플라즈마 공정을 이용한 병원폐기물 처리특성

□ 병원폐기물의 개요

- 의료폐기물의 발생과 문제점

- 의료폐기물의 발생량

- 의료폐기물의 조성

- 의료폐기물과 감염성 미생물

- 외국의 감염성 폐기물의 정의

- 의료폐기물 처리현황(일본)

□ 실   험

- 원소분석

- 병원균의 파괴효율

- 유해화학물질 파괴효율

- 병원폐기물 처리시의 2차오염평가

1. 의료폐기물의 발생과 문제점

의료폐기물의 발생

공급되는 물량과 형태, 특질, 그 양에 따라 배출되는 폐기물의 질이나 양이 좌우되는데 양이 많으면 소비되지 않고 그대로 폐기되는 양도 증가한다. 또한 물질에 따라서는 의료기관 뿐만 아니라, 가정쓰레기로서 배출되는 것도 있다. 의료활동에 따라 공급되는 제품의 선택이나 사용방법에 따라서는 폐기물이 됐을 경우에 매우 심각한 문제가 일어날 수 있다.

반입물	→	의료활동(진료·검사등)	→	반출물

처리과정 및 유해성의 발생

일반적으로 의료폐기물의 문제는 의료폐기물 그 자체 및 그 취급에 의한 다음과 같은 영향평가 검토가 필요하다.

① 의료기관에 일하고 있는 의료종사자 및 환자에게 미치는 악영향

② 집하, 이동, 저류, 배출 등 의료기관의 계내에서 취급과 수집, 운반,

중간처리, 자원재생처리, 최종처분 등의 계외처리에 있어 취급하는 종사

자에게 미치는 악영향

③ 의료폐기물 처리에 동반한 환경 및 일반주민에게 미치는 악영향 등이다.

의료폐기물 처리의 문제점

의료폐기물의 적정처리시 의료폐기물의 양을 산출하기 위한 자료확보가 어렵다.

□ 발생원인 의료기관에서 본 문제점

① 일회용제품의 증가로서 플라스틱등의 비율이 많아져서 그 처리대책이

복잡하게 됐으며 쓰레기양도 증가됐다.

② 대기오염등 환경보전상의 문제 때문에 소각처리와 같은 자가처리가

어렵게 됐다.

③ 쓰레기 배출에 분별을 요하기 때문에 손이 많이 가고 처리비용도 증가

됐다.

④ 병원균 등이 포함되어 있기 때문에 엄격한 쓰레기 취급이 요구된다.

□ 쓰레기 수집처리 관련으로 본 문제점

① 분별배출이 철저하지 않은 경우 주사침에 의한 손상등의 사고가 발생

한다.

② 소독되지 않은 쓰레기도 많아서 에이즈나 B형 간염등의 감염원이 될

가능성이 있다.

③ 악취를 내는 것이 많다.

④ 독물유해물질이 혼입되어 있어도 알지 못하기 때문에 취급하는데 위험을

초래하는 일이 많다.

⑤ 의료폐기물을 적정하게 처리하기 위한 방법을 충분히 지도하고 있지

않다.

⑥ 배출된 쓰레기의 위험이 명확하지 않다.

의료폐기물 사고문제의 예

① 폐기물수집작업원이 수집작업중 쓰레기속에서 주사침등에 의한 손상

② 청소공장의 직원이 작업중 쓰레기속에서 주사침등에 의한 손상

③ 대민, 환경오염(파리발생이나 배기가스문제등) 처리중의 환경영향

등의 문제발생

2. 의료폐기물의 발생량

의료기관에서 어떠한 폐기물이 어느 정도, 어떻게 배출되는지 즉, 의료폐기물의 배출동태를 파악하는 것이 의료폐기물 문제에 접근하기 위한 기본이다. 그러나 의료폐기물의 배출동태 파악은 간단하지 않으며 또한 자료의 불확실성에 유의해야 할 필요가 있는데 그 이유로서는 의료기관의 규모, 종류의 다양성 및 지금까지 체계적인 조사가 되어 있지 않았다는 것을 들 수 있다.

여기서는 우선 경도대학 의학부 부속병원의 발생원단위 조사결과를 통해 원단위 사용의 경우 주의해야 할 점을 고찰하고자 한다.

병 동	1일 발생량 (□/ｈ)								손상성폐기물을포함한발생량총계(□/주)	발생량 일평균 (□/일)	발생량 중량비 (%)
	월	화	수	목	금	토	일	계 (□)
외과계종합병동	1,107	1,185	1,188	1,222	1,183	1,152	829	7,866	7,880	1,126	53.7
내과계종합병동	203	177	193	145	169	162	127	1,176	1,195	170	8.1
외 래 동	393	483	396	355	359	378	110	2,474	2,478	353	16.9
중앙진료동,동위원소동	149	242	301	294	556	359	46	1,947	1,953	279	13.3
연 구 동	109	58	53	167	96	75	74	632	636	91	4.3
기 타	71	103	95	75	143	45	0	532	537	77	3.7
병원전체	2,032	2,248	2,226	2,258	2,506	2,171	1,186	14,627	14,679	2,097	100

3. 의료폐기물의 조성

의료폐기물의 조성을 파악하기 위하여 대학병원 폐기물의 일부 시료를 채취하여 일반폐기물과 같은 방법을 써서 조성 및 함수율에 대하여 조사를 하였다.

