ЗАСТОСУВАННЯ ПЛАЗМОХІМІЧНИХ МЕТОДІВ ДЛЯ ЕКОЛОГІЧНО БЕЗПЕЧНОГО ОБРОБЛЕННЯ МЕДИЧНИХ І ФАРМАЦЕВТИЧНИХ ВІДХОДІВ

Автор(и)

  • Ірина Кордуба Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна
  • Альона Перебинос Київський національний університет будівництва і архітектури, Україна

DOI:

https://doi.org/10.32347/tb.2025-43.0613

Ключові слова:

медичні відходи, плазмохімічні технології, плазмодуговий метод, плазмотрон, синтез-газ, демолекуляризація, оброблення відходів, видалення відходів, екологічна безпека

Анотація

Пандемія COVID-19 та повномасштабна війна в Україні спричинили суттєве зростання обсягів і зміну морфологічного складу медичних відходів, що створює додаткові екологічні та санітарно-епідемічні ризики. Виникла потреба у формуванні національної стратегії управління медичними відходами в умовах надзвичайних ситуацій, здатної забезпечити стійкість системи охорони здоров’я. Традиційні технології, зокрема спалювання, не гарантують повної деструкції токсичних сполук і можуть спричиняти вторинне забруднення довкілля. Відповідно до рекомендацій ВООЗ, безпечне спалювання можливе лише за температур понад 800 °C в основній камері та 1000 °C у камері допалювання, тоді як для повної деструкції органічних токсинів необхідні температури 1200–3000 °C, досяжні лише за умов плазмохімічної обробки. У роботі проаналізовано сучасні плазмохімічні технології оброблення відходів, що ґрунтуються на використанні електродугових плазмотронів із робочими температурами понад 2000 °C. Доведено, що такі технології забезпечують повну демолекуляризацію токсичних сполук, зокрема полімерів і компонентів хімічної зброї, без утворення діоксинів і смол. У результаті процесу утворюються екологічно безпечні продукти – синтез-газ (H₂ + CO), придатний для подальшого енергетичного використання, та невелика кількість інертного шлаку, який може бути використаний у будівельній галузі. Розкрито конструктивні та експлуатаційні особливості плазмотронів різної потужності, що забезпечують стабільність дуги й тривалий термін служби електродів. Плазмохімічний метод має низку переваг: повне знищення токсичних компонентів, рекуперація енергоємного синтез-газу, високий коефіцієнт газифікації (93–95 %), зменшення обсягів відходів, енергозбереження та екологічна безпечність процесу. Порівняння демонструє, що плазмохімічні технології здатні ефективно переробляти навіть збільшені обсяги небезпечних відходів, мінімізуючи ризики для персоналу й населення, забезпечуючи екологічну безпеку та можливість вторинного використання утворених продуктів.

