高溫高壓蒸氣滅菌 (sterilization) 可殺死所有微生物，包括細菌的芽 孢 (spore)、真菌的孢子 (spore) 或休眠體等耐高溫個體。利用高溫高壓 (steam jacket) 、蒸氣產生器等其他設備所組成，Figure 2-1 為滅菌鍋之構 造；由外鍋產生熱蒸汽注入密封內鍋使鍋內充滿蒸汽並提高壓力，鍋內 滅菌物品接觸飽和蒸汽而達滅菌效果。此外空氣是熱的不良導體，因此 必須將內鍋空氣移除才能確保蒸汽滅菌的效果，目前滅菌鍋機組有兩種 方式來移除鍋內氣體：重力置換式 (gravity-displacement)、預抽真空式
一定程度後，利用蒸氣密度低於冷空氣的原理，將大部分冷空氣重力壓 縮至內鍋下方，由排氣口排除出。而另一種更有效的方法就是使用抽氣 泵將鍋內空氣抽出，即預抽真空式滅菌，在蒸氣導入內鍋前，以抽氣幫 泵將鍋內空氣抽除，使機體內部達到真空負壓，後續再導入飽和水蒸氣，
而抽除冷空氣之專業術語稱為預抽真空 (Diaz et al., 2005 ; HCWH, 2001 ; THKSARGEPD, 2000)。一般滅菌鍋的操作過程為：
1. 廢棄物收集 (waste collection)：將廢棄物放進可進行高溫高壓滅菌 的袋子或容器中。
2. 滅菌鍋預熱 (pre-haeting)：開機先預熱使外鍋產生高溫蒸汽。
3. 廢棄物填充 (waste loading)：將廢棄物以及化學或生物指示劑放入 滅菌鍋中，並將鍋蓋緊閉使內鍋密封。
4. 空氣移除 (air evacuation)：利用重力置換或預抽真空將空氣移除。
5. 蒸汽處理 (steam treatment)：蒸汽注入鍋內達操作溫度及壓力後開 始滅菌，並且滅菌時間(exposure time)內皆要維持操作溫度及壓力。
6. 蒸汽排出 (steam discharge)：滅菌完後蒸汽由鍋內排氣口排出，降 低溫度與壓力。
7. 取出廢棄物 (unloading)：等廢棄物等卻後移出廢棄物與化學或生 物指示劑，並進行指示劑判讀。
8. 機械處理 (mechanical treatment)：滅菌完之廢棄物需經過破碎或壓 縮處理再進行後續處理，例如：回收利用、掩埋。
Figure 2-1 滅菌鍋構造圖 (THKSARGEPD, 2000) 以滅菌鍋處理醫療廢棄物之優點如下：
1. 簡單易懂且醫療機溝的接受性高，為公認的良好替代處理方法。
2. 溫度與時間的參數是依據高標準的無菌要求所訂定的。
3. 滅菌鍋的廢棄物處理量可多可少，可依機組不同而有不同的處理 量。
4. 處理前至當的移除有害物質，滅菌處理完後的有害物極少。
5. 處理成本比焚化處理低。
6. 滅菌完經破碎後可視為一般事業廢棄物併入大型都市焚化爐楚 哩，可減低戴奧辛排放量。
7. 特定物質經滅菌後可回收再製。
以滅菌鍋處理之缺點如下：
1. 如果沒有加裝破碎器或研磨器，所處理的廢棄物無法達到減量及不 可辨識 (unrecognizabilty) 之規定。
2. 廢棄物中若有太大或太硬的金屬在破碎時會使破碎機有所損害。 號、第001495 號、第 001630 號、CNS：9788 壓力容器通則、ISO 9001：
2000 版等認證取可，其製造的滅菌鍋型號如 Table 2-1 所示，有直立式、
落地式、桌上型等不同型式之滅菌鍋，其內容積最小為24 公升最大則為 2000 公升，亦有環氧乙烷 (EO 鍋) 滅菌鍋。
除了以上基本機組外，該廠商可依需求訂製不同規格之滅菌鍋，但 該公司滅菌鍋之設計較適用於醫療器材及實驗室器具滅菌，並未針對醫 療廢棄物，考量蒸氣穿透性 (steam penetration) 製造專用的機組。
Table 2-1 永大明產品型號規格
型號 內容積(公升)
YTM-A1,2,3,4,5 微電腦高壓滅菌鍋 96, 225, 432, 810, 2000 YTM-AF1,2,3,4,落地型高壓滅菌鍋 96, 225, 432, 810, 2000 YTM-B1,2,3 直立式高壓滅菌鍋 46, 63, 82
YTM-CS1,2,3,4,5 全自動高壓滅菌鍋 63, 124, 196, 339, 529 YTM-DSA1,2,3,4,5 快速高壓滅菌鍋 63, 124, 196, 339, 529 YTM-E1,2 桌上型高壓滅菌鍋 24, 35
YTM-EA1,2 雙層鍋壁式高壓滅菌鍋 24, 35