(단위 : 습중량비 %)

항 목	분 별 시 행						현 상		참 고 경도시
	외과계 종합병동	내과계 종합병동	외래동	중앙진료 ·RI동	내과 연구동	병원 전체	소각 대상	매립 대상
종이류	35.8	24.3	65.6	34.5	53.8	39.7	30.6	1.1	26.3
플라스틱류	34.1	27.8	8.3	19.1	12.2	26.2	37.6	45.6	14.4
섬유류	18.5	9.2	4.0	6.4	3.0	12.9	21.0	1.4	2.5
고무·피혁류	0.7	0.9	0.4	2.2	2.7	0.9	4.1	0.7	0.9
유리류	9.8	19.2	4.0	35.3	12.1	14.1	5.3	47.5	6.1
금속류	0.9	4.8	1.5	2.3	5.7	1.7	0.8	0.8	3.4
도자기류	0	0	0	0	(0.05)	(0)	0	0	1.2
음식물쓰레기	0	12.3	15.9	0	9.4	4.1	0.4	2.9	42.6
기타	0.2	1.6	0.2	0.3	1.2	0.4	0.1	(0.04)	2.6
계	100	100	100	100	100	100	100	100	100

4. 의료폐기물과 감염성 미생물

우리나라의 감염성 폐기물의 종류

감염성폐기물의 종류(제3조의2관련)

1. 조직물류 : 인체 또는 동물로부터 적출되거나 절단된 물체, 동물의 사체(수의사법 제2조제4호의 규정에 의한 동물변원에서 발생되는 것에 한한다), 실험동물의  사체와 인체 또는 동물의 피·고름·분비물. 다만, 매장및묘지등에관한법률 제2조제1항의 규정에 의한 임신 4월 이상의 사태를 제외한다.                                                       <개정 00. 7.22>

2. 탈지면류 : 인체 또는 동물의 피·고름·배설물·분비물 또는 소독약이

묻은 탈지면·붕대·거즈·일회용기저귀·생리대

3. 폐합성수지류 : 일회용주사기·수액세트·혈액백 또는 혈액투석시 사용된

폐기물

4. 병리계 폐기물 : 시험·검사 등에 사용된 배양용기·폐시험관·슬라이드·

커버글라스·혈액병·폐장갑·폐배지 또는 폐혈액

5. 손상성 폐기물 : 주사바늘·수술용칼날·한방침 또는 치과용침

6. 혼합감염성폐기물 : 제1호 내지 제5호의 감염성폐기물과 혼합되거나 접촉된

폐기물로서 다른 감염성폐기물로 분류되지 아니한 폐기물

<신설 '99. 8. 9, 시행 2000. 8. 9>

의료폐기물	오염의 위험성이 있는 감염성 미생물	비 고
①혈액,체액, 정액,농즙 등이착된것	□세균 황색포도구균, 녹농균, 기타 화농증, 폐혈증의 원인이 되는 세균, 매독, 임균 등의 STD(성행위감염증) 관련 세균 □바이러스 B형간염바이러스(HBV), 비A비B간염바이러스, 에이즈바이러스 (HIV), 성인T세포백형병바이러스(ATL), lyssa fever 바이러스 등 □기타 STDRHKSFUS 미생물(클라미디아, 마이코플라즈마 등)	가제 탈지면 주사기 주사침 카텔 수술복 메스 등
②조직병리, 수술적출물등	①과 동일	장기의 일부
③ 배양끝낸 배지,배양 기재	배양가능한 모든 병원미생물
④ 분뇨, 토사물	콜레라균, 이질균 등 소화기 전염병균, 장염비브리오, 살모넬라 등 식중독균, 대장균, 푸로테우스, 폐렴간균, Bacteroides등 기회감염을 일으키는 장내미생물, A형 간염바이러스, Enterovirus
⑤ 실험동물 과그혈액등	감염실험에 쓴 병원체, 인수공통전염병의 병원체 및 동물에 자연 감염되는 병원체, 신증후군출혈열(HFRS)바이러스, 임파구성맥락 수막염(LCM)바이러스, 푸르세라, 들토끼병균, 서교증
⑥원내감염, 배기중먼지, 미스트 등	폐렴구균, 인플렌쟈균, 레지오넬라균 등 폐염기인균, 결핵균, 황색 포도구균, 녹농균 등 화농증기인균, 칸디다, Criptococcus등 병원진균
⑦ 주사침, 메스 등 예리한것	①의 위험성과 함께 자상후 상처로부터의 파상풏균, 가스괴저균 등에 의한 감염의 위험성

5. 외국의 감염성 폐기물의 정의

의료폐기물 특유의 위험성은 유해화학물질에 의한 것과 방사성폐기물, 그

리고 그 외의 □감염성□을 생각할 수 있다. □원내감염□의 방지와 동일한 시점

에서 폐기물 관리시스템이 충분히 고려되어야 한다.

