醫(yī)療廢棄物智能化處理系統(tǒng)研究

李艷紅 陸大偉

無(wú)錫市工業(yè)廢物安全處置有限公司 江蘇 無(wú)錫 214000

引言

國(guó)家衛(wèi)生健康委、生態(tài)環(huán)境保護(hù)部、國(guó)家農(nóng)村發(fā)展及改革工作委會(huì)等中央十三部門(mén)在2020年聯(lián)合印發(fā)了《醫(yī)療機(jī)構(gòu)廢棄物綜合治理工作方案》，其中對(duì)醫(yī)療處理系統(tǒng)提出了更高的要求。無(wú)錫工廢公司依照相關(guān)政策要求，對(duì)目前醫(yī)廢處理系統(tǒng)開(kāi)啟了以智能化處理為目標(biāo)的創(chuàng)新升級(jí)。醫(yī)療廢物具有極強(qiáng)的傳染性、放射性和損傷性，為避免醫(yī)療廢物給周邊環(huán)境和人類(lèi)健康帶來(lái)危害，建立一套安全性的醫(yī)療廢物智能化處理系統(tǒng)是非常重要和必要的。

1 當(dāng)前醫(yī)廢處理系統(tǒng)工作流程及其不足

我國(guó)2021最新版《醫(yī)療廢物管理?xiàng)l例》明確規(guī)定：醫(yī)療廢棄物一般是指各級(jí)醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)在承擔(dān)特殊醫(yī)療、預(yù)防、保健等活動(dòng)作業(yè)中以及各種其他預(yù)防醫(yī)療或保健作業(yè)相關(guān)醫(yī)療業(yè)務(wù)活動(dòng)工作場(chǎng)所中所直接產(chǎn)生的對(duì)那些生物具有特殊的具有毒性作用或與其間接都有過(guò)感染性、毒性作用的以及可能帶有一些其他有毒生物危害性成分的自然毒性廢物[1]。

1.1 當(dāng)前醫(yī)廢處理系統(tǒng)工作流程

無(wú)錫工廢公司采用熱解爐焚燒工藝對(duì)醫(yī)療廢棄物進(jìn)行無(wú)害化處置。首先，由專(zhuān)人駕駛裝載袋裝醫(yī)療廢棄物的車(chē)輛到達(dá)卸貨區(qū)，再由人力將醫(yī)廢運(yùn)輸車(chē)輛上的醫(yī)療廢棄物（袋裝）搬運(yùn)至鐵質(zhì)的轉(zhuǎn)運(yùn)箱里。其次，再由叉車(chē)司機(jī)將鐵質(zhì)轉(zhuǎn)運(yùn)箱放置到提升機(jī)上，手動(dòng)控制提升機(jī)提升至焚燒爐。然后，控制系統(tǒng)再自動(dòng)控制反轉(zhuǎn)提升斗，將醫(yī)療廢棄物倒入焚燒爐中，如此循環(huán)，直至醫(yī)療廢棄物裝滿焚燒爐。最后結(jié)束上料作業(yè)，開(kāi)始焚燒。

1.2 當(dāng)前醫(yī)廢處理系統(tǒng)中存在的不足

當(dāng)前醫(yī)廢處理系統(tǒng)中，醫(yī)療廢棄物的搬運(yùn)、叉車(chē)的操縱等步驟均需要人工作業(yè)完成。叉車(chē)的運(yùn)輸工作需要往返多次重復(fù)進(jìn)行，對(duì)人力的要求高，同時(shí)也增加了操作人員被醫(yī)療廢物感染的風(fēng)險(xiǎn)。

1.2.1 總體醫(yī)廢處理工作效率低。由于人工處理過(guò)程中存在的容錯(cuò)率低、特種作業(yè)人員相關(guān)安全性知識(shí)教育成本高、監(jiān)理難度大等特點(diǎn)，當(dāng)前醫(yī)廢處理系統(tǒng)的工作效率及工作安全性仍有很大的提升空間。尤其在叉車(chē)搬運(yùn)過(guò)程中，需要人工進(jìn)行多次重復(fù)操縱，耗時(shí)長(zhǎng)、效率低。

1.2.2 不符合疫情防控需求。人工醫(yī)廢處理不能順應(yīng)當(dāng)前疫情防控常態(tài)化形式。在整個(gè)醫(yī)廢處置環(huán)境中，傳統(tǒng)醫(yī)廢處理系統(tǒng)中包含多次人與醫(yī)廢、人與人之間的接觸，這大大增加了相關(guān)人員被感染及交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)形增加了疫情防控的難度。

