Tài liệu Tính toán thiết kế và sử dụng phần mềm autodesk inventor mô phỏng lò đốt rác thải độc hại năng suất 150 kgh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN CƠ KHÍ -----  ----- LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC TÍNH TOÁN THIẾT KẾ VÀ SỬ DỤNG PHẦN MỀM AUTODESK INVENTOR MÔ PHỎNG LÒ ĐỐT RÁC THẢI ĐỘC HẠI NĂNG SUẤT 150 KG/H CÁN BỘ HƯỚNG DẪN: SINH VIÊN THỰC HIỆN: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc Nguyễn Văn Sinh MSSV: 1065770 Nguyễn Quốc Việt MSSV: 1065805 Cơ khí Chế Biến Khóa 32 Cần Thơ, 12 - 2010 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ii TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM KHOA CÔNG NGHỆ Độc lập - Tự do - Hạnh phúc BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ ---oOo--****** PHIẾU ĐĂNG KÍ ĐỀ TÀI LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Năm học: 2010 - 2011 1. Tên đề tài: Tính toán, thiết kế và sử dụng phần mềm Autodesk Inventor mô phỏng lò đốt rác thải độc hại năng suất 150 kg/giờ. 2. Họ và tên cán bộ hướng dẫn: ThS. Nguyễn Bồng – ThS.Võ Thành Bắc. 3. Địa điểm thực hiện: Công ty Công Trình Đô Thị Thành Phố Cần Thơ. 4. Họ và tên sinh viên thực hiện: Nguyễn Văn Sinh MSSV: 1065770 Nguyễn Quốc Việt MSSV: 1065805 5. Mục đích của đề tài: Tính toán, thiết kế, tự động hóa lò đốt 6. Các nội dung chính và giới hạn đề tài: - Tìm hiểu tổng quan về rác và phương pháp xử lý. - Hiện trạng thu gom và xử lý rác hiện nay. - Công nghệ xử lý rác. - Tính toán thiết kế lò đốt. - Xử lý khí ô nhiễm. - Thiết kế mạch điều khiển mạch PLC. - Thiết kế băng tải vận chuyển rác. Giới hạn đề tài: Lò đốt chỉ xử lý rác độc hại do Công ty Công Trình Đô Thị Cần Thơ tiếp nhận. 7. Công cụ mô phỏng máy: Phần mềm Autodesk Inventor. 8. Kinh phí dự trù: 250.000 đồng. Cần Thơ, ngày 09 tháng 08 năm 2010 CÁN BỘ HƯỚNG DẪN SINH VIÊN THỰC HIỆN Nguyễn Bồng Nguyễn Văn Sinh Võ Thành Bắc Nguyễn Quốc Việt DUYỆT BỘ MÔN DUYỆT HỘI ĐỒNG Nguyễn Thuần Nhi CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 iii LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1. Cán bộ hướng dẫn : Nguyễn Bồng 2. Đề tài : Tính toán thiết kế và sử dụng phần mềm Autodesk Inventor mô phỏng lò đốt rác độc hại năng suất 150 kg/giờ. 3. Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Sinh 1065770 Nguyễn Quốc Việt 1065805 4. Lớp : Cơ khí chế biến Khóa: 32 5. Nội dung nhận xét : a. Nhận xét về hình thức của tập thuyết minh: b. Nhận xét về bản vẽ (nếu có): c. Nhận xét về nội dung của luận văn (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ): * Các nội dung và công việc đã đạt được (so sánh với đề cương của luận văn): * Những vấn đề còn hạn chế: d. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có): e. Kết luận và đề nghị: 6. Điểm đánh giá (cho từng sinh viên): Cần Thơ, ngày 15 tháng 12 năm 2010 Cán bộ hướng dẫn CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 iv LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ NAM KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ HƯỚNG DẪN 1. Cán bộ hướng dẫn : Võ Thành Bắc 2. Đề tài : Tính toán thiết kế và sử dụng phần mềm Autodesk Inventor mô phỏng lò đốt rác độc hại năng suất 150 kg/giờ. 3. Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Sinh 1065770 Nguyễn Quốc Việt 1065805 4. Lớp : Cơ khí chế biến Khóa: 32 5. Nội dung nhận xét : a. Nhận xét về hình thức của tập thuyết minh: b. Nhận xét về bản vẽ (nếu có): c. Nhận xét về nội dung của luận văn (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ): * Các nội dung và công việc đã đạt được (so sánh với đề cương của luận văn): * Những vấn đề còn hạn chế: d. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có): e. Kết luận và đề nghị: 6. Điểm đánh giá (cho từng sinh viên): Cần Thơ, ngày 15 tháng 12 năm 2010 Cán bộ hướng dẫn CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 v LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP TRƯỜNG ĐẠI HỌC CẦN THƠ KHOA CÔNG NGHỆ BỘ MÔN KỸ THUẬT CƠ KHÍ CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập – Tự do – Hạnh phúc NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ CỦA CÁN BỘ CHẤM PHẢN BIỆN 1. Cán bộ chấm phản biện: Nguyễn Thuần Nhi 2. Đề tài : Tính toán thiết kế và sử dụng phần mềm Autodesk Inventor mô phỏng lò đốt rác độc hại năng suất 150 kg/giờ. 3. Sinh viên thực hiện : Nguyễn Văn Sinh 1065770 Nguyễn Quốc Việt 1065805 4. Lớp : Cơ khí chế biến Khóa: 32 5. Nội dung nhận xét : a. Nhận xét về hình thức của tập thuyết minh: b. Nhận xét về bản vẽ (nếu có): c. Nhận xét về nội dung của luận văn (đề nghị ghi chi tiết và đầy đủ): * Các nội dung và công việc đã đạt được (so sánh với đề cương của luận văn): * Những vấn đề còn hạn chế: d. Nhận xét đối với từng sinh viên tham gia thực hiện đề tài (ghi rõ từng nội dung chính do sinh viên nào chịu trách nhiệm thực hiện nếu có): e. Kết luận và đề nghị: 6. Điểm đánh giá: Cần Thơ, ngày 15 tháng 12 năm 2010 Cán bộ chấm phản biện CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP vi LỜI CẢM TẠ Sau hơn ba tháng thực hiện đề tài: “Tính toán thiết kế và dùng phần mềm Autodesk Inventor mô phỏng lò đốt rác độc hại năng suất 150 kg/giờ”, chúng em gặp không ít những khó khăn về tài liệu, kinh nghiệm cũng như kiến thức còn nhiều hạn chế. Nhưng chúng em đã cố gắng hết sức mình để khắc phục những khó khăn đó và đến nay đề tài đã được hoàn thành đúng thời hạn. Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy Nguyễn Bồng và thầy Võ Thành Bắc đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn chúng em hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Chúng em xin chân thành cảm ơn quý thầy cô của Khoa Công nghệ nói riêng và thầy cô của Trường Đại học Cần Thơ nói chung đã truyền đạt cho chúng em những kiến thức quý báu trong suốt bốn năm rưỡi học tại trường. Chúng em xin chân thành cảm ơn các anh chị, cô chú Công ty Công Trình Đô Thị TP. Cần Thơ và Công ty Hoàng Phát đã giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi cho chúng em hoàn thành luận văn tốt nghiệp. Chúng tôi xin cảm ơn tất cả các bạn đã giúp đỡ nhiệt tình trong suốt quá trình học tập cũng như quá trình thực hiện luận văn tốt nghiệp. Sinh viên thực hiện Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP vii MỤC LỤC LỜI CẢM TẠ .................................................................................................... vi DANH MỤC CÁC BẢNG .................................................................................. x DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ ............................................................................ xi MỞ ĐẦU ............................................................................................................ 1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI Y TẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI Y TẾ ............................................................................. 3 1.1 Định nghĩa và các đặc trưng của chất thải y tế ........................................ 3 1.1.1 Định nghĩa chất thải y tế ................................................................... 3 1.1.2 Phân loại chất thải y tế ...................................................................... 3 1.1.2.1 Chất thải lâm sàng ...................................................................... 3 1.1.2.2 Chất thải phóng xạ ..................................................................... 4 1.1.2.3 Chất thải hoá học ........................................................................ 4 1.1.2.4 Các bình chứa khí nén có áp suất ............................................... 