YTM-EO1,2,3,4 環氧乙烷滅菌鍋 30, 97, 225, 432
以下將根據Health Care without Harm (HCWH, 2001) 介紹三間國際 醫療廢棄物蒸氣滅菌鍋機組之製造廠商：
Bondtech 國外著名的滅菌鍋製造商，該公司有高壓力與高真空的技 術，當廢棄物置入滅菌鍋後由微電腦控制滅菌作業。首先預抽真空的步 驟將空氣抽除然後將蒸汽注入達到270～305 oF 才開始滅菌，滅菌完後蒸 汽經過冷凝器排出，冷凝水排放到污水管。此外該公司之滅菌鍋有後續 真空 (post-vacuum) 的程序，該程序可以移除殘餘蒸汽與保護工作人員以 及乾燥廢棄物。Bondtech 也可以依客戶需求製造不同規格的機組，可製 造每批次滅菌物115~2,727 公斤或更高的機組。基本內鍋的規格為直徑 3’5” × 深度 4’ 到直徑 6’ × 深度 17’，商業機型則為直徑 8’ × 深度 32’。
每批次可處理100 磅廢棄物的機組約為 90,000 美元，處理量 250 磅廢棄
物的機組約為102,000 美元，處理量 750 磅廢棄物的機組約為 123,000 美 元，處理量750 磅廢棄物的機組約為 123,000 美元，處理量 1500 磅廢棄 物的機組約為175,000 美元。Figure 2-2 為 Bondtech 之滅菌鍋。
Figure 2-2 Bondtech 之滅菌鍋
Environmental Tectioncs Corroration (ETC)公司有自行設計生產建 造醫療廢棄物專屬滅菌鍋，可設計雙門或單門之滅菌鍋，有水壓鎖緊鍋 門之技術，以及自動進料排料系統，另外破碎機、壓縮機及機械手臂該 公司皆可以依消費者之適用性選購。該廠牌機組大小有1～19 立方碼，
標準機型的處理量大概每天4,000~13,000 噸。
Mark-Costello 該廠商製作滅菌鍋已有 20 年，所製作的滅菌鍋最高 壓力可達75 psi (320 oF)，廢棄物裝進滅菌袋後可放在一個特製的小推車 內推入滅菌鍋，當廢棄物進入鍋內後會自動鎖住鍋門並有紀錄器開始紀 錄滅菌狀況。基本的設定條件是275 oF 滅菌時間 1 小時。主要滅菌鍋型 號有AS36 約 26,00 美元，每鍋可處理 225 磅；AS47 約 34,000 美元，每 鍋可處理450 磅；AS58 約 38,000 美元每鍋可處理 565 磅；AS515 約
41,000 美元每鍋可處理 1,125 磅。此外該廠牌之滅菌鍋有外接的軌道與斜 坡可輸送廢棄物至滅菌鍋、壓縮機和機械手臂。
2-1-2. 微波滅菌法 (microwave)
微波滅菌法依據是依據蒸汽滅菌的原理，利用微波產生的能量讓使
2. 機體內破碎 (internal shredding)：當廢棄物餵入機體內後進行破
碎。
3. 微波處理 (microwave treatment)：噴灑熱蒸氣於廢棄物上後，由 微波產生器 (microwave generator) 將溫度加熱到 95～100 oC。
4. 維持時間 (holding time)：廢棄物在上述環境下最少暴露 30 分鐘 以上。
5. 選擇性二次破碎 (optional secondary shredder):處理後的廢棄物可 經由二次破碎變的更小。
6. 排出 (discharge)：處理後的廢棄物由輸送帶送出，作後續處理。
Figure 2-3 微波滅菌系統簡圖 (THKSARGEPD, 2000) 以微波滅菌處理醫療廢棄物之優點如下：
1. 因為家用微波爐普遍，因此微波滅菌原理較容易被醫療機關與社 會接收與瞭解。
2. 處理前至當的移除有害物質，滅菌處理完後的有害物極少。
3. 破碎後廢棄物體積可減少 80％。
4. 此種技術為自動化且操作簡單，只需要一個操作者即可。 消毒劑 (disinfectant) 主要可分為：酚類、醇類、鹵素、重金屬、酸類、
鹼類、鹽類等，其主要的滅菌原理為使菌體的細胞蛋白質變性，細胞膜 受損，讓細胞體酵素失去活性達殺菌目的 (王昱昇等，2006；王三郎，
2008)。根據台灣疾病管制局＂侵入性醫療感染管制作業基準＂(疾管局，
2007) 常用化學滅菌方法有氧化乙烯氣 (ethylene oxide gas)、活性戊乙醛 液體滅菌 (activated glutaraldehyde)、過醋酸液體滅菌 (per acetic acid)。