즉, 병원에서 배출되는 폐기물중에 □감염성□의 것을 특별히 구분하여 취급

할 필요가 있는데 실제 감염성 폐기물의 정의가 문제가 된다. 이점에 대해서 폐기물이 배출될 때마다 그 감염성을 검사하는 것은 곤란하며, 또한 현실적

이지 못하기 때문에 배출시점에서 구별할 수 있는 분류기준이 필요하다.

기 관	감염성 폐기물의 정의
WHO	□전염성 병원균을 배양한 것 및 배양주 □전염병 환자의 외과수술이나 해부에서 나온 폐기물 □격리실의 감염환자에게서 나온 폐기물
미국 EPA	□CDC(Centers for Disease Control:미국방역센타)에서 정한 격리폐기물 □감염에 관련된 배지나 세균주 □혈액류 □병리계 폐기물(인체조직 등) □손상된 폐기물
일본 후생성 (□92)	□혈액, 혈청, 혈장 및 체액 □수술 등에 의해 배출되는 병리폐기물 □병원 미생물에 관련된 시험·검사등에 사용된 시험기구·배지 등

6. 의료폐기물 처리 현황(일본)

의료폐기물처리	방사성폐기물		가연성,불연물							① 일본방상성동위위원소협회
	산업폐기물		종류별 분별보관							② 자가처리 ③ 민간처리업자에 의한 반출 (소각, 매립)
	일반폐기물		자치단체의 처리체계에 따른 분별배출							② 자가처리 ③ 민간처리업자에 의한 반출 (소각, 매립) ④ 자치단체에 의한 처리
		유가물 혹은 잠재적 폐기물								⑤ 양도

실      험

1. 원소분석

원소분석치는 탄소〉산소〉수소〉염소〉황의 순으로 나타났다.

염소가 차지하는 비율이 1.9%로 상당히 높게 나타났는데 이는 적출물중 플라스틱류가 상당히 많이 포함되어 있으며 특히 PVC가 재료로 사용되는 주사기, 수액세트, 혈액백 등의 함량이 높게 때문이다.

소각과 같은 폐기물의 열적처리시에 다이옥신/퓨란류의 높은 배출을 일으킬 수 있는 원인이 될 것으로 생각된다.

원 소 분 석 결 과

	원소 (단위 : %)
	탄 소	수 소	산 소	질 소	황	염 소
1	46.7	6.96	24.07	≤0.3	≤0.3	1.9
2	53.8	8.73	28.26	0.25	-
3	56.8	8.34	25.00	0.20	-
평 균	52.4	8.11	25.78	0.23	≤0.3	1.9

2. 병원균의 파괴효율

병원균의 파괴효율을 평가하기 위해 지시 미생물인 Bacillus stearothermo

-philus를 이용한 실험에서 6.4×1011개의 포자를 주입후 시간대별로 배기가스를 인산염 완충액에 흡수시킨 다음, 완충액의 적당량을 배양시켜 미생물군집의 개수를 세어서 전체 배가스중의 병원균의 수로 환산하였다.

시간에 따른 병원균 파괴효율

미생물 투입후 5분동안의 미생물의 파괴효율이 비교적 낮게 나타나고 있는데, 이는 작은 반응기의 용적과 높은 유속의 플라즈마 분위기가스 분출로 인해 순간적인 미생물의 유출이 생겼기 때문으로 생각된다.

3. 유해화학물질 파괴효율

아래의 그림은 플라즈마 반응기의 온도가 1,100℃일 때, 클로로벤젠(Chlorobenzene)을 투입한 후 시간에 따른 제거효율을 나타낸 그래프이다.

실험시 산소조건 및 무산소조건일 때의 제거효율을 나타낸 것이다.

클로로벤젠(Chlorobenzene)에 대한 산소조건에서는 99.9997%이고 무산소일때는 99.59%로 나타났다.

이 결과 플라즈마 공정은 산소조건에 수행됨이 바람직한 것으로 나타났다.

시간대별 클로로벤젠의 제거효율

4. 병원폐기물 처리시의 2차 오염평가

CO, NOX, HCl의 농도가 높게 나타나 이에 대한 적절한 공정보완이 필요할 것이다.

우리나라 대기오염 배출허용기준과의 비교

오 염 물 질 원	허 용 기 준	조 사 결 과
CO	〈 600ppm	3328ppm
SO2	〈 300ppm	360ppm
NOX	〈 200ppm	1638ppm
HCL	〈 80ppm	4181ppm