5 1.1.2.5 Chất thải sinh hoạt ...................................................................... 5 1.1.3 Nguồn phát sinh ............................................................................... 5 1.2 Tác hại của chất thải rắn y tế ................................................................... 6 1.2.1 Đối với sức khỏe .............................................................................. 6 1.2.2 Đối với môi trường ........................................................................... 7 1.2.2.1 Đối với môi trường đất ............................................................... 7 1.2.2.2 Đối với môi trường không khí .................................................... 7 1.2.2.3 Đối với môi trường nước ............................................................ 7 1.3 Phương pháp quản lý và xử lý chất thải y tế ............................................ 8 1.3.1 Quản lý chất thải y tế ........................................................................ 8 1.3.1.1 Giảm thiểu tại nguồn .................................................................. 8 1.3.1.2 Quản lý và kiểm soát ở bệnh viện ............................................... 8 1.3.1.3 Quản lý kho hóa chất, dược chất ................................................ 8 1.3.1.4 Thu gom, phân loại và vận chuyển ............................................. 8 1.3.2 Xử lý chất thải y tế ........................................................................ 10 1.3.2.1 Các phương pháp chính để xử lý chất thải y tế ......................... 10 1.4 Hiện trạng quản lý và xử lý chất thải y tế .............................................. 11 1.4.1 Hiện trạng quản lý và xử lý chất thải y tế trên thế giới .................... 11 1.4.1.1 Các nước phát triển .................................................................. 12 1.4.1.2 Các nước đang phát triển .......................................................... 13 1.4.2 Hiện trạng quản lý và xử lý chất thải y tế tại Việt Nam .................. 13 1.4.2.1 Quản lý rác ............................................................................... 13 1.4.2.2 Phân loại chất thải y tế ............................................................. 14 1.4.2.3 Thu gom chất thải y tế .............................................................. 14 1.4.2.4 Lưu trữ chất thải y tế ................................................................ 14 CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP viii 1.4.2.5 Vận chuyển chất thải ngoài cơ sở y tế ...................................... 14 CHƯƠNG 2: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ CHẤT THẢI Y TẾ NGUY HẠI ................................................................................................................ 15 2.1 Lựa chọn phương pháp xử lý rác thải bệnh viện.................................... 15 2.2 So sánh và lựa chọn công nghệ đốt ....................................................... 16 2.3 Công nghệ thiêu đốt chất thải rắn y tế .................................................. 18 CHƯƠNG 3: CƠ SỞ LÝ THUYẾT QUÁ TRÌNH ĐỐT RÁC THẢI Y TẾ ... 19 3.1 Lý thuyết quá trình đốt .......................................................................... 19 3.2 Lý thuyết quá trình xử lý khói thải ........................................................ 21 3.2.1 Sự hình thành khói thải ................................................................... 21 3.2.2 Xử lý khói thải................................................................................ 22 3.2.2.1 Hạ nhiệt độ của khói................................................................. 23 3.2.2.2 Tách bụi ................................................................................... 23 3.2.2.3 Xử lý khí ô nhiễm .................................................................... 