DÂY CHUYỀN XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN NGUY HẠI CÔNG NGHỆ PLASMA

0
782

I. SỰ CẦN THIẾT ĐẦU TƯ XỬ LÝ RÁC THẢI ĐỘC HẠI BẰNG CÔNG NGHỆ PLASMA

1. Tình hình chất thải nguy hại và chất thải rắn y tế ở Việt Nam

1.1.  Chất thải rắn nguy hại

Theo thống kê, tỷ lệ chất thải nguy hại (CTNH) lẫn vào chất thải sinh hoạt mang đến bãi chôn lấp là 0,02 ÷ 0,82%. CTNH trong sinh hoạt thường là: pin, ắc-quy, đèn tuýp, nhiệt kế thủy ngân vỡ, bao bì chất tẩy rửa, vỏ hộp sơn, vec-ny, vỏ hộp thuốc nhuộm tóc, lọ sơn móng tay, vỏ bao thuốc trừ sâu, vỏ bao thuốc chuột, bình xịt ruồi, muỗi, gián, bơm kim tiêm của các đối tượng nghiện chích ma túy v.v.

Hiện tại, CTNH trong sinh hoạt vẫn chưa được thu gom và xử lý riêng và bị lẫn với CTR sinh hoạt để đưa đến bãi chôn lấp. Việc chôn lấp và xử lý chung sẽ gây ra nhiều tác hại cho những người tiếp xúc trực tiếp với rác, ảnh hưởng tới quá trình phân hủy rác và hòa tan các chất nguy hại vào nước rỉ rác. Do vậy, các cơ quan quản lý cần có chính sách và yêu cầu các công ty môi trường đô thị có kế hoạch thu gom riêng biệt CTNH trong CTR sinh hoạt.

1.2. Chất thải rắn y tế

* Chất thải rắn y tế

Chất thải rắn (CTR) y tế phát sinh từ các cơ sở y tế trong khu vực đô thị bao gồm các bệnh viện tuyến TW; các bệnh viện tuyến quận/ huyện trên địa bàn thành phố; các cơ sở y tế tư nhân…

Các tỉnh thành đông dân cư, được chú trọng đầu tư các bệnh viện, các cơ sở khám, chữa bệnh là nơi phát sinh lượng lớn CTR y tế. Tuy vậy, về mặt địa lý, lượng CTR y tế phát sinh không đồng đều giữa các vùng miền. So với các đô thị khu vực miền núi, các đô thị thuộc khu vực đồng bằng và vùng biển có lượng phát sinh CTR y tế cao hơn rất nhiều.

* Các loại CTNH từ hoạt động y tế

CTNH lây nhiễm bao gồm chất thải lây nhiễm sắc nhọn, không sắc nhọn, chất thải có nguy cơ lây nhiễm cao và chất thải giải phẫu. CTNH không lây nhiễm bao gồm hóa chất thải bỏ; dược phẩm thải bỏ; thiết bị y tế bị vỡ, hỏng, đã qua sử dụng thải bỏ có chứa thủy ngân và các kim loại nặng; chất hàn răng amalgam thải bỏ; CTNH khác theo quy định về quản lý CTNH.

Chỉ tính riêng Hà Nội, qua khảo sát của Sở Y tế, lượng CTNH y tế từ hoạt động khám chữa bệnh của các cơ sở y tế trên địa bàn thành phố (không bao gồm các bệnh viện tuyến TW) trong năm 2014 là trên 1.6 nghìn tấn.

Chất thải lây nhiễm: Chất thải lây nhiễm sắc nhọn là chất thải lây nhiễm có thể gây ra các vết cắt hoặc xuyên thủng, bao gồm: kim tiêm; bơm kim tiêm; đầu sắc nhọn của dây truyền; kim chọc dò; kim châm cứu, lưỡi dao mổ; đinh, cưa dùng trong phẫu thuật và các vật sắc nhọn khác; Chất thải lây nhiễm không sắc nhọn, bao gồm: Chất thải thấm, dính, chứa máu hoặc dịch sinh học của cơ thể; các chất thải phát sinh từ buồng bệnh cách ly; Chất thải có nguy cơ lây nhiễm cao, bao gồm: Mẫu bệnh phẩm, dụng cụ đựng, dính mẫu bệnh phẩm, chất thải dính mẫu bệnh phẩm phát sinh từ các phòng xét nghiệm an toàn sinh học cấp III trở lên; Chất thải giải phẫu, bao gồm: Mô, bộ phận cơ thể người thải bỏ và xác động vật thí nghiệm.

