xử lý rác thải y tế

Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
Lời nói đầu
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
1
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
CHƯƠNG 1: MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN LUẬN VĂN
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
2
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
CHƯƠNG 1: MỤC ĐÍCH, NỘI DUNG
VÀ PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN LUẬN VĂN
1.1 MỤC ĐÍCH LUẬN VĂN:
Rác y tế chứa nhiều tác nhân lây nhiễm, tạo những ảnh hưởng đến con người và môi trường,
do đó xử lý rác y tế nhầm giảm thiểu những nguy hại đó.
1.2 NỘI DUNG LUẬN VĂN:
* Tìm hiểu sơ lược về chất thải y tế.
* Tìm hiểu các phương pháp xử lý, từ đó đề nghò phương pháp xử lý thích hợp.
* Thiết kế lò đốt rác y tế công suất 30 kg/h.
* Thiết kế hệ thống xử lý khói thải.
* Dự toán giá thành thiết bò.
1.3 PHƯƠNG PHÁP THỰC HIỆN:
1.3.1 Phương pháp sưu tầm số liệu:
* Số liệu về vò trí đòa lý, khí tượng thủy văn.
* Số liệu về thành phần nhiên liệu, rác thải.
* Số liệu thống kê hiện trạng xử lý chất thải y tế.
1.3.2 Phương pháp thiết kế lò đốt:
* Dựa vào thành phần, xác đònh nhiệt trò của rác và nhiên liệu bổ sung.
* Tính cân bằng nhiệt lượng.
1.3.3 Phương pháp xác đònh thành phần và lưu lượng khí thải:
* Dựa vào thành phần hoá học của rác, nhiên liệu bổ sung và các phản ứng cháy.

1.3.4 Phương pháp xử lý khí thải lò đốt:
* Xử lý bằng phương pháp hấp thụ, chất hấp thụ là dung dòch Ca(OH)
2
, thiết bò tháp rửa
khí rỗng.
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
3
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ
CHẤT THẢI Y TẾ
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
4
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ CHẤT THẢI RẮN Y TẾ
2.1 KHÁI NIỆM CHẤT THẢI Y TẾ:
Chất thải y tế (CTYT) là chất thải từ các hoạt động khám chữa bệnh, chăm sóc, xét nghiệm,
nghiên cứu…CTYT nguy hại là chất thải có các thành phần như: máu, dòch 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. CTYT được xếp là chất thải nguy hại, cần có phương thức
lưu giữ, xử lý, thải bỏ đặc biệt, có quy đònh riêng; gây nguy hại sức khỏe, an toàn môi
trường hay gây cảm giác thiếu thẩm mỹ.
Rác sinh hoạt y tế là chất thải không xép 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…
Rác y tế (RYT) là phần chất thải y tế ở dạng rắn, không tính chất thải dạng lỏng và khí,
được thu gom và xử lý riêng.
2.2 PHÂN LOẠI:
2.2.1 Chất thải lâm sàng:
* Nhóm A: chất thải nhiễm khuẩn, chứa mầm bệnh với số lượng, mật độ đủ gây bệnh, bò
nhiễm khuẩn bởi vi khuẩn, virus, ký sinh trùng, nấm…bao gồm các vật liệu bò thấm máu,

thấm dòch, 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, cán dao mổ, mảnh thủy tinh vỡ và mọi vật
liệu tạo vết cắt hoặc chọc thủng.
* Nhóm C: chất thải 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: chất thải dược phẩm, dược phẩm quá hạn, bò nhiễm khuẩn, dược phẩm bò đổ,
không còn nhu cầu sử dụng và thuốc gây độc tế bào.
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
5
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
* Nhóm E: là mô, cơ quan người bệnh, động vật, mô cơ thể (nhiễm khuẩn hay không
nhiễm khuẩn), chân tay, nhau thai, bào thai…
2.2.2 Chất thải gây độc tế bào:
Vật liệu bò ô nhiễm như bơm tiêm, gạc, lọ thuốc…thuốc quá hạn, nước tiểu, phân…chiếm 1%
chất thải bệnh viện.
2.2.3 Chất thải phóng xạ:
Chất thải có hoạt độ riêng như chất phóng xạ. Chất thải phóng xạ phát sinh từ hoạt động
chuẩn đoán, hoá trò liệu và nghiên cứu. Chất thải phóng xạ gồm chất thải rắn, lỏng, khí.
* Chất thải phóng xạ rắn: vật liệu sử dụng trong xét nghiệm, chuẩn đoán như ống tiêm,
bơm tiêm, giấy thấm…
* Chất thải phóng xạ lỏng: dung dòch chứa nhân tố phóng xạ, tham gia điều trò, chất bài
tiết.
* Chất thải phóng xạ khí: khí dùng trong lâm sàng, khí từ kho chứa chất phóng xạ.
2.2.4 Chất thải hoá học:
Chất thải từ nhiều nguồn, chủ yếu từ hoạt động xét nghiệm, chuẩn đoán bao gồm:
formaldehyd, hoá chất quang học hoá, dung môi, etylen, hỗn hợp hoá chất…
2.2.5 Các loại bình chứa có áp:
Bình chứ khí có áp như bình CO
2

