Công nghệ xử lý rác thải y tế bằng phương pháp thiêu đốt

MỤC LỤC

LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ THIÊU ĐỐT CHẤT THẢI Y TẾ

CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI Y TẾ

    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 nilon màu vàng rồi vận chuyển tiêu hủy. * Khử trùng bằng hóa chất: clor, hypoclorite…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. * Khử trùng bằng nhiệt ở áp suất cao: là phương pháp đắt tiền, đòi hỏi chế độ vận hành, bảo dưỡng cao; xử lý kim tiêm sau khi nghiền nhỏ, làm biến dạng.

    Chất thải được chôn lấp tại bãi rác hợp vệ sinh, đảm bảo phù hợp với một số chất thải rắn y tế và sau khử trùng hoặc đốt, chất lây nhiễm được trơ hoá và đem chôn. * 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. 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 chày hoàn toàn: lượng O2 cung cấp, nhiệt độ cháy 900 – 1200oC, thời gian đốt và mức xáo trôn.

    CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC Y TẾ

    • Quá trình quản lý rác y tế trước khi xử lý

      * Qua các phân tích trên, phương pháp thiêu đốt RYT là thích hợp, phù hợp điều kiện nhiều vùng ở nước ta, có nhiều uu 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. Quy định màu sơn của các thùng chứa rác khác nhau để phân biệt( thùng màu xanh chứa rác sinh hoạt, màu vàng chứa các loại rác y tế như bông băng, gạc, ống tiêm, bệnh phẩm…màu đen chứa chất thải phóng xạ, thuốc gây độc tế bào…). Các loại bệnh phẩm phải được chuyển ngay đến nơi tập trung rác bằng các dụng cụ và phương tiện chuyên dùng để chuẩn bị cho việc thiêu đốt, không được để bệnh phẩm tồn đọng lâu trong các phòng, khoa của bệnh viện.

      * Lò đốt thủ công đơn giản: giảm đáng kể trọng lượng và thể tích chất thải, chi phí đầu tư và vận hành rất thấp, không tiêu hủy được nhiều hóa chất, dược chất, thải khói đen, bụi tro và khí độc ra môi trường. * Lò đốt 1 buồng: hiệu quả khử khuẩn cao, giảm đáng kể trọng lượng và thể tích chất thải, cặn tro có thể chôn lấp, chi phí đầu tư, vận hành thấp, không cần nhân viên vận hành trình độ cao. * Nguyên lý vận hành: lò sử dụng nhiệt để thiêu hủy rác qua 2 buồng đốt, buồng sơ cấp (giai đoạn I) rác được đốt ở 700 oC, buồng thứ cấp gia tăng nhiệt đến 1000 oC, đảm bảo đốt cháy hoàn toàn khí từ buồng sơ cấp.

      Bảng 1.3: Đặc điểm một số lò đốt.
      Bảng 1.3: Đặc điểm một số lò đốt.

      TÍNH TOÁN THIẾT KẾ Lề ĐỐT RÁC Y TẾ

      • TÍNH TOÁN SỰ CHÁY DẦU DO
        • TÍNH TOÁN SỰ CHÁY CỦA RÁC
          • XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ THỰC TẾ VÀ TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT CỦA Lề
            • TÍNH TOÁN BUỒNG ĐỐT THỨ CẤP

              Theo kinh nghiệm thực tế đối với trường hợp đốt rác thải y tế thì nên chọn hệ cố tiêu hao khoâng khí αR = 1,2. Theo các phản ứng, tính được lượng không khí cần để đốt 100 kg rác trong bảng 4.4. Theo phụ lục II Tính Toán Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp T1 và bảng 4.3( thành phần sản phẩm cháy của dầu DO).

