9Bảng 1.5 Uớc tính lượng chất thải y tế phát sinh hàng ngày tại Bệnh viện Chợ Rẫy.. Cùng với sự phát triển của công nghiệp hóa và đô thị hóa, nhiều loại chất thải khác nhau sinh ra từ cá
MỤC TIÊU
- Thiết kế lò đốt chất thải rắn y tế cho bệnh viện.
NỘI DUNG
- Tổng quan về chất thải rắn y tế
- Tổng quan hiện trạng quản lý và xử lý chất thải y tế Bệnh viện Chợ Rẫy
- Tổng quan về phương pháp xử lý chất thải rắn y tế
- Đề xuất quy trình công nghệ xử lý chung – sơ đồ công nghệ
- Tính toán các công trình đơn vị
- Bản vẽ sơ đồ công nghệ và bản vẽ chi tiết.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
- Tổng quan tài liệu nghiên cứu trong và ngoài nước có liên quan đến
- Phương pháp xử lý chất thải rắn y tế bằng phương pháp đốt
- Phương pháp xử lý khí thải phát sinh
- Bản vẽ kỹ thuật bằng AutoCAD ver2020.
TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN Y TẾ
TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI Y TẾ
5.1.1 Định nghĩa chất thải y tế [1]
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, 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
Hình 1.1 Các loại Rác thải y tế [4]
Chất thải rắn y tế gồm 5 nhóm:
• 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 thể 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 thí 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 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
5.1.2.2 Chất thải gây độc tế bào
Vật liệu bị ô nhiễm như bơm tiêm, gạc, lọ thuốc thuốc quá hạn, nước tiểu, phân chiếm 1% chất thải bệnh viện
Chất thải phóng xạ phát sinh từ hoạt động chuẩn đoán, hóa trị liệu và nghiên cứu Chất thải phóng xạ gồm chất thải rắn, lỏng, khí
• Chất thải phóng xạ rắn: vật liệu sử dụng trong xét nghiệm, chuẩn đoán như ống tiêm, bơm tiêm, giấy thấm
• Chất thải phóng xạ lỏng: dung dịch chứa nhân tố phóng xạ, tham gia điều trị, chất bài tiết
• Chất thải phóng xạ khí: khí dùng trong lâm sàng, khí từ kho chứa chất phóng xạ
Chất thải từ nhiều nguồn, chủ yếu từ hoạt động xét nghiệm, chuẩn đoán bao gồm: fomaldehyd, hóa chất quang học hóa, dung môi, etylen, hỗn hợp hóa chất
5.1.2.5 Các loại bình chứa có áp
Bình chứa khí có áp như bình CO2, O2, gas, bình khí dung, bình khí dùng 1 lần các bình dễ gây cháy nổ, khí thiêu đốt cần thu riêng
Chất thải không bị coi là chất thải nguy hại, phát sinh từ bệnh viện, phòng làm việc giấy báo, tài liệu, vật liệu đóng gói, thùng, túi nylon, thức ăn dư thừa
Là thông số quan trọng đánh giá khả năng thu hồi phế liệu, lựa chọn công nghệ thích hợp
Sự khác nhau giữa chất thải y tế và chất thải đô thị được thể hiện ở bảng 1.1
Bảng 1.1 Sự khác nhau giữa các loại chất thải
Thành phần CT lây nhiễm (% trọng lượng)
CT thông thường (% trọng lượng)
CT đô thị (% trọng lượng)
Thành phần vật lý và hóa lý của rác y tế ở một số bệnh viện ở TP.HCM được thể hiện ở các bảng 1.2 và 1.3 sau
Bảng 1.2 Thành phần vật lý chất thải y tế
STT Thành phần vật lý Phần trăm trọng lượng (%)
Bảng 1.3 Thành phần hóa lý của rác y tế
Thành phần Hàm lượng (%) Khối lượng (kg) Phân tử lượng
5.1.3.1.2 Độ ẩm Độ ẩm của chất thải rắn là thông số liên quan đến giá trị nhiệt lượng, xem xét khi lựa chọn, phương pháp xử lý, thiết kế bãi chôn lấp và lò đốt Độ ẩm thay đổi theo thành phần và theo mùa trong năm Tùy từng loại chất thải có độ ẩm khác nhau 8,5 – 17%, chủ yếu là giấy, plastic chiếm tỷ lệ cao Độ ẩm tương đối thường thích hợp với phương pháp xử lý bằng công nghệ thiêu đốt
Xác định bằng tỷ số giữa trọng lượng của mẫu rác và thể tích chiếm chỗ Tỷ trọng thay đổi theo thành phần, độ ẩm, độ nén chặt của rác Tỷ trọng là thông số quan trọng phục vụ cho công tác thu gom, vận chuyển và xử lý vì liên quan tới khối lượng rác thu gom và thiết kế qui mô lò đốt RYT có thành phần hữu cơ cao nên tỷ trọng chất thải thấp
5.1.3.2 Tính chất hóa học và giá trị nhiệt lượng
Tính chất hóa học và nhiệt lượng được xem là nhân tố khi lựa chọn phương án xử lý chất thải, tham gia thu gom, vận chuyển Rác thải có giá trị nhiệt lượng cao nên xử lý bằng phương pháp thiêu đốt, rác có thành phần hữu cơ cao, dễ phân hủy phải thu gom trong ngày và ưu tiên xử lý bằng phương pháp sinh học
• Thành phần hữu cơ: được xác định là phần vật chất có thể bay hơi sau khi nung ở
• Thành phần vô cơ (tro): là phần tro còn lại sau khi nung ở 950 O C
• Thành phần phần trăm (%): phần trăm của các nguyên tố C, H, O, N, S và tro Thành phần phần trăm được xác định để tính giá trị nhiệt lượng rác
Nhiệt thoát ra từ việc đốt CTYT là một thông số quan trọng, có đơn vị kJ/kg Các lò đốt đều có bộ phận cấp khi bên trong trực tiếp ảnh hưởng đến khả năng cháy Vì vậy, khối lượng các chất thải có thể đốt mỗi giờ phụ thuộc vào giá trị nhiệt lượng mỗi kg chất thải
Nhiệt lượng (Q) rác thải được tính theo công thức
C: phần trăm (%) trọng lượng Cacbon trong rác