Посилання

  1. Pro upravlinnia vidkhodamy : Zakon Ukrainy vid 20 cherv. 2022 r. № 2320-IX // Vidomosti Verkhovnoi Rady Ukrainy. – 2023. – № 4. – St. 30. – URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/2320-20#Text (data zvernennia: 28.10.2025). {In Ukrainian}.
  2. World Health Organisation. (2022, February 1). Tonnes of COVID-19 health care waste expose urgent need to improve waste management systems. https://www.who.int/news/item/01-02-2022-tonnes-of-covid-19-health-care-waste-expose-urgent-need-to-improve-waste-management-systems
  3. Ukraina. PROON. (2023). Monitorynh bar'ieriv ta prohalyn na shliakhu do staloho povodzhennia z medychnymy vidkhodamy v zakladakh okhorony zdorov’ia Ukrainy. {In Ukrainian}.
  4. Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU). (2024). Medical Waste in Ukraine (Ukraine-MEDWASTE): A pilot project K-Z391-ST02 [PDF]. Hamburg. https://opac.dbu.de/ab/DBU-Abschlussbericht-AZ-38663_01-Hauptbericht.pdf
  5. Pro zatverdzhennia Derzhavnykh sanitarnykh norm ta pravyl «Poriadok upravlinnia medychnymy vidkhodamy, u tomu chysli vymohy shchodo bezpechnosti dlia zdorov’ia liudyny pid chas utvorennia, zbyrannia, zberihannia, perevezennia, obroblennia takykh vidkhodiv» : nakaz Ministerstva okhorony zdorov’ia Ukrainy vid 31 zhovtnia 2024 r. № 1827 // Baza danykh «Zakonodavstvo Ukrainy» / Verkhovna Rada Ukrainy. – URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/z1938-24#Text (data zvernennia: 28.10.2025). {In Ukrainian}.
  6. Vovk O. O., Boichenko M. S. Prychynno-naslidkovyi analiz stanu ekolohichnoi bezpeky pid chas vyrobnytstva ta vykorystannia farmatsevtychnoi produktsii // Naukoiemni tekhnolohii. – 2017. – № 1. – S. 71–77. {In Ukrainian}.
  7. Jie, Z., Liu, C., Xia, D., & Zhang, G. (2023). An atmospheric microwave plasma-based distributed system for medical waste treatment. Environmental Science and Pollution Research, 30(17), 51314-51326.
  8. Rutberg, P. G., Bratsev, A. N., Safronov, A. A., Surov, A. V., & Schegolev, V. V. (2003). The technology and execution of plasmachemical disinfection of hazardous medical waste. IEEE transactions on plasma science, 30(4), 1445-1448.
  9. Unnisa, S. A., & Hassanpour, M. (2017). Plasma technology and waste management. Resource Recycling Waste Management, 1, 1-3.
  10. Giakoumakis, G., Politi, D., & Sidiras, D. (2021). Medical waste treatment technologies for energy, fuels, and materials production: A review. Energies, 14(23), 8065.
  11. Cai, X., & Du, C. (2021). Thermal plasma treatment of medical waste. Plasma Chemistry and Plasma Processing, 41(1), 1-46.
  12. Nema, S. K., & Ganeshprasad, K. S. (2002). Plasma pyrolysis of medical waste. Current science, 271-278.
  13. Kaushal, R., Rohit, & Dhaka, A. K. (2024). A comprehensive review of the application of plasma gasification technology in circumventing the medical waste in a post-COVID-19 scenario. Biomass conversion and biorefinery, 14(2), 1427-1442.
  14. Galaly, A. R. (2022). Sustainable development solutions for the medical waste problem using thermal plasmas. Sustainability, 14(17), 11045.
  15. Shi, H. Y., & Wang, P. Y. (2025). Thermal Plasma Medical Waste Treatment: Data-ML Driven System Performance and Product Prediction. Waste and Biomass Valorization, 16(1), 299-317.
  16. Pro zatverdzhennia Poriadku klasyfikatsii vidkhodiv ta Natsionalnoho pereliku vidkhodiv : Postanova Kab. Ministriv Ukrainy vid 24.03.2023 № 1102. – URL: https://zakon.rada.gov.ua/laws/show/1102-2023-%D0%BF#Text (data zvernennia: 28.10.2025). {In Ukrainian}.
  17. Popovych, O., Vronska, N., Yatchyshyn, Y., & Zaharko, Y. (2020). Handling the pharmaceutical industry waste in Ukraine and the UA. Environmental Problems, 1 (5), 2020, 5(1), 50-57.
  18. World Health Organisation. (2010). Exposure to dioxins and dioxin-like substances: a major public health concern. WHO: Geneve, Switzerland.
  19. Vashchenko, V., Korduba, I., Nensi Makhmud, Kh., & Nehoda, N. (2024). Tekhnolohichni ta ekolohichni osoblyvosti ustanovok dlia plazmokhimichnoho pirolizu medychnykh vidkhodiv. Tekhnika budivnytstva, (40), 93–108. https://doi.org/10.32347/tb.2024-40.0310 {In Ukrainian}.
  20. Zhovtianskyi V.A. Petrov S.V. Orlyk V.M. Yakymovych M.V. Vakilov I.M. Nazarenko V.G. Vabishchevych M.S. Voloshyniuk I.M. Yakubyshyn Y.A., et al. Recycling of hazardous and radioactive waste using plasma technologies, - Ecological Sciences, – 2018, – No. 2 (21), – pp. 49–58.

##submission.downloads##

Опубліковано

2025-12-27

Як цитувати

Кордуба, І., & Перебинос, А. (2025). ЗАСТОСУВАННЯ ПЛАЗМОХІМІЧНИХ МЕТОДІВ ДЛЯ ЕКОЛОГІЧНО БЕЗПЕЧНОГО ОБРОБЛЕННЯ МЕДИЧНИХ І ФАРМАЦЕВТИЧНИХ ВІДХОДІВ. Техніка будівництва, (43), 123–131. https://doi.org/10.32347/tb.2025-43.0613

Номер

Розділ

Технологія захисту навколишнього середовища