Đề Tài: xử lý rác thải y tế

Chia sẻ: Chip Bia Chip | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:48

Thêm vào BST

Báo xấu

744
lượt xem 220
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Loại bệnh và hội chứng gây ra do chất thải phóng xạ được xác định bởi loại chất thải đối tượng và phạm vi tiếp xúc. Nó có thể là hội chứng đau đầu, hoa mắt, chóng mặt và nôn nhiều một cách bất thường. Chất thải phóng xạ, cũng như chất thải dược phẩm, là một loại độc hại tới tế bào, gen. Tiếp xúc với các nguồn phóng xạ có hoạt tính cao ví dụ như nguồn phóng xạ của các thiết bị chuẩn đoán như máy Xquang, máy chụp cắt lớp… có thể gây ra một loạt...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề Tài: xử lý rác thải y tế

XỬ LÝ RTYT NHÓM3 ---------- Đồ án Đề Tài: xử lý rác thải y tế -1-
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 MỤC LỤC -2-
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 LỜI MỞ ĐẦU Cùng với sự phát triển của nền kinh tế, đời sống của nhân dân ngày càng ấm no, đầy đù tiện nghi, sức khoẻ được nâng cao. Cùng với đó rác thải là một vấn đề đáng lo ngại trong xã hội. Trong đó rác thải y tế là một trong những vấn đề nhức nhối của xã hội. Việc quản lý cũng như xử lý rác thải y tế được quan tâm rất nhi ều vì tính nguy hại của nó. Vì vậy, rác y tế đựơc nghiên cứu để ứng dụng rất lớn. Chất thải y tế là chất thải nguy hại. Nhiều thành phần khác nhau có chứa nhi ều mầm bệnh, vi khuẩn, các chất độc hại gây cháy nổ, ăn mòn da… Ch ất th ải bệnh viện từ khi phát sinh đến khâu xử lý cuối cùng đều gây ra tác đ ộng x ấu v ới môi trường không khí. Ở khâu xử lý như đốt, phát sinh ra các khí độc hại: SOx, NOx,CO2, dionxin, furan… từ lò đốt. Các khí này nếu không được xử lý sẽ gây ảnh hưởng xấu đến cộng đồng dân cư xung quanh. Với đề tài “xử lý khí thải lò đốt rác y tế nhiệt phân tỉnh, hai c ấp” đ ể giúp x ử lý một phần khí thoát ra không nhỏ gây ảnh huởng lớn với môi trường, ảnh hưởng cuộc sống người dân. Kiến thức còn hạn hẹp, mong thầy và các bạn góp ý để đề tài được hoàn thiện, ứng dụng rộng rãi. -3-
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 A.CƠ SỜ LÝ THUYẾT I. TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI Y TẾ 1. Định nghĩa và các đặc trưng của chất thải y tế 1.1. Định nghĩa chất thải y tế Chất thải y tế (CTYT) là chất thải từ các hoạt động khám chữa bệnh, chăm sóc, xét nghiệm, nghiên cứu…CTYT nguy hại là chất thải có các thành phần như: máu, dịch cơ thể, chất bài tiết, các bộ phận, cơ quan; bơm, kim tiêm, vật sắc nhọn, dược phẩm, hóa chất, chất phóng xạ…thường ở dạng rắn, lỏng, khí. CTYT được xếp là chất thải nguy hại, cần có phương thức lưu giữ, xử lý, thải bỏ đặc biệt, có quy định riêng; gây nguy hại sức khỏe, an toàn môi trường hay gây cảm giác thiếu thẩm mỹ. Rác sinh hoạt y tế là chất thải không xếp vào chất thải nguy hại, không có khả năng gây độc, không cần lưu giữ, xử lý đặc biệt; là chất thải phát sinh từ các khu vực bệnh viện: giấy, plastic, thực phẩm, chai lọ… Rác y tế (RYT) là phần chất thải y tế ở dạng rắn, không tính chất thải dạng lỏng và khí, được thu gom và xử lý riêng. 1.2. Phân loại chất thải y tế: 1.2.1. Chất thải lâm sàng NHóm A: chất thải nhiễm khuẩn, chứa mầm bệnh với số lượng, mật độ đủ gây bệnh, bị nhiễm khuẩn bởi vi khuẩn, virus, ký sinh trùng, nấm…bao gồm các vật liệu bị thấm máu, thấm dịch, chất bài tiết của người bệnh như gạc, bông, găng tay, bột bó gãy xương, dây truyền máu… Nhóm B: là các vật sắc nhọn: bơm tiêm, lưỡi, cán dao mổ, mảnh thủy tinh vỡ và mọi vật liệu có thể gây ra các vết cắt hoặc chọc thủng, dù chúng có được sử dụng hay không sử dụng. Nhóm C: chất thải nguy cơ lây nhiễm phát sinh từ phòng xét nghiệm: găng tay, lam kính, ống nghiệm, bệnh phẩm sau khi xét nghiệm, túi đựng máu… Nhóm D: chất thải dược phẩm, dược phẩm quá hạn, bị nhiễm khuẩn, dược phẩm -4-