H: phần trăm (%) trọng lượng Hydro trong rác
O: phần trăm (%) trọng lượng Oxy trong rác
N: phần trăm (%) trọng lượng Nitơ trong rác
S: phần trăm (%) trọng lượng lưu huỳnh trong rác
W: phần trăm (%) trọng lượng tro trong rác
5.1.4 Tác hại của chất thải rắn y tế [3]
Việc tiếp xúc với các chất thải y tế có thể gây nên bệnh tật hoặc tổn thương
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 thể 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:
Những phương thức tiếp xúc là hít phải hóa chất có tính nhiễm độc ở dạng bụi hoặc hơi qua đường hô hấp, bị hấp thụ qua 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 cục 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:
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 các tổn thương chẳng hạn như phá hủy các mô, nhiều khi gây ra bỏng cấp tính
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…
5.1.4.2 Đối với môi trường Đối với môi trường đất:
HIỆN TRẠNG QUẢN LÝ VÀ XỬ LÝ CHẤT THẢI Y TẾ BỆNH VIỆN CHỢ RẪY 8 1 Giới thiệu Bệnh viện Chợ Rẫy
5.2.1 Giới thiệu Bệnh viện Chợ Rẫy
Tên bệnh viện: Bệnh viện Chợ Rẫy Tên quốc tế: ChoRay Hospital Địa chỉ: 201B Nguyễn Chí Thanh, quận
5, Thành phố Hồ Chí Minh
Email: bvchoray@hcm.vnn.vn Website: www.choray.org.vn
Hình 1.2 Bệnh viện Chợ Rẫy
Bệnh viện Chợ Rẫy là một bệnh viện thuộc tuyến trung ương có 1250 giường kế hoạch và 1688 giường thực kê với trên 600.000 bệnh nhân ngoại trú và 80.000 bệnh nhân nội trú hàng năm Chợ Rẫy là bệnh viện tuyến cao nhất của miền Nam và được sự chỉ đạo trực tuyến của Bộ Y tế
Bệnh viện Chợ Rẫy điều trị cho bệnh nhân 37 tỉnh thành phía Nam kể cả Thành phố
Hồ Chí Minh với tông số dân hơn 40 triệu người nên số lượng chất thải rắn phát sinh rất lớn Theo số liệu thống kê của bệnh viện, lượng chất thải ý tế từ năm 2013 đến 6 tháng đầu năm 2017 được thể hiện như sau:
Bảng 1.4 Lượng chất thải từ năm 2013 – 6 tháng năm 2017
Tổng số bệnh nhân nhập viện (người)
Lượng chất thải y tế Kg/giườngbệnh/ngày Tấn/năm
(Nguồn: Báo cáo lượng chất thải y tế phát sinh Bênh viện Chợ Rẫy)
5.2.2 Tình hình quản lý chất thải y tế tại Bệnh viện Chợ Rẫy
Xã hội ngày càng phát triển, việc bảo vệ môi trường ngà càng được quan tâm, quản lý chất thải bệnh viện là một trong những khâu quan trọng trong việc bảo vệ môi trường bệnh viện vì lượng chất thải y tế bệnh viện phát sinh hàng ngày rất lớn và chứa nhiều thành phần nguy hại Do đó đòi hỏi phương thức quản lý bao gồm hệ thống phân loại, thu gom phải đảm bảo ô nhiễm không gia tăng và không gây ô nhiễm môi trường Tại bệnh viện, ước tính lượng chất thải y tế phát sinh hàng ngày vào khoảng 2500 – 3500 kg, trong đó các thành phần được trình bày trong bảng 1.7
Bảng 1.5 Uớc tính lượng chất thải y tế phát sinh hàng ngày tại Bệnh viện Chợ Rẫy
Chất thải nhiễm khuẩn (A) Kg/ngày 210
Vật sắc nhọn (B) Kg/ngày 40
Chất thải phòng thí nghiệm (C) Kg/ngày 120
Chất thải dược (D) Kg/ngày 20
Chất thải mô bệnh (E) Kg/ngày 10
Chất thải phóng xạ Kg/ngày 5
Chất thải hóa học Kg/ngày 10
Bình chứa khí có áp suất Kg/ngày 0
Tổng lượng ước tính Kg/ngày 2500 - 3500
(Khoa: Khoa chống nhiễm khuẩn Bệnh viện Chợ Rẫy, tháng 9/2018)
5.2.3 Quy trình thu gom, phân loại chất thải
Quy trình thu gom chất thải tại bệnh viện được thực hiện như sau:
Hình 1.3 Quy trình thu gom chất thải tại bệnh viện
Phân loại chất thải ngay tại nguồn phát sinh:
Bệnh viện đã phân loại chất thải y tế nguy hại và chất thải sinh hoạt ngay tại nguồn phát sinh chất thải đúng theo quy chế của Bộ Y tế để giảm thiểu tối đa lượng chất thải y tế nguy hại
Bảng 1.6 Yêu cầu mầu sắc, đánh dấu nhãn thùng và túi đựng chất thải y tế
Loại chất thải Màu và đánh dấu nhãn Loại thùng, túi
Chất thải lây nhiễm cao Vàng, ký hiệu nhiễm khuẩn cao
Thùng nhựa, túi nhựa bền chắc chắn
Chất thải lây nhiễm, bệnh phẩm, giải phẫu
Vàng, có logo nhiễm khuẩn
Thùng nhựa, túi nhựa bền
Vật sắc nhọn Vàng, đề chữ vật sắc nhọn
Túi nhựa bền, hoặc hộp giấy, chai nhựa
Chất thải y tế có động vị phóng xạ
Vàng nâu, logo có bức xạ theo quy đinh
Hộp chì, kim loại có dán nhãn bức xạ
Chất thải y tế thông thường Đen, như túi đựng rác sinh hoạt
Túi nilon, thùng nhựa, kim loại
Tại mỗi khoa lâm sàng đều được trang bị các loại túi và thùng rác với những màu khác nhau
Hình 1.4 Túi và thùng đựng chất thải sinh hoạt và chất thải y tế
Rác được cho vào các thùng có các màu khác nhau, khi rác đầy tới vạch qui định 2/3 túi đựng chất thải, nhân viên vệ sinh (hộ lý) chịu trách nhiệm thu gom chất thải từ nơi phát sinh tới nơi tập trung của phòng khoa
Hàng ngày đội vệ sinh của bệnh viện đến nhận rác, mang rác đi bằng bằng xe kéo tay đậy kín đến nhà chứa rác tập trung của bệnh viện Xe vận chuyển rác từ các khoa, phòng đến nơi thu gom chất thải theo đúng giờ quy định (5 giờ sáng, 11 giờ 30’ trưa, 18 giờ tối) Chất thải được thu gom và vận chuyển bằng xe chuyên dụng, có xe vận chuyển riêng cho từng loại rác thải (gồm 2 loại): xe rác sinh hoạt và xe rác y tế Các túi rác được nạp vào các thùng rác 240 lít tại nhà thu gom rác của bênh viện
