Tổng quan nghiên cứu

Thực trạng phát sinh chất thải y tế tại Việt Nam đang gia tăng nhanh chóng cùng với tốc độ mở rộng mạng lưới chăm sóc sức khỏe. Theo số liệu thống kê của Bộ Y tế, các cơ sở y tế trên toàn quốc thải ra khoảng 450 tấn chất thải rắn mỗi ngày, trong đó có 40,5 tấn chất thải nguy hại tiềm ẩn nguy cơ lây nhiễm cao. Tại tỉnh Thanh Hóa, hệ thống khám chữa bệnh gồm 47 bệnh viện tuyến tỉnh và huyện thường xuyên hoạt động trong tình trạng quá tải với công suất sử dụng giường bệnh vượt 54,2% so với chỉ tiêu thiết kế.

Bệnh viện Phụ sản tỉnh Thanh Hóa là bệnh viện chuyên khoa tuyến tỉnh được thành lập từ năm 1978. Sau khi được nâng quy mô từ 300 lên 500 giường bệnh theo Quyết định số 3041/QĐ-UBND ngày 27/08/2010 của Ủy ban nhân dân tỉnh Thanh Hóa, lưu lượng bệnh nhân tăng vọt đã tạo áp lực cực lớn lên hạ tầng bảo vệ môi trường. Trung bình mỗi ngày đêm, bệnh viện phát sinh khoảng 650 kg chất thải rắn sinh hoạt, 100 kg chất thải rắn nguy hại và hơn 339 m3 nước thải. Do hệ thống xử lý chưa được cải tạo tương xứng với quy mô mới, các nguồn thải sau xử lý chưa đạt chuẩn xả thẳng ra môi trường đã gây ô nhiễm cục bộ cho các cánh đồng lúa xung quanh khu vực dân cư.

Nghiên cứu được triển khai từ tháng 02/2016 đến tháng 04/2017 nhằm mục tiêu đánh giá toàn diện hiện trạng phát sinh, cơ chế quản lý chất thải và hiệu quả vận hành công trình xử lý tại bệnh viện. Trên cơ sở đối chiếu quy chuẩn kỹ thuật quốc gia, đề tài đề xuất hệ thống giải pháp kỹ thuật, cơ chế chính sách và đào tạo nhân lực đồng bộ. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa thực tiễn then chốt trong việc kiểm soát 100% dòng thải nguy hại và đưa các chỉ số ô nhiễm nước thải về ngưỡng an toàn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết quản lý tổng hợp chất thải rắn y tế theo vòng đời (ISWM) và nguyên tắc phân loại triệt để tại nguồn theo Thông tư liên tịch số 58/2015/TTLT-BYT-BTNMT kết hợp Điều 72 Luật Bảo vệ Môi trường năm 2014. Mô hình này đòi hỏi sự tách biệt nghiêm ngặt giữa chất thải sinh hoạt và chất thải nguy hại ngay tại vị trí phát sinh nhằm ngăn ngừa nguy cơ phát tán mầm bệnh.

Đối với dòng chất thải lỏng, nghiên cứu áp dụng lý thuyết phân hủy sinh học chất ô nhiễm hữu cơ và dinh dưỡng qua mô hình sinh học thiếu khí - hiếu khí (AAO) kết hợp hệ thống xử lý phân tán (DEWATS) và hồ khử trùng.

Các khái niệm chuyên ngành then chốt được chuẩn hóa bao gồm:

  1. Chất thải y tế nguy hại: Chất thải chứa yếu tố lây nhiễm, độc tế bào, hóa chất hoặc kim loại nặng có khả năng gây hại sức khỏe và sinh thái.
  2. Nhu cầu oxy sinh học (BOD5) và Nhu cầu oxy hóa học (COD): Hai chỉ số định lượng mức độ ô nhiễm hữu cơ trong dòng nước thải y tế.
  3. Amoni (NH4+) và Mật độ Coliform: Các thông số phản ánh mức độ phú dưỡng hóa nguồn nước và mức độ ô nhiễm vi sinh vật gây bệnh đường ruột.

Phương pháp nghiên cứu

Đề tài sử dụng kết hợp các phương pháp nghiên cứu định lượng và định tính nhằm đảm bảo tính khách quan và độ chính xác của số liệu:

Nguồn dữ liệu và thu thập mẫu: Dữ liệu thứ cấp được kế thừa từ báo cáo quản lý môi trường, số liệu quan trắc định kỳ giai đoạn 2014-2016 của Sở Tài nguyên và Môi trường cùng Sở Y tế tỉnh Thanh Hóa. Dữ liệu sơ cấp được thu thập qua việc đo đạc lưu lượng dòng thải thực tế với tần suất liên tục và lấy mẫu phân tích 15 chỉ tiêu hóa lý, vi sinh nước thải theo quy chuẩn QCVN 28:2010/BTNMT.

