают должного внимания. Захоронение фильтров и золы на полигонах твердых бытовых отходов (ТБО) также не является безопасным, поскольку существует вероятность попадания токсинов в грунтовые воды; в некоторых местах зола просто рассеивается и, таким образом, попадает в населенные или сельскохозяйственные районы. Согласно нормативам Европейского Союза (НЕС) геометрия горячей зоны сжигателя должна обеспечивать пребывание газов в зоне с температурой не ниже 850оС в течение не менее 2 секунд (правило 2 сек) при концентрации кислорода не менее 6%. Следует заметить, что это очень жесткое требование и выдержать его непросто. Особенно трудно добиться высокого содержания кислорода в зоне горения. У авторов существующих проектов инсинераторов имеются два очень серьезных заблуждения:

1). Представление о том, что соблюдение правила "2 секунд" означает полное уничтожение диоксинов при выполнении этого требования. Это совершенно не соответствует действительности. Требование "2 сек" подразумевает, что в этих условиях концентрация диоксинов в отходящих газах будет приемлемой для их очистки до требуемых 0,1 нг/м3 (при 11% кислорода в газах). При этом подразумевается, что степень очистки будет не ниже "шести девяток", то есть 99,9999%.

2). Убеждение, что при высокой температуре "все сгорит". Однако авторы проектов не учитывают особого свойства диоксинов - способность к новому синтезу в холодной зоне. Незнание этого факта побуждает вводить в проекты дополнительные зоны с высокой температурой, зоны "дожига". Эти зоны совершенно бесполезны для снижения концентрации диоксинов в отходящих газах.

Вопрос о полезности "дожига" при высоких температурах, довольно широко обсуждался в литературе. Подавляющая часть данных свидетельствует о неэффективности этого метода уменьшения концентрации продуктов неполного сгорания (ПНС). К ПНС относятся и диоксины. В работах Коммонера с соавторами сообщается, что при обследовании мусоросжигательных печей было показано, что диоксины образуются в процессе сжигания и что образование происходит в зоне охлаждения и что поэтому повышение температуры при сжигании не приводит к деструкции диоксинов. Еще в 1987 году Тренхольм и Турнау показали, что выбросы 15 токсических веществ (ПНС) из разного рода печей сжигания не улучшаются при изменении температуры от 700 до 1500оС, при изменении времени пребывания газов в печи от 2 до 6 секунд и изменении концентрации кислорода от 2 до 15%. И, наконец, высокие температуры приводят к увеличению летучести компонентов, что имеет следствием увеличение выбросов опасных металлов. Таким образом, метод уменьшения концентрации опасных веществ путем "дожига", не имеет обоснования и не способен хоть сколько-нибудь снизить общие выбросы ПНС и тяжелых металлов. Что касается очистных сооружений, то хотя большая часть образовавшихся диоксинов адсорбирована на частицах летучей золы и снижение запыленности снижает загрязнение газов диоксинами, однако после прохождения горячих электростатических фильтров количество пыли снизится, а концентрация диоксинов может увеличится. Реально снижают содержание диоксинов в газах только угольные фильтры, на которых диоксины необратимо связываются, и специальные каталитические дожигатели, объединенные с дожиганием NOx . Именно в силу трудностей улавливания диоксинов очистные сооружения современных заводов стоят так дорого. Распространенным заблуждением является представление о том, что резкое охлаждение отходящих газов ("закалка") будет снижать образование диоксинов. Истинная закалка подразумевает снижение температуры на многие сотни градусов за доли секунды, чтобы заморозить положение термодинамического равновесия при высокой температуре. Это трудно достижимо, практически невозможно в реальных условиях. Но даже, если бы авторам проекта и удалось бы заморозить горячую смесь газов, снижения концентрации они бы не добились, так как "новые" диоксины образуются не в парах, а на поверхности частичек золы уноса.

Инсинераторы часто сознательно строятся в районах с низким уровнем дохода населения, которое практически не в состоянии оказать противодействие строительству. Это является нарушением основных принципов экологического права. Всемирная организация здравоохранения трактует установки для сжигания медицинских отходов как «временное решение специально для развивающихся стран, где альтернативные варианты утилизации, типа автоклавирования, измельчения или микроволновой обработки ограничены».