Hình 1.5 Xe rác sinh hoạt (trái) và xe rác y tế (phải)
5.2.4 Hoạt động lưu trữ chất thải
Rác được lưu giữ tại nhà chứa rác của bệnh viện trong lúc chờ Công ty Môi trường và Đô thị Thành phố đến lấy Nhà chứa rác của bệnh viện đảm bảo được một số quy định như:
- Cách xa nơi chuẩn bị đồ ăn, xa nơi công cộng và lối đi
- Có lưu giữ riêng biệt chất thải y tế với chất thải sinh hoạt
- Có tường xây xung quanh, mái che, có cửa và có khóa
- Có trang bị đầy đủ phương tiện rửa tay, bảo hộ cá nhân, có các dụng và hóa chất cần thiết để làm vệ sinh và xử lý sơ bộ chất thải
- Có máy điều hóa không khí và có điều kiện chiếu sáng
5.2.5 Công tác xử lý sơ bộ chất thải tại bệnh viện Đối với các CTYT nguy hiểm và có nguy cơ lây nhiễm cao từ phòng xét nghiệm, phòng điều trị người bệnh truyền nhiễm (găng tay, lam kính, ống nghiệm sau khi xét nghiệm, đờm tại khoa của bệnh nhân lao, ), bệnh viện đều thực hiện xử lý ban đầu bằng hóa chất hay bằng autoclave (nồi hấp) trước khi thu gom đến nơi tập trung chất thải Đặc biệt, chất thải phóng xạ phải được thu gom và xử lý theo đúng pháp lệnh an toàn và kiểm soát bức xạ theo các quy định hiện hành của nhà nước Các chất thải phóng xạ dạng rắn như bơm tiêm, lọ găng tay có phóng xạ được phân làm 2 nhóm theo thời gian bán rã, được để riêng bảo quản trong kho đợi qua từ 8 – 10 chu kỳ bán rã của loại đồng vị đó và sau đó được hủy như chất thải lâm sàng.
TỔNG QUAN VỀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI RẮN Y TẾ
PHƯƠNG PHÁP KHỬ TRÙNG
Đây là công đoạn đầu tiên khi xử lý RYT nhằm hạn chế tai nạn cho nhân viên thu gom, vận chuyển và xử lý rác Chất thải lâm sàng có nguy cơ nhiễm khuẩn cao, phải được xử lý an toàn bằng phương pháp khử trùng ở gần nơi chất thải phát sinh sau đó cho vào túi nylon màu vàng rồi vận chuyển tiêu hủy
• Khử trùng bằng hóa chất: clor, hypoclorine là phương pháp rẻ tiền, đơn giản nhưng có nhược điểm là thời gian tiếp xúc ít không tiêu diệt hết vi khuẩn trong rác Vi khuẩn có khả năng bền vững với hóa chất, nên xử lý không hiệu quả Hóa chất bản thân đã nguy hiểm, cần nghiền nhỏ chất thải để giảm thể tích
• Khử trùng bằng nhiệt ở áp suất cao: là phương pháp đắt tiền, đòi hỏi chế độ vận hành, bão dưỡng cao; xử lý kim tiêm sau khi nghiền nhỏ, làm biến dạng Nhược điểm tạo mùi hôi nên với bệnh viện có lò đốt thì kiêm tiêm đốt trực tiếp
• Khử trùng bằng siêu cao tầng: khử trùng tốt, năng suất cao Tuy nhiên, đòi hỏi kỹ thuật cao, thiết bị đắt tiền và yêu cầu có chuyên môn, là phương pháp chưa phổ biến.
PHƯƠNG PHÁP TRƠ HÓA (CỐ ĐỊNH VÀ ĐÓNG RẮN)
Đây là phương pháp được sử dụng rộng rãi để xử lý chất thải nguy hại trong đó có cả RYT Đó là quá trình xử lý trong đó xử lý chất thải nguy hại được trộn với phụ gia hoặc bê tông để đóng rắn chất thải nhằm không cho các thành phần ô nhiễm lan truyền ra ngoài
Công nghệ này đang được áp dụng để:
• Cải tạo khu vực chứa chất thải nguy hại
• Xử lý các sản phẩm nguy hại của các quá trình xử lý khác
• Xử lý và tồn trữ các chất thải nguy hại an toàn hơn, giảm thiểu khả năng phát tán ra môi trường xung quanh
Các chất dính vô cơ thường dùng là: vôi, xi măng porand, bentinic, pizzolan, thạch cao, silicat Chất kết dịnh hữu cơ thường dùng là: epoxy, polyester, nhựa asphalt, polyolefin, ure formandehyt.
PHƯƠNG PHÁP CHÔN LẤP
Phương pháp chôn lấp là phương pháp lưu giữ chất thải trong một bãi chôn lấp và có phủ đất lên trên Phương pháp chôn lấp hợp vệ sinh là phương pháp kiểm soát sự phân hủy của chất thải khi chúng được chôn nén và phủ lấp bề mặt Chất thải sẽ bị tan rửa nhờ quá trình phân hủy sinh học để tạo ra sản phẩm cuối cùng là các chất giàu dinh dưỡng như acids hữu cơ, nitơ, các hợp chất amon và một số chất khí: CO2, CH4 Điều kiện để chôn lấp tại các bãi chôn lấp là tất cả các loại chất thải không nguy hại, chất thải có khả năng phân hủy theo thời gian
- Có khả năng phát sinh ô nhiễm môi trường lớn (đất, nước mặt, nước ngầm, không khí)
- Phát sinh côn trùng và dịch bệnh
- Chi phí xử lý phát sinh ô nhiễm cao Những bãi chôn lấp cải tiến và hợp vệ sinh ngoài việc đảm bảo chống thấm của nước rác còn phải có các công trình như cần cân, phân loại và xử lý rác độc hại, đầm lèn, che đậy khoan trung gian, hệ thống thoát nước mưa riêng và phủ đất các ô đạt độ cao Để giảm mùi hôi còn phải có hàng rào cách ly và sử dụng các chế phẩm vi sinh
Cho đến nay, ở Việt Nam chưa có bãi chôn lấp nào thỏa mãn các yêu cầu trên, hơn nữa phân sinh ra từ các bãi chôn lấp cũng không sử dụng được cho đồng ruộng nước ta Thế nhưng ở nước ta, hầu hết phương pháp xử lý rác sinh hoạt hiện nay là phương pháp này Và phương pháp này cũng không dùng để xử lý rác y tế.
