Tài liệu Nghiên cứu các giải pháp công nghệ trong thiết bị chế tạo các thiết bị xử lý bụi, vi khuẩn độc tố hóa chất, nước để nâng cao chất lượng các sản phẩm dược và thủy sản xuất khẩu pdf

BỘ KHCN BQP TTNĐVN CNPN BỘ QUỐC PHÒNG TRUNG TÂM NHIỆT ĐỚI VIỆT – NGA CHI NHÁNH PHÍA NAM BÁO CÁO TỔNG KẾT KHOA HỌC KỸ THUẬT ĐỀ TÀI KC.06.06CN NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ TRON

BỘ KHCN BQP

TTNĐVN CNPN

BỘ QUỐC PHÒNG TRUNG TÂM NHIỆT ĐỚI VIỆT – NGA

CHI NHÁNH PHÍA NAM

BÁO CÁO TỔNG KẾT KHOA HỌC

KỸ THUẬT ĐỀ TÀI KC.06.06CN

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ TRONG THIẾT

KẾ CHẾ TẠO CÁC THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI, VI KHUẨN, ĐỘC TỐ

HÓA CHẤT, NƯỚC ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG CÁC SẢN

PHẨM DƯỢC VÀ THUỶ SẢN XUẤT KHẨU

(Thuộc Chương trình khoa học công nghệ trọng điểm cấp

nhà nước KC.06) (Bản chỉnh sửa sau khi nghiệm thu cấp nhà nước)

Tiến sĩ VŨ VĂN TIỄU

TP Hồ Chí Minh, 5 – 2004

BỘ QUỐC PHÒNG TRUNG TÂM NHIỆT ĐỚI VIỆT – NGA

CHI NHÁNH PHÍA NAM

Số 3, Đường 3/2, Phường 11, Quận 10, TP Hồ Chí Minh

BÁO CÁO TỔNG KẾT KHOA HỌC KỸ THUẬT

ĐỀ TÀI KC.06.06CN

NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP CÔNG NGHỆ TRONG THIẾT KẾ CHẾ TẠO CÁC THIẾT BỊ XỬ LÝ BỤI, VI KHUẨN, ĐỘC TỐ HÓA CHẤT, NƯỚC ĐỂ NÂNG CAO CHẤT LƯỢNG CÁC SẢN

PHẨM DƯỢC VÀ THUỶ SẢN XUẤT KHẨU

(Thuộc Chương trình khoa học công nghệ trọng điểm cấp nhà nước: Ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến trong sản xuất các sản phẩm xuất khẩu và

sản phẩm chủ lực) Tài liệu này được chuẩn bị trên cơ sở kết quả thực hiện đề tài cấp nhà nước, mã số KC06-06CN

CƠ QUAN CHỦ TRÌ ĐỀ TÀI

CHỦ TỊCH HỘI ĐỒNG ĐÁNH GIÁ CHÍNH THỨC

THỦ TRƯỞNG

CƠ QUAN QUẢN LÝ ĐỀ TÀI

PGS TS Ngô Tiến Hiển

DANH SÁCH NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN CHÍNH

1 Vũ Văn Tiễu – Giám đốc Chi nhánh phía Nam, Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga,

Tiến sĩ, Chủ nhiệm đề tài

2 Những người thực hiện chính:

2.1 Trần Xuân Thu – Nguyên Tổng Giám đốc Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga,

PGS Tiến sĩ, Viện sĩ Viện hàn lâm khoa học điều khiển hệ thống Nga

2.2 Nguyễn Ngô Lộc – Phó Giám đốc Chi nhánh phía Nam, Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga, Tiến sĩ

2.3 Nguyễn Hồng Dư – Phó Giám đốc Chi nhánh phía Nam, Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga, Tiến sĩ

2.4 Vũ Xuân Khôi – Trưởng phòng nghiên cứu Sinh thái cạn Chi nhánh phía Nam, Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga, Tiến sĩ

2.5 Hoàng Ánh Tuyết – Trưởng phòng nghiên cứu Y sinh Chi nhánh phía Nam, Trung tâm Nhiệt đới Việt – Nga, Thạc sĩ

2.6 Nguyễn Hùng Phong – Phân viện phòng chống vũ khí NBC, Trung tâm khoa học kỹ thuật - công nghệ quân sự, Bộ Quốc phòng, Tiến sĩ

2.7 Nguyễn Văn Thành Nam – Cán bộ khoa học Chi nhánh phía Nam, Trung tâm

Nhiệt đới Việt – Nga, Kỹ sư Hóa công nghệ

2.8 Nguyễn Văn Khanh – Cán bộ khoa học Chi nhánh phía Nam, Trung tâm Nhiệt

đới Việt – Nga, Thạc sĩ bác sĩ

2.9 Nguyễn Quốc Anh – Phân viện nghiên cứu khoa học kỹ thuật bảo hộ lao động

TPHCM, Kỹ sư

2.10 Phạm Việt Thắng – Trưởng phòng cơ điện Xí nghiệp liên hợp dược Hậu

Giang, Kỹ sư

CÁC CƠ QUAN PHỐI HỢP CHÍNH

1 Ph©n viƯn phßng chèng vị khÝ NBC - Trung t©m khoa häc kü thuËt - c«ng nghƯ

2 Sở Khoa học Công nghệ thành phố Hồ Chí Minh

3 Công ty cổ phần cơ điện lạnh REE – Tp Hồ Chí Minh

4 Trung tâm chất lượng quốc tế – Tp Hồ Chí Minh

5 Trường Đại học dân lập Hùng Vương– Tp Hồ Chí Minh

6 Phân Viện nghiên cứu khoa học kỹ thuật Bảo hộ lao động Tp Hồ Chí Minh

7 Viện vệ sinh y tế công cộng TP Hồ Chí Minh

8 Tổng cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng Việt Nam

9 Chi Cục tiêu chuẩn đo lường chất lượng TP Hồ Chí Minh

10 Trung tâm thông tin Sở KHCN&MT TP HCM

11 Xí nghiệp liên hợp dược Hậu Giang

12 Công ty cổ phần xuất khẩu thuỷ sản Cam Ranh

13 Viện Môi trường và Tài Nguyên - Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chi Minh

MỤC LỤC

Trang

Bảng chú giải các chữ viết tắt 8

Danh mục các bảng biểu 10

Danh mục sơ đồ qui trình công nghệ 11

Danh mục các hình vẽ 12

Mở đầu 15

Chương 1 - TỔNG QUAN LÝ THUYẾT 17

1.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài 17

1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước 23

Chương 2 – ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM 30

2.1 Đối tượng nghiên cứu 30

2.2 Phương pháp nghiên cứu 31

2.3 Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm 31

2.3.1 Nhóm thiết bị điều chế không khí vô trùng 31

2.3.2 Cụm thiết bị xử lý hơi hóa chất độc 32

2.3.3 Cụm thiết bị xử lý nước cấp, nước thải 33

2.3.4 Các phương tiện cá nhân bảo vệ cơ quan hô hấp 33

Chương 3 – NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ĐIỀU CHẾ KHÔNG KHÍ VÔ TRÙNG .34

3.1 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo phin lọc 34

3.2 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo các thiết bị xử lý bụi, vi khuẩn 40

3.2.1 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo Buồng thổi gió vô trùng 41

3.2.2 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo Tủ truyền, Thiết bị cấp gió vô trùng cục bộ và Buồng an toàn sinh học cấp II 47

