2.9.1. Công nghệ đốt gián đoạn
Hệ thống lò đốt gián đoạn thường có công suất 15- 100 tấn/ngày. Kiểu lò đốt gián đoạn tiêu biểu là lò đốt 2 buồng (2 giai doạn):
Tại buồng đốt sơ cấp: Rác được đốt giai đoạn đầu trong điều kiện ít oxy để tạo ra các khí dễ bay hơi.
Tại buồng đốt thứ cấp: Các khí dễ bay hơi từ buồng đốt sơ cấp được đưa vào đốt tiếp với lượng oxy cấp tăng lên để đảm bảo quá trình cháy hoàn toàn. Nhiệt độ đốt trong buồng đốt thứ cấp được điều chỉnh bằng cách cấp thêm oxy hoặc nhiên liệu. Khí lò đốt ở nhiệt độ cao sẽ được đưa qu nồi hơi để tạo ra hơi nước chạy máy phát điện hoặc sử dụng cho các mục đích khác. Khí lò đốt và các sản phẩm cháy được điều chỉnh sao cho đạt tiêu chuẩn khí thải trước khi thải ra khí quyển.
Lò đốt gián đoạn phù hợp với quy mô nhỏ, có hiệu quả kinh tế hơn các công nghệ đốt khác. Do đặc điểm của hệ thống này, tỷ lệ giữa năng lượng sinh ra trên nhiệt hao phí cho quá trình đốt là nhỏ so với các công nghệ đốt khác. Tuy nhiên, do dễ phù hợp với nhiều quy mô và nhu cầu xử lý khác nhau, hiện nay đốt gián đoạn vẫn là một trong những hệ thống lò đốt được ưa chuộng nhất.
2.9.2. Công nghệ đốt liên tục
Hệ thống lò đốt liên tục gồm có hệ thống vỉ lò, thành lò là gạch chịu nhiệt, máy phát điện bằng hơi nước. Hiện nay, kiểu lò đốt liên tục tiêu biểu gồm có 2 hay nhiều buồng đốt với công suất từ 200- 700 tấn/ngày. Do kích thước lớn, buồng đốt được thiết kế chi tiết để có hiệu suất đốt cao và thu hồi hơi nước có hiệu quả để chạy máy phát điện. Thông thường, máy phát điện chạy bằng hơi nước gồm có vách ngăn lót gạch chịu lửa trong đó đặt các đường ống để nước có thể tuần hoàn và hấp thu nhiệt.
Hệ thống đốt rác liên tục cũng có thể thực hiện bằng cách sử dụng lò quay. Lò quay sử dụng ống hình trụ quay trên bệ đỡ, bên trong thành ống cũng lót gạch chịu nhiệt. Lò được đặt nghiêng, rác được nạp vào ở phía đầu cao, tro và các chất không cháy được lấy ra ở đầu thấp hơn. Nhiệt thu từ nồi hơi trong hệ thống đốt liên tục có chất lượng hơn (cả về áp suất và nhiệt độ) so với hệ thống đốt gián đoạn.
2.9.3. Công nghệ RDF (Refuse- Derived Fuel)
Hệ thống RDF là quá trình đốt có giai đoạn tiền xử lý rác, phân loại thành các thành phần cháy được và không cháy được, biến phần cháy được thành dạng chất đốt có hiệu quả để sử dụng. Chất lượng của hệ thống RDF có thể thay thế
PHẦN 3. VẬT LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁPNGHIÊN CỨU
3.1. ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU
Hệ thống lò đốt chất thải rắn y tế nguy hại DEMONEGO của Xí nghiệp xử lý rác thải y tế tại Tây Mỗ- Từ Liêm -Hà Nội công suất xử lý 125 kg/h.
3.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Không gian: Toàn bộ quy trình đốt chất thải rắn y tế của lò đốt DEMONEGO 125kg/h từ công đoạn nạp liệu tới khi kết thúc quá trình đốt.
Thời gian nghiên cứu: từ tháng 10/2014 đến 10/2016
3.3. NỘI DUNG NGHIÊN CỨU
•Khái quát về điều kiện tự nhiên tại khu vực xí nghiệp xử lý rác thải y tế
Tây Mỗ Từ liêm, Hà nội.
•Tình hình hoạt động thu gom và tiếp nhận xử lý rác thải y tế của Xí
nghiệp.
•Hiện trạng áp dụng công nghệ đốt chất thải rắn y tế đang áp dụng tại Xí
nghiệp xử lý rác thải y tế Tây Mỗ- Từ Liêm- Hà Nội.
•Đề xuất giải pháp tối ưu hóa hiệu quả vận hành lò đốt chất thải ý tế hiện
được áp dụng.
