CÁC PHƯƠNG PHÁP xử lý rác THẢI y tế

Chương1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN BỆNH VIỆN 1.1 Định nghĩa, phân loại chất thải rắn bệnh viện 1.1.1 Định nghĩa a Định nghĩa chất thải Chất thải chất sinh sinh hoạt, trình sản xuất hoạt động khác Chất thải tồn dạng rắn, lỏng hay khí b Định nghĩa chất thải y tế Chất thải y tế chất thải phát sinh sở y tế từ hoạt động khám chữa bệnh, chăm sóc, xét nghiệm, phòng bệnh, nghiên cứu, đào tạo Chất thải y tế tồn dạng rắn, lỏng hay khí c Định nghĩa chất thải nguy hại Chất thải nguy hại chất thải có chứa chất hợp chất có đặc tính gây nguy hại trực tiếp (dễ cháy, dễ nổ, làm ng độc, dễ ăn mòn, dễ lây nhiễm, đặc tính nguy hại khác) tương tác với chất gây nguy hại tới môi trường sức khỏe người d Định nghĩa chất thải y tế nguy hại Chất thải y tế nguy hại chất thải có thành phần như: máu, dịch thể, chất tiết, phận quan người, động vật; bơm, kim tiêm vật sắc nhọn khác; dược phẩm; hóa chất chất phóng xạ dung y tế Nếu chất thải không tiêu hủy gây nguy hại cho môi trường sức khỏe người 1.1.2 Phân loại chất thải y tế Hầu hết chất thải rắn từ trình khám chữa bệnh chất thải độc hại mang tính đặc thù riêng Các chất thải phải phân loại cẩc thận trước thải chung với loại rác thải sinh hoạt, không gây nguy hại tới cộng đồng, gây bệnh, hay làm lây lan dịch bệnh…Vì phân loai chất thải khâu quan trọng Nếu việc phân lọi chất thải tiến hành tốt từ đầu khâu quản lý xử lý sau đạt hiệu cao, hạn chế tối đa ô nhiễm môi trường xung quanh Hiện giới có nhiều cách phân loại chất thải y tế khác Có thể kể tới số cách sau: 1- Theo hệ thống phân loại tổ chức Y tế giới (WHO): • Chất thải thông thường: Đó chất thải không độc hại, chất tương tự chất thải sinh hoạt • Chất thải bệnh phẩm: Mô,cơ quan, phần tử bào thai người, xác động vật, máu, dịch thể… • Chất thải chứa phóng xạ: Là chất thải từ trình chiếu, chụp X quang, phân tích tạo hình quan cho thể, điều trị khu trú khối u… • Chất thải hóa học: Loại có tính chất độc hại, có tính ăn mòn, gây cháy hay nhiễm độc gen • Chất thải nhiễm khuẩn: Gồm chất thải chứa tác nhân gây bệnh, ví dụ vi sinh vật kiểm định, bệnh phẩm bệnh nhân bị cách ly máu nhiễm khuẩn… • Các vật sắc nhọn: Là vật kim tiêm, lưỡi dao… gây thương tích • Dược liệu: Là dược liệu dư thừa hay hạn sử dụng 2- Theo hệ thống phân loại Mỹ: • Chất thải cách ly: Có thể gọi chất thải truyền nhiễm mạnh bao gồm chất thải chất sinh học, phế liệu bị ô nhiễm máu, chất tiết, dịch rỉ, chất thải người bệnh bị cách li • Chất thải động vật, xác động vật, phần thể động vật kiểm nghiệm… • Các vật sắc nhọn thải bỏ: Kim tiêm, bơm tiêm, lưỡi dao, dụng cụ mổ… dùng chăm sóc bệnh nhân, điều trị nghiên cứu y học; đồ thủy tinh vỡ có tiếp xúc với tác nhân gây nhiễm trùng • Chất thải có chứa máu: máu lỏng, dụng cụ chứa máu, đồ thấm máu… • Những vật sắc nhọn không sử dụng: Kim tiêm, bơm tiêm, lưỡi dao…bị thải bỏ • Các chất thải gây độc tế bào • Các chất phóng xạ 3- Một cách khác, chất thải sở y tế phân thành loại: a Chất thải lâm sàng (gồm nhóm: A, B, C, D, E ) b Chất thải phóng xạ c Chất thải hóa học d Các bình chứa khí có áp suất e