Большинство специалистов приходят к мнению, что сжигание - это неустойчивая и устарелая форма обращения с медицинскими отходами. Современные мусоросжигательные технологии являются наиболее дорогим подходом в системе управления отходами: стоимость строительства современного мусоросжигательного завода может составить сотни миллионов долларов США. Затраты на строительство и повседневное функционирование такого завода неминуемо ложатся на население. Изготовители разработали сложные финансовые схемы, чтобы заставить местные органы власти подписать длительные контракты, которые впоследствии могут оказаться разорительными для властей. В США многие города оказались в долгу благодаря собственным МСЗ.

Медицинский инсинератор в штате Джорджия (США). Закрыт в 1998 году.

Число противников сжигания отходов продолжает расти, все большим количеством стран разрабатываются и применяются инновационная философия и практика по устойчивому управлению отходами. Еще до официальной реакции ВОЗ общественная оппозиция добилась закрытия многих существующих инсинераторов (сжигателей) и ее усилия были объединены с работой местного, национального и международного законодательства. Общественное противостояние применению сжигания широко распространено по всему миру: сотни общественных организаций во многих странах вовлечены в борьбу против инсинерации и, одновременно, пропагандируют использование альтернативных технологий. В США коммерческий интерес и возросший кризис со свалками привел к возникновению бума строительства инсинераторов в 80-х годах прошлого века. Но этот бум вызвал широкое общественное сопротивление, которое привело к тому, что более трехсот проектов строительства заводов по сжиганию отходов потерпело поражение. Активисты боролись за уменьшение выбросов, за прекращение субсидирования строительства мусоросжигающих установок, что практически прекратило работу индустрии к концу девяностых. По данным Агентства по защите окружающей среды, за последние 10 лет количество инсинераторов медицинских отходов в США сократилось с 5000 до 100, и эта тенденция сохраняется.

В Японии, стране с самым высоким числом МСЗ на Земле, сопротивление сжиганию отходов практически универсально: сотни антидиоксиновых групп работают по всей стране. Общественное давление привело к тому, что более 500 мусоросжигающих заводов (МСЗ) было закрыто в последние годы.

В Мозамбике население вне зависимости от классов и цвета кожи организовало местную экологическую организацию. Организация получила широкую поддержку после окончания гражданской войны и смогла остановить проект МСЗ, предполагавшийся в рамках международной помощи стране.

В Европе сопротивление сжиганию отходов проявляется в форме внедрения альтернативных технологий. Некоторые регионы резко снизили производство отходов, несмотря на рост населения. В результате в Европе сейчас существует очень маленький спрос на МСЗ.

Отечественный инсинератор ИН-50

В то же время увеличивается число законодательных актов, направленных на запрещение сжигания отходов. Законодательство 15 стран содержит частичный запрет на сжигание отходов, а законодательством Филиппин, к примеру, полностью запрещено сжигание отходов. Международное законодательство также начало влиять на деятельность МСЗ. Сжигание отходов противоречит трем принципам международного законодательства: предосторожности, предотвращению и ограничению трансграничных эффектов. Принцип предосторожности записан в OSPAR (Конвенция по защите водной среды в северо-западной части атлантического океана), LRTAP (Конвенция по трансграничному загрязнению атмосферы), Базельской, Бамако и Стокгольмской Конвенциях, а также в Декларации Саммита в Рио-де-Жанейро. Поскольку сжигание отходов является отчасти неконтролируемым процессом с выделением неизвестных побочных продуктов, многие из которых наносят вред здоровью людей, то принцип предосторожности требует избегать процесса сжигания отходов. Предотвращение и снижение использования МСЗ широко представлены в международном законодательстве, особенно в Бамако Конвенции, которая недвусмысленно определяет МСЗ как несовместимые с практикой предотвращения и «Чистым Производством». Лондонская, OSPAR и Бамако Конвенции также запрещают сжигание отходов вблизи морских и внутренних вод. Несмотря на то, что Стокгольмская Конвенция не запрещает сжигание отходов, существует ряд ограничений по использованию данного метода обращения с отходами. Четыре из двенадцати химических веществ, являющихся предметом Конвенции - это побочные продукты сжигания отходов. Конвенция призывает к сокращению их до минимума и ликвидации. Важно, то, что Стокгольмская Конвенция говорит обо всех видах выбросов, а не только атмосферных выбросах, и ясно призывает страны предотвращать образование - а не только выбросы - этих химических веществ. Базельская конвенция о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением была принята в марте 1989 года (вступила в силу в 1992 году). Конвенция регулирует утилизацию отходов и обязывает участников Конвенции гарантировать, что утилизация отходов и их уничтожение осуществляются экологически безопасными методами. Согласно положениям Конвенции, государства должны стремиться сокращать количество перевозимых отходов, перерабатывать и удалять отходы как можно ближе к месту их производства, а также минимизировать их производство в целом.