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 bị đổ, không còn nhu cầu sử dụng và thuốc gây độc tế bào. Nhóm E: là các mô cơ quan người - động vật, cơ quan người bệnh, động vật, mô cơ thể (nhiễm khuẩn hay không nhiễm khuẩn), chân tay, nhau thai, bào thai… 1.2.2. Chất thải phóng xạ Tại các cơ sở y tế, chất thải phóng xạ phát sinh t ừ các hoạt đ ộng chu ẩn đoán hoá, hoá trị liệu, và nghiên cứu. Chất thải phóng xạ gồm: dạng rắn, lỏng và khí. Chất thải phóng xạ rắn bao gồm: Các vật liệu sử dụng trong các xét nghiệm, chuẩn đoán, điều trị như ống tiêm, bơm tiêm, kim tiêm, kính bảo hộ, giấy thấm, gạc sát khuẩn, ống nghiệm, chai lọ đựng chất phóng xạ… Chất thải phóng xạ lỏng bao gồm: Dung dịch có chứa chất phóng xạ phát sinh trong quá trình chuẩn đoán, điều trị như nước tiểu của người bệnh, các chất bài tiết, nước súc rửa các dụng cụ có chất phóng xạ… Chất thải phóng xạ khí bao gồm: Các chất khí thoát ra từ kho ch ứa ch ất phóng xạ… 1.2.3.Chất thải hoá học Chất thải hoá học bao gồm các hoá chất có thể không gây nguy hại nh ư đường, axit béo, axit amin, một số loại muối… và hoá chất nguy h ại như Formaldehit, hoá chất quang học, các dung môi, hoá chất dùng để tiệt khuẩn y tế và dung dịch làm sạch, khử khuẩn, các hoá chất dùng trong tẩy uế, thanh trùng… Chất thải hoá học nguy hại gồm: Formaldehit: Đây là hoá chất thường được sử dụng trong bệnh viện, nó được sử dụng để làm vệ sinh, khử khuẩn dụng cụ, bảo quản bệnh phẩm hoặc khử khuẩn các chất thải lỏng nhiễm khuẩn. Nó được sử dụng trong các khoa giải phẫu bệnh, lọc máu, ướp xác… Các chất quang hoá: Các dung dịch dùng để cố định phim trong khoa Xquang. Các dung môi: Các dung môi dùng trong cơ sở y tế gồm các hợp ch ất c ủa halogen như metyl clorit, chloroform, các thuốc mê bốc hơi như halothane; Các hợp chất không chứa halogen như xylene, axeton, etyl axetat… Các chất hoá học hỗn hợp: Bao gồm các dung dịch làm s ạch và kh ử khuẩn như -5-
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 phenol, dầu mỡ và các dung môi làm vệ sinh… 1.2.4. Các bình chứa khí nén có áp suất Nhóm này bao gồm các bình ch ứa khí nén có áp su ất nh ư bình đ ựng oxy, CO2, bình gas, bình khí dung, các bình chứa khí sử dụng một lần… Đa số các bình chứa khí nén này thường dễ nổ, dễ cháy nguy cơ tai nạn cao nếu không đ ược tiêu hủy đúng cách. 1.2.5.Chất thải sinh hoạt Nhóm chất thải này có đặc điểm chung như chất thải sinh hoạt thông thường từ hộ gia đình gồm giấy loại, vài loại, vật liệu đóng gói thức ăn còn thừa, thực phẩm thải bỏ và chất thải ngoại cảnh như lá, hoa quả rụng… 1.4. Thành phần chất thải y tế Thành phần vật lý:  Bông vải sợi: Gồm bông băng, gạc, quần áo, khăn lau, vải trải…  Giấy: Hộp đựng dụng cụ, giấy gói, giấy thải từ nhà vệ sinh. Nhựa: Hộp đựng, bơm tiêm, dây chuyền máu, túi đựng hàng.  Thủy tinh: Chai lọ, ống tiêm, bơm tiêm thủy tinh, ống nghiệm.  Nhựa: Hộp đựng, bơm tiêm, dây truyền máu, túi đựng. Kim loại: Dao kéo mổ, kim tiêm. Thành phần tách ra từ cơ thể: Máu mủ từ băng gạc, bộ phận cơ thể bị cắt bỏ. Thành phần hóa học:  Vô cơ: Hóa chất, thuốc thử… Hữu cơ: Đồ vải sợi, phần cơ thể, thuốc…. Thành phần sinh học: Máu, bệnh phẩm, bộ phận cơ thể bị cắt bỏ… 2.Tác hại của chất thải rắn y tế 2.1. Đối với sức khỏe Việc tiếp xúc với các chất thải y tế có thể gây nên bệnh tật hoặc tổn thương. Khả năng gây rủi ro từ chất thải y tế có thể do một hoặc nhiều đặc trưng cơ bản sau: Chất thải y tế chứa đựng các yếu tố truyền nhiễm, là tác nhân nguy hại có trong rác -6-