              Do thành phần của rác y tế khá phức tạp nên nhiệt lượng cung cấp để cháy rác được xác định bằng thực nghiệm và chấp nhận rác cháy ở 800oC. Nhiệt lượng mất phụ thuộc vào thể tích, vật liệu xây lò…Thường chiếm 10% nhiên liệu tiêu hao lò. Lượng nhiên liệu tiêu hao xác định dựa vào cân bằng nhiệt thu và nhiệt chi: Qthu = Qchi.

              Nhiên liệu lỏng dùng trong lò đốt rác là dầu DO, để đốt cháy hoàn toàn nhiên liệu cần biến dầu thành các hạt nhỏ gọi là bụi dầu. Chất biến dầu thành bụi thường là không khí được cấp từ quạt ly tâm cao áp. Chất biến bụi có áp cao tác động đến dầu, phá vỡ độ bền vững của dầu và biến dầu thành các hạt nhỏ li ti.

              Quá trình trao đổi nhiệt tốt thì hỗn hợp được sấy nóng nhanh, dầu bốc hơi tốt và quá trình cháy xảy ra nhanh. Hạt dầu càng nhỏ, thời gian sấy ngắn, bốc hơi càng nhanh thì sự cháy xảy ra càng nhanh. Dong khí vào buồng thứ cấp bao gồm sản phẩm đốt dầu và sản phẩm cháy khi đốt rác ở buoàng sô caáp.

              Xác định thành phần và lưu lượng dòng vào buồng đốt thứ cấp theo bảng 4.3 và 4.5 Thành. Theo bảng 4.3, xác định thành phần và lưu lượng của sản phẩm cháy khi đốt dầu DO ở buồng thứ cấp.

              Bảng 4.1: Thành phần nhiên liệu dầu DO theo lượng mol.
              Bảng 4.1: Thành phần nhiên liệu dầu DO theo lượng mol.

              THỂ XÂY Lề VÀ TÍNH TOÁN KHUNG Lề

              THỂ XÂY Lề

                Gạch và bông thuỷ tinh được xây ép vào thép tấm dày 5 mm bao bọc. Đáy lò được xây trực tiếp trên móng lò.Đáy lò được xây phẳng, mạch nhiệt 5mm/m chiều dài. Cửa tiếp liệu làm bằng thép tấm (CT3) dày 5mm, cùng loại với thép làm vỏ lò.

                Bên trong tấm thép là lớp cách nhiệt bằng bông thủy tinh dày 50 mm và lớp gạch cách nhiệt Samốt A dày 150 mm xây épvào thép tấm. Bên ngoài cửa là các thanh giằng bằng thép hình 10x10 mm hàn dính vào thép tấm.

                KHUNG Lề

                  Khung lò và vỏ lò gíup thể xây ổn định trong quá trình làm việc, phía ngoài thể xây được bao bọc bởi lớp thép tấm 5 mm. Bên ngoài lớp thép là hệ thống khung làm bằng thép góc 50x50x5 kiềng chặt ở các cạnh lò. Do f = 0 nên thực tế lực ngang P không tồn tại, chỉ có lực nén H tác dụng phần tường lò bên dưới.

                  KIEÅM TRA TOÅN THAÁT NHIEÄT

                  • Buồng đốt sơ cấp
                    • Buồng đốt thứ cấp

                      Diện tích ngoài của tường và đáy lò ( không tính tường phía trước và phía sau ) ). Diện tích ngoài của tường và đáy lò ( không tính tường phía trước và phía sau ) ).

                      XỬ Lí KHểI THẢI Lề ĐỐT RÁC Y TẾ

                      XÁC ĐỊNH THÀNH PHẦN, LƯU LƯỢNG VÀ NỒNG ĐỘ CÁC CHẤT TRONG KHểI THẢI. CHỌN PHƯƠNG PHÁP XỬ Lí

                        Phụ thuộc thành phần chất thải đem đốt và thường không có vấn đề khi đốt chất thải bệnh viện. Bình thường khi đốt chất thải bệnh viện, hàm lượng kim loại nặng thường rất thấp, dưới giới hạn tiêu chuẩn, không cần thiết bị xử lý. Hiệu quả đốt dioxin phụ thuộc các thông số: thời gian lưu cháy, lượng oxi.