В своем сообщении для участников встречи сторон Базельской конвенции о контроле за трансграничной перевозкой опасных отходов и их удалением, которая состоялась в Женеве 9 - 13 декабря 2002 года для выработки стратегии по уничтожению опасных отходов, Генеральный секретарь Организации Объединенных Наций Кофи Аннан заявил, что опасные отходы, получаемые в результате деятельности человека, требуют особого внимания общественности, чтобы гарантировать, что они не причиняют вреда здоровью человека и не загрязняют окружающую среду. "Поскольку в отношении проблемы отходов существует тенденция следовать по пути наименьшего сопротивления, необходимо предпринять меры, гарантирующие, что ликвидация отходов осуществляется по возможности там, где они производятся, а также в тех местах, в которых ликвидация отходов наиболее практически обоснована и безопасна", -- заявил он в своем сообщении. На Конференции были также приняты руководящие принципы в области утилизации отходов биомедицины и учреждений системы здравоохранения.

В свою очередь, ВОЗ декларирует следующие положения, касающиеся переработки медицинских отходов:

материалы, содержащие хлор (например, контейнеры для крови и кровезаменителей, внутривенные катетеры, планшеты и т.д.) или тяжелые металлы типа ртути (например, сломанные термометры) никогда не должны сжигаться;

использование всеми производителями одной и той же пластмассы для изготовления шприцев и других изделий однократного применения, чтобы облегчить рециркуляцию;

преимущественное использование медицинских устройств, не содержащих поливинилхлорида;

разработка и развитие безопасных вариантов рециркуляции везде, где это возможно (для пластмассы, стекла и т.д.);

разработка и первоочередное внедрение новых, альтернативных сжиганию, технологий управления отходами;

поощрение государствами принципов экологически чистого управления здравоохранением в соответствии с Базельским Соглашением.

Как уже было сказано, ВОЗ допускает использование инсинерации медицинских отходов в тех странах, которые не имеют экологически безопасных вариантов для управления отходами здравоохранения. Но в этих случаях должны выполняться следующие рекомендации:

- использование новых, современных методов в проекте установки для сжигания отходов, при ее строительстве, оснащении и обслуживании (например, предварительный подогрев; расчет производительности для исключения перегрузки; сжигание при температуре не ниже 800оC и т.д.);

- использование сортировки, чтобы ограничить сжигание отходов, выделяющих при нагревании токсичные вещества;

- постоянный контроль и исправление текущих недостатков в обучении оператора и осуществлении управления, которые приводят к ухудшению работы установок для сжигания отходов.

Надо отметить, что метод инсинерации вполне пригоден для уничтожения (кремации) больших количеств биомассы (трупы павших животных, массивные операционные отходы и т.д.). Альтернативой ему в данном случае может служить только пиролиз и захоронение. Проблема токсичных веществ при этом не столь актуальна, поскольку белковые организмы содержат галогеновые соединения в исключительно малых, следовых количествах.

Термическое уничтожение. Пиролиз. Альтернативой инсинерации являются технологии, предусматривающие предварительное разложение органической составляющей отходов в бескислородной атмосфере (пиролиз), после чего образовавшаяся концентрированная парогазовая смесь (ПГС) направляется в камеру дожигания, где в режиме управляемого дожига газообразных продуктов происходит перевод токсичных веществ в менее или полностью безопасные.

