Công nghệ xứ lý chất thải rắn y tế không đốt

Bộ Khoa học và Công nghệ cũng đã ban hành các tiêu chuẩn có liên quan đến lò đốt như: TCVN 6560 - 2005: "Khí thải lò đốt chất thải rắn y tế - Giới hạn cho phép và một số tiêu chuẩn khác

Công nghệ xứ lý chất thải rắn y tế không đốt - Xu thế mới thân thiện với môi trường

Chất thải rắn phát sinh từ các cơ sở y tế trong quá trình hoạt động chuyên môn chứa nhiều yếu tố nguy hại Theo nghiên cứu của tổ chức Y tế thế giới (WHO), thành phần nguy hại trong chất thải rắn y tế chiếm từ 10 - 25%, bao gồm các chất thải lây nhiễm, dược chất, chất hóa học, phóng xạ, kim loại nặng, chất dễ cháy, nổ Còn lại 75 - 90%, gồm các chất thải thông thường, tương tự như chất thải sinh hoạt, trong đó có nhiều thành phần không chứa yếu tố nguy hại như nhựa, thủy tỉnh, kim loại, giấy có thể tái chế

Để xử lý và tiêu huy chất thải y tế, mỗi nhóm và loại chất thải có phương pháp riêng Trong phạm vi bài viết này chỉ đề cập đến công nghệ xử lý chất thải lây nhiễm, một thành phần chủ yếu của chất thải rắn y tế nguy hại có trong chất thải y tế Các chất thải thuộc nhóm khác như hóa học, phóng xạ, kim loại nặng được xử lý tương tự như các phương pháp xử lý chất thải công nghiệp khác

Từ trước đến nay, tại Việt Nam hầu như mới chỉ biết đến lò đốt chất thải rắn y tế nguy hại, bao gồm lò đốt 2 buồng nhập khẩu từ các nước phát triển như từ Thụy Sĩ, Mỹ, Bỉ, Pháp, Italia, Nhật Bản, Hàn Quốc, Nam Phi và một số lò đốt sản xuất trong nước Đến nay, cả nước có khoảng trên 500 lò đốt xử lý cho khoảng hơn 70% chất thải lây nhiễm phát sinh từ các bệnh viện và cơ sở y tế Ngoài ra, một số bệnh viện còn sử dụng lò đốt

thủ công tự xây hoặc thiết kế đơn giản để xử lý chất thải lây nhiễm Hiện nay, Việt Nam chưa có lò quay để xử lý chất thải rắn y tế Bộ Khoa học và Công nghệ cũng đã ban hành các tiêu chuẩn có liên quan đến lò đốt như: TCVN 6560 - 2005: "Khí thải lò đốt chất thải rắn y tế - Giới hạn cho phép và một số tiêu chuẩn khác về các phương pháp xác định các chất ô nhiễm trong khí thải, thay thế cho các tiêu chuẩn ban hành năm 2004" Tuy vậy, việc kiểm soát khí thải lò đốt và nhiệt độ buồng đốt còn gặp nhiều khó khăn do có một số chỉ tiêu hiện nay như đo nồng độ dioxin phải gửi mẫu ra nước ngoài với chi phí rất cao (khoảng 2 nghìn USD/mẫu xét nghiệm dioxin) Lò đốt chất thải y tế là nguồn chính phát sinh ra dioxin và thủy ngân trong các hoạt động dân sự hiện nay Với mục tiêu bảo vệ môi trường (BVMT) và bảo vệ sức khỏe, các nước đang phát triển như Mỹ và châu Âu ngày càng thắt chặt các tiêu chuẩn khí thải lò đốt chất thải y tế Trong tình hình như vậy, nhiều loại lò đốt được sản xuất tại Mỹ và châu Âu cũng không đáp ứng được tiêu chuẩn môi trường và tìm cách xuất khẩu sang các nước đang phát triển, nơi mà các tiêu chuẩn môi trường còn lỏng lẻo hoặc chưa có các biện pháp kiểm soát chặt chẽ Năm 1988, cả nước Mỹ có 6.200 lò đốt chất thải y tế nhưng đến năm 2006 chỉ còn lại 62 lò đốt hoạt động Ở Canada, năm 1995 có 219 lò đốt nhưng đến năm 2003 chỉ còn 56 lò đốt vận hành Nhiều nước châu Âu đã đưa ra các biện pháp kiên quyết nhằm đóng cửa các lò đốt chất thải y tế Tại Đức, năm 1984 có 554 lò đốt hoạt động nhưng đến năm 2002 không còn lò đốt nào vận hành, hay tại Bồ Đào Nha, năm 1995 có 40 lò đốt nhưng năm 2004 chỉ còn 1 lò đốt hoạt động AiLen có 150 lò đốt hoạt động năm 1990 nhưng đến năm 2005 đã ngưng hoạt động toàn bộ các lò đốt chất thải y tế