, O
2
, gas, bình khí dung, bình khí dùng 1 lần…các bình dễ
gây cháy nổ, khi thiêu đốt cần thu riêng.
2.2.6 Chất thải sinh hoạt:
Chất thải không bò coi là chất thải nguy hại, phát sinh từ bệnh viện, phòng làm việc…giấy
báo, tài liệu, vật liệu đóng gói, thùng, túi nilon, thức ăn dư thừa…
2.3 TÍNH CHẤT CHẤT THẢI Y TẾ:
2.3.1 Tính chất vật lý:
2.3.1.1 Thành phần: là thông số quan trọng đánh giá khả năng thu hồi phế liệu, lựa chọn
công nghệ xử lý thích hợp.
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
6
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
* Thành phần chất thải(rác sinh hoạt y tế):
+ Giấy và giấy thấm: 60%
+ Plastic: 20%
+ Thực phẩm thừa: 10%
+ Kim loại, thủy tinh, chất vô cơ: 7%
+ Các loại hỗn hợp khác: 3%
* Thành phần chất thải nhiễm khuẩn:
+ Giấy và quần áo: 50 – 70%
+ Plastic: 20 – 60%
+ Thủy tinh: 10 – 20%
+ Chất dòch: 1 – 10%
* Thành phần vật lý CTYT một số bệnh viện ở TPHCM:
+ Plastic (C
2
H
3

Cl) : 30,1%
+ Cao su (C
4
H
6
)
n
: 24,2%
+ Vải, giấy (C
6
H
10
O
5
)
n
: 36,2%
+ Lipit (C
30
H
61
C
6
H
5
O
6
) : 0,5%
+ Protit (C
2

H
5
O
2
N) : 4%
+ Xương (Ca,P) : 5%
* Sự khác nhau giữa CT y tế và Ct đô thò:
Thành phần CT lây nhiễm
(% trọng lượng)
CT thông thường
(% trọng lượng)
CT đô thò
(% trọng lượng)
Giấy 31 36 41,9
Carton 0 3 12,2
Plastic 29 20 11,2
Cao su 12 1,4 1,6
Vải 5 2,1 2,9
Thực phẩm 1 11,7 11,9
Rác vườn 0 2 0
Thủy tinh 3,2 4,8 7,5
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
7
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
Kim loại 1,1 7,2 6
Chất dòch 17,7 9,9 0
Misorganics 0 1,9 0,4
Bảng 1.1: Sự khác nhau giữa các loại chất thải.
* Thành phần hoá lý:
Bảng 1.2: Thành phần hóa lý của rác y tế.

2.3.1.2 Độ ẩm:
Độ ẩm của chất thải rắn là thông số liên quan đến giá trò nhiệt lượng, xem xét khi lựa chọn,
phương pháp xử lý, thiết kế bãi chôn lấp và lò đốt. Độ ẩm thay đổi theo thành phần và theo
mùa trong năm. Tùy từng loại chất thải có độ ẩm khác nhau 8,5 – 17%, chủ yếu là giấy,
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
Thành phần Hàm lượng
(%)
Khối lượng
(kg)
Phân tử lượng
(g)
Lượng mol
(kmol)
C 50,85 50,85 12 4,23
H 6,71 6,71 2 3,35
O 19,5 19,5 32 0,59
N 2,75 2,75 28 0,098
Ca 0,1 0,1 40 0,00025
P 0,08 0,08 15 0,0053
S 2,71 2,71 32 0,084
Cl 15,1 15,1 71 0,212
A(tro) 1,05 1,05 - -
W(nước) 1,5 1,5 18 0,605
Tổng 100 100
8
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
plastic chiếm tỷ lệ cao. Độ ẩm tương đối thường thích hợp với phương pháp xử lý bằng công
nghệ thiêu đốt.
2.3.1.3 Tỷ trọng:
Xác đònh bằng tỷ số giữa trọng lượng của mẫu rác và thể tích chiếm chỗ. Tỷ trọng thay đổi