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 thải y tế. Các loại hóa chất dược phẩm có thành phần độc, tế bào nguy hiểm.  Các chất chứa đồng vị phóng xạ. Vật sắc nhọn có thể gây tổn thương. Chất thải có yếu tố ảnh hưởng tâm lý xã hội. Những đối tượng có thể tiếp xúc với nguy cơ: Tất cả mọi cá nhân tiếp xúc với chất thải y tế nguy hại là những người có nguy cơ tiềm tàng, bao gồm những người làm trong các cơ sở y tế, những người làm nhiệm vụ vận chuyển các chất thải y tế và những người trong cộng đồng bị phơi nhiễm với chất thải do hậu quả của sự bất cẩn và tắc trách trong khâu quản lý và kiểm soát chất thải. Nguy cơ từ chất thải truyền nhiễm và các vật sắc nhọn:  Các vật thể trong thành phần chất thải y tế chứa đựng một lượng lớn các tác nhân vi sinh vật gây bệnh truyền nhiễm như tụ cầu, HIV, viêm gan B. Các tác nhân này có th ể thâm nhập vào cơ thể người thông qua các cách thức sau: Qua da, qua một vết thương, trầy xước hoặc vết cắn trên da do vật sắc nhọn  gây tổn thương. Qua niêm mạc, màng nhầy.  Qua đường hô hấp do hít phải.  Qua đường tiêu hóa do nuốt, ăn phải.  Nguy cơ từ các chất thải gây độc tế bào:  Đối với nhân viên y tế do nhu cầu công việc phải tiếp xúc và xử lý loại chất thải gây độc tế bào mà mức độ ảnh hưởng và chịu tác động từ các rủi ro tiềm tàng sẽ phụ thuộc vào các yếu tố như tính chất, liều lượng gây độc của chất độc và khoảng thời gian tiếp xúc. Quá trình tiếp xúc với các chất độc có trong công tác y tế có thể xảy ra trong lúc chuẩn bị hoặc trong quá trình điều trị bằng các thuốc đặc biệt hoặc bằng phương pháp hóa trị liệu. Những phương thức tiếp xúc chính là hít phải hóa chất có tính nhiễm độc ở dạng bụi hoặc hơi qua đường hô hấp, bị hấp thụ qua -7-
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 da do tiếp xúc trực tiếp, qua đường tiêu hóa do ăn phải thực phẩm nhiễm thuốc. Độc tính đối với tế bào của nhiều loại thuốc chống ung thư là tác động đến các chu kỳ đặc biệt của tế bào, nhằm vào các quá trình tổng hợp AND hoặc quá trình phân bào nguyên phân. Nhiều loại thuốc có độc tính cao và gây nên hậu quả hủy hoại c ục bộ sau khi tiếp xúc trực tiếp với da hoặc măt. Chúng cũng có thể gây ra chóng mặt buồn nôn, đau đầu hoặc viêm da. Nguy cơ từ chất thải phóng xạ:  Loại bệnh và hội chứng gây ra do chất thải phóng xạ được xác định bởi loại chất thải đối tượng và phạm vi tiếp xúc. Nó có thể là hội chứng đau đầu, hoa mắt, chóng mặt và nôn nhiều một cách bất thường. Chất thải phóng xạ, cũng như chất thải dược phẩm, là một loại độc hại tới tế bào, gen. Tiếp xúc với các nguồn phóng xạ có hoạt tính cao ví d ụ như nguồn phóng xạ của các thiết bị chuẩn đoán như máy Xquang, máy chụp cắt lớp… có thể gây ra một loạt các tổn thương chẳng hạn như phá hủy các mô, nhiều khi gây ra bỏng cấp tính. Các nguy cơ từ những loại chất thải có chứa các đồng vị có hoạt tính thấp có thể phát sinh do việc nhiễm xạ trên bề mặt của các vật chứa, do