Nghiên cứu hiệu quả khử trùng chất thải rắn y tế lây nhiễm bằng công nghệ hơi nước bão hòa kết hợp vi sóng luận văn th
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.36 MB, 56 trang )
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI
NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ KHỬ TRÙNG CHẤT THẢI
RẮN Y TẾ LÂY NHIỄM BẰNG CÔNG NGHỆ HƠI
NƯỚC BÃO HÒA KẾT HỢP VI SÓNG
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
Hà Nội – Năm 2014
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
---------------------
NGUYỄN THỊ QUỲNH MAI
NGHIÊN CỨU HIỆU QUẢ KHỬ TRÙNG CHẤT
THẢI RẮN Y TẾ LÂY NHIỄM BẰNG CÔNG NGHỆ
HƠI NƯỚC BÃO HÒA KẾT HỢP VI SÓNG
Chuyên ngành:
Khoa học môi trường
Mã số
60440301
:
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
PGS.TS Nguyễn Mạnh Khải
Hà Nội – Năm 2014
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
LỜI CẢM ƠN
Sau thời gian học tập và nghiên cứu, tôi đã hoàn thành bản luận văn này.
Tôi xin chân thành cảm ơn PGS.TS. Nguyễn Mạnh Khải là giáo viên hướng dẫn,
các cán bộ Khoa Môi trường đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo, giúp đỡ tôi trong suốt
quá trình thực hiện luận văn này.
Tôi cũng xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới các thầy cô trong Khoa Môi
trường – Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội nói chung
và Bộ môn Công nghệ Môi trường nói riêng đã giảng dạy và trang bị cho tôi những
kiến thức quý giá trong suốt khóa học.
Trong quá trình nghiên cứu của mình, tôi đã nhận được nhiều sự giúp đỡ
chia sẻ kinh nghiệm của các anh chị đồng nghiệp Viện Y học lao động và Vệ sinh
môi trường. Tôi cũng nhận được nhiều sự hỗ trợ tạo điều kiện thuận lợi, hợp tác
của cán bộ, nhân viên các bệnh viện Lao phổi Trung ương.
Tôi cũng xin được gửi lời cảm ơn đến gia đình và bạn bè về sự chia sẻ, động
viên, khuyến khích trong suốt quá trình nghiên cứu của mình.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2014
Học viên
Nguyễn Thị Quỳnh Mai
Khoa Môi trường
iii
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU................................................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN......................................................................................................................... 3
1.1. Định nghĩa và các đặc trưng của chất thải rắn y tế
3
1.1.1. Định nghĩa chất thải y tế....................................................................................3
1.1.2. Nguồn phát sinh và phân loại chất thải rắn y tế ................................................3
1.1.3. Tác hại của chất thải rắn y tế nguy hại...............................................................5
1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước
1.4. Công nghệ khử trùng hơi nước bão hòa kết hợp vi sóng [ 35 ].
7
9
12
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................................................16
2.1. Đối tượng nghiên cứu
16
2.2. Phương pháp nghiên cứu
17
2.2.1. Phương pháp thu thập và phân tích số liệu......................................................17
2.2.2. Phương pháp khảo sát thực địa kết hợp với phỏng vấn...................................17
2.2.3. Phương pháp định tính.....................................................................................17
2.2.4. Đánh quá hiệu quả xử lý lò hấp bằng test BI theo GEF (Golbal health care
waster Project )...........................................................................................................19
2.2.5. Phương pháp phân tích đánh giá công nghệ....................................................20
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................................................................22
3.1. Hiện trạng quản lý chất thải y tế tại bệnh viện Lao phổi Trung ương
22
3.1.1. Tổ chức quản lý chất thải y tế..........................................................................22
3.1.2. Năng lực của nhân viên y tế đối với việc quản lý chất thải y tế......................24
3.1.3. Thực trạng phát sinh, thu gom và phân loại CTRYT tại bệnh viện................27
3.2.1. Hiện trạng hệ thống xử lý chất thải rắn y tế của bệnh viện.............................32
3.2.2. Công nghệ khử khuẩn chất rắn lây nhiễm bằng công nghệ hơi nước bão hòa
kết hợp vi sóng............................................................................................................33
3.3. Đánh giá hiệu quả khử trùng bằng công nghệ hơi nước bão hòa kết hợp vi
sóng
36
3.3.1. Xác định hiệu quả khử trùng đối với các nhóm vi khuẩn (phương pháp định
tính).............................................................................................................................36
Khoa Môi trường
iv
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
3.3.2. Xác định hiệu quả khử trùng bằng phương pháp test BI theo GEF ...............37
3.4. Ý nghĩa môi trường của công nghệ lò hấp tiệt trùng hơi nước bão hòa kết
hợp vi sóng được sử dụng tại bệnh việnLao phổi Trung ương
39
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................................................... 40
1. Kết luận
2. Kiến nghị
40
40
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................. 41
1.Tiếng Việt
2.Tiếng Anh
Khoa Môi trường
41
43
v
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT
BVĐK
:
Bệnh viện đa khoa
BHLĐ
:
Bảo hộ lao động
CTMTĐT
:
Công ty môi trường đô thị
CTRNH
:
Chất thải rắn nguy hại
CTRYT
:
Chất thải rắn y tế
CTLN
:
Chất thải lây nhiễm
CTYT
:
Chất thải y tế
CTYTLN
:
Chất thải y tế lây nhiễm
GB
:
Giường bệnh
PCB
:
Polyclobiphenyl
PVC
:
Polyvinylclorua
PE
:
Polyetylen
NVYT
:
Nhân viên y tế
PP
:
Polypropylen
TCVN
:
Tiêu chuẩn Việt Nam
VNĐ
:
Việt Nam Đồng
VSV
:
Vi sinh vật
WHO
:
Tổ chức Y tế thế giới
Khoa Môi trường
vi
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
DANH MỤC BẢNG
MỞ ĐẦU................................................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN......................................................................................................................... 3
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................................................16
.............................................................................................................................................................. 16
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................................................................22
THÔNG SỐ KỸ THUẬT.............................................................................................................................. 35
TÍNH NĂNG............................................................................................................................................. 35
NHIỆT ĐỘ Ở CHẾ ĐỘ KHỬ / TIỆT KHUẨN................................................................................................. 35
121-134 OC............................................................................................................................................. 35
THỜI GIAN TRUNG BÌNH MỖI CHU KỲ (MẺ XỬ LÝ)...................................................................................35
<30 PHÚT............................................................................................................................................... 35
LƯỢNG RÁC XỬ LÝ TỐI ĐA MỖI CHU KỲ (MẺ).......................................................................................... 35
70 LÍT (TƯƠNG ĐƯƠNG 12KG)............................................................................................................... 35
DUNG TÍCH KHOANG XỬ LÝ.................................................................................................................... 35
103 LÍT.................................................................................................................................................... 35
KHỐI LƯỢNG RÁC XỬ LÝ TRONG MỘT CA LÀM VIỆC 8H...........................................................................35
192KG.................................................................................................................................................... 35
ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ MỖI CHU KỲ XỬ LÝ (MỘT MẺ LÀM VIỆC)...............................................................35
1,5 KW.................................................................................................................................................... 35
SỐ LƯỢNG ĐẦU PHÁT VI SÓNG............................................................................................................... 35