Принципиальной особенностью безкислородных пиролизных технологий уничтожения отходов, позволяющей обеспечить экологическую безопасность выбросов, в том числе и хлорсодержащих, является возможность управляемого сжигания при высокой температуре концентрированной неразбавленной парогазовой смеси (теплота сгорания 6680-10450 кДж/м3), что позволяет обеспечить высокую (1200-1300оС) температуру всего объема продуктов сгорания. Но следует принимать во внимание, что выделяющийся при пиролизе хлорсодержащих материалов активный хлор в камере термического разложения немедленно реагирует с обязательным продуктом пиролиза любой органики - водородом, образуя стойкое соединение HCl, которое обязательно надо нейтрализовать на стадии доочистки. Зато тем самым предотвращается образование диоксинов и фуранов.

Сейчас на российском рынке медицинской техники наиболее широко представлены две установки пиролиза: отечественная «ЭЧУТО» и французская «Мюллер».

Установка "ЭЧУТО" Установка С.Р.50 (Мюллер) в 20-футовом морском контейнере

Термическое уничтожение. Плазменная технология. В плазменных системах используется электрический ток, который ионизирует инертный газ (например, аргон), и формирует электрическую дугу с температурой около 6 0000C. Медицинские отходы в этих установках нагреваются до 1 300 - 1 700оC, в результате чего уничтожаются потенциально патогенные микробы и отходы преобразовываются в гладкий шлак, металлические слитки и инертные газы. О практическом использовании подобных установок пока нет данных, так что их можно пока считать теоретической разработкой.

Альтернативные методы.

Вынужденное сокращение использования установок для сжигания отходов создало новую промышленность - альтернативных систем обработки медицинских отходов. В настоящее время существует более сорока таких технологий, производимых более чем семью десятками изготовителей в Соединенных Штатах, Европе, на Ближнем Востоке и в Австралии. Эти системы различаются по мощности, степени автоматизации и сокращению объема, но все они используют один или несколько следующих методов:

нагревание отходов минимум до 90 - 95оC посредством микроволновых печей, радиоволн, горячего масла, горячей воды, пара, или перегретых газов;

обработка отходов химикалиями типа гипохлорита натрия или диоксида хлора;

обработка отходов горячими химикалиями;

обработка медицинских отходов источником радиации.

Химические обеззараживатели. В химических обеззараживателях измельченные или не измельченные отходы подвергаются воздействию химических веществ, в результате чего утрачивают свою эпидемиологическую опасность. Существует несколько способов нейтрализации отходов с помощью различных веществ, но в основном эти способы не нашли практического применения вследствие того, что получаемый продукт сам нуждается в нейтрализации - решая задачу эпидемиологической безопасности, такие системы создают токсикологические проблемы. Например, некоторые компании предложили использовать для обработки отходов негашеную известь. Это - Matrix в Австралии и Positive Impact Waste Solutions в США (Одесса, Штат Техас). Проблема - это конечный продукт с высоким ph (10.5-11), который сам по себе является опасными отходами. Наиболее удачной разработкой можно считать химический утилизатор Стеримед - 1 (Sterimed - 1) и его уменьшенный вариант Стеримед-юниор (Sterimed-junior) (Израиль).

Sterimed-1

Sterimed-Junior

В этих аппаратах происходит механическое измельчение загружаемых отходов (что делает их непригодными для повторного использования) с одновременной обработкой дезинфицирующей жидкостью Стерицид (Stericid), состоящую из глютарового альдегида, составов четвертичного аммония и алкоголя. За один цикл продолжительностью 15 - 20 минут установка Стеримед - 1 способна переработать около 70 литров исходных отходов. Выгрузка в подставленную предварительно емкость происходит автоматически, отработанный дезинфектант сепарируется и сливается в канализацию.

Установки перерабатывают практически любые медицинские отходы, кроме биологических. Следует избегать больших количеств стеклянных и пластиковых отходов, которые выводят из строя измельчитель.

Среди достоинств такого способа переработки отходов надо отметить сравнительно небольшие габариты оборудования, отсутствие образования в ходе обеззараживания токсических веществ (хотя дезинфектант сам по себе токсичен) и значительно меньшую, по сравнению с инсинераторами, стоимость. Стеримед можно установить в сравнительно небольшом помещении, для его обслуживания достаточно получить инструктаж у поставщика.