27 3.3 Sơ đồ cấu tạo và nguyên lý hoạt động của lò đốt .................................. 28 CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ LÒ ĐỐT RÁC Y TẾ CÔNG SUẤT 150KG/H SỬ DỤNG NHIÊN LIỆU KHÍ HÓA LỎNG ................................. 33 4.1 Đặc tính kỹ thuật của LPG .................................................................... 33 4.2 Một số yếu tố ảnh hưởng đến lượng tiêu hao nhiên liệu ........................ 34 4.2.1 Ảnh hưởng của nhiệt độ xử lý rác đến mức tiêu hao nhiên liệu....... 34 4.2.2 Ảnh hưởng của độ ẩm của rác đến mức tiêu hao nhiên liệu ............ 35 4.2.3 Ảnh hưởng của nhiệt độ không khí cấp cho lò đến mức tiêu hao nhiên liệu ................................................................................................ 36 4.2.4 Ảnh hưởng của hệ số dư không khí đến mức tiêu hao nhiên liệu .... 37 4.3 Tính toán sự cháy của nhiên liệu ........................................................... 37 4.3.1 Khối lượng riêng của nhiên liệu...................................................... 37 4.3.2 Tính lượng không khí cần thiết để đốt 1 m3 nhiên liệu .................... 38 4.3.3 Thành phần các sản phẩm cháy ...................................................... 40 4.4 Tính toán sự cháy của rác ..................................................................... 41 4.4.1 Tính lượng không khí cần thiết để đốt 60 kg rác khô ...................... 41 4.4.2 Thành phần các sản phẩm cháy ...................................................... 43 4.4.3 Tính lượng nhiên liệu và lượng không khí ẩm để làm bốc hơi hết 75kg ẩm trong rác.................................................................................... 44 4.5 Cân bằng nhiệt ...................................................................................... 45 4.6 Tính toán lượng nhiệt tổn thất qua tường lò .......................................... 49 4.6.1 Tường lò ......................................................................................... 49 4.6.1.1 Vật liệu chịu lửa ....................................................................... 49 4.6.1.2 Vật liệu cách nhiệt .................................................................... 50 4.6.2 Các thể xây của lò .......................................................................... 50 CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP ix 4.6.2.1 Các phương pháp xây lò ........................................................... 50 4.6.2.2 Lựa chọn vật liệu ...................................................................... 53 4.6.3 Tính toán tổn thất nhiệt qua lớp tường lò của buồng đốt thứ cấp .... 55 4.6.4 Tính toán tổn thất nhiệt qua lớp tường lò của buồng đốt sơ cấp ...... 57 4.7 Cân bằng vật chất ................................................................................. 63 CHƯƠNG 5: XỬ LÝ Ô NHIỄM KHÍ ........................................................... 66 5.1 Thành phần và nồng độ các chất ô nhiễm trong khói thải ...................... 66 5.2 Tính toán thiết bị trao đổi nhiệt ............................................................. 67 5.2.1 Yêu cầu đối với thiết bị trao đổi nhiệt ............................................. 67 5.2.2 Chọn đường chuyển động cho dòng môi chất ................................. 67 5.2.3 Tốc độ chuyển động của dòng môi chất .......................................... 69 5.3 Hệ thống xử lý bụi – xyclon .................................................................. 80 5.4 Tính sơ bộ tháp hấp thụ ........................................................................ 83 5.5 Quạt cấp nhiên liệu và không khí .......................................................... 85 5.9 Bơm nước ............................................................................................. 