Đồ án môn học k ỹ thuật xử lý chất thải r ắn thiết k ế lò đốt rác thải y tế cho bệnh viện nhân dân 115

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA KHOA MÔI TRƯỜ NG VÀ TÀI NGUYÊN

BỘ MÔN K Ỹ THUẬT MÔI TRƯỜ NG

ĐỒ ÁN MÔN HỌC

K Ỹ THUẬT XỬ LÝ CHẤT THẢI R ẮN THIẾT K Ế LÒ ĐỐT RÁC THẢI Y TẾ CHO

BỆNH VIỆN NHÂN DÂN 115

GVHD: TS Ngô Thị Ngọc Lan Thảo Sinh viên thực hiện:

Nguyễn Thu Tuyên 1814631

Nguyễn Ngọc Mai Hân 2036011

TP.HCM, tháng 11 năm 2021

LỜI CẢM ƠN

Việc hồn thành đồ án này khơng chỉ là trách nhiệm mà cịn là q trình tìm hi ểu,

cố gắng trau dồi và củng cố các kiến thức cơ sở để có thể hồn thành một cách tr ọn vẹn nhất

đối vớ i bản thân nhóm.

Để hồn thành đồ án này, ngoài sự nổ lực của hai thành viên, sự hướ ng dẫn tận tình của Tiến sĩ Ngơ Thị Ngọc Lan Thảo là sức mạnh vơ cùng to lớ n của nhóm Nhóm xin chân

thành cảm ơn cô đã hỗ tr ợ và cung cấ p nhiều kiến thức vơ cùng bổ ích và q giá để nhóm có thể hồn thành đồ án.

Bên cạnh đó, nhóm xin gửi lờ i cảm ơn đến các thầy cô tại Trường Đại học Bách

Khoa – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh cụ thể là giảng viên Khoa Mơi trườ ng và

Tài nguyên đã nhiệt tình giảng dạy t ừ các kiến thức cơ sở để nhóm từng bướ c có một nền tảng vững chắc trong q trình thực hiện đồ án.

Tuy nhiên, nhóm khơng tránh khỏi các thiếu sót trong đồ án này do kiến thức chun

mơn chưa nhiều sâu r ộng Nhóm r ất mong nhận đượ c sự góp ý của q thầy cơ và bạn đọc Nhóm xin chân thành cảm ơn!

TP.Hồ Chí Minh, ngày 27 tháng 11 năm 2021 Sinh Viên

Nguyễn Thu Tuyên Nguyễn Ngọc Mai Hân

Mục Lục CHƯƠNG 1

MỞ ĐẦU 7 Tính cấ p thiết của

5.5.6 Thành phần và lưu lượ ng của khí thải ra khỏi Bảng 1: Sự khác nhau giữa các loại chất thải 13

Bảng 2: Thành phần chất thải (rác sinh hoạt tại bệnh viện) 13

Bảng 3: Thành phần chất thải nhiễm khuẩn có trong chất thải y tế 13

Bảng 4: Thành phần vật lý chất thải một số bệnh viện ở TP.HCM 14

Bảng 5: Thành phần hóa lý của rác y tế 14 Bảng 6: Lượ ng chất thải r ắn tại bệnh viện từ năm 2007 đến 5 tháng đầu năm năm 2011 23

