Analysis of the thermal treatment of plastic medical waste

Abstract

En una sociedad cada vez más avanzado, la demanda de servicios sanitarios es también cada vez mayor. La gestión y el tratamiento de estos residuos se ha convertido en uno de los muchos y complejos problemas a los que la humanidad se debe enfrentar a medida que la población mundial crece. Se establecen cuatro objetivos principales: un análisis general de residuos médicos, la obtención de la composición química de una muestra de residuos, los cálculos de las reacciones del proceso de combustión y la simulación del proceso, y finalmente establecer recomendaciones para reducir las emisiones. Para encontrar la composición química del material a tratar, se parte de una muestra de 10 días del hospital OLVG de Ámsterdam, en la que se encuentran distintos desechos plásticos con riesgo de infección. Conocida la composición, se calcula la cantidad de aire necesario para su combustión, considerando óptimo un 9% de exceso de oxígeno. Además, debido al alto poder calorífico del material de entrada y la alta temperatura esperada a la salida de los gases de combustión, resulta interesante la idea de la recuperación de energía. Los resultados son similares a los esperados, con una predominancia de dióxido de nitrógeno debido a la gran cantidad de aire inyectado. Aparece cloruro de hidrógeno, como gas importante a tratar (eliminar). Con los resultados se propone un sistema de tratamiento compuesto por un sistema de reducción selectiva no catalítica, evitando la formación de óxidos de nitrógeno durante la combustión, un absorbedor para eliminar posible gases ácidos formados, inyección de carbón activo y finalmente un filtro de mangas.

In an increasingly advanced society, the demand for health services is also growing. The management and treatment of this type of waste has become one of the many complex problems that humanity must face as the world population increases. Four main objectives are established: a general analysis of medical waste, obtaining the chemical composition of a waste sample, calculations of the reactions present in the combustion process and simulating the process itself, and finally establishing recommendations to reduce the emissions. To find the chemical composition of the input waste to be treated, a 10-day sample from the OLVG hospital in Amsterdam is used, where there are different types of plastic waste with risk of infection. Once the composition is calculated, the amount of air necessary for combustion is calculated, considering optimum 9% of excess of oxygen. In addition, due to the high calorific value of the input material and the high temperature expected of the output gases, the idea of energy recovery appears interesting. The results are similar to those expected, with a predominance of nitrogen dioxide due to the large amount of air injected. Hydrogen chloride appears as an important gas to be treated (eliminated). With the results, a treatment system is proposed, composed of a non-catalytic selective reduction system, avoiding the formation of nitrogen oxides during combustion, an absorber to eliminate possible acid gases formed, activated carbon injection and finally a bag filter.