theo thành phần, độ ẩm, độ nén chặt của rác. Tỷ trọng là thông số quan trọng phục vụ cho
công tác thu gom, vận chuyển và xử lý vì liên quan tới khối lượng rác thu gom và thiết kế
qui mô lò đốt. RYT có thành phần hữu cơ cao nên tỷ trọng chất thải thấp 208 – 345kg/m
3
.
2.3.2 Tính chất hóa học và giá trò nhiệt lượng:
Tính chất hóa học và nhiệt lượng được xem là nhân tố khi lựa chọn phương án xử lý chất
thải, tham gia thu gom, vận chuyển. Rác thải có giá trò nhiệt lượng cao nên xử lý bằng
phương pháp thiêu đốt, rác có thành phần hữu cơ cao, dễ phân hủy phải thu gom trong ngày
và ưu tiên xử lý bằng phương pháp sinh học.
2.3.2.1 Tính chất hóa học:
* Thành phần hữu cơ: được xác đònh là phần vật chất có thể bay hơi sau khi nung ở 950
o
C.
* Thành phần vô cơ(tro): là phần tro còn lại sau khi nung ở 950
o
C.
* Thành phần phần trăm(%): phần trăm của các nguyên tố C, H, O, N, S và tro. Thành
phần % được xác đònh để tính giá trò nhiệt lượng của rác.
2.3.2.2 Giá trò nhiệt lượng:
Nhiệt thoát ra từ việc đốt CTYT là một thông số quan trọng, có đơn vò kJ/kg. Các lò đốt đều
có bộ phận cấp khí bên trong trực tiếp ảnh hưởng đến khả năng cháy. Vì vậy, khối lượng
chất thải có thể đốt mỗi giờ phụ thuộc vào giá trò nhiệt lượng mỗi kg chất thải.
Nhiệt lượng (Q) rác thải tính theo công thức:
Q = 339C + 1256H – 108,8(O – S) – 25,1(W + 9H) (kJ/kg)
C, H, O, N, S và tro là % trọng lượng mỗi yếu tố trong rác.
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
9
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ THIÊU

ĐỐT CHẤT THẢI Y TẾ
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
10
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
CHƯƠNG 3: LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ THIÊU ĐỐT CHẤT THẢI Y TẾ
3.1 CÁC PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ CHẤT THẢI Y TẾ:
Chất thải y tế thường áp dụng các phương pháp xử lý và tiêu hủy:
* Phương pháp xử lý: thiêu đốt, khử khuẩn bằng hoá chất, nồi hấp, đóng gói kín, vi sóng…
* Phương pháp tiêu hủy: bãi chôn lấp chất thải hợp vệ sinh, chôn lấp trong khu đất bệnh
viện, nước thải được thải vào hệ thống xử lý.
3.1.1 Phương pháp khử trùng:
Đây là công đoạn đầu tiên khi xử lý RYT nhầm hạn chế tai nạn cho nhân viên thu gom, vận
chuyển và xử lý rác. 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. Vi khuẩn có khả
năng bền vững với hóa chất, nên xử lý không hiệu quả nên xử lý không hiệu quả. Hoá chất
bản thân đã nguy hiểm, cần nghiền nhỏ chất thải để giảm thể tích.
* 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. Nhược điểm tạo mùi hôi
nên với bệnh viện có lò đốt thì kim tiêm đốt trực tiếp.
* Khử trùng bằng siêu cao tầng: khử trùng tốt, năng suất cao. Tuy nhiên, đòi hỏi kỹ thuật
cao, thiết bò đắt tiền và yêu cầu có chuyên môn, là phương pháp chưa phổ biến.
3.1.2 Trơ hoá ( cố đònh và đóng rắn):
Trộn chất thải với ximăng và các chất khác, trộn với nước khi chôn lấp để giảm rủi ro
nhiễm bẩn nước ngầm. Phù hợp với dược phẩm thải và tro đốt có hàm lượng kim loại cao.
Đây là phương pháp ít tốn kém nhưng không xử lý được chất thải nhiễm khuẩn.
3.1.3 Chôn lấp:
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h

11
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
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. Phương pháp chi
phí thấp, an toàn nếu ngăn ngừa và kiểm soát việc tiếp cận với bãi chôn lấp và hạn chế
được thẩm thấu tự nhiên.
3.1.4 Phương pháp thiêu đốt:
Đây là phương pháp phổ biến, nhiều nơi áp dụng; là quá trình ôxi hóa rác ở nhiệt độ cao,
tạo CO
2
, H
2
O…Phương trình tổng quát:
C
x
H
y
O
z
+ (x+y/4+z/2) O
2
= xCO
2
+ yH
2
O
* 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.
* Nhược điểm: chi phí đầu tư vận hành cao, thiêu đốt một số chất thải chứa clor, kim loại
nặng phát sinh ra bụi, chất ô nhiễm độc hại như dioxin…