Cỡ mẫu và kỹ thuật chọn mẫu xã hội học: Nghiên cứu thực hiện điều tra bằng bảng hỏi trên cỡ mẫu 150 đối tượng, bao gồm 50 cán bộ quản lý, bác sĩ, điều dưỡng, hộ lý và 100 bệnh nhân cùng người nhà bệnh nhân đang lưu trú tại các khoa lâm sàng. Phương pháp chọn mẫu phân tầng ngẫu nhiên được lựa chọn nhằm bao quát đầy đủ nhận thức từ nhóm trực tiếp ban hành, thực thi quy chế kiểm soát nhiễm khuẩn đến nhóm đối tượng gián tiếp phát thải.

Phương pháp phân tích và xử lý số liệu: Số liệu quan trắc môi trường và điều tra xã hội học được tổng hợp, xử lý bằng phương pháp thống kê mô tả, so sánh đối chứng trực tiếp với các giới hạn cho phép trong QCVN 28:2010/BTNMT về nước thải y tế và QCVN 02:2012/BTNMT về lò đốt chất thải rắn y tế. Lý do lựa chọn phương pháp này nhằm xác định chính xác hệ số vượt ngưỡng ô nhiễm, làm cơ sở khoa học để tính toán công nghệ nâng cấp hạ tầng. Timeline nghiên cứu thực địa kéo dài 15 tháng, từ tháng 02/2016 đến tháng 04/2017.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phát hiện về khối lượng chất thải rắn phát sinh: Tổng lượng chất thải rắn phát sinh tại Bệnh viện Phụ sản tỉnh Thanh Hóa đạt khoảng 750 kg/ngày đêm. Trong đó, chất thải rắn sinh hoạt chiếm tỷ trọng chi phối với 650 kg/ngày đêm (khoảng 86,67%), chất thải y tế nguy hại chiếm 100 kg/ngày đêm (khoảng 13,33%). Tỷ suất phát sinh chất thải nguy hại bình quân đạt 0,2 kg/giường bệnh/ngày đêm, thuộc nhóm cao so với mức trung bình của các bệnh viện chuyên khoa.

Phát hiện về lưu lượng và cơ cấu nước thải: Tổng lưu lượng nước thải phát sinh ghi nhận ở mức 339 m3/ngày đêm. Cơ cấu phát thải gồm 239 m3/ngày đêm từ hoạt động sinh hoạt của cán bộ, thân nhân (chiếm 70,5%), 9 m3/ngày đêm phát sinh trực tiếp từ các buồng bệnh và khoảng 91 m3/ngày đêm từ các phòng mổ, labo xét nghiệm, xưởng giặt là.

Phát hiện về hiệu quả của hệ thống xử lý nước thải: Trạm xử lý nước thải tập trung của bệnh viện đang bị quá tải nghiêm trọng, chất lượng nước đầu ra không đạt quy chuẩn xả thải. Kết quả quan trắc chỉ ra 4 thông số cốt lõi vượt giới hạn cho phép của QCVN 28:2010/BTNMT:

  • Nhu cầu oxy sinh học (BOD5) vượt 1,92 lần.
  • Nhu cầu oxy hóa học (COD) vượt 1,47 lần.
  • Hàm lượng Amoni (NH4+) vượt 2,044 lần.
  • Tổng số vi khuẩn Coliform vượt 1,50 lần.

Phát hiện về lò đốt và nhận thức phân loại: Lò đốt BIDIPHAR công suất 15-20 kg/giờ vận hành 4 lần/tuần, tiêu hao 0,5-0,7 kg dầu DO cho mỗi kg rác. Tro xỉ sau khi đốt vẫn được chôn lấp sơ sài trong khuôn viên. Khảo sát xã hội học cho thấy 72% nhân viên y tế nắm rõ mã màu thùng chứa, trong khi tỷ lệ hiểu biết đúng ở bệnh nhân và người nhà chỉ đạt dưới 45%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân cốt lõi khiến các chỉ tiêu BOD5, COD, Amoni và Coliform vượt chuẩn bắt nguồn từ việc gia tăng quy mô thêm 200 giường bệnh nhưng không mở rộng dung tích bể điều hòa và bể sinh học hiếu khí. Thời gian lưu nước bị rút ngắn khiến vi sinh vật không kịp oxy hóa triệt để hợp chất hữu cơ và nitơ.

Khi so sánh với số liệu bình quân của Cục Quản lý Khám chữa bệnh, tỷ lệ phát sinh chất thải nguy hại tại bệnh viện (0,2 kg/giường/ngày) tương đương với mức phát thải tại các bệnh viện đa khoa tuyến tỉnh (0,14 - 0,22 kg/giường/ngày). Tuy nhiên, mức độ lây nhiễm từ buồng đẻ, dịch máu và mô giải phẫu đặc thù của khoa sản cao hơn nhiều so với các chuyên khoa khác.

Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan qua các dạng đồ thị chuyên sâu:

  1. Biểu đồ cột chồng phân tầng thể hiện cơ cấu tỷ trọng giữa 650 kg chất thải thông thường và 100 kg chất thải nguy hại theo từng khoa phòng trọng điểm.
  2. Biểu đồ mạng nhện (radar chart) so sánh nồng độ 4 chỉ tiêu ô nhiễm vượt chuẩn gồm BOD5, COD, NH4+ và Coliform so với ngưỡng giới hạn cột B của QCVN 28:2010/BTNMT.
  3. Bảng ma trận so sánh chi phí vận hành chỉ ra phương án dùng lò đốt BIDIPHAR tiêu tốn chi phí nhiên liệu gấp 2,3 lần so với việc ứng dụng công nghệ tiệt khuẩn nghiền hấp Newster NW10 nhiệt độ 151°C.

Đề xuất và khuyến nghị

Cải tạo và nâng công suất trạm xử lý nước thải tập trung:

  • Hành động: Ban Quản lý Dự án Bệnh viện cần lắp đặt bổ sung cụm bể sinh học hiếu khí dính bám kết hợp màng vi lọc MBR và nâng cấp hệ thống châm hóa chất khử trùng Chlorine tự động.
  • Mục tiêu: Giảm 100% các chỉ số BOD5, COD, NH4+ và tiêu diệt hoàn toàn vi khuẩn Coliform đạt chuẩn QCVN 28:2010/BTNMT Cột A.
  • Thời gian: Hoàn thành trong quý 4 năm 2018.

Chuẩn hóa hệ thống thu gom và phân loại chất thải rắn tại nguồn:

  • Hành động: Khoa Kiểm soát nhiễm khuẩn thay thế toàn bộ thùng chứa rác chuyên dụng 4 màu (vàng, đen, xanh, trắng) có nắp đạp chân và túi nilon thành dày theo chuẩn Thông tư liên tịch 58/2015.
  • Mục tiêu: Nâng tỷ lệ phân loại chính xác chất thải y tế nguy hại lên 98% đối với nhân viên y tế và 85% đối với bệnh nhân.
  • Thời gian: Thực hiện định kỳ hàng quý, hoàn thành phủ kín cơ sở trong 6 tháng đầu năm 2018.

Chuyển đổi công nghệ xử lý chất thải rắn y tế nguy hại:

  • Hành động: Sở Y tế tỉnh Thanh Hóa cùng Lãnh đạo Bệnh viện xây dựng phương án dừng vận hành lò đốt dầu BIDIPHAR thủ công, chuyển sang ký hợp đồng vận chuyển xử lý tập trung tại 09 khu xử lý tập trung của tỉnh hoặc đầu tư máy hấp nghiền tiệt khuẩn Newster NW10 công suất 30-50 kg/giờ.
  • Mục tiêu: Triệt tiêu hoàn toàn khí thải chứa Dioxin/Furan và cắt giảm 70% thể tích rác chôn lấp.
  • Thời gian: Giai đoạn 2018 - 2020.

Tăng cường đào tạo nguồn nhân lực và trang bị bảo hộ lao động:

  • Hành động: Phòng Hành chính Quản trị phối hợp Sở Tài nguyên và Môi trường tổ chức 12 khóa tập huấn chuyên sâu về quản lý chất thải nguy hại và kỹ năng ứng phó sự cố môi trường.
  • Mục tiêu: Đảm bảo 100% nhân viên vệ sinh, y công được cấp phát trang phục bảo hộ chống kim tiêm đâm xuyên, đưa tỷ lệ chấn thương nghề nghiệp về 0%.
  • Thời gian: Bắt đầu từ tháng 01/2018 và duy trì thường niên.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Ban Giám đốc và cán bộ quản lý môi trường tại các bệnh viện tuyến tỉnh: Luận văn cung cấp mô hình thực nghiệm chi tiết về việc tính toán tải lượng nước thải và chất thải rắn khi mở rộng quy mô giường bệnh, giúp các nhà quản lý xây dựng phương án nâng cấp hạ tầng xử lý tương thích với tốc độ tăng trưởng khám chữa bệnh.

Cơ quan quản lý nhà nước về môi trường và y tế: Cán bộ chuyên trách tại Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Y tế có thể sử dụng nguồn dữ liệu khảo sát và phương pháp đánh giá của đề tài làm căn cứ hoạch định quy hoạch mạng lưới các khu xử lý chất thải rắn y tế nguy hại tập trung trên địa bàn toàn tỉnh.

