文 / 上海市固体废物处置中心 朱 杰 杨 菲
医用一次性输液瓶/袋回收利用的生产技术和过程管理
文 / 上海市固体废物处置中心 朱 杰 杨 菲
医用一次性输液瓶/袋作为非医疗废物、可利用资源,集中化规范化处置是建设环境友好型、资源节约型社会的必然需要。
输液瓶 医疗非违禁废塑料 过程管理
医用一次性输液瓶/袋属于医疗非违禁废塑料,属于可回收资源。
医疗非违禁类废塑料回收是指:未被病人血液、体液、排泄物污染的一次性塑料器具(包含塑料输液袋、输液瓶类,但不包括输液管及注射器等), 医用棉花,纱布,绷带,医用输液管由于是和病人接触的可能带有血液,体液,病菌等污染物,适宜采用焚烧法妥善处置。[1,2]
医用一次性塑料/玻璃输液袋/瓶,国内的处置方法以及存在问题如下:
同医疗废物处置:一次性医塑根据法规,虽不属于医疗废物,但医疗机构为了防止因处置不当带来的麻烦,将其大部分作为医疗废物进行焚烧、填埋、高温蒸煮等处置,这样处理既增加了医疗废物的处置成本,后续燃烧烟气导致了环境污染,也是对石油类不可再生资源的浪费。
裂解处理:废塑料经破碎后送入挤出机,加热至230~280℃使塑料熔融,聚氯乙烯断链脱氯化氢,氯化氢经吸收塔回收,熔融的塑料送入热解炉,缺氧加热至200~500℃分解,分解产生的气体经冷却液化后回收,产物为燃料油,包括汽油、柴油、煤油的混合物。
裂解设备投资大,规模效益影响明显,一次性医塑由于来自于各地区医疗机构,又不能跨省市转移手续;一个地区的废塑料产量不大,采用裂解工艺基础投资成本过高,并且裂解工艺产品为混合物,还需进一步分离,工序复杂,因此裂解处理工艺的选择对大部分地区而言不是最适合使用的处置工艺。[3,4,5]
违规回收利用:此种方式存在许多缺陷,多数是被医院非法出售给个人作为废物回收利用,回收利用也基本以造粒为主,很多回收企业不具备专业技能,雇佣的劳务清运工只负责将废弃物运到指定地点。如果收运过程中这类废物受到污染或途中遗失,将无法进行跟踪,无法做到及时、有效的合规处置,存在安全隐患。
固处中心从2011年开始着手对医用一次性输液瓶袋的规范化回收利用工作,主要聚焦在PE和PP输液瓶/袋的回收利用上,选用先进生产工艺,输液瓶/袋经过分选、粉碎、收集残余药剂、清除纸浆标签、分离橡胶及铝盖、分离袋/瓶身与袋/瓶嘴、分离聚氨酯等工艺过程制作成高品质塑料粒子。
依靠自身作为上海市医疗废物处置定点单位的资质,以及与相关医院的密切合作关系,本着资源利用的环保理念,固处中心报批一次性输液瓶/袋的回收利用项目的相关环评和土建工程、设备招投标采购在2011-2013年完成。
下面介绍一些比较重要的组成部分。
收集过程中,主要前端病原体污染风险防范方法[6]:
医院内,输液瓶/袋和输液管针头分类收集,避免病人的血液、体液等病原体的污染;
入厂时,收运人员进行二级检查,一旦有异常,直接进行焚烧处置;
社会有疫情产生期间,发热门诊产生的输液瓶/袋直接送往医疗焚烧处置点处置;
一次性输液瓶/袋储存区和成品粒子区分开放置;
输液瓶运输车辆采用同规格的医疗废物运输专用车辆,封闭箱式车运输;
收集运输车辆带有全程跟踪系统,随时随地知道车辆动态位置,车速信息;
对上岗操作员工进行岗位培训、签订安全责任书、规范操作,对设备加强保养。
采用的生产工艺简介:原料经过紫外消毒后,在皮带输送平台设备上人工分拣作业,将收运到的杂物进行分拣,将金属类、橡胶类的杂物分离,主要作用是避免后续设备破碎机的刀头损坏。
经过分拣的输液瓶/袋被皮带输送设备送入破碎机,破碎后的碎料离心后进入摩擦脱纸机内进行摩擦脱纸作业,瓶袋内残留液进入水处理站综合处理,主要作用是摘去表面的标签纸和干胶。