6............................................................................................................................................................. 35
TẦN SỐ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ VI SÓNG............................................................................................ 35
2450MHZ ± 50HZ.................................................................................................................................... 35
NĂNG LƯỢNG (BỨC XẠ) VI SÓNG PHÂN BỐ SUNG QUANH.....................................................................35
KHÔNG LỚN HƠN 1MW/CM2................................................................................................................. 35
ÁP LỰC CAO HƠI NƯỚC TRONG KHOANG XỬ LÝ.....................................................................................35
> 2,7 BAR (Ở CHẾ ĐỘ TIỆT KHUẨN........................................................................................................... 35
> 2,0 BAR (Ở CHẾ ĐỘ KHỬ KHUẨN)......................................................................................................... 35
NGUỒN ĐIỆN.......................................................................................................................................... 35
3PHA, 380V±10%, 50HZ.......................................................................................................................... 35
- MÀN HÌNH HIỂN THỊ CÁC THÔNG SỐ, BÁO LỖI VÀ THỜI GIAN................................................................35
- MÁY IN TỰ ĐỘNG IN KẾT QUẢ CÁC THÔNG SỐ SAU MỖI CHU KỲ XỬ LÝ ................................................35
- BỘ PHẬN CẤP HƠI NƯỚC ĐƯỢC LẮP SẴN TRONG THIẾT BỊ...................................................................35
- TỰ ĐỘNG NGẮT MẠCH ĐỂ ĐẢM BẢO AN TOÀN....................................................................................35
THÔNG SỐ KỸ THUẬT.............................................................................................................................. 35
Khoa Môi trường
nhiên
vii
Trường Đại học Khoa học Tự
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
TÍNH NĂNG............................................................................................................................................. 35
MÁY CẮT................................................................................................................................................ 36
TƯƠNG THÍCH, ĐỒNG BỘ VỚI MÁY XỬ LÝ TIỆT KHUẨN,..........................................................................36
CÔNG SUẤT XỬ LÝ TỐI ĐA...................................................................................................................... 36
150KG/GIỜ............................................................................................................................................. 36
VẬT LIỆU BĂNG TRUYỀN......................................................................................................................... 36
THÉP KHÔNG GỈ...................................................................................................................................... 36
KÍCH THƯỚC LỖ SÀNG............................................................................................................................ 36
<30 MM.................................................................................................................................................. 36
KÍCH THƯỚC MIỆNG PHỄU...................................................................................................................... 36
> 450 X 450MM...................................................................................................................................... 36
DUNG TÍCH PHỄU NẠP............................................................................................................................ 36
≥ 0,1M3.................................................................................................................................................. 36
SỐ LƯỢNG LƯỠI CẮT ĐỘNG (XOAY)........................................................................................................ 36
36 CHIẾC................................................................................................................................................. 36
SỐ LƯỢNG LƯỠI CẮT TĨNH..................................................................................................................... 36
02 CHIẾC................................................................................................................................................. 36
CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ............................................................................................................................ 36
5,5KW.................................................................................................................................................... 36
ĐỘ ỒN.................................................................................................................................................... 36
≤ 80DB.................................................................................................................................................... 36
NGUỒN ĐIỆN.......................................................................................................................................... 36
3 PHA, 380V±10%, 50HZ.......................................................................................................................... 36
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................................................... 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................. 41
39
Khoa Môi trường
nhiên
viii
Trường Đại học Khoa học Tự
Luận văn tốt nghiệp
Khoa Môi trường
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
ix
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
DANH MỤC HÌNH
MỞ ĐẦU................................................................................................................................................... 1
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN......................................................................................................................... 3
CHƯƠNG 2. ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU....................................................................16
.............................................................................................................................................................. 16
CHƯƠNG 3. KẾT QUẢ NGIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN..................................................................................22
THÔNG SỐ KỸ THUẬT.............................................................................................................................. 35
TÍNH NĂNG............................................................................................................................................. 35
NHIỆT ĐỘ Ở CHẾ ĐỘ KHỬ / TIỆT KHUẨN................................................................................................. 35
121-134 OC............................................................................................................................................. 35
THỜI GIAN TRUNG BÌNH MỖI CHU KỲ (MẺ XỬ LÝ)...................................................................................35
<30 PHÚT............................................................................................................................................... 35
LƯỢNG RÁC XỬ LÝ TỐI ĐA MỖI CHU KỲ (MẺ).......................................................................................... 35
70 LÍT (TƯƠNG ĐƯƠNG 12KG)............................................................................................................... 35
DUNG TÍCH KHOANG XỬ LÝ.................................................................................................................... 35
103 LÍT.................................................................................................................................................... 35
KHỐI LƯỢNG RÁC XỬ LÝ TRONG MỘT CA LÀM VIỆC 8H...........................................................................35
192KG.................................................................................................................................................... 35
ĐIỆN NĂNG TIÊU THỤ MỖI CHU KỲ XỬ LÝ (MỘT MẺ LÀM VIỆC)...............................................................35
1,5 KW.................................................................................................................................................... 35
