Incineración de residuos médicos y emisión de dioxinas

La gestión adecuada de los residuos médicos es fundamental para salvaguardar tanto la salud pública como el medio ambiente. Si bien la incineración se ha utilizado durante décadas como método principal de eliminación en todo el mundo, también conlleva graves riesgos. Cuando no se diseña ni se opera correctamente, la incineración de residuos médicos es una de las principales fuentes de generación de subproductos invisibles pero extremadamente peligrosos, entre los que destacan las dioxinas y los furanos, que se encuentran entre los compuestos más tóxicos conocidos.

¿Qué son las dioxinas?

Las “dioxinas” son un grupo de compuestos químicamente relacionados:

Dibenzo-p-dioxinas policloradas (PCDD) y
Dibenzofuranos policlorados (PCDF).

clasificados como contaminantes orgánicos persistentes (COP) que se producen de forma no intencionada durante la incineración de residuos que contienen cloro
(por ejemplo, plásticos de PVC). Son incoloros, inodoros y altamente tóxicos incluso en niveles mínimos.

Altamente tóxicos: Se sabe que causan cáncer, problemas reproductivos y del desarrollo, y daños al sistema inmunológico.
Persistentes: Permanecen en el medio ambiente durante años.
Bioacumulativos: Se acumulan en la cadena alimentaria, especialmente en las grasas animales.

Incluso pequeñas cantidades de exposición a dioxinas pueden tener importantes repercusiones en la salud. La Organización Mundial de la Salud ha incluido las dioxinas entre los contaminantes ambientales más peligrosos. ¿Cómo se forman las dioxinas?

Las dioxinas son subproductos no deseados que se forman durante los procesos de combustión que involucran cloro y oxígeno a ciertas temperaturas. Su formación en los incineradores de residuos médicos es un proceso químico complejo, pero se puede resumir en tres requisitos clave:

Requisitos necesarios

Para la formación de dioxinas, deben estar presentes tres elementos básicos:

Cloro:de PVC, desinfectantes clorados, residuos salinos, etc. Sin cloro, prácticamente no se forman dioxinas.
Oxígeno:Fácilmente disponible en el aire utilizado para la combustión.
Rango de temperatura:Las dioxinas se forman considerablemente en el rango de temperatura de 300 a 500 °C. En el horno caliente (normalmente por encima de 850 °C), los compuestos de cloro y carbono se descomponen. Sin embargo, durante el enfriamiento, atraviesan este rango crítico de temperatura. Aquí es donde se produce la formación más significativa de dioxinas.

Fuente: Tasas relativas de formación de dioxinas (en relación con el caso de 400 °C) a diferentes temperaturas de los gases de combustión (McKay, 2001).

¿Por qué la incineración de residuos médicos genera dioxinas?

Los residuos médicos suelen cumplir una gran cantidad de todos estos requisitos para generar dioxinas:

Una proporción significativa de plásticos, desinfectantes y Residuos químicos.
Presencia de oxígeno.
En incineradores que no alcanzan ni mantienen las altas temperaturas necesarias (850–1100 °C) o carecen de sistemas adecuados de depuración de gases de combustión, la combustión es incompleta. Esto crea un escenario ideal para la generación de dioxinas.

Una vez emitidas, las dioxinas se dispersan en el aire, se depositan en el suelo y la vegetación, y finalmente entran en la cadena alimentaria. A diferencia de muchos contaminantes, no se degradan fácilmente, lo que convierte incluso pequeñas liberaciones en un problema ambiental y de salud pública a largo plazo.

Diferentes tipos de incineración utilizados

Quema a cielo abierto

Se lleva a cabo en fosas o cámaras rudimentarias sin control de emisiones.
Quema incompleta y a temperatura limitada. Produce grandes cantidades de humo, partículas tóxicas y niveles extremadamente altos de dioxinas.
Aún se practica en regiones de escasos recursos, pero se considera el método más peligroso y obsoleto.

Pequeños incineradores

Utilizados por pequeños hospitales o clínicas rurales.
A menudo operan a temperaturas insuficientes e inestables.
Sistemas de tratamiento de gases limitados o inexistentes.
Aparentan estar controlados, pero pueden ser fuentes peligrosas de emisiones de dioxinas si no se diseñan según las normas internacionales.