PHƯƠNG PHÁP ĐỐT
Phương pháp đốt là phương pháp oxy hóa nhiệt độ cao với sự có mặt của oxy trong không khí, trong đó rác sẽ được chuyển hóa thành khí và các chất trơ không cháy Đây là phương pháp phổ biến, nhiều nơi áp dụng Phương trình tổng quát:
• Ưu điểm: xử lý triệt để rác, tiêu diệt vi sinh vật gây bệnh và các chất ô nhiễm khác, diện tích xây dựng nhỏ, vận hành đơn giản và có thể xử lý rác có chu kỳ phân hủy dài
• Nhược điểm: chi phí đầu tư vận hành cao, thiêu đốt một số chất thải chứa chlor, kim loại nặng phát sinh ra bụi, chất độc ô nhiễm như dioxin
Chất thải từ lò đốt chia làm 2 nhóm
• Các sản phẩm do sự cháy không hoàn toàn như arsenic, crom, beri, heli có nguồn gốc từ các chất ô nhiễm ban đầu
• Các sản phẩm sinh ra do quá trình cháy không hoàn toàn trong buồng sơ cấp Chất thải có nhiệt lượng cao tiêu thụ nhiều oxy trong quá trình cháy
Trong quá trình thiết kế lò đốt cần kèm theo hệ thống xử lý khí thải, lưu ý các yếu tố đảm bảo sự đốt cháy hoàn toàn: lượng O2 cung cấp, nhiệt độ cháy 900 – 1200 o C, thời gian đốt với mức xáo trộn Cần lưu ý vật liệu chế tạo lò để đảm bảo chịu nhiệt cao Khí thải sau khi làm nguội được xử lý bằng dung dịch trung hòa
Các yếu tố quyết định sự hiệu quả của lò đốt: sự cân bằng năng lượng, hệ thống kiểm soát chế độ đốt, nhiệt độ nóng chảy trong buồng đốt, độ ẩm của chất thải
Phương pháp đốt là phương pháp hiệu quả và kinh tế nhất để xử lý triệt để chất thải y tế nguy hại
2.4.1 Các loại lò đốt chất thải y tế
Hệ thống lò quay dùng trong xử lý chất thải nguy hại bao gồm bộ phận nạp liệu, bộ phận phận cấp khí, lò quay, buồng đốt thứ cấp và thiết bị gom tro Khí đi ra từ buồng đốt thứ cấp được dẫn qua hệ thống xử lý và được quạt đưa lên ống khói
Lò quay bao gồm một buồng đốt hình trụ, bên trong có lót gạch chịu lửa đặt trên các bánh răng răng truyền động và quay với tốc độ 3 – 5 vòng/phút theo trục dọc của nó Độ nghiêng của lò từ khoảng 3 o – 5 o theo chiều từ đầu nhập liệu đến đầu tháo tro và do vậy chất thải có thể chuyển động song phẳng theo phương ngang và theo phương bán kính của lò Trong lúc di chuyển, chất thải cũng đồng thời được đốt cháy Tại phần cuối của lò, tro được tháo ra và đồng thời khí thải tiếp tục đi vào buồng đốt thứ cấp đâng được duy trì ở nhiệt độ cao hơn để hoàn thành quá trình tiêu hủy chất thải
Do cấu tạo, hệ thống lò quay thường xảy ra rò rỉ khí thải và nhiệt lượng trong lúc vận hành Các điểm có khả năng gây ra rò rỉ gồm: cửa nhập liệu, cửa tháo tro, điểm chuyển tiếp giữa lò quay và buồng thứ cấp… Để khống chế điều này, phải bố trí một quạt hút nhằm tạo sự cân bằng áp suất giữa môi trường bên trong và bên ngoài lò Thực tế, việc duy trì áp suất cân bằng này đòi hỏi các kỹ thuật điều khiển tự động hiện đại và tốn kém
Hình 2.1 Hệ thống thiết bị lò đốt thùng quay có xử lý khí
A Khí nhiên liệu B Không khí đốt C Chất thải rắn D Không khí đốt
E Không khí làm nguội F Nước bổ sung G Dung dịch NaOH H Xả bỏ
1 Lò đốt thùng quay 2 Buồng đốt thứ cấp và lắng bụi
3 Băng tải tro 4 Buồng đốt khí nóng 5 Thiết bị rửa khí Ventury
6 Tháp rửa khí 7 Thiết bị tách lỏng 8 Van
9 Ống khói 10 Quạt không khí 11 Bơm tuần hoàn
Lò đứng 1 cấp sử dụng trước những năm 1960, nhưng khí thải từ lò đốt chưa đạt tiêu chuẩn Chất thải được đặt trên ghi lò và được đốt mà không có bộ phận đốt hỗ trợ Khí thải thoát ra ống khói, thải trực tiếp ra môi trường
Hình 2.2 Lò đốt một cấp
Lò đứng 2 cấp bao gồm một buồng đốt sơ cấp và một buồng đốt thứ cấp Hai buồng sơ cấp và thứ cấp có thể bố trí theo chiều ngang hoặc chiều dọc Nếu bố trí theo chiều dọc, thì buồng đốt thứ cấp ở phía trên và thông thường đó là loại lò đốt có kiểm soát không khí Đối với các lò đốt có công suất nhỏ, chất nạp từng mẻ vào buồng sơ cấp, còn tro xỉ được tháo ra khi đã tích lũy với số lượng lớn gây ảnh hưởng đến chế độ hoạt động của lò Đối với các lò đốt có công suất lớn, chất thải được nạp vào và tro được lấy ra liên tục nhờ các hệ cơ khí Buồng đốt thứ cấp có nhiệm vụ đốt tiếp để tiêu hủy hoàn toàn các thành phần hữu cơ hiện diện trong khí thải từ buồng sơ cấp