Tại các nước phát triển đã thay thế lò đốt bằng các công nghệ khác thân thiện với môi trường Các công nghệ không đốt bao gồm: Quy trình nhiệt - khử khuẩn bằng nhiệt ướt như nồi hấp hay hệ thống hấp ướt tiên tiến, khử khuẩn bằng nhiệt khô, công nghệ vi sóng, plasma ; Quy trình hóa học - hóa học không dùng do, thủy phân kiềm; Quy trình bức xạ

- tia cực tím, cobalt; Quy trình sinh học - xử lý bằng enzym Trong sô các công nghệ trên, quy trình nhiệt là phổ biến nhất và được chia thành 3 loại gồm:

Quy trình nhiệt thấp (có 19 nhà cung cấp công nghệ này) với nhiệt độ vận hành khoảng

từ 200 - 350°F (từ 93 - 177°C) với 2 nhóm cơ bản là nhiệt ướt và nhiệt khô Công nghệ nhiệt ướt dùng hơi nước để khử khuẩn chất thải Công nghệ xử lý bằng vi sóng thực chất

là khử khuẩn bằng hơi nước vì hơi nước bão hòa được thêm vào làm ẩm chất thải và năng lượng vi sóng sẽ làm nóng chất thải Quy trình nhiệt khô không thêm nước hay hơi nước vào chất thải Chất thải được làm nóng bởi tính dẫn nhiệt, đối lưu tự nhiên hay cưỡng bức, sử dụng bức xạ nhiệt hoặc bức xạ hồng ngoại

Quy trình nhiệt trung bình (có 2 nhà cung cấp công nghệ này): Nhiệt độ vận hành khoảng

từ 350 - 700°F (177 - 370°C) có tác dụng phá vỡ liên kết hóa học của chất hữu cơ Đây là quy trình dựa trên công nghệ mới bao gồm quy trình trùng hợp ngược sử dụng năng lượng vi sóng cường độ cao và khử trùng hợp sử dụng hơi nóng và áp suất cao

Quy trình nhiệt cao (có 13 nhà cung cấp công nghệ này): Nhiệt độ vận hành vào khoảng 1.000 - 15.000°F (540 - 8.300°C) hoặc cao hơn Điện trở, cảm ứng điện, khí tự nhiên hoặc năng lượng plasma cung cấp nhiệt cao Nhiệt độ cao làm thay đổi tính chất lý hóa của chất thải, từ chất hữu cơ thành chất vô cơ và tiêu hủy hoàn toàn chất thải đồng thời làm thay đổi lớn về trọng lượng và thể tích chất thải

Quy trình nhiệt thấp cần có thêm thiết bị cắt, xay để làm giảm thể tích và biến dạng chất thải, thể tích chất thải có thể giảm từ 60 - 70% Quy trình nhiệt cao có thể giảm thể tích đến 90-95%

Xu hướng chung và khả năng ứng dụng công nghệ không đốt ở Việt Nam

Việc áp dụng các công nghệ thay thế cho công nghệ đốt ở nước ta là rất cần thiết, phù hợp với xu hướng chung hiện nay của thế giới, thực hiện các cam kết giảm phát thải các chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy, BVMT và sức khỏe con người Tháng 8/2004, trong tài liệu "Chính sách quản lý an toàn chất thải y tế", WHO đã đưa ra các chính sách nhằm khuyến cáo các quốc gia quan tâm đến quản lý chất thải y tế Cụ thể như: Quản lý chất thải y tế không an toàn gây tử vong và tàn tật, gây rủi ro cho sức khỏe con người, đặc biệt

lo ngại về việc phơi nhiễm với dioxin và furan từ khí thải lò đốt chất thải rắn y tế; Cần những quyết định đúng đắn trong quản lý chất thải y tế; Phù hợp vói Chiến lược của WHO (Phát triển các ứng dụng tái chế chất thải ở nơi có thể tái chế được; Sử dụng các thiết bị y tế không có chứa chất liệu PVC; Khuyến khích sử dụng các thiết bị nhỏ thay thế cho phương pháp thiêu đốt; Phát triển và ứng dụng các công nghệ không đốt để xử lý chất thải rắn y tế; Xây dựng và triển khai thực hiện kế hoạch, chính sách, luật pháp và hướng dẫn quản lý chất thải y tế; Phân bổ nguồn nhân lực, tài chính cho quản lý an toàn chất thải y tế)