Chất thải sinh hoạt a.Chất thải lâm sàng Nhóm A: Là chất thải nhiễm khuẩn bao gồm vật liệu bị thấm máu, thấm dịch; chất tiết người bệnh băng, gạc, bông, găng tay, bột bó gãy xương, đồ vải, túi hậu môn nhân tạo, dây truyền máu, ống thông, dây túi đựng dịch dẫn lưu… Nhóm B: Là vật sắc nhọn bao gồm bơm tiêm, kim tiêm, lưỡi cán dao mổ đinh mổ, ống tiêm, mảnh thủy tinh vỡ vật liệu gây vết cắt chọc thủng, cho dù chúng bị nhiễm khuẩn không bị nhiễm khuẩn Nhóm C: Là chất thải có nguy lây nhiễm cao phát sinh từ phòng xét nghiệm bao gồm găng tay; lam kính; ống nghiệm; bệnh phẩm sau sinh khiết, xét nghiệm nuôi cấy; túi đựng máu Nhóm D: Là chất thải dược phẩm, bao gồm  Dược phẩm hạn  Dược phẩm bị nhiễm khuẩn  Dược phẩm bị đổ  Dược phẩm không nhu cầu sử dụng  Thuốc gây độc tế bào Nhóm E: Là mô quan người, động vật bao gồm tất mô thể (dù bị nhiễm khuẩn không nhiễm khuẩn); quan, chân tay, rau thai, bào thai, xác động vật thí nghiệm b.Chất thải phóng xạ  Chất thải phóng xạ rắn gồm:Các vật liệu sử dụng xét nghiệm, chuẩn đoán, điều trị ống tiêm, bơm tiêm, kính bảo hộ, giấy thấm, gạc sát khuẩn, ống nghiệm, chai lọ đựng chất phóng xạ…  Chất thải phóng xạ lỏng gồm: Dung dịch có chứa nhân phóng xạ, phát sinh trình chẩn đoán, điều trị nước tiểu người bệnh, chất tiết, nước xúc rửa dụng cụ có chứa phóng xạ…  Chất thải phóng xạ khí gồm: Các chất khí dùng lâm sàng khí 133 Xe ; khí thoát từ kho chứa chứa chất phóng xạ… c.Chất thải hóa học Chất thải hóa học gồm hai loại: c1.Chất thải hóa học không gây nguy hại đường, axít béo, số muối vô hữu c2.Chất thải hóa học nguy hại, bao gồm:  Fomal dehyde  Các hóa chất quang hóa học  Các dung môi  Oxit ethylene  Các hợp chất hóa học hỗn hợp d.Các bình chứa khí có áp suất Bao gồm bình đựng oxy, CO2, bình ga, bình khí dung bình đựng khí dùng lần Các bình dễ gây cháy, nổ thiêu đốt phải thu gom, xử lý riêng e.Chất thải sinh hoạt Chất thải không bị nhiễm yêú tố nguy hại, phát sinh từ buồng bệnh, phòng làm việc, hành lang, phận cung ứng, nhà kho, nhà ăn… Ngoài có rác từ khu vực ngoại cảnh 1.2 Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn bệnh viện Theo định nghĩa tổ chức y tế giới WHO: Chất thải bệnh viện tất chất thải từ bệnh viện (kể dạng lỏng rắn) mà khoảng 85% thực chất thải không độc, khoảng 10% chất thải nhiễm khuẩn khoảng 5% không nhiễm khuẩn chất thải độc hại Như thấError! Not a valid link.y chất thải bệnh viện gồm hai phần chính: • Phần không độc hại chiếm khoảng 85% tổng số chất thải bệnh viện, phần xử lý xử lý rác thải sinh hoạt • Phần độc hại chiếm khoảng 15% tổng số chất thải bệnh viện, phần cần thu gom xử lý riêng, tránh gây nguy hại tới cộng đồng Các phần chất thải phát sinh từ nhiều nguồn khác bệnh viện như: từ sinh hoạt cán công nhân viên bệnh nhân, từ hoạt động khám chữa bệnh Có thể biểu diễn nguồn phát sinh chất thải rắn bệnh viện sơ đồ sau: Sơ đồ 1.2: Nguồn phát sinh chất thải rắn y tế Buồng tiêm Phòng bệnh nhân không lây lan Phòng mổ Phòng bệnh nhân truyền nhiễm Khu bào chế dược Phòng xét nghiệm, chụp rửa phim Khu hành Phòng cấp cứu Đường thải chung Trong đó: Chất thải lâm sàng Chất thải phóng