Lò tầng sôi có cấu tạo hình trụ, tường bằng gạch chịu lửa, bên trong có sử dụng một tầng vật liệu đang “sôi” của cát hoặc nhôm, đá vôi, vật liệu gốm… mà tại đó quá trình đốt cháy diễn ra Thiết bị ngoại vi quan trọng nhất của lò là quạt thổi khí, vừa có chức năng tạo tầng sôi vừa có nhiệm vụ cấp khí cháy cho lò Trong trường hợp cần xử lý khí thải của lò, phải trang bị thêm quạt li tâm Chất thải được nạp trực tiếp vào bên trên hoặc bên trong của tầng sôi, tùy thuộc vào độ ẩm của bùn Với chất thải có độ ẩm cao, cần phải nạp liệu cách xa về phía trên so với tầng sôi để đảm bảo thời gian và hiệu quả tách ẩm, và trường hợp này cần diện tích bề mặt tầng sôi, dẫn đến yêu cầu về diện tích tiết diện lò phải lớn Ngược lại, tiết diện lò có thể nhỏ hơn nếu chất thải được nạp vào bên trong tầng sôi
Do đặc điểm cấu tạo cấu tạo, chất thải sau khi nạp vào lò tầng sôi đạt được sự tiếp xúc mãnh liệt với không khí để thực hiện quá trình thiêu đốt hiệu quả các thành phần cháy được và tách hết độ ẩm Nhiệt độ tầng sôi thường dao động trong khoảng 1300 o K đến 1500 o K, tùy thuộc vào trạng thái vật lý của chất thải được đốt Thời gian lưu của không khí trong lò khá lớn, trong khoảng 3 – 6 giây
Tro còn lại sau khi đốt sẽ lẫn lộn với vật liệu tầng sôi, một phần theo dòng khí thải ra ngoài Với chất thải chứa các muối kim loại, lượng tro sau khi đốt thường gây ra hiện tượng kết tụ tầng sôi Hiện tượng kết tụ tầng sôi là sự tăng kích thước của các hạt vật liệu tầng sôi, kéo theo sự kết hợp của chúng thành các hạt rắn lớn, và dễ dàng lắng tụ, dẫn đến giảm hiệu quả sử dụng của tầng sôi và hiệu suất làm việc của lò
Hình 2.4 Lò đốt tầng sôi
2.4.1.4 Lò kiểm soát không khí (Lò nhiệt phân)
Nguyên lý hoạt động của lò chủ yếu là quá trình kiểm soát không khí cấp vào lò Trong buồng đốt sơ cấp lượng không khí chỉ được cấp bằng 70 – 80% nhu cầu cần thiết theo tính toán lý thuyết Khí sinh ra từ phản ứng này gồm có các khí cháy và hơi nước sẽ được dẫn đến buồng thứ cấp và khí cháy sẽ được tiếp tục đốt tiếp trong buồng thứ cấp Ở buồng thứ cấp lượng không khí cấp vào vượt 110 – 200% lượng không khí cần thiết
Hình 2.5 Lò đốt nhiệt phân.
TÌNH HÌNH ÁP DỤNG CÔNG NGHỆ ĐỐT VÀ CHẤT THẢI RẮN Y TẾ
Nhờ tính ưu việt của công nghệ đốt mà hầu hết các nước trên thế giới ưu tiên áp dụng phương pháp đốt để phân hủy rác thải Ở các nước Tây Âu có khoảng 23% tổng lượng chất thải rắn được đốt có tới 80% là đốt có thu hồi năng lượng, ở Mỹ 28 bang có lò đốt thu hồi năng lượng, ở Đức lượng rác đem đốt chiếm 36%, Canada 80%, Pháp và Bỉ 54%, Đan Mạch 48%, Anh 90%, Ý 75%, Nhật 75% Để xử lý hơn 400 triệu tấn rác thải nguy hại hàng năm, ở Nhật Bản đã có khoảng 3.000 lò đốt rác Ở Mỹ, Anh, Hà Lan, Phần Lan, Thụy Điển, Canada đã triển khai nhiều lò đốt chất thải nguy hại trong đó thu hồi nhiệt để cấp cho nồi hơi phát điện Ở Mỹ, Canada chủ yếu đốt chất thải theo công thức lò quay (khoảng 70%), trong khi đó ở các nước Châu Âu lại chủ yếu là lò đốt trên lò nhiệt phân tĩnh
2.5.2 Tình hình áp dụng công nghệ đốt chất thải rắn y tế ở Việt Nam
Theo thống kê của Bộ Khoa Học, Công Nghệ và Môi Trường, mỗi ngày các hoạt động sản xuất kinh doanh, dịch vụ trong cả nước thải ra môi trường khoảng 50.000 tấn chất thải rắn, trong đó gồm 27.877 tấn chất thải công nghiệp, 21.828 tấn chất thải sinh hoạt và 240 tấn chất thải y tế (toàn ngành y tế có 826 Bệnh viện), trong số đó 12 – 15% là CTYT nguy hại cần xử lý đặc biệt bằng phương pháp thiêu đốt
Thành phố Hồ Chí Minh hiện với 800 nhà máy, xí nghiệp lớn và khoảng 30.000 cơ sở sản xuất qui mô nhỏ, mỗi ngày sinh ra 260 tấn chất thải (94.900 tấn/năm), trong đó có
35 tấn chất thải nguy hại (12.775 tấn) cần xử lý bằng phương pháp đốt Thành phố Hồ Chí Minh có hơn 100 cơ sở y tế lớn nhỏ và hơn 4.000 phòng khám bệnh tư nhân Nhưng sở GTCC mới thu gom được rác thải của 56 cơ sở y tế khu vực nội thành với số lượng rác khoảng 5,5 tấn/ngày và được đem đi đốt tập trung tại Nhà máy xử lý rác y tế Bình Hưng Hòa trên lò đốt rác y tế Hoval công suất 7 tấn/ngày của Bỉ