Incineradores a gran escala

– Horno rotatorio, gasificador (denominado pirólisis) Incineradores ocasionales)

Las instalaciones industriales bien diseñadas con un tratamiento avanzado y complejo de gases de combustión que procesan grandes volúmenes de desechos médicos pueden reducir significativamente los riesgos.
Es necesario un control operativo estricto y que las instalaciones cuenten con un buen mantenimiento por parte de un equipo de operación profesional.
El alto costo de operación y mantenimiento para cumplir con las normas internacionales de emisiones.
Aunque los sistemas a gran escala emiten niveles nocivos de contaminantes y dejan cenizas tóxicas.

Emisión de dioxinas por la incineración de desechos médicos

Las Directrices de la OMS/PNUMA sobre las mejores técnicas disponibles y las mejores prácticas ambientales (2006) → recomiendan el mismo límite de 0,1 ng EQT/Nm³ para la incineración de desechos médicos y peligrosos.

Tecnología	Características operativas típicas	Emisión de dioxinas reportada (ng TEQ/Nm³)*	*Cumplimiento con la norma internacional (≤0,1 ng TEQ/Nm³)**
Quema a cielo abierto (Combustión directa)	Residuos quemados en fosas abiertas o cámaras rudimentarias, sin control, sin postquemador	Más de 4.000	❌ Supera la norma en miles de veces
Incineradores a pequeña escala	Utilizando temperaturas suficientes, postquemadores y otras características	10 – 500	❌ Puede ser 5.000 veces superior al límite. Depende del correcto funcionamiento y mantenimiento
Incineradores a gran escala (con controles de contaminación)	Combustión en dos etapas a >850–1.100 °C, tratamiento de gases de combustión	0,1 – 1,0	⚠️ A veces cumple, a menudo supera el límite
Incineradores de última generación (Mejor Tecnología Disponible, MTD)	Combustión a alta temperatura + enfriamiento rápido + limpieza de gases de combustión en múltiples etapas (filtros de mangas, carbón activado, lavadores de gases)	≤0,1	✔ Por debajo de 0,1 ng TEQ/Nm³ Coste de operación y mantenimiento significativamente alto

Fuente: Conclusiones de una evaluación de incineradores a pequeña escala para residuos sanitarios – OMS

La alternativa: Tecnologías de tratamiento sin incineración

Dados los graves riesgos para la salud y el medio ambiente asociados con la incineración, muchos países han optado por métodos más limpios y sostenibles para la gestión de residuos médicos. Estas tecnologías neutralizan los patógenos sin generar dioxinas ni otros contaminantes atmosféricos peligrosos, lo que las hace más seguras tanto para las comunidades como para el medio ambiente. Autoclavado (Esterilización por vapor)

Utiliza vapor a alta temperatura y presión para esterilizar los residuos médicos, eliminando eficazmente todos los microorganismos, incluidos los patógenos resistentes.
No genera dioxinas ni furanos, lo que lo convierte en una alternativa mucho más segura.
Produce emisiones insignificantes y es altamente rentable en comparación con las tecnologías de incineración de última generación.
Es el método de esterilización más seguro y probado a lo largo de décadas en la historia de la humanidad.

El caso de Estados Unidos: De 6.000 incineradores a autoclaves
En la década de 1990, Estados Unidos operaba aproximadamente 6.000 incineradores de residuos médicos. Sin embargo, la implementación de las Enmiendas a la Ley de Aire Limpio de 1990 y las posteriores regulaciones de la EPA de 1997 sobre incineradores de residuos hospitalarios/médicos/infecciosos (HMIWI) cambiaron drásticamente este panorama. Una vez que se implementaron límites estrictos de emisión de dioxinas y requisitos de monitoreo, muchos incineradores se cerraron o se reemplazaron por métodos de tratamiento más seguros. Después de años de evaluación tecnológica, el autoclavado de alto vacío surgió como la solución dominante. Hoy en día, más del 90% de los residuos médicos en Estados Unidos se tratan mediante autoclavado.

Otras alternativas sin combustión

Desinfección por microondas: Utiliza energía de microondas para calentar y desinfectar los residuos. El costo de producción es relativamente bajo y se utiliza principalmente en equipos pequeños con bajos requisitos de desinfección, y rara vez se utiliza en plantas de tratamiento centralizadas o proyectos de gran capacidad.

Desinfección química: Emplea agentes químicos (por ejemplo, compuestos de cloro) para inactivar los patógenos. El costo es muy bajo, pero debido al problema de la contaminación secundaria, rara vez se utiliza en la actualidad.

Tratamiento térmico (sin incineración): Métodos de alta temperatura como el calor por fricción, con una aplicación muy limitada, baja capacidad y bajos requisitos de desinfección.

Un camino más seguro

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