通過對微波消毒機理的研究，根據(jù)其節(jié)能、快速、污染小、消毒效果徹底等特點，提出了微波消毒技術(shù)適用于醫(yī)療廢物集中處置工程，并且列舉國際應(yīng)用實例為證。通過對醫(yī)療廢物微波處理技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、微波消毒適用范圍、系統(tǒng)組成、安全與防護等方面對我國已頒布的《醫(yī)療廢物微波消毒集中處理工程技術(shù)規(guī)范》(試行)(HJ/T229-2006)主要內(nèi)容作了客觀闡述，提出在我國目前《全國危險廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》實施的情況下，醫(yī)療廢物微波消毒處理法將與其它幾種非焚燒處置法，共同作為醫(yī)療廢物焚燒法的合理補充技術(shù)在中國應(yīng)用，將有效地推進中國醫(yī)療廢物處理進程。

1微波消毒處理技術(shù)概述

1.1微波消毒機理

　　微波是波長1~1000mm的電磁波，頻率在數(shù)百兆赫至3000MHz之間。用于消毒的微波頻率一般為(2450±50)MHz與(915±25)MHz兩種。微波在介質(zhì)中通過時被介質(zhì)吸收而產(chǎn)生熱，熱能的產(chǎn)生是通過物質(zhì)分子以每秒幾十億次振動、摩擦而產(chǎn)生熱量，從而達到高熱消毒的作用，微波的消毒機理一般認(rèn)為有以下幾種。

1.1.1熱效應(yīng)微波照射熱效應(yīng)的產(chǎn)生是由分子內(nèi)部激烈運動所致。極性物質(zhì)(如水)的分子兩端分別帶有正負電，形成偶極矩，此種分子稱為偶極子。當(dāng)置于電場中時，偶極子即沿外加電場的方向排列，在高頻電場中，物質(zhì)內(nèi)偶極子的高速運動引起分子相互摩擦，從而使溫度迅速升高。因此微波加熱與其他加熱方式不同，不是使熱從外到內(nèi)傳熱，微波加熱時產(chǎn)熱均勻，微波能達到的地方，吸收介質(zhì)均能吸收微波并很快將微波轉(zhuǎn)化為熱能，使微生物死亡。

1.1.2非熱效應(yīng)微波的振蕩改變了細胞膠體的電動勢，改變細胞膜的通透性，因而影響細胞及組織器官的某些功能；微波照射后，由于細胞核內(nèi)物質(zhì)吸收微波能量的系數(shù)不同，致使細胞核內(nèi)物質(zhì)受熱不均勻，影響細胞的遺傳與生殖；諧振吸收，微波中的頻率較接近于有機分子的固有振蕩頻率，當(dāng)細胞受到微波照射時，細胞中的蛋白質(zhì)特別是以氨基酸、肽等成分可選擇性地吸收微波能量，改變了分子結(jié)構(gòu)或個別部分的結(jié)構(gòu)，破壞生物酶的活性，因而影響細胞的生化反應(yīng)，影響微生物的生長代謝。

　　1.1.3綜合效應(yīng)經(jīng)過分析研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，單純熱效應(yīng)或非熱效應(yīng)都不能解釋微波的消毒特性，微波快速廣譜的消毒作用是復(fù)雜的綜合因素作用的結(jié)果。認(rèn)為只存在熱效應(yīng)或非熱效應(yīng)觀點的差異主要是各自實驗方法都存在一定的不足。綜上所述，微波消毒是以熱效應(yīng)為主，非熱效應(yīng)為輔，通過多種效應(yīng)共同作用的結(jié)果。

　　1.2微波消毒的特點?

　　微波的消毒具有節(jié)能，作用溫度低、熱損失慢，作用快速，消毒之后的廢物無毒性、無殘留物，損壞輕，環(huán)境污染小等特點。

1.3微波消毒的效果，微波消毒菌譜廣，可殺滅各種微生物。在國外早有研究發(fā)現(xiàn)，微波照射1min可殺滅玻璃容器中各種細菌繁殖體，包括真菌，對巨大桿菌芽孢照射2min，其殺滅率可達99?90%。據(jù)Kohrer研究證明，對受細菌、真菌、脊髓灰質(zhì)炎病毒、皰疹病毒Ⅰ型污染的假牙、牙托、牙鉆，用600W微波照射5min，可將污染微生物全部殺滅。照射8min可殺滅芽孢。照射3min可將HBsAg抗原性全部破壞。國內(nèi)研究證明，采用某型號快速消毒器，經(jīng)過5~15min照射可將金屬表面上及其他物體表面上細菌芽孢全部殺滅。同時發(fā)現(xiàn)，類炭疽桿菌芽孢、炭疽桿菌芽孢、蠟狀桿菌芽孢、嗜熱脂肪桿菌芽孢和枯草桿菌黑色變種芽孢等對微波的抗力較強。微波照射5min之內(nèi)可完全滅活乙型肝炎病毒、艾滋病病毒和其他病毒。微波對各種微生物的殺滅作用詳見表1。