通过离心飞溅物料输送进入漂洗机内进行清洗和重力分选作业,对塑料碎片进行初步分选,将聚氨酯的瓶盖,点滴袋的橡胶瓶塞分离开。
由于塑料的密度小于水,塑料片在水面上经过转轮漂洗后转入螺旋输送设备进入离心甩干设备,经过简单脱水后进入高压电场分选机,二级分选塑料碎片和聚氨酯瓶塞。收集后的物料,塑料片收集后装箱,进行相对应的热熔后进行拉丝切粒的生产,最后的成品粒子经过区分颜色后分别称重装袋后入库后待销售。
考虑到输液瓶上的标签纸比较多,采用泵输送废水和废纸浆进入到水处理站。进行固液分离后,纸纤维固体脱水后进行焚烧处置;废水进行降COD处置,部分水回用的生产工艺。造粒产生的废气经过湿法塔喷淋后,达标排放。
1、 纸浆的处置
由于输液瓶上标明了药物种类、规格、型号,以及病患者的信息、输液的时间等,导致标签纸的比重比较大,一天生产下来,产生的废纸浆比较多,大约每10吨输液瓶产生废纸浆1.5吨(含水率60~70%)。
纤维的磨损性较大,容易损坏输送泵设备。同时由于固液分离后的纸浆热值比较低,直接进行焚烧有难度,需要进行深度脱水,采用机械压榨的办法将含水率降低至30%左右后可以入炉焚烧。
2、废水COD达标排放或者综合回用
输液瓶内的残留液,大部分是葡萄糖和生理盐水内添加了某些抗生素,如进行常规降低COD的技术,当降低到一定程度后再往下降解比较困难,需要采用深度氧化技术,才有可能对废水中的一部分药物类有机物进行氧化处理。如果进行普通的稀释勾兑,那么只能采用直接排放办法解决,而没法废水再利用,表面上看到的排放废水清澈见底、可以回用,但当回用后不断循环的结果会使得COD值有明显的积累效应。
3、 塑料碎片的纯化
塑料经过使用后,难免会引入杂质,例如表面的标签纸、瓶盖等附加物,需要回收的是纯化的塑料片,越纯越有利于提高塑料粒子品质。如果对塑料片内的杂质除去不理想,或者异类杂质含量较多,那么最终的结果就是影响造粒的品质和造粒挤出机的寿命。
当PP、PE料中混有聚氨酯瓶塞的时候,造粒的品质影响很大,造成粒子表面有分散白点存在,进而影响后序加工企业的上色。当塑料片中含有铝金属或者铁质细碎金属的时候,容易造成挤出机的螺杆寿命提前报废的问题。
因此在塑料片成形后的最后一道工艺,精细化分选出塑料片中的杂质是非常关键的一步,对后续的造粒影响巨大,最终品质也是由塑料片纯度所决定的。
回收利用后的塑料粒子将进入注塑产业,而注塑原料按照规定要使用新料、品质高。由于医用一次性塑料输液瓶/袋的原料材质属于医用塑料,某些收运处置方出于利益最大化的考虑,为求保证原料的原有附加值而将废塑料打造的再生粒子用于食品包装袋、医疗用品等与人体有直接接触的物品,直接违反了卫生部的相关管理规定[13]。
由于塑料的生产过程中,添加了许多助剂类的化学品,例如润滑剂、热稳定剂、脱模剂,而在后期的再生过程中发生氧化降解、由脂肪酸胺类物质变为醛类物质,对皮肤有一定的刺激作用。在美国FDA、欧盟[11,12]、日本厚生劳动省的相关文件中,都有明确法规禁止消费后的塑料回收用作药品包装材料,主要问题是塑料的再生工艺无法除去在消费过程中携带的污染物。[9,10]
因此,对于末端销售的对象有着严格的控制,首先必须是非皮肤接触类塑料制品的生产企业,其次对塑料原料有一定的要求,那么结合上海地区工业的特点,汽车零部件的生产企业成为了最好的合作伙伴。在汽车零部件上使用PP、PE制品的地方非常多,例如内饰,保险杠,轮毂盖板,方向盘等。
其次是儿童玩具等。对欧美出口的儿童玩具制品对塑料的品质相对较高,那么相对应的可以提供符合要求的塑料粒子制品物流运输上使用的周转箱要求强度高、抗压重载荷,销售部门直接审核相关塑料粒子需求单位,签订相关粒子自用协议,禁止外流协议,确保再生塑料的使用合规性、安全性。
