Thiêu hủy chất thải y tế và phát thải dioxin

Thiêu hủy chất thải y tế và phát thải Dioxin

Quản lý chất thải y tế đúng cách là điều cơ bản để bảo vệ sức khỏe cộng đồng và môi trường. Mặc dù phương pháp thiêu hủy đã được sử dụng trong nhiều thập kỷ như một phương pháp xử lý chính trên toàn thế giới, nhưng nó cũng tiềm ẩn những rủi ro nghiêm trọng. Khi không được thiết kế hoặc vận hành đúng cách, việc thiêu hủy chất thải y tế là nguồn chính tạo ra các sản phẩm phụ vô hình nhưng cực kỳ nguy hiểm — đáng chú ý nhất là dioxin và furan, nằm trong số các hợp chất độc hại nhất được biết đến.

Dioxin là gì?

“Dioxin” là một nhóm các hợp chất hóa học có liên quan:

Polychlorinated dibenzo-p-dioxins (PCDDs) và
Polychlorinated dibenzofurans (PCDFs).

được phân loại là chất ô nhiễm hữu cơ khó phân hủy (POPs) được tạo ra một cách không chủ ý trong quá trình đốt chất thải có chứa clo
(ví dụ: nhựa PVC). Chúng không màu, không mùi và cực kỳ độc hại ngay cả ở nồng độ rất thấp.

Độc tính cao: Được biết là gây ung thư, các vấn đề về sinh sản và phát triển, và tổn thương hệ miễn dịch.
Bền vững: Tồn tại trong môi trường trong nhiều năm.
Tích lũy sinh học: Tích lũy trong chuỗi thức ăn, đặc biệt là trong chất béo động vật.

Ngay cả một lượng nhỏ dioxin cũng có thể gây ra những tác động đáng kể đến sức khỏe. Tổ chức Y tế Thế giới đã liệt kê dioxin vào danh sách những chất gây ô nhiễm môi trường nguy hiểm nhất. Dioxin được hình thành như thế nào?

Dioxin là sản phẩm phụ không mong muốn được hình thành trong quá trình đốt cháy có liên quan đến clo và oxy ở một phạm vi nhiệt độ nhất định. Quá trình hình thành dioxin trong các lò đốt chất thải y tế là một quá trình hóa học phức tạp, nhưng có thể được chia thành ba yêu cầu chính:

Các yêu cầu cần thiết

Để dioxin hình thành, ba yếu tố cơ bản phải có mặt:

- Clo: từ PVC, chất khử trùng chứa clo, cặn muối, v.v. Không có clo, về cơ bản sẽ không có sự hình thành dioxin.
- Oxy: Có sẵn từ không khí được sử dụng cho quá trình đốt cháy.
- Phạm vi nhiệt độ: dioxin được hình thành mạnh mẽ trong phạm vi nhiệt độ 300-500°C.

Trong lò đốt nóng (thường trên 850°C), các hợp chất clo và carbon bị phân hủy. Tuy nhiên, trong quá trình làm nguội, chúng đi qua phạm vi nhiệt độ quan trọng này. Đây là nơi xảy ra sự hình thành dioxin đáng kể nhất.

Nguồn: Tốc độ hình thành dioxin tương đối (so với trường hợp 400°C) ở các nhiệt độ khí thải khác nhau (McKay, 2001).

Tại sao việc đốt chất thải y tế lại tạo ra dioxin?

Một tỷ lệ đáng kể chất dẻo, chất khử trùng và dư lượng hóa chất.
Sự hiện diện của oxy.
Trong các lò đốt không đạt được và duy trì nhiệt độ cao cần thiết (850–1100 °C) hoặc thiếu hệ thống xử lý khí thải đầy đủ, quá trình đốt cháy không hoàn toàn. Điều này tạo ra điều kiện lý tưởng cho sự hình thành dioxin.

Sau khi được thải ra, dioxin phân tán vào không khí, lắng xuống đất và thảm thực vật, và cuối cùng đi vào chuỗi thức ăn. Không giống như nhiều chất ô nhiễm khác, chúng không dễ bị phân hủy, khiến ngay cả những lượng nhỏ thải ra cũng trở thành mối lo ngại lâu dài đối với môi trường và sức khỏe cộng đồng.

Các loại lò đốt khác nhau được sử dụng

Đốt mở

Được thực hiện trong các hố hoặc buồng thô sơ mà không có hệ thống kiểm soát khí thải.
Quá trình đốt không hoàn toàn và ở nhiệt độ thấp, tạo ra lượng khói, các hạt độc hại và mức dioxin cực cao.
Vẫn được thực hiện ở các vùng thiếu nguồn lực, nhưng được coi là phương pháp nguy hiểm và lỗi thời nhất.

Lò đốt nhỏ

Được sử dụng bởi các bệnh viện nhỏ hoặc phòng khám nông thôn.
Thường hoạt động ở nhiệt độ không đủ và không ổn định.
Hệ thống xử lý khí thải hạn chế hoặc không có.
Có vẻ được kiểm soát nhưng có thể là nguồn phát thải dioxin nguy hiểm nếu không được thiết kế theo tiêu chuẩn quốc tế.

Lò đốt quy mô lớn

– Lò quay, lò khí hóa (đôi khi được gọi là lò đốt nhiệt phân)

Các cơ sở công nghiệp được thiết kế đúng cách với hệ thống xử lý khí thải tiên tiến và phức tạp, xử lý khối lượng lớn chất thải y tế có thể giảm thiểu rủi ro đáng kể.
Cần phải có sự kiểm soát hoạt động nghiêm ngặt và các cơ sở được bảo trì tốt bởi một đội ngũ vận hành chuyên nghiệp.
Chi phí vận hành và bảo trì cao để đáp ứng các tiêu chuẩn khí thải quốc tế.
Mặc dù vậy, các hệ thống quy mô lớn vẫn phát thải các chất ô nhiễm ở mức có hại và để lại tro độc hại.