87 5.10 Bơm dung dịch Ca(OH)2 5% .............................................................. 90 CHƯƠNG 6: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU KHIỂN PLC ................................... 94 6.1 Trình tự vận hành.................................................................................. 94 6.2 Thiết kế mạch PLC ............................................................................... 95 CHƯƠNG 7: KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ ...................................................... 98 7.1 Kết luận ................................................................................................ 98 7.2 Kiến nghị .............................................................................................. 98 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................. 99 CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP x DANH MỤC CÁC BẢNG STT TÊN BẢNG 1 Bảng 1.1: Yêu cầu màu sắc, đánh dấu nhãn thùng và túi đựng chất thải y tế. 2 Bảng 1.2: Khối lượng chất thải rắn y tế nguy hại ở các bệnh viện của một số tỉnh thành phố. 3 Bảng 3.1: Tổng kết ưu nhược điểm của các công nghệ thiêu đốt chất thải y tế. 4 Bảng 4.1: Đặc tính kỹ thuật của LPG. 5 Bảng 4.2: Thể tích không khí cần thiết để thực hiện quá trình đốt. 6 Bảng 4.3: Thành phần sản phẩm cháy nhiên liệu. 7 Bảng 4.4: Thành phần sử dụng của rác thải y tế dùng trong tính toán. 8 Bảng 4.5: Lượng không khí cần thiết để đốt 60 kg rác khô. 9 Bảng 4.6: Thành phần sản phẩm cháy sau khi đốt 60 kg rác khô. 10 Bảng 4.7: Lượng nhiên liệu để bốc hơi ẩm trong rác. 11 Bảng 4.8: Khối lượng thành phần khí để hóa hơi ẩm trong rác. 12 Bảng 4.9: Các thành phần nhiệt lượng đi vào và đi ra khỏi lò. 13 Bảng 4.10: Nhiệt dung riêng của các khí ở nhiệt độ 1100°C. 14 Bảng 4.11: Yêu cầu của cấp xây. 15 Bảng 4.12: Kích thước thành phần thể xây. 16 Bảng 4.13: Thành phần vữa xây lò. 17 Bảng 4.14: Lý tính vật liệu ở 1100°C. 18 Bảng 4.15: Lý tính vật liệu ở 800°C. 19 Bảng 4.16: Thành phần vật chất cấp vào lò. 20 Bảng 4.17: Thành phần vật chất ra khỏi lò. 21 Bảng 4.18: Tổng hợp các khí ra khỏi lò. 22 Bảng 5.1: Tốc độ môi chất. 23 Bảng 5.2: Thông số vật lý của khói ở 1100°C. 24 Bảng 5.3: Thông số vật lý của nước trên đường bảo hòa. 25 Bảng 5.4: Thông số vật lý của nước ở nhiệt độ 87,5 °C. 26 Bảng 5.5: Thông số vật lý của khói ở 650°C. CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt TRANG 9 13 16 33 40 40 41 42 44 44 45 46 48 51 51 53 55 57 63 65 65 69 70 70 72 73 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 27 28 29 30 31 xi Bảng 5.6: Thông số vật lý của khói. Bảng 5.7: Kích thước của xyclon. Bảng 5.8: Phân bố kích thước hạt bụi trong khói thải. Bảng 5.9: Hiệu suất lọc bụi. Bảng 6.1: Ký hiệu hệ thống PLC 73 81 82 82 97 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ STT TÊN BẢNG 1 Hình 1.1: Nguồn phát sinh chất thải bệnh viện. 2 Hình 3.1: Các chi tiết và bộ phận của máy đốt rác. Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý hoạt động của hệ thống máy đốt 3 rác. Hình 3.3: Bộ phận cung cấp nhiên liệu cho buồng đốt thứ 4 cấp. 5 Hình 3.4: Buồng đốt sơ cấp và thứ cấp (nhìn từ mặt hông). 6 Hình 3.5: Phần xử lý bụi tro nhẹ. 7 Hình 4.1: Quan hệ giữa Gnl và T2, rác R2, α = 1,2. 8 Hình 4.2: Quan hệ giữa Gnl và xw,r T = 25oC, α = 1,2. 9 Hình 4.3: Quan hệ giữa Gnl và Tk Rác R2, Tk = 25oC, α =1,2. 