Introducción

Los hospitales tienen un rol en la mantención de la salud al proveer servicios para atender pacientes y por el avance de la ciencia médica. Sin embargo, estas actividades generan grandes cantidades de efluentes líquidos hospitalarios (ELH) y desperdicios biomédicos (DBM). La magnitud de la generación de estos residuos tiene que ver con el tamaño del hospital, los servicios e instalaciones y las prácticas de manejo de residuos.
Los ELH suelen tener una alta demanda bioquímica y química de oxígeno y altas concentraciones de sólidos totales, fósforo, nitrito, nitrato, nitrógeno orgánico y amonio. Además suelen contener una gran variedad de microorganismos, algunos de los cuales tienen genes de resistencia antibacteriana. Todos los elementos antes mencionados, además, están en mayor concentración en los ELH comparado con los efluentes municipales.

La biodegradabilidad de los ELH se debe a la presencia de compuestos no degradables y tóxicos como principios activos medicamentosos, surfactantes y desinfectantes de alta persistencia.

Las plantas convencionales de tratamiento de efluentes no logran una degradación completa de contaminantes dada su naturaleza altamente hidrofílica y la complejidad de su estructura; tampoco cumplen con criterios de calidad estándar. Numerosos trabajos han reportado el empleo de procesos de oxidación avanzada para remover contaminantes recalcitrantes, aunque estos métodos tienen un costo operativo y una complejidad de manejo considerables, con un escalado del proceso dificultoso.

El objetivo de este artículo es proveer una perspectiva actualizada respecto de la generación, manejo y legislación de ELH y DBM, basada en el estudio comparado entre países de diferente producto bruto interno (PBI). Se discuten las características de los ELH, la existencia y niveles de concentración de diversos contaminantes y las regulaciones y guías que deben seguirse para su manejo eficaz.

Esta revisión, además, menciona tecnologías híbridas a partir de métodos biológicos de tratamiento acoplados a técnicas de tratamiento terciarias para la remoción de contaminantes, y en la categorización de ELH, sus riesgos sanitarios y ambientales y su manejo eficaz.

Por este motivo, esta revisión podría ser eficaz para investigadores, ingenieros ambientales y científicos que trabajan en el manejo de residuos hospitalarios.

Metodología

Se llevó a cabo una revisión sistemática con la base de datos Scopus para conocer las tendencias en la investigación sobre ELH y DBM. Se emplearon palabras clave relacionadas con la temática y se consideraron los artículos publicados a partir de 1996. Se excluyeron artículos de revisión.

La información sobre la demanda de agua y la generación de efluentes en hospitales, las características de dichos efluentes, las vías de ingreso de los contaminantes y la legislación relacionada con el manejo y tratamiento fue compilada y presentada en este trabajo.

La información respecto de la generación de desperdicios hospitalarios durante la pandemia de COVID-19 y los protocolos seguidos por distintos países fueron también recolectados.

Resumen y discusión

Los hospitales son grandes generadores de residuos sólidos y efluentes debido a sus servicios y actividades. Además los servicios hospitalarios de países con un mayor PBI producen más cantidades de efluentes que los países de menores ingresos, aunque estos últimos sí generaron más DBM.

Los hospitales demandan una gran cantidad de agua. La Autoridad de Recursos Acuíferos de Massachusetts encontró que hospitales entre 138 a 550 camas requieren entre 156 hasta 697 metros cúbicos de agua por día. La autoridad sanitaria de la India, por otro lado, ha encontrado que un hospital de menos de 100 camas consume 340 litros de agua diarios por cama, y 450 litros diarios si la cantidad de camas excede las 100. Esto incluye a los servicios de lavandería. Algunos autores han propuesto que son necesarios aproximadamente 18.5 litros de agua para desinfección luego de realizar una cirugía. Por otro lado, la Organización Mundial de la Salud ha estimado el consumo de agua de un parto en 100 litros de agua.

Los ELH contienen fracciones no metabolizadas de productos farmacéuticos que contribuyen a los componentes orgánicos totales presentes en la matriz. Estos contaminantes suelen ser descargados directamente a los cursos de agua sin ningún tipo de tratamiento en países de bajos ingresos. Esto genera un aumento en la concentración de materia orgánica, patógenos y productos farmacéuticos en dichos ecosistemas. 