Bảng 7: Khối lượng chất thải r ắn y tế phát sinh tại các Bệnh viện (n = 92) 23

Bảng 8: Tổng kết ưu nhược điểm cùa các công nghệ thiêu đốt chất thải y tế 36

Bảng 9: Hệ số tiêu hao khơng khí 45

Bảng 10: Thành phần nhiên liệu dầu FO-R 46

Bảng 11: Lượ ng khơng khí lý thuyết để đốt 100 kg dầu FO-R khi α = 1 47

Bảng 12: Thành phần và lượng sản phẩm cháy khi đốt 100 kg dầu FO-R 48

Bảng 13: Thành phần hóa lý của rác y tế 49

Bảng 14: Lượ ng khơng khí lý thuyết để đốt 100Kg rác giả sử đốt hoàn toàn 52

Bảng 15: Thành phần và lượng sản phẩm cháy khi đốt 100 kg rác (=1,2) 53

Bảng 16: Các đặc tính của béc phun thấp áp và cao áp 61

Bảng 17: Thành phần và lưu lượng dòng vào buồng đốt thứ cấp 64

Bảng 18: Thành phần và lưu lượ ng của sản phẩm cháy khi đôt dầu ở buồng thứ cấp 70

Bảng 19: Thành phần và lưu lượ ng của khí thải ra khỏi lị đốt 72

Bảng 20: Thành phần, lưu lượ ng và nồng độ của khí thải ra khỏi lị đốt 82

Bảng 21: Nồng độ chất ơ nhiễm cần xử lý 82

Bảng 22: Tính tốn chi phí thiết k ế và xây dựng hệ thống 85

Bảng 23: Tính tốn chi phí ngun nhiên liệu sử dụng trong một ngày đêm (24h) 86

Bảng 24: Tổng hợ p chi phí xử lý chất thải lây nhiễm vớ i cơng suất 350 kg/ngày (24h)

86 DANH MỤC HÌNH Hình 1 Nhãn chất thải có nguy cơ chứ a SARS-CoV-2 20

Hình 2 Tổng quan bệnh viện Nhân dân 115 22

Hình 3 Phương pháp phân loại chất thải tại bệnh viện Nhân dân 115 25

Hình 4 Sơ đồ quá trình xử lý rác thải y tế 39

Hình 5 Sơ đồ vận hành lị đốt GG42 HOVAL 40

Hình 6 Sơ đồ hoạt động lò đứng 2 cấ p 41

Hình 7 Sơ đồ vận hành lị quay 2 cấ p 42

Hình 8 Sơ đồ cơng nghệ đề xuất 43

Hình 9 Sơ đồ cơng nghệ xử lý khí thải đề xuất 84

Hình 10 Quy trình vận hành lò đốt 88

Chương 1 : Mở Đầu

Tính cấp thiết của đề tài

Tốc độ đơ thị hố, cơng nghiệ p hố tại các thành phố và các khu đơ thị Việt Nam đã

và đang phát triển mạnh mẽ Song vớ i sự phát triển đó, nhiều loại chất th ải tăng lên về số lượng, đặc bi ệt trong tình hình dịch bệnh Covid-19 kéo dài, lượ ng rác phát sinh hằng ngày vô cùng đáng kể đặc biệt là rác thải y tế là m ột trong những loại rác thải có tình nguy hại cao,… Nếu khơng có phương pháp xử lý đúng đắn để giải quyết lượ ng chất thải này

vấn đề quản lý rác thải y t ế cần chú tr ọng đến chất lượ ng chất thải r ắn y t ế nguy hại phát sinh Lượ ng chất thải r ắn y tế nguy hại phát sinh chiếm t ỷ lệ r ất nhỏ (0,14%) so vớ i tổng lượ ng chất thải phát sinh trên địa bàn tồn quốc Tuy nhiên, nếu chúng ta khơng đượ c quản lý tốt sẽ gây ra ô nhi ễm môi trườ ng và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng.