 

 

　　表1微波對不同微生物的殺滅作用

 

　　2醫(yī)療廢物微波消毒處理技術(shù)國外應(yīng)用情況在目前國際上應(yīng)用較多的醫(yī)療廢物處理方法中，微波處理技術(shù)是繼焚燒之后經(jīng)證實并取得廣泛應(yīng)用的醫(yī)療廢物處理技術(shù)之一，近幾年在美國、歐洲、澳洲等發(fā)達國家已經(jīng)得到應(yīng)用。由于微波消毒技術(shù)所體現(xiàn)出的建設(shè)成本和處理成本低、處理達標(biāo)難度小、公眾可接受程度高、無國際公約要求，在美國和歐洲得到了應(yīng)用和發(fā)展的機會，目前在美國、歐洲、澳洲等國家應(yīng)用微波消毒處理醫(yī)療廢物量呈上升趨勢。表2顯示了世界各地處理醫(yī)療廢物的非焚燒技術(shù)應(yīng)用概況，其中微波消毒法的應(yīng)用已日趨成熟?！　”?世界各地處理醫(yī)療廢物的非焚燒技術(shù)應(yīng)用概況

 

3醫(yī)療廢物微波消毒處理標(biāo)準(zhǔn)要求，針對醫(yī)療廢物非焚燒處理技術(shù)，美國、歐洲和加拿大分別于1994年、2001年和2002年發(fā)布了非焚燒處理標(biāo)準(zhǔn)(歐洲和加拿大參照美國制定，基本要求是一致的)。美國各州的管理機構(gòu)的聯(lián)合體(即STAATT),在***次會議中對微生物的殺滅水平做了如下的定義：

***級：對細菌繁殖體、真菌和親脂性病毒的殺滅率達到6 log10或更高。?

第二級：對細菌繁殖體、真菌、親脂性/親水性病毒、寄生蟲和分支桿菌的消毒率達到6 log10或更高。

第三級(第三級是STAATT推薦的***低標(biāo)準(zhǔn))：對細菌繁殖體、真菌、親脂性/親水性病毒、寄生蟲和分支桿菌的殺滅率達到6 log10以上。對嗜熱脂肪桿菌芽孢(B. stearothermophilus-ATCC 7953)或枯草桿菌黑色變種芽孢(B. subtilis-ATCC 9372)的殺滅率達到4 log10以上。

第四級：對細菌繁殖體、真菌、親脂性/親水性病毒、寄生蟲、分支桿菌和嗜熱脂肪桿菌芽孢(B. stearothermophilus -ATCC 7953)的殺滅率達到6 log10以上(ATCC指美國分類繁殖總匯)。

6 log10殺滅率是指10?6殺滅率，相當(dāng)于微生物百萬分之一的可能存活率，或經(jīng)過處理后999999%的微生物殺滅率，即殺滅對數(shù)值≥6。

4 log10殺滅率是指10?4殺滅率，相當(dāng)于微生物百萬分之一的可能存活率，或經(jīng)過處理后99?99%的微生物殺滅率，即殺滅對數(shù)值≥4。我國目前已經(jīng)頒布的《醫(yī)療廢物微波消毒集中處理工程技術(shù)規(guī)范》(試行)，其中7.1.6條款規(guī)定：微波消毒處理的消毒效果應(yīng)能達到：對繁殖體細菌、真菌、親脂性/親水性病毒、寄生蟲和分支桿菌的殺滅對數(shù)值≥6；對枯草桿菌黑色變種芽孢(B.Subtilis ATCC 9372)的殺滅對數(shù)值≥4。與國際要求相統(tǒng)一。

4醫(yī)療廢物處理中微波消毒的適用范圍，針不同廢物對微波的吸收能力有所不同，對微波吸收的多少可影響消毒效果，因此一般根據(jù)廢物的性質(zhì)，分為三類：吸收介質(zhì)(如水、肉類和含水量高的廢物，均是強吸收介質(zhì))、良導(dǎo)體類(如鋼、黃銅、銀、鐵、不銹鋼等金屬能引起反射而不吸收微波)、絕緣體類(如石英、陶瓷、玻璃、聚氟乙烯等塑料制品，微波大部分能透過、小部分反射)。