Países como Irán, Japón, Egipto, Australia, Sudáfrica, India y Tailandia realizan tratamiento conjunto, y los ELH son descartados en las alcantarillas de forma conjunta con los residuos domiciliarios e industriales. Sin embargo, el tratamiento de dichos residuos no es suficiente para la remoción de los contaminantes provenientes de los efluentes sanitarios.

La descarga de ELH puede ser separada en descargas domésticas y específicas. Las primeras contienen patógenos y contaminantes emergentes como medio de contraste, desinfectantes, detergentes y agentes mutagénicos y citotóxicos, mientras que los contaminantes específicos provienen de actividades de investigación, análisis, diagnóstico y de departamentos de radiología. Estas últimas descargas pueden contener desinfectantes, heces, fluidos corporales, residuos de drogas y elementos radiactivos y son responsables por el bajo cociente entre la demanda bioquímica y la demanda química de oxígeno de los ELH.

La demanda bioquímica de oxígeno promedio para los ELH de países de ingresos medios fue de 528 mg/L, superior a la de los países de ingresos altos y bajos (324 mg/L y 280 mg/L, respectivamente).

La demanda química de oxígeno, por otro lado, fue de 986 mg/L para los ELH de países de ingresos medios y de 574 mg/L y 551 mg/L para países de ingresos bajos y altos, respectivamente. El cociente entre la demanda bioquímica y la demanda química de oxígeno para los países de ingresos medios y bajos, ingresos medios y altos y de ingresos altos fue de 0.49, 0.53 y 0.53. Esto da idea de que los ELH de los países de ingresos bajos es más difícil de degradar.

Los efluentes hospitalarios se caracterizan por contener contaminantes de diversa naturaleza en concentraciones hasta 3 veces superiores comparado contra los efluentes industriales comunes. Además, estos contaminantes suelen ser recalcitrantes al tratamiento típico de los residuos industriales, y su acumulación en cuerpos de agua puede generar un riesgo ambiental y sanitario severo.

La evidencia disponible respecto de la exposición a los contaminantes liberados por ELH es limitada y restringida a algunos campos específicos. Por este motivo, es necesario realizar investigaciones respecto de estos contaminantes y las vías de ingreso a diferentes fuentes y cuerpos de agua. Se recomienda que estos programas de monitoreo realicen ensayos de cuantificación de dichos contaminantes en las fuentes de agua potable de diferentes regiones para evaluar sus efectos en la salud humana, así como en organismos acuáticos.

Estos contaminantes recalcitrantes pueden ser removidos mediante metodologías de oxidación avanzada, filtración y adsorción para evitar riesgos.

Dentro de estas metodologías avanzadas, los procesos de barros activados y los reactores de membranas fueron los más eficaces, especialmente cuando se las acopló a procesos terciarios de ozonización, tratamiento con luz ultravioleta, oxidaciones de Fenton, oxidación de aire húmedo catalítica, nanofiltración y ósmosis inversa y tratamiento con carbón activado en polvo.

Estos tratamientos terciarios son, generalmente, empleados en las etapas finales dado que no alcanzan resultados satisfactorios por sí solos. Además son costosos y requieren un monitoreo constante de su evaluación y mantenimiento, y en la mayoría de los casos fueron empleados en escalas piloto.

Además de la descarga de ELH, los hospitales son productores de grandes cantidades de residuos sólidos, y la pandemia de COVID-19 ha incrementado significativamente la producción. El mal manejo y la disposición incorrecta de DBM pueden generar infecciones severas y potencialmente mortales, por lo que el manejo correcto es clave para lograr una disposición segura. 

En este trabajo se intentó cubrir algunos aspectos relacionados con la generación y el manejo de DBM, y se encontró que la mayoría de los países de ingresos bajos y medios fueron grandes productores de este tipo de residuos. Se debe tener en cuenta el efecto del procesamiento de los DBM en el medio ambiente dado que algunos de los métodos de disposición final empleados generan humos tóxicos, dioxinas, furanos y ácidos. Estos contaminantes son liberados en el ambiente y generan contaminación de fuentes de agua y del suelo. Por este motivo, es necesario realizar investigaciones respecto del manejo y disposición adecuados de los DBM dada su peligrosidad.