SỐ LƯỢNG ĐẦU PHÁT VI SÓNG............................................................................................................... 35
6............................................................................................................................................................. 35
TẦN SỐ HOẠT ĐỘNG CỦA THIẾT BỊ VI SÓNG............................................................................................ 35
2450MHZ ± 50HZ.................................................................................................................................... 35
NĂNG LƯỢNG (BỨC XẠ) VI SÓNG PHÂN BỐ SUNG QUANH.....................................................................35
KHÔNG LỚN HƠN 1MW/CM2................................................................................................................. 35
ÁP LỰC CAO HƠI NƯỚC TRONG KHOANG XỬ LÝ.....................................................................................35
> 2,7 BAR (Ở CHẾ ĐỘ TIỆT KHUẨN........................................................................................................... 35
> 2,0 BAR (Ở CHẾ ĐỘ KHỬ KHUẨN)......................................................................................................... 35
NGUỒN ĐIỆN.......................................................................................................................................... 35
3PHA, 380V±10%, 50HZ.......................................................................................................................... 35
- MÀN HÌNH HIỂN THỊ CÁC THÔNG SỐ, BÁO LỖI VÀ THỜI GIAN................................................................35
- MÁY IN TỰ ĐỘNG IN KẾT QUẢ CÁC THÔNG SỐ SAU MỖI CHU KỲ XỬ LÝ ................................................35
- BỘ PHẬN CẤP HƠI NƯỚC ĐƯỢC LẮP SẴN TRONG THIẾT BỊ...................................................................35
Khoa Môi trường
x
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
- TỰ ĐỘNG NGẮT MẠCH ĐỂ ĐẢM BẢO AN TOÀN....................................................................................35
THÔNG SỐ KỸ THUẬT.............................................................................................................................. 35
TÍNH NĂNG............................................................................................................................................. 35
MÁY CẮT................................................................................................................................................ 36
TƯƠNG THÍCH, ĐỒNG BỘ VỚI MÁY XỬ LÝ TIỆT KHUẨN,..........................................................................36
CÔNG SUẤT XỬ LÝ TỐI ĐA...................................................................................................................... 36
150KG/GIỜ............................................................................................................................................. 36
VẬT LIỆU BĂNG TRUYỀN......................................................................................................................... 36
THÉP KHÔNG GỈ...................................................................................................................................... 36
KÍCH THƯỚC LỖ SÀNG............................................................................................................................ 36
<30 MM.................................................................................................................................................. 36
KÍCH THƯỚC MIỆNG PHỄU...................................................................................................................... 36
> 450 X 450MM...................................................................................................................................... 36
DUNG TÍCH PHỄU NẠP............................................................................................................................ 36
≥ 0,1M3.................................................................................................................................................. 36
SỐ LƯỢNG LƯỠI CẮT ĐỘNG (XOAY)........................................................................................................ 36
36 CHIẾC................................................................................................................................................. 36
SỐ LƯỢNG LƯỠI CẮT TĨNH..................................................................................................................... 36
02 CHIẾC................................................................................................................................................. 36
CÔNG SUẤT ĐỘNG CƠ............................................................................................................................ 36
5,5KW.................................................................................................................................................... 36
ĐỘ ỒN.................................................................................................................................................... 36
≤ 80DB.................................................................................................................................................... 36
NGUỒN ĐIỆN.......................................................................................................................................... 36
3 PHA, 380V±10%, 50HZ.......................................................................................................................... 36
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................................................................... 40
TÀI LIỆU THAM KHẢO............................................................................................................................. 41
Khoa Môi trường
xi
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
MỞ ĐẦU
Chất thải rắn y tế thường chứa nhiều thành phần nguy hại như mầm bệnh dễ
lây nhiễm, các hoá chất độc hại và các vật sắc nhọn nguy hại. Việc xử lý chất thải
bệnh viện nói chung và chất thải rắn y tế nguy hại nói riêng đã là một vấn đề cấp
bách cần phải quản lý và xử lý an toàn không chỉ tại Việt Nam mà cả thế giới.
Theo báo cáo của Bộ y tế, tính đến tháng 10 năm 2007, cả nước có 1.087
bệnh viện bao gồm 1.023 bệnh viện nhà nước, 64 bệnh viện tư nhân với tổng số hơn
140.000 giường bệnh. Ngoài ra còn có hơn 10.000 trạm y tế xã, hơn chục ngàn cơ
sở phòng khám tư nhân. Theo ước tính, trung bình mỗi giường bệnh một ngày phát
sinh từ 2,0 đến 2,5 kg chất thải trong đó khoảng từ 10- 25% chất thải nguy hại. Như
vậy, với khoảng trên 140.000 giường bệnh đang hoạt động hết công suất, mỗi ngày
có khoảng 280-350 tấn chất thải phát sinh từ các bệnh viện. Theo ước tính của các
chuyên gia, đến năm 2010 tổng lượng chất thải rắn phát sinh sẽ là 450 tấn/ngày,
trong đó có khoảng 60 - 70 tấn/ngày là chất thải rắn nguy hại phải xử lý. Tỷ lệ gia
tăng chất thải rắn y tế phụ thuộc vào số giường bệnh, tình hình thực hiện các kỹ
thuật y tế và sự tiếp cận của người dân với các dịch vụ y tế (khoảng 7,6%/năm).
Ước tính đến năm 2015 số lượng chất thải y tế là 600 tấn/ngày và năm 2020 là
khoảng trên 800 tấn/ngày. Lượng chất thải y tế này, nếu không được xử lý đúng
phương pháp sẽ là nguồn gây ô nhiễm môi trường, đe dọa đến sức khỏe con người
trước tiên là những nhân viên y tế, người bệnh [1].
Để xử lý và tiêu huỷ chất thải y tế, mỗi nhóm và loại chất thải có phương
pháp riêng. Chất thải rắn trong y tế thường được xử lý bằng phương pháp đốt ở
nhiệt độ cao trên 1000oC [36]. Đây chưa phải là phương pháp thân thiện môi trường
và an toàn vì trong quá trình đốt, rất nhiều những khí thải, khí độc hại sinh ra làm ô
nhiễm môi trường, nhất là nhựa có chứa clo. Bên cạnh đó, đa phần các vật liệu nhựa
dùng cho ngành y tế thường là những loại có chất lượng tốt nên việc đốt toàn bộ
chất thải y tế sẽ gây ra sự lãng phí. Các chất thải rắn như bơm tiêm, chai nhựa đựng
dịch truyền, dây truyền dịch… nếu được quản lý, phân loại và xử lý ban đầu tốt thì
Khoa Môi trường
1
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
sẽ trở thành nguyên liệu hữu ích tái chế cho các mục đích sử dụng khác. Làm được
điều này sẽ đem lại những lợi ích thiết thực như làm giảm chi phí trong việc xử lý
chất thải y tế của các bệnh viện, tiết kiệm được nguyên liệu, giảm ô nhiễm môi
trường do chất thải y tế phát sinh từ bệnh viện, góp phần nâng cao sức khỏe cho
nhân viên y tế và cộng đồng dân cư [43].
