生物医学廃棄物

廃棄は発生場所とは別の場所で行われます。処理は発生場所内または発生場所外で行われます。大量の医療廃棄物を発生場所内で処理するには、通常、比較的高価な設備が必要となり、そのような設備を運用するためのスペース、人員、予算を備えた大規模病院や主要大学でのみ費用対効果が高いと言えます。発生場所外での処理と廃棄には、医療廃棄物処理業者に依頼し、従業員が医療廃棄物を専用容器に収集・運搬し、医療廃棄物処理施設で処理してもらうことが含まれます。

医療廃棄物は、漏れがなく、取り扱い中に破損しない十分な強度を備えた容器に収集する必要があります。医療廃棄物容器には、バイオハザードマークが付けられています。容器、マーク、ラベルは、多くの場合赤色です。

廃棄された鋭利物は通常、専用の箱（しばしば針箱と呼ばれる）に回収される。

OSHA 29 CFR 1910.1450 ^{[ 6 ]}およびEPA 40 CFR 264.173 ^{[ 7 ]}の安全基準を満たすには、特殊な機器が必要です。推奨される最低限の機器には、ドラフトチャンバーと、オーバーフローを捕捉するための一次および二次廃棄物容器が含まれます。ドラフトチャンバーの下であっても、化学汚染物質を含む容器は、使用していないときは閉じておく必要があります。廃棄物容器の口に開いた漏斗を置くと、化学物質が周囲の大気中に大量に蒸発し、それを実験室の職員が吸入し、火災の三要素を完成させる脅威の主要な要素となることが示されています。実験室の職員、近隣住民、および環境の健康と安全を保護するために、化学廃棄物を扱うすべての部署で、ヨーロッパのバークル漏斗や米国のECO漏斗などの適切な廃棄物管理機器を使用する必要があります。処理後は廃棄する必要があります。

手術室

手術室は病院で発生する廃棄物の約3分の1を排出します。^{[ 8 ]}この廃棄物には、バイオハザード、プラスチック材料、医薬品、リネンなどが含まれますが、これらに限定されません。^{[ 9 ]}さらに、手術室は大量のエネルギーを必要とするため、環境への悪影響がさらに大きくなります。そのため、手術室で発生する廃棄物の管理は、医療廃棄物全体の発生量を最小限に抑えるために非常に重要です。廃棄物と廃棄コストを削減するには、リサイクルと廃棄物の適切なラベル付けが不可欠です。 ^{[ 10 ]}ガウンや器具などの製品を再利用および用途変更することも、コストと廃棄物の削減につながります。^{[ 11 ]さらに、手術用トレイと器具のパッケージを合理化することも、廃棄物の発生量削減につながります。 [ 10 ]} HVACシステムや麻酔などの分野での省エネルギー方法も、「より環境に優しい」医療業界を促進するために実施する必要があります。^{[ 9 ]}  

手術室で大量の廃棄物が発生する理由は、外科医が手術手順ごとの二酸化炭素排出量について十分な教育を受けていないためです。1,024人の外科医からなるグローバルなコホートを対象とした調査で、持続可能性を変革したいと考えていると回答したのはわずか63%でした。^{[ 12 ]}さらに、手術の二酸化炭素排出量を推定できた外科医はわずか7.7%、手術用品の二酸化炭素排出量を推定できた外科医はわずか6.5%でした。^{[ 12 ]}これは、手術の環境への悪影響に関する外科医の知識のギャップが明らかであり、教育を通じてこれを是正する必要があることを示しています。

保管とは、廃棄物が現場で処理されるか、処理または処分のため現場外に輸送されるまで、廃棄物を保管することを指します。保管には多くの選択肢と容器があります。規制当局は、廃棄物を保管できる期間を制限する場合があります。取り扱いとは、発生場所、集積場所、保管場所、現場処理施設の間で生物医学廃棄物を移動させる行為です。生物医学廃棄物を取り扱う作業員は、標準的な予防措置を遵守しなければなりません。^{[ 11 ]}

生物医学廃棄物処理の目的は、廃棄物の危険性を低減または排除し、通常は廃棄物を判別不能な状態にすることです。処理によって、廃棄物はその後の取り扱いと処分が安全な状態になります。これらの目的を達成できる処理方法はいくつかあり、その一つに生物廃棄物の分別があります。

生物医学廃棄物はしばしば焼却される。効率的な焼却炉は病原体や鋭利物を破壊し、結果として生じる灰からは元の材料を識別できない。代替の熱処理には、ガス化^{[ 13 ]}や熱分解などの技術も含まれ、エネルギー回収と廃棄物量の同様の削減および病原体の破壊が可能である。  

