Разработка проекта внедрения термического обезвреживания отходов в учреждении МУЗ «Можгинская ЦРБ»

ВЕСТНИК УДМУРТСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

УДК 663.269 Г.З. Самигуллина

РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА ВНЕДРЕНИЯ ТЕРМИЧЕСКОГО ОБЕЗВРЕЖИВАНИЯ ОТХОДОВ В УЧРЕЖДЕНИИ МУЗ «МОЖГИНСКАЯ ЦРБ»

Показана актуальность проектирования установок по утилизации опасных медицинских отходов. Представлен экономический расчет эффективности использования инсинераторной установки. Раскрыты этапы и технологические особенности термического обезвреживания отходов в отдельном учреждении МУЗ «Можгинская ЦРБ».

Ключевые слова: медицинские отходы, термическое обезвреживание, инсинераторная установка.

В России отсутствует сбалансированная экологически безопасная и экономически обоснованная система обращения с больничными отходами. При этом актуальность проблемы утилизации медицинских отходов постоянно увеличивается в связи с ростом объемов их накопления. Наиболее остро данная проблема стоит перед районными лечебно-профилактическими учреждениями (ЛПУ), в частности в Удмуртской Республике, в связи с тем что в районных больницах часто нарушаются условия сбора, хранения и утилизации медицинских отходов. Это может вызвать распространение патогенного начала особо опасных инфекций в окружающей среде.

Цель исследования: разработка проекта внедрения термических установок по обезвреживанию медицинских отходов в Можгинской центральной районной больнице (ЦРБ).

Материал и методика исследований

В Можгинской ЦРБ сбор, хранение медицинских отходов происходит в соответствии с нормами, принятыми в РФ согласно классификации СанПиН 2.1.7.728-99, однако утилизация их не соответствует нормативным требованиям. Как показал анализ оборота больничных отходов, после дезинфекции опасные отходы просто размещаются на городской свалке.

Специфичность отходов ЛПУ связана с присутствием в них в той или иной степени патогенной микрофлоры. По степени потенциальной опасности отходов ЛПУ для персонала клиник и служб их можно объединить в два основных потока: первый - непатогенные, нетоксичные отходы, второй -потенциально опасные.

Данная классификация отходов приемлема в первую очередь для персонала, занимающегося перевозкой, хранением и утилизацией всех видов отходов. Для специалистов медицинского профиля более значимой является классификация СанПиН 2.1.7.728-99, согласно которой все медицинские отходы делятся на пять классов в соответствии с их потенциальной опасностью.

Особую опасность представляют медицинские отходы класса Б и В, поскольку неправильное обращение с ними после применения может привести к повторному использованию. В Можгинской ЦРБ отходы этих классов по объему занимают второе место (около 40%).

Среди общепринятых методов обработки медицинских отходов (ликвидационный и утилизационный) в Можгинской ЦРБ применяется в основном первый, но не в полном объеме: осуществляется обеззараживание химическими или физическими методами, а складирование на полигонах ТБО и сжигание с последующим захоронением остатков отсутствует. Утилизационные методы вообще не применяются.

После проведенного исследования и анализа публикаций [1-3] мы считаем, что наиболее оптимальным методом утилизации медицинских отходов в условиях Можгинской ЦРБ является термический способ обработки собранного материала. Этот метод широко используется в странах ЕС, это, в первую очередь, объясняется наличием в европейских странах развитой индустрии сжигания бытовых и токсичных отходов [4-6].

На мировом рынке специального оборудования существуют разнообразные технологии, при помощи которых решается эта задача. Это термическая обработка (в частности, сжигание), плазменные методы, термолиз и пиролиз, все они превращают отходы в золу и шлак. В некоторых установках используется дробление отходов, либо дробление в сочетании с обработкой концентрированными растворами сильных кислот, благодаря этому достигается более полное разрушение структуры материала.

В последние годы появилось оборудование для достижения биологической безопасности материала в ходе его обработки путем термического или физико-химического воздействия, обеспечивающего, как правило, стерилизацию материала [3]. Твердые продукты сгорания отходов, как правило в виде золы, накапливаются в нижней части печи и периодически вывозятся на захоронение или используются в производстве вяжущих веществ. Энергия, выделяющаяся в результате сгорания отходов, может использоваться для производственных и бытовых нужд [7].

При функционировании площадок, на которых размещается установка, основным видом воздействия на почву становится попадание вредных веществ, вследствие образования, транспортировки медицинских отходов и ТБО. Поэтому контейнеры на территории ЛПУ размещаются на контейнерных площадках, которые спроектированы в соответствии с требованиями СанПиН 5179-90.

Как показывают многочисленные исследования, наиболее приемлемыми для этих задач являются такие установки, как инсинератор ИН-50.1(Россия), термохимическая установка Ньюстер-10 (Newster) (Италия).

Инсинератор ИН-50.1 представляет собой трехкамерный агрегат, работающий под разрежением, который обеспечивает термическое обезвреживание твердых отходов. Это позволяет максимально обезопасить обслуживающий персонал и окружающую среду, особенно в момент загрузки отходов.

