摘要：通過對(duì)微波消毒機(jī)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(diǎn)，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(guó)際應(yīng)用實(shí)例為證。通過對(duì)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(hù)等方面對(duì)我國(guó)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(guó)目前《全國(guó)危險(xiǎn)廢物和醫(yī)療廢物處置設(shè)施建設(shè)規(guī)劃》實(shí)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(bǔ)充技術(shù)在中國(guó)應(yīng)用，將有效地推進(jìn)中國(guó)醫(yī)療廢物處理進(jìn)程。

1 微波消毒處理技術(shù)概述

1.1微波消毒機(jī)理

微波是波長(zhǎng) 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(shí)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(dòng)、摩擦而產(chǎn)生熱量，從而達(dá)到高熱消毒的作用，微波的消毒機(jī)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(yùn)動(dòng)所致。極性物質(zhì)（如水）的分子兩端分別帶有正負(fù)電，形成偶極矩，此種分子稱為偶極子。當(dāng)置于電場(chǎng)中時(shí)，偶極子即沿外加電場(chǎng)的方向排列，在高頻電場(chǎng)中，物質(zhì)內(nèi)偶極子的高速運(yùn)動(dòng)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(shí)產(chǎn)熱均勻，微波能達(dá)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(xì)胞膠體的電動(dòng)勢(shì)，改變細(xì)胞膜的通透性，因而影響細(xì)胞及組織器官的某些功能；微波照射后，由于細(xì)胞核內(nèi)物質(zhì)吸收微波能量的系數(shù)不同，致使細(xì)胞核內(nèi)物質(zhì)受熱不均勻，影響細(xì)胞的遺傳與生殖；諧振吸收，微波中的頻率較接近于有機(jī)分子的固有振蕩頻率，當(dāng)細(xì)胞受到微波照射時(shí)，細(xì)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(gè)別部分的結(jié)構(gòu)，破壞生物酶的活性，因而影響細(xì)胞的生化反應(yīng)，影響微生物的生長(zhǎng)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?gòu)V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(diǎn)的差異主要是各自實(shí)驗(yàn)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(diǎn)

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(diǎn)。

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(guó)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(xì)菌繁殖體，包括真菌，對(duì)巨大桿菌芽孢照射 2min，其殺滅率可達(dá) 9990%。據(jù) Kohrer研究證明，對(duì)受細(xì)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(guó)內(nèi)研究證明，采用某型號(hào)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(xì)菌芽孢全部殺滅。同時(shí)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(duì)微波的抗力較強(qiáng)。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(duì)各種微生物的殺滅作用詳見表1。

表1 微波對(duì)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(guó)外應(yīng)用情況

在目前國(guó)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(shí)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(guó)、歐洲、澳洲等發(fā)達(dá)國(guó)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(dá)標(biāo)難度小、公眾可接受程度高、無國(guó)際公約要求，在美國(guó)和歐洲得到了應(yīng)用和發(fā)展的機(jī)會(huì)，目前在美國(guó)、歐洲、澳洲等國(guó)家應(yīng)用微波消毒處理醫(yī)療廢物量呈上升趨勢(shì)。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。

表2 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(duì)醫(yī)療廢物非焚燒處理技術(shù)，美國(guó)、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(guó)制定，基本要求是一致的）。 美國(guó)各州的管理機(jī)構(gòu)的聯(lián)合體(即STAATT),在第一次會(huì)議中對(duì)微生物的殺滅水平做了如下的定義：

第一級(jí)：對(duì)細(xì)菌繁殖體、真菌和親脂性病毒的殺滅率達(dá)到6 log10或更高。

第二級(jí)：對(duì)細(xì)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(dá)到6 log10或更高。

第三級(jí)（第三級(jí)是STAATT推薦的最低標(biāo)準(zhǔn)）：對(duì)細(xì)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(dá)到6 log10以上。對(duì)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(dá)到4 log10以上。

第四級(jí)：對(duì)細(xì)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(dá)到6 log10以上（ATCC指美國(guó)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999999%的微生物殺滅率，即殺滅對(duì)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(duì)數(shù)值≥4。

我國(guó)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(dá)到：對(duì)繁殖體細(xì)菌、真菌、親脂性/親水性病毒、寄生蟲和分支桿菌的殺滅對(duì)數(shù)值≥6；對(duì)枯草桿菌黑色變種芽孢（B.Subtilis ATCC 9372）的殺滅對(duì)數(shù)值≥4。與國(guó)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

各種不同廢物對(duì)微波的吸收能力有所不同，對(duì)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(qiáng)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(dòng)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?yè)p傷性醫(yī)療廢物。由于微波的熱效應(yīng)會(huì)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(jiǎn)介

我國(guó)目前出臺(tái)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(jìn)料單元、破碎單元、微波消毒處理單元、卸料單元、自動(dòng)化控制單元、廢氣處理單元、廢水處理單元。其中進(jìn)料單元、破碎單元的操作均在密閉及負(fù)壓狀態(tài)下進(jìn)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(dòng)輸送裝置直接卸入廢物接受容器中，并對(duì)包裝有專門要求，在此環(huán)節(jié)完成對(duì)廢渣的污染控制。自動(dòng)控制單元要實(shí)現(xiàn)廢物供給及自動(dòng)啟停、實(shí)時(shí)顯示當(dāng)前運(yùn)行狀態(tài)、具備安全互鎖功能、自動(dòng)記錄及打印、自我監(jiān)測(cè)、異常情況緊急停車、遠(yuǎn)程聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控等目標(biāo)。

該系統(tǒng)運(yùn)行過程中產(chǎn)生的顆粒物、微生物、揮發(fā)性有機(jī)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(hù)要求及突發(fā)事件應(yīng)急計(jì)劃

設(shè)置屏蔽，阻擋微波擴(kuò)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(jī)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(qiáng)度與距離平方成反比，遠(yuǎn)離箱體可減少所受照射強(qiáng)度。開機(jī)時(shí)，工作人員應(yīng)退出到屏蔽之外。如要進(jìn)入高場(chǎng)強(qiáng)范圍內(nèi)進(jìn)行特殊工作時(shí)，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(hù)眼鏡。

提供防護(hù)裝備，加強(qiáng)個(gè)人防護(hù)。工作人員進(jìn)入微波場(chǎng)操作時(shí)，必須穿用金屬絲織成的屏蔽防護(hù)服、帽、手套等，對(duì)微波有較好的阻擋作用，佩戴涂有二氧化鉛層的防護(hù)眼鏡，對(duì)眼睛有良好的保護(hù)作用。

制定嚴(yán)密的應(yīng)急和突發(fā)事件處理計(jì)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(shí)的應(yīng)急計(jì)劃

(2)機(jī)械故障（如破碎設(shè)備堵塞等）時(shí)的應(yīng)急計(jì)劃

(3)處理過程中設(shè)備突然停止的應(yīng)急計(jì)劃

(4)發(fā)生微波泄漏時(shí)的應(yīng)急計(jì)劃

(5)醫(yī)療廢物未處理或處理不徹底時(shí)的廢物收集應(yīng)急計(jì)劃。

7結(jié)論

根據(jù)《全國(guó)危險(xiǎn)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(lì)其他新技術(shù)的開發(fā)和示范” 的規(guī)定。目前國(guó)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(guó)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(dá)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(bǔ)充技術(shù)在中國(guó)得到廣泛應(yīng)用，能夠有效地推進(jìn)中國(guó)醫(yī)療廢物處理進(jìn)程。

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