オートクレーブは、医療廃棄物の処理にも使用できます。オートクレーブは、蒸気と圧力を利用して廃棄物を滅菌するか、微生物負荷を安全に廃棄できるレベルまで低減します。多くの医療施設では、医療用品の滅菌にオートクレーブを日常的に使用しています。同じオートクレーブを医療用品の滅菌と医療廃棄物の処理に使用する場合は、廃棄物処理によって医療用品が汚染されないように管理上の対策を講じる必要があります。効果的な管理上の対策には、作業員の訓練、厳格な手順、医療廃棄物の処理のための時間と場所の分離などが含まれます。

マイクロ波消毒は、医療廃棄物の処理にも利用できます。マイクロ波照射は、非接触加熱による消毒技術の一種です。マイクロ波化学は、マイクロ波誘電加熱効果による物質の効率的な加熱に基づいています。マイクロ波周波数にさらされると、細胞内に存在する水分子の双極子が印加された電場に再整列します。電場が振動すると、双極子は交流電場に再整列しようとし、この過程で分子摩擦と誘電損失によって熱の形でエネルギーが失われます。マイクロ波消毒は最近開発された技術であり、オートクレーブなどの従来の技術に比べて、サイクルタイム、消費電力が少なく、水や消耗品の使用量も最小限で済むため、利点があります。

液体や少量の場合、1～10％の漂白剤溶液を用いて医療廃棄物を消毒することができます。廃棄物の特性によっては、水酸化ナトリウム溶液やその他の化学消毒剤を使用することもできます。その他の処理方法としては、加熱、アルカリ分解、マイクロ波の使用などがあります。

オートクレーブやマイクロ波滅菌システムの場合、廃棄物を判別不能にするための最終処理段階としてシュレッダーを使用することができます。一部のオートクレーブにはシュレッダーが内蔵されています。

英国では、医療廃棄物とその処理方法が厳しく規制されている。^{[ 14 ]}適用される法律^{[ 15 ]}には、 1990年環境保護法（第2部）、1994年廃棄物管理許可規則、2005年有害廃棄物規則（イングランドおよびウェールズ） 、スコットランドの特別廃棄物規則が含まれる。2018年10月、スコットランドとイングランドのNHSが排出する医療廃棄物の管理契約を結んでいたHealthcare Environment Servicesが、6つの施設のうち4つで、許可で認められている量を超える廃棄物を施設内に保管し、廃棄物を不適切に保管していたため、環境許可に違反していたことが明らかになり、スキャンダルが勃発した。ヨークシャーの17のNHSトラストは直ちに契約を解除した。同社は賠償を求めて訴訟を起こした。^{[ 16 ]}ノーマントン では、焼却されずに保管されていた350トンの医療廃棄物の中に、切断された四肢が含まれていたと言われている。^{[ 17 ]} 同社は、この問題は焼却能力の低下と、臨床廃棄物が「有害」と再分類されたことで焼却の必要性が高まったことが原因だと主張している。政府の緊急対策には病院に一時的な保管施設を設置することが含まれていたが、同社は、これは病院が許容量を超えることを許すよりも危険だと述べている。同社は現在もイングランドの他の30のトラストと契約を結んでおり、NHSイングランドとはプライマリーケアと薬局向けの廃棄物処理契約を結んでいる。^{[ 18 ]}

米国では、生物医学廃棄物は通常、医療廃棄物として規制されています。1988年、米国連邦政府は医療廃棄物追跡法を可決し、環境保護庁（EPA）が国内の一部地域における医療廃棄物の管理に関する規則を制定することを認めました。1991年に同法が失効した後、医療廃棄物の処分に関する規制と法制定の責任は各州に戻りました。各州の規制は、全く規制がない州から非常に厳しい州まで様々です。

現場での処理や、現場外での処理のためにバイオメディカル廃棄物処理業者が回収するのに加えて、郵送による返送オプションでは、廃棄物の発生者が製造元に廃棄物を返送することができます。たとえば、廃棄された医薬品や機器を返送することができます。廃棄物は米国郵便サービスを通じて発送されます。郵送による医療廃棄物の返送は米国の50州すべてで利用可能ですが、非常に厳しい郵便規制によって制限されています（つまり、収集容器は食品医薬品局が定めた要件に準拠する必要があり、輸送容器は郵便サービスの使用承認を受ける必要があります）。^{[ 19 ]}

1998 年バイオメディカル廃棄物 (管理および処理) 規則およびその後の改正は、バイオメディカル廃棄物管理の規制のために可決されました。2016 年 3 月 28 日には、バイオメディカル廃棄物管理規則 (BMW 2016) ^{[ 20 ]}も中央政府によって通知されました。各州の汚染管理委員会または汚染管理委員会が、新しい法律の実施を担当します。新しい規制は、医療従事者による医療廃棄物の適切な容器への分配に影響を与えます。