phương thức hoặc khoảng thời gian lưu giữ của loại chất thải này. Các nhân viên y tế hoặc những người làm nhiệm vụ thu gom và vận chuyển rác khi phải tiếp xúc với chất thải có chứa các loại đồng vị phóng xạ này là những người có nguy cơ cao. Tính nhạy cảm xã hội:  Bên cạnh việc lo ngại đối với những mối nguy cơ gây bệnh của chất thải rắn y tế tác động lên sức khỏe, cộng đồng thường cũng rất nhạy cảm với những ấn tượng tâm lý, ghê sợ đặc biệt là khi nhìn thấy loại chất thải thuộc về giải phẫu, các bộ phận cơ thể bị cắt bỏ trong phẫu thuật như chi, dạ dày, các loại khối u, rau thai, bào thai, máu… 2.2. Đối với môi trường Đối với môi trường đất: Khi chất thải y tế được chôn lấp không đúng cách thì các vi sinh vật gây bệnh, hóa chất độc hại có thể ngấm vào đất gây nhiễm độc đất làm cho việc tái sử d ụng bãi chôn -8-
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 lấp gặp khó khăn… Đối với môi trường không khí: Chất thải bệnh viện từ khi phát sinh đến khâu xử lý cuối cùng đều gây ra nh ững tác động xấu đến môi trường không khí. Khi phân loại tại nguồn, thu gom, vận chuyển chúng phát tán bụi rác, bào tử vi sinh vật gây bệnh, hơi dung môi, hóa chất vào không khí. Ở khâu xử lý (đốt, chôn lấp) phát sinh ra các khí độc hại HX, NOX, Đioxin, furan… từ lò đốt và CH4, NH3, H2S… từ bãi chôn lấp. Các khí này nếu không được thu hồi và xử lý s ẽ gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của cộng đồng dân cư xung quanh. Đối với môi trường nước: Nước thải bệnh viện chứa nhiều hóa chất độc hại, phóng xạ, tác nhân gây bệnh các khả lây nhiễm cao như Samonella, coliform, tụ cầu, liên cầu… Nếu không được xử lý trước khi thải bỏ vào hệ thống thoát nước chung của thành phố thì có thể gây ra tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước. Khi chôn lấp chất thải y tế không đúng kỹ thuật và không hợp vệ sinh. Đ ặc bi ệt là chất thải y tế được chôn lấp chung với chất thải sinh hoạt có thể gây ô nhiễm nguồn nước ngầm. 3. Phương pháp quản lý và xử lý chất thải y tế 3.1. Quản lý chất thải y tế 3.1.1. Giảm thiểu tại nguồn Chọn nhà cung cấp hậu cần cho bệnh viện mà sản phẩm của họ ít phế thải hay giảm lượng chất thải rắn y tế nguy hại phải xử lý đặc biệt. Sử dụng các biện pháp khử trùng tẩy uế cơ lý học nhiều hơn các biện pháp hóa học sẽ giảm thiểu chất thải nguy hại. Giảm thiểu chất thải, nhất là trong công tác hộ lý và khử trùng tẩy uế. 3.1.2. Quản lý và kiểm soát ở bệnh viện Tập trung quản lý thống nhất các loại thuốc, hóa chất nguy hại Giám sát sự luân chuyển lưu hành hóa chất, dược chất ngay từ khâu nhận, nhập kho, sử dụng và tiêu hủy thải bỏ. -9-
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 3.1.3. Quản lý kho hóa chất, dược chất Thường xuyên nhập hàng từng lượng nhỏ hơn là nhập quá nhiều một đợt dễ dẫn tới thừa hay quá hạn. Sử dụng các lô hàng cũ trước, hàng mới dùng sau Sử dụng toàn bộ thuốc, dược chất vật tư trong kiện rồi mới chuyển sang kiện mới. Thường xuyên kiểm tra hạn sử dụng của các loại thuốc, dược chất, vật tư tiêu hao ngay từ khi nhập hàng cũng như trong quá trình sử dụng. 3.1.4. Thu gom, phân loại và vận chuyển Tách - Phân loại: Điểm mấu chốt của biện pháp này là phân loại và tách ngay từ đầu một cách chính xác chất thải y tế nguy hại và chất thải rắn thông thường. Việc tách và phân loại chính xác chất thải y tế tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tiếp theo như quá trình vận chuyển và