Bệnh viện Nhân dân 115 là một trong các bệnh viện đa khoa lớ n nhất phía Nam, có

nhiều trang thiết bị hiện đại Theo dự báo chất lượ ng thải y t ế sẽ tăng nhanh trong thờ i

chơn lấ p l ại gây ra những hình thức ơ nhiễm khác như ô nhiễm nướ c, mùi hôi, ruồi nhặng, côn trùng, Đặc bi ệt với hướ ng phát triền đơ hị hóa như hiện nay và bệnh viện Nhân dân

115 có vị trí tại nội thành TP.HCM, cho nên việc chôn lấ p cần 1 diện tích lớ n khơng thuận tiện cho việc qui hoạch và thuận tiện cho quá trình vận chuyển rác thải của bệnh viện Hơn nữa, công nghệ chôn lấ p không thể áp dụng để xử lý triệt để các loại chất thải y tế, độc hại Vì vậy, áp dụng một số biện pháp xử lý rác khác song song vớ i chôn lấ p là một nhu

cầu r ất thiết thực Công nghệ đốt chất thải r ắn, một trong những công nghệ thay thế, ngày càng tr ở nên phổ biến và đượ c ứng dụng r ộng rãi đặc biệt vớ i loại hình chất thải r ắn y

và

độc h ại Công nghệ đốt ch ất th ải r ắn s ẽ ít tốn kém hơn nếu đi kèm vớ i bi ện pháp khai thác

tận dụng năng lượng phát sinh trong quá trình đốt Mục tiêu của đồ án

Thiết k ế lò đốt rác y tế nhằm gi ải quyết ô nhiễm môi trườ ng do chất thải r ắn y tế sinh ra của bệnh viện Nhân dân 115.

Nội dung của đồ án

Tổng quan về chất thải y tế.

Tổng quan về hiện tr ạng thu gom và xử lý rác thải y tế của bệnh viện 115 Tổng quan về phương pháp xử lý chất thải r ắn y tế.

Đề xuất quy trình cơng nghệ xử lý chung – sơ đồ cơng nghệ Tính tốn các cơng trình đơn vị.

Bản vẽ sơ đồ cơng nghệ và bản vẽ chi tiết Phạm vi nghiên cứ u

Địa chỉ: Bệnh viện đa khoa Nhân dân 115 Công suất chất thải r ắn 1.600 giườ ng Phương pháp nghiên cứ u

Tổng quan tài liệu nghiên cứu trong và ngồi nước có liên quan đế n Phương pháp xử lý chất thải r ắn y tế bằng phương pháp đốt

Phương pháp xử lý khí thải phát sinh Bản vẽ k ỹ thuật bằng AutoCAD

Ý nghĩa khoa học thự c tiễn, kinh tế – xã hội Ý nghĩa khoa học

Trên cơ sở thiết k ế lò đốt để xử lý chất thải r ắn y tế cho bệnh viện 115 tại TP.HCM,

lò đốt đượ c thiết k ế hai cấ p có thể xử lý triệt để chất thải r ắn y tế và khí gas sinh ra trong trình đốt nhằm hạn chế ô nhiễm môi trườ ng do chất thải r ắn gây ra.

Ý nghĩa kinh tế - xã hội

Cơng nghệ này có thể áp dụng để x ử lý chất thải r ắn y tế cho bệnh viện Nhân dân 115, góp phần thuận tiện cho cơng tác thu gom, xử lý rác thải cho riêng bệnh viện CHƯƠNG 2 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI R ẮN Y TẾ

Khái niệm chất thải rắn y tế Chất thải y tế

Tổ ch ức Y tế thế giới định nghĩa chất thải y tế (CTYT) là tất cả các loại chất thải

phát sinh trong các cơ sở y t ế, bao gồm cả các trung tâm nghiên cứu, phịng thí nghiệm, và các hoạt động y tế tại nhà.

Trong Quy chế quản lý của Bộ Y t ế Việt Nam, chất thải y t ế được định nghĩa là tất

cả vật chất ở thể r ắn, lỏng, khí đượ c thải ra từ các cơ sở y tế, bao gồm chất thải thông thườ ng và chất thải y tế nguy hại.

Chất thải rắn y tế

Chất thải r ắn y tế là chất thải ở thể r ắn phát sinh từ các hoạt động chẩn đoán, xét

nghiệm, khám chữa điều tr ị, các nghiên cứu liên quan, bao gồm chất thải thông thườ ng và

chất thải nguy hại.