Регулировка осуществляется вручную. С помощью загрузочного щита отходы продвигаются по загрузочному устройству в камеру сжигания, а затем они перемещаются при помощи ворошителей. Горение отходов происходит при температуре 850-900 0С. Отходы, подлежащие термическому обезвреживанию, порционно вручную подаются в бункер загрузочного устройства, имеющего объем 0,26 м3. Разовая загрузка отходов не должна превышать 10-15 кг в зависимости от калорийности, чем выше калорийность, тем меньше объем разовой загрузки, тем меньше время горения отходов. Камеры сжигания и дожигания оборудованы горелочным агрегатом, работающим на газовом топливе и обеспечивающим температуру в камере сжигания в пределах 850-900°С, в камере дожигания - 1100-1200°С. В камере дожигания происходит интенсивное перемешивание и насыщение дымовых газов кислородом воздуха, а также горение этой смеси при температуре 1100-12000С до полного выгорания углеводородов и образования СО2 и Н2О. При такой конструкции инсинератора и соблюдении технологии процесса обезвреживания отходов обеспечивается полное сжигание всех органических соединений.

Инсинераторная установка ИН-50.1 обеспечена системой контроля параметров термического обезвреживания отходов (температуры по тракту движения дымовых газов, разрежения в камерах сжигания и дожигания), то есть тех технологических параметров, которые влияют на образование диоксинов и диоксиноподобных веществ. Контроль температурных параметров газовоздушной смеси в камерах сжигания и дожигания, а также отходящих газов перед дымовой трубой осуществляется специальными термопарами, показания работы которых выведены на блок контроля. Также ведется визуальный контроль уровня разрежения в камерах сжигания. Воздействие на землю вокруг здания с инсинераторной установкой в период ее эксплуатации сведено к минимуму.

На российском рынке также представлена установка Ньюстер-10 (Newster) (Италия), которая предназначена для переработки обычных несортированных медицинских отходов классов Б и В (за исключением значимых количеств биомассы и токсических отходов). Переработка стекла и пластика сильно ускоряет процесс изнашивания деталей - измельчающих ножей.

Получаемый материал - сухая, стерильная, экологически безопасная, гомогенная масса, пригодная для применения в качестве топливной добавки. Может безопасно складироваться на длительный срок для дальнейшего вывоза на общегородские полигоны.

Технология термического обеззараживания, которую использует утилизатор медицинских отходов NEWSTER-10 базируется на механической деструкции и термической стерилизации (протеиновый лизис) при температуре в 155° - 160°C и давлении внутри рабочей камеры в 1 бар.

Результаты и их обсуждение

Анализ результатов расчетов рассеивания выбросов вредных веществ в атмосферу от рассматриваемых источников показывает, что максимальные приземные концентрации всех вредных веществ, выбрасываемых в атмосферу от инсинераторной установки ИН-50.1, включая группы сумма-ции, не превышают 0,02 ПДК на границе санитарно-защитной зоны установки (100 м) и составляют не более 0,02 ПДК на границе жилой зоны. Влияние выбросов инсинераторной установки ИН-50.1 на загрязнение атмосферного воздуха населенных мест по всем ингредиентам незначительно.

Г.З. Самигуллина

БИОЛОГИЯ. НАУКИ О ЗЕМЛЕ

Принцип работы NEWSTER-10 аналогичен принципу работы инсинераторной установки ИН-50.1. Но производительность импортной установки выше в 4 раза, выделение в атмосферу диоксина в 10 раз ниже. Отрицательным фактором является цена оборудования (см. табл.) и дефицит запасных частей.

Сравнительная характеристика вариантов обезвреживания медицинских отходов

Параметры Инсинератор ИН 50.1. Ньюстер 10

Стоимость оборудования 7000000 руб 5000000 руб

Эксплуатационные затраты 2100000 руб 1500000 руб

Затраты обслуживающего персонала 72000 руб 72000 руб

Обслуживающий персонал, чел 2 2

Коэффициент преобразования отходов Уменьшение начального объема в 7 раз Уменьшение начального объема в 7 раз

Предотвращенный экологический ущерб 18649600 руб 18649600 руб

Срок окупаемости оборудования 0,49 0,34

По результатам производственного контроля выяснено, что производственный процесс инсени-раторных установок как импортного, так и отечественного производства не имеет побочных отходов и выбросов, загрязняющих атмосферу, воздух рабочей зоны, водные и земельные ресурсы, то есть экологически безопасен. Уровень шума и вибрации соответствует нормативам. Экологичность технологии обеспечивается наличием системы угольных фильтров, абсолютного фильтра для очистки воздуха, поступающего из рабочей камеры в момент измельчения; применение дезинфектанта обеспечивает санацию отходящего воздуха и рабочей камеры, профилактику формирования запахов по ходу технологического процесса; сброс воды в канализацию осуществляется через фильтр [8].