10 Hình 4.4: Quan hệ giữa Gnl và α Rác R2, Tk = 25oC. 11 Hình 4.5: Cách trúc mạch nhiệt tường nhiều lớp. 12 Hình 4.6: Cấu trúc mạch nhiệt tường cong. 13 Hình 4.7: Cấu trúc mạch nhiệt góc lò. 14 Hình 4.8: Cấu trúc mạch nhiệt ống dẫn khí. 15 Hình 4.9: Kích thước gạch samốt nhẹ. 16 Hình 4.10: Sơ đồ bố trí vật liệu buồng thứ cấp. 17 Hình 4.11: Sơ đồ bố trí vật liệu buồng sơ cấp. Hình 4.12: Kích thước hình học của cửa nạp liệu và cửa lấy 18 tro. 19 Hình 5.1: Sơ đồ công nghệ xử lý khói thải. 20 Hình 5.2: Sơ đồ bố trí thiết bị trao đổi nhiệt. CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt TRANG 6 28 29 31 31 32 34 35 36 37 52 52 52 53 54 55 57 58 66 79 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 1 MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây, tốc độ đô thị hoá, công nghiệp hoá ở Việt Nam đang có xu hướng gia tăng mạnh mẽ. Cùng với sự phát triển đó, nhiều loại chất thải khác nhau sinh ra từ các hoạt động của con người có xu hướng tăng lên. Nếu ta không có phương pháp đúng đắn để phân huỷ lượng chất thải này thì sẽ gây ô nhiễm môi trường do vượt quá khả năng phân huỷ của tự nhiên. Chất thải rắn y tế là loại chất thải nguy hại. Thành phần chất thải rắn y tế có các loại như: Chất thải lâm sàng nhóm A, B, C, D, E. Các loại chất thải này đặc biệt là chất thải nhiễm khuẩn nhóm A, chất thải phẫu thuật nhóm E có chứa nhiều mầm bệnh, vi khuẩn gây bệnh có thể thâm nhập vào cơ thể con người bằng nhiều con đường và nhiều cách khác nhau: Các vật sắc nhọn như kim tiêm… dễ làm trầy xước da, gây nhiễm khuẩn. Đồng thời, trong thành phần chất thải y tế còn có các loại hoá chất và dược phẩm có tính độc hại như: Độc tính di truyền, tính ăn mòn da, gây phản ứng, gây nổ. Nguy hiểm hơn các loại trên là chất thải phóng xạ phát sinh từ việc chuẩn bệnh bằng hình ảnh như: Chụp X-quang, trị liệu… Cho đến nay, chôn lấp vẫn là biện pháp xử lý chất thải phổ biến nhất đối với nhiều nước trên thế giới, trong đó có Việt Nam. Ưu điểm chính của công nghệ chôn lấp là ít tốn kém và có thể xử lý nhiều loại chất thải rắn khác nhau so với các công nghệ xử lý khác. Tuy nhiên, hình thức chôn lấp lại gây ra những hình thức ô nhiễm khác như ô nhiễm nguồn nước ngầm, mùi hôi, ruồi nhặng, côn trùng… Hơn nữa, công nghệ chôn lấp không thể áp dụng để xử lý triệt để các loại chất thải y tế, độc hại. Ngoài ra trong quá trình đô thị hoá như hiện nay, quỹ đất ngày càng thu hẹp, dẫn đến khó khăn trong việc lựa chọn vị trí làm bãi chôn lấp rác. Vì vậy, áp dụng một số biện pháp xử lý rác khác song song với chôn lấp là một nhu cầu rất thiết thực. Công nghệ đốt chất thải rắn, một trong những công nghệ CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 2 thay thế, ngày càng trở nên phổ biến và được ứng dụng rộng rãi đặc biệt với loại chất thải rắn y tế, độc hại. Công nghệ đốt chất thải rắn sẽ ít tốn kém hơn nếu đi kèm với biện pháp khai thác tận dụng năng lượng phát sinh trong quá trình đốt. CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP CHƯƠNG 1: 3 TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI Y TẾ VÀ PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI Y TẾ 1.1 Định nghĩa và các đặc trưng của chất thải y tế 1.1.1 Định nghĩa chất thải y tế Chất thải y tế là chất thải từ các hoạt động khám chữa bệnh, chăm sóc, xét nghiệm, nghiên cứu… Chất thải y tế 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, chất phóng xạ… thường ở dạng: rắn, lỏng, khí. Chất thải y tế được xếp vào loại 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 và 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… 1.1.2 Phân loại chất thải y tế 1.1.2.1 Chất thải lâm sàng Nhóm A: Là chất thải nhiễm khuẩn, chứa mầm bệnh với số lượng và mật độ đủ gây bệnh, 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 sắc nhọn: bơm tiêm, lưỡi dao mổ, mảnh thủy tinh vỡ và mọi vật liệu khác có thể gây ra các vết cắt hoặc chọc thủng. Nhóm C: Là chất thải có nguy cơ lây nhiễm phát sinh từ phòng xét nghiệm: găng tay, lam kính, ống nghiệm, bệnh phẩm sau khi xét nghiệm, túi đựng máu… Nhóm D: Là chất thải dược phẩm: dược phẩm quá hạn hoặc 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, mô cơ thể CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 4 (nhiễm khuẩn hay không nhiễm