lưu tại trạm hay nơi trung chuyển và quá trình vận chuyển tới nơi tiêu hủy và quá trình tiêu hủy. Việc tách và phân loại chất thải rắn y tế đòi hỏi phải có thùng chứa, túi lót thùng chứa dây thắt túi, hộp nhốt vật sắc nhọn. Yêu cầu mầu sắc phải thống nhất để dễ qu ản lý chất thải y tế đã được phân loại thu gom trong suốt quá trình lưu thông. II. CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ RTYT NGUY HẠI 1.CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ RÁC Trên thế giới hiện đã và đang áp dụng một số phương pháp xử lý RTYT như sau: Phương pháp khử khuẩn bằng hóa chất: Hạn chế của phương pháp này a) là thường phải băm nhỏ hoặc nghiền chất thải trước khi khử khuẩn và những thiết bị để băm hoặc nghiền thường hay bị sự cố cơ khí. Những chất hoá học sử dụng để tiệt khuẩn chất thải y tế thường rất độc hại đối với con người. Hiệu quả khử khuẩn phụ thuộc nhiều vào điều kiện vận hành và trình đ ộ của nhân viên thao tác. Chỉ có lớp bề mặt của chất thải tiếp xúc với hoá ch ất là bị khử khuẩn, do vậy nếu độ nghiền băm RTYT chưa đủ nhỏ thì khả năng khử - 10 -
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 khuẩn triệt để là rất thấp. Rất khó khăn trong việc loại bỏ vĩnh viễn ra kh ỏi t ự nhiên. Phương pháp khử khuẩn bằng nhiệt khô và ướt: Phương pháp này có b) nhược điểm như chất thải phải được băm nhỏ trước khi khử trùng, những thiết bị băm hoặc nghiền thường hay bị sự cố cơ khí. Hiệu quả khử khuẩn không ổn định, phụ thuộc rất nhiều vào điều kiện vận hành. Chi phí đầu tư ban đầu cao, chi phí vận hành thấp và ít có tác động tới môi trường. Sau khi kh ử khu ẩn, ch ất thải được loại bỏ như chất thải sinh hoạt. Phương pháp chiếu vi sóng: Phương pháp chiếu vi sóng được sử dụng c) rộng rãi tại một số nước tiên tiến. Tuy vậy, phương pháp này đòi hỏi vốn đầu tư thiết bị tương đối cao nhiều thiết bị kiểm tra chất lượng sau khi chiếu. Chôn lấp: Đây là biện pháp xử lý RTYT cổ xưa nhất, và hiện nay v ẫn d) được dùng phổ biến ở nhiều nơi trên khắp thế giới - đặc biệt là ở những nước nghèo. Do phương pháp chôn lấp có công nghệ đơn giản và đặc biệt là chi phí đầu tư và chi phí xử lý thấp nhất so với các phương pháp khác, nên nó phù h ợp cho hầu như tất cả các bệnh viện có điều kiện kinh tế khó khăn. Tuy nhiên, phương pháp này cũng có nhiều nh ược đi ểm nh ư yêu c ầu phải có diện tích đất đủ lớn để chôn lấp RTYT; là tác nhân gây ô nhi ễm môi trường đất và nguồn nước ngầm cao; là nguồn ủ cho các bệnh truyền nhiễm và gây thành các dịch bệnh cho xã hội. Cho nên, hiện nay người ta không khuy ến khích các bệnh viện sử dụng biện pháp chôn lấp RTYT. Thiêu đốt rác: Thiêu đốt là phương pháp xử lý RTYT được áp dụng e) rộng rãi nhất hiện nay. Tại các nước tiên tiến, lò đốt RTYT luôn đi đồng bộ với xử lý khí thải. Đốt chất thải là quá trình ôxy hoá chất thải bằng ôxy của không khí ở nhiệt độ cao, phá huỷ các hợp chất, phức chất nguy hại thành các chất không độc hại cho môi trường. Đây là quy trình xử lý cuối cùng áp dụng cho RTYT nguy hại mà không thể tái chế, tái sử dụng hay lưu trữ an toàn trong bãi chôn lấp. Đốt chất th ải nguy h ại đ ược - 11 -