Chất thải từ lò đốt chia làm 2 nhóm:
* Các sản phẩm do sự cháy không hoàn toàn như arsenic, crom, beri, heli…có nguồn gốc từ
các chất ô nhiễm ban đầu.
* Các sản phẩm sinh ra do quá trình cháy không hoàn toàn trong buồng sơ cấp. Chất thải
có nhiệt lượng cao tiêu thụ nhiều ôxi trong quá trình cháy.
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 O
2
cung cấp, nhiệt độ cháy 900 – 1200
o
C, thời gian đốt và
mức xáo trôn. Cần lưu ý vật liệu chế tạo lò để đảm bảo chòu nhiệt cao. Khí thải sau khi làm
nguội được xử lý bằng dung dòch trung hòa.
3.2 CƠ SỞ LỰA CHỌN CÔNG NGHỆ XỬ LÝ RÁC Y TẾ:
3.2.1 Cơ sở lựa chọn:
* Dựa vào càc phương pháp xử lý rác y tế đã nêu, các phương pháp đều có ưu nhược điểm
riêng. Khử trùng bằng hoá chất không đảm bảo hiệu quả khử trùng, chất thải vẫn còn nguy
cơ lây nhiễm cao; khử trùng bằng nối hấp, sóng viba đòi hỏi kỹ thuật cao, chi phí tốn kém;
phương pháp chôn lấp thường không qua xử lý nên ảnh hưởng đến môi trường.
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
12
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
* 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.
3.2.2 Quá trình quản lý rác y tế trước khi xử lý:
3.2.2.1 Thu gom:
Phải có lòch trình thu gom và vận chuyển rác hợp lý.
RYT được gói trong bao nilon hoặc trong thùng chứa có nắp đậy.

Quy đònh 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 bò cho việc thiêu đốt, không được để bệnh phẩm tồn
đọng lâu trong các phòng, khoa của bệnh viện.
Nhà phân loại rác phải thông thoáng tốt, thường xuyên phun xòt các loại thuốc chống ruồi,
muỗi.
Khu tập trung rác thải phải cao có mái và tường che để tránh nước mưa rơi vào, xung quanh
phải có mương để thoát nước với hệ thống thoát nước bẩn để xử lý.
3.2.2.2 Phân loại:
Rác được chia làm 2 loại: rác sinh hoạt, rác y tế.
Việc phân loại phải được thực hiện ngay tại thời điểm chất thải phát sinh, chất thải phải
được đựng trong các túi và thùng theo quy đònh.
Chất thải y tế nguy hại không được để lẫn trong chất thải sinh hoạt. Nếu vô tình để lẫn chất
thải y tế nguy hại thì hỗn hợp chất thải được xử lý và tiêu hủy như chất thải y tế nguy hại.
3.2.3 Công nghệ thiêu đốt chất thải y tế:
Công nghệ thiêu đốt là đốt chất thải một cách có kiểm soát trong một vùng kín, mang nhiều
hiệu quả. Quá trình đốt được thực hiện hoàn toàn, phá hủy hoàn toàn chất thải độc hại bằng
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
13
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
cách phá vỡ các liên kết hóa học, giảm thiểu hay loại bỏ hoàn toàn độc tính. Hạn chế tập
trung chất thải cần loại bỏ vào môi trường bằng cách biến đổi chất rắn, lỏng thành tro. So
với CTYT chưa xử lý, tro thải vào môi trường an toàn hơn.
Việc quản lý kim loại, tro và các sản phẩm của quá trình đốt là khâu quan trọng. Tro là một
dạng vật liệu rắn, trơ gồm C, muối, kim loại. Trong quá trình đốt, tro tập trung ở buồng
đốt( tro đáy), lớp tro này xem như chất thải nguy hại. Các hạt tro có kích thước nhỏ có thể bò
cuốn lên cao( tro bay). Tàn tro cần chôn lấp an toàn vì thành phần nguy hại sẽ trực tiếp gây
hại. Lượng kim loại nặng được xáx đònh qua việc kiểm tra khói thải và tro dư của lò đốt.

Thành phần khí thải chủ yếu là CO
2
, hơi nước, NO
x
, hydrigen cloride và các khí khác. Các
khí vẫn tiềm ẩn khả năng gây hại cho con người và môi trường, vì vậy cần có hệ thống xử
lý khói thải từ lò đốt.
Lò đốt thường được chia làm 2 buồng:
* Buồng đốt chính: gồm 2 giai đoạn
+ Giai đoạn 1: chất thải được sấy khô.
+ Giai đoạn 2: cháy và khí hóa.
* Buồng đốt sau: gồm 3 giai đoạn
+ Giai đoạn 3: phối trộn.
+ Giai đoạn 4: cháy ở dạng khí.
+ Giai đoạn 5: ôxi hoá hoàn toàn.
Các yếu tố quyết đònh sự hiệu quả của lò đốt: sự cân bằng năng lượng, hệ thống kiểm soát
chế độ đốt, nhiệt độ nóng chảy trong buồng đốt, độ ẩm của chất thải.
Phương pháp đốt là phương pháp hiệu quả và kinh tế nhất để xử lý triệt để chất thải y tế
nguy hại.

LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
14
Rác y tế
Tập trung – phân loại
Bòch nilon chuyên dùng
Thùng chứa
Lò đốt rác
Thiết bò xử lý khí thải
Quạt gió
Nước thải nhiễm bẩn

Tàn troBãi chôn lấp
Rác sinh hoạt
ng khóiHệ thống xử lý nước thải
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
Hình 1.1: Công nghệ thiêu đốt rác y tế
3.2.4 Các loại lò đốt rác y tế:
Có 2 kiểu lò cơ bản:
* Lò quay( chuyển động quay): có cấu tạo hình trụ, nằm ngang. Chuyển động quay quanh
trục của lò làm chất thải được đảo trộn đều, nâng cao hiệu quả cháy. Lò được chế tạo với
công suất lớn, chi phí đầu tư và vận hành rất cao.
* Lò tónh( không chuyển động): có cấu tạo đơn giản, hiệu quả cao. Công suất thiết kế của
lò tónh thường là nhỏ hoặc trung bình. Có các loại lò: lò đốt thiết kế đơn giản, lò đốt 1
khoang, lò đốt 2 khoang.
So sánh một số đặc điểm các loại lò đốt:
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
15
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
Bảng 1.3: Đặc điểm một số lò đốt.
Đặc điểm Lò 1 khoang Lò 2 khoang Lò quay
Công suất (kg/ngày) 100 – 200 200 – 1000 500 – 3000
Nhiệt độ (
o
C) 300 – 400 800 – 1000 1200 – 1600
Bộ phận làmsạch khí Khó lắp đặt Lắp với lò lớn Có sẵn
Nhân lực Cần đào tạo Có chuyên môn Trình độ cao
Chi phí Tương đối thấp Chi phí cao Khá đắt
Phương pháp thiêu đốt phụ thuộc hiệu quả sử dụng của từng loại lò:
* Lò quay: xử lý được tất cả chất thải nhiễm khuẩn, hóa học và dược học, chi phí đầu tư,
vận hành, bảo trì cao.
* 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. Nhược điểm: thải ra một lượng đáng kể khí gây ô nhiễm, phải lấy tro và bồ hóng
đònh kỳ, không hiệu quả khi tiêu huỷ chất thải hoá học và dược học.
* Lò đốt 2 buồng: hiệu quả khử khuẩn cao, xử lý được chất thải nhiễm khuẩn, hầu hết chất
thải hoá học và dược học nhưng không tiêu hủy hoàn toàn thuốc gây độc tế bào.
* Lò đốt tầng sôi: lò đốt tónh chứa một lớp cát, thường có công suất nhỏ, vận hành tốn
nhiều năng lượng, thiết kế phức tạp và đắt tiền.
Ví dụ minh họa:
* Lò đốt rác bằng gas, được đặt tại trung tâm hỏa tánh Bình Hưng Hòa, công suất 7
tấn/ngày( GG42 HOVAL) có hệ thống xử lý khí thải đạt tiêu chuẩn, do công ty môi trường
% đô thò quản lý. Lò sử dụng nhiệt theo nguyên lý hiệu ứng nhiệt phân. Lò gôm2 buồng:
buồng đầu đốt để khí hóa, buồng thứ hai đốt cháy khí sinh ra từ buồng đầu. Đây là kiểu lò
tónh, hoạt động liên tục, chia làm 3 giai đoạn: nạp rác(8h), đốt(8h), làm nguội(8h).
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
16
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
Hình 1.2: Sơ đồ vận hành lò đốt GG42 HOVAL
* 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
o
C, buồng thứ cấp gia tăng nhiệt đến 1000
o
C, đảm bảo đốt
cháy hoàn toàn khí từ buồng sơ cấp. Bicabonate Natri và than hoạt tính tạo phản ứng trung
hoà nhằm giảm lượng acid, kim loại nặng, lọc bụi trước khi thải ra ngoài.

LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h

Sấy lò Nạp rác GĐI GĐII Làm nguội Tro
Đem chôn
Bộ phận
giải nhiệt
Buồng
phản ứng
Bộ phận
lọc
Chôn
Hệ thống bơm
hoá chất
Hóa chất sau
phản ứng
17
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ ĐỐT
RÁC Y TẾ
4.1. …..
4.2.
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
18
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
CHƯƠNG 4: TÍNH TOÁN THIẾT KẾ LÒ ĐỐT RÁC Y TẾ
4.1 TÍNH TOÁN SỰ CHÁY DẦU DO:
Theo Tính Tóan Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp Tập I, thành phần sử dụng của dầu DO:
C
d
= 86,5% H
d
= 10,5% O

d
= 0,3% N
d
= 0,3%
S
d
= 0,3% W
d
= 1,8% A
d
= 0,3%
Nhiệt trò thấp của dầu được xác đònh theo công thức của D.I.Mendeleev:
Q
t
d
= 339C
d
+ 1256H
d
– 108,8(O
d
– S
d
) – 25,1(W
d
+ 9H
d
) (KJ/Kg)
Nhiệt trò thấp của dầu DO:
Q

t
d
=
)5,1098,1(1,25)3,03,0(8,1085,1012565,86339
×+×−−×−×+×
)Kg/KJ(37,40094Q
d
t
=

4.1.1 Hệ số tiêu hao không khí và lượng không khí cần thiết:
4.1.1.1 Chọn hệ số tiêu hao không khí (α):
Hệ số tiêu hao không khí (α) là tỷ số giữa lượng không khí thực tế (L
α
) và lượng không khí
lý thuyết (L
0
) khi đốt cùng một lượng nhiên liệu:
0
L
L
α
α
=

Theo Tính Toán Kỹ Thuật Nhiệt Lò Công Nghiệp Tập I, giá trò (α) khi đốt dầu DO
α = 1,10 – 1,20
Chọn α = 1,2.
4.1.1.2 Tính lượng không khí cần để đốt 100 kg dầu DO:
Giả thiết: thành phần không khí chỉ có oxi và nitơ, các thành phần khác không đáng kể.

Khi tính sự cháy của nhiên liệu quy ước:
* Khối lượng nguyên tử của các khí lấy theo số nguyên gần đúng.
* Mỗi Kmol phân tử khí bất kỳ đều có thể tích 22,4 m
3
.
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
19
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
* Không tính sự phân hóa nhiệt của tro.
* Thể tích của không khí và sản phẩm cháy qui về điều kiện chuẩn: 0
o
C, 760 mmHg.
Thành phần
nhiên liệu
Hàm lượng
(Kg/100 Kg nhiên liệu)
Phân tử lượng
(g)
Lượng mol
(Kmol)
C 86,5 12 7,21
H 10,5 2 5,25
O 0,3 32 0,00938
N 0,3 23 0,0107
S 0,3 32 0,00938
A 0,3 - -
W 1,8 18 0,1
Tổng 100
Bảng 4.1: Thành phần nhiên liệu dầu DO theo lượng mol.
Các phản ứng cháy xảy ra khi đốt dầu DO:

C + O
2
= CO
2
H + 1/2O
2
= H
2
O S + O
2
= SO
2
N
2
= N
2
H
2
O = H
2
O
Theo thành phần sử dụng và các phản ứng cháy, được kết quả sau:
Bảng 4.2: Lượng không khí cần thiết để đốt 100 kg dầu DO.
Với α = 1 L
0
= 1051,07 (m
3
)
Lượng không khí thực tế cần thiết:
L

α
= α x L
0
= 1,2 x 1051.07 = 1261,28 (m
3
)
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
Nhiên liệu Không khí
Thành
phần
Hàm
lượng
Khối
lượng
Phân
tử
Lượng
mol
O
2
N
2
Tổng
Kmol n.m
3
C 86,5 86,5 12 7,21 7,21 9,853 x
3,762
9,853
+
37,07

46,922 x
22,4
H 10,5 10,5 2 5,25 2,625
S 0,3 0,3 32 0,00938 0,00938
O 0,3 0,3 32 0,00938 -
N 0,3 0,3 28 0,0107 0,00938
W 1,8 1,8 18 0,1 -
A 0,3 0,3 - - -
Tổng 100 100 9,853 37,07 46,922 1051,07
20
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
α = 1,2 , hệ số tiêu hao không khí.
4.1.2 Xác đònh lượng và thành phần của sản phẩm cháy:
4.1.2.1 Thành phần và lượng sản phẩm cháy:
Thành phần và lượng sản phẩm cháy khi đốt 100 kg dầu DO cho ở bảng sau:
Thành
phần
Từ không
khí
Sảnphẩm
cháy
Tổng cộng
Kmol n.m
3
%
CO
2
- 7,21 7,21 161,504 12,252
H
2

O - 5,25 5,25 117,6 8,922
SO
2
- 0,00938 0,00938 0,21 0,016
O
2
11,802 - 1,949 43,66 3,313
N
2
44,399 0,0107 44,41 994,784 75,468
Tổng 12,48 58,85 1317,75 100
Bảng 4.3: Thành phần và lượng sản phẩm cháy khi đốt 100 kg dầu DO.
4.1.2.2 Xác đònh khối lượng riêng của sản phẩm cháy:
Khối lượng riêng của sản phẩm cháy được xác đònh ở điều kiện chuẩn:
)m/Kg(305,1
75,1317
41,4428967,13200938,06425,51821,744
m/Kg,
75,1317
N28O32SO64OH18CO44
3
3
22'222
0
=
×+×+×+×+×
=
×+×+×+×+×
=
ρ