Rác sinh hoạt y tế là chất thải khơng xế p vào chất thải nguy hại, khơng có khả năng gây độc, không cần lưu giữ, x ử 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 t ế ở dạng r ắn, khơng tính chất thải dạng lỏng và khí.Chất thải r ắn y tế sau khi phát sinh tại các nguồn đượ c phân loại, thu gom, sau đó đượ cvận chuyển nội bộ đến các nơi lưu giữ tại các cơ sở y t ế Tiế p theo, ch ất thải

Chất thải lây nhiễm:

Chất thải lây nhiễm là loại chất thải chứa các mầm bệnh (vi khuẩn, virus, kí sinh

trùng hoặc nấm) có khả năng gây bệnh cho con ngườ i Chất thải lây nhiễm đượ c phân thành

4 loại bao gồm:

Chất thải sắc nhọn (loại A): Là chất thải có thể chọc thủng hoặc gây ra các vết cắt, có

thể nhiễm khuẩn, bao gồm: bơm kim tiêm, đầ u sắc nhọn của dây truyền, lưỡ i dao mổ đinh mổ, cưa, các ố ng tiêm, mảnh thủy tinh vỡ và các vật sắc nhọn khác sử dụng trong các hoạt động y tế.

Chất thải lây nhiễm không sắc nhọn (loại B): Là chất thải thấm máu, thấm dịch sinh

học của cơ thể và các chất thải phát sinh từ buồng bệnh cách ly: Dây truyền máu, dịch cơ thể và chất bài tiết của ngườ i bệnh; bông, băng, gạc, dây truyền máu, ống dẫn lưu, ống hút dịch,…; găng tay cao su đã qua sử dụng.

Chất thải có nguy cơ lây nhiễ m cao (loại C): Là ch ất thải phát sinh trong các phòng xét nghiệm như bệnh phẩm và dụng cụ đựng, dính bệnh phẩm.

Chất thải có nguy cơ lây nhiễm cao phát sinh từ phịng xét nghiệm: Găng tay, lam kính, ống nghiệm; Môi trườ ng nuôi cấy và các dụng cụ lưu giữ các tác nhân lây nhiễm ở trong

phòng xét nghiệm; các đĩa nuôi cấ y bằng nhựa và các dụng cụ sử dụng để cấy

chuyển, phân lập,…; Bệnh phẩm th ừa sau khi sinh thiết/xét nghiệm/nuôi cấy; Túi đựng máu, hồng cầu, huyết tương;

Chất thải phát sinh từ buồng bệnh nhân truyền nhiễm đặc biệt nguy hiểm: Mọi chất thải phát sinh từ buồng bệnh cách li (bệnh nhân SARS, cúm A, H5 N1,…)

Chất thải giải phẫu (loại D): Bao gồm các mô, Các cơ quan, bộ phận cơ thể ngườ i; nhau thai, bào thai và xác độ ng vật thí nghiệm.

Chất thải hóa học nguy hại

Chất thải hóa học nguy hại bao gồm ch ất thải dượ c ph ẩm, chất hóa học nguy hại,chất gây độc tế bào và chất chứa kim loại nặng.

Chất thải dượ c phẩm bao gồm: Dượ c phẩm q hạn, kém phẩm chất khơng cịn khả năng sử d ụng; Dượ c phẩm bị đổ; Vỏ lọ, ống k ết nối chứa các dượ c ph ẩm nguy hại;

Dược phẩm bị nhi ễm khuẩn; Các loại huyết thanh, vắc xin sống giảm độc l ực c ần thải b ỏ; Ngồi

ra cịn bao gồm các trang thi ết b ị, d ụng cụ s ử d ụng trong việc x ử lý dượ c ph ẩm như: gang tay, mặt nạ,…

Chất thải chứa chất hóa học nguy hại sử dụng trong y tế như:

Formaldehyde và các hóa chất khử khuẩn khác đượ c s ử dụng để làm sạch và khử trùng thiết bị, bảo quản mẫu vật, khử trùng chất thải lỏng lây nhiễm,…

Các chất quang hóa học: hydroquinone, kali hydroxide, bạc, glutarldehyde; Các dung môi: Các h ợ p chất halogen: methylene chloride, chloroform, freons, trichloro ethylene và 1,1,1 -tricholoromethane; Các thuốc mê bốc hơi: halothane (Fluothane),

enflurane (Ethrane), isoflurane (Forane); Các hợ p chất khơng có halogen: xylene, acetone, isopropanol, toluen, ethyl acetate, benzene,… ;

Các dung môi: phenol, dầu mỡ , các dung mơi làm vệ sinh, cồn ethanol; methanol, axit;

Hố chất vơ cơ: chủ yếu là axit và kiềm: axit sulfuric, axit hydrochloric, axit nitric, axit cromic, hydroxit natri và amoniac Các chất oxy hóa: thuốc tím, kali dicromat (K 2Cr 2O7),

natri bisulfit (NaHSO3) và natri sulfite (Na2SO3).

Chất thải ch ứa ch ất gây độc tế bào: Thuốc gây độc t ế bào đượ c s ử d ụng trong quá trình điều tr ị ung thư và ghép tạng Chất th ải thuộc lo ại gây độc t ế bào gồm có vỏ các chai thuốc, lọ thuốc, các dụng cụ dính thuốc gây độ c tế bào, các lọ thuốc dư thừa sau sử dụng và các chất thải t ừ ngườ i bệnh được điều tr ị bằng hóa tr ị liệu Các chất gây độc t ế bào có thể tồn tại trong nướ c tiểu, phân và nôn từ các bệnh nhân đượ c xét nghiệm hoặc điều trị ít nhất 48h cho đến 1 tuần sau khi tiêm thuốc Các chất gây độc tế bào r ất nguy hiểm có thể gây đột biến gen, quái thai, và ung thư.

Chất thải chứa kim loại nặng: là những hóa chất nguy hiểm, có độ c tính cao ví dụ như thủy ngân (từ nhi ệt k ế, huyết áp k ế th ủy ngân bị vỡ , ch ất th ải t ừ ho ạt động nha khoa),

cadimi (Cd) (từ pin, ắc quy), chì (từ tấm gỗ bọc chì hoặc vật liệu tráng chì sử dụng trong ngăn tia xạ từ các khoa ch ẩn đốn hình ảnh, xạ tr ị) hay một số loại thuốc có thể chứa thạch tín (As).

Chất thải phóng xạ

Chất thải phóng xạ: Gồm các chất thải phóng xạ r ắn, lỏng và khí phát sinh từ các hoạt động liên quan đến bệnh nhân trong quá trình sử dụng hạt nhân, phóng xạ để chẩn đốn và điều tr ị như các chất bài tiết, nướ c r ửa tay; các đồ dùng cá nhân như cốc giấy, quần áo; các thiết bị thăm khám, điều tr ị như ống hút, kim tiêm, ống nghiệm,…

Bình chứ a áp suất

Bao gồm bình đựng oxy, CO2, bình ga, bình khí dung Đặc điểm chung của các bình chứa áp suất là tính trơ, khơng có khả năng gây nguy hiểm, nhưng dễ gây cháy, nổ khi thiêu đốt,…

Chất thải y tế thông thường

Chất thải y tế thông thườ ng phát sinh từ các khu hành chính vớ i các hoạt động lau dọn, vệ sinh hàng ngày của cơ sở y tế Chất thải y tế thông thườ ng gồm:

Chất thải sinh hoạt phát sinh từ các buồng bệnh (tr ừ các buồng bệnh cách li); Chất thải phát sinh từ các hoạt động chuyên môn y tế như các chai lọ thuỷ tinh, chai huyết thanh, các vật liệu nhựa, các loại bột bó trong gẫy xương kín Những chất thải này khơng dính máu, dịch sinh học và các chất hố học nguy hại Khả năng gây ơ nhiễm của các loại chất thải r ắn:

Các loại bông, băng, gạc, đồ vải chứa r ất nhiều vi trùng gây bệnh Qua trung gian của các lồi cơn trùng như ruồ i, muỗi các loại vi trùng này sẽ xâm nhậ p

nhiều nơi, qua đường thức ăn, nướ c uống có thể gây ra các d ịch bệnh trên phạm vi rộng Các loại bệnh phẩm ngoài các khả năng gây bệnh cho con ngườ i cịn dễ bị

thối r ửa, hơi thối làm ô nhiễm môi trườ ng không khí và làm mất mỹ quan xung quanh.

Các vật s ắc nh ọn như kim tiêm, ống chích nếu đưa thẳng ra bãi chơn lấ p s ẽ gây nguy hiểm cho công nhân thu dọn vệ sinh hoặc những ngườ i nhặt rác về các bệnh lây truyền qua đườ ng máu khi giẫm phải.

Vì vậy, để đảm bảo an tồn trong lúc vận chuyển ho ặc thu gom đem đi xử lý thích hợp Một s ố b ệnh viện chưa trang bị /lị đốt rác y tế đã kí hợp đồng xử lý rác y tế với Công ty Môi trường Đô thị và Công ty Mơi trường Đơ thị đã có những quy trình bắt buộc thực hiện đối vớ i loại rác thải nguy hại này.

Sự khác nhau giữa chất thải y tế và chất thải đô thị đượ c thể hiện ở Bảng 1: Bảng 9: S ự khác nhau giữ a các loại chấ t thải.

CT lây nhiễm (% trọng lượng)

Kim loại, thủ y tinh, chất vô cơ

Độ ẩm của chất thải r ắn là thông số liên quan đến giá tr ị nhiệt lượ ng, xem xét khi

lựa chọn, phương pháp xử lý, thiết k ế bãi chôn lấp và lò đốt Độ ẩm thay đổi theo thành phần và theo mùa trong năm Tùy từ ng loại ch ất thải có độ ẩm khác nhau 8,5 – 17%, chủ yếu là giấy, plastic chi ếm tỷ l ệ cao Độ ẩm tương đối thườ ng thích hợp với phương pháp xử lý bằng công nghệ thiêu đốt.

trọng 1.3.1.3 T

Xác định bằng tỷ số giữa tr ọng lượ ng của mẫu rác và th ể tích chiếm chỗ Tỷ trọng thay đổi theo thành ph ần, độ ẩm, độ nén chặt c ủa rác Tỷ tr ọng là thông số quan trọng phục vụ cho công tác thu gom, v ận chuyển và xử lý vì liên quan t ớ i khối lượng rác thu gom và thiết k ế qui mô lị đốt RYT có thành ph ần h ữu cơ cao nên tỷ trọng chất thải thấp

208 – 345kg/m3.

1.3.2 Tính chấ t hố 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 th ải, tham gia thu gom, v ận chuyển Rác thải có giá tr ị nhi ệt lượ ng cao nên xử lý bằng phương pháp thiêu đốt, rác có thành ph ần hữu cơ cao, dễ phân hủy phải thu gom trong ngày và ưu tiên xử lý bằng phương pháp sinh họ c.

1.3.2.1 tính chất hóa học

Thành phần hữu cơ: được xác định là phần vật chất có thể bay hơi sau khi nung ở 950oC Thành phần vơ cơ (tro): là phần tro cịn lại sau khi nung ở 950oC.

Thành phần phần trăm (%): phần trăm củ a các nguyên t ố C, H, O, N, S và tro Thành phần % được xác định để tính giá tr ị nhiệt lượ ng của rác.

nhi ệt lượ ng