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.

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

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

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

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

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.

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

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

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

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:

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

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

= 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

= 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

=
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

: 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

=×=×=
=×=×=
* 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
=
=×=×=
=×=×=
=×=×=
=×=×=

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

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