CO
2,
H
2
O, SO
2
, O
2
, N
2
là số mol các khí trong thành phần của sản phẩm cháy.
4.2 TÍNH TOÁN SỰ CHÁY CỦA RÁC:
4.2.1 Xác đònh nhiệt trò của rác:
Nhiệt trò của rác tính theo Medeleev:
Q
t
r
= 339C + 1256H – 108,8(O- S) – 25,1(W + 9H)
= 339 x 50,85 + 1256 x 6,71 – 108,8x( 19,15 – 2,71) – 25,1x(1,5 + 9x6,71)
= 22323,8 (KJ/Kg)
4.2.2 Hệ số tiêu hao không khí (α
R
) và lượng không khí cần thiết:
4.2.2.1 Chọn hệ số tiêu hao không khí:
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
21
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
Theo kinh nghiệm thực tế đối với trường hợp đốt rác thải y tế thì nên chọn hệ cố tiêu hao
không khí α
R

= 1,2.
4.2.2.2 Xác đònh lượng không khí cần thiết khi đốt cháy 100 kg rác y tế:
Giả thiết thành phần không khí chỉ có oxi và nitơ, các thành phần khác không đáng kề.
Khi tính sự cháy của rác quy ước:
* Khối lượng nguyên tử của các khí lấy theo số nguyên gần đúng.
* Mỗi Kmol phân tử khí bất kỳ đều có thể tích 22,4 m
3
.
* Không tính sự phân hóa nhiệt của tro.
* Thể tích của không khí và sản phẩm cháy qui về điều kiện chuẩn: 0
o
C, 760 mmHg.
Các phản ứng đốt cháy:
C + O
2
= CO
2
H
2
+ ½ O
2
= H
2
O
S + O
2
= SO
2
Ca + ½ O
2

= CaO
2P + 5/2 O
2
= P
2
O
5
H
2
+ Cl
2
= 2HCl
N
2
= N
2
H
2
O = H
2
O
Theo các phản ứng, tính được lượng không khí cần để đốt 100 kg rác trong bảng 4.4.
Lượng không khí theo lý thuyết: L
0
= 565,56 (m
3
).
Lượng không khí thực tế:
L
α

= α x L
0
= 565,56 x 1,2 = 678,672 (m
3
)
α = 1,2 : hệ số tiêu hao không khí khi đốt rác.
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
22
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
Bảng 4.4: Lượng không khí cần thiết để đốt 100 kg rác.
4.2.3 Xác đònh lượng và thành phần sản phẩm cháy:
4.2.3.1 Thành phần và lượng sản phẩm cháy:
Thành phần và lượng sản phẩm cháy được xác đònh theo bảng:
Thành
phần
Từ không
khí (Kmol)
Sản phẩm
cháy (Kmol)
Tổng cộng
Kmol n.m
3
% thể tích
CO
2
- 4,2375 4,2375 94,92 12,535
H
2
O 0,0833 3,355 3.438 76,787 11,0726
SO

2
- 0,0846 0,0846 1,895 0,2502
HCl - 0,4252 0,4252 9,5244 1,2578
N
2
23,9353 24,0335 24,0335 538,35 0,7109
CaO - 0,00025 0,00025 0,0056 0,00074
P
2
O
5
- 0,00265 0,00265 0,05936 0,00784
O
2
6,34 – 5,302 - 1,0604 23,7529 3,136
Tổng 25,6013 32,744 33,404 756,12 100
Bảng 4.5: Thành phần và lượng sản phẩm cháy khi đốt 100 kg rác.
4.2.3.2 Xác đònh khối lượng riêng của sản phẩm cháy:
Khối lượng riêng của sản phẩm cháy được xác đònh ở điều kiện tiêu chuẩn:
)m/Kg(302,1
12,756
0604,13200265,011000025,056
12,756
0335,24284252,05,360846,064438,3182375,444
3
0
=
×+×+×
+
×+×+×+×+×

=
ρ
4.3 XÁC ĐỊNH NHIỆT ĐỘ THỰC TẾ VÀ TÍNH CÂN BẰNG NHIỆT CỦA LÒ:
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
Rác Không khí
Thành
phần
Hàm
lượng
Khối
lượng
Phân tử
lượng
Lượng
mol
O
2
N
2
Tổng cộng
Kmol n.m
3
C 50,85 50,85 12 4,2375 4,2375 5,302 x
3 ,762
5,302
x
25,248
x 22,4
H 6,71 6,71 2 3,355 1,5712
O 19,15 19,15 32 0,598 - 0,598

