廢棄醫療塑料變身“金礦”？SABIC、美敦力、BD等超前布局

Systemiq和Eunomia的報告公布了一個驚人的數字：醫療行業的塑料廢棄物和溫室氣體排放量逐年增長，預計到2040年可能增加35-40%，這將推動歐洲和北美衛生系統的成本超過760億美元。

 

尤其是疫情期間激增的塑料廢棄物引發了醫療行業領導者和利益相關者的擔憂，促使北美和歐洲的醫院集團啟動減少塑料廢棄物和開展回收計劃的項目。塑料行業的公司和組織也在開發解決方案，通常是與醫療合作伙伴共同推進項目。

 

已清潔、分揀的PVC醫用管預備進行回收 ©VINYLPLUS HEALTHCARE

 

來源 /  本文由榮格獨家翻譯自AMI《PLASTICS RECYCLING WORLD》

作者 /  David Eldridge

 

非授權，嚴禁轉載

 

 

 

01

PVC的新進展

 

在法國，多家醫院與循環經濟專業公司Terra以及美敦力合作，研究回收PVC醫療耗材的可行性。透析管路、軟質PVC醫療器械和硬質PVC視頻喉鏡葉片在醫療環境中被廣泛使用，未來可能為醫療PVC回收做出重要貢獻。法國的另一個項目是探索將導管和口罩等一次性PVC醫療器械回收制成新產品，并用于醫療環境，例如地板組件。

 

許多劑量的藥物通過鋁/PVC泡罩包裝安全送達，VinylPlus PharmPak項目旨在通過一項研究展示泡罩包裝可以如何有效地被回收。在聚氯乙烯行業，VinylPlus Healthcare是去年推出的一個平臺，旨在統一該行業在醫療領域的可持續發展重點，過去二三十年間，歐洲聚氯乙烯行業已通過VinylPlus平臺及其前身，在窗型材、地板和電纜等領域提升了回收水平。VinylPlus醫療平臺將先前醫療領域各項倡議的工作，包括PVCMed聯盟、VinylPlus Med和VinylPlus PharmPack，整合到一個協調統一的平臺中。

 

在德國德累斯頓的弗勞恩霍夫工藝工程與包裝研究所在更大規模的試驗中發現，溶解技術可用于處理來自泡罩包裝的原料，并成功制成硬質薄膜。這些薄膜可重新用于泡罩包裝。從泡罩包裝中機械回收的材料可用于型材和PVC管材。

 

自去年啟動以來，VinylPlus Healthcare的首批活動之一是委托西班牙Aimplas研究所對廣泛用于醫療器械的軟質PVC的回收進行研究。該研究結果證實，軟質PVC可機械回收多達六次，且不影響其技術性能。VinylPlus Healthcare表示，這些發現支持了聚氯乙烯在循環醫療經濟中的關鍵作用。平臺稱，使用PVC有助于減少廢棄物、優化資源效率，并維持最高的患者安全標準。

 

這項回收研究增強了關于PVC可回收性的知識基礎，并突顯了在醫療及其他領域擴大收集和回收工作的必要性。

 

今年二月，在Select4Care合作項目的閉幕活動上，VinylPlus Healthcare介紹了醫療PVC增塑劑的現狀，強調使用安全、受監管的增塑劑替代DEHP已取得長足進展。

 

活動中的討論還考慮了擴大醫療PVC回收規模所需的條件：醫院層面的分類收集、扎實的材料知識、明智的設計選擇，以及貫穿整個價值鏈的清晰、一致的監管框架。VinylPlus Healthcare表示，已有數家機構正積極參與一個自2022年以來在比利時運行的專項醫療PVC回收計劃，該經驗可為未來的工作提供參考。

 

02

聚烯烴試點項目——工業級回收系統可以可靠地分揀醫療塑料包裝廢棄物嗎？

 

雖然PVC在醫療器械中仍是大量使用的塑料材料，但聚烯烴是器械和藥品包裝領域主導的一次性塑料，其次是PET。醫療塑料回收理事會Healthcare Plastics Recycling Council (HPRC)近期發布了一項案例研究，揭示了該領域釋放回收潛力的可能，并特別關注廢物流分揀。報告稱，繼荷蘭的首次試點證明了人工分揀的技術可行性之后，這項第二階段研究在德國的真實環境條件下測試了自動分揀技術。該試驗是與波恩大學醫院 Universitätsklinikum Bonn和分選技術集團Tomra合作進行的，旨在評估工業級系統能否以可持續回收所需的精度和吞吐量，可靠地分揀醫療塑料包裝廢棄物。

 

醫療塑料回收理事會、波恩大學醫院、Tomra在德國開展分揀試點 ©醫療塑料回收理事會

 

在該試點研究的第二階段，從醫院運營中收集的醫療塑料廢物在德國米爾海姆-卡里希的Tomra測試中心進行處理，先通過彈道分離分成硬質和軟質部分，再通過光學分選分為聚乙烯、高密度聚乙烯、聚丙烯和聚對苯二甲酸乙二醇酯流。此階段通過測試對硬質和軟質塑料中所有材料類型的自動分選來擴大處理規模，同時評估真實條件下的材料純度。醫療塑料回收理事會表示，該試驗為技術性能、污染風險以及改進預處理步驟的機遇提供了見解，有助于確定可擴展的醫療塑料回收最佳實踐。

 

醫療塑料回收理事會表示：“這項研究已從原理上證明，在醫院環境中收集的醫療包裝材料，可以通過商業廢物處理工藝進行分選。”但在試點研究中，一些挑戰也顯現出來，例如廢棄物尺寸的差異以及多組分/多材料的設計。

 