Kỹ sư thiết kế công nghệ môi trường và các đơn vị tư vấn xử lý nước thải: Tài liệu cung cấp thông số thực tế về đặc tính ô nhiễm dòng thải sản khoa (BOD5, COD, Amoni, Coliform), hỗ trợ quá trình tính toán, lựa chọn công nghệ sinh học AAO hoặc công nghệ hấp tiệt trùng Newster NW10 phù hợp với điều kiện kinh tế tại các cơ sở y tế công lập.

Học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Khoa học Môi trường: Đề tài là tài liệu tham khảo cấu trúc nghiên cứu học thuật mẫu mực, tích hợp hài hòa giữa phương pháp khảo sát xã hội học phân tầng và các kỹ thuật quan trắc phân tích hóa lý môi trường.

Câu hỏi thường gặp

Bệnh viện Phụ sản tỉnh Thanh Hóa phát sinh bao nhiêu chất thải rắn và nước thải mỗi ngày? Trung bình mỗi ngày đêm, bệnh viện phát sinh khoảng 750 kg chất thải rắn (gồm 650 kg rác sinh hoạt và 100 kg rác y tế nguy hại, tương đương 0,2 kg/giường/ngày) cùng 339 m3 nước thải. Hoạt động sinh hoạt của cán bộ và bệnh nhân đóng góp phần lớn lưu lượng nước thải với 239 m3/ngày đêm.

Những chỉ tiêu ô nhiễm nào trong nước thải của bệnh viện đang vượt quy chuẩn quốc gia? Nước thải sau hệ thống xử lý tập trung vẫn có 4 chỉ tiêu vượt ngưỡng quy định tại QCVN 28:2010/BTNMT. Cụ thể, thông số BOD5 vượt 1,92 lần, COD vượt 1,47 lần, hàm lượng Amoni vượt 2,044 lần và vi khuẩn Coliform vượt 1,50 lần, gây nguy cơ ô nhiễm nguồn nước mặt nông nghiệp xung quanh.

Tại sao mô hình lò đốt rác BIDIPHAR tại chỗ cần được thay thế hoặc cải tạo? Lò đốt BIDIPHAR tại bệnh viện có công suất nhỏ (15-20 kg/giờ), hoạt động gián đoạn 4 lần/tuần và tiêu hao 0,5-0,7 kg dầu DO cho mỗi kg rác. Thiết bị này phát sinh chi phí nhiên liệu cao, tiềm ẩn nguy cơ phát tán khí độc khi đốt không đủ nhiệt và tro xỉ vẫn phải chôn lấp nội bộ.

Nguyên nhân chính dẫn đến sự quá tải của hệ thống xử lý chất thải tại bệnh viện là gì? Nguyên nhân chủ yếu là quy mô giường bệnh tăng 66,7% (từ 300 lên 500 giường theo quyết định của tỉnh) nhưng công trình xử lý chất thải không được mở rộng đồng thời. Thêm vào đó, nhận thức phân loại rác của bệnh nhân và người nhà còn thấp, dưới 45% người hiểu đúng mã màu.

Công nghệ nào được khuyến nghị để xử lý triệt để nước thải tại bệnh viện? Giải pháp tối ưu là nâng cấp hệ thống xử lý sinh học hiện hữu thành công nghệ AAO kết hợp màng lọc sinh học MBR và khử trùng bằng Chlorine. Phương pháp này giúp xử lý triệt để các chất hữu cơ, loại bỏ hoàn toàn vi khuẩn Coliform và hạ nồng độ Amoni đạt tiêu chuẩn xả thải loại A.

Kết luận

  • Luận văn đã xác định chính xác tải lượng phát thải thực tế tại Bệnh viện Phụ sản tỉnh Thanh Hóa với 750 kg chất thải rắn/ngày (13,33% là chất thải nguy hại) và 339 m3 nước thải/ngày đêm.
  • Đề tài chỉ rõ thực trạng quá tải hạ tầng khiến 4 chỉ số ô nhiễm chính trong nước thải gồm BOD5, COD, Amoni và Coliform vượt ngưỡng QCVN 28:2010/BTNMT từ 1,47 đến 2,044 lần.
  • Đánh giá toàn diện hạn chế của lò đốt rác phân tán BIDIPHAR và chỉ ra lỗ hổng trong nhận thức phân loại rác tại nguồn của bệnh nhân với tỷ lệ hiểu đúng dưới 45%.
  • Đóng góp hệ thống giải pháp liên hoàn kết hợp giữa công nghệ xử lý sinh học MBR, chuyển đổi sang xử lý rác thải tập trung và chuẩn hóa trang bị bảo hộ lao động cho 100% y công.
  • Lộ trình thực thi giai đoạn 2018 - 2020 là bước đi cấp thiết để Ban Lãnh đạo Bệnh viện Phụ sản Thanh Hóa và các cấp quản lý triển khai đầu tư hạ tầng kỹ thuật, xóa bỏ điểm nóng ô nhiễm môi trường y tế tại địa phương.