N 2,75 2,75 28 0,0982 -
Ca 0,1 0,1 40 0,00025 0,000125
P 0,08 0,08 15 0,0053 0,0066
S 2,71 2,71 32 0,0846 0,0846
Cl 15,1 15,1 71 0,2126 -
A 1,05 1,05 - - -
W 1,5 1,5 18 0,0833 -
Tổng 100 100 - - 5,302 19,946 25,248 565,56
23
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
4.3.1 Xác đònh nhiệt độ cháy lý thuyết của dầu DO:
Khi không nung trước nhiên liệu và không khí, hệ số tiêu hao không khí α = 1,2; hàm nhiệt
tổng được xác đònh theo công thức:
α
V
Q
i
d
t
=
∑
Q
t
d
: nhiệt trò thấp của dầu DO, Q
t
d
= 40094,37 kJ/kg
V
α

: thể tích sản phẩm cháy khi đốt 1 kg dầu DO, V
α
= 13,1775 nm
3
.
)nm/kJ(64,3042
1775,13
37,40094
i
3
==
∑
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). Xác đònh được i
1
, i
2
ứng với giá trò t
1
, t
2
:
Giả thiết nhiệt độ cháy lý thuyết của lò: t
1
= 1800
o
C < t
lt
< t
2

= 1900
o
C
* Ứng với t
1
= 1800
o
C:
)m/kJ(135,2932i
648,09,40490016,09,4049SOi
44,199774,264675468,074,2646Ni
62,9348,280003343,048,2800Oi
157,3069,34290892,09,3429OHi
27,53467,43601225,067,4360COi
3
1800
2SO
2N
2O
2OH
2CO
2
2
2
2
2
=
=×=×=
=×=×=
=×=×=

=×=×=
=×=×=
* Ứng với t
2
= 1900
o
C:
)m/kJ(472,3113i
648,09,40490016,09,4049SOi
3,211922,280875468,022,2808Ni
33,993,297103343,03,2971Oi
335,32665,36570892,065,3657OHi
85,56776,46341225,076,4634COi
3
1900
2SO
2N
2O
2OH
2CO
2
2
2
2
2
=
=×=×=
=×=×=
=×=×=
=×=×=

=×=×=
CO
2
, H
2
O, O
2
, N
2
, SO
2
lần lượt là % trọng lượng sản phẩm cháy khi đốt dầu DO.Theo
kết quả: i
1800
<
∑
i
< i
1900
, giả thiết về nhiệt độ cháy phù hợp và nhiệt độ lý thuyết được xác
đònh theo công thức:
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
24
Chương 2: Tổng Quan Về Chất Thải Rắn Y Tế
C94,1860100
135,293247,3113
135,293264,3042
1800
100
ii

ii
ti
o
18001900
1800
1lt
=×
−
−
+=
×
−
−
+=
∑
Vậy nhiệt độ cháy lý thuyết của lò: t
lt
= 1860.94
o
C ≈ 1861
o
C
4.3.2 Xác đònh nhiệt độ thực tế của lò:
Nhiệt độ thực tế của lò được xác đònh theo công thức:
t
tt
= η
tt
x t
lt

η
tt
: hệ số tổn thất hàm nhiệt của sản phẩm cháy, theo bảng 1 – 9 sách Tính Toán Kỹ
Thuật Nhiệt L Công Nghiệp T1, η
tt
= 0,6 – 0,83; chọn η
tt
= 0,6.
Nhiệt độ thực tế của lò: t
tt
= 0,6 x 1861 = 1116,6
o
C.
4.3.3 Tính cân bằng nhiệt và lượng nhiên liệu tiêu hao:
4.3.3.1 Mục đích tính cân bằng nhiệt:
* Đánh giá chất lượng làm việc của thiết bò qua việc xác đònh các tham số.
* Xác đònh lượng nhiên liệu tiêu hao.
4.3.3.2 Tính cân bằng nhiệt:
a) Nhiệt thu:
* Nhiệt do cháy dầu DO:
Q
1
= B
d
x Q
t
d
(W)
B

d
: lượng nhiên liệu tiêu hao (kg/s).
Q
t
d
= 40094,37 (kJ/kg) = 40094,37.10
3
(J/kg): nhiệt trò thấp của dầu DO.
Q
1
= 40094,37.10
3
x B
d
(W).


* Nhiệt do cháy rác:
Q
2
= B
r
x Q
t
r
= 0,00833 x 22323,8 = 185,957 (kJ/s)
B
r
= 30 (kg/h) = 0,00833 (kg/s): lượng rác đốt trong lò.
Q

t
r
= 22323.8 (kJ/kg): nhiệt trò thấp của rác.
LVTN: Thiết Kế Lò Đốt Rác Y Tế Công Suất 30 kg/h
25