1.2.3 非綠色環(huán)保傳統(tǒng)的醫(yī)廢處理系統(tǒng)。都采用一次性的醫(yī)廢包裝袋包裝醫(yī)療廢棄物，這種方法也可能會(huì)對(duì)社會(huì)環(huán)境造成極大破壞，不符合國(guó)家可持續(xù)發(fā)展理念。同時(shí)針對(duì)醫(yī)廢包裝袋的相關(guān)規(guī)定制度十分嚴(yán)苛，采用醫(yī)廢包裝袋包裝也對(duì)處置過(guò)程監(jiān)管增加了壓力。

2 當(dāng)前醫(yī)廢智能化處理的意義

生態(tài)環(huán)境保護(hù)部辦公廳發(fā)布重要消息公告稱目前全國(guó)醫(yī)療廢棄物分類(lèi)處置技術(shù)設(shè)施整體運(yùn)行態(tài)勢(shì)平穩(wěn)，醫(yī)療廢物減量化尤其是減少涉及疫情的醫(yī)療廢物減量化，涉及疫情的醫(yī)療廢物需做到“應(yīng)收盡收、應(yīng)處盡處”，基本實(shí)現(xiàn)完成了國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)“日產(chǎn)日清”。從同期及全國(guó)監(jiān)測(cè)統(tǒng)計(jì)資料來(lái)看，處置應(yīng)急保障物資能力為平均每天近5435噸/天，比甲型禽流感疫情沒(méi)有正式大規(guī)模發(fā)生蔓延之前的日均水平增加到近每天532噸/天，全國(guó)各地機(jī)場(chǎng)共完成日可收集處理運(yùn)輸處置醫(yī)療廢物任務(wù)達(dá)約2661噸，其中可處置的涉疫情醫(yī)療廢物日完成489噸，截至目前占全國(guó)醫(yī)療廢物收集量比例最低的城市達(dá)到的18.4%。預(yù)計(jì)當(dāng)日共可收集、處理轉(zhuǎn)運(yùn)和處置各類(lèi)固體廢物為2641噸[2]。由以上數(shù)據(jù)可知，在當(dāng)前疫情環(huán)境下，我國(guó)醫(yī)廢待處理量極大，其中還存在部分涉疫情醫(yī)療廢棄物。人工進(jìn)行醫(yī)廢處理效率低、風(fēng)險(xiǎn)高的弊端日益凸顯，依靠人工的醫(yī)廢處理已經(jīng)滿足不了日漸增長(zhǎng)的醫(yī)療廢棄物數(shù)量和日漸增高的醫(yī)廢處理標(biāo)準(zhǔn)，醫(yī)廢智能化處理是未來(lái)醫(yī)廢處理領(lǐng)域的必然趨勢(shì)。

3 醫(yī)廢智能化系統(tǒng)所需設(shè)備

表1 醫(yī)廢智能化系統(tǒng)所需設(shè)備

4 醫(yī)廢智能化系統(tǒng)工作流程簡(jiǎn)述

4.1 醫(yī)廢智能化系統(tǒng)工作流程

圖1 醫(yī)廢智能化系統(tǒng)工作流程圖

4.2 醫(yī)廢處理過(guò)程

首先，醫(yī)療廢棄物由醫(yī)療車(chē)隊(duì)從各大醫(yī)療場(chǎng)所收集后放置專(zhuān)用垃圾桶中并裝載到醫(yī)廢運(yùn)輸車(chē)上（車(chē)內(nèi)設(shè)有消殺裝置），由專(zhuān)人駕駛醫(yī)廢運(yùn)輸車(chē)轉(zhuǎn)運(yùn)至處置區(qū)，卸車(chē)機(jī)自動(dòng)調(diào)整角度和距離對(duì)準(zhǔn)車(chē)廂尾部，由卸車(chē)機(jī)上搭載的取桶機(jī)構(gòu)將垃圾桶放到輸送線上，然后，由輸送線將裝著醫(yī)療廢棄物的垃圾桶輸送到傾倒機(jī)，傾倒機(jī)將垃圾桶中的醫(yī)療廢棄物傾倒入大型上料斗內(nèi)，最后由叉車(chē)AGV（可自動(dòng)充電式無(wú)人叉車(chē)）將上料斗搬運(yùn)至焚燒爐處，結(jié)束上料作業(yè)后的醫(yī)廢進(jìn)行焚燒無(wú)害化處理[3]。