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.

Термохимические обеззараживатели.

Термохимические установки сочетают нагревание отходов с обработкой их дезинфицирующими составами. На российском рынке представлена установка Ньюстер (Newster) (Италия), 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).

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.

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.

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.

Паровые обеззараживатели (стерилизаторы).

С созданием в 1876 году Чарльзом Чамберландом парового стерилизатора в медицине началась новая эра. Надежная, универсальная, простая и дешевая методика быстро завоевала позиции и практически вытеснила другие методы стерилизации. Сегодня более 80% материалов в медицине подвергается именно паровой стерилизации. Естественно, возникла идея использовать паровую стерилизацию применительно к обеззараживанию медицинских отходов, как имеющих эпидемиологическую опасность. Множество компаний по всему миру занялись разработкой соответствующей техники, и сейчас выпускается достаточно много коммерческих продуктов, предназначенных для переработки медицинских отходов с использованием стерилизующих свойств водяного пара под давлением.

Метод паровой стерилизации выделен ООН как приоритетный для обезвреживания медицинских отходов: Протокол UNEP/CHW.6/20 от 22 Августа 2002 «ТЕХНИЧЕСКИЕ РУКОВОДЯЩИЕ ПРИНЦИПЫ ЭКОЛОГИЧЕСКИ ОБОСНОВАННОГО РЕГУЛИРОВАНИЯ БИОМЕДИЦИНСКИХ И МЕДИЦИНСКИХ ОТХОДОВ»:

п. 87. «Методы, отличные от метода стерилизации паром, следует использовать лишь в тех случаях, когда применение метода стерилизации паром является неоправданным или нецелесообразным».

Двухстадийные паровые обеззараживатели.

Несмотря на доступность метода, возникли и препятствия. Прежде всего, разработчики столкнулись с проблемой измельчения. Отходы поступают на переработку, как правило, в полимерных мешках, непроницаемых для водяного пара и могут содержать в своем составе герметичные или условно герметичные емкости, такие как флаконы или неразобранные инъекционные шприцы, внутрь которых пар может и не проникнуть. А непосредственный контакт водяного пара со стерилизуемой поверхностью является непременным условием паровой стерилизации. Кроме того, отходы в ходе переработки должны приводиться в состояние, полностью исключающее их повторное использование. Предварительное измельчение решает обе проблемы, но при этом дробящее устройство неминуемо оказывается инфицированным. Поэтому, несмотря на возможное ухудшение качества стерилизации, не найдя другого выхода, большинство изготовителей техники для обеззараживания отходов взяли на вооружение двухстадийную технологию: сначала отходы в том виде, как поступают на обработку, стерилизуются в автоклаве, затем перегружаются в измельчающее устройство. Загрузка камеры стерилизатора и последующая перегрузка в измельчитель при этом обычно выполняется вручную. Только в больших установках промышленного масштаба погрузочно-перегрузочные работы механизированы. Тем не менее, простое устройство техники и ее доступность сыграли свою роль, и сейчас большинство используемых установок для утилизации медицинских отходов методом автоклавирования представлены именно двухстадийными аппаратами.

На российском рынке представлены следующие установки:

Tuttnauer (Израиль-США)

В качестве "Установок для утилизации отходов" применяются стандартные стерилизаторы с измененной программой (137оС, 30 мин). В комплекте поставляется (или не поставляется) измельчитель или компактор (пресс). В связи с методикой обеззараживания отходы требуется собирать в специальные пропиленовые паропроницаемые мешки, в которых происходит процесс обеззараживания. Прегрузка обеззараженных отходов в пресс или измельчитель происходит вручную.

Производительность и стоимость системы зависит от стерилизатора.

CISA (Италия)

Применяются стандартные стерилизаторы с объемом камеры от 70 до 5000 л и измененной программой (137оС, 30 мин). В комплекте поставляется измельчитель и/или компактор (пресс). Практически полный аналог установок Tuttnauer.

Производительность и стоимость системы зависит от стерилизатора.

BMT (Чехия)

Применяются стандартные стерилизаторы с объемом камеры от 130 до 600 л и измененной программой (137оС, 30 мин). Практически полный аналог установок Tuttnauer, только отходы упаковываются в специальные картонные контейнеры однократного применения. Измельчение или прессование не предусмотрены.