Bệnh viện Lao phổi Trung ương nằm trên địa bàn Quận Ba Đình, Thành phố
Hà Nội, đây là khu vực có mật độ dân số cao. Là bệnh viện chuyên khoa hạng I
tuyến cao nhất. Bệnh viện có chức năng khám, chữa bệnh, dự phòng và phục hồi
chức năng cho người bệnh thuộc chuyên khoa lao và bệnh phổi ở tuyến cao nhất,
giải quyết các kĩ thuật chẩn đoán, điều trị các bệnh lao ngoài phổi từ các tuyến dưới
chuyển đến và là tuyến cuối cùng tập trung bệnh nhân điều trị bệnh nặng có nhiều
nhiễm trùng cơ hội trong bệnh cảnh nhiễm lao, nấm, HIV, các vi khẩn đường ruột
với yếu tố lây nhiễm cao. Bệnh viện có 500 giường bệnh luôn trong tình trạng quá
tải, thời gian điều trị đối với bệnh nhân thường kéo dài nên lượng rác thải phát sinh
hàng ngày cao, đặc biệt là lượng chất thải lây nhiễm. Trong công tác quản lý chất
thải, bệnh viện đã sử dụng công nghệ khử trùng chất thải rắn y tế lây nhiễm bằng
công nghệ hơi nước bão hòa kết hợp vi sóng. Để có số liệu khoa học xem xét đến
hiệu quả cũng như những ưu điểm của công nghệ này với việc khử trùng, tác giả
tiến hành nghiên cứu đề tài "Nghiên cứu hiệu quả khử trùng chất thải rắn y tế lây
nhiễm bằng công nghệ hơi nước bão hòa kết hợp vi sóng". Địa điểm nghiên cứu
được chọn tại bệnh viện Lao phổi Trung ương với nội dung chủ yếu gồm:
1. Đánh giá thực trạng nhận thức và quản lý chất thải rắn y tế tại bệnh viện
Lao phổi Trung ương.
2. Đánh giá hiệu quả khử trùng của công nghệ hơi nước bão hòa kết hợp vi
sóng đối với chất thải rắn y tế lây nhiễm.
Khoa Môi trường
2
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN
1.1. Định nghĩa và các đặc trưng của chất thải rắn 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, đào tạo về khám chữa bệnh... CTYT lây nhiễm 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. CTYTLN được xếp là 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 hay
gây cảm giác thiếu thẩm mỹ [2].
1.1.2. Nguồn phát sinh và phân loại chất thải rắn y tế
Căn cứ vào đặc điểm lý học, hoá học, sinh học và tính chất nguy hại, CTRYT
được phân thành 5 nhóm sau[2] :
1. Chất thải lây nhiễm:
a) Chất thải sắc nhọn (loại A): Là chất thải có thể gây ra các vết cắt hoặc chọc
thủng, có thể nhiễm khuẩn, bao gồm: bơm kim tiêm, đầu sắc nhọn của dây truyền,
lưỡi dao mổ, đinh mổ, cưa, các ống tiêm, mảnh thuỷ tinh vỡ và các vật sắc nhọn
khác sử dụng trong các hoạt động y tế.
b) Chất thải lây nhiễm không sắc nhọn (loại B): Là chất thải bị thấm máu,
thấm dịch sinh học của cơ thể và các chất thải phát sinh từ buồng bệnh cách ly.
c) Chất thải có nguy cơ lây nhiễm cao (loại C): Là chất thải phát sinh trong
các phòng xét nghiệm như: bệnh phẩm và dụng cụ đựng, dính bệnh phẩm.
d) Chất thải giải phẫu (loại D): Bao gồm các mô, cơ quan, bộ phận cơ thể
người; rau thai, bào thai và xác động vật thí nghiệm.
Khoa Môi trường
3
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
2. Chất thải hoá học nguy hại:
a) Dược phẩm quá hạn, kém phẩm chất không còn khả năng sử dụng.
b) Chất hoá học nguy hại sử dụng trong y tế.
c) Chất gây độc tế bào, gồm: vỏ các chai thuốc, lọ thuốc, các dụng cụ dính
thuốc gây độc tế bào và các chất tiết từ người bệnh được điều trị bằng hoá trị liệu.
d) Chất thải chứa kim loại nặng: thuỷ ngân (từ nhiệt kế, huyết áp kế thuỷ ngân
bị vỡ, chất thải từ hoạt động nha khoa), cadimi (Cd) (từ pin, ắc quy), chì (từ tấm gỗ
bọc chì hoặc vật liệu tráng chì sử dụng trong ngăn tia xạ từ các khoa chẩn đoán hình
ảnh, xạ trị).
3. Chất thải phóng xạ:
Chất thải phóng xạ: Gồm các chất thải phóng xạ rắn, lỏng và khí phát sinh từ
các hoạt động chẩn đoán, điều trị, nghiên cứu và sản xuất.
Danh mục thuốc phóng xạ và hợp chất đánh dấu dùng trong chẩn đoán và
điều trị ban hành kèm theo Quyết định số 33/2006/QĐ-BYT ngày 24 tháng 10 năm
2006 của Bộ trưởng Bộ Y tế.
4. Chất thải chứa khí có áp suất:
Bao gồm bình đựng oxy, CO2, bình ga, bình khí dung. Các bình này dễ gây
cháy, gây nổ khi thiêu đốt.
5. Chất thải thông thường:
Chất thải thông thường là chất thải không chứa các yếu tố lây nhiễm, hoá học
nguy hại, phóng xạ, dễ cháy, nổ, bao gồm:
a) Chất thải sinh hoạt phát sinh từ các buồng bệnh (trừ các buồng bệnh cách
ly).
b) Chất thải phát sinh từ các hoạt động chuyên môn y tế như các chai lọ thuỷ
tinh, chai huyết thanh, các vật liệu nhựa, các loại bột bó trong gẫy xương kín.
Những chất thải này không dính máu, dịch sinh học và các chất hoá học nguy hại.
Khoa Môi trường
4
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
c) Chất thải phát sinh từ các công việc hành chính: giấy, báo, tài liệu, vật liệu
đóng gói, thùng các tông, túi nilon, túi đựng phim.
d) Chất thải ngoại cảnh: lá cây và rác từ các khu vực ngoại cảnh.
Các chất thải được thu gom vào các thùng và túi theo màu quy định tại Quyết
định số 43/QĐ-BYT ngày 30/11/2007 của Bộ Y tế.
- Màu vàng đựng chất thải lây nhiễm.
- Màu đen đựng chất thải hoá học nguy hại và chất thải phóng xạ.
- Màu xanh đựng chất thải thông thường và các bình áp suất nhỏ.
- Màu trắng đựng chất thải tái chế.