1. 氧化乙烯氣體滅菌法：可處理不耐熱醫療器材，滅菌鍋容量大，無腐 2001 ; THKSARGEPD, 2000)。
在過去滅菌用的化學試劑都是含氯，的因為氯和次氯酸根皆有消毒
的作用，漂白水即是一個常見的化學滅菌藥劑。進年來在市面上增加了 許多不含氯的化學滅菌試劑像是過氧乙酸、戊二醛、氫氧化鈉、臭氧、
氧化鈣等 (HCWH, 2001)。Figure 2-4 化學滅菌處理系統簡圖，一般化學 滅菌法處理過程為:
1. 廢棄物填充 (waste loading)：將廢棄物放置於輸送帶上餵入機體 內。
2. 滅菌與破碎 (sterilization and shredding)：當廢棄物餵入機體內後 噴灑消毒劑並破碎廢棄物。
3. 排出 (discharge)：處理後的廢棄物由輸送帶送出，作後續處理。
Figure 2-4 化學滅菌系統簡圖 (THKSARGEPD, 2000) 以化學滅菌法處理醫療廢棄物之優點如下：
1. 從 1980 年起即使用氫氧化鈉進行滅菌消毒，這個方法是去有歷 史且大眾所熟悉的方法，易被接受。
2. 方法簡單又可以自動化進行。
3. 廢液可排放置衛生下水道。
菌鍋製造技術，以共同推動醫療廢棄物滅菌處理。
2-2. 歐洲對於滅菌鍋監測之觀點
醫療器材的滅菌是醫院對於感染控制重要的一環，大部分醫院皆有 供應中心提供無菌的醫療器材，因此保證醫療器材的無菌是非常重要的 課題，對於滅菌鍋的效能查核，各國都是用物理性的監測 (physical measurements) 或者使用生物指示劑 (biological indicators)、化學指示劑 (chemical indicators) 來進行的查核 (validation) ，歐洲學者認為物理性監 測可直接得到滅菌狀況的物理參數，因指示劑欠缺明確之參數值，比較 適用的滅菌效能查核方法(Doornmalen et al., 2008)。
Doornmalen 等人指出歐洲國家比北美和開發中國家常使用物理性監 測來查核滅菌效能，且認為理想的滅菌溫度應該是Tc ≤ Tp ，Tc系指是指 滅菌鍋內鍋所測得之溫度，Tp是依所測得的壓力使用溫度飽和蒸汽壓關 係曲線所換算得的理論溫度。Figure 2-5 為溫度與飽和蒸汽壓的關係曲 線，圖中曲線為在飽和蒸汽時溫度與壓力之關係，若在該曲線以下之溫 度壓力關係為過飽和蒸汽 (supersaturated steam)，在該曲線以上之溫度壓 力關係為過熱蒸汽 (superheated steam)；Tc與Tp之關係有三種情形，如 下
z Tc = Tp 時為飽和蒸汽 (saturated steam) 為良好的滅菌環境 z Tc < Tp時為過飽和蒸汽 (supersaturated steam) 為良好的滅菌環
境
z Tc > Tp時為超熱蒸汽 (superheated steam) 非良好滅菌環境
Figure 2-5 溫度與飽和蒸汽壓之關係曲線 (Doornmalen et al., 2008)
此外於滅菌溫度監測的規範也以座標圖與方程式更進一步的解析有 效的滅菌情形，說明如下：
Tmc,min ≤ Tmp - ΔTmc -ΔTmp + ΔTns……….……..(1) Tmc,max ≥ Ta+ ΔTmc………...(2) z Tmp (x 軸)：滅菌鍋內所測得的壓力經飽和蒸汽壓溫度壓力關係曲
線所換算得的理論溫度。
z Tmc (y 軸)：滅菌鍋所測得較不精確的溫度。
z ΔTmc、ΔTmp ：Tmc 與 Tmp 不穩定的變動
z ΔTns ：指不可壓縮的水汽或者超熱的蒸氣的溫度 z Ta：滅菌設定溫度
假設Ta設定為134 oC，ΔTns為 1 oC，而 ΔTmc、ΔTmp為0.5 oC 與 1k Pa 誤差，方程式 (1) 與 (2) 所夾擠的面積內的座標關係則為有效滅菌的飽
和蒸汽溫度，如Figure 2-6 所示。該方程式可寫入滅菌鍋遠端監測程式 上，可即時掌控滅菌狀況，避免滅菌失敗。
Figure 2-6 有效滅菌溫度監測座標圖 (Doornmalen et al., 2008)，實線部分 Ta設定為134 oC，ΔTns為1 oC，而 ΔTmc、ΔTmp誤差為0.5 oC 與 1k Pa;
虛線部分是當ΔTmc、ΔTmp誤差為0.3 oC 與 0.5k Pa 時的情形。
虛線部分是當ΔTmc、ΔTmp誤差為0.3 oC 與 0.5k Pa 時的情形。