CTNH không lây nhiễm: Hóa chất thải bỏ bao gồm các thành phần nguy hại; Dược phẩm thải bỏ thuộc nhóm gây độc tế bào hoặc có cảnh báo nguy hại từ nhà sản xuất; Thiết bị y tế vỡ, hỏng, đã qua sử dụng có chứa thủy ngân và các kim loại nặng; Chất hàn răng amalgam thải bỏ; CTNH khác theo quy định quản lý CTNH hiện hành.

2. Hiện trạng xử lý CTR y tế tại Hà Nội

Bệnh viện tuyến TW: Theo số liệu thốngkê của Cục Quản lý môi trường y tế (Bộ Y tế), năm 2014, trên địa bàn thành phố có 22 bệnh viện tuyến TW, trong đó có Bệnh viện nhiệt đới Trung ương và Bệnh viện Phổi Trung ương xử lý CTR nguy hại y tế bằng thiết bị vi sóng kết hợp với hơi nước bão hòa; Bệnh viện Tâm thần Trung ương 1 xử lý bằng phương pháp đốt; còn lại hợp đồng thuê thu gom, xử lý với Công ty môi trường đô thị 10. Nhìn chung, CTNH y tế phát sinh tại các bệnh viện tuyến TW đã được thu gom và xử lý gần như 100%.

Cơ sở y tế do Sở Y tế Hà Nội quản lý:Theo số liệu thống kê năm 2015 của Sở Y tế Hà Nội, tại các cơ sở do Sở Y tế Hà Nội quản lý, chất thải y tế nguy hại đang được xử lý theo 2 mô hình: xử lý tại chỗ và thuê vận chuyển, xử lý tập trung. 18/41 bệnh viện có hệ thống xử lý CTR y tế riêng (16 bệnh viện đã được đầu tư xây dựng hệ thống lò đốt CTR theo quyết định số 5341/QĐ-UBND ngày 29/10/2011 và 02 đơn vị được đầu tư từ trước đó). Hiện nay, 12/41 bệnh viện, các trung tâm chuyên khoa và các trung tâm y tế (52 phòng khám đa khoa khu vực, 4 nhà hộ sinh), và các bệnh viện tư nhân (26 bệnh viện), các phòng khám và cơ sở dịch vụ y tế tư nhân ký hợp đồng với doanh nghiệp có tư cách pháp nhân trong việc vận chuyển và xử lý CTR y tế theo hình thức thu gom tập trung.

3. Yêu cầu về xử lý CTNH

Từ tình hình nêu trên, vấn đề CTNH và CTR y tế đang là sự quan tâm của nhà nước, các Bộ ngành trong việc xử lý đảm bảo an toàn và môi trường xã hội.

Hiện nay, cả nước có khoảng 13.561 cơ sở y tế, trong đó chỉ có khoảng 1.411 bệnh viện là cơ sở phát sinh nhiều chất thải y tế và có tới 12.150 cơ sở y tế là các cơ sở phát sinh ít chất thải y tế bao gồm trung tâm y tế dự phòng, cơ sở đào tạo, phòng khám bệnh và trạm y tế xã. Tuy lượng chất thải y tế phát sinh từ các cơ sở y tế quy mô nhỏ không nhiều nhưng do số lượng cơ sở lớn và việc áp dụng các quy định hiện hành về quản lý chất thải y tế tại các cơ sở y tế quy mô nhỏ còn gặp không ít khó khăn.

Trên cơ sở quy định tại Thông tư Số: 36/2015/TT-BTNMT ngày 30 tháng 06 năm 2015 của Bộ Tài nguyên và Môi trường về quản lý chất thải nguy hại và Thông tư liên tịch Số: 58/2015/TTLT-BYT-BTNMT ngày 31 tháng 12 năm 2015 về quy định quản lý rác thải y tế. Đòi hỏi trách nhiệm của các cấp, các ngành và xã hội đầu tư đúng mức cho công tác quản lý và xử lý có hiệu quả.

Như vậy, vấn đề xử lý CTNH nói chung và CTNH y tế nói riêng đang là nhiệm vụ cấp bách và cần những biện pháp hữu hiệu ở các địa phương hiện nay và những năm tới nhằm mang lại môi trường trong sạch, lành mạnh cho xã hội, góp phần phát triển kinh tế của đất nước.

II. GIỚI THIỆU CÔNG NGHỆ PLASMA

Công nghệ plasma là một trong những công nghệ hiện đại và tiên tiến nhất hiện nay của thế giới cho xử lý chất thải rắn nguy hại. Nhờ có nguồn nhiệt tập trung và ở nhiệt độ cao, dòng plasma cho phép phân tách triệt để các liên kết hóa học trong chất thải thành các liên kết đơn giản hơn đồng thời không tạo ra các loại khí thải độc hại như đioxin và furan.