Theo kết quả điều tra của Bộ Y tế năm 1998 - 1999 thành phần CTYT ở một
số bệnh viện Việt Nam gồm:
+ Chất thải rắn y tế: Giấy các loại, kim loại, vỏ hộp; thuỷ tinh, ống tiêm, chai
lọ thuốc, bơm kim tiêm nhựa, bông băng, bột bó gãy xương; chai, túi nhựa các loại,
bệnh phẩm, rác hữu cơ, đất đá và các vật rắn khác.
+ Chất thải lỏng bệnh viện: nước thải từ khoa Xét nghiệm, X quang, khoa lâm
sàng, cận lâm sàng, bộ phận phục vụ trong bệnh viện và nước mưa.
- Chất thải khí: khí thải từ các công trình, thiết bị xử lý, tiêu huỷ CTYT
1.1.3. Tác hại của chất thải rắn y tế nguy hại
Trong chất thải y tế nguy hại có khả năng chứa đựng tất cả các loại vi sinh
vật như: vi khuẩn, vi rút, nấm, ký sinh trùng, tụ cầu vàng. Đặc biệt là những VSV
có sức đề kháng cao với môi trường như vi khuẩn đường ruột, vi khuẩn nhiễm trùng
bệnh viện, các loại virut đường ruột, virut viêm gan, HIV [3].
Việc tiếp xúc với chất thải y tế nguy hại có thể gây nên bệnh tật hoặc tổn
thương vì những lý do chất thải y tế chứa đựng các yếu tố truyền nhiễm như các
dược phẩm có thành phần độc hại, chất phóng xạ, vật sắc nhọn gây tổn thương, chất
thải có yếu tố ảnh hưởng tâm lý xã hội.
Khoa Môi trường
5
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
Những đối tượng có nguy cơ với chất thải y tế bao gồm tất cả những người
phơi nhiễm với chất thải y tế nguy hại. Đó là các bác sĩ, y tá, hộ lý, y công, bệnh
nhân, nhân viên thu gom, vận chuyển, tiêu hủy chất thải, cộng đồng dân cư G (đặc
biệt những người chuyên thu nhặt phế thải).
Tại Pakistan [25], Bangladesh [28], Ấn Độ [29], các nghiên cứu về quản lý
và xử lý chất thải y tế quan tâm nhiều về ảnh hưởng của chất thải y tế lên sức khỏe
cộng đồng ở nhiều khía cạnh khác nhau như:
- Nguy hại của chất thải lây nhiễm đối với sức khỏe cộng đồng.
- Chất thải y tế với sự lan truyền dịch bệnh
- Chất thải nhiễm xạ với sức khỏe
- Tổn thương nhiễm trùng ở y tá, hộ lý và người thu gom rác, nhiễm trùng
bệnh viên, nhiễm trùng ngoài bệnh viện đối với người thu nhặt rác, nhân viên vệ
sinh.
Ngoài ra còn những người thực hiện nhiệm vụ phân loại, thu gom và vận
chuyển chất thải y tế từ ngay tại nguồn về nơi tập kết của bệnh viện và những người
làm việc tại bãi đổ rác thải, các lò đốt rác có nguy cơ cao với lý do:
- Sống trong môi trường ô nhiễm. Thường xuyên tiếp xúc với chất thải y tế
lây nhiễm.
- Trình độ văn hóa kém, không nhận thức đầy đủ về những về những nguy
hại của chất thải y tế. Có thể họ không sử dụng phương tiện bảo hộ lao động do cảm
thấy vướng trong khi làm việc.
Theo báo cáo tại Banglades có một người nhặt rác y tế để bán đã mắc phải
viêm gan B [28].
Chất thải y tế nguy hại phát sinh từ dịch vụ cơ sở y tế tư nhân, quy mô lẻ,
nằm rải rác cũng là nguồn thải gây rủi ro về môi trường và sức khoẻ do nguồn chất
thải này thường khó kiểm soát và ít khi được chú ý tới. Đôi khi, ngay cả những tủ
Khoa Môi trường
6
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
thuốc gia đình hoặc một số tệ nạn xã hội như tiêm chích ma tuý cũng là nguồn phát
sinh chất thải y tế nguy hại có tiềm năng gây rủi ro cao về môi trường và sức khoẻ.
1.2. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Đã có nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới về quản lý và xử lý chất thải
y tế. Theo nghiên cứu của Awad, A.R., M. Obeidat, and M. Al-Shareef tại thành
phố Irbid, Jordan tại 3 bệnh viện đã sử dụng mô hình thống kê toán học để tính ra
lượng chất thải rắn phát sinh tại 3 bệnh viện. Lượng chất thải phát sinh được tính
bằng kg/bệnh nhân/ngày/giường bệnh cho các khoa như khoa phẫu thuật, khoa nội,
khoa sản [26].
Nghiên cứu tại Mỹ cho thấy mỗi ngày các bệnh viện thải ra 6600 tấn chất
thải và xấp xỉ 85% chất thải là lượng chất thải rắn không độc hại như thức ăn, bìa
cứng và chất dẻo. Việc xử lý các chất thải này có thể dẫn tới các vấn đề về môi
trường đối với cộng đồng. Do vậy, để giảm lượng chất thải xử lý cần có chương
trình giảm thiểu lượng chất thải ở các bệnh viện [39].
Xu hướng của thế giới hiện nay là tăng cường các biện pháp nhằm giảm
thiểu lượng chất thải y tế nguy hại thông qua thực hành phân loại tốt và nâng cao tỷ
lệ tái sử dụng, tái chế chất thải y tế, xử lý chất thải y tế theo hướng thân thiện hơn.
Tổ chức Y tế thế giới đã ban hành chính sách quản lý an toàn chất thải y tế, theo đó
việc xử lý an toàn để tái sử dụng, tái chế chất thải y tế rất được khuyến khích [43].
Theo các chuyên gia của ngành y tế, hiện nay trên thế giới đang loại bỏ công
nghệ đốt chất thải rắn y tế, bởi khó kiểm soát khí thải độc hại phát sinh [8].
Khối lượng CTYT phát sinh thay đổi theo khu vực địa lý, theo mùa và phụ
thuộc vào các yếu tố khách quan như: cơ cấu bệnh tật, dịch bệnh, loại, quy mô bệnh
viện, phương pháp và thói quen của nhân viên y tế trong việc khám, chữa bệnh và
chăm sóc bệnh nhân và thải rác của bệnh nhân ở các khoa phòng [20].
Nghiên cứu thực hiện 51 cơ sở y tế ở Alexandria cho thấy 31,4% có lò đốt
rác thải y tế, song hầu hết các lò đốt rác các chất được đốt cháy không hoàn toàn
[38].