品質向上とISO、 NABH、JCIなどの認証機関からの認定取得を目指す競争の結果、多くの民間団体が適切な医療廃棄物処理に着手したが、依然として大きなギャップが存在する。

インドのグジャラート州では、病院、介護施設、在宅医療などの施設で働く人々の知識に関する多くの調査が行われました。その結果、医師の26%、医療補助スタッフの43%が、医療廃棄物に関連するリスクを認識していないことが判明しました。さまざまな施設を詳細に調査した結果、多くの施設で医療廃棄物に関する対策が不十分であることが分かりました。インドの規則や規制は1998年の「医療廃棄物（管理および処理）規則」に基づいて運用されていますが、多くの医療施設で廃棄物の分別方法が間違っていることが明らかになりました。

国家環境裁判所(NGT) は、過去 12 か月にわたって BMW 2016 の適用を厳格に行ってきました。現在、国内には200 を超える認可された共通バイオ医療廃棄物処理施設(CBWTDF) または共通処理施設 (CTF)があります。医療施設のスタッフのトレーニングとバイオ医療廃棄物の危険性に関する認識は、国内のほとんどの地域で依然として課題となっています。コンプライアンスは、罰則と意識向上を通じて強制されています。CTF はインドのほとんどのティア 1 都市とティア 2 都市で稼働しており、NGT のおかげで今日コンプライアンスは高くなっています。しかし、認識不足により不適切な分別の問題が生じています。ティア 2 および 3 都市では、一般廃棄物もバイオ医療廃棄物と混ざっています。

生物医学廃棄物の分別に関する最新のガイドラインでは、以下の色分けが推奨されています。^{[ 21 ]}

• 赤い袋–注射器（針なし）、汚れた手袋、カテーテル、点滴チューブなどはすべて赤い色の袋に入れて廃棄してください。この袋は後ほど焼却されます。 
• 黄色い袋–体液が付着したすべての包帯、ガーゼ、綿棒、血液バッグ、人体解剖廃棄物、人体の一部は、黄色い袋に入れて廃棄してください。 
• 青色のマーキングが付いた段ボール箱–ガラス製のバイアル、アンプル、その他のガラス器具は、青色のマーキング/ステッカーが付いた段ボール箱に入れて廃棄してください。 
• 白色耐穿刺性容器（PPC）–針、鋭利物、刃物は、白色半透明の耐穿刺性容器に廃棄します。 
• 黒い袋–これらは、医療廃棄物以外の廃棄物に使用します。病院では、文房具、野菜や果物の皮、食べ残し、医薬品の包装を含む包装材、使い捨てのキャップ、使い捨てのマスク、使い捨ての靴カバー、使い捨てのティーカップ、段ボール箱、掃き掃除で出た埃、台所ごみなどが含まれます。 

1987年から1988年にかけて発生した注射器の大量漂着による環境災害は、コネチカット州、ニュージャージー州、ニューヨーク州の海岸に医療用注射器が漂着したことで、医療廃棄物に対する意識を高めた。注射器は海洋生物を危険にさらし、海岸を訪れる人々にも脅威を与えた。この危機を受けて、科学者や立法者は、医療提供者がバイオ廃棄物を環境に配慮した方法で処理するための仕組み、政策、法律を制定するに至った。^{[ 22 ]}

医療廃棄物の不適切な管理は、医療従事者、地域住民、そして環境に直接的および間接的な健康被害をもたらす可能性があります。間接的な被害としては、医療廃棄物の不適切な焼却による有害物質の排出や、計画が不十分な集団予防接種キャンペーンによって3～4週間で数百万本もの使用済み注射器が発生することなどが挙げられます。

生物医学廃棄物は医療器具に限らず、医薬品、赤いバイオハザードバッグに保管された廃棄物、綿や絆創膏などの患者ケアに使用される材料も含まれます。生物医学廃棄物が海に及ぼす最も深刻な影響は、毒物が水中に放出され、海洋生物がそれを摂取することです。毒素は食物連鎖に入り込み、最終的には海洋生物を摂取する人間に到達します。このような毒素に人間が曝露されると、人間の成長発達が阻害され、先天異常を引き起こす可能性があります。^{[ 23 ]}

医療分野におけるプラスチックの大量使用は、環境にも危険な脅威をもたらしている。ノースとハルデンによれば、使い捨てプラスチック材料はすべての医療機器の85%を占めている。^{[ 24 ]}現在、プラスチック材料に依存している理由は、医療機器の滅菌状態を維持しながら、軽量で費用対効果が高く、耐久性があるという独自の特性にある。医療廃棄物から有害な毒素が環境に放出されることによる深刻な健康被害に加え、この量の使い捨てプラスチックを導入すると、マクロプラスチックやマイクロプラスチックによって引き起こされる複合的な健康被害を加速させる可能性がある。