Phát thải Dioxin từ việc đốt chất thải y tế

Hướng dẫn của WHO / UNEP về các kỹ thuật tốt nhất hiện có và thực tiễn môi trường tốt nhất (2006) → khuyến nghị giới hạn 0,1 ng TEQ/Nm³ đối với việc đốt chất thải y tế và chất thải nguy hại.

Công nghệ	Đặc điểm hoạt động điển hình	Lượng phát thải dioxin được báo cáo (ng TEQ/Nm³)*	*Tuân thủ tiêu chuẩn quốc tế (≤0,1 ng TEQ/Nm³)**
Đốt mở (Đốt trực tiếp)	Chất thải được đốt trong hố mở hoặc buồng đốt thô sơ, không có kiểm soát, không có bộ phận đốt sau	Trên 4.000	❌ Vượt quá tiêu chuẩn hàng nghìn lần
Lò đốt quy mô nhỏ	Sử dụng nhiệt độ đủ cao, bộ phận đốt sau và các tính năng khác	10 – 500	❌ Có thể cao hơn giới hạn 5.000 lần. Tùy thuộc vào việc vận hành và bảo trì đúng cách
Lò đốt quy mô lớn (có hệ thống kiểm soát ô nhiễm)	Đốt hai giai đoạn ở nhiệt độ >850–1.100 °C, xử lý khí thải	0,1 – 1,0	⚠️ Đôi khi tuân thủ, thường vượt quá
Lò đốt hiện đại nhất (Công nghệ tốt nhất hiện có, BAT)	Đốt nhiệt độ cao + làm nguội nhanh + làm sạch khí thải nhiều giai đoạn (bộ lọc túi, than hoạt tính, thiết bị lọc khí)	≤0,1	✔ dưới 0,1 ng TEQ/Nm³ Chi phí vận hành và bảo trì rất cao

Nguồn: Kết quả đánh giá về lò đốt quy mô nhỏ đối với chất thải y tế – WHO

Giải pháp thay thế: Công nghệ xử lý không đốt

Trước những rủi ro nghiêm trọng về sức khỏe và môi trường liên quan đến việc đốt chất thải, nhiều quốc gia đã chuyển sang các phương pháp quản lý chất thải y tế sạch hơn và bền vững hơn. Các công nghệ này vô hiệu hóa mầm bệnh mà không tạo ra dioxin hoặc các chất ô nhiễm không khí nguy hiểm khác, giúp an toàn hơn cho cả cộng đồng và môi trường. Khử trùng bằng nồi hấp (Khử trùng bằng hơi nước)

Sử dụng hơi nước áp suất cao, nhiệt độ cao để khử trùng chất thải y tế, loại bỏ hiệu quả tất cả các vi sinh vật, bao gồm cả các mầm bệnh kháng thuốc.
Không tạo ra dioxin hoặc furan, làm cho nó trở thành một giải pháp thay thế an toàn hơn nhiều.
Tạo ra lượng khí thải không đáng kể và có hiệu quả chi phí cao so với các công nghệ đốt hiện đại.
Phương pháp khử trùng an toàn nhất đã được chứng minh trong nhiều thập kỷ trong lịch sử loài người.

Trường hợp của Hoa Kỳ: Từ 6.000 lò đốt đến nồi hấp
Vào những năm 1990, Hoa Kỳ vận hành khoảng 6.000 lò đốt chất thải y tế. Tuy nhiên, việc thực hiện Đạo luật sửa đổi về không khí sạch năm 1990 và các quy định của EPA năm 1997 về lò đốt chất thải bệnh viện/y tế/truyền nhiễm (HMIWI) đã thay đổi đáng kể tình hình này. Sau khi các giới hạn phát thải dioxin nghiêm ngặt và các yêu cầu giám sát được thực thi, nhiều lò đốt đã bị đóng cửa hoặc được thay thế bằng các phương pháp xử lý an toàn hơn. Sau nhiều năm đánh giá công nghệ, khử trùng bằng nồi hấp chân không cao đã nổi lên như là giải pháp chủ đạo. Ngày nay, hơn 90% chất thải y tế ở Hoa Kỳ được xử lý bằng phương pháp khử trùng bằng nồi hấp.

Các giải pháp thay thế không đốt khác

Khử trùng bằng vi sóng: Sử dụng năng lượng vi sóng để làm nóng và khử trùng chất thải. Chi phí sản xuất tương đối thấp, và nó chủ yếu được sử dụng trong các thiết bị nhỏ với yêu cầu khử trùng thấp, và hiếm khi được sử dụng trong các nhà máy xử lý tập trung hoặc các dự án công suất lớn.

Khử trùng bằng hóa chất: Sử dụng các chất hóa học (ví dụ: hợp chất clo) để làm bất hoạt các mầm bệnh. Chi phí rất thấp, nhưng do vấn đề ô nhiễm thứ cấp, hiện nay nó hiếm khi được sử dụng.

Xử lý nhiệt (không đốt): Các phương pháp nhiệt độ cao như nhiệt ma sát, ứng dụng rất hạn chế với công suất thấp và yêu cầu khử trùng thấp.

Một con đường an toàn hơn

Tại Gient, chúng tôi cam kết cung cấp các giải pháp xử lý chất thải y tế an toàn, thân thiện với môi trường, loại bỏ nguy cơ dioxin và các khí thải độc hại khác. Liên hệ với chúng tôi ngay để được tư vấn giải pháp xử lý chất thải y tế.