Khoa Môi trường
7
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
Đối với chất thải y tế có thể dùng tái chế người ta thường áp dụng các công
nghệ không đốt như: Khử khuẩn bằng hoá chất, xử lý bằng nhiệt ướt, lò vi sóng.
Công nghệ xử lý bằng hoá chất có hiệu quả xử lý cao nếu thực hiện theo đúng các
điều kiện vận hành, không tốn kém về kinh tế nhưng không hiệu quả đối với chất
thải hoá học nguy hại và một số loại chất thải lây nhiễm đặc biệt [42]. Công nghệ
xử lý nhiệt ướt rất thân thiện với môi trường, có thể giảm đáng kể khối lượng chất
thải, chi phí đầu tư và chi phí vận hành không cao. Tuy nhiên để đạt được hiệu suất
khử khuẩn, qui trình vận hành phải được tuân thủ nghiêm ngặt, thường xuyên kiểm
tra bằng các chỉ điểm sinh học hoặc lý học và kỹ thuật viên vận hành phải đựợc đào
tạo và có trình độ nhất định.
Theo nghiên cứu của Byeong-Kyu Lee, MichaelJ.Ellenbecker, Rafael
Moure-Ersaso xử lý và loại bỏ chất thải y tế tại ba bệnh viện của thành phố ở tiểu
bang Massachusetts cho thấy hầu hết các chất thải y tế sử dụng công nghệ đốt có chi
phí xử lý cao. Để giảm chi phí xử lý bệnh viện đã phân loại các chất thải y tế dựa
vào đặc tính của chất thải sử dụng công nghệ vi sóng tại bệnh viện cho hiệu quả
cao, giảm chi phí xử lý và khối lượng chất thải [27].
Nghiên cứu ở 95 cơ sở y tế ở Attica, Ai Cập để tính toán lượng chất thải
phát sinh cũng như thành phần chất thải y tế nhằm thiết kế hệ thống xử lý chất thải.
Kết quả cho thấy, trung bình 17% tổng lượng chất thải phát sinh là chất thải lây
nhiễm, tuy nhiên không có mối liên quan giữa số lượng giường và lượng chất thải,
do lượng chất thải phát sinh còn phụ thuộc vào từng khoa phòng của mỗi bệnh viện,
số lượng bệnh nhân ngoại trú [37].
Tại Palestine để ước lượng khối lượng chất thải rắn bệnh viện, một nghiên
cứu đã được tiến hành ở các bệnh viện vùng Jenin, trên cơ sở đó xây dựng mô hình
chất thải rắn bệnh viện để ước lượng lượng chất thải rắn phát sinh ở những bệnh
viện thuộc các thành phố phát triển [32].
Tại Balan đã nghiên cứu ảnh hưởng của các cơ sở đốt chất thải bệnh viện tới
môi trường thấy rằng trong tro, xỉ của lò đốt chất thải bao gồm kim loại nặng, phần
Khoa Môi trường
8
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
lớn là kẽm, clorua và anion sulfate những chất thải này độc hại hơn đối với môi
trường so với chất thải khi chưa đốt [34].
1.3. Tình hình nghiên cứu trong nước
Kết quả nghiên cứu tại 6 bệnh viện đa khoa tuyến tỉnh của Đinh Hữu Dung
và cộng sự (2003) cho thấy: cả 6 bệnh viện đều phân loại chất thải rắn ngay tại
nguồn phát sinh nhưng chưa có bệnh viện nào phân loại rác đúng theo Quy chế của
Bộ Y tế và việc phân loại phụ thuộc vào hình thức xử lý hiện có của bệnh viện [14].
Kết quả thanh tra, kiểm tra của Bộ Y tế (2004) về CTYT ở 175 bệnh viện tại
14 tỉnh, thành phố cho thấy số bệnh viện có thùng chứa chất thải chiếm 76%, có bể
chứa rác chiếm 9,6%, có nắp đậy thùng rác hoặc mái che bể chứa rác chiếm 43%,
rác được để riêng biệt chiếm 19,3% trong tổng số bệnh viện, nơi chứa rác thải đảm
bảo vệ sinh chiếm 35,5%; 29% bệnh viện chôn CTR trong bệnh viện; có 3,2% bệnh
viện vừa chôn, vừa đốt trong bệnh viện. Hầu hết các CTR trong bệnh viện đều
không được xử lý trước khi đem đốt hoặc chôn. Một số ít bệnh viện có lò đốt CTYT
nhưng lại quá cũ và gây ô nhiễm môi trường [12].
Hiện nay cả nước có trên 13.000 cơ sở y tế, trong đó các bệnh viện trung
bình mỗi ngày thải ra khoảng 450 tấn chất thải, trong đó 47 tấn/ngày là chất thải rắn
y tế nguy hại phải được xử lý bằng những biện pháp phù hợp [9]. Việc xử lý rác thải
y tế còn quá nhiều bất cập bởi nguy cơ lây lan mầm bệnh nếu không có phương tiện
vận chuyển chuyên dụng và nếu chôn lấp có thể gây ô nhiễm nguồn nước và đến
một lúc nào đó sẽ không còn đất để chôn lấp. Mặt khác, việc xử lý rác thải nguy hại
bằng lò thiêu ngoài trời, thủ công đã và đang gây ra tình trạng ô nhiễm cũng như
thải ra rất nhiều chất độc hại ảnh hưởng tới sức khoẻ người dân [7].
Theo báo cáo của Bộ Y tế (2009), cả nước đã có gần 200 lò đốt CTYT
(chiếm 73,3%). Trong số các bệnh viện có lò đốt, ở tuyến trung ương có 5/5 hoạt
động thường xuyên và có bảo dưỡng định kỳ theo đúng quy định; tuyến tính là
79/106 lò. Nhưng chưa có một nghiên cứu thống kê cụ thể nào về các loại lò đốt
hiện đang hoạt động tại các bệnh viện ở Việt Nam và hiệu quả xử lý của các lò đốt
Khoa Môi trường
9
Trường Đại học Khoa học Tự nhiên
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
thiết kế và chế tạo trong nước và cũng chưa có số liệu về số lò đốt đạt tiêu chuẩn
khí thải. Thiết kế cơ bản của các lò đốt hiện có đều thiếu hệ thống xử lý khí thải,
gây ô nhiễm môi trường, công suất lò đốt sử dụng chưa hợp lý [11].