Hiện nay, Mỹ và EU đang áp dụng chuẩn STAATT (Tiêu chuẩn của Hiệp hội liên bang

về các công nghệ xử lý thay thế) để đánh giá hiệu lực khử khuẩn, trong đó cấp độ III được coi là chuẩn mực tối thiểu, mức giảm 6 Log 10 tương đương với xác suất sống sót 1/1 triệu của vi sinh vật hay giảm 99,9999% vi sinh vật do quá trình xử lý Theo kinh nghiệm của Mỹ và các nước châu Âu, các yếu tố phải được xem xét khi lựa chọn công nghệ gồm: Công suất xử lý; Loại chất thải được xử lý; Hiệu lực khử khuẩn; Phát thải ra môi trường và phần còn lại của chất thải; Chấp nhận của cơ quan quản lý; Yêu cầu không gian, công trình phụ và lắp đặt khác; Mức độ giảm bớt khối lượng và thể tích chất thải;

An toàn nghề nghiệp và bảo hộ lao động; Độ ồn và mùi; Tự động hóa và độ ổn định; Mức

độ thương mại hóa và tình trạng của nhà sản xuất/người bán; Chấp nhận của cộng đồng

và bộ máy quản lý

Việc áp dụng công nghệ khử khuẩn sẽ mang lại nhiều lợi ích về kinh tế, môi trường và quản lý vì chi phí đầu tư và vận hành rẻ hơn phương pháp thiêu đốt; không phát sinh khí thải độc hại, đặc biệt là dioxin và furan; không phát sinh tro xỉ độc hại chứa kim loại nặng; chất thải sau khi khử khuẩn được chôn lấp như chất thải thông thường; kiểm soát chất lượng khử khuẩn, điều này ngành y tế hoàn toàn có thể làm chủ và thực hiện được vì các bệnh viện lớn đều có khoa vi sinh, thuận tiện và tính khả thi cao hơn so với việc kiểm soát khí thải lò đốt chất thải rắn y tế Hiện nay, Việt Nam vẫn chưa có thiết bị đo được nồng độ dioxin trong khí thải, giá thành xét nghiệm mẫu rất cao nếu phải gửi đi xét nghiệm ở nước ngoài; kinh nghiệm khử khuẩn, tiệt khuẩn dụng cụ y tế, đồ vải trong ngành y tế sẽ rất hữu ích trong việc quản lý thiết bị khử khuẩn chất thải rắn y tế nếu thiết

bị này do bệnh viện quản lý và vận hành

Về công nghệ không đốt, đến nay đã có 13 bệnh viện, viện, trung tâm y tế áp dụng công nghệ vi sóng áp suất thường và áp suất cao để xử lý chất thải lây nhiễm trong cả nước

Như vậy, các cơ sở y tế trong những năm qua đã có bước tiếp cận với công nghệ không đốt và mang lại kết quả ban đầu đáng khích lệ Việt Nam cần tiếp tục triển khai một số dự

án áp dụng công nghệ không đốt trong xử lý chất thải y tế Việc lựa chọn công nghệ nên tham khảo kinh nghiệm của Mỹ và châu Âu với các tiêu chí trên Bên cạnh đó, các nhà sản xuất công nghiệp của Việt Nam cũng cần có chiến lược nghiên cứu, phát triển các công nghệ này để có thể liên doanh, chuyển giao công nghệ hoặc tự sản xuất nhằm bắt kịp với xu hướng chung của thế giới