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 sử dụng như một biện pháp xử lý để giảm số lượng, giảm tính độc, thu hồi năng lượng và có thể xử lý một khối lượng lớn chất thải. Phần tro sau khi đốt được mang chôn lấp. 2. CÁC LOẠI LÒ ĐỐT : Trong điều kiện nước ta hiện nay, các phương pháp xử lý RTYT nguy hại như khử khuẩn bằng hoá chất; bằng nhiệt khô hoặc ướt; chiếu vi sóng... đều chưa khả thi do điều kiện cơ sở hạ tầng của các bệnh viện còn thấp, chưa phù hợp với những loại công nghệ này trong khi đó chôn lấp trong thực tế lại rất khó thực hiện theo đúng những yêu cầu vệ sinh và rõ ràng nguồn vi trùng gây bệnh, gây ô nhiễm môi trường vẫn còn đó, sớm muộn gì cũng sẽ gây tác động xấu đến sức khoẻ con người và xã hội. Do vậy thiêu đốt RTYT nguy hại trong các lò chuyên dụng là phù hợp hơn cả. Có nhiều loại lò đốt khác nhau có thể dùng để thiêu đốt RTYT nguy hại. Lò quay: có thể đốt nhiều loại rác khác nhau, đạt nhiệt độ cao và công suất a. thường từ 200 kg/giờ trở lên. Lò đáy tĩnh: nguyên lý cháy từ trên xuống, chất thải trong quá trình đốt không b. được xáo trộn. Phù hợp với công suất thấp, đốt theo mẻ. Lò đốt tầng sôi: hiệu quả đốt cao do rác thải luôn ở trạng thái động và tiếp c. xúc trực tiếp với tác nhân mang nhiệt là cát. Lò nhiều đáy: dạng tháp, đốt ở 3 vùng nhiệt độ tuy nhiên cao nhất là 990oC. d. Phù hợp với lò công suất cao. Lò Plasma: là công nghệ tiên tiến nhất hiện nay. Trường nhiệt Plasma có thể e. đạt từ 3.000 đến 16.600oC phân huỷ hoàn toàn rác thải y tế thành những nguyên tố cơ bản, an toàn tuyệt đối cho môi trường. Tuy nhiên giá thành xử lý quá cao: 3-8 USD/kg rác thải. Như vậy mỗi loại công nghệ, thiết bị đốt đều có những điểm mạnh và hạn chế của mình. Việc lựa chọn phương án phù hợp phụ thuộc vào nhiều yếu tố như: Lựa chọn nhiệt độ đốt và cấp đốt (1 hoặc 2 cấp); Vấn đề hồi lưu, tận dụng nguồn nhiệt - 12 -
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 của khói lò; Thành phần, tính chất và lượng rác cần đốt mỗi ngày; Năng lực đầu tư, nguồn kinh phí và qui mô đầu tư; Trình độ của người sử dụng; Khả năng gia công cơ khí, nguồn cung B. TÍNH TOÁN THIẾT KẾ I. TÍNH LƯỢNG NHIỆT TOẢ RA TRONG LÒ ĐỐT 1. Cân bằng vật chất: Theo định luật cân bằng vật chất: Tổng chất đi vào lò bằng tổng chất đi ra kh ỏi lò. • Thành phần vật chất đi vào lò: rác thải y tế, nhiên liệu đốt (d ầu DO), không khí. • Thành phần vật chất đi ra khỏi lò: Tro xỉ, khí thải. 1.1 Lượng vật chất cấp vào lò: Ký hiệu: Lượng vật chất nạp vào lò: Gv (kg/h) • Lượng chất thải nạp vào lò: GCT (kg/h) • Lượng chất đốt nạp vào lò: GCD (kg/h) • Lượng không khí nạp vào lò: Gkk (kg/h) • Ta có: GV = GCT + GCD + GKK Lương chất thải rắn y tế nạp vào lò: Công suất của lò đốt: 10kg/h, ta có thành phần trong chất thải rắn: Cp(kg) Hp Op Np Sp Wp Ap 1,84 0,365 1,756 0.008 0.06 5 0,98 Lượng nhiên liệu bổ sung: Để quá trình cháy của chất thải được triệt để và đảm bảo nhiệt độ phân huỷ cần phải cung cấp thêm một lượng chất đốt từ bên ngoài vào lò. Những ch ất đ ốt thường sử dụng là than, củi, khí gas, dầu. Trong trường hợp này ta chọn dầu DO làm nhiên liệu do đặc tính có nhiệt trị cao, giá thành vừa phải, và chứa lượng l ưu huỳnh thấp. Bảng: Thành phần dầu DO và khối lượng các chất có trong xkg dầu - 13 -