                        Sử dụng hóa chất ở dạng bột (phổ biến là dùng vôi bột) để trung hoà các chất ô nhiễm và túi lọc (lọc sợi hay lọc tĩnh điện) để loại bỏ các muối và bụi. Sau đó, phun bột vôi trực tiếp vào dòng khí thải, vôi phần ứng với các khí tạo muối trơ. Các muối cùng với tro và bụi được giữ lại ở bộ lọc, sau đó xử lý bằng chôn lấp.

                        Tuy nhiên, phương pháp này ít sử dụng do chi phí cho hoá chất khá lớn, chi phí cho thiết bị giải nhiệt và các thiết bị phụ. Khí thải sau khi ra khỏi buồng đốt đi vào vùng bão hoà và tháp lọc, dung dịch lỏng được phun trực tiếp vào dòng khí đề loại bỏ các chất ô nhiễm như : SO2, HCl, …và các kim loại nặng. Đồng thời khí thải được làm mát tới nhiệt độ 70oC, sau đó được hút bằng quạt gió dẫn tới ống khói.

                        Hiệu quả xử lý của phương pháp ướt khá cao, trị số ô nhiễm vào môi trường rất thấp, đạt tiêu chuẩn. Tuy nhiên phương phàp này khá phức tạp, chi phí đầu tư và vận hành cao. Dung dịch hoá chất sau khi xử lý là nguồn ô nhiễm ở dạng lỏng, cần phải thu gom vào hệ thống xử lý nước thải.

                        Từ các phân tích trên, phương pháp xử lý ướt, cụ thể là phương pháp hấp thụ với dung dịch Ca(OH)2 0,5M có thể đồng thời xử lý HCl, SO2 và bụi.

                        TÍNH TOÁN THIẾT BỊ XỬ LÝ KHÍ

                        • Nồng độ SO 2 , HCl trong pha khí ra khỏi tháp
                          • Tính trở lực tháp
                            • Tính toán cơ khí thiết bị

                              Có hai phương pháp xử lý chủ yếu: xử lý ướt và xử lý khô. Phương pháp xử lý khô đơn giản, kinh tế và hiệu quả xử lý khá cao. Lưới chặn lỏng gồm 2 lưới, giữa 2 lưới là lớp khâu sứ để giữ hạt lỏng không bị lôi cuốn theo dòng khí.

                              Để tránh hiện tượng dòng khí đẩy giọt lỏng lên trên, ngăn cản sự tiếp xúc giữa hai pha, vận tốc khí thải trong tháp bằng 50 – 75% vận tốc giọt lỏng. Khoảng cách từ vòi phun đến khu vực làm việc là khoảng cách từ vòi đến nơi giọt lỏng bắt đầu phân bố đều. Lấy theo trở lực của tháp khi không có lưới phân phối khí và lưới chặn lỏng.

                              Tháp làm việc trong môi trường thiết bị ăn mòn, nhiệt độ làm việc t = 850C, chọn thép khoõng rổ SUS316.

                              • Tính bơm dẫn lỏng vào tháp
                                • Tính quạt hút khí ra khỏi tháp
                                  • Tính quạt cấp gió cho lò đốt
                                    • Tính quạt cấp gió cho béc đốt nhiên liệu

                                      TÍNH ỐNG KHểI

                                      Lò đốt rác có công suất nhỏ nên dùng ống khói bằng kim loại vì dễ chế tạo, dễ lắp đặt. Do xử dụng quạt hút ở cuối hệ thống xử lý khí thải truớc khi qua ống khói nên chiều cao ống khói được chọn theo các điều kiện thích hợp như:nhiệt độ khói thải, nhiệt độ môi trường, độ che chắn của môi trường xung quanh.