Производительность и стоимость системы зависит от стерилизатора.

Hydroclave (Канада)

Паровая стерилизация вторичным (образующимся из влаги, содержащейся в отходах) паром. Таким образом, отходы должны содержать необходимое и достаточное количество воды в своем составе.

Отходы перемешиваются и частично фрагментируются во время обеззараживания.

Необходим отдельный измельчитель.

Производительность от 20 до 150 кг/час. В Россию поставляется только одна, самая маленькая, модель (H-07).

Stericomat (Германия)

Большой вертикальный паровой стерилизатор с механическим загрузчиком и автоматическим измельчителем.

Может устанавливаться как стационарно, так и на автомобиле.

Производительность: 150 кг/час.

Для российского климата подходит только стационарный вариант, так как установка не может работать при отрицательных температурах. Для него надо строить отдельное теплое помещение.

Medical Waste Treatment System (MWTS) (Бразилия)

Горизонтальный стерилизатор большого объема (340, 500 или 1500 л). 2 режима обеззараживания: 150є С, 15 мин и сушка 4 мин, и 134оС 20 минут - для отходов крови.

Комплектуется внешним измельчителем.

Обеззараживатели медицинских отходов марки СМО (Россия)

На Тюменском заводе медицинского оборудования и инструментов с 2012 года начат выпуск горизонтальных паровых стерилизаторов для обеззараживания медицинских отходов большого объема (250, 400, 560 и 700 л). 2 режима обеззараживания: 134є С, 30 мин и 121оС 20 минут - для жидких отходов. Есть 4 дополнительные программы, режимы которых может установить сам оператор. Все стерилизаторы двухдверные (проходные), со слайдовыми дверями, оборудованы вакуумными насосами для предвакуумирования и сушки отходов после обеззараживания.

Комплектуются прессами-компакторами.

Обеззараживатели медицинских отходов ТЗМОИ - экономичная альтернатива дорогостоящим импортным установкам для обеззараживания медицинских отходов и централизованному способу обезвреживания отходов.

Одностадийные паровые обеззараживатели.

Оптимальными с точки зрения качества стерилизации являются одностадийные установки. В них устройство для измельчения совмещено со стерилизационной камерой, так что обеззараживается в ходе каждого цикла вместе с отходами, что изначально казалось неосуществимым. Но, так как подобное совмещение достаточно сложно с технологической точки зрения, одностадийных установок не так много. Зато они выигрывают как в качестве стерилизации, поскольку отходы измельчаются перед стерилизационным циклом (или непосредственно во время него), что обеспечивает доступ пара ко всем поверхностям, так и в удобстве эксплуатации - нет необходимости в перегрузке отходов. Загрузив установку, оператор в конце цикла получает стерильные измельченные неидентифицируемые отходы. Как правило, такие установки автоматизированы, не требуют вмешательства оператора на протяжении всего цикла, достаточно легко управляются и для их обслуживания достаточно одного человека практически любой квалификации.

Аналогично друг другу устроены две французские установки: марки Т компании Ecodas (у нас известен под маркой Экос) и Стерифлэш (Steriflash) компании Т.Е.М.

Принцип работы у обеих установок одинаков: это комбинированная техника, совмещающая в себе измельчитель шредерного типа и паровой стерилизатор. Загрузив исходные несортированные отходы классов Б или В через верхний загрузочный люк, пользователь без каких-либо дополнительных манипуляций получает измельченные, неидентифицируемые и стерильные отходы класса А. Это технология основана на воздействии на обрабатываемые, предварительно измельченные, отходы насыщенного водяного пара при температуре 135° и давлении внутри рабочей камеры в 3 бара. Процесс не имеет побочных отходов и выбросов, загрязняющих атмосферу, водные и земельные ресурсы, т.е. экологически безопасен. Процесс утилизации проходит в два этапа. В ходе первого отходы измельчаются в замкнутом пространстве. На втором этапе измельченные отходы стерилизуются водяным паром под давлением; после принудительного охлаждения и слива конденсата отходы автоматически выгружаются. В результате обработки получается, стерильная, экологически безопасная, гомогенная масса, различной степени влажности (в установке Steriflash - слегка влажная на ощупь, в установках Экос возможно наличие небольшого количества воды), которая может безопасно складироваться для дальнейшего вывоза на полигоны или вторичного использования, например, в качестве наполнителя для бетонно-асфальтовых смесей. При условии предварительной (первичной) сортировки пластиковые отходы допускается использовать как вторичное сырье.