Nhằm đáp ứng nhu cầu xử lý ô nhiễm bảo vệ môi trường, một số lò đốt rác y tế đã được nhập ngoại như dự án “Trang bị 25 lò đốt chất thải rắn y tế cho các cụm bệnh viện” từ nguồn vốn ODA của Chính phủ Áo, do hãng HOVALWERK AG cung cấp năm 2001, bao gồm 12 lò HOVAL MZ2 (ở các tỉnh Hà Tây, Bắc Giang, Hà Tĩnh, Quảng Nam, An Giang, Cà Mau ), 12 lò MZ4 (ở Thái Nguyên, Quảng Ninh, Hải Dương, Nghệ An, Bình Định, Cần Thơ ) và 1 lò GG4 ở Biên Hòa, Đồng Nai Lò đốt rác y tế HOVAL có công suất 7 tấn/ ngày do Công ty Cổ phần Môi trường Đô thị TP HCM nhập từ Bỉ, hiện lắp đặt tại Trung tâm hỏa táng Bình Hưng Hòa để xử lý rác tâp trung cho Thành phố Hồ Chí Minh Lò HOVAL A.G nhập từ Thụy Sỹ cho Bệnh viện Lê Lợi – TP Vũng Tàu Lò BIC của Bệnh viện Long Thành – Đồng Nai
Những năm gần đây, đã có nhiêu đơn vị trong nước tham gia vào việc nghiên cứu chế tạo lò đốt rác với nhiều chủng loại và công suất khác nhau nhằm đáp ứng nhu cầu cấp thiết bảo vệ môi trường hiện nay như: lò đốt rác y tế LRH-500 của Sở KHCN và MT TP
Hồ Chí Minh; các lò đốt rác công nghiệp LODRA và lò đốt rác y tế LODY của Công ty
Cổ phần FBE Vietnam; lò đốt rác y tế của Viện Môi trường và Tài nguyên chế tạo cho Trung tâm Y tế Bến Cầu, Tây Ninh; lò đốt rác do Trường Đại học Bách Khoa TP HCM chế tạo cho Bệnh viện Cù Lao Minh, Bến Tre; lò đốt rác y tế của Viện Cơ học ứng dụng chế tạo cho Trung tâm lao và bệnh phổi Tiền Giang
ĐỀ XUẤT CÔNG NGHỆ XỬ LÝ
CƠ SỞ LỰA CHỌN SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ
Dựa vào các phương pháp xử lý RYT đã nêu, các phương pháp đều có ưu nhược điểm riêng Khử trùng bằng hóa chất không đảm bảo hiệu quả khử trùng, chất thải vẫn còn nguy cơ lây nhiễm cao; khử trùng bằng nồi hấp, sóng viba đòi hỏi kỹ thuật cao, chi phí tốn kém; phương pháp chôn lấp thường không qua xử lý nên ảnh hưởng đến môi trường
Qua các phân tích trên, phương pháp thiêu đốt RYT là thích hợp, phù hợp điều kiện nhiều vùng ở nước ta, có nhiều ưu điểm, giảm 90 – 95% trọng lượng chất thải hữu cơ trong rác, chất thải phát sinh từ quá trình đốt có thể được xử lý tại chỗ, tránh rủi ro khi vận chuyển, hiệu quả cao đối với chất thải nguy hiểm, chất thải lây nhiễm cao
Hình 3.1 Công nghệ thiêu đốt rác y tế [6]
Bãi chôn lấp Lò đốt rác
Hệ thống xử lý nước thải Ống khói
Quạt gió Thiết bị xử lý khí thải Tàn tro
3.1.1 So sánh và lựa chọn công nghệ đốt
Bảng 3.1 Tổng kết ưu nhược điểm của các công nghệ thiêu đốt chất thải y tế
Công nghệ Ưu điểm Nhược điểm
Lò quay -Công suất xử lý rất cao
-Có thể xử lý đồng thời được nhiều loại chất thải khác nhau
- -Nhiệt độ hoạt động cao
-Độ xáo trộn cao và tiếp xúc tốt làm tăng hiệu quả cháy
-Chi phí đầu tư và vận hành cao -Yêu cầu bảo ôn tốt đối với lớp lót chịu lửa của lò và tính hàn kín của lò
-Các trục trặc đặc biệt thường sinh ra khi trộn lẫn rác thải
-Khí thải có hàm lượng bụi cao -Điều kiện cháy dọc theo chiều dài của lò rất khó khống chế
- Nhiệt tổn thất lớn do tro
Lò đứng 2 cấp - -Chi phí đầu tư và vận hành thấp
-Nồng độ bụi trong khí thải không cao
-Chất thải rắn cần phải xử lý sơ bộ
-Thời gian đốt trong lò hai ngăn cố định lâu hơn lò quay
- -Hiệu quả xáo trộn chất thải khi đốt không cao
Lò tầng sôi - -Thiết kế đơn giản
-Có thể thay đổi tỷ lệ nhập liệu và thành phần của chất thải cần đốt trong khoảng khá rộng
-Chi phí vận hành tương đối cao -Điều kiện vận hành khó kiểm soát và không ổn định
- -Nồng độ bụi trong khí thải rất lớn
Lò điều khiển luồng khí
-Yêu cầu nhiên liệu thấp
-Quá trình diễn ra ở nhiệt độ thấp do vậy tăng tuổi thọ của vật liệu chịu lửa, giảm chi phí bảo trì
-Bụi kéo trong khi đốt giảm do đó giảm bớt thiết bị thu bụi
-Thể tích chất thải bị giảm đáng kể
- -Công suất bị giới hạn bởi hệ thống cấp và trộn rác
- -Không nên đốt chất thải có phản ứng thu nhiệt
- -Thời gian đốt lâu hơn so với công nghệ lò quay
Với mục tiêu xử lý được tính nguy hại của chất thải y tế và chi phí xây dựng, vận hành thấp ta lựa chọn công nghệ đốt bằng lò đứng 2 cấp.