微波消毒技術(shù)適用于處理醫(yī)療廢物分類目錄中的感染性廢物、損傷性廢物、病理性廢物(人體器官和傳染性的動物尸體等除外)，不適用于處理藥物性廢物、化學(xué)性廢物。損傷性廢物、病理性廢物以及傳染性廢物混合破碎后加濕，和濕毛巾包裹金屬具有同樣效果，可見微波可以處理損傷性醫(yī)療廢物。由于微波的熱效應(yīng)會使藥物性廢物和化學(xué)性廢物產(chǎn)生不同的化學(xué)變化，釋放復(fù)雜的有毒有害物質(zhì)。因此微波消毒不適于處理這兩類廢物。

5醫(yī)療廢物微波消毒處理系統(tǒng)簡介

我國目前出臺的《醫(yī)療廢物微波消毒集中處理工程技術(shù)規(guī)范》(試行)(HJ/T229-2006)要求，微波消毒處理系統(tǒng)一般應(yīng)包括如下單元：進料單元、破碎單元、微波消毒處理單元、卸料單元、自動化控制單元、廢氣處理單元、廢水處理單元。其中進料單元、破碎單元的操作均在密閉及負壓狀態(tài)下進行。微波處理單元包括反應(yīng)室、微波發(fā)射源、攪拌器、噴霧裝置、出料裝置等。出料單元設(shè)置自動輸送裝置直接卸入廢物接受容器中，并對包裝有專門要求，在此環(huán)節(jié)完成對廢渣的污染控制。自動控制單元要實現(xiàn)廢物供給及自動啟停、實時顯示當(dāng)前運行狀態(tài)、具備安全互鎖功能、自動記錄及打印、自我監(jiān)測、異常情況緊急停車、遠程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控等目標(biāo)。

該系統(tǒng)運行過程中產(chǎn)生的顆粒物、微生物、揮發(fā)性有機物(VOC)、重金屬等污染物，通過尾氣過濾器、活性炭吸附裝置，脫臭裝置等來消除。

　　6防止微波輻射的安全防護要求及突發(fā)事件應(yīng)急計劃

　　設(shè)置屏蔽，阻擋微波擴散。目前應(yīng)用屏蔽的材料有反射性和吸收性材料兩大類。屏蔽可用反射性的，如用金屬纖維與合成纖維混合編制而成者；亦可用吸收性的如木板、有機硅橡膠、含羰基鐵填料的聚氯乙烯樹脂等制成者，可吸收95%左右微波。亦可兩種性質(zhì)的屏蔽合用。遙控操作，減少照射劑量。微波照射強度與距離平方成反比，遠離箱體可減少所受照射強度。開機時，工作人員應(yīng)退出到屏蔽之外。如要進入高場強范圍內(nèi)進行特殊工作時，可穿上直徑為0?457mm、線間隙為1mm涂銀尼龍線編織成的“尼龍布”工作服。戴防護眼鏡。提供防護裝備，加強個人防護。工作人員進入微波場操作時，必須穿用金屬絲織成的屏蔽防護服、帽、手套等，對微波有較好的阻擋作用，佩戴涂有二氧化鉛層的防護眼鏡，對眼睛有良好的保護作用。

制定嚴(yán)密的應(yīng)急和突發(fā)事件處理計劃。內(nèi)容至少應(yīng)包括：

(1)處理技術(shù)設(shè)備出現(xiàn)問題時的應(yīng)急計劃?

　　(2)機械故障(如破碎設(shè)備堵塞等)時的應(yīng)急計劃?

　　(3)處理過程中設(shè)備突然停止的應(yīng)急計劃?

　　(4)發(fā)生微波泄漏時的應(yīng)急計劃?

　　(5)醫(yī)療廢物未處理或處理不徹底時的廢物收集應(yīng)急計劃。?

　　7結(jié)論根據(jù)《全國危險廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》，“——小于10t/d的醫(yī)療廢物處置設(shè)施，也可采用其他處理技術(shù),但必須做到殺菌、滅活、毀形和無害化,防止二次污染。積極發(fā)展和鼓勵其他新技術(shù)的開發(fā)和示范”的規(guī)定。目前國際上應(yīng)用較為廣泛的醫(yī)療廢物微波處理技術(shù)已正式作為中國處理醫(yī)療廢物的技術(shù)。該技術(shù)具有建設(shè)成本和處理成本低、可以達到消毒、毀形的處理要求。微波消毒技術(shù)同化學(xué)消毒處理法、高溫蒸汽消毒法，作為焚燒法的合理補充技術(shù)在中國得到廣泛應(yīng)用，能夠有效地推進中國醫(yī)療廢物處理進程。