Nghiên cứu: Ứng dụng quá trình nhiệt phân trong xử lý chất thải y tế

Trong đợt bùng phát COVID-19, một lượng lớn chất thải y tế (chủ yếu là khẩu trang, găng tay, áo choàng, ống tiêm, vật nhọn, v.v.) được tạo ra từ các bệnh viện. Chúng chủ yếu được phân loại là các thành phần nguy hiểm để mang các tác nhân lây nhiễm ( WHO, 2020d ). Việc xử lý không phù hợp sẽ dẫn đến việc nhiễm vi rút vào rác thải đô thị thông thường và cũng có khả năng lây truyền vi rút cao. Quản lý hiệu quả chất thải y tế đã được nêu ra trong COVID-19 có thể được thực hiện bằng cách áp dụng các biện pháp cụ thể như xác định chính xác, thu gom, phân loại, lưu trữ, vận chuyển, xử lý và xử lý cuối cùng. Trên khắp thế giới, tất cả các ngành chính phủ đã được hướng dẫn để xử lý chất thải y tế nguy hại như một ưu tiên công cộng cấp bách và quan trọng nhằm giảm các tác động thứ cấp của nó đối với sức khỏe của cá nhân và môi trường.

Chỉ riêng bệnh viện hoặc trung tâm chăm sóc sức khỏe không thể là nguồn phát sinh chất thải lây nhiễm; ngay cả những người có triệu chứng nhẹ hoặc những người không có triệu chứng cũng có thể tạo ra chất thải chứa đầy vi rút (chủ yếu là từ khẩu trang, găng tay và khăn giấy đã qua sử dụng của họ). Vì người ta ước tính rằng vi rút có thể tồn tại trong nhựa từ 6-8 giờ, thép không gỉ trong 5-6 giờ và trong PPE bị ô nhiễm, nó có thể tồn tại đến 7 ngày; chỉ cần đổ những chất thải như vậy sẽ lây nhiễm cho các công nhân vệ sinh tham gia quản lý chất thải. Tình hình còn tồi tệ hơn ở các nước đang phát triển đối với những người xử lý tham gia quản lý chất thải COVID-19 vì họ không được trang bị PPE đúng cách. Những người khác dễ bị nhiễm vi rút hơn từ chất thải chứa đầy vi rút ở các nước đang phát triển sẽ là những người thu gom vải vụn và chất thải bình thường.

Rác thải y tế là vấn đề cần được đặc biệt chú trọng, chúng dẫn đến nhiều hệ lụy khác nhau

Chất thải tạo ra từ các tổ chức y tế và các trung tâm nghiên cứu liên quan của họ sẽ được coi là chất thải y tế sinh học (BMW) theo định nghĩa chính xác của WHO. Thực hành y học đang được thực hiện ở những nơi như vậy bao gồm chẩn đoán, phòng ngừa, chữa bệnh và điều trị chăm sóc trong lĩnh vực thuốc chữa bệnh cho người và động vật. Ngay cả chất thải tạo ra từ các hoạt động chăm sóc sức khỏe của một cá nhân tại nơi ở của họ cũng được xếp vào nhóm BMW. BMW bao gồm thuốc, hóa chất, bệnh lý, truyền nhiễm, kim loại (sắc nhọn) và chất phóng xạ. Việc vứt bỏ BMW không đúng cách ở ven đường của các thành phố hoặc thị trấn cũng như ở những bãi đất trống ở ngoại ô có thể dẫn đến ô nhiễm nước ngầm, ảnh hưởng đến việc làm giàu đất của chúng, gây thương tích, rò rỉ phóng xạ và giết chết các vi sinh vật có lợi. Trong thời gian xảy ra đại dịch COVID-19, lượng tử của BMW đã tăng lên rất nhiều; điều này có thể là do mức tiêu thụ cao của các mặt hàng dùng một lần cho các phương pháp điều trị hoặc để phát triển sản xuất vắc xin. Các báo cáo gần đây cho thấy rằng nguồn lây nhiễm chính là do vô tình tiếp xúc với các vật dụng do công nhân hoặc bệnh nhân vứt bỏ vào thời điểm phát sinh bệnh. Ở một số quốc gia phát triển, các bệnh viện và trung tâm chăm sóc sức khỏe bị ràng buộc hợp pháp phải xử lý đúng cách những chất thải như vậy, nhằm ngăn chặn đáng kể sự quản lý yếu kém của BMW. Việc lây lan hoặc dễ bị nhiễm bệnh chủ yếu là do BMW xử lý bất cẩn và các bệnh viện hoặc trung tâm chăm sóc sức khỏe không được bảo dưỡng đầy đủ ( WHO, 2005 ; WHO, 2015 ).