khuẩn), chân tay, nhau thai, bào thai… 1.1.2.2 Chất thải phóng xạ Tại các cơ sở y tế, chất thải phóng xạ phát sinh từ các hoạt động chẩn đoán hoá, hoá trị liệu, và nghiên cứu. Chất thải phóng xạ gồm: Dạng rắn, lỏng và khí. Chất thải phóng xạ rắn bao gồm: Các vật liệu sử dụng trong các xét nghiệm, chẩn đoán, điều trị như: Ống tiêm, bơm tiêm, kim tiêm, kính bảo hộ, giấy thấm, gạc sát khuẩn, ống nghiệm, chai lọ đựng chất phóng xạ… Chất thải phóng xạ lỏng bao gồm: Dung dịch có chứa chất phóng xạ phát sinh trong quá trình chẩn đoán, điều trị như nước tiểu của người bệnh, các chất bài tiết, nước súc rửa các dụng cụ có chất phóng xạ… Chất thải phóng xạ khí bao gồm: Các chất khí thoát ra từ kho chứa chất phóng xạ… 1.1.2.3 Chất thải hoá học Chất thải hoá học bao gồm các hoá chất có thể không gây nguy hại như: Đường, axit béo, axit amin, một số loại muối… Và hoá chất nguy hại như Formaldehit, hoá chất quang học, các dung môi, hoá chất dùng để tiệt khuẩn y tế và dung dịch làm sạch, khử khuẩn, các hoá chất dùng trong tẩy uế, thanh trùng… Chất thải hoá học nguy hại gồm Formaldehit: Là hoá chất thường được sử dụng trong bệnh viện, nó được sử dụng để làm vệ sinh, khử khuẩn dụng cụ, bảo quản bệnh phẩm hoặc khử khuẩn các chất thải lỏng nhiễm khuẩn. Nó được sử dụng trong các khoa giải phẫu bệnh, lọc máu, ướp xác… Các chất quang hoá: Các dung dịch dùng để cố định phim trong khoa Xquang. Các dung môi: Các dung môi dùng trong cơ sở y tế gồm các hợp chất CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 5 của halogen như metyl clorit, chloroform, các thuốc mê bốc hơi như halothane. Các hợp chất không chứa halogen như: Xylene, axeton, etyl axetat… Các chất hoá học hỗn hợp: Bao gồm các dung dịch làm sạch và khử khuẩn như: phenol, dầu mỡ và các dung môi làm vệ sinh… 1.1.2.4 Các bình chứa khí nén có áp suất Nhóm này bao gồm các bình chứa khí nén có áp suất như: Bình đựng oxy, CO2, bình gas, bình khí dung, các bình chứa khí sử dụng một lần… Đa số các bình chứa khí nén này thường dễ nổ, dễ cháy nguy cơ tai nạn cao nếu không được tiêu hủy đúng cách. 1.1.2.5 Chất thải sinh hoạt Nhóm chất thải này có đặc điểm chung như chất thải sinh hoạt thông thường từ hộ gia đình gồm: Giấy, vật liệu đóng gói, thức ăn còn thừa, thực phẩm thải bỏ và chất thải ngoại cảnh như: Lá, hoa, quả rụng… 1.1.3 Nguồn phát sinh Xác định nguồn phát sinh chất thải có quan hệ chặt chẽ tới việc quản lý chung vì trong nhiều trường hợp nếu xử lý ngay ở đầu nguồn hiệu quả sẽ cao hơn. Căn cứ vào sự phân loại ở trên, có thể thấy chất thải bệnh viện gồm 2 phần chính: Phần không độc hại chiếm khoảng 85% tổng số chất thải bệnh viện. Loại chất thải này chỉ cần xử lý như những chất thải công cộng và sinh hoạt khác. Phần còn lại chiếm 15% là những chất thải độc hại nguy hiểm, cần có biện pháp xử lý thích hợp. CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 6 Hình 1.1: Nguồn phát sinh chất thải bệnh viện. 1.2 Tác hại của chất thải rắn y tế 1.2.1 Đối với sức khỏe Các loại hình rủi ro: Việc tiếp xúc với các chất thải y tế có thể gây nên bệnh tật hoặc tổn thương. Khả năng gây rủi ro từ chất thải y tế có thể do một hoặc nhiều đặc trưng cơ bản sau: Chất thải y tế chứa đựng các yếu tố truyền nhiễm. Các loại hóa chất dược phẩm có thành phần độc, tế bào nguy hiểm. Các chất chứa đồng vị phóng xạ. Vật sắc nhọn có thể gây tổn thương. Chất thải có yếu tố ảnh hưởng tâm lý xã hội. 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 CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 7 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. 