xạ Chất thải hóa học Các bình chứa khí có áp suất Chất thải sinh hoạt Ở tuyến bệnh viện khác (Bệnh viện TƯ, bệnh viện tỉnh, bệnh viện huyện), lượng chất thải khác nhau.Theo thống kê, lượng chất thải y tế giường bệnh dao động khoảng 0,73 – 0,97 Kg/gbệnh, lượng chất thải y tế nguy hại chiếm 0,11 – 0,16 Kg/gbệnh Bảng 1.2: Lượng chất thải y tế Việt Nam Tuyến bệnh viện Bệnh viện TƯ Bệnh viện tỉnh Bệnh viện huyện Chung Tổng lượng chất thải y tế Lượng chất thải y tế ( Kg/gbệnh ) 0,97 0,88 0,73 0,86 nguy hại ( Kg/gbệnh ) 0,16 0,14 0,11 0,14 Từ cách phân loại ta thấy chất thải rắn bệnh viện có thành phần đa dạng bao gồm rác sinh hoạt đặc biệt chất thải trình điều trị Đây nguồn gây ô nhiễm sinh học, hóa học, truyền bệnh đáng kể cho người gây ô nhiễm môi trường đất, nước, không khí gây tình trạng xú uế, góp phần làm tăng tỷ lệ nhiễm trùng cho cán công nhân viên, người nhà thăm nuôi, chăm sóc bệnh nhân, làm giảm hiệu điều trị, kéo dài ngày nằm viện ảnh hưởng tới sức khỏe dân cư sống xung quanh bệnh viện 1.3.Thành phần chất thải rắn bệnh viện 1.3.1 Thành phần chất thải rắn bệnh viện 1) Thành phần vật lý:  Đồ vải sợi: Gồm bông, gạc, băng, quần áo cũ, khăn lau…  Đồ thủy tinh: Chai lọ, ống tiêm, bơm thủy tinh, ống nghiệm…  Đồ giấy: Hộp đựng dụng cụ, giấy gói, giấy thải từ nhà vệ sinh…  Đồ nhựa: Hộp đựng, bơm tiêm, dây truyền máu, túi đựng hàng…  Đồ kim loại: Kim tiêm, dao mổ, hộp đựng…  Bệnh phẩm: Máu mủ dính băng gạc…  Rác rưởi, cây, đất đá… 2) Thành phần hóa học: Những chất vô cơ, kim loại, bột bó, chai thủy tinh, hóa chất, thuốc thử Đồ vải sợi, giấy, phần thể, đồ nhựa… Tổng quát, coi thành phần hóa học chất thải rắn bệnh viện gồm thành phần: C, H,O, N, P, S, Cl, phần tro 3) Thành phần sinh học: Máu, loại dịch tiết, động vật làm thí nghiệm, bệnh phẩm đặc biệt vi trùng gây bệnh 1.3.2 Thành phần rác thải y tế: Thành phần rác thải y tế Tỷ lệ phần trăm Có thành phần (%) chất nguy hại Các chất hữu 52,9 Có Chai nhựa PVC, PE, PP 10,1 Có Bông băng 8,8 Có Vỏ hộp kim loại 2,9 Không Chai lọ, xy lanh, ống thuốc thuỷ tinh 2,3 Có Kim tiêm, ống tiêm 0,9 Có Giấy loại, cactông 0,8 Không Các bệnh phẩm sau mổ 0,6 Đát, cát, sành, sứ, loại chất rắn khác 20,9 Tổng cộng Có 100 Không Nếu phân loại theo thành phần hoá học ta có bảng sau: Bảng 3: Thành phần hóa học chất thải y tế Chất Phần trăm (%) Chất Phần trăm (%) C 27,7700 P 0,0696 H 3,6225 Cl 0,0581 O 10,6430 Tro 14,6580 N 1,1368 Ẩm 42,0000 S 0,0580 Ta biểu diễn thành phần hóa học chất thải y tế dạng sơ đồ: am 0.5 Tro 0.4 Cl 0.3 P am 0.2 0.1 C H Tro O N S P Cl S N O H C 1.4 Tác động chất thải bệnh viện tới môi trường Chất thải bệnh viện chất thải rắn, nước thải, hay khí thải Chúng bị biến đổi trình vật lý, hóa học hay sinh học Thực tế cho thấy lượng chất thải bệnh viện so với tổng lượng chất thải rắn phát sinh từ họat động khác sinh hoạt hay sản xuất công nghiệp… không lớn, chúng lại chứa chất độc hại nguy hiểm (đặc biệt rác thải y tế nước thải từ khâu điều trị bệnh, phóng xạ) gây ô nhiễm môi trường đáng kể, ảnh hưởng đến sức khỏe người dân Các chất hữu có rác thải bị phân hủy tác dụng vi sinh vật hiếu khí yếm khí