_{再利用可能な医療廃棄物容器や鋭利物容器は、}埋立地に送られるプラスチックの量とCO2排出量を削減します。^{[ 30 ]}

焼却以外の処理方法には、熱処理、化学処理、放射線処理、生物処理の4つの基本プロセスがあります。処理技術の主な目的は、病原体を破壊して廃棄物を浄化することです。現代の技術は、オートクレーブ処理、プラズマ熱分解、ガス化、化学処理、マイクロ波照射など、医療従事者や病院が環境に配慮した方法で医療廃棄物を処分できる仕組みを生み出しました。これらの代替手段は非常に汎用性が高く、あらゆる種類の廃棄物に適用できます。

オートクレーブは、圧力鍋に似ており、高温の蒸気を使用して廃棄物に浸透し、微生物を殺します。オートクレーブ処理は、微生物学およびバイオテクノロジー廃棄物、廃棄鋭利物、汚染された固形廃棄物に推奨されています。マイクロ波照射は、高周波波の発生原理に基づいています。これらの波は、廃棄物内の粒子を振動させ、熱を発生させ、内部から病原体を殺します。シンプルでありながら効果的な方法は化学消毒です。1%次亜塩素酸塩は、増殖している細菌を殺すことができます。プラズマ熱分解は、有機廃棄物を商業的に有用な副産物に変換する環境に優しいメカニズムです。プラズマによって発生する強烈な熱により、都市固形廃棄物、生物医学廃棄物、有害廃棄物を含むあらゆる種類の廃棄物を安全かつ確実に処理できます。ガス化は、炭素隔離とエネルギー生成を提供し、生物医学廃棄物処理のカーボンフットプリントを削減できます。^{[ 31 ]}さらに、特に手術室における医療廃棄物の二酸化炭素排出量を最小限に抑えるために、使い捨て器具をポート、把持鉗子、鉗子、吸引および灌流器具、基本的な開放器具などの再利用可能な器具に置き換えることができます。^{[ 32 ]}

外科の専門分野と、それらが医療廃棄物の発生に関与している点に焦点を当てれば、比較的短期間で大きな進歩を遂げることができるだろう。特に外科の専門分野では感染制御に重点が置かれており、そのため手術に使い捨て器具を導入している。その一例として、消化器科の診療が挙げられる。米国では内視鏡検査1回につき約2.1kgの使い捨て廃棄物が発生し、そのうち64%が埋立地に送られている。^{[ 33 ]}幸いなことに、米国の外科医は、自分たちの診療で大量の廃棄物が発生しており、変更が必要であることに同意しているようだ。米国の外科医219人を対象とした多施設調査では、90%が滅菌済み手術器具の廃棄が問題であると強く同意し、さらに95%が廃棄物を削減するために手術室のワークフローを変更する意思があると回答した。^{[ 34 ]}効果的であることが証明されているもう1つの焦点は、「赤い袋の廃棄物」に関する方針の改革である。医療廃棄物の分別は通常これらの袋で行われ、米国の手術室からの報告によると、赤い袋に入った廃棄物、つまり赤い廃棄物袋に入っていた物品の90%は、実際には病理学的または感染性廃棄物の基準を満たしていなかったことが判明した。^{[ 35 ]}

企業や病院のイニシアチブは、より健康的な環境を作るために不可欠ですが、一般市民の行動を伴うさまざまな方法があり、きれいな空気環境に貢献します。病院内に監視グループを作ることで、誰もが不正行為や廃棄物の不適切な処理について責任を負うことになります。罰金を支払ったり、無給の停職処分を受けたりといった結果が課される可能性があります。企業や政府機関は、非定期の検査や調査も開始する必要があり、これにより、病院は年間を通して廃棄物が適切に処理されるように圧力をかけられます。自主的な清掃活動には、病院スタッフが参加し、医療廃棄物が病院周辺に散乱したり、通常のゴミ箱に捨てられたりしないようにします。^{[ 36 ]}

病院、特に手術室は医療業界で最も多くの医療廃棄物を発生させるため、手術室が持続可能な取り組みの開発に取り組むことは非常に重要です。手術室で使用され、その後の手術で再利用できない物品は、地域社会への寄付を通じて再利用することができます。^{[ 37 ]}例えば、プラスチック製のトレイや手術着は美術教室に、タオルは清掃活動に、発泡スチロール製の梱包材は引越し業者に寄付することができます。再利用は次のレベルに進み、ロータリークラブが運営する「Donations In Kind」と呼ばれる倉庫では、手術室から再利用された医療用品を受け入れ、発展途上国の病院や地域社会を支援しています。^{[ 38 ]}この倉庫は、この取り組みに取り組んでいる24の倉庫のうちの1つにすぎません。^{[ 38 ]}