В этих установках можно перерабатывать практически все виды медицинских отходов, за исключением ртутьсодержащих и других токсических компонентов, массивных металлических деталей, источников радиации, телефонных справочников и других толстых книг, а также значимых количеств биомассы - по той причине, что при этом не будет достигнута эпидемиологическая безопасность отходов - белковая масса, несомненно, простерилизуется, но через самое короткое время повторно контаминируется микроорганизмами, представляя собой прекрасную питательную среду. Также не рекомендуется обрабатывать в таких установках изделия из легкоплавких пластиков, температура плавления которых ниже 1350С (полиэтилена высокого давления, например), в связи с тем, что при температуре стерилизации эти пластики переходят в жидкое агрегатное состояние, а, остывая, превращаются в монолит. Также, в связи с особенностями измельчителя, Стерифлэш может испытывать затруднения с измельчением изделий из латекса (например, медицинских перчаток).

Экос не использует какие-либо химические вещества, Стерифлэш потребляет жидкий бактерицид в минимальных количествах (2 - 3 мл/цикл) для орошения загрузочного бункера перед открытием верхней крышки - это один из элементов системы обеспечения безопасности персонала.

Гораздо более интересными представляются установки, применяющие для обеззараживания отходов принцип динамического автоклавирования.

Динамическое автоклавирование - термин, предложенный компанией MediVac (Австралия) - это неоднократное измельчение и постоянное перемешивание отходов в ходе обеззараживания. Благодаря этому достигается высокая степень измельчения отходов, улучшается качество стерилизации, и, что немаловажно, - такие аппараты не боятся легкоплавких пластиков.

MediVac производит установку MetaMizer, производительностью 150 кг/час. Принцип действия: из стандартного пластикового контейнера объемом 240 литров отходы автоматически загружаются в приемный бункер. Затем, через измельчитель шредерного типа с помощью системы спиральных шнеков измельченные отходы опять возвращаются в приемный бункер, опять проходят через измельчитель, и так - 20 раз в течение 18 -минутного цикла стерилизации. И бункер, и система шнеков представляют собой стерилизационную камеру. После завершения цикла измельченные стерильные отходы автоматически выгружаются в такой же стандартный контейнер. Разумеется, машина не выгрузит отходы, пока не будут полностью выполнены заданные параметры стерилизации. По мере заполнения контейнера выгрузки на дисплей оператора выводится сообщение о необходимости его замены, при этом разблокируется дверь отсека, в котором контейнер находится.

Все процессы выполняются в автоматическом режиме и запускаются нажатием одной кнопки. Оператор только управляет загрузчиком. Присутствие оператора требуется примерно в течение 6 минут каждый час. Таким образом, на управление аппаратом оператор может затрачивать не более 10% своего рабочего времени. MetaMizer управляется программируемым логическим процессором, который регистрирует каждую стадию цикла утилизации. Процессор оборудован удаленным доступом и может представлять информацию в виде SMS или по электронной почте, что позволяет вести непрерывный контроль процесса. Автоматический погрузчик оснащен идентификатором радиометки и встроенными весами, что позволяет отдельно учитывать отходы, поступающие из разных учреждений (подразделений). Каждый контейнер взвешивается до загрузки. После выгрузки содержимого в машину производится повторное взвешивание пустого контейнера и разница регистрируется. Радиочастотная система идентификации (RFID) может быть расположена на каждом поступающем контейнере. Информация считывается машиной во время загрузки и регистрации.

Если подключить машину к телефонной линии, может быть доступна функция автоматического оповещения через SMS-сообщение. Коды ошибок и тревог автоматически посылаются по предустановленному номеру телефона GSM-стандарта в виде SMS-сообщения. Тревожное сообщение посылается также, если какая-либо панель перемещена и машина остановилась.