3.4. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
3.4.1. Phương pháp thu thập số liệu thứ cấp:
- Thu thập các thông tin về điều kiện tự nhiên tại khu vực nghiên cứu tại Phòng Tài nguyên và Môi trường Huyện Bắc và Nam Từ Liêm.
- Thu thập số liệu báo cáo tiếp nhận chất thải và khối lượng xử lý chất thải y tế của xí nghiệp.
3.4.2. Phương pháp xác định thành phần chất thải rắn y tế nguy hại:
+ Căn cứ theo Quyết định số 23/2006/QĐ-BTNMT ngày 26/12/2006 quy định về việc ban hành danh mục chất thải nguy hại, quy định chất thải y tế trong danh mục chất thải nguy hại có mã số 13 01 01, và thông tư 12/2011/TT-BTNMT ban hành ngày 11/04/2011 về việc quản lý chất thải nguy hại của Bộ Tài nguyên Môi trường để phân loại chất thải y tế nguy hại.
+ Chất thải lây nhiễm: Gồm chất thải sắc nhọn, chất thải lây nhiễm không sắc nhọn, chất thải lây nhiễm nguy cơ cao, chất thải phẫu thuật.
+ Chất thải hóa học nguy hại: Gồm dược phẩm quá hạn, các hóa chất trong y tế, chất gây độc tế bào, chất thải chứa kim loại nặng.
+ Chất thải thông thường: Gồm chất thải sinh hoạt, các chất thải từ hoạt động khám chữa bệnh không chứa máu, dịch và chất hóa học độc hại.
3.4.3. Phương pháp khảo sát thực địa
Thực hiện khảo sát, mô tả đánh giá thực trạng áp dụng công nghệ và vận hành của hệ thống lò đốt chất thải rắn y tế nguy hại DEMONEGO đang áp dụng tại xí nghiệp. Các nội dung khảo sát bao gồm:
- Khảo sát quy trình: Mô tả quy trình hoạt động - Khảo sát hiện trạng thông số kỹ thuật của thiết bị
- Khảo sát vận hành lò đốt của các công đoạn: Tiếp nhận chất thải; Công đoạn gia nhiệt; Thực hiện đốt (Nạp rác; Quản lý nhiệt độ buồng đốt, thời gian đốt, lượng tro phát sinh); Hệ thống xử lý khí thải, nước thải.
3.4.4. Phương pháp lấy mẫu
-Lấy mẫu chất thải rắn: được thực hiện theo TCVN 9466:2012 – Tiêu chuẩn quốc giao về Chất thải rắn – Hướng dẫn lấy mẫu từ đống thải – Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng, Bộ Khoa học công nghệ:TCVN 9466:2012: lấy mẫu từ nhiều điểm khác nhau của đống chất thải, trộn đều các mẫu lấy được thành 1 mẫu lớn. sau đó chia mẫu thành 4 phần bằng nhau rồi lấy 2 góc đối diện nhau, trộn đều mẫu. sau đó, tiếp tục thực hiện tương tự đến khi có được khối lượng mẫu thích hợp để đem phân tích.
-Lấy mẫu khí thải: Mẫu khí thải được thu thập theo phương pháp đẳng động học (isokinetic) theo phương pháp 23 của Cơ quan bảo vệ Môi trường Mỹ (US-EPA Method 23).
3.4.5. Phương pháp đo
- TCVN 5977:2009 - Phát thải nguồn tĩnh - Xác định nồng độ khối lượng bụi bằng phương pháp thủ công;
- TCVN 6750:2000 - Sự phát thải của nguồn tĩnh - Xác định nồng độ khối lượng lưu huỳnh điôxit - Phương pháp sắc ký khí ion;
- TCVN 7172:2002 - Sự phát thải của nguồn tĩnh - Xác định nồng độ khối lượng nitơ oxit - Phương pháp trắc quang dùng naphtyletylendiamin;
- TCVN 7244:2003 - Lò đốt chất thải rắn y tế - Phương pháp xác định nồng độ axit clohydric (HCI) trong khí thải;
- TCVN 7242:2003 - Lò đốt chất thải rắn y tế - Phương pháp xác định nồng độ cacbon monoxit (CO) trong khí thải;
- TCVN 7557-1:2005 - Lò đốt chất thải rắn y tế - Xác định kim loại nặng trong khí thải - Phần 1: Quy định chung;
- TCVN 7557-2:2005 - Lò đốt chất thải rắn y tế - Xác định kim loại nặng trong khí thải - Phần 2: Phương pháp xác định nồng độ thủy ngân bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử hóa hơi lạnh;
- TCVN 7557-3:2005 - Lò đốt chất thải rắn y tế - Xác định kim loại nặng trong khí thải - Phần 3: Phương pháp xác định nồng độ cadimi và chì bằng đo phổ hấp thụ nguyên tử ngọn lửa và không ngọn lửa;
- Nhiệt độ trong buồng đốt: Được đo bằng hệ thống Scan nhiệt được lắp đặt tại buồng đốt sơ cấp, thứ cấp và ống khói;
- Tro xỉ: Đo bằng phương pháp cân khối lượng tro xỉ sinh ra trong từng mẻ đốt.