4.3 垃圾桶的自動(dòng)清潔與運(yùn)輸

首先，在傾倒機(jī)將醫(yī)療廢物傾倒入大型上料斗后，空桶將繼續(xù)隨運(yùn)輸線運(yùn)動(dòng)到旋轉(zhuǎn)提升機(jī)。其次，再由旋轉(zhuǎn)提升機(jī)將空垃圾桶旋轉(zhuǎn)90°、降低高度后經(jīng)輸送線輸送到清洗機(jī)。然后，通過(guò)清洗機(jī)上的自動(dòng)可調(diào)式360°無(wú)死角高壓噴洗裝置，將垃圾桶清洗干凈。最后，清洗干凈的垃圾桶隨雙層運(yùn)輸線到達(dá)干凈桶擺放區(qū)，由人工將桶取出放入醫(yī)廢運(yùn)輸車(chē)。

4.4 緊急自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)

工作過(guò)程中如遇到緊急情況可以自動(dòng)制動(dòng)，并發(fā)出警報(bào)。情況解除后自動(dòng)恢復(fù)工作流程。

4.5 自動(dòng)識(shí)別信息

垃圾桶表面附貼二維碼標(biāo)簽，可通過(guò)手持終端機(jī)對(duì)醫(yī)廢物料進(jìn)行信息識(shí)別，包括醫(yī)廢物料來(lái)源、代碼、重量、屬性等，建立多維度數(shù)據(jù)的綁定和關(guān)聯(lián)。

5 醫(yī)廢智能化系統(tǒng)實(shí)施后的成果

5.1 醫(yī)廢物處理效率大大提升

根據(jù)實(shí)施效率數(shù)據(jù)分析，僅需40min就可完成一輛醫(yī)廢運(yùn)輸車(chē)（36個(gè)桶）的醫(yī)廢搬運(yùn)及醫(yī)廢桶的清理回收，工作時(shí)間得到了大幅度縮短。此外，在醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)中，用自動(dòng)化叉車(chē)代替人工操控叉車(chē)，提高了醫(yī)廢運(yùn)輸精確度，減少了人力重復(fù)操控的時(shí)間和成本；用自動(dòng)可調(diào)式360°無(wú)死角高壓噴洗裝置進(jìn)行無(wú)死角消毒清洗代替人工作業(yè)，提升了清潔效果，減少了人力成本。在工作時(shí)間縮短、清潔效果提高的雙重優(yōu)勢(shì)影響下和大面積自動(dòng)化同時(shí)削弱人力成本的條件下，醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)的效率得到了大幅度提升。

5.2 保證工作人員安全

相比于傳統(tǒng)醫(yī)廢處理系統(tǒng)，醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)中人與醫(yī)療廢物、人與人之間的接觸大大減少，符合當(dāng)前疫情防控政策。另外，多種現(xiàn)代自動(dòng)化與智能技術(shù)裝置的大量使用，將企業(yè)相關(guān)領(lǐng)域工作人員們從以往繁重艱巨的重體力重復(fù)性勞動(dòng)、部分腦力勞動(dòng)負(fù)荷以及相對(duì)惡劣艱苦的環(huán)境中逐步解放出來(lái)，降低了相關(guān)人員勞動(dòng)風(fēng)險(xiǎn)，保證了相關(guān)工作人員的安全。

5.3 面對(duì)緊急情況時(shí)

反應(yīng)迅速緊急自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng)提高了醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)面對(duì)緊急情況時(shí)做出反應(yīng)的速度。醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)實(shí)施后可自動(dòng)地在處于特殊安全環(huán)境下的醫(yī)廢處置作業(yè)中，按照自動(dòng)化控制設(shè)計(jì)要求來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)全智能化程度上的各種自動(dòng)檢測(cè)、信息采集記錄與處理、分析預(yù)測(cè)及智能判斷、操縱控制等自動(dòng)控制，最終實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)功能的控制目標(biāo)。

6 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)在無(wú)人干預(yù)的情況下，按照自動(dòng)化設(shè)備按規(guī)定的程序或指令自動(dòng)進(jìn)行操作或控制。主要需攻克無(wú)人叉車(chē)自動(dòng)化控制、傳感器調(diào)試、車(chē)輛安全控制、自動(dòng)充電控制、自動(dòng)清洗裝置控制等技術(shù)問(wèn)題，用機(jī)械設(shè)備替代傳統(tǒng)人工作業(yè)，通過(guò)算法優(yōu)化運(yùn)輸規(guī)則，提升生產(chǎn)效率，同時(shí)避免裝料過(guò)程中人員直接與醫(yī)療廢物包裝的接觸，杜絕了工作人員被感染的風(fēng)險(xiǎn)，實(shí)現(xiàn)了醫(yī)療廢物的安全化處置。從而打造一個(gè)高效、安全的醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)。在疫情防控常態(tài)化的現(xiàn)狀下，為保證相關(guān)工作人員的健康、安全及醫(yī)廢處理的效率，建設(shè)一個(gè)醫(yī)廢智能化處理系統(tǒng)是十分有意義的。