книги / Снижение экологической нагрузки при обращении с отходами лечебно-профилактических учреждений
..pdfФедеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Пермский государственный технический университет»
Н.А. Солдатенко, Я.1/1. Вайсман
СНИЖЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ НАГРУЗКИ
ПРИ ОБРАЩЕНИИ С ОТХОДАМИ
ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ
УЧРЕЖДЕНИЙ
Издательство Пермского государственного технического университета
2009
УДК 57(069) С60
РЕЦЕНЗЕНТЫ:
главный научный сотрудник Горного института УрО РАН доктор технических наук, профессор Д .Г Закиров\ заведующий кафедрой коммунальной гигиены и гигиены труда Пермской государственной медицинской академии им. Е.А. Вагнера доктор медицинских наук,
профессор В Т Баранников
Солдатенко, Н.А.
С60 Снижение экологической нагрузки при обращении с отходами лечебно-профилактических учреждений: моногр. / Н.А. Солдатенко, Я.И. Вайсман. - Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2009. -
192с.
ISBN 978-5-398-00288-1
Рассмотрены основные направления снижения экологической нагрузки при обращении с медицинскими отходами. Дана характеристика МО, прогноз измене ния их морфологии и вещественного состава. Проанализированы основные техно логии обращения с медицинскими отходами.
Обобщены результаты исследований по разработке системы обращения с ме дицинскими отходами на основе современных концептуальных подходов, механиз мов и инструментов управления материальными и информационными потоками, использования методов эколого-логистического аудита, логистики, информацион ных технологий.
Представлены результаты исследований авторов по разработке экологически безопасной технологии термического обезвреживания хлорсодержащих медицин ских отходов.
Предназначено для студентов направления «Защита окружающей среды», ма гистров, аспирантов, научных сотрудников и специалистов, работающих в сфере обращения с отходами.
УДК 57(069)
ISBN 978-5-398-00288-1 © ГОУ ВПО «Пермский государственный технический университет», 2009
ВВЕДЕНИЕ............................................................................................................................. |
7 |
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СИСТЕМЫ ОБРАЩЕНИЯ С ОТХОДАМИ В |
|
РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ, СТРАНАХ ЕВРОПЕЙСКОГО СОЮЗА.......... |
13 |
1.1. Анализ существующих в России систем сбора, временного |
|
хранения, транспортирования и обезвреживания отходов |
|
в лечебно-профилактических учреждениях........................................................... |
13 |
1.2. Нормативно-правовое обеспечение системы |
|
обращения с отходами ЛПУ в России..................................................................... |
28 |
1.3. Воздействие медицинских отходов |
|
на окружающую среду................................................................................................. |
33 |
ГЛАВА 2. СТРУКТУРА И КЛАССИФИКАЦИЯ ОТХОДОВ, |
|
ОБРАЗУЮЩИХСЯ В ЛЕЧЕБНО-ПРОФИЛАКТИЧЕСКИХ |
|
УЧРЕЖДЕНИЯХ................................................................................................................. |
42 |
2.1. Морфологический состав медицинских отходов.......................................... |
42 |
2.2. Физико-химический состав М О ........................................................................ |
45 |
2.3. Классификация отходов, принятая в России................................................. |
48 |
2.4. Классификация отходов ЛПУ и сходных с ними по составу отходов, |
|
рекомендуемая в соответствии с положениями Базельской конвенции....... |
53 |
2.5. Объемы, нормативы образования и нормы накопления отходов |
|
в лечебно-профилактических учреждениях России............................................ |
55 |
2.5.1. Нормы накопления отходов класса А ................................................... |
60 |
2.5.2. Нормы накопления отходов класса Б.................................................... |
60 |
2.5.3. Нормы накопления отходов класса В ................................................... |
61 |
2.5.4. Нормы накопления отходов классов Г и Д .......................................... |
62 |
2.5.5. Нормы накопления отходов в поликлиниках, диспансерах |
|
и научно-исследовательских учреждениях медицинского профиля..... |
62 |
2.6. Прогноз изменения норм накопления и морфологии |
|
медицинских отходов......................................................................................................... |
63 |
ГЛАВА 3. ТЕХНОЛОГИИ ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ |
|
МЕДИЦИНСКИХ ОТХОДОВ.......................................................................................... |
66 |
3.1. Термические процессы обезвреживания потенциально |
|
инфицированных и инфицированных опасных медицинских отходов......... |
72 |
3.1.1. Низкотемпературные термические процессы и технологии, |
|
основанные на использовании пара и сухого жара: автоклавы, |
|