集中化,规范化处置医用一次性输液瓶/袋,是对于不可再生资源的利用,是资源节约的需要。对一次性输液瓶/袋的收集处置,对全程的安全、质量进行监控,确保再生产品不用于原用途,再生产品不危害人体健康是环境保护的需要。减少污染和风险控制,实现医疗卫生环保领域的闭环管理,最大限度的实现了固体废物的全程控制,是废物管理的需要。集中回收这些一次性输液瓶/袋是建设环境友好型、资源节约型社会的必然需要。
[1] 关于印发《医疗废物分类目录》的通知[EB/OL].http://www. moh.gov.cn/mohbgt/pw10304/200804/18361.shtml
[2] 国家环境保护总局污染控制司,中华人民共和国卫生部医政司.医疗废物管理国家法规标准[M].北京:化学工业出版社,2004:97-98
[3] 丁健.医疗固体废弃物无害化焚烧处理研究[J].中国环保产业,2004(02):70-72
[4] 伉沛搭,杨智淳,罗保明.医疗废物处理工艺评述[J].中国环保产业,2008(5)
[5] 刘峰,马海滨.医疗废物处理技术研究[J].中国环保产业,2004(2):57-59
[6] 使用后医用一次性塑料(玻璃)输液瓶(袋)回收利用项目环境影响报告书简本[EB/OL]http://www.doc88.com/ p-8079032479325.html
[7] 陶冶.废塑料制品的能源价值回收工程研究[D].北京化工大学,2006
[8] 杨建设.固体废弃物处理处置与资源化工程[M].北京:清华大学出版社,2007.
[9] 化学工业部合成材料老化研究所.高分子材料的老化于防老化[M].北京:化学工业出版社,1979:8.
[10] 肖卫东,何本桥,何培新.聚合物材料用化学助剂[M].北京:化学工业出版社,2003:437.
[11] U.S. Food and Drug Administration (FDA). "Guidance for Industry Use of Recycled Plastics in Food Packaging: Chemistry Considerations"(EB/OL):http://www.fda.gov/Food/GuidanceComplianceRegulator ylnformation/GuidanceDocuments/default.htm,2006-8.
[12] European Union. "COMMISSION REGULATION (EC)No 282/2008 of 27 March 2008 on recycled ptastfc materials and articles intended to come into contact with foods and amending Regulation (EC)No2023/2006" (EB/OL): http://eurlex.europa.eu/LexUriServ/LexUriServ.do?uri=OJ:L:2008:086:000 9:0018:EN:PDF,2008-3.
[13] 卫生部.《食品用塑料制品及原材料管理办法》(部令第8号)[EB/OL].卫生部网,1990-11-26
Disposable infusion bottle / bag for medical-use recycling technology and process management