3.2.3 Nghiên cứu thiết kế chế tạo Buồng thổi gió vô trùng laminar (LAF) 52

3.2.4 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo phòng sạch (Clean room) 57

Chương 4 – NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ CHẾ TẠO MỘT SỐ THIẾT BỊ XỬ LÝ HƠI HÓA CHẤT ĐỘC HẠI .68

4.1 Nghiên cứu Giải pháp kỹ thuật nhằm xử lý hơi dung môi hữu cơ nồng độ cao 68

4.2 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo Tháp xử lý mùi β-lactam 72

4.3 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo các tủ hút hóa chất phòng thí nghiệm 73

4.3.1 Tủ hút hóa chất AIRSORB xử lý chất thải hữu cơ phòng thí nghiệm 73

4.3.2 Tủ hút hóa chất phòng thí nghiệm xử lý hơi khí độc (BS-122) 75

4.3.3 Thiết kế chế tạo chụp hút có cánh tay di động 79

4.4 Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật xử lý hơi ẩm, son khí dầu và hơi sương dầu, vi khuẩn 81

Chương 5 – NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ XỬ LÝ NƯỚC CẤP VÀ NƯỚC THẢI 84

5.1 Nghiên cứu công nghệ xử lý nước khử khoáng 85

5.2 Nghiên cứu, thiết kế, chế tạo, lắp đặt hệ thống xử lý nước vô trùng cho sản xuất công nghiệp .89

5.2.1 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị vô trùng nước bằng tia cực tím (UV) 90

5.2.2 Nghiên cứu thiết kế, lắp đặt thiết bị vô trùng nước bằng phương pháp ozon 91

5.3 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo thiết bị lọc vô trùng dịch truyền, thuốc tiêm, thuốc nước bằng công nghệ lọc màng 94

5.4 Nghiên cứu giải pháp kỹ thuật xử lý nước thải chứa kim loại nặng và kháng sinh các nhà máy sản xuất dược phẩm 96

CHƯƠNG 6 – NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ CHẾ TẠO CÁC LOẠI

PHƯƠNG TIỆN PHÒNG HỘ CÁ NHÂN BẢO VỆ CƠ QUAN HÔ HẤP 98

6.1 Nghiên cứu giải pháp công nghệ chế tạo vải than hoạt tính 100

6.2 Nghiên cứu giải pháp công nghệ nhằm giảm trở lực của khẩu trang 101

6.3 Nghiên cứu giải pháp tăng độ kín khít khẩu trang loại CB-823 101

6.4 Nghiên cứu Giải pháp tăng độ kín khít bằng thanh kim loại và mus xốp poliuretan 102

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 106

1 Một số nhận định, đánh giá chung 106

2 Kết luận 110

3 Kiến nghị 113 Tài liệu tham khảo

Phụ lục

Phụ lục 1- Tập bản vẽ thiết kế kỹ thuật và thiết kế chế tạo thiết bị xử lý bụi, vi khuẩn và khẩu trang phòng bụi, vi khuẩn

Phụ lục 2- Tập bản vẽ thiết kế kỹ thuật và thiết kế chế tạo thiết bị xử lý hơi hóa chất độc và khẩu trang phòng độc

Phụ lục 3- Các phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm

Phụ lục 4- Bản hướng dẫn sử dụng các thiết bị xử lý khí

Phụ lục 5- Xây dựng hành lang pháp lý cho các sản phẩm của đề tài:

+ Tiêu chuẩn cơ sở

+ Tiêu chuẩn nhà nước

+ Đăng ký sở hữu công nghiệp

BẢNG CHÚ GIẢI CÁC CHỮ VIẾT TẮT, KÝ HIỆU, ĐƠN VỊ ĐO, TỪ NGẮN

HOẶC THUẬT NGỮ

1 GMP ASEAN – Hướng dẫn thực hành tốt sản xuất thuốc của các nước

ASEAN (ASEAN Good Manufacturing practices Guidline)

2 Chốt gió (AIRSHOWER) là một không gian khép kín giới hạn bởi hai hay

nhiều cửa đi nằm giữa hai hay nhiều buồng (thuộc các cấp sạch khác nhau) nhằm mục đích kiểm soát luồng gió giữa các buồng đó khi chuyển từ buồng nọ sang buồng kia, chốt gió có thể được thiết kế cho người hay vật liệu, với vật liệu có thể gọi là lối trung chuyển Chốt gió cũng có thể là “tiền phòng” cho một phòng sạch trong đó xử lý các vật phẩm vô trùng

3 Tủ truyền (PASS BOX) là một không gian khép kín được giới hạn bởi hai

cửa đóng mở theo nguyên lý Interlock dùng để chuyển dụng cụ, sản phẩm, bán thành phẩm giữa các buồng có cấp độ sạch khác nhau

4 GLP – Thực hành tốt phòng kiểm nghiệm sạch (Good Laboratories

Practices )

5 GSP – Thực hành tốt bảo quản thuốc (Good Storage Practices for

pharmaceutical Products)

6 LAF – Buồng thổi gió vô trùng laminar (Laminar flow Cabinet)

7 Filter hepa – phin lọc có hiệu suất lọc từ 99,97% trở lên đối với hạt kích

thước 0,3µm

8 Filter Ulpa – Hiệu suất lọc từ 99,999% đến 99,99995% đối với hạt kích

thước 0,1-0,2 µm

9 BAS-II – Buồng an toàn sinh học cấp II (Class–Two microbiological safety

cabinet) còn được gọi là thiết bị vô trùng cho người và bệnh phẩm với việc tạo

thành một “bức rào không khí” ở cửa ra vào ngăn chặn không cho không khí trong

khoang làm việc thoát ra ngoài và không khí bên ngoài không thể lọt vào khoang

làm việc mà phải đi vào các lỗ của khay công tác tạo nên “bức rào không khí”

10 Chụp hút di động – thiết bị xử lý môi trường cục bộ hay xử lý trung tâm

theo nguyên lý cục bộ cho các nguồn ô nhiễm khác nhau (bụi, hơi hóa chất, nhiệt, )

11 HACCP – Phân tích mối nguy và kiểm soát điểm tới hạn (Hazard Analysis

and critical control point training Curriculum)

12 PPC – Phương tiện cá nhân đề phòng cơ quan hô hấp

13 ISO – Hệ thống tiêu chuẩn quốc tế (International Organization for

Standardisation)

14 AAS – Phương pháp phân tích quang phổ hấp thu thấy được

15 HPLC – Phương pháp phân tích sắc ký lỏng cao áp

16 RO – Thẩm thấu ngược (Revers Osmosis)

17 UV– Tia cực tím có bước sóng 253,7 nM (Ultra Violet)

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Trang

Bảng 1 – Thông số kỹ thuật của giấy lọc sử dụng để chế tạo phin lọc Hepa 35 Bảng 2 – Thông số kỹ thuật của một số loại giấy lọc bụi, vi khuẩn 36 Bảng 3 – Chỉ tiêu kỹ thuật của Buồng thổi gió vô trùng (AIRSHOWER) 46 Bảng 4 - Kết quả kiểm tra tốc độ gió, ánh sáng, tiếng ồn thiết bị Buồng

thổi gió vô trùng (AIRSHOWER) 46

Bảng 5 - Kết quả kiểm tra vi sinh thiết bị Buồng thổi gió vô trùng

(AIRSHOWER) 46

Bảng 6 - Chỉ tiêu kỹ thuật của Buồng thổi gió vô trùng laminar (LAF) 56 Bảng 7 – Tiêu chuẩn kỹ thuật phòng sạch (Clean Room) 56 Bảng 8 – Kết quả kiểm tra khả năng xử lý của Hệ thống xử lý khí độc (hơi