醫療塑料回收理事會表示，硬質塑料部分的分揀效率為45%，其余55%被剔除。在軟質塑料部分，該工藝將大量醫療器械包裝分揀至聚乙烯流中（這是唯一的目標分離材料）。醫療塑料回收理事會稱：“進一步檢查顯示，這部分聚乙烯含有多種材料薄膜，這可能導致回收流的質量受損。由多種材料組成的包裝和醫療器械使分揀和分離工作顯著復雜化。理想情況下，這些混合材料組件應在分揀過程中被剔除；然而，它們有很大可能進入回收流，從而導致污染。”

 

03

殘留物問題

 

一個需要高度關注的風險來自臨床廢物，因其可能含有血液、針頭或藥物殘留。醫療塑料回收理事會表示，針對從現有廢物流中再加工受污染醫院廢物的方法正在開發中，但這是一種成本高昂的替代方案，并且需要特定的廢物處理設施。

 

理事會表示：“要使現有分揀和回收中心能夠接受醫院廢物，必須進一步控制污染風險。為應對這一挑戰，相關工作正在進行中，以規范醫院廢物管理實踐。”

 

醫療塑料回收理事會稱，一項由德國地區醫院協會——北萊茵-威斯特法倫州醫院協會牽頭，與波恩大學醫院、Circularmed以及其他三家試點醫院合作推進的倡議，旨在開發“一套直觀的廢物管理系統，以減少錯誤處置、提高可回收性，并在整個過程中確保醫護人員安全與環境保護”。

 

聚烯烴生產商SABIC表示，一個合作項目已在試點中成功驗證了將清潔醫療塑料回收并重新引入醫療材料流的概念。其合作伙伴包括荷蘭的Zuyderland醫療中心、包裝轉換商Coveris和ACE，以及品牌所有者Artivion和Mölnlycke Health Care。

 

SABIC及其合作伙伴已證明將未受污染的醫院廢物回收并重新制成原生聚合物的潛力 ©SABIC

 

一項針對醫療塑料廢棄物的收集計劃于2024年6月由Zuyderland的工作人員啟動，旨在處理通常會被焚燒的塑料廢棄物。該計劃目標為未接觸過患者、血液或體液的未受污染的塑料廢棄物。這些廢棄物經過預處理后被運往SABIC，作為其裂解工廠的原料，將廢棄物轉化為裂解油，SABIC可將其用于生產其Trucircle品牌的聚乙烯。

 

04

新應用

 

該聚乙烯材料隨后被用于兩項新的醫療應用。Coveris為Artivion用于血管手術的導絲生產了包裝，其中回收醫療廢棄物含量占比25%。Mölnlycke Health Care生產了手術鋪單，其中醫院產生的塑料廢棄物含量占比49%，該產品將通過由ACE提供的材料組件制成的ProcedurePak解決方案進行交付。

 

Artivion歐洲、中東和非洲地區銷售與市場副總裁卡爾·威爾表示：“通過參與SABIC Trucircle項目以及與SABIC、Zuyderland和Coveris的合作，我們正在探索減少廢棄物和建立可擴展回收模式的方法。這些合作不僅幫助我們應對當今外科醫生面臨的挑戰，也著眼于未來，為子孫后代創造一個更具可持續性的行業。”

 

醫療設備集團BD于1月宣布，其已成功完成一項將PS培養皿回收為新的高質量制造原料的聯合可行性研究。該公司表示，試點研究結果表明，包括PET、PP和PE在內的其他塑料，在經過安全消毒和處理后，也可在制造供應鏈中重復使用。這些聚合物廣泛應用于醫療器械，例如BD所生產的那些產品。

 

這項研究的合作伙伴是總部位于愛爾蘭的Envetec可持續技術公司。其獲得專利的Generations工藝使設施能夠在生物危害性塑料廢物的產生點對其進行消毒和粉碎，生產出適合回收制成新產品的清潔聚合物薄片。

 

Envetec的專利Generations工藝使設施能夠在產生點對生物危害性塑料廢物進行消毒和粉碎©Envetec

 

在該試點研究中，未使用的BD BBL預制平板培養基作為后工業材料經處理。培養皿及其內容物被粉碎、分離、化學消毒，并轉化為回收的清潔聚合物薄片。這些薄片被擠出成聚苯乙烯顆粒，并模塑成新的培養皿原型。BD表示，材料性能測試和模塑可行性已成功完成。

 

05

概念驗證

 

“這項試點標志著在更廣泛范圍內證明醫療供應鏈中多種塑料產品回收與循環利用可行性的第一步。”Envetec首席執行官馬爾科姆·貝爾表示，“通過為受監管塑料的安全處理及回歸生產性用途的路徑創建概念驗證，我們正在為可持續解決方案敞開大門，這些方案可幫助行業避免填埋，并使有價值的材料持續循環利用。”

 

Envetec與BD表示，他們看到了擴大試點規模、減少對原生塑料的依賴以及保持高價值聚合物循環利用的明確機遇。

 

BD診斷解決方案全球總裁尼科斯·帕夫利迪斯表示：“由高質量塑料制成的一次性器械在現代醫療中發揮著關鍵作用，這源于其安全性、易用性和可擴展性，但我們認識到這些材料可能對環境產生的長期影響。這項由BD可持續醫療技術研究院開展的試點，是為其他由常用塑料制成的大宗醫療耗材（如采血管、注射器和包裝）實現循環經濟解決方案邁出的重要一步。”

 

Envetec的Generations技術目前正部署于美國和歐洲的生物制藥、生命科學設施、醫院以及食品飲料行業。通過與客戶和回收合作伙伴協作，Envetec正在為處理后的實驗室塑料開發可持續的循環路徑。該流程包括將清潔薄片轉化為再生顆粒，并在可能的情況下制成新的塑料產品。