SƠ ĐỒ CÔNG NGHỆ ĐỀ XUẤT
Với những cơ sở lựa chọn đã nêu trên và để phù hợp với công suất 400kg/ngày, sơ đồ công nghệ được đề xuất như sau:
➢ Thuyết minh sơ đồ công nghệ:
Chất thải y tế sau được phân loại đúng quy định được lưu trữ trong kho chứa chất thải nguy hại, sau đó chuyển đến khu tập kết chất thải chờ đốt
Lò đốt sơ cấp có tác dụng để hóa khí các chất nguy hại, sử dụng công nghệ hóa khí chất thải, được duy trì ở nhiệt độ 450 – 900 O C Lò đốt rác thải nguy hại sử dụng công nghệ tự cháy nên chí cần mồi ban đầu, sau đó rác tự cháy
Khu tập kết chất thải chờ đốt
Thiết bị làm nguội khí
Khí thải, bụi Tro thải
Quạt cấp khí Quạt cấp khí
Lò đốt thứ cấp có tác dụng đốt cháy khói thải đi từ buồng sơ cấp sang Buồng đốt thứ cấp đựơc duy trì nhiệt độ từ 1200 O C trở lên Sử dụng dầu DO làm nhiên liệu
Thiết bị làm nguội khí có các phần tiếp xúc với khí thải làm bằng thép không gỉ SUS
304 Tại đây thực hiện quá trình trao đổi nhiệt giữa khói và nước/ không khí để hạ nhiệt độ khói thải xuống trước khi đi vào tháp hấp thụ Khi sử dụng nước làm mát sẽ sinh ra nước nóng do quá trình trao đổi nhiệt sẽ được giải nhiệt và sử dụng tuần hoàn hoặc sử dụng cho các mục đích khác nhau
Hệ thống xử lý khí bao gồm các bộ phận chính như cyclone ướt để xử lý phần bụi sinh ra sau quá trình đốt và khí bẩn sau đó được tiếp tục đưa qua tháp hấp thụ bằng dung dịch Ca(OH)2 nhờ áp suất của quạt hút Khí sạch sau khi ra tháp hấp thụ có nhiệt độ sẽ được quạt hút đưa vào ống khói để phát tán ra môi trường
Buồng lấy tro là nơi tiếp nhận tro thải sau quá trình đốt, phần tro rỉ này sẽ được hóa rắn và thuê đơn vị thu gom.
TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ ĐỐT RÁC Y TẾ
TÍNH TOÁN SỰ CHÁY CỦA DẦU
Tính toán lượng tiêu hao không khí, lượng và thành phần sản phẩm cháy và nhiệt độc cháy của dầu mazut có thành phần như sau:
Nhiệt trị thấp của dầu được xác định thoe công thức của D.I.Mendeleev:
4.1.1 Chọn hệ số tiêu hao không khí (𝜶) và xác định lượng không khí cần thiết
* Chọn hệ số tiêu hao không khí(𝛼)
Hệ số tiêu hao không khí ( ) là tỉ số giữa lượng không khí thực tế (𝐿 𝛼 ) và lượng không khí lý thuyết (𝐿 0 ) khi đốt cùng một lượng nhiên liệu:
Khi L >L o thì >1 và gọi là hệ số không khí dư Nếu Qx nên giả thiết ban đầu hợp lý
Các sản phẩm cháy được nung đến nhiệt độ 1200 o C
Nóc dày 0,33m bằng gạch Samốt A Đáy dày 0,345m (Samốt 0,23 m + 0,115m gạch Điatômít)
- Tính lượng nhiệt tổn thất qua nóc:
Trong đó tt nhiệt độ bên trong buồng thứ cấp 1200 o C tkk nhiệt độ môi trường bên ngoài 27 o C
Ftc diện tích buồng thứ cấp Ftc = 0,6 * 0,9 = 0,54 m 2
Nhiệt độ trung bình của lớp gạch nóc:
2 = 613,5 𝑜 𝐶 Theo phụ lục 6 Tính toán kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp tập I, hệ số dẫn nhiệt của Samốt ở 613,5 o C
Vậy lượng nhiệt mất qua nóc là:
- Tính lượng nhiệt mất qua tường và đáy lò:
Diện tích ngoài của tường và đáy lò ( không tính tường phía trước và phía sau)
𝐹 𝑛𝑔 = 2 × 𝐿 × 𝐻 + 𝐿 × 𝐵 = 1,86 (𝑚 2 ) Nếu thừa nhận đường phân bố nhiệt độ trong tường lò là bậc nhất thì nhiệt độ trung bình của mỗi lớp bằng:
2 = 613,5 𝑜 𝐶 Nhiệt độ trung bình của lớp Samốt:
2 = 906,75 𝑜 𝐶 Nhiệt độ trung bình của lớp Điatomít:
Hệ số dẫn nhiệt của lớp Samốt ở 𝑡 𝑠
Hệ số dẫn nhiệt của lớp Diatomít ở 𝑡 𝑑
− Nhiệt lượng mất qua thể xây:
Ban đầu đã giả sử tổn thất nhiệt qua nóc, tường và đáy lò…là:
= 0,1 × (40106 × 10 3 × 0,00116 + 8684,17) = 5520,7 (𝑊) Nhận thấy Q4> Qx nên giả thiết ban đầu hợp lý.