+ Thiêu đốt CTYT bằng lò thủ công hoặc đốt ngoài trời: hiện nay phần lớn
các bệnh viện trong cả nước, nhất là bệnh viện tuyến tỉnh và tuyến huyện thiêu đốt
CTYT bằng các lò đốt thủ công không có hệ thống xử lý khí thải hoặc đốt ngoài
trời. Nghiên cứu 6 bệnh viện tuyến tỉnh năm 2003 cho thấy: chỉ có 2/6 bệnh viện xử
lý rác bằng lò đốt chuyên dụng, còn 4/6 bệnh viện chôn lấp hoặc sử dụng lò đốt thủ
công và tuyến huyện là 97/201 lò đốt. Tuy nhiên chỉ có 197 lò đốt 2 buồng, còn lại
là lò thủ công [15].
Hiện nay tại các bệnh viện, phương pháp xử lý đối với chất thải rắn có khả
năng tái chế như phần bơm tiêm, chai nhựa đựng dịch truyền và phần dây truyền
dịch vẫn là đốt cùng với chất thải rắn lây nhiễm. Nguy cơ gây ô nhiễm cho môi
trường và người sử dụng của các CTR nêu trên (bơm tiêm, chai nhựa đựng dịch
truyền và phần dây chuyền dịch) chủ yếu do dính máu và dịch nhiễm khuẩn, mang
theo các tác nhân vi sinh gây bệnh. Nếu lượng CTR có khả năng tái chế này được
tái chế sẽ tiết kiệm chi phí xử lý chất thải hàng tháng cho các bệnh viện và giảm bớt
nguy cơ ô nhiễm môi trường cho xã hội [13].
Trên thực tế, bên cạnh tính quyết định của các yếu tố kỹ thuật, hiệu quả xử lý
chất thải rắn y tế có khả năng tái chế phụ thuộc rất nhiều vào khâu quản lý phân loại
và xử lý. Phân loại tốt sẽ đảm bảo không có các thành phần hoá học nguy hại, các
thành phần phóng xạ, các chất gây độc tế bào trong các chất thải tái chế. Sau đó với
thành phần chất thải rắn như trên, một quy trình khử trùng đạt yêu cầu sẽ đảm bảo
chất thải y tế có khả năng tái chế không còn tác nhân vi sinh gây bệnh, cũng như
hoá chất độc hại tạo nên sự an toàn về mặt sinh học cho người tiếp xúc và môi
trường xung quanh [42].
Theo nghiên cứu của Nguyễn Trọng Khoa và cộng sự (2002), tiến hành khảo
sát tại 294 bệnh viện cho 61 tỉnh thành, thành phố trên cả nước về vấn đề quản lý,
Khoa Môi trường
nhiên
10
Trường Đại học Khoa học Tự
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
xử lý chất thải kết quả cho thấy quy trình phân loại, thu gom, vận chuyển và lưu giữ
CTRYT đã có tiến bộ, nhiều cơ sở y tế thực hiện đúng theo quy chế quản lý
CTRYT thấy: 94% số bệnh viện thực hiện phân loại ngay tại nguồn là 93% số bệnh
viện thu gom riêng vật sắc nhọn, 85% số bệnh viện sử dụng các phương tiện thu
gom, vận chuyển theo đúng quy định [17].
Theo kết quả khảo sát của Vụ Điều trị - Bộ Y tế tại 24 bệnh viện năm 1998,
cho thấy tỷ lệ phát sinh chất thải y tế theo từng tuyến, loại bệnh viện, cơ sở y tế rất
khác nhau. Trong cùng một bệnh viện, các khoa khác nhau sẽ có lượng chất thải rắn
y tế phát sinh khác nhau, trong một bệnh viện đa khoa, khoa hồi sức cấp cứu, khoa
sản, khoa ngoại có lượng CTYT phát sinh lớn nhất [4, 23].
Lượng chất thải rắn y tế phát sinh là cơ sở quan trọng để xác định khối lượng
thu gom, công suất lò đốt. Tuy nhiên, kết quả nghiên cứu của một số công trình
nghiên cứu trong nước về tổng lượng CTYT phát sinh trên địa bàn cả nước có sự sai
lệch: Kết quả nghiên cứu của Nguyễn Đức Khiển 50 - 70 tấn/ngày, kết quả nghiên
cứu của Nguyễn Huy Nga (Bộ Y tế) là 16,5 tấn/ngày [20]; kết quả nghiên cứu của
Lê Doãn Diên 37,5 tấn/ngày; theo báo cáo diễn biến môi trường Việt Nam 2004 là
57,5 tấn/ngày [10]. Sở dĩ có sự chệnh lệch như vậy vì một số đề tài khi nghiên cứu
về lượng CTYT phát sinh có xét đến cả chất thải xây dựng, bùn bể phốt, hoặc thời
điểm nghiên cứu.
Theo quy chế hướng dẫn Quản lý chất thải y tế - QĐ số 43/2007/QĐ-BYT ngày 30/11/2007, những chất thải được phép thu gom phục vụ mục đích tái chế là các
vật liệu thuộc chất thải thông thường, không dính, không chứa các thành phần nguy
hại như lây nhiễm, chất hoá học nguy hại, chất phóng xạ, thuốc gây độc tế bào [5].
Theo khuyến cáo của Tổ chức Y tế thế giới và các chuyên gia thì Việt Nam
cần nghiên cứu các công nghệ mới để xử lý chất thải y tế tái chế, ưu tiên các công
nghệ thân thiện với môi trường như hấp khử khuẩn nhiệt ướt, vi sóng [44].
Các nghiên cứu về xử lý chất thải rắn y tế cho thấy các công nghệ xử lý
CTRYT hiện hành đều là công nghệ đốt. Công nghệ xử lý chất thải rắn bằng phương
Khoa Môi trường
nhiên
11
Trường Đại học Khoa học Tự
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
pháp khử tiệt khuẩn bằng vi sóng kết hợp hơi nước bão hòa chưa có một nghiên cứu
tổng thể nào để đánh giá, phân tích ưu nhược điểm của công nghệ khi áp dụng tại
Việt Nam.
1.4. Công nghệ khử trùng hơi nước bão hòa kết hợp vi sóng [ 35 ].
a. Nguyên lý
Bản chất của sóng vi ba là sóng điện tử trường với tần số trong khoảng 300
Mhz đến 300 Ghz. Sóng vi ba được ứng dụng rộng rãi trên nhiều lĩnh vực như
radar, truyền tín hiệu và truyền năng lượng.