микроволновые печи и другие системы......................................................... |
72 |
3.1.2. Термическая технология, основанная на применении |
|
процесса протеинового лизиса во влажном жаре......................................... |
88 |
3.1.3. Высокотемпературные процессы обезвреживания |
|
потенциально инфицированных, инфицированных опасных |
|
медицинских и токсичных отходов (сжигание)........................................... |
90 |
3.1.4. Краткий обзор процессов и технологий, |
|
основанных на использовании высокотемпературного |
|
обезвреживания отходов..................................................................................... |
95 |
3.2.Технологии обезвреживания потенциально инфицированных
иинфицированных опасных медицинских отходов, основанные
на использовании химических соединений.......................................................... |
103 |
3.3.Технологии обезвреживания потенциально инфицированных
иинфицированных опасных медицинских отходов, основанные
на использовании облучения, биологических методов и др............................ |
I ll |
3.3.1. Технологии, основанные на использовании облучения.............. |
111 |
3.3.2. Технологии, основанные на использовании биологических |
|
методов.................................................................................................................... |
115 |
3.3.3. Малые установки для обработки острых колющих предметов .. |
116 |
3.4. Механические процессы обработки инфицированных |
|
опасных медицинских отходов................................................................................ |
116 |
3.5. Захоронение медицинских отходов на полигонах...................................... |
117 |
ГЛАВА 4. ИНСТРУМЕНТЫ ЭКОЛОГО-ЛОГИСТИЧЕСКОГО АУДИТА |
|
В СИСТЕМЕ ОБРАЩЕНИЯ С МЕДИЦИНСКИМИ ОТХОДАМИ.................... |
120 |
4.1. Основные понятия и принципы эколого-логистического аудита...... |
120 |
4.2.Эколого-логистический аудит как инструмент анализа
пути движения отходов.................................................................................................... |
127 |
4.3. Система управления безопасностью при обращении |
|
с медицинскими отходами........................................................................................ |
129 |
4.3.1. Система раздельного сбора отходов.................................................................. |
129 |
4.3.2. Структура системы информационного |
|
обеспечения безопасности............................................................................................... |
130 |
4.3.3. Система обеспечения безопасности при транспортировке отходов........ |
133 |
ГЛАВА 5. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИХ |
|
ПРОЦЕССОВ ПРИ ОБЕЗВРЕЖИВАНИИ ХЛОРСОДЕРЖАЩИХ |
|
МЕДИЦИНСКИХ ОТХОДОВ........................................................................................ |
138 |
5.1. Общие закономерности, лежащие в основе |
|
термодинамического моделирования состояния вещества............................. |
138 |
5.2. Термодинамическое моделирование процессов |
|
термической деструкции поливинилхлорида...................................................... |
142 |
5.2.1. Анализ процессов дегидрохлорирования продуктов |
|
деструкции поливинилхлорида....................................................................... |
142 |
5.2.2. Термодинамическое моделирование процессов |
|
пиролиза и сжигания поливинилхлорида..................................................... |
145 |
ГЛАВА 6. ОПИСАНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКИ БЕЗОПАСНОГО |
|
ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ХЛОРСОДЕРЖАЩИХ |
|
ОТХОДОВ............................................................................................................................ |
156 |
6.1. Установка термической деструкции УВКП-2.............................................. |
157 |
6.2. Основные технические характеристики........................................................ |
158 |
6.3. Назначение и конструкция основных узлов и систем установки....... |
158 |
6.4. Краткое описание работы установки........................................................... |
161 |
6.5. Подготовка установки к работе....................................................................... |
161 |
6.6. Проведение режима пиролиза......................................................................... |
162 |
6.7. Окончание режима пиролиза.......................................................................... |
163 |
6.8. Техническое обслуживание установки.......................................................... |
163 |
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ................................................................................................ |
166 |
учреждений, документация по управлению движением медицинских |
|
отходов [82]......................................................................................................................... |