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 Lượng chất Lượng chất có có Thành phần trong 1kg dầu DO trong xkg dầu DO C 0,865 0,865x H 0,125 0,125x O 0,002 0,002x N 0,004 0,004x S 0,004 0,004x Bảng: Khối lượng mỗi chất tham gia trong quá trình cháy Thành phần Khối lượng C 1,84 + 0,865x H 0,365 + 0,125x O 1,756 + 0,002x N 0,008 + 0,004x S 0,06 + 0,004x Tro 5 Ẩm 0,98 Lượng không khí nạp vào lò: Để tính lượng không khí nạp vào lò phải dựa vào lượng O 2 cần thiết cho quá trình cháy các chất. Những chất tham gia quá trình cháy là C, H, S, N. Các phản ứng hoá học xảy ra trong quá trình đốt: C + O2 = CO2 (1) 2C + O2 = 2CO (2) H2 + ½O2 = H2O (3) N2KK + O2 = 2NO (4) N2 + O2 = 2NO (5) NO + ½O2 = NO2 (6) S + O2 = SO2 (7) Ở nhiệt độ cao và khi thừa oxi, khí CO sinh ra ở phản ứng (2) sẽ phản ứng mạnh với O2 thành CO2. Hằng số cân bằng của phản ứng (5) và (6) được tính: 2 PNO KP = PN 2 .PO2 - 14 - 2 PNO2 KP = 2 PNO .xPO2
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 Bảng: Hằng số cân bằng đối với sự hình thành NO và NO2 Nhiệt độ Nhiệt độ (C) KP (5) KP (6) (K) 7.10-31 1,4.106 300 27 2,7.10-18 500 227 4,9 7,5.10-9 1000 727 0,11 1,07.10-5 1500 1227 0,011 2000 1727 0,0004 0,0035 2500 2227 0,0035 0,0018 Khi nhiệt độ lên đến 11000C thì hằng số KP (NO) nằm trong khoảng 7,5.10-9 đến 1,07.10-5 nên lượng NO sinh ra rất nhỏ. Khi nhiệt độ tăng thì lượng NO2 thành NO và O2 sẽ tăng lên. Ở nhiệt độ 6500C thì NO2 bị phân huỷ hết. Vậy nếu nhiệt độ cháy của buồng đốt có thể coi l ượng NO 2 bằng 0. Lượng oxi của phản ứng (1): 32 (1,84 + 0,865 x ) = 4,9067 + 2,3067 x G1 = 12 Trong phản ứng (3): 32 G2 = (0,365 + 0,125 x) = 2,92 + x 4 Trong phản ứng (7): G3 = (0,06 + 0,004 x) Gọi lượng N2 tham gia phản ứng (4) là: y (kmol) Ở phản ứng (4): G4 = 32.y Ở phản ứng (5): 8 (0,008 + 0,004 x) = 0,009 + 4,57.10 −3 x G5 = 7 - 15 -
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 Lượng oxi có sẵn trong chất thải và nhiên liệu: G6 = 1,756 + 0,002x Lượng oxi lý thuyết cần cung cấp từ ngoài vào để đốt cháy 10kg chất thải bệnh viện trong 1h: GO2LT = G1 + G2 + G3 + G4 + G5 – G6 = 6,133 + 3,3109x + 32y Để quá trình cháy xảy ra hoàn toàn lượng oxy cần cung cấp cần dư so với lý thuyết. Hệ số dư oxy cung cấp để đốt cháy dầu DO nằm trong khoảng 1,10 - 1,20; Theo một số tài liệu về lò đốt rác y tế hệ số này đối với rác thải y tế thường lớn hơn 1,5 một chút. Do lượng Oxi cần cung cấp vào lò có nhiệm vụ duy trì quá trình cháy cho cả dầu và chất thải y tế và tương quan giữa khối lượng dầu DO với khối lượng chất thải ta chọn hệ số dư oxi α = 1,5. GO2tt = 1.5GO2lt = 9,1955 + 4,966x + 48y (kg/h) Không khí cấp vào lò có ρ KK = 1,29 (kg/m3). Khối lượng riêng của Oxi là ρ O2 = 1,4289 (kg/m3). Lấy nhiệt độ trung bình của không khí là 240C và độ ẩm không khí trung bình là 80%. Vậy không khí chứa 15g hơi nước/1kg không khí khô: 0,21ρ O2 GO2TT = = 0,2326 ρ KK G KKTT Lượng không khí thực tế cấp vào lò: GO2TT G KKTT = = 39,53 + 21,35 x + 206,36 y 0,2326 Lượng N2 có trong lượng không khí trên: GN2 = GKKTT - GO2TT = 30,33 + 16,34x + 158,36y Lượng không khí ẩm: GKKẨm = 0,015GKKTT = 0,594 + 0,032x + 0,3095y Lượng không khí ẩm thực tế: GKKẨmTT = GKKTT + GKKẨm = 40,124 + 21,382x + 206,67y - 16 -
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 Tổng lượng vật chất vào lò: Gv = GCT +GKKẨMtt + GD = 50,124 +22,382x + 206.67y 1.2 Lượng vật chất ra khỏi lò: Lượng khí ra khỏi lò: Gkhí (kg/h) • Lượng hơi nước ra theo khói lò: Ghơinước (kg/h) • Lượng tro hình thành: Gtro (kg/h) • Khí ra khỏi lò bao gồm: CO2, NO, N2,O2, SO2, hơi nước. 44 GCO2 = (1,84 + 0,865 x) = 6,747 + 3,17 x 12 = 2(0,06 + 0,004 x) = 0,12 + 0,008 x G SO2 30 (0,008 + 0,004 x) = 0,017 + 8,57.10 −4 x + 60 y G NO = G NO (5) + G NO (6) = 2. y.30 + 14 Lượng N2 trong khói thải: GNO2khóithải = GN2 – GN2(4) = 30,33 + 16,34x + 126,36y Lượng O2 dư: GO2 = GO2TT – GO2LT = 3,0625 + 1,66x + 16y Lượng hơi nước ra theo khói lò: Ghơinước = GẩmCT + GKKẨm + GH2O(3) = 4,769 + 1,175x + 0,3095y Lượng tro hình thành trong quá trình đốt: Gtro = 5kg/h Tổng lượng vật chất ra khỏi lò: Gra = Gkhí + Ghơinước + Gtro = 50,05 + 22,35x + 205,85y 2 PNO Theo phản ứng (4): K P = , từ bảng, dùng phương pháp nội suy ta có: PN 2 PO2 KP = 2,78.10-6 - 17 -