I Các bệnh viện áp dụng công nghệ vi sóng áp suất cao

1 Trung tâm Y tế VietSov, Liên doanh Dầu khí Việt Xô tại Vũng Tàu Năm 2003

2 Bệnh viện 19-8, Bộ Công An, Hà Nội Năm 2009

3 Bệnh viện 199, Bộ Công An, Đà Nẵng Năm 2009

4 Bệnh viện Phổi Trung ương, Bộ Y tế, Hà Nội Năm 2009

5 Bệnh viện C Đà Nẵng, Bộ Y tế, Đà Nẵng Năm 2009

6 Bệnh viện Y học Cổ truyền, Bộ Công An, Hà Nội Năm 2010

7 Bệnh viện Bệnh Nhiệt đới Trung ương, Bộ Y tế, Hà Nội Năm 2010

8 Bệnh viện Việt Nam - Thụy Điển Uông Bí, Bộ Y tế, Quảng Ninh Năm 2010

9 Bệnh viện Hữu Nghị Việt Nam - Cu Ba Đồng Hới, Bộ Y tế, Quảng Bình Năm 2010

10 Bệnh viện GTVT Huế, Bộ GTVT, Huế Năm 201111 Bệnh viện Đa khoa số 1 Lào Cai, Lào Cai Năm 2010

II Các bệnh viện áp dụng công nghệ vi sóng áp suất thường

1 Viện Vệ sinh dịch tễ Tây Nguyên, Bộ Y tế, Đắc Lắc Năm 2010

2 Bệnh viện GTVT Yên Bái, Bộ GTVT, Yên Bái Năm 2011

(Nguồn: Tổng cục Môi trường)

Các công nghệ không đốt áp dụng xử lý Chất thải rắn y tế lây nhiễm

Hiện nay, trên thế giới có nhiều loại công nghệ không đốt được áp dụng để xử lý CTRYTLN và được phân loại theo nhiều cách khác nhau Tuy nhiên, nếu dựa trên các quá trình cơ bản được sử dụng để khử trùng CTRYT thì các công nghệ không đốt được phân ra làm 5 loại cơ ban như sau:

– Phương pháp nhiệt

– Phương pháp hóa học

– Phương pháp sinh học

– Phương pháp phóng xạ

– Phương pháp chôn lấp

Phần lớn công nghệ không đốt áp dụng 2 phương pháp nhiệt và hóa học

1 Phương pháp nhiệt độ thấp (sử dụng hơi ẩm)

1.1 Hấp ướt

Nguyên lý cấu tạo:

Thiết bị hấp ướt có cấu tạo bao gồm một buồng kim loại với phần nắp đậy chính là cửa nạp liệu và được bao quanh bởi một lớp đệm hơi Buồng kim loại này được thiết kế để chịu được áp lực cao

Việc gia nhiệt phía bên ngoài lớp đệm hơi sẽ làm giảm sự ngưng tụ của vách bên trong buồng hấp và cho phép sử dụng hơi nước ở nhiệt độ thấp hơn Do không khí là chất cách điện nên việc loại bỏ không khí khỏi buồng hấp là cần thiết để đảm bảo cho rác tiếp xúc tốt với nhiệt

Các loại CTRYT có thể xử lý được:

CTRYTLN sắc nhọn, CTRYTLN không sắc nhọn (có thấm máu, dịch sinh học và chất thải từ buồng cách ly), chất thải có nguy cơ lây nhiễm cao, chất thải giải phẫu

Ưu điểm:

– Công nghệ này đã được áp dụng trong khoảng thời gian dài và đã chứng minh được khả năng khử trùng phần CTRYTLN

– Công nghệ đơn giản, dễ áp dụng

– Đã được chứng nhận và chấp nhận như là công nghệ thay thế tại các quốc gia trên thế giới

– Đã xác định được yêu cầu và thời gian và nhiệt độ đử để khử khuẩn

– Có nhiều loại công suất khác nhau, từ vài kilogam đến vài tấn mỗi giờ

– Nếu tuân thủ việc phân loại CTRYT thì phát sinh rất ít khí thải

– Chi phí đầu tư tương đối thấp so với các công nghệ không đốt khác

– Có nhiều nhà cung cấp với nhiều tính năng tùy chọn

Nhược điểm:

– Nếu không bổ sung thêm công đoạn cắt thì việc sử dụng thiết bị hấp ướt sẽ không làm biến đổi hình dạng và giảm thể tích của CTRYT

– Các vật thể kim loại có trong CTRYT sau xử lý có thể làm hỏng máy cắt

– Ô nhiễm khí thải do hơi nước phát sinh trong quá trình khử trùng, tuy nhiên có thể hạn chế bằng cách bổ sung thêm các thiết bị xử lý khí thải phù hợp

– Không xử lý được các hóa chất độc hại (formaldehyde, phenol, thủy ngân…) lẫn trong phần CTRYT cần xử lý

– Do hơi nước bị ngưng tụ trong túi đựng CTRYT nên sẽ có khối lượng cao hơn

so với CTRYT trước khi xử lý

– CTRYT cần xử lý có thể bị hạn chế trong việc tiếp xúc với hơi nước làm giảm

sự truyền nhiệt và làm ảnh hưởng tới hiệu quả khử khuẩn của công nghệ như CTRYT có kích thước quá to hoặc cồng kềnh, hay đựng trong nhiều túi khác nhau

1.2 Xử lý CTRYTLN bằng công nghệ vi sóng:

Nguyên lý cấu tạo:

Hệ thống khử khuẩn bằng vi sóng có cấu tạo bao gồm một buồng khử khuẩn, trong đó năng lượng vi sóng được truyền trực tiếp từ bộ phát vi sóng (magnetron) Thường thì cần

sử dụng 2 đến 6 magnetron để tạo công suất thiết bị là 1,2 kW có thể thiết kế để xử lý theo từng mẻ riêng biệt hoặc xử lý liên tục

Loại CTRYT có thể xử lý được:

CTRYTLN sắc nhọn, CTRYTLN không sắc nhọn (có thấm máu, dịch sinh học và chất từ buồng cách ly), chất thải giải phẫu

Ưu điểm:

– Được chấp nhận như một công nghệ thay thế cho lò đốt tại nhiều quốc gia trong hàng chục năm qua và đã chứng minh được hiệu quả hoạt động tốt

– Nếu làm tốt công tác phân loại CTRYT lượng khí thải từ thiết bị vi sóng được giảm đáng kể

– Không làm phát sinh chất thải lỏng

– Máy cắt giúp giảm thể tích CTRYT tới 80%

– Công nghệ tự động dễ sử dụng

Nhược điểm:

– Nếu phần CTRYT đem đi xử lý có lẫn hóa chất độc hại sẽ làm phát tán các chất gây

ô nhiễm vào không khí hoặc lưu trong phần CTRYT sau xử lý

– Có thể phát sinh một số mùi khó chịu xung quanh thiết bị

– Hoạt động của máy cắt có thể gây ồn

– Các tấm kim loại có kích thước lớn có thể làm hỏng máy cắt

– Chi phí đầu tư tương đối cao

2 Phương pháp nhiệt độ thấp (sử dụng khí khô):

2.1 Phương pháp phun khí nóng với tốc độ cao

Nguyên lý cấu tạo:

Cấu tạo bao gồm một buồng kín bằng thép không gỉ trong đó CTYT đã cắt nhỏ được đưa vào và phơi ra với không khí nóng tốc độ cao được bơm vào đáy của buồng qua một vòng van hoặc các khe có thiết kế giống như các cánh tua bin Không khí nóng trực tiếp theo một đường sao cho các phân tử chất thải quay hỗn loạn quanh một trục ngang trong một tác động đảo trộn theo hình xuyến Dưới các điều kiện này tốc độ truyền nhiệt cao

xảy ra Trong vòng bốn đến sáu phút chất thải được xử lý Chất thải sau đó có thể vận chuyển tới bãi chôn lấp thông thường

Các loại CTRYT có thể xử lý:

Chất thải lây nhiễm sắc nhọn, chất thải lây nhiễm không sắc nhọn (có thấm máu, dịch sinh học và chất thải từ buồng cách ly) Chất thải có nguy cơ lây nhiễm cao, chất thải giải phẫu Ngoài ra, các chất lỏng như máu và dịch lỏng cơ thể có thể cũng được xử lý trong

hệ thống

Ưu điểm:

– Thiết kế buồng xử lý đơn giản

– Nếu các biện pháp phòng ngừa thích hợp được thực hiện để loại trừ chất độc hại, khí thải từ hệ thống nhiệt – khô là tối thiểu Công nghệ có thể xử lý chất thải với hàm lượng ẩm khác nhau, bao gồm máu và dịch loảng cơ thể

– Máy cắt và máy ép sau xử lý giảm thiểu thể tích chất thải khoảng 80%

– Công nghệ tự động và dễ áp dụng

Nhược điểm:

– Nếu các chất độc hại có trong chất thải, những tạp chất độc hại này được giải phóng vào không khí hoặc giữ lại trong chất thải và nhiễm vào bãi chôn lấp

– Các vật kim loại cứng với độ lớn bất kỳ có thể gây trở ngại cho máy cắt

– Là công nghệ tương đối mới

2.2 Phương pháp gia nhiệt khô

Nguyên lý cấu tạo chung

Là một hệ thống để xử lý những lượng nhỏ các vật dụng và chất thải mềm tại hoặc gần điểm phát sinh Nó được sử dụng tại các phòng khám bệnh, phòng vật lý trị liệu, phòng nha khoa, và các cơ sở y tế khác

Các loại CTRYT có thể xử lý được

Các chất thải sắc nhọn và mềm (gạc, băng, găng tay…) Một lượng nhỏ chất thải lỏng như băng gạc thấm máu và dịch lỏng cơ thể, có thể cũng được xử lý, nhưng không phải chất lỏng với lượng lớn