Ở một số nước đang phát triển, chất thải rắn đô thị bị trộn lẫn bởi CW nguy hại trong các tình huống đại dịch do thiếu các tiện nghi cơ bản như túi nhựa kín hoặc thùng an toàn để thu gom riêng. Các công ty bên thứ ba sẽ lạm dụng việc cung cấp các ưu đãi lớn và hệ thống giám sát chất thải không đầy đủ, dẫn đến việc xử lý không được kiểm soát và giá rẻ hoặc thậm chí là bán phá giá bất hợp pháp ( WHO, 2015). Các trường hợp bán lại đồ dùng một lần trên thị trường chợ đen để tái sử dụng như găng tay, khẩu trang, vật sắc nhọn và các chất thải lây nhiễm khác có thể dẫn đến bùng phát dịch bệnh ( WHO, 2017). Do thiếu luật thực hiện, những rủi ro như vậy có thể phổ biến hơn ở các nước đang phát triển. Một chủ đề đáng quan tâm khác là sự thất bại của các cơ sở điều trị tại chỗ của trung tâm chăm sóc sức khỏe hiện tại trong việc giải quyết sự khác biệt trong thế hệ BMW. Nhiều cơ sở trong số này được trang bị cơ sở hạ tầng khử trùng bằng hơi nước (hấp tiệt trùng), xử lý dựa trên năng lượng (vi sóng, sóng radio), đốt, khử trùng bằng hóa chất, v.v., cho BMW, theo quy định của cơ quan quản lý. Tuy nhiên, do chi phí gia tăng phải trải qua, việc không tuân thủ phát thải được kiểm soát chặt chẽ đã trở thành một hạn chế đáng kể đối với việc sử dụng các cơ sở này. Việc thay đổi hệ thống quản lý chất thải hợp nhất cũng có thể dẫn đến việc tuân thủ tốt hơn các tiêu chuẩn khí thải. Trong việc thiết kế các hệ thống này, cũng cần có một điều khoản để đối phó với các dòng chất thải khổng lồ phát sinh trong các thảm họa giống như COVID. Một số vấn đề khác cũng cần được giải quyết để tránh bị lây nhiễm nhiều hơn, chẳng hạn như phát thải các chất ô nhiễm vi sinh dạng sol khí từ quá trình nghiền / cắt nhỏ chất thải, v.v. Việc tích hợp chính quyền địa phương đô thị và phân công các vai trò duy nhất có thể là chìa khóa để đảm bảo thực thi trong các đại dịch để quản lý BMW hiệu quả bởi quản lý bệnh viện và nhân sự của nó.

Nhựa đã trở thành một phần quan trọng trong cuộc sống hàng ngày, đặc biệt là trong thời kỳ đại dịch COVID-19. Việc ngăn chặn đã được thực hiện bao gồm đóng cửa các nhà hàng và quán ăn, đóng cửa các khu chợ trên toàn thế giới nhằm tạo ra sự xa rời xã hội giữa mọi người để có thể kiểm soát sự lây lan của vi rút. Nhưng tình trạng này đã khiến công chúng chuyển sang sử dụng dịch vụ giao hàng tận nhà thực phẩm, hàng tạp hóa và các mặt hàng thiết yếu khác (thậm chí cả thuốc), dẫn đến sự gia tăng lớn rác thải bao bì nhựa. Các thành phần chính của chất thải nhựa bao bì bao gồm polypropylene, polyethylene, polyethylene terephthalate và polystyrene. Do sự bùng phát của COVID-19, một số nơi đã khiến các hoạt động tái chế tạm thời bị dừng lại, dẫn đến một lượng lớn rác thải bao bì nhựa, bao gồm cả CW tích tụ trong các thùng thu gom rác, bãi rác và thậm chí đôi khi ở ven đường ( WHO, 2020). Các ngành công nghiệp dược phẩm nhằm cung cấp các mặt hàng y tế trên toàn thế giới và nhu cầu cao của chúng trong thời gian COVID-19 cũng đã làm gia tăng chất thải bao bì nhựa. Nhiều quốc gia cho thấy sự gia tăng đột biến trong mua sắm trực tuyến trong đại dịch COVID-19 do lo ngại về an toàn và vệ sinh cao. Việc sử dụng nhựa đóng gói chủ yếu chỉ giới hạn trong thực phẩm và hàng tạp hóa và chúng ở dạng màng mỏng, xốp hoặc vật liệu nhựa dày. Mối quan tâm chính của các nhà bảo vệ môi trường hiện nay là về khả năng tái chế của những đống nhựa đóng gói khổng lồ đang nổi lên trong đại dịch COVID-19.