173 |
1. Нормативная база для разработки проекта санитарной |
|
очистки лечебно-профилактических учреждений.............................................. |
173 |
2. Состав проекта санитарной очистки лечебно-профилактических |
|
учреждений.................................................................................................................... |
174 |
3. Краткая характеристика содержания основных разделов |
|
пояснительной записки проекта санитарной очистки |
|
лечебно-профилактических учреждений от отходов........................................ |
176 |
4. Согласование проекта санитарной очистки |
|
лечебно-профилактического учреждения от отходов....................................... |
179 |
5. Требования к проектированию лечебно-профилактического |
|
учреждения в плане санитарной очистки для обеспечения |
|
безопасного обращения с отходами....................................................................... |
179 |
5.1. Требования к проектированию корпусов |
|
лечебно-профилактического учреждения......................................................... |
180 |
5.2. Требования к проектированию внекорпусной территории |
|
лечебно-профилактического учреждения......................................................... |
182 |
6. Документация по внутреннему учету и внешней отчетности |
|
по управлению движением отходов в лечебно-профилактическом |
|
учреждении.................................................................................................................... |
182 |
Современный этап развития здравоохранения в России характери зуется повышением роли поликлинического звена и врачей общей практики, использующих современное медицинское оборудование, медицинские и расходные материалы, в оказании возрастающего объе ма медицинских услуг, сокращении времени пребывания пациентов в условиях стационара, применении высокопроизводительных техноло гий диагностики и лечения. Это оказало существенное влияние на из менение условий и объема образования, морфологии и вещественного состава отходов лечебно-профилактических учреждений (ЛПУ).
В результате сложившейся в настоящее время практики обраще ния с медицинскими отходами (МО) существующие системы управле ния их движением не обеспечивают необходимые уровни санитар но-эпидемиологической и экологической безопасности, а само обра щение с МО является одной из сложных и нерешенных проблем населенных мест Российской Федерации. Актуальность решения этой проблемы определяется тем, что МО относятся к наиболее опасным в эпидемиологическом и экологическом отношении.
Изменение структуры ЛПУ, появление частных медицинских уч реждений, новые условия их финансирования, вложение значительных финансовых ресурсов в здравоохранение, развитие конкуренции в сфе ре оказания медицинских услуг привели к тому, что сложившаяся в по следние десятилетия тактика обращения с МО, основанная на традици онных методических подходах и технологиях, не позволяет в достаточ ной степени обеспечить необходимый уровень эпидемиологической безопасности и допустимой экологической нагрузки на объекты окру жающей среды и население.
Сложившиеся системы обращения с МО ЛПУ являются высокоза тратными, не позволяют минимизировать издержки, в них задейство ваны большие материальные и трудовые ресурсы, которые использу ются недостаточно эффективно.
Это определило необходимость разработки новой системы обраще ния с МО ЛПУ, которая, основываясь на современных методических подходах с использованием последних достижений науки и техники, по зволила бы обеспечить эпидемиологически и экологически безопасную систему раздельного сбора МО в местах их образования с выделением эпидемиологически опасных и проблемных в плане формирования эко логической нагрузки фракций и дальнейшего обращения с ними на всех этапах жизненного цикла МО - от временного хранения, транспортиро вания, обеззараживания и обезвреживания, утилизации с максимальным использованием их энергетического и материального ресурса до окон чательного размещения в окружающей среде неутилизируемых обез вреженных остатков.
Такая система была разработана в 1995-1998 гг. в Пермском го сударственном техническом университете (ПГТУ) Я.И. Вайсманом, В.Н. Коротаевым, В.Ю. Петровым и другими совместно с Ака демией коммунального хозяйства им. К.Д. Панфилова - В.Ф. Абра мовым и В.Н. Абрамовым на основе анализа зарубежного
ипередового отечественного опыта обращения с МО крупных ЛПУ, использования системного ресурсного подхода при анализе материальных потоков и их метаболизма с целью минимизации эмиссий вредных веществ и биологических загрязнений в окру жающую среду, а также разработки концептуальных подходов, со временных технологий, нормативных и методических материалов
ирекомендаций по обращению с МО.
Основные ее положения были использованы в создании новых нор мативных документов по санитарной очистке ЛПУ, обращении с МО, в том числе СанПиН 2.1.7.728-99, разработанные с участием ПГТУ (Я.И. Вайсман, В.Н. Коротаев).