За один час работы машина, в среднем, выполняет 2, 5 полных цикла (от подачи контейнера в загрузчик до выгрузки обеззараженных отходов). Паузы между циклами делать не требуется, машина может работать 24 часа в сутки. Если оператор не производит никаких манипуляций в течение 30 минут, машина переходит в состояние "stand by", при этом потребление электроэнергии сокращается до минимума, но поддерживается давление в парогенераторе. При любом действии оператора машина приходит в рабочее состояние в течение нескольких секунд. После окончания рабочего дня выключать машину не требуется. Она сама отключится в заданное время (если в это время имеется не завершенный цикл обеззараживания, отключение машины произойдет только после завершения цикла). За некоторое время до начала работы машина автоматически включается, приводит в рабочее состояние парогенератор, проворачивает механизмы и к началу рабочего дня (время задается оператором) полностью готова к работе: не требуется тратить время на прогрев и подготовку.

Швейцарская компания DGM Pharma Apparate на своем венгерском предприятии с 2010 года производит новую установку для обеззараживания медицинских отходов DGM M. Выпускается две модификации: М-100 и М-150. Различия между ними - только в объеме стерилизационной камеры (110 и 160 литров соответственно) и в максимальной мощности: 18 кВт и 24 кВт.

Установка представляет собой автоматический вертикальный паровой стерилизатор с интегрированным измельчителем блендерного типа, помещенный в декоративный кожух. Помимо декоративной функции, кожух имеет еще одно назначение: под ним создается небольшое разрежение, что предотвращает распространение неприятных запахов.

В установку М-100 можно за один раз загрузить 100 литров отходов, в М-150 - 150 литров. Предварительная сортировка отходов не требуется. Загружаются отходы вручную, для этого камера наклоняется к оператору. После загрузки камера возвращается в рабочее, вертикальное положение, автоматически закрывается и уплотняется верхняя крышка, после чего начинает работу вакуумный насос и одновременно с ним - измельчитель. После откачки воздуха из камеры начинается паровая стерилизация, которая длится 5 минут при температуре 134 - 1370С. В дальнейшем отходы принудительно охлаждаются и на дисплее появляется сообщение об окончании цикла. По команде оператора крышка камеры открывается и камера переворачивается, выгружая отходы в лоток из нержавеющей стали, в который целесообразно заранее поместить мешок для мусора.

Есть возможность добавить в конце цикла этап вакуумной сушки отходов.

Помимо программы обеззараживания, есть еще две программы: тестовая, которая позволяет проверить, нет ли утечек из камеры и программа автоматической мойки камеры, которую рекомендуется выполнять ежедневно по окончании рабочего дня.

После переработки в установке отходы представляют собой стерильную подсушенную гомогенную массу с размером частиц 2 - 3 мм.

В таком виде отходы не могут быть идентифицированы и их невозможно использовать повторно.

В соответствии с п. 2.2 СанПиН 2.1.7.2790-10 их можно накапливать, хранить, транспортировать, уничтожать и захоранивать совместно с отходами класса А.

В начале 2011 года вступили в действие новые Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы СанПиН 2.1.7.2790-10 «Санитарно-эпидемиологические требования к обращению с медицинскими отходами». Новые Правила коренным образом изменили весь процесс управления отходами ЛПУ. Во-первых, впервые в России появилась возможность, по сути дела, перевода опасных отходов в безопасные (из классов «Б» и «В» - в класс «А»). И, во-вторых, лечебным учреждениям предоставлена возможность окончательно обеззараживать отходы своими силами, при наличии специальной установки. При этом не требуется химическое обеззараживание отходов в местах их образования; не требуется организация специальной площадки для хранения опасных (классов «Б» и «В») отходов; не требуется пользоваться услугами специализированной организации, занимающейся вывозом опасных отходов.

Несомненная экономия средств (на дезинфектанты, применяемые для первичного обеззараживания отходов и на оплату услуг специализированной организации, вывозящей опасные отходы из медицинского учреждения) заставляет каждого трезвомыслящего человека задуматься о создании участка по обеззараживанию медицинских отходов, оснащенного специальной установкой, позволяющей обеззараживать отходы в той степени, которая достаточна для ликвидации эпидемиологической опасности отходов классов «Б» и «В».

...