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 (0,017 + 8,57.10 −4 x + 60 y ) 2 = 2,87.10 −6 ⇒  G   G 30 2  0,7674 KKTT  0,5 O 2  32  32   ( 0,017 + 8,57.10 ) 2 −3 x + 60 y .28.32 = 2,87.10 −6 ⇔ 1,5.GO 2lt 30 2.0,7674. .0,5.GO 2 LT 0,2326 (0,017 + 8,57.10 −3 x + 60 y ) ⇔ = 0,00263 GO 2 LT ⇒ y = 1,67.10 −5 + 2,17.10 −6 Thay giá trị của y vào ta có: GNO = 0,018 + 9,872.10-4x GN2khóithải = 30,33 +16,34x GO2 = 3,0627 + 1,66x GKKTT = 39,5334 + 21,3507x GKKẩmTT = 40,127 + 21,3824x Lượng vật chất cấp vào lò: GV = 50,1275 + 22,382x Lượng vật chất ra khỏi lò: GR = 50,053 + 22,35x Bảng: Cân bằng vật chất các dòng ra và dòng vào Dòng vào Dòng ra Chất Lượng (kg/h) Chất Lượng (kg/h) Chất thải 10 Tro 5 y tế Dầu DO x CO2 6,747 + 3,17x Không khí 50,1275 + 22,382x SO2 0,12 + 0,008x ẩm 0,018 + 9,872.10-4x NO O2 3,0627 + 1,66x N2 30,33 +16,34x Hơi 4,769 + 1,175x nước GV 50,1275 + 22,382x Gra 50,053 + 22,35x - 18 -
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 2. Cân bằng nhiệt lượng:  Lượng nhiệt đưa vào lò: Nhiệt do chất thải đưa vào QCT Nhiệt do nguyên liệu mang vào Qd Nhiệt do không khí đưa vào Qkk Nhiệt do ẩm không khí mang vào Qẩm Nhiệt do chất thải cháy QCCT Nhiệt do nhiên liệu cháy QCd  Lượng nhiệt ra khỏi lò: Nhiệt do khói mang đi Qkhói Nhiệt đưa ra qua tro xỉ Qtro Nhiệt tổn đưa ra do hơi nước Qhơi Nhiệt mất mát do mở cửa lò đốt Qmở Nhiệt mất mát do tường Qtường Nhiệt lượng đưa vào lò đốt 2.1 Qv = QCT + Qd + Qkk + Qẩm + QCCT + QCd Nhiệt lượng do chất thải y tế mang vào: Bảng: Thành phần chất thải rắn và nhiệt dung riêng tương ứng Thành phần Khối lượng (kg) Nhiệt dung riêng C (kcal/kgđộ) Chất thải không cháy 5 Ckcháy = 0,18 ẩm trong chất thải 0,98 Cẩm = 1 Chất thải cháy được 4,02 Ccháy = 0,26 Công thức tổng quát để tính nhiệt lượng chất thải: QCT = GCT + CCT + tCT Trong đó: GCT: khối lượng (kg/h) CCT: nhiệt dung riêng (kcal/kgđộ) - 19 -
XỬ LÝ RTYT NHÓM3 tCT: nhiệt độ QCT = (5.0,18 + 0,98.1 + 4,02.0,26)24 = 70,2 (kcal) Nhiệt lượng do dầu DO mang vào: Qd = Gd.Cd.td Trong đó: Gd: lượng dầu DO dùng để đốt hết 10kg chất thải y tế (kg/h) Cd: nhiệt dung riêng của dầu DO ( Cd = 0,44 kcal/kgđô) Qd = x.0,44.24= 10,56x (kcal) Nhiệt lượng do không khí ẩm mang vào: Qkk + Qẩm = Gkk(Ckk + Chn.d)t + Gkk.r.d Trong đó: Ckk: nhiệt dung riêng của không khí Ckk = 0,24(kcal/kg0C) Chn: nhiệt dung riêng của hơi nước, Chn = 0,487(kcal/kg0C) D: độ ẩm của không khí, d = 0,015kghơinước/kgKK r: ẩn nhiệt hoá hơi của không khí, r = 540,5 (kcal/kg’) Gkk: lượng không khí thực tế cấp vào lò đốt QKK + Qẩm = (39,5334 + 21,3507x)[(0,24 + 0,487.0,015)24 + 540,5.0,015] =14,042 = 555,16 + 299,81x Nhiệt lượng do cháy dầu sinh ra: Qcd = qCd.x Trong đó: qCd là nhiệt trị của dầu, nhiệt trị thấp của dầu được xác định cho công thức của D.I.Mendeleev qCd = 339C + 1256H – 108,8 (O – S) – 25,1 (W + 9H) (KJ/Kg) với C,H,O,S, W là thành phần phần trăm cùa cacbon, hydro, oxy, lưu huỳnh, ẩm có trong dầu, thay số vào ta có: qcd = 6248,78(kcal/kg) →Qcd = 6248,78.x (kcal/kg) Nhiệt sinh ra do cháy chất thải: QCCT = qCCT.GCT - 20 -