tùy theo điều kiện nơi thu gom, vận chuyển, chôn lấp sinh khí độc hại khác Trong điều kiện phân hủy yếm khí sinh CH4, NH3, H2S… Trong rác thải xảy trình lý, hóa học khác trình hòa tan, trình thủy phân…làm vi sinh vật phát triển mạnh, chúng bám vào hạt bụi phát tán không khí gây ô nhiễm không khí Nước thải từ bệnh viện không qua khâu xử lý, thải hệ thống cống rãnh chung nguồn ô nhiễm độc hại nguồn nước mặt nước ngầm khu vực xung quanh Vì vậy, chất lượng nước mặt nước ngầm nơi thường bị suy giảm Nếu chất thải bệnh viện không phân loại mà thải chung với rác thải sinh hoạt cách đem chôn lấp bãi rác không qui cách, nước rác ngấm xuống đất, làm thay đổi thành phần gây ô nhiễm đất nơi chôn lấp Ngoài nghiên cứu dịch tễ học giới chứng minh chất thải bệnh viện có ảnh hưởng lớn đến sức khỏe cán bộ, nhân viên y tế, đến cộng đồng dân cư chất thải bệnh viện không thu gom, xử lý hợp vệ sinh Các bệnh có nguy lây lan lớn qua rác thải bệnh viện bệnh tả, lỵ, thương hàn, viêm gan B,C… 10 QDC = GD qDC = x*9800 = 9800x (kcal/h) Trong qDC nhiệt trị dầu DO (xem mục 3.2.1) Ta có bảng giá trị dòng nhiệt vào: Ký hiệu QCT QD QKK QCTC QDC Tổng lượng nhiệt vào lò QV Lượng nhiệt (kcal/h) 2188,0315 13,2125x k.(20,5716+0,8412x)+1894,9015+77,4850x 89826,31 9800x 221192,933 + 9890,6975x + k.(20,5716+0,8412x) 3.3.2.Tính lượng nhiệt lò: Lượng nhiệt lò gồm: ♦ Lượng nhiệt tro: QTro ( kcal/h ) ♦ Lượng nhiệt khí: QKhí ( kcal/h ) ♦ Lượng nhiệt nước: Qhơi nước ( kcal/h ) ♦ Lượng nhiệt tổn thất qua tường: QTường ( kcal/h ) ♦ Lượng nhiệt tổn thất mở cửa: QMở cửa ( kcal/h ) Một số ý tính toán:  Theo kinh nghiệm, nhiệt tổn thất qua tường 5% tổng lượng nhiệt cháy dầu chất thải; nhiệt tổn thất mở cửa 10% nhiệt tổn thất qua tường  Nhiệt dung riêng tro tính theo công thức: C = 735,5 + 0,25( t + 32) (J/kg.độ) Nếu lấy t = 1100oC chuyển kcal/kg.độ nhiệt dung riêng tro là: C = 0,3 kcal/kg.độ  Nhiệt dung riêng khí 1100oC lấy theo bảng sau: 27 Bảng 3.3.2a: Nhiệt dung riêng khí 1100oC (kcal/kg.độ) H2O CO2 SO2 NO N2 O2 Cl2 HCl 0,6 0,45 0,22 0,3 0,3 0,27 0,31 0,22 *: đơn vị nhiệt dung riêng P2O5 bảng kcal/kmol.độ P2O5 365,9* -Lượng nhiệt chất: Qtro = GTro CTro t =(12,4593 + 0,00005x)* 0,3 * 1100 = 4111,569 + 0,0165x (kcal/h) QCO2 = GCO2 C CO2 t = (86,5498 + 3,135x ).0,45.1100 = 42842,151+1151,125x (kcal/h) QP2 O5 = N P2 O5 CP2 O5 t = 0,1356 * 365,9 * 1100 = 321,2192 142 (kcal/h) QSO2 = GSO2 C SO2 t = (0,0986 + 0,04x) * 0,22 *1100 = 23,8612 + 9,68x (kcal/h) QNO = GNO C NO t = (2,0706 + 0,0064xx ) * 0,3 * 1100 = 683,298 + 2,112x (kcal/h) QN = GN C N t = k.(267,4307 + 10,4362x) * 0,3 *1100 = k (88252,1383+3608,9539x) (kcal/h) Q0 = GO2 CO2 t = (k - 1)(79,7534 + 3,2614x) * 0,27 *1100 = k (23686,7598 + 968,6358x) – 23686,7598 – 968,6358x (kcal/h) QHCl = GHCl C HCl t = 0,0368 * 0,22 * 1100 = 8,9056 (kcal/h) Suy ra: QKhí = 20192,6752 + 194,2812x + k (111938,8981 + 4577,5897x ) (kcal/h) Qhơinước = Gnước.Cnước.t = [63,4028 + 1,08x + k (3,4286 + 0,1402x)].0,6.1100 = 41845,848 + 712,8x + k (2262,876 + 92,532x) (kcal/h) (các giá trị GTro, GNO …đã tính mục 3.2.2) -Ta có: Tổng lượng nhiệt chất thải