Sóng vi ba ở 2450 Mhz truyền nhiệt chủ yếu qua các phân tử nước trong rác
thải. Phân tử nước được hình thành bởi một nguyên tử oxy và hai nguyên tử hydro
và được liên kết với nhau bằng hai liên kết cộng hóa trị. Do ái lực với electron của
oxy lớn hơn so với hydro nên các electron dùng chung trong liên kết cộng hóa trị sẽ
được kéo về phía nguyên tử oxy nhiều hơn gây ra hiện tượng phân cực. Điều này
khiến nguyên tử oxy âm hơn còn đầu hai nguyên tử hydro dương hơn. Hay nói cách
khác, phân tử nước ở trạng thái lưỡng cực điện.
Những phân tử nước (ở dạng lưỡng cực điện) có xu hướng quay sao cho nằm
song song với chiều điện trường ngoài, chiều của điện trường nội phân tử được sinh
ra do tính chất phân cực ngược chiều với chiều của vectơ điện trường ngoài.
Như đã trình bày ở trên, sóng vi ba bản chất là sóng điện từ biến thiên theo
thời gian. Khi được chiếu tia vi ba, sóng điện trường và từ trường biến thiên theo
thời gian sẽ lan truyền trong môi trường. Sự biến thiên liên tục của sóng điện trường
sẽ khiến các phân tử bị quay nhanh qua lại. Dao động quay được chuyển hóa thành
chuyển động nhiệt hỗn loạn qua lại và chạm phân tử sinh ra nhiệt.
Ứng dụng trong thiết bị diệt khuẩn bằng vi sóng kết hợp hơi nước bão hòa,
khi vi sóng được chiếu, trước hết các tia vi ba sẽ truyền nhiệt cho hơi nước bão hòa
chứa trong rác thải, tạo nên công phá nhiệt từ bên ngoài khi hơi nước tiếp xúc với
bề mặt rác thải (tương tự như nồi hấp). Mặt khác, vi khuẩn, bào tử VSV, cũng như
Khoa Môi trường
nhiên
12
Trường Đại học Khoa học Tự
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
các cơ thể sống khác, có chứa nước bên trong. Khi bị chiếu vi sóng, nước bên trong
sẽ phát nóng, hóa hơi phá vỡ cấu trúc sinh học, tiêu diệt vi khuẩn [35].
b. Ứng dụng công nghệ khử trùng hơi nước bão hòa kết hợp bằng vi sóng
Công nghệ khử khuẩn bằng hơi nước bão hòa kết hợp vi sóng nhằm khử tiệt
trùng rác thải lây nhiễm thành rác thải thông thường, giúp cho việc xử lý rác cuối
cùng được rẻ hơn và an toàn cho môi trường và sức khỏe cộng đồng hơn. Bản chất
của công nghệ dựa trên việc tạo ra một môi trường nhiệt từ hơi nước nóng và áp
suất được duy trì trong 1 khoảng thời gian sao cho đủ để khử hay tiệt khuẩn (theo
các cấp độ khác nhau).
Trong khi loại công nghệ nhiệt ướt chủ yếu chỉ sử dụng hơi nước để làm
nóng chất thải từ bên ngoài bề mặt chất thải thì hơi nước bão hòa kết hợp vi sóng
làm nóng chất thải cả 2 hướng từ bên ngoài (do có hơi nước bão hòa) và từ bên
trong (do sử dụng vi sóng – microwave). Chính điều này đã giúp cho hiệu quả khử
tiệt khuẩn chất thải đạt được cao hơn, ổn định hơn, và tiết kiệm hơn. Đảm bảo chỉ
dùng hơi nước thuần túy đảm bảo nhiệt độ từ 121 oC đến 134 oC và áp suất tương
ứng từ 2 đến 3 bar phải ổn định trong 1 khoảng thời gian nhất định để xử lý rác
cùng với các loại rác có hình thù, kích thước và tính chất khác nhau trong 1 khoang.
Quy trình khử khuẩn hơi nước bão hòa kết hợp vi sóng diễn ra theo 3 giai
đoạn chính được thể hiện trên hình sau:
Hình 1. Sơ đồ phân bố áp suất của thiết bị khử trùng
Khoa Môi trường
nhiên
13
Trường Đại học Khoa học Tự
Luận văn tốt nghiệp
Nguyễn Thị Quỳnh Mai – K19 CHMT
Giai đoạn 1: Hút chân không
Đây là giai đoạn cơ bản đối với tất cả các thiết bị khử khuẩn có sử dụng hơi
nước bão hòa. Bước hút chân không có tác dụng đưa hết không khí ra ngoài, tạo
điều kiện cho hơi nước bão hòa có thể điền đầy thể tích. Do hơi nước nhẹ hơn
không khí (phân tử khối của hơi nước là 18, trong khi của không khí là 29) nên
trong trường hợp không rút không khí trước khi đưa hơi nước bão hòa, hơi nước sẽ
bay lên phía trên của khoang khử khuẩn. Điều đó hạn chế đáng kể khả năng tiếp xúc
của hơi nước vào rác thải. Tại giai đoạn này thiết bị sẽ hút chân không xuống đến
0,15 bar để hút tất cả khí còn sót tại các ống dài, tránh trường hợp sau này khí
chiếm chỗ hơi nước và không thể làm ẩm được toàn bộ chất thải.
Giai đoạn 2: Bơm hơi nước
Sau đó cấp hơi nước vào áp suất lên đến 1,2 bar, quá trình này hơi nước xâm
nhập để kéo theo một số khí có thể còn sót lại và làm ẩm lần 1. Để đảm bảo an toàn
thêm một lần nữa hút tiếp hơi nước lần 2, khi áp suất giảm xuống 0,3 bar là thiết bị
đã đạt hiệu quả chạy. Tiếp tục cấp hơi nước lần hai bão hòa lên đến khi áp suất lên
đến 2,9 bar lúc này nhiệt độ đạt 132 oC.
Giai đoạn 3: Phát vi sóng
Ở nhiệt độ 132 oC thiết bị sẽ phát vi sóng để duy trì nhiệt độ và khử khuẩn từ
trong ra ngoài toàn bộ chất thải và thời gian phát vi sóng tiêu chuẩn 6 phút.
Giai đoạn 4: Làm nguội
Kết thúc giai đoạn khử khuẩn bằng vi sóng bơm chân không sẽ hoạt động để
hút hết hơi nước ra ngoài đồng thời thực hiện giai đoạn làm mát khi áp suất đạt 0,5
bar bơm chân không dừng và các van cân bằng áp suất sẽ mở ra để cân bằng áp suất
giữa khoang xử lý và khí quyển và mẻ xử lý sẽ kết thúc.
Khoa Môi trường
nhiên
14
Trường Đại học Khoa học Tự