1.2.2 Đối với môi trường 1.2.2.1 Đối với môi trường đất Khi chất thải y tế được chôn lấp không đúng cách thì các vi sinh vật gây bệnh, hóa chất độc hại có thể ngấm vào đất gây nhiễm độc đất, làm cho việc tái sử dụng bãi chôn lấp gặp khó khăn… 1.2.2.2 Đối với môi trường không khí Chất thải bệnh viện từ khi phát sinh đến khâu xử lý cuối cùng đều gây ra những tác động xấu đến môi trường không khí. Khi phân loại tại nguồn, thu gom, vận chuyển chúng phát tán bụi rác, bào tử vi sinh vật gây bệnh, hơi dung môi, hóa chất vào không khí. Ở khâu xử lý (đốt, chôn lấp) phát sinh ra các khí độc hại HX, NOX, dioxin, furan… từ lò đốt và CH4, NH3, H2S… từ bãi chôn lấp. Các khí này nếu không được thu hồi và xử lý sẽ gây ảnh hưởng xấu tới sức khỏe của cộng đồng dân cư xung quanh. 1.2.2.3 Đối với môi trường nước Nước thải bệnh viện chứa nhiều hóa chất độc hại, phóng xạ, tác nhân gây bệnh các khả lây nhiễm cao như: Samonella, coliform, tụ cầu, liên cầu… Nếu không được xử lý trước khi thải bỏ vào hệ thống thoát nước chung của thành phố thì có thể gây ra tình trạng ô nhiễm nghiêm trọng nguồn nước. Khi chôn lấp chất thải y tế không đúng kỹ thuật và không hợp vệ sinh, đặc biệt là chất thải y tế được chôn lấp chung với chất thải sinh hoạt có thể gây ô nhiễm nguồn nước ngầm. CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 8 1.3 Phương pháp quản lý và xử lý chất thải y tế 1.3.1 Quản lý chất thải y tế 1.3.1.1 Giảm thiểu tại nguồn Chọn nhà cung cấp hậu cần cho bệnh viện mà sản phẩm của họ ít phế thải hay giảm lượng chất thải rắn y tế nguy hại phải xử lý đặc biệt. Sử dụng các biện pháp khử trùng tẩy uế cơ lý học nhiều hơn các biện pháp hóa học sẽ giảm thiểu chất thải nguy hại. Giảm thiểu chất thải, nhất là trong công tác hộ lý và khử trùng tẩy uế. 1.3.1.2 Quản lý và kiểm soát ở bệnh viện Tập trung quản lý thống nhất các loại thuốc, hóa chất nguy hại. Giám sát sự luân chuyển lưu hành hóa chất, dược chất ngay từ khâu nhận, nhập kho, sử dụng và tiêu hủy thải bỏ. 1.3.1.3 Quản lý kho hóa chất, dược chất Thường xuyên nhập hàng từng lượng nhỏ hơn là nhập quá nhiều một đợt dễ dẫn tới thừa hay quá hạn. Sử dụng các lô hàng cũ trước, hàng mới dùng sau. Sử dụng toàn bộ thuốc, dược chất vật tư trong kiện rồi mới chuyển sang kiện mới. Thường xuyên kiểm tra hạn sử dụng của các loại thuốc, dược chất, vật tư tiêu hao ngay từ khi nhập hàng cũng như trong quá trình sử dụng. 1.3.1.4 Thu gom, phân loại và vận chuyển Tách - Phân loại: Điểm mấu chốt của biện pháp này là phân loại và tách ngay từ đầu một cách chính xác chất thải y tế nguy hại và chất thải thông thường. Việc tách và phân loại chính xác chất thải y tế tạo điều kiện thuận lợi cho các quá trình tiếp theo như: Quá trình vận chuyển và lưu tại trạm hay nơi trung chuyển và quá trình vận chuyển tới nơi tiêu hủy và quá trình tiêu hủy. CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805 LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP 9 Việc tách và phân loại chất thải rắn y tế đòi hỏi phải có thùng chứa, túi lót thùng chứa dây thắt túi, hộp nhốt vật sắc nhọn. Yêu cầu màu sắc phải thống nhất để dễ quản lý chất thải y tế đã được phân loại thu gom trong suốt quá trình lưu thông. Bảng 1.1: Yêu cầu màu sắc, đánh dấu nhãn thùng và túi đựng chất thải y tế. Thu gom tại phòng khoa: Hộ lý và nhân viên y tế phân loại, tách chất thải y tế ngay trong quá trình thực hành nghiệp vụ chuyên môn kỹ thuật như: thay băng, tiêm truyền… Hoạt động này phải duy trì thường xuyên liên tục. Nhân viên chuyên trách thu gom chất thải y tế từ các buồng chuyên môn tập trung về thùng lưu chứa trung chuyển, vận chuyển về khu lưu trung chuyển chất thải y tế nguy hại bệnh viện. Cần chú ý: Chất thải phải được thu gom hàng ngày và chuyển về nơi lưu, trung chuyển chất thải của bệnh viện. Thùng, túi đã chứa đầy chất thải, khi vận chuyển đi phải có nhãn ghi rõ chất thải từ khoa, bệnh viện, ngày giờ. Phải có ngay thùng, túi chứa rác đặt ngay vào vị trí khi đã chuyển thùng cũ đi. CBHD: Nguyễn Bồng Võ Thành Bắc SVTH: Nguyễn Văn Sinh Nguyễn Quốc Việt 1065770 1065805