Khác với các lò xử lý chất thải rắn thông thường bằng công nghệ đốt dựa trên phản ứng oxy hóa các hydrocarbon, các lò phản ứng plasma xử lý chất thải rắn được cung cấp nguồn nhiệt cao từ chính dòng plasma trong các hệ thống đầu phát plasma. Năng lượng cho xử lý chất thải trong các lò phản ứng plasma được lấy từ năng lượng điện từ (khác với phản ứng oxy hóa trong các lò đốt thông thường). Vì vậy, lượng oxy trong các lò phản ứng plasma là tối thiểu, góp phần giảm tối đa lượng khí thải độc hại do các liên kết hóa học C, N, S, F, Cl, Br, I và O.

Trong các chất thải rắn nguy hại thường tồn tại các kim loại nặng, các hợp chất vô cơ và hữu cơ có chu trình phân rã lớn, bền vững về mặt nhiệt, độc hại cho môi trường. Phương pháp thủy tinh hóa plasma không cho phép xử lý triệt để kim loại nặng nhưng giúp kết tinh hóa, hoàn nguyên các kim loại nặng, đồng thời phân tách triệt để các phân tử cồng kềnh, hợp chất hóa học vô cơ và hữu cơ thành các phân tử và hợp chất đơn giản có chu trình bán rã nhỏ hơn hoặc không độc hại cho môi trường. Phương pháp thủy tinh hóa còn cho phép lưu giữ các kim loại nặng và các chất nguy hại không thể phân hủy ở dạng thủy tinh, dễ dàng lưu giữ trong lòng đất, lòng biển, làm kè đường, làm bê tông hóa cho xây dựng đập, lưu trữ trong các mỏ đã khai thác v.v. Các chất thải nguy hại bền vững nhiệt có thể xử lý hiệu quả trong dòng plasma với nhiệt độ 10 000 – 20 000 K. Nhiều loại chất thải nguy hại với các liên kết C, N, S, F, Cl, Br, I, O ở nhiệt độ cao trong các lò đốt thông thường có thể tổng hợp và tạo ra các sản phẩm khí độc hại cho môi trường như đioxin và furan. Nhiều liên kết mạch vòng, liên kết ba thường chỉ có thể phân tách ở nhiệt độ trên 1400oC với thời gian không dưới 2 giây. So với các lò đốt xử lý chất thải rắn nguy hại thông thường, lò phản ứng plasma có những ưu điểm vượt trội, đáp ứng đầy đủ điều kiện xử lý các chất thải rắn nguy hại. Trong đó có khả năng phân tách sâu các liên kết hóa học trong thời gian ngắn, hiệu suất cao do nhiệt độ cao của dòng plasma có thể đạt tới trên 10 000 K, bức xạ nhiệt tập trung hàng trăm W/cm2, tốc độ dòng plasma cao hàng trăm m/s v.v.

Các chuyên gia của Viện Công nghệ VinIT đã có những cải tiến kỹ thuật và
công nghệ quan trọng liên quan tới đầu phát plasma và buồng phản ứng Plasma đáp ứng được các yêu cầu: kết cấu ổn định; khả năng chịu nhiệt cao; xử lý được đồng thời nhiều loại chất thải rắn nguy hại khác nhau (chất thải công nghiệp, chất thải điện tử, chất thải y tế, các loại chất thải độc và cực độc v.v.); có vùng nhiệt tập trung cho xử lý chất thải rắn độc hại, nhiệt độ cao; dễ vận hành và điều khiển; chi phí chế tạo và vận hành thấp v.v.

Hình 1. Hệ thống đầu phát Plasma của Viện Công nghệ VinIT
Hình 2. Thử nghiệm hệ thống đầu phát Plasma công suất lớn

Hình 3. Lò phản ứng plasma xử lý CTRNH

III. Dây chuyền xử lý 150 – 300 kg/h chất thải nguy hại.

3.1. Sơ đồ công nghệ xử lý CTNH y tế bằng công nghệ plasma:

1. lò phản ứng; 2. khoang chứa; 3. khoang thải xỉ; 4. Đầu phát plasma; 5. buồng phản ứng; 6. khoang cứng; 7. kvencher;  8. bộ thu hồi; 9. thiết bị làm sạch khí kết hợp; 10. bộ lọc dạng bình xịt; 11. máy hấp thụ; 12. ống khói; 13. quạt hút; 14. bơm
1- buồng có chất thải; 2 – băng tải; 3 – bảng con lăn; 4 – buồng chứa; 5 – lò phản ứng; 6 – buồng xả xỉ; 7.8 – đầu phát plasma; 9 – buồng phản ứng; 10 – khoang cứng; 11- buồng làm nguội; 12 – máy thu hồi; 13 – thiết bị làm sạch khí kết hợp; 14 – bộ lọc dạng bình xịt; 15 – máy hấp thụ; 16 – quạt xả; 17 – ống khói.

VIỆN CÔNG NGHỆ VINIT
01.2020

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here