Người ta ước tính rằng trong đợt bùng phát COVID-19, lượng rác thải nhựa đã tăng lên đáng kể, chiếm gần 44,8% từ bao bì và 13,2% từ những thứ khác (y tế). Sự gia tăng này chủ yếu là do mua sắm trực tuyến cũng như một số mặt hàng tiêu dùng như nước rửa tay, bình xịt khử trùng, chất làm sạch, khăn lau dùng một lần, khẩu trang, găng tay, v.v. Tất cả đều phản ánh rằng việc sản xuất nhựa để đóng gói và các mục đích khác đã tăng lên. Ngay cả các chính phủ cũng đã tăng sản lượng của họ do nhu cầu ( WHO, 2020). Trong khi đó, hầu hết vật liệu đóng gói, cũng như các phụ kiện y tế (khẩu trang, găng tay, tấm chắn, áo choàng, ống tiêm), được làm từ nhựa, nhu cầu rộng rãi trong tình hình đại dịch. Việc tiêu thụ nhựa sẽ tiếp tục tăng và tình trạng sẽ trở nên tồi tệ hơn khi đặt hàng thực phẩm và hàng tạp hóa trực tuyến. Đại dịch COVID-19 sẽ gây nguy hiểm đáng kể cho môi trường khi lượng nhựa khổng lồ được sử dụng, điều này sẽ gây ra các vấn đề sức khỏe lớn cho con người và động vật.

Nhiệt phân là một phương pháp được đánh giá cao và ứng dụng trong xử lý rác thải y tế

Ứng dụng nhiệt phân trong xử lý rác thải y tế

Công nghệ khử trùng (DT) sẽ là bước chính có thể được áp dụng để xử lý và xử lý CW an toàn. Vì hầu hết CW có nguồn gốc từ các bệnh viện như CMW, chúng có thể trải qua các xử lý khử trùng sơ bộ tại nơi lưu trữ tạm thời trong các trung tâm chăm sóc sức khỏe trước khi được thải ra ngoài và vận chuyển đến cơ sở xử lý chất thải quy mô lớn. Nói chung, DT được phân thành ba loại: thiêu hủy, khử trùng hóa học và vật lý. Dựa trên lượng chất thải, các DT này có thể được áp dụng ở nhiều quy mô khác nhau. Công nghệ đốt rác (CNTT) chủ yếu được áp dụng cho các khoản đầu tư quy mô lớn cũng như xử lý một lượng lớn chất thải. Đặc biệt, công nghệ đốt rác sẽ giúp xử lý một lượng lớn chất thải bệnh viện được thải ra trong đại dịch COVID-19 và khử trùng hiệu quả khỏi chất thải lây nhiễm hoặc chất thải dược phẩm. Phương pháp xử lý khử trùng bằng hóa chất và hơi nước chủ yếu được áp dụng cho các khoản đầu tư nhỏ hơn như tại các bệnh viện hoặc trung tâm chăm sóc sức khỏe để lưu trữ hoặc xử lý tạm thời CW, có thể giảm thiểu sự lây truyền nhiễm trùng hoặc mầm bệnh giữa những người xử lý chất thải. 

Quy trình CNTT hoạt động ở nhiệt độ cao từ 800 °C đến 1200 °C và quá trình đốt cháy của nó có thể tiêu diệt hoàn toàn các tác nhân lây nhiễm do CW mang theo. Gần 90% các thành phần hữu cơ có trong CW được đốt cháy và chuyển thành bụi vô cơ còn sót lại. Trong quá trình CNTT, đã có sự phát tán lớn các chất độc như các sản phẩm của quá trình đốt cháy không hoàn toàn (PIC) và dioxin. PIC được hình thành khi chất thải bị phân hủy trong quá trình đốt và được tổ chức lại thành các phần tử nhỏ sau đó bằng cách làm mát sau đốt. Dioxin được giải phóng khi đốt CMW vì hầu hết các thành phần là chất thải nhựa. Các kim loại được CW mang theo khi đốt cháy được phân tán bên trong buồng và có thể hoạt động như chất xúc tác cho sự hình thành điôxin. Furans cùng tồn tại cùng với các chất độc khác, được giải phóng trong quá trình CNTT. Các chất độc được giải phóng trong quá trình CNTT có thể lưu trữ trong các tế bào mỡ và chạy dọc theo chuỗi thức ăn. Chúng là những chất gây ung thư có thể gây hại cho hệ thống miễn dịch cũng như gây mất cân bằng bài tiết nội tiết tố. Sản phẩm tro cuối cùng được hình thành trong quá trình hoàn thành công nghệ thông tin phải được phân tích xem có chất độc hại nào không trước khi chôn lấp tại các bãi chôn lấp. Để kiểm soát phát thải chất độc từ các lò đốt, các thiết bị xử lý khí thải bổ sung phải được gắn vào, điều này có thể gây thêm chi phí cho người điều hành hoặc người sử dụng. Rõ ràng, việc vận hành CNTT với lượng chất thải nhỏ hơn sẽ không khả thi trên thực tế và cần có các phương pháp thân thiện với môi trường thay thế để xử lý CMW an toàn và hiệu quả.