3.4.6. Phương pháp so sánh
- So sánh các số liệu được đo đạc khảo sát thực tế với quy chuẩn kỹ thuật Quốc gia về môi trường hiện hành - QCVN 02:2012/BTNMT – Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về lò đốt chất thải rắn y tế: Từ kết quả phân tích và kết quả quan trắc các thông số khí thải tro thải và nước thải so sánh với các thông số theo QCVN 02:2012/BTNMT. Từ đó đánh giá hiệu quả công tác xử lý chất thải y tế nguy hại.
3.4.7. Phương pháp dự báo nồng độ chất khí phát sinh từ lò đốt
Sử dụng phương trình tính toán lý thuyết tính toán nồng độ chất khí của EPA, 2002:
Fj(nồng độ) = A1+CA2+HA3+OA4+NA5+SA6+(yto#)A7+troA8+AmA9
C,H,O,N,S,...: Là khối lượng thành phần nguyên tố trong rác thải mang đốt
A1; A2, .... A9: Là hệ số thực nghiệm tương ứng với các thành phần rác của rác thải.
3.4.8. Phương pháp xử lý số liệu, trình bày kêt quả
Sử dụng phần mềm Microsoft Excel 2013 trong xử lý số liệu bằng cách thống kê và trình bày kết quả.
PHẦN 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
4.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KHU VỰC XÍ NGHIỆP4.1.1. Đặc điểm địa hình, thủy văn tại khu vực 4.1.1. Đặc điểm địa hình, thủy văn tại khu vực
Xí nghiệp xử lý rác thải y tế Tây Mỗ- Từ Liêm nằm trên địa bàn xã Tây Mỗ và Xuân Phương thuộc huyện Từ Liêm, cách trung tâm thành phố Hà Nội khoảng 18 km về phía Tây theo đường Láng - Hoà Lạc. Tổng diện tích của xí nghiệp hiện nay khoảng 4 ha. Địa hình khu vực nhà máy nói chung bằng phẳng với cốt cao tuyệt đối khoảng 6.5m. Các công trình đường xã và nhà cửa được xây dựng trên nền đắp cao hơn. Điểm đặc trưng về mặt địa hình ở đây là sự có mặt của con sông Nhuệ - một nhánh của sông Hồng. Lưu lượng dòng chảy và mực nước của sông Nhuệ phụ thuộc vào sông Hồng và chế độ bơm tưới tiêu phục vụ nông nghiệp khu vực hai bờ sông. Hàng năm có hai thời điểm mực nước đạt cực đại là 3.75m vào tháng 2 và 3.91m vào tháng 7, hai thời điểm mực nước cực tiểu là 3.18m vào tháng 5 và tháng 12. Xung quanh xí nghiệp là đồng ruộng, ao hồ, cách xa khu dân cư của địa phương ngoại trừ một số ít nhà ở của dân cư trên đường từ thị trấn Cầu Diễn vào xí nghiệp. Phía Tây của xí nghiệp là bãi rác Tây Mỗ với diện tích khoảng 11ha đã đóng bãi năm 2000, việc bố trí bãi rác bên cạnh xí nghiệp một mặt có ưu điểm là thuận tiện cho khâu cung cấp nguyên liệu cho quá trình chế biến nhưng mặt khác có bất lợi là gây ảnh hưởng đến chất lượng môi trường trong khu vực nói chung và đối với xí nghiệp nói riêng.
4.1.2. Đặc điểm khí hậu
Địa điểm khu vực xí nghiệp thuộc địa bàn Hà Nội và trạm khí tượng gần nhất là trạm Láng và căn cứ theo số liệu khí hậu dùng trong thiết kế xây dựng TCVN 4088 - 85, khí hậu của khu vực nhà máy như sau:
Nhiệt độ không khí
- Nhiệt độ trung bình năm: 23.4 °C
- Nhiệt độ trung bình 3 tháng mùa nóng (tháng 6, 7, 8): 28.6 °C - Nhiệt độ trung bình 3 tháng mùa lạnh (tháng 12, 1, 2): 17.2 °C - Nhiệt độ cực đại tuyệt đối: 41.6 °C
- Nhiệt độ cực đại trung bình mùa nóng: 32.2 °C - Nhiệt độ cực đại trung bình mùa lạnh: 14.5 °C
Độ ẩm tương đối của không khí
- Độ ẩm trung bình năm: 83 %
- Độ ẩm trung bình 3 tháng mùa nóng:83.7 % - Độ ẩm trung bình 3 tháng mùa lạnh: 81.7 % Gió - Hướng gió chủ đạo: Đông - Nam
- Vận tốc gió trung bình năm: 2.4 m/s
- Vận tốc gió trung bình 3 tháng mùa nóng: 2.4 m/s - Vận tốc gió trung bình 3 tháng mùa lạnh: 2.5 m/s - Vận tốc gió cực đại có thể xảy ra: 4.3 m/s
Mưa
- Lượng mưa trung bình hàng năm: 1661 mm
- Lượng mưa trung bình của 3 tháng mùa nóng: 282 mm - lượng mưa trung bình của 3 tháng mùa lạnh: 21 mm - Lượng mưa cực đại trong 60 phút: 93.4 mm
4.2. TÌNH HÌNH HOẠT ĐỘNG THU GOM VÀ TIẾP NHẬN XỬ LÝ RÁCTHẢI Y TẾ CỦA XÍ NGHIỆP THẢI Y TẾ CỦA XÍ NGHIỆP
4.2.1. Thực trạng thu gom chất thải
Xí nghiệp xử lý chất thải y tế nằm ở phía tây thành phố Hà Nội, tại xã Tây Mỗ, huyện Từ Liêm, thành phố Hà Nội. Phía Đông giáp với đường Phúc Diễn, các phía khác là cách đồng.
Xí nghiệp xử lý chất thải Ytế trực thuộc Công ty môi trường đô thị Hà Nội được thành lập ngày 29/05/1999. Giấy CNĐKKD Số: 0503000089 do Sở Kế hoạch và đầu tư thành phố HàNội đăng ký lần đầu ngày 12 tháng 2 năm 2008 và
Qua thời gian điều tra thực tế, chúng tôi xác nhận khối lượng chất thải y tế tiếp nhận tai Xí nghiệp từ tháng 1-12/2015 thực tế qua biểu đồ sau:
Biểu đồ 4.1. Biến động chất thải y tế tại Xí nghiệp Xử lý chất thải y tế Tây mỗ 12 tháng năm 2015
Tử tháng 1-12/2015 khối lượng tiếp nhận chất thải y tế ít nhất là tháng 2 (197.900 tấn ), do trong tháng này có kỳ nghỉ Tết nguyên Đán dài, bệnh nhân nội trú xin về nhà điều trị và cũng có số ngày ít nhất. Khối lượng tiếp nhận chất thải y tế nhiều nhất vào tháng 6 (250.620 tấn) do số lượng các bệnh nhân tại các bệnh viện và cơ sở y tế tăng và bệnh nhân điều trị nội trú đông.
Biểu đồ 4.2. Khối lượng chất thải y tế được tiếp nhận 12 tháng năm 2015
Xí nghiệp xử lý chất thải y tế Tây mỗ Từ Liêm Hà Nội đã cung cấp các loại thùng và túi chứa rác thải đầy đủ các chủng loại đúng chủng loại theo các
quy định hiện hành, nhưng hầu hết bệnh viện có thực hiện không thực hiện phân loại chất thải từ nguồn, hoặc có cũng chỉ là hình thức, khó có thể đảm bảo thực hiện tốt hoàn toàn do điều kiện nhân lực của từng bệnh viện rất khác nhau. Công tác phân loại tai Xí nghiệp: Chỉ là việc san rác giữa các thùng chứa, với cách phân loại này chưa bảo đảm quy trình mà Xí nghiệp đưa ra theo tỷ lệ 3:10 trong đó 3kg cao su hoặc chất thải có nguồn gốc từ con người và đông vật kết hợp với 10 kg y tế khác dễ cháy. Cần phân loại kỹ giữa chất thải dễ cháy và chất thải khó cháy, bên cạnh đó nên phân loại dựa trên độ ẩm và nhiệt trị của chất thải, tạo điều kiện thuận lợi cho quá trình đốt chất thải.
Thành phần chất thải y tế tiếp nhận xử lý tại công ty khá đa dạng: Kết quả phân loại và đối chiếu với báo cáo tổng hợp của công ty cho thấy thành phần chất thải y tế của công ty tiếp nhận xử lý được phân loại thành 05 nhóm chính:
- Nhóm chất thải tái chế: 25% - Nhóm chất thải giải phẩu: 15%
- Nhóm chất thải lây nhiễm không sắc nhọn: 28% - Nhóm vỏ chai, thuốc: 19%
- Nhóm chất thải có nguy cơ lây nhiễm cáo: 6%
Biểu đồ 4.3. Thành phần chất thải theo quý năm 2015
Thành phần chất thải y tế theo quý đã có sự thay đổi theo thành phần và khối lượng.Thành phần chất thải y tếcũng khác nhau tùy theo nguồn gốc và cách thu gom. Như vậy, có thể không phải chất thải y tế nào cũng được xếp vào loại chất thải nguy hại nhưng xét về mặt môi trường thì chúng cũng có ảnh hưởng