XỬ LÝ KHÍ THẢI CỦA LÒ ĐỐT
THÀNH PHẦN VÀ LƯU LƯỢNG KHÍ THẢI RA KHỎI LÒ
Khí thải là chất thải ra khỏi lò đốt Một lò đốt tiên tiến, quá trình cháy hoàn toàn và được kiểm soát thì lượng khí ô nhiễm sẽ rất ít Tuy nhiên, rất khó kiểm soát hoàn toàn được quá trình cháy, khíthải lò đốt rác chứa những khí thải đặc trưng:
CO: Lượng CO phụ thuộc sự điều chỉnh vả kiểm soát lò đốt Lượng CO này có thể khống chế tối thiểu (gần như hoàn toàn) đối với những lò đốt tiên tiến có sự kiềm soát tốt quá trình cháy
Bụi: Do các thành phần tro sinh ra từ các quá trình cháy Nồng độ bụi phụ thuộc nhiều yếu tố: nguyên liệu, chế độ cấp gió, cấu trúc, nhiệt độ lò Đối với lò đốt hiệu quả cao thì lượng bụi khoảng 550 - 650 mg/mL Có thể giảm lượng bụi bằng thiết bị lọc
SO 2 : Chất thải rắn được xửlý thường chứa ít sulfur Lượng SO2 tạo ra chủ yếu phụ thuộc nhiên liệu đốt Hệ thống xử lý theo phương pháp phun ướt có khả năng loại bỏ SO2 cao
HCl: Lượng HCl phụ thuộc chất thải đem đốt, chủ yếu là lượng PVC trong chất thài
Hệ thống phun ướt có thế loại bỏ HCl
NO x : Phụ thuộc nhiệt độ cháy và thời gian lưu cháy của lò đốt Thiết bị loại bỏ NOX rất đắt tiền, thường chỉ lắp đặt ở các lò đốt lớn Lượng NOX từ chất thải bệnh viện thường rất ít
HF: Phụ thuộc thành phần chất thải đem đốt và thường không có vấn đề khi đốt chất thài bệnh viện Tuy nhiên khi cố thiết bị xử lý có thể giảm thiểu HF
Kim loại nặng: Bình thường hàm lượng kim loại nặng trong khói thải của lò đốt rác y tế rất thấp, dưới giới hạn cho phép và không cần qua xử lý
Dioxin: Được hình thành trong các quá trình cháy có mặt của Clo Đây là những hợp chất hữu cơ có tính độc cao Những lò đốt với nhiệt độ trên 1000°C mới phân hùỵ chúng thành CO2 và H2O Hiệu quả đốt dioxin phụ thuộc các thông số: thời gian lưu cháy, lượng oxi Khi đạt được các thông số: nhiệt độ 850 - 1100°C, thời gian lưu cháy là 1 giây, lượng oxi trong khí cháy 8 - 12%, lượng dioxin còn lại trong khí thải rất thấp
5.1.2 Thành phần và lưu lượng khí thải ra khỏi lò đốt
Bảng 5.1 Thành phần và lưu lượng của khí thải ra khỏi lò đốt
Tổng cộng Lượng mol Thể tích Nồng độ
5.1.3 Xác định các thành phần xử lý
Bảng 5.2 Nồng độ chất ô nhiễm cần xử lý
Nồng độ QCVN (mg/m 3 ) 30:2012/BTNMT, cột B
LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ KHÍ THẢI
Yêu cầu đặt ra: xử lý đồng thời các chất ô nhiễm trên cùng một thiết bị
- Bụi: thường được xử lý bằng các phương pháp như dùng buồng lắng, cyclon, lọc tay áo, lọc ướt, lọc tĩnh điện,
- HCl: có thể xử lý bằng các biện pháp như hấp thụ, hấp phụ,
HCl được hấp thụ bằng dung dịch kiềm và nước huyền phù, các dung môi hữu cơ, Hấp thụ HCl bằng nước, hiệu quả thu hồi không cao, lượng nước sử dụng lớn, nhiệt độ hấp thụ phải nhỏ hop hơn 300 o C
Hấp thụ bằng dung dịch như Ca(OH)2 hoặc Na2CO3 để hấp thụ HCl cho phép tăng hiệu quả xử lý, đồng thời trng hòa được nước thải Phương pháp này không hạn chế nhiệt độ dòng khí, không cần giải nhiệt dòng khí
+ Phương pháp hấp phụ: Để hấp phụ HCl người ta dùng Oxiclorua Sắt, Clorua axit đồng trong hỗn hợp với oxit Magiê, Sunphat và Photphat đồng, chì, Cadmi, tạo thành các phức với 2 phân tử HCl và vài vật liệu polime hữu cơ, Các hợp chất hấp phụ này cho phép xử lý nồng độ HCl thấp đến 1% thể tích trong khoảng nhiệt độ rộng Tuy nhiên, phương pháp này ít được sử dụng do chi phí phục hồi chất hấp phụ lớn, chất hấp phụ thường đắt và hiếm
- SO 2 : thường được xử lý bằng phương pháp hấp thụ và hấp phụ
Hấp thụ bằng nước: nhiệt độ hòa tan của SO2 trong nước rất thấp nên lưu lượng nước cần thiết rất lớn, do đó thể tích của thiết bị hấp thụ quá lớn Quá trình giải hấp cấn có nguồn cấp nhiệt công suất lớn Nước sau đó nếu tái sử dụng, thì phải làm nguội đến khoảng10 o C, cần phải có nguồn cáp lạnh công suất lớn
Hấp thụ bằng huyền phù CaCO3: quy trình công nghệ đơn giản, chi phí hoạy động thấp, chất hấp thụ rẻ tiền dễ kiếm, có khả năng xử lý khí mà không cần làm nguội và xử lý sơ bộ
Hấp thụ bằng dung dịch kiềm Ca(OH)2 : công nghệ đơn giản, chi phí hoạy động thấp, có khả năng xử lý khí mà không cần làm nguội và xử lý sơ bộ
Hấp thụ bằng Amoniac và vôi: hiệu quả xử lý cao, có thể áp dụng để khử SO2 trong khói thải chứa nhiều bụi và ở nhiệt độ cao Nhược điểm lớn là lượng phế thải sinh ra nhiều
Hấp thụ bằng Oxit Magiê, Oxit Kẽm, có hiệu quả xử lý cao, chất hấp thụ rẻ tiền, có khả năng xử lý khí mà không cần làm nguội, sản phẩm thu được có thể tái sử dụng
Chất hấp phụ có thể là than hoạt tính, nhôm oxit kiềm hóa, mangan oxit hoặc vôi và đolomit trộn với than nghiền cho hiệu quả xử lý SO2 khá cao Nhưng phương pháp hấp phụ SO2 đòi hỏi chi phí nhiệt lượng lớn cho việc tái sinh và chi phí đầu tư ban đầu do vật liệu chế tạo đắt tiền ( vật liệu chống ăn mòn, chịu được nhiệt độ cao) Vì thế phương pháp này chưa thích hợp ứng dụng trong hệ thống xử lý khí thải ở địa phương
Từ những phân tích trên, nhận thấy phương pháp hấp thụ bằng dung dịch Ca(OH)2 để xử lý bụi, SO2, HCl là thích hợp nhất Đây là phương án được lựa chọn để tính toán, thiết kế.
ĐỀ XUẤT DÂY TRUYỀN XỬ LÝ KHÍ THẢI
Do tính chất đồ án chỉ đề cập đến vấn đề xử lý chất thải rắn y tế nguy hại, nên lượng khí thải sinh ra ở đây chỉ giải quyết đến việc đề xuất công nghệ xử lý Để xử lý lượng HCl, SO2, bụi trong khí thải ra, công nghệ xử lý được đề xuất như sau:
Hình 5.1 Sơ đồ đề xuất dây truyền xử lý khí thải
Khí từ buồng thứ cấp Cyclone ướt Tháp hấp thụ