cháy dầu cháy là: QCTC =218149 kcal/h QDC = 9800x kcal/h Suy lượng nhiệt tổn thất qua tường là: 28 QTường = 0,05(218149 + 9800x) = 10907,45 + 490x (kcal/h) Lượng nhiệt tổn thất mở cửa lò là: QMở cửa = 0,1.QTường = 1090,745 + 49x (kcal/h) Vậy tổng lượng nhiệt lò là: QR = Qtro + QKhí + Qhơinước + QTường + QMở cửa = (4111,569 + 0,0165x) + [20192,6752 + 194,2812x + k (111938,8981 + 4577,5897x )] + [41845,848 + 712,8x + k (2262,876 + 92,532x)] + (10907,45 + 490x) + (1090,745 + 49x) = 78148,2872 + 1446,0977x + k (114201,7741 + 4670,1217x) (kcal/h) Ta có bảng giá trị cân nhiệt lượng : Bảng 3.3.2b:Kết cân nhiệt lượng Ký Lượng nhiệt (kcal/h) hiệu QCT 2188,0315 QD hiệu Qtro 13,2125x QKhí QKK k.(20,5716+0,8412x) C QCT QDC QV Ký Qhơinước + 1894,9015+77,4850x 89826,31 QTường 9800x QMở cửa 221192,933 + 9890,6975x QR Lượng nhiệt (kcal/h) 4111,569 + 0,0165x 20192,6752 + 194,2812x + k(111938,8981+4577,5897x ) 41845,848 + 712,8x + k.(2262,876 + 92,532x) 10907,45 + 490x 1090,745 + 49x 78148,2872 + 1446,0977x + + k.(20,5716+0,8412x) k.(114201,7741+4670,1217x) Theo định luật bảo toàn lượng tổng lượng nhiệt vào lò tổng lượng nhiệt lò: G V = GR Giải phương trình ta hệ thức: x = 143044,65 − k *114181,2025 (kg/h) k * 4669,2805 − 8444,6 Với k giá trị ta chọn Tuy nhiên để đảm bảo x > k phải thỏa mãn điều kiện: 1,25< k x = 8,81 ≈ 8,8 kg/h Vậy lượng dầu cần cung cấp để đốt 85kg chất thải là: 8,8 kg Vậy tổng lượng nhiệt khỏi lò là: QR = 308372 kcal/h Lượng nhiệt khỏi lò chia cho hai buồng đốt (sơ cấp thứ cấp) Vì buồng đốt sơ cấp cần phải chuyển chất thải rắn ẩm thành khí nên cần nhiều nhiệt so với buồng thứ cấp i Buồng đốt sơ cấp cần khoảng 80% lượng nhiệt ii Buồng đốt thứ cấp cần khoảng 20% lượng nhiệt Vậy lượng nhiệt cần buồng đốt sơ cấp là: 0,8QR = 246698 kcal/h lượng nhiệt buồng đốt thứ cấp là: 0,2QR =61674 kcal/h 3.4.Lượng vật chất lò giây Với x = 8.81 kg/h khối lượng chất khí khỏi lò là: Bảng 3.4: lượng chất khí khỏi lò 30 Chất Khối lượng Số mol (Kg/h) (Kmol/h) CO2 114,1692 2,5948 N2 503,123 17,9687 P2O5 0,1356 SO2 0,451 0,00095 0,007 O2 Hơi 43,3945 79,4469 1,3561 4,4137 nước Tro 12,460 - NO 2,1270 0,0709 HCl 0,0368 Chất Khối lượng (Kg/h) Số mol (Kmol/h) 0,0010 Chất thải bệnh viện đốt tạo tro bụi Trong trình cháy bụi bị theo khói lò, ta giả thiết lương bụi khói chiếm 30% lượng tro Khối lượng bụi là: 12,460* 0,3 = 3,738 kg/h Lượng tro xỉ lại là: 8,722 kg/h Từ bảng 3.3.2.d ta có tổng số mol khí sinh là: N = 26,4132 kmol/h suy lưu lượng khí là:7,737.10-3 kmol/s, tương ứng với thể tích khí là: P.V = n.R.T => V = n.R.T với n – số Kmol khí P R – Hằng số khí T - Nhiệt độ (oK) P – Áp suất (atm) V – Thể tích khí sinh 1giây (m3) => V = 7,737.10 −3.0,082.