axít vô cơ) di động 77

Bảng 9 – Độ sạch của một số loại nước theo chỉ tiêu điện trở suất và độ

dẫn điện 85

Bảng 10 – Kết quả phân tích chất lượng nước thải chứa kim loại nặng 97 Bảng 11 – Kết quả đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của các loại bán mặt nạ

phòng bụi, vi khuẩn 103

Bảng 12 – Kết quả đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật của các loại bán mặt nạ

phòng hơi, khí độc 104

DANH MỤC SƠ ĐỒ QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ

Trang

Sơ đồ 1 - Nguyên lý qui trình chế tạo phin lọc khí vô trùng 38

Sơ đồ 2 - Sơ đồ nguyên lý qui trình công nghệ chế tạo các thiết bị xử lý

bụi, vi khuẩn đảm bảo không khí vô trùng 56

Sơ đồ 3 - Sơ đồ nguyên lý quy trình công nghệ chế tạo các thiết bị xử lý

không khí nhiễm hơi hóa chất 84

Sơ đồ 4 – Mô hình công nghệ hệ thống xử lý nước khử khoáng bằng trao

đổi ion 87

Sơ đồ 5 – Sơ đồ nguyên lý hệ thống thiết bị khử trùng nước bằng ozon 93

Sơ đồ 6 - Qui trình công nghệ chế tạo chụp định hình phòng bụi, vi khuẩn

và độc tố hóa chất CB-823 và CD-824 104

Sơ đồ 7 - Qui trình công nghệ chế tạo chụp nhựa phòng bụi, vi khuẩn và

độc tố hóa chất PB-825 và PD-826 105

Sơ đồ 8 - Qui trình công nghệ chế tạo khẩu trang phòng bụi, vi khuẩn và

độc tố hóa chất KB-821 và KD-822 105

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Trang

Hình 1 - Tủ cấy vi sinh thổi ngang do Trung quốc chế tạo (Đã bị biến dạng

và thủng màng lọc Hepa) 37

Hình 2 – Một số chủng loại phin lọc 38

Hình 3 - Kết cấu Buồng thổi gió vô trùng (AIRSHOWER) 41

Hình 4 - Buồng thổi gió vô trùng (AIRSHOWER) và sơ đồ nguyên lý di chuyển không khí 42

Hình 5 – Miệng gió 42

Hình 6 - Bản vẽ lắp ghép các chi tiết của Buồng thổi gió vô trùng (AIRSHOWER) 44

Hình 7 - Thiết bị tủ truyền (Pass Box) 47

Hình 8 - Bản vẽ lắp ghép các chi tiết của Tủ truyền (Pass Box) 48

Hình 9 - Thiết bị cấp gió vô trùng cục bộ 49

Hình 10 - Bản vẽ lắp ghép các chi tiết của thiết bị thổi gió vô trùng cục bộ 50

Hình 11 - Buồng an toàn sinh học cấp II và sơ đồ nguyên lý di chuyển không khí 51

Hình 12 - Bản vẽ kết cấu Buồng an toàn sinh học cấp II và lắp ghép các chi tiết của thiết bị 52

Hình 13 - Buồng thổi gió vô trùng laminar (LAF) do đề tài nghiên cứu thiết kế, chế tạo lắp đặt tại Xí nghiệp liên hợp dược Hậu Giang 53

Hình 14 - Bản vẽ kết cấu Buồng thổi gió vô trùng laminar (LAF) và lắp ghép các chi tiết của thiết bị 54

Hình 15 -Phòng sạch (Clean room) 57

Hình 16-20 – Bản vẽ các chi tiết của phòng sạch 59-67 Hình 21 - Thiết bị xử lý hơi dung môi hữu cơ nồng độ thấp 69

Hình 22 - Buồng an toàn hưu cơ lắp ráp với tháp hấp thu theo nguyên lý “sủi bọt” 70

Hình 23 - Bản vẽ lắp ghép các chi tiết của Tháp hấp thu theo nguyên lý

“sủi bọt” 71

Hình 24 - Tháp xử lý mùi β-lactam 72

Hình 25 - Tủ hút hóa chất hữu cơ (AIRSORB) và tủ đựng hóa chất do đề tài nghiên cứu thiết kế, chế tạo lắp đặt tại phân xưởng kiểm nghiệm XNLH dược Hậu Giang 74

Hình 26 - Bản vẽ lắp ghép các chi tiết của Tủ hút hóa chất hữu cơ (AIRSORB) 74

Hình 27 - Tủ hút hóa chất xử lý hơi khí độc lắp đặt tại XNLH Dược Hậu Giang 76

Hình 28 - Kết cấu của tủ hút khí độc BS-122 77

Hình 29 - Tủ đựng hóa chất 79

Hình 30 - Chụp hút di động sản xuất tại nước ngoài 80

Hình 31 - Chụp hút di động do đề tài nghiên cứu thiết kế, chế tạo lắp đặt tại Phân xưởng Kiểm nghiệm-Xí nghiệp liên hợp dược Hậu Giang 81

Hình 32 - Bản vẽ tổng thể và lắp ghép các chi tiết Chụp hút di động 81

Hình 33 – Bản vẽ tháp khử ẩm 83

Hình 34 – Bản vẽ modun lọc bụi, son khí và son khí dầu 83

Hình 35 - Sơ đồ nguyên lý hệ thiết bị xử lý hơi ẩm, son khí dầu và hơi sương dầu, vi khuẩn 83

Hình 36 – Bản vẽ kết cấu các cột xử lý của hệ trao đổi ion 88

Hình 37 - Sơ đồ nguyên lý thiết bị khử trùng nước bằng UV 91

Hình 38 - Bản vẽ thiết kế và lắp đặt các chi tiết hệ thống lọc vô trùng bằng công nghệ lọc màng 94

Hình 39 - Thiết bị lọc vô trùng dịch truyền, thuốc tiêm bằng công nghệ lọc màng 95

Hình 40 - Mô hình xử lý nước thải phòng thí nghiệm chứa kim loại nặng 96

Hình 41 - Khẩu trang phòng bụi có tấm lọc KB-821 99

Hình 42 - Chụp nhựa phòng bụi có tấm lọc PB-825 99

Hình 43 - Chụp định hình phòng bụi CB-823 99

Hình 44 - Chụp nhựa phòng độc có tấm lọc PD-826 100

Hình 45 – Khẩu trang phòng độc có tấm lọc KD-821 100

Hình 46 - Kỹ thuật viên Phòng kiểm nghiệm – XNLH Dược Hậu Giang sử dụng chụp dịnh hình phòng độc CD-824 để bảo vệ cơ thể khỏi các loại hơi hóa chất dộc hại 101