Вместе с тем при реализации этой системы в конкретных услови ях ЛПУ при организации управления движением МО возникли труд ности методического и практического характера в связи с тем, что имевшиеся к тому времени характеристики морфологического и ве щественного состава МО отличались от реальных. Рекомендованные ранее технологии и технические установки оказались недостаточно эффективными, требовалось использование новых логистических ме тодов, систем информационного обеспечения безопасности на всех этапах жизненного цикла МО.
Сложившаяся практика обращения с МО в России к этому не была готова из-за отсутствия необходимых практических разрабо ток и рекомендаций.
В связи с этим в ПГТУ в период с 2000 по 2009 г. были проведе ны значительные объемы методических разработок, научно-иссле довательских и опытно-конструкторских работ по широкому спек тру направлений обращения с МО.
Одной из неотложных задач, требующей своего решения, было определение условий формирования в новых реалиях развития здравоохранения морфологии, вещественного состава и количест ва образования МО, а также разработки новой системы их учета, так как существующая система учета количества образующихся отходов в ЛПУ, основанная на ранее разработанных нормативах, не отражала реального положения и не позволяла вести оператив ное управление МО в изменяющихся условиях.
Для решения этой задачи в ПГТУ сначала под руководством и при участии Е.В. Кельберг, а затем Н.А. Солдатенко при активном привлечении студентов, магистрантов и аспирантов кафедры «Ох рана окружающей среды», были проведены исследования условий образования МО в крупных ЛПУ городов Пермь и Березники, их морфологического состава, теплотехнических характеристик и об ращения с ними на всех этапах жизненного цикла, а также их влия ния на объекты окружающей среды и население.
Это позволило получить необходимую информацию по харак теристике МО ЛПУ на современном этапе, оценить их вклад в эко логическую нагрузку на объекты окружающей среды, определить необходимые дальнейшие направления совершенствования систе мы обращения с МО с целью достижения приемлемого уровня эпи демиологической нагрузки. Результаты этих исследований пред ставлены в главах 1 и 2 настоящей монографии.
Выделение из состава МО проблемных фракций, являющихся определяющими в формировании экологической нагрузки при по следующих процедурах обращения с ними в процессе обеззаражи вания и обезвреживания, в особенности термического, позволило сформулировать требования и технические условия на разработку экологически благоприятных технологий обращения с ними.
Анализ существующих технологий обезвреживания МО, применяемых в России и зарубежных странах (глава 3), показал, что для крупных ЛПУ, а также при централизованной системе обезвреживания МО известные преиму щества имеют термические методы, но их использование зачастую встречает возражение со стороны населения, части специалистов из-за возможности об разования и эмиссии супертоксикантов, в частности, веществ типа диоксинов.
В известной степени существующие предубеждения у населения по возможности использования термических методов для обезвреживания МО основаны на широко известных экологических недостатках первых поколений мусоросжигательных заводов, а также на том, что в настоя щее время для термического обезвреживания отходов ЛПУ используют ся малогабаритные установки без системы газоочистки либо с система ми, которые не позволяют гарантированно предотвращать образование супертоксикантов при сжигании хлорсодержащих материалов. Харак терным материалом с высоким содержанием хлора, используемым в ме дицине, является поливинилхлорид (ПВХ). Сжигание ПВХ в установках малой производительности с частой сменой режимов загрузки-сжига- ния-выгрузки приводит к колебаниям температуры и количества кисло рода. Отсутствие устройств контроля экологических параметров про цесса и эффективной системы газоочистки создает риски неконтроли руемого образования и распространения в объектах окружающей среды загрязняющих веществ.
На существующих малогабаритных установках сжигания МО труд но обеспечить требуемые параметры технологического процесса обез вреживания хлорсодержащих МО, а оснащение их эффективными бло ками доочистки отходящих газов делает их экономически недоступны ми для небольших ЛПУ
В связи с тем что приоритетными фракциями МО потенциально опасными в плане образования супертоксикантов являются хлорсодер жащие материалы, возникла необходимость проведения исследований термодинамических процессов при обезвреживании хлорсодержащих МО (глава 5) с тем, чтобы получить необходимую информацию и исход ные данные для разработки экологически благоприятной технологии.
Проведенными Н.А. Солдатенко совместно с В.Г. Халтуриным термо динамическими расчетами и анализом кинетики возможных реакций при термическом обезвреживании МО был определен набор и количество ос новных загрязняющих веществ - компонентов пылегазовых выбросов.
ю