Công nghệ đốt rác thải y tế an toàn

Đầu phát plasma xử lý rác y tế do các chuyên gia Viện Công nghệ VinIT phát triển.

Tiêu hủy hoàn toàn rác thải y tế

Tại TPHCM mỗi ngày phát sinh 3 - 6 tấn rác y tế từ các bệnh viện, phòng khám. Hơn 90% rác y tế của thành phố do Công ty môi trường đô thị (CITENCO) thực hiện, sử dụng công nghệ đốt tại Khu xử lý chất thải Đông Thạnh ở huyện Hóc Môn và Bình Hưng Hòa, quận Bình Tân.

Theo bà Lê Thị Thanh Thùy, đại diện CITENCO, tầm nhìn của thành phố là quy hoạch khu xử lý tập trung, hướng đến tái chế trong xử lý chất thải nên rất cần những công nghệ mới mang nhiều ưu điểm để việc xử lý rác y tế tốt hơn.

GS.TS Nguyễn Quốc Sỹ, Chủ tịch Viện Công nghệ VinIT, cho biết, giải pháp đốt đối với rác y tế hiện nay có nhiều nhược điểm, thải ra khí dioxin và furan, ảnh hưởng đến sức khỏe con người và môi trường. Các vật dụng y tế như kim tiêm cần nhiệt độ nóng chảy lên tới 1.500 độ C, trong khi các phương pháp đốt thông thường dưới 850 độ C không làm các kim loại này phân rã, dẫn đến tồn lưu thủy ngân, gây hại môi trường.

Nhu cầu xử lý chất thải rắn của Việt Nam hiện nay rất lớn. Tổng khối lượng chất thải rắn sinh hoạt của các khu đô thị chiếm trên 40.000 tấn/ngày. Ngoài ra còn lượng lớn các chất thải rắn công nghiệp, chất thải rắn y tế… Đặc biệt, hiện chưa có công nghệ tối ưu xử lý chất thải rắn y tế.

Công nghệ plasma nhiệt độ cao từ 7.000 đến 10.000 độ C, phân tách triệt để các liên kết hóa học có trong chất thải y tế, làm nóng chảy, hóa hơi và tiêu hủy, kể cả các chất thải bền vững về nhiệt.

Nhóm nghiên cứu của VinIT đã phát triển sản phẩm đầu tiên ở Việt Nam với đầu phát plasma nhiệt công suất 400 kW, sử dụng điện 3 pha, điện thế 10 kV ứng dụng xử lý chất thải rắn y tế nguy hại. Sản phẩm đầu phát plasma vừa được Cục Sở hữu trí tuệ cấp bằng độc quyền sáng chế hồi tháng 1/2022.

Trên cơ sở đầu phát plasma, có thể xây dựng dây chuyền xử lý gồm lò đốt, hệ thống băng chuyền, khoang nạp rác đầu vào, hệ thống hấp, lọc khí, hệ thống thủy tinh hóa rác...

Rác bị thủy tinh hóa, lưu giữ dưới dạng vật thể rắn, có thể được tái sử dụng làm tấm đá kè đường, làm kè ở biển hoặc chôn lấp mà không ảnh hưởng môi trường. GS.TS Nguyễn Quốc Sỹ cho biết, sản phẩm đã thương mại hóa ở Nga. Hệ thống này cũng có thể thiết kế theo nhu cầu thực tế trong nước.

Xử lý triệt để tạp chất

GS.TS Nguyễn Quốc Sỹ cho biết, công nghệ plasma là công nghệ yếm khí (nghèo oxy) duy nhất mà năng lượng dùng cho phản ứng không dựa trên phản ứng oxy hóa C và H thông thường mà từ dòng plasma (lấy từ điện). Công nghệ này có hệ số khí hóa lớn nhất (tới 93 – 95%) so với các công nghệ khác, dẫn tới khả năng sản xuất khí Syngas ở cấp độ công nghiệp (hàm lượng khí CO và H2 tới 40 – 50%), phù hợp cho sản xuất điện năng;

Hàm lượng tro bụi và xỉ thải vào môi trường thấp nhất do phân tách triệt để ở nhiệt độ cao (T > 2.000 độ C) và do hàm lượng C và H được khí hóa triệt để. Các thành phần xỉ ở dạng thủy tinh có thể dùng để sản xuất các tấm bê tông kè biển (không có chất thải).

Là công nghệ duy nhất có khả năng xử lý triệt để các chất thải nhiễm tạp chất (plastic, nilon, lưu huỳnh) và nhiễm độc (thủy ngân, cadmium, chì, xenon, cyan, chất thải điện tử) do không thể phân loại như chất thải rắn sinh hoạt của Việt Nam. Đảm bảo tất cả các chỉ số khắt khe nhất về môi trường như của G7, EURO6;

Công nghệ này không yêu cầu phân loại rác triệt để, chỉ cần sơ tuyển rác để loại gạch, đá, kim loại; Không có nước rỉ rác do rác được sấy khô và nghiền trước khi cho vào lò phản ứng; Dây chuyền khép kín, không có khu lưu trữ rác, không có mùi hôi ảnh hưởng ra môi trường.

Tuy vậy, nhược điểm chính của công nghệ là tốn điện do các đầu phát plasma sử dụng năng lượng điện. Rác cần phải nghiền (kích thước < 100 mm) để khí hóa tốt hơn, tỷ suất đầu tư cao hơn các công nghệ khác dẫn tới thời gian hoàn vốn lâu hơn.

Theo thống kê của Sở Khoa học và Công nghệ TPHCM, trong hơn 100 năm qua có hơn 56.500 công bố, sáng chế trên thế giới về xử lý rác y tế, trong đó công nghệ đốt chiếm nhiều nhất 31%, còn lại là các công nghệ khác như plasma, sinh học, chiếu xạ, nhiệt ướt... Tuy nhiên, trong giai đoạn 2012 - 2021, công nghệ plasma có tốc độ tăng trưởng nhanh nhất, chiếm 21%.

Phong Chi