LÔØI MÔÛ ÑAĂU

Vaân ñeă GMP hoùa vaø HACCP hoùa caùc xí nghieôp sạn xuaât döôïc phaơm vaø thuyû sạn xuaât khaơu laø vaân ñeă soâng coøn trong quaù trình hoôi nhaôp cụa nöôùc ta vaøo khoâi ASEAN, WTO vaø caùc toơ chöùc kinh teâ khaùc Múc ñích cụa ñeă taøi laø öùng dúng cođng ngheô tieân tieân nhaỉm táo ra ñöôïc caùc giại phaùp cođng ngheô xöû lyù caùc yeâu toâ ođ nhieêm mođi tröôøng ñạm bạo nađng cao chaât löôïng sạn phaơm xuaât khaơu vaø sạn phaơm chụ löïc, cại thieôn ñieău kieôn lao ñoông, choâng beônh ngheă nghieôp cho ngöôøi lao ñoông Vieôc ñạm bạo mođi tröôøng sách cho caùc ngaønh sạn xuaât neđu tređn chöa ñöôïc quan tađm moôt caùch ñuùng möùc, ñeân nay chöa coù chöông trình hay ñeă taøi caâp nhaø nöôùc, caâp boô naøo ñeă caôp ñeân caùc vaân ñeă xöû lyù mođi tröôøng nöôùc vaø khođng khí laø moôt trong nhöõng yeâu toâ cô bạn quyeât ñònh ñeân chaât löôïng caùc sạn phaơm döôïc vaø thuyû sạn xuaât khaơu Do

vaôy ñeă taøi caâp nhaø nöôùc “Nghieđn cöùu caùc giại phaùp cođng ngheô trong thieât keâ cheâ

táo caùc thieât bò xöû lyù búi, vi khuaơn, ñoôc toâ hoùa chaât, nöôùc ñeơ nađng cao chaât löôïng caùc sạn phaơm döôïc vaø thuyû sạn xuaât khaơu” nhaỉm goùp phaăn giại quyeât nhöõng vaân

ñeă böùc thieât cụa caùc ngaønh sạn xuaât chụ löïc cụa nöôùc ta

Ñeă taøi thuoôc Chöông trình khoa hóc cođng ngheô tróng ñieơm caẫp nhaø nöôùc “ÖÙng

dúng khoa hóc cođng ngheô tieđn tieân trong sạn xuaât caùc sạn phaơm xuaât khaơu vaø sạn phaơm chụ löïc” (Chöông trình KC.06)

Chụ nhieôm ñeă taøi laø Tieân só Vuõ Vaín Tieêu – Chi nhaùnh phía Nam, Trung tađm Nhieôt ñôùi Vieôt – Nga

Baùo caùo ñeă taøi goăm 118 trang, 6 chöông, coù 12 Bạng, 8 sô ñoă qui trình cođng ngheô, 46 hình vaø 55 taøi lieôu tham khạo, caâu truùc töøng phaăn nhö sau:

Chương 3 – Nghiên cứu thiết kế, chế tạo các thiết bị điều chế không khí vô trùng Chương 4 – Nghiên cứu thiết kế chế tạo một số thiết bị xử lý hơi hóa chất độc hại Chương 5 – Nghiên cứu công nghệ xử lý nước cấp và nước thải

Chương 6 – Nghiên cứu công nghệ chế tạo các loại phương tiện phòng hộ cá nhân

bảo vệ cơ quan hô hấp

Kết luận và kiến nghị

Ngoài ra, kèm theo báo cáo này có Phụ lục khoảng 300 trang, gồm 5 phần: Phụ lục 1- Tập bản vẽ thiết kế kỹ thuật và thiết kế chế tạo thiết bị xử lý bụi, vi khuẩn và khẩu trang phòng bụi, vi khuẩn

Phụ lục 2- Tập bản vẽ thiết kế kỹ thuật và thiết kế chế tạo thiết bị xử lý hơi hóa chất độc và khẩu trang phòng độc

Phụ lục 3- Các phương pháp kiểm tra đánh giá chất lượng sản phẩm

Phụ lục 4- Bản hướng dẫn sử dụng các thiết bị xử lý khí

Phụ lục 5- Xây dựng hành lang pháp lý cho các sản phẩm của đề tài: tiêu chuẩn cơ sở, tiêu chuẩn nhà nước, đăng ký sở hữu công nghiệp

Đề tài được tiến hành trong 2 năm, từ tháng 12-2001 đến 12-2003 Kết quả của đề tài được đăng ký dưới dạng sản phẩm, thiết bị máy móc, qui trình công nghệ, tiêu chuẩn, đào tạo (sinh viên và thạc sĩ)

Các sản phẩm của đề tài phải đạt các yêu cầu kỹ thuật và chỉ tiêu chất lượng

cơ bản tương đương với các sản phẩm nhập ngoại cùng loại, có giá thành chi phí thấp, có khả năng cạnh tranh cao

Chương 1 - TỔNG QUAN LÝ THUYẾT

1.1 Tình hình nghiên cứu ở nước ngoài:

Ở nước ngoài việc nghiên cứu các công nghệ xử lý môi trường nói chung và xử lý bụi, vi khuẩn, hóa chất độc hại, nước nói riêng đã được triển khai từ lâu và họ đã sản xuất trong phạm vi công nghiệp Trong tài liệu có nhiều công trình nghiên cứu đề cập đến những yếu tố nêu trên, có những tài liệu chuyên khảo về các vật liệu

lọc bụi, vi khuẩn, trên cơ sở các chất liệu khác nhau [12,50], có loại chế tạo từ các

sợi tổng hợp như polieste, poliamid, cũng có các loại vật liệu lọc đi từ sợi nhân tạo như senluloacetat, sợi thuỷ tinh Một trong những yêu cầu cơ bản đối với vật liệu lọc bụi và vi khuẩn là có trở lực khí động học rất nhỏ, nghĩa là cho không khí đi qua dễ dàng và giữ lại các hạt bụi có kích thước bất kỳ từ hệ phân tán thô lớn hơn 1 micron đến hệ phân tán tinh dưới 1 micron Để giữ lại các hạt có kích thước vô cùng nhỏ màng lọc hay giấy lọc được cấu trúc bằng 1 khung sợi trên cơ sở nhân tạo (Senluloacetat) trên nền một loại sợi tổng hợp: polieste, poliamid (nailon), polisunfon tạo ra một khung ma trận Trên khung ma trận đó được đan dát chồng chéo chằng chịt lên nhau bằng một loại sợi cùng loại hay sợi khác loại có kích thước vô cùng mảnh đường kính sợi 20-30 micron tạo thành một hệ lỗ xốp có kích thước lỗ tuỳ ý phụ thuộc vào định lượng xeo hoặc tạo thành màng xốp polimer Sự lọc bụi và vi khuẩn trong không khí qua màng lọc là do kết quả tác dụng của nhiều hiệu ứng như hiệu ứng va đập, hiệu ứng quán tính, hiệu ứng khuếch tán, hiệu ứng tĩnh điện, hiệu ứng hấp phụ và hiệu ứng sàng lọc Hiệu ứng sàng lọc nghĩa là hạt to

bị giữ lại, hạt nhỏ cho qua chỉ đóng một vai trò rất nhỏ trong cơ chế lọc không khí bằng màng lọc Cơ chế lọc như trên mới có thể giải thích được hiện tượng các hạt có kích thước nhỏ hơn kích thước lỗ màng lọc vẫn bị giữ lại trên phin lọc

[10,11,13,50] và thời gian bít lỗ rất lâu Trong kỹ thuật người ta đã chế tạo ra rất

nhiều loại vật liệu lọc có khả năng lọc bụi khác nhau từ 40% đến 99,999%, việc kiểm tra hiệu quả màng lọc dùng để lọc không khí sử dụng phương pháp quang học

bằng thiết bị KOL-45, KOL-90 với hạt son khí tiêu chuẩn có dạng hình cầu cùng

một kích thước điều chế từ dioctylphtalat (DOP) [12]

Hiện nay các nước có nhiều công ty đã sản xuất giấy lọc bụi, vi khuẩn trong phạm vi công nghiệp với các chủng loại và chất lượng khác nhau đáp ứng nhu cầu rất đa dạng của sản xuất công nghiệp (*)

Từ các loại giấy lọc đó, người ta chế tạo ta các loại phin lọc để đưa vào các thiết bị lọc không khí Tiêu chuẩn kỹ thuật cơ bản của phin lọc khí là phải có trở lực khí động học nhỏ, công suất lọc lớn (hàng ngàn m3/giờ) Muốn vậy diện tích hiệu dụng của phin lọc phải lớn hơn hàng chục lần (từ 10 đến 20 lần) thiết diện ngang của phin lọc Công nghệ chế tạo phin lọc hiện nay chủ yếu vẫn phải tiến hành bằng phương pháp thủ công theo 2 cách chèn chống xẹp giữa các múi giấy dùng giấy thiếc gấp nếp và phương pháp chèn chỉ Các phin lọc có công suất thấp

thường sử dụng "con chèn thiếc" gấp nếp, còn trong công nghiệp sử dụng "con chèn

chỉ" Giấy lọc được gấp nếp theo hình zic-zắc có chiều cao múi từ 80-150mm (max)

và khoảng cách giữa các đỉnh múi từ 1mm đến 4-5mm Với 2 phương pháp như trên có thể chế tạo phin lọc có kích thước và dạng hình học tuỳ ý Phụ thuộc vào mục đích sử dụng người ta chế tạo ra các loại thiết bị điều chế không khí vô bụi cho các phòng trắng và không khí vô trùng cho các phòng vô trùng cấp độ sạch khác nhau Trong công nghiệp dược phẩm và sản xuất thuỷ sản xuất khẩu để GMP hóa và HACCP hóa cần các hệ thống cấp gió vô bụi cho các khu vực trắng và vô trùng cho các khu sản xuất dịch truyền, kháng sinh, thuốc mỡ và khu vực đóng gói sản phẩm chế biến thuỷ sản xuất khẩu Để ngăn cách các khu vực sản xuất có độ sạch khác nhau cả 2 ngành sản xuất trên rất cần đến những thiết bị khoá không khí (AIRLOCK) và buồng tắm không khí vô trùng (AIRSHOWER) cho người và nguyên liệu Đây là những thiết bị vô trùng không khí cấp độ cao có sử dụng màng lọc 99,997% còn gọi là màng lọc Hepa Như vậy khi đã có nguyên liệu là giấy lọc bụi, vi khuẩn có thể chế tạo ra phin lọc và từ phin lọc có thể thiết kế chế tạo ra các

loại thiết bị vô trùng không khí phục vụ cho tất cả các ngành có nhu cầu cấp không khí vô trùng trong đó có ngành sản xuất dược và thủy sản xuất khẩu Về vấn đề này cũng có nhiều phát minh sáng chế và sách chuyên khảo đề cập tới

[20,24,36,38÷45]

• Trong môi trường sản xuất ngoài việc xử lý bụi, vi khuẩn, còn phải xử lý các

loại hơi khí độc do sử dụng hóa chất, dung môi, nguyên vật liệu là các hóa phẩm ở đây có thể phân các đối tượng cần phải xử lý như sau: xử lý các độc tố vô cơ gồm hơi axít như HCl, SO x , NO x , HF, và hơi bazơ (NH 3 , NaOH ); hơi các dung môi hữu

cơ như benzen, toluen, piridin, aceton, axít acetic, mùi hương liệu, hơi kháng sinh

Trong tài liệu đề cập đến nhiều phương pháp xử lý hơi hoá chất độc hại

[12,16,17] Những hợp chất vô cơ như hơi các axít HCl, SOx, NOx, HF, sử dụng

phương pháp trung hòa bằng dung dịch kiềm trong các tháp hấp thụ là phương pháp đơn giản rẻ tiền và thông dụng nhất Còn các hợp chất hữu cơ như các loại hơi dung môi hữu cơ độc hại Toluen, benzen, piridin, aceton, mùi và hơi của các các chất kháng sinh (Betalactam) người ta sử dụng các chất hấp phụ hiện đại có dung lượng hấp phụ lớn nạp vào trong các tháp hấp phụ Các chất hấp phụ này hiện nay chủ yếu vẫn sử dụng các loại than hoạt tính Than hoạt tính có nhiều loại, có loại đập miểng như than gỗ bạch dương (BAU), có loại ép viên chế tạo từ than antraxít (AU-5) Than hoạt tính có tính ưu việt là có cấu trúc lỗ hình học phát triển, bao gồm 3 loại lỗ: lỗ nhỏ, lỗ trung và lỗ lớn Lỗ nhỏ có đường kính lỗ tương đương với kích thước phân tử đóng vai trò quyết định trong quá trình hấp phụ hơi khí độc Còn lỗ trung và lỗ lớn chỉ làm nhiệm vụ là những kênh giao thông để cho quá trình hấp phụ Diện tích bề mặt riêng của các chất hấp phụ lên tới trên 1000m2/g, có nghĩa là một gam than hoạt tính có diện tích bề mặt lỗ có thể trải rộng trên 1 diện tích 1000m2 Điều này có thể giải thích khả năng hấp phụ, tốc độ hấp phụ tuyệt vời của các loại than hoạt tính Cơ chế hấp phụ theo Dubinhin M.M chủ yếu là hấp phụ vật

lý theo cơ chế "điền đầy mao quản" Các vi lỗ trong than tạo thành một trường hấp

dẫn phân tử, khi các phân tử khí đi vào trường hấp dẫn phân tử qua lỗ lớn và lỗ trung chúng bị hút vào trường phân tử, nồng độ các phân tử chất khí ngày càng tăng

lên và xảy ra hiện tượng "điền đầy mao quản" Tất cả những chất hóa học được biết

kể cả những chất độc chiến tranh trừ HCN, CO là không bị than hoạt tính hấp phụ Để giải quyết vấn đề này người ta đã đưa thêm chất xúc tác vào than hoạt tính như

Ag2O, CrO3, CuO Than hoạt tính xúc tác có khả năng hấp phụ hóa học có thể hấp phụ được hydroxyanua, còn CO - phải sử dụng một loại chất hấp phụ khác có tên gọi là Hopcalite được điều chế trên cơ sở Bioxytmangan (MnO2)

Quy trình điều chế than hoạt tính có 2 giai đoạn chính - than hóa và hoạt hóa Than hóa tiến hành ở nhiệt độ thấp 500-600oC, ở đây các hợp chất hữu cơ, nhựa, có trong than đá hoặc than gỗ được giải phóng và quá trình tạo lỗ lớn và lỗ trung chủ yếu ở giai đoạn này

- Sau khi than hóa, than được hoạt hóa ở nhiệt độ từ 700 đến 950oC phụ thuộc vào nguyên liệu ban đầu Tác nhân hoạt hoá có thể sử dụng CO2, H2O ở nhiệt độ cao các chất đó tác dụng với phân tử cacbon trong than như những tác nhân oxy hóa tạo thành các vi lỗ trong than Quá trình này quyết định cấu trúc lỗ hình học của than hoạt tính, tỉ lệ giữa các loại lỗ để đo kích thước lỗ và độ phân bố lỗ của than hoạt tính người ta sử dụng phương pháp Porometer hay phương pháp Macben

Những chất hấp phụ mà chúng ta đã biết như than hoạt tính, Silicagel, zeolit trên bề mặt của chúng đều có đính các nhóm chức có liên kết carbon-oxy hoặc oxy-hydro tạo cho các chất hấp phụ này tính háo nước (Hydrophil) - nhược điểm lớn nhất của các loại chất hấp phụ này là bị đầu độc bởi hơi ẩm trong không khí Nghĩa là hơi nước được hấp phụ chọn lọc trước các chất khác Một thành tựu mới nhất trong lĩnh vực hấp phụ là người ta đã chế tạo ra một loại than hoạt tính kỵ nước (hydrofobic) nghĩa là không bị hơi ẩm tác động có tốc độ hấp phụ và dung lượng hấp phụ lớn hơn gấp hàng chục lần than hoạt tính thông dụng mở ra một khả năng ứng dụng vô cùng rộng rãi trong công nghiệp cũng như trong đời sống

[14,16,17,19,51÷53]

Ngoài than hoạt tính hiện nay người ta còn chế tạo ra các chất xúc tác phân huỷ các hợp chất hữu cơ ở nhiệt độ thấp khoảng 200oC và nhiệt độ cao hơn 400oC thành CO2 và H2O

Như vậy những thành tựu trong lĩnh vực xử lý hóa chất độc trong không khí nêu trên cho phép sử dụng trong thiết kế chế tạo các thiết bị xử lý môi trường loại trừ các hơi chất độc sinh ra trong môi trường làm việc trong sản xuất, trong phòng thí nghiệm và trong kho tàng

• Trên đây trình bày những thành tựu khoa học và công nghệ của các nước trong

lĩnh vực xử lý bụi, vi khuẩn, độc tố hóa chất Trong đề tài còn đề cập đến vấn đề xử lý nước cấp cho sản xuất dược và thuỷ sản xuất khẩu Trong tài liệu, sách, tạp chí, paten đề cập nhiều đến các công nghệ và thiết bị xử lý nước cấp cho sản xuất dược và thuỷ sản xuất khẩu Nước trong sản xuất dược phẩm nhất là nước cho các phân xưởng sản xuất thuốc tiêm, thuốc nước dịch truyền đòi hỏi chất lượng rất cao về độ sạch hóa học và độ sạch vi sinh Còn nước trong sản xuất thuỷ sản xuất khẩu các chỉ tiêu hóa học không yêu cầu nghiêm ngặt như trong sản xuất dược phẩm, nhưng các chỉ tiêu vi sinh, nhất là tác nhân tiệt khuẩn bổ sung phải được quan tâm nhiều hơn

Để xử lý nước cấp cho các ngành sản xuất nêu trên có thể sử dụng một số phương pháp khác nhau như: phương pháp trao đổi ion để giảm tổng khoáng xuống dưới mức qui định Phương pháp này có thể sử dụng để điều chế nước cấp cho cả 2 ngành nêu trên, nhưng chủ yếu sử dụng trong sản xuất thuỷ sản xuất khẩu Còn đối với dược phẩm, nước trao đổi ion chỉ dùng làm nước cấp ngang nước cất 1 lần để chưng cất tiếp theo nâng độ sạch hóa học đảm bảo độ vô trùng nguồn nước cấp cho sản xuất Ngày nay do sự phát triển của khoa học kỹ thuật với việc sử dụng phương pháp điều chế nước siêu sạch ngoài phương pháp dùng thiết bị cất nước 2 lần, còn

dùng phương pháp thẩm thấu ngược - còn gọi là phương pháp "RO" [23] Phương

pháp "RO" cho phép ta nhận được nước có độ sạch hóa học cao, đảm bảo độ vô trùng có thể sử dụng cho nhiều mục đích khác nhau

Như vậy để đảm bảo nước có độ sạch hóa học có thể sử dụng 3 phương pháp:

Chưng cất, trao đổi ion và phương pháp thẩm thấu ngược (RO)

Để khử trùng nước trong sản xuất công nghiệp cũng như trong đời sống có thể sử dụng các phương pháp hóa học như: Clo, iod, ozon hay sử dụng phương pháp vật lý như dùng tia Ultraviolet (UV) hay sử dụng phương pháp vi lọc, siêu lọc hay thẩm thấu ngược (RO), chưng cất Hiện nay người ta còn sử dụng phương pháp điện giải để khử trùng nước

Như trên đã trình bày hiện nay có nhiều phương pháp điều chế nước có độ sạch

vi sinh và hóa học cao, nhưng trong thực tiễn sử dụng qui trình công nghệ và hệ thống thiết bị như thế nào để đảm bảo các yêu cầu kỹ thuật là một vấn đề hoàn toàn không giản đơn

Theo thông tin chào bán thiết bị và công nghệ xử lý nước của các hãng trên thế giới như: PROMINANT (Đức), OSMONIC và CULLIGANT (Mỹ) cho thấy các nước đã hoàn thiện công nghệ xử lý nước ở trình độ rất cao

• Việc nghiên cứu thiết kế, chế tạo ra các phương tiện phòng hộ cá nhân là

nhiệm vụ của cả một ngành công nghiệp về bảo hộ lao động hay công nghiệp quốc phòng nhằm tạo ra các trang bị bảo vệ cơ quan hô hấp phòng da cho công nghiệp và quân sự Các nước đã phát triển ở trình độ cao và đồng bộ ngành công nghiệp sản xuất mặt nạ phòng độc Trong tài liệu của Nga cũng như của các nước, chúng tôi thấy có rất nhiều chủng loại thiết bị phòng hộ cá nhân bảo vệ cơ quan hô hấp khỏi bụi và hơi khí độc công nghiệp với tính năng bảo vệ rất đa dạng đòi hỏi người sử dụng cần thiết phải biết để phân biệt và lựa chọn cho đúng và phù hợp với mục tiêu sử dụng của mình Do có nhiều các chủng loại khác nhau nên cần có sự tư vấn cho các đối tượng sử dụng để đảm bảo hiệu quả bảo vệ cao

Các loại chụp phòng hộ, mặt nạ công nghiệp và các thiết bị thở cách tuyệt sử dụng để bảo vệ khỏi các chất độc (son khí, khí, hơi) có trong không khí xung quanh được liệt vào các phương tiện cá nhân đề phòng cơ quan hô hấp (PPC) Sự bảo vệ hiệu quả nhờ PPC chỉ có thể đạt được với điều kiện chọn và sử dụng đúng và phù hợp trong điều kiện kiện sản xuất cụ thể những kết cấu và mặt trùm tương ứng của

các PPC

PPC có thể đảm bảo làm sạch không khí hít vào khỏi các chất độc hại đến nồng độ không vượt quá nồng độ giới hạn cho phép (NGC) theo qui định của Tiêu chuẩn quốc gia Về nguyên lý tác dụng của PPC phù hợp với TCQG chia ra làm loại lọc đảm bảo bảo vệ trong điều kiện hàm lượng đủ của oxy tự do trong không khí (không thấp hơn 18%) và ở nồng độ giới hạn các chất độc hại, và loại cách tuyệt bảo vệ trong điều kiện hàm lượng ôxy không đủ và hàm lượng không giới hạn các chất độc hại

PPC loại lọc về công dụng lại chia ra làm 3 loại:

- Loại phòng bụi – để bảo vệ khỏi các loại son khí

- Loại phòng hơi khí độc – để bảo vệ khỏi các chất độc dạng hơi và khí

- Loại bụi, hơi khí độc – để bảo vệ khỏi các chất độc dạng hơi-khí và son khí đồng thời có trong không khí

- Các loại PPC loại có ống nối đảm bảo cấp không khí phù hợp cho sự thở từ vùng sạch được liệt vào PPC loại cách tuyệt

- Loại tự động cấp hỗn hợp thở từ nguồn cung cấp không khí cá nhân

1.2 Tình hình nghiên cứu ở trong nước

Ở trong nước những nghiên cứu trong lĩnh vực chế tạo vật liệu lọc bụi, vi khuẩn, độc tố hóa chất được tiến hành nhiều thập niên tại Viện Hóa học quân sự-Bộ tư lệnh Hóa học từ những năm 70 Với sự giúp đỡ của Liên xô (cũ) và Trung quốc, Viện hóa học quân sự được trang bị khá đầy đủ những thiết bị nghiên cứu và kiểm tra cần thiết để đánh giá chất lượng của vật liệu lọc (bụi, vi khuẩn, hóa chất độc) cũng như các thiết bị phòng chống vũ khí NBC (Nguyên tử, sinh học, hóa học) Cụ thể những thiết bị nghiên cứu chế tạo và kiểm tra giấy lọc vi trùng bao gồm nồi nấu giấy, máy nghiền, máy xeo giấy, các thiết bị kiểm tra trở lực giấy lọc, độ bền kéo đứt và kéo rách, thiết bị đo khả năng lọc son khí sương dầu tiêu chuẩn (DOP) của giấy lọc Thiết bị nghiên cứu và kiểm tra đánh giá chất lượng các chất hấp phụ như lò quay - dùng để than hoá và hoạt hóa than, thiết bị và qui trình tẩm

xúc tác, máy sấy tầng sôi, dụng cụ đo trở lực phin lọc, độ kín thiết bị lọc, khả năng hấp phụ của các chất hấp phụ trên cân hấp phụ động học, cân Macben, thiết bị xác định cấu trúc lỗ xốp của chất hấp phụ như tỷ trọng thực và tỷ trọng biểu kiến, bề mặt riêng, đường kính lỗ xốp, sự phân bố lỗ xốp bằng phương pháp Porometer và mới đây được nhà nước đầu tư trang bị thêm một số máy móc thiết bị mới như: thiết

bị đo hấp phụ bề mặt NOVA-2200 (Mỹ), sắc ký khí HP-6890 (Mỹ)

Sau nhiều năm nghiên cứu, đến nay có thể nói trong lĩnh vực chế tạo giấy lọc

vi khuẩn vẫn chỉ dừng lại trong phạm vi phòng thí nghiệm, chưa có thể đưa ra sản

xuất trong công nghiệp với nhiều lý do khác nhau, nhưng chủ yếu vẫn là chưa đạt

các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản về hệ số lọt và trở lực giấy lọc Điều đó chứng tỏ tính

chất phức tạp của công nghệ sản xuất vật liệu lọc son khí vi trùng Còn các cơ

quan nghiên cứu về giấy và các nhà máy giấy của ta chỉ sản xuất được các loại giấy văn phòng thông dụng, công nghệ sản xuất không đáp ứng yêu cầu chế tạo

giấy lọc vi khuẩn Điều này đã được thử nghiệm qua những đợt chế tạo công

nghiệp tại Viện-giấy-Senlulo Việt Trì vào những năm 1978 - 1980 Ở trường Đại

học quốc gia Hà Nội dưới sự chỉ đạo của PGS.TS Lê Viết Kim Ba đã nghiên cứu thành công công nghệ chế tạo màng lọc dùng trong công nghệ lọc dịch truyền ngành dược phẩm Sản phẩm này đã được chế thử thử nghiệm và được ứng dụng tại một số cơ sở dược phẩm trong nước Song màng lọc loại này chỉ thích hợp cho việc lọc trong dung dịch, chất lượng giấy lọc kích thước và độ phân bố lỗ cũng chưa có máy móc thiết bị kiểm tra đánh giá, mà chủ yếu vẫn dựa vào định lượng xeo, có tính chất so sánh

• Song song với việc nghiên cứu chế tạo giấy lọc bụi, vi khuẩn Viện hóa học QS

đã tiến hành những nghiên cứu khá cơ bản trong công nghệ chế tạo than hoạt tính hấp phụ vật lý và than hoạt tính xúc tác hấp phụ hóa học dưới sự chỉ đạo của PGS Viện sĩ, TS Trần Xuân Thu và TS Vũ Văn Tiễu về sau này những người kế tục là TS Lê Huy Du, TS Nguyễn Hùng Phong để chế tạo các thiết bị phòng độc công nghiệp và quân sự Kết quả đến nay đã thiết kế chế tạo một thiết bị lò quay công suất 100

tấn/năm có thể cho một số sản phẩm than lọc khí đi từ antraxít với chất lượng bằng 60-70% than 111 của Trung Quốc hay AU-5 của Liên xô trước đây [8]

Ngoài Viện hóa học quân sự, nghiên cứu tổng hợp than hoạt tính phải kể đến GSTS Phạm Ngọc Thanh - người đã đi đầu trong việc triển khai trong phạm vi công nghiệp sản xuất than hoạt tính tẩy màu đi từ bã mía của Nhà máy đường Việt Trì, Nhà máy đường Vạn Điểm và sau này triển khai sản xuất than đi từ vỏ gáo dừa công suất 500 tấn/năm tại tỉnh Bến Tre Hiện nay than hoạt tính đi từ vỏ gáo dừa còn 1 nhà máy sản xuất với công suất khoảng 1.000 tấn/năm tại tỉnh Trà Vinh Ngoài những cơ sở nêu trên tại Nhà máy phân đạm Hà Bắc cũng có 1 lò sản xuất than hoạt tính đi từ than gỗ theo công nghệ của Đức Bên cạnh những lò sản xuất công nghiệp ở Cà Mau từ những năm 1960 mỗi năm sản xuất khoảng hai ngàn tấn (2.000tấn) than đước cho tiêu dùng trong nước và 1 phần xuất khẩu Ở Tiền Giang cũng có xây dựng những lò đốt than gáo dừa thủ công theo chỉ dẫn kỹ thuật của Pháp chủ yếu nhập sang thị trường Pháp Như trên đã trình bày than hoạt tính đi từ nguyên liệu antraxít hay than gỗ được sản xuất ở một số cơ sở trong nước, song cho đến nay một số nhà máy đã ngừng sản xuất như lò than tại phân đạm Hà Bắc, than bã mía tại đường Việt Trì và Vạn Điểm, các lò thủ công tỉnh Tiền Giang Còn các

cơ sở còn lại chất lượng than đều chưa đạt tiêu chuẩn quốc tế nên hiệu quả sử dụng và xuất khẩu còn nhiều hạn chế

Trong đội ngũ các chuyên gia nghiên cứu trong lĩnh vực hấp phụ - xúc tác của

ta phải kể đến GS.Tiến sĩ Hồ Sĩ Thoảng, GSTS Phạm Quang Dự - Tổng Cục dầu khí Việt Nam, PGS Tiến sĩ Nguyễn Văn Phất - Viện Hóa học công nghiệp, TS Lê Văn Cát, TS Nguyễn Minh Thành, TS Lưu Cẩm Lộc - Trung tâm KHTN&CN quốc gia, TS Trần Khắc - Trường Đại học Bách khoa TP Hồ Chí Minh, GS.Tiến sĩ Ngô Thị Thuận, PGS.Tiến sĩ Trần Văn Nhân, PGS.TS Cao Thế Hà - Khoa Hóa trường Đại học quốc gia Hà nội, GS.TS Hoàng Trọng Yêm - Đại học Bách khoa Hà Nội

Đi sâu vào nghiên cứu điều chế các chất hấp phụ xúc tác trên nền zeolit phải

kể đến PGS.TS Nguyễn Hữu Phú người đã chế tạo thành công nhiều loại zeolit cho nhiều mục đích khác nhau và đã cho triển khai chế tạo trong xưởng chế thử thử

nghiệm [6,7,25,54] TS Lưu Cẩm Lộc và cộng sự cũng có nhiều công trình công bố điều chế xúc tác trên nền zeolit và xúc tác kim loại [26÷35,37,46÷49,55] Nói tóm

lại cho đến nay ở nước ta vẫn chưa hình thành cơ sở của ngành công nghiệp lọc khí vô trùng Chúng ta chưa sản xuất được các loại giấy lọc khí vô trùng trong phạm vi công nghiệp Còn công nghiệp chế tạo các chất hấp phụ tuy đã hình thành sản xuất công nghiệp nhưng chất lượng sản phẩm còn thấp chưa đáp ứng yêu cầu của các ngành kinh tế

• Về lĩnh vực xử lý nước cấp cho sinh hoạt và công nghiệp hiện nay nhiều trường

Đại học và viện nghiên cứu triển khai như Viện môi trường và tài nguyên, Trung tâm KHTN&CN quốc gia TP Hà Nội và TP Hồ Chí Minh, Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga, Trung tâm KHCN quân sự Bộ quốc phòng, các trường Đại học tổng hợp Hà Nội và TP Hồ Chí Minh, hàng chục trung tâm nghiên cứu và triển khai công nghệ môi trường và rất nhiều công ty nhà nước và tư nhân, các công ty nước ngoài tại Việt Nam Thành tựu nghiên cứu cơ bản của các cơ sở trong nước về lĩnh vực xử lý nước cấp cho các ngành công nghiệp sạch - Dược phẩm và thuỷ sản xuất khẩu mới chỉ dừng lại ở giai đoạn áp dụng những tiến bộ kỹ thuật của các nước vào Việt Nam trên cơ sở tìm các giải pháp kỹ thuật để sử dụng nguyên liệu trong nước, giảm giá thành thiết bị như phương pháp trao đổi ion, ozon, phương pháp thẩm thấu ngược (RO)

Để xử lý bụi, vi khuẩn, độc tố hóa chất, nước trong những năm qua tại Trung tâm Nhiệt đới Việt - Nga trên cơ sở nguyên vật liệu sẵn có trong nước chúng tôi đã tìm các giải pháp công nghệ chế tạo ra một số thiết bị xử lý môi trường đảm bảo không khí sạch bụi, vi khuẩn, độc tố hóa chất trong phòng thí nghiệm như các loại tủ cấy vi sinh, tủ hút vô trùng, các loại tủ hút hóa chất vô cơ và hữu cơ

Về xử lý nước chúng tôi đã thành công trong công nghệ xử lý nước nhiễm sắt cao thành nước sạch cho công nghiệp và dân cư, triển khai áp dụng nhiều công

trình xử lý nước sử dụng các công nghệ tiên tiến như thiết bị xử lý nước bằng hệ trao đổi ion, bằng phương pháp vi lọc và siêu lọc, bằng phương pháp thẩm thấu ngược, các phương pháp khử trùng nước bằng hóa chất như clo, ozon, phương pháp

UV, phương pháp điện giải

Theo nghị quyết Hội nghị lần thứ 2 của Ban chấp hành Trung ương đảng Cộng

sản Việt Nam khóa VIII là: "Ở các ngành kinh tế trọng điểm đến năm 2020 phải

đạt trình độ tiên tiến trong khu vực" Với định hướng đó Bộ Y tế đã có chủ trương

đến năm 2003 các xí nghiệp dược phẩm trong nước phải đạt tiêu chuẩn GMP nghĩa là phải thực hiện thực hành tốt sản xuất trong lĩnh vực bào chế dược phẩm Như đã biết số lượng các xí nghiệp dược trong nước lên tới 180 cơ sở chưa kể các xí nghiệp dược thú y Quyết định trên của nhà nước là một thử thách rất lớn đối với ngành dược phẩm nước ta Thực tế đó đã đặt các xí nghiệp dược phẩm đứng trước một tình thế hoặc là tồn tại thì phải đạt tiêu chuẩn GMP, hoặc không đạt GMP có nghĩa là đồng nghĩa với sự phá sản Tình hình diễn ra tương tự đối với ngành sản xuất thuỷ sản xuất khẩu Nước ta theo thống kê có đến trên 230 xí nghiệp sản xuất thuỷ sản xuất khẩu Muốn xuất khẩu các sản phẩm thuỷ sản của ta thâm nhập vào các thị trường Nhật Bản, EU, Mỹ các xí nghiệp sản xuất thuỷ sản phải đạt tiêu chuẩn HACCP Phương pháp phân tích mối nguy và kiểm soát điểm tới hạn gọi tắt là HACCP (Hazard Analysis and Critical Control Point)

HACCP là hệ thống phòng ngừa để kiểm soát mối nguy không phải là hệ thống đối phó Các nhà chế biến thực phẩm có thể dùng nó để đảm bảo an toàn thực phẩm cung cấp cho người tiêu dùng Để đảm bảo an toàn thực phẩm, hệ thống HACCP được thiết lập nhằm xác định mối nguy, thiết lập kiểm soát và giám sát việc kiểm soát đó Mối nguy có thể là vi sinh vật gây hại, các tạp chất hóa học hoặc vật lý

HACCP được khởi đầu từ những năm 1960, được sử dụng lần đầu khi nghiên cứu thực phẩm cho chương trình vũ trụ Được nhiều nước như Mỹ, các nước EU, Canada, Australia, New Zealand đã bắt buộc áp dụng HACCP trong công nghiệp

chế biến thủy sản cũng như cho các sản phẩm thủy sản của nước khác nhập vào nước họ Tổ chức quốc tế như FAO, Codex Alimentarius, WHO, ISO cũng đã khuyến khích áp dụng phương pháp HACCP cho thực phẩm

Tại Việt Nam HACCP được ngành thủy sản tiếp thu năm 1990 Quá trình tự đổi mới để đáp ứng yêu cầu ngày càng khắt khe của thị trường, tiến đến hội nhập và cạnh tranh quốc tế đã thúc đẩy ngành thủy sản thay đổi phương thức quản lý chất lượng theo tiếp cận HACCP Muốn vậy việc xử lý nước và không khí là rất quan trọng và có tính chất quyết định đến chất lượng sản phẩm Hiện nay phụ thuộc vào từng thị trường mà có nước cho phép sử dụng công nghệ khử trùng bằng clo, nhưng cũng có nước hoàn toàn không chấp nhận công nghệ khử trùng clo vì có thể dẫn đến việc tạo thành những hợp chất siêu độc sinh thái

• Ở nước ta nhiều thập kỷ qua, việc nghiên cứu các trang bị bảo hộ lao động do

Viện nghiên cứu Khoa học kỹ thuật bảo hộ lao động – Tổng liên đoàn lao động Việt Nam đảm nhiệm Ngoài cơ sở chính tại Thành phố Hà Nội, Viện còn có hai phân viện tại Thành phố Hồ Chí Minh và Thành phố Đà Nẵng Từ những năm 80 của thế kỷ 20, đã có Chương trình nhà nước 5801 về bảo hộ lao động dưới sự chỉ đạo của PGS.TS Nguyễn An Lương Với sự hợp tác nghiên cứu giữa Viện Nghiên cứu Khoa học kỹ thuật Bảo hộ lao động và Viện Hoá học quân sự đề tài 66A.01-01 nghiên cứu thiết kế chế tạo bán mặt nạ phòng bụi silic được triển khai