Конечным продуктом переработки медицинских отходов в обоих случаях является зольный остаток, который должен быть вывезен и утилизирован.

Обезвреженные отходы 4-го и 3-го классов опасности после переработки переходят в 5-й класс, отсюда происходит финансовая экономия учреждения.

Производительность установки позволяет заключить договор с другими ЛПУ Можгинского района на переработку медицинских отходов, что может принести дополнительный доход учреждению.

Работа по обеспечению безопасности труда является одной из важнейших сторон деятельности учреждения. Наличие квалифицированного персонала на предприятии - одно из важнейших условий безопасности труда на производстве. Из факторов потенциальной опасности при работе с отходами наибольшую опасность для персонала представляет риск инфекционного поражения.

Актуальность проблемы больничных отходов и системы обращения с ними носит экологогигиенический характер и, прежде всего, определяется необходимостью защиты медицинского персонала, пациентов ЛПУ и предотвращения распространения патогенного начала в окружающей среде. Такие системы должны разрабатываться с условием их гигиенической надежности, эпидимиологиче-ской и экологической безопасности на всех этапах обращения с отходами, как на национальном уровне, так и на уровнях регионов и конкретных лечебных учреждений, в частности Можгинской ЦРБ.

Результаты выполненных испытаний, апробации и эколого-гигиенической оценки альтернативных технологий обезвреживания больничных отходов (инсинератор ИН-50.1 (Россия) и утилизатор Ньюстер - 10 (Италия)), выявили их высокую противоэпидемическую и экологическую эффективность.

Выводы

1. Самым эффективным методом обезвреживания медицинских отходов в условиях районной больницы, по данным наших исследований, является метод термической обработки.

2. Обезвреженные отходы 3-го и 4-го классов опасности после переработки переходят в 5-й класс (безопасные отходы), в результате происходит финансовая экономия учреждения.

3. При выборе установки ИН-50.1 МУЗ «Можгинская ЦРБ» имеет возможность строительства отдельного здания для ее размещения, при наличии соответствующих капиталовложений.

4. Мощность ЦРБ невелика, привлечение отходов других ЛПУ Можгинского района позволит повысить рентабельность установки.

5. Результаты выполненных испытаний, апробации и эколого-гигиенической оценки альтернативных технологий обезвреживания больничных отходов (инсинератор ИН-50.1 (Россия) и утилизатор «Ньюстер - 10» (Италия)), выявили их высокую противоэпидемическую и экологическую эффективность.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Ананьева Г.С., Пиляев Н.А. WASMA-2005: управление отходами // Безопасность труда в промышленности. 2006. №3. С. 15, 16.

2. Вигдорович В.И., Шель Н.В., Зарапина И.В. Теоретические основы, техника и технология обезвреживания, переработки и утилизации отходов: учеб. пособие / науч. ред. С. А. Нагорнов. М.: КАРТЭК, 2008. 214 с.

3. Гринин А.С., Новиков В.Н. Промышленные и бытовые отходы: Хранение, утилизация, переработка: учеб. пособие. М.: Изд.-торг. дом «ГРАНД»; ФАИР-Пресс, 2002. 332 с.

4. Боравская Т.В. Анализ законодательной базы ЕС в области обращения с отходами // Твердые бытовые отходы. 2010. № 7. С. 16-21.

5. Ветошкин А.Г. Теоретические основы защиты окружающей среды: учеб. пособие. М.: Высш. шк., 2008. 396 с.

6. Хайдаров Ф.Р., Хисаев Р.Н., Шайдаков В.В. и др. Экологические проблемы нефтяной промышленности: монография. Уфа, 2005. 236 с.

7. Рыжков С.С., Маркина Л.Н., Рудюк Н.В. Анализ материального баланса термического разложения органических отходов по технологии многоконтурного циркуляционного пиролиза // Экотехнологии и ресурсосбережение. 2003. С. 29-36.Эндюськин П.Н., Лукин П.М., Эндюськин В.П. Промышленная экология: учеб. пособие. Чебоксары, 2006. 125 с.

Поступила в редакцию 11.09.10

G.Z. Samigullina

Development of the design of the introduction of the thermal neutralization of withdrawals in the establishment the MEH “Mozhginskaya CDH”

The article deals with the urgency of designing the installations for the utilization of dangerous medical waste. The author presents the economic analysis of the efficiency of incinerators and reveals the stages and technological features of the thermal neutralization of waste by the particular example of the institution of MEH “Mozhginskaya CDH”.

Keywords: medical waste, thermal neutralization, incinerator.

Самигуллина Г узалия Закирзяновна, кандидат биологических наук, доцент ГОУВПО «Удмуртский государственный университет »

426034, Россия, г. Ижевск, ул. Университетская, 1

E-mail: gyzals@mail.ru

Samigullina G.Z., candidate of biology, associate professor Udmurt State University

462034, Russia, Izhevsk, Universitetskaya str., 1/4 E-mail: gyzals@mail.ru