(1100 + 273) = 0,871 m3 Lượng bụi bị khí kéo theo giây là: 1,038.10-3 kg/s 3.5.Tính thể tích buồng đốt 3.5.1 Tính thể tích buồng đốt (buồng sơ cấp) Thể tích buồng đốt sơ cấp tính theo công thức: 31 V = Q q Trong đó: V - Thể tích buồng đốt sơ cấp (m3) Q – Nhiệt lượng sinh (kcal/h) q - Mật độ nhiệt thể tích buồng đốt (kcal/m3.h) Ngoài phải cộng thêm thể tích mà chất thải rắn chiếm chỗ phải tính tới hệ số ảnh hưởng công suất hệ số ảnh hưởng thời gian -Chọn q theo bảng sau: Bảng 3.5.1: Mật độ thể tích q (kcal/m3.h) Dạng nhiên Buồng đốt lò nung 10 kcal/m3.h 103W/m3 Buồng đốt lò sấy 10 kcal/m3.h 103W/m3 liệu Than củi 300 – 400 348 – 465 200 –250 Than đá 230 - 450 290 - 523 250 - 300 Dầu 250 - 500 290 - 581 200 - 300 Khí đốt 200 - 350 230 - 407 200 - 250 Chọn mật độ thể tích buồng đốt 300.10 kcal/m3.h 232- 290 290 - 348 232 - 348 232 - 290 Trọng lượng riêng chất thải rắn nguy hại có giá trị trung bình từ 125 – 350 kg/m 3, nên ta chọn ρ =130 kg/m3 Lượng chất thải cần xử lý 85 kg nên thể tích lớn mà chất thải chiếm chỗ là: 85/130 = 0,654 (m3) -Do thành phần dễ cháy khó cháy phân bố không đồng rác thải nên thời gian để đốt cháy hết chất thải khác đó, ta phải tính tới hệ số ảnh hưởng công suất hệ số ảnh hưởng thời gian  Do ảnh hưởng nhựa, nilon thành phần chất thải, không đồng trị số calo độ ẩm chất thải nên hệ số ảnh hưởng công suât 0,8 – 0,9 Chọn hệ số 0,8  Hệ số ảnh hưởng thời gian 0,9 – 0,95 chọn hệ số 0,9 Như thể tích buồng đốt sơ cấp là: 308372 + 0,654 Vsc = 200 *103 * 0,8 * 0,9 = 2,14 (m3) 32 3.5.2 Tính thể tích buồng đốt thứ cấp Thể tích buồng đốt thứ cấp tính theo `công thức: Vtc = θ.qra (m3) Trong đó: θ - Thời gian lưu khí (s) qra – lưu lượng dòng khí (m3/s) Chọn thời gian lưu khí buồng đốt thứ cấp 1,0s Lưu lượng dòng khí là: 0.871m3/s (xem mục 3.4) Suy thể tích buồng đốt thứ cấp là: Vtc = 1,0 * 0.871= 0,871 (m3) Nếu tính tới hệ số ảnh hưởng công suất thời gian thể tích buồng 0,871 đốt thứ cấp là: Vtc = 0,85 * 0,93 = 1,10 (m3) 3.6.Thiết kế buồng đốt • Tính diện tích đáy buồng đốt sơ cấp: Mặt đáy buồng đốt sơ cấp thiết kế hình vuông hình chữ nhật, bao gồm phần lớn diện tích bề mặt ghi Chất thải đưa vào buồng đốt đốt cháy mặt ghi buồng đốt sơ cấp Sau chu kỳ cháy, tro, xỉ gạt tay thải Theo tính toán thể tích buồng đốt sơ cấp 2,14 m 3, thể tích buồng đốt thứ cấp 1,1 m3 Nếu lượng chất thải nạp vào mẻ 85 kg, (trong nạp hai lần, lần 42,5 kg), khối lượng riêng chất thải 130kg/m thể tích chất thải chiếm chỗ 0.654 m3 Chọn đáy lò hình vuông , cạnh dài 1,5m chiều cao lò vào khoảng 1,0 m Suy thể tích lò sơ cấp lúc 2,25 m diện tích đáy lò 2,25m3/1m = 2,25m2 33 Nếu diện tích mặt ghi lấy 65% diện tích đáy lò diện tích mặt ghi 1,46 ≈ 1,5m2 Thể tích chiếm chỗ 42,5 kg chất thải 42,5/130 =0,33 m Do chiều cao lớp chất thải mặt ghi 0,22m Cửa nạp liệu: Chọn cửa nạp liệu hình vuông, cạnh 0,25m Cạnh cửa cách mặt ghi 0,4m • Đường phun không khí trực tiếp cách mặt ghi phía 0,4m; đường phun không khí qua ghi cách mặt ghi phía 0,1m • Tường lò trần: Bên tường gạch chịu lửa samốt, sau lớp thủy tinh, gạch xây dựng Tính chiều dày tường: Một số đặc tính vật liệu: Bảng 3.6.a: Đặc tính gạch chịu lửa Khối lượng Hệ số dẫn Nhiệt dung Khoảng nhiệt độ Độ bền nén riêng nhiệt riêng chịu lửa (oC) (kg/cm2) (kg/m3) ρ =1900 (W/m.độ) λ = 1,005 (kcal/kg.độ) CP = 0,21 1670 - 1770 150 - 300 Bảng 3.6.b: Đặc tính thủy tinh, gạch xây dựng, thép Đại lượng đo Khối lượng riêng Hệ số dẫn nhiệt Nhiệt dung riêng Vật liệu (kg/m3) (W/m.độ) Bông thủy tinh ρ = 200 λ = 0,0372 Gạch xây dựng ρ =1700 λ = 0,2325 Thép CT3 ρ =7850 λ = 30 Để tính chiều dày tường phải sử dụng công thức truyền (kcal/kg.độ) CP = 0,2 CP = 0,22 CP = 0,119 nhiệt qua tường phẳng nhiều lớp Theo tài liệu tham khảo hệ số cấp nhiệt lò α = 12 – 15 (W/m2.độ).Ở ta chọn α = 15 (W/m2.độ), với giả thiết lượng nhiệt tổn thất lớn nhất, nhiệt độ không khí 25oC, nhiệt độ bề mặt lò 50oC 34 δ1 δ2 δ3 λ1 λ2 λ3 1100oC tt1 tt2 tt3 Gạch chịu lửa Chọn: chiều dày lớp gạch chịu lửa: Bông tt4 Gạch thủy tinh xây dựng 25oC δ1 = 0,1 m chiều dày lớp gạch xây dựng: δ3 = 0,2 m chiều dày lớp thuỷ tinh là: δ2 = 0,2m Tóm lại ta thiết kế lò đốt với kết cấu sau: Công suất Cấu tạo 85kg/h Gồm hai buồng, buồng sơ cấp đốt trực tiếp rác thải nhiệt độ 600oC,buồng thứ cấp đốt khí sinh từ buồng sơ cấp 11000C.Thời gian lưu khói Nhiênliệu đốt Hệ thống cấp gió Vật liệu xây lò 1,0 giây Dầu Diezel (DO) Cấp trực tiếp cho buồng sơ cấp Bên gạch chịu lửa samot loại A, sau đến lớp thủy tinh, lớp gạch xây dựng, bên lớp vỏ Chế độ vận hành Thuyết minh trình vận hành: inox Bằng tay, 30 phút nạp liệu lần 35 Rác thải từ hay nhiều bệnh viện thu gom tập trung vận chuyển tới lò đốt Khi bắt đầu vận hành, lò nung nóng đến nhiệt độ 600 oC Sau rác đưa vào buồng đốt sơ cấp qua cửa nạp liệu công nhân vận hành đẩy vào ghi lò Lượng không khí cung cấp cho lò điều chỉnh thông qua van điều chỉnh lưu lượng không khí Khói sinh buồng đốt sơ cấp dẫn sang buồng đốt thứ cấp cháy nhiệt độ 1100 oC Khí thải từ lò đốt hạ nhiệt độ vào hệ thống xử lý khí Khí sau xử lý qua ống khói thải vào môi trường Kết luận Như bệnh viện nguồn thải chất thải vào môi trường, chất thải từ bệnh viện có phần lớn chất thải nguy hại, chứa nhiều vi khuẩn gây bệnh, có nguy gây dịch bệnh cho cộng đồng Để xử lý chất thải nguy hại từ bệnh viện phương pháp thường dùng phương pháp đốt lò đốt Trong đồ án này, em tính toán kích thước cho lò đốt chất thải bệnh viện với công suất 250 kg/ngày, với số liệu thành phần chất thải lấy từ tài liệu tham khảo (công nhận số liệu sẵn có) Lò đốt tính có kích thước sau: Thể tích lò sơ cấp 2,25 m 3, thể tích lò thứ cấp 1,1 m Lò làm việc liên tục giờ, cấp liệu sau nửa Lượng dầu tiêu hao cho chất thải 103,6 kg Sau hoàn thành đồ án em hiểu sâu thêm tính cấp thiết việc xử lý chất thải, đặc biệt chất thải bệnh viện có chứa chất nguy hại đồng thời em hiểu cách tính toán thiết kế thiết bị xử lý chất thải Tuy nhiên trình độ hạn chế nên không tránh khỏi sai sót, em mong cô bảo thêm Sinh viên: Phạm Minh Công 36 Mục lục Lời nói đầu Chương1: Tổng quan chất thải rắn bệnh viện 1.1.Định nghĩa, phân loại chất thải rắn bệnh viện………………… …………1 1.1.1.Định nghĩa…………………………………………… …………… 1.1.2.Phân loại chất thải y tế……………………………………………… 1.2.Nguồn gốc phát sinh chất thải rắn bệnh viện………………………… … 1.3.Thành phần chất thải rắn bệnh viện…………………………………… …7 1.3.1 Thành phần chất thải rắn bệnh viện…………………………… ……7 1.3.2.Thành phần rác thải y tế……………………………………… …… 1.4.Tác động chất thải bệnh viện tới môi trường………………… ………9 Chương Các phương pháp xử lý rác thải y tế 2.1 Tổng quan phương pháp xử lý rác…………………………….… 11 2.1.1.Phương pháp chôn lấp………………………………… ………… 11 2.1.2.Phương pháp sinh học……………………………………………….12 2.1.3.Phương pháp đốt…………………………………………………… 12 2.2.Lựa chọn phương pháp xử lý rác thải bệnh viện nguy hại……………… 13 37 Chương Tính toán lò đốt chất thải y tế 3.1.Các yêu cầu chung………………………………………………………15 3.1.1.Tiêu chuẩn thiết kế lò đốt……………………………… ………….15 3.1.2.Chọn lò đốt………………………………………………………… 16 a Chọn vật liệu……………………………………………………………16 b Chọn ghi lò………………………………………………………… …16 c Chọn phương thức nạp liệu………………………………………… …16 d Chọn mỏ phun…………………………………………………… ……16 e Chọn thể tích buồng đốt…………………………………………… …16 3.2.Tính cân vật liệu……………………………………………….… 17 3.2.1 Lượng vật chất vào lò……………………………………….………18 3.2.2 Lượng vật chất lò…………………………………………………22 3.3.Tính cân nhiệt lượng………………………………………………24 3.3.1.Tính lượng nhiệt vào lò………………………………………… …25 3.3.2.Tính lượng nhiệt lò……………………………………………… 27 3.4.Lượng vật chất lò giây……………………………………… 31 3.5.Tính thể tích buồng đốt………………………………………………….32 3.5.1 Tính thể tích buồng đốt chính(buồng sơ cấp)……………………….32 3.5.2 Tính thể tích buồng đốt thứ cấp…………………………………… 33 3.6 Thiết kế buồng đốt…………………….……………………… …… 33 38 Lời nói đầu Đất nước ngày thay đổi phát triển Sự phát triển góp phần củng cố an ninh, trị; đem lại thay đổi to lớn kinh tế xã hội nâng cao đời sống người dân Bên cạnh lợi ích trên, phát triển kinh tế xã hội không quan tâm đến vấn đề môi trường ngày gây ảnh hưởng tiêu cực ô nhiễm môi trường, suy giảm chất lượng đất nước…Ở đô thị, tập trung đông dân cư, vấn đề môi trường chủ yếu ô nhiễm không khí giao thông, ô nhiễm nước mặt tồn đọng rác thải sinh hoạt rác thải công nghiệp Trong năm gần đây, đô thị phát triển nhanh chóng, đời sống người dân nâng cao, nhu cầu chăm sóc sức khỏe người dân tăng lên Cùng với phát triển mạng lưới y tế bệnh viện Các bệnh viện ngày ứng dụng tiến khoa học kỹ thuật vào việc chăm sóc chữa trị cho bệnh nhân, nâng cao hiệu điều trị Tuy nhiên, với trình sản xuất, hoạt động khám chữa bệnh bệnh viện thải lượng lớn chất thải (đặc biệt chất thải sinh học độc hại) góp phần ảnh hưởng không nhỏ tới môi trường sức khỏe cộng đồng Bệnh viện nơi tập trung nhiều bệnh nhân, nơi hội tụ nhiều loại bệnh, kể bệnh truyền nhiễm, bệnh dịch…Chất thải sinh từ bệnh viện chủ yếu dạng lỏng hay rắn Tuy khối lượng không lớn chúng chứa nhiều chất bẩn hữu dễ phân hủy, vi sinh vật gây bệnh có nhiều loại vi khuẩn, vi rút gây bệnh truyền nhiễm nguy hiểm, hóa chất độc hại Vì cần có quản 39 lý xử lý tốt chất thải bệnh viện, tránh nguy lây lan dịch bệnh gây tác động xấu tới cộng đồng Để thực mục tiêu cần phải hiểu rõ chất chất thải bệnh viện từ đưa phương pháp thích hợp để quản lý xử lý chất thải TÀI LIỆU THAM KHẢO Nguyễn Đức Khiển Quản lý chất thải nguy hại.NXB KHKT.Hà Nội.2002 Đỗ Văn Đạt Đồ án thạc sỹ chuyên ngành Công nghệ môi trường: Đánh giá trạng môi trường thiết kế hệ thống xử lý chất thải rắn bệnh viện Hà Nội, 1997 Lê Thị Khánh An Đồ án thạc sỹ chuyên ngành Công nghệ môi trường: Đánh giá trạng môi trường tình trạng quản lý chất thải bệnh viện Hà Nội, đề xuất phương án xử lý nước thải Hoàng Kim Cơ Tính toán kỹ thuật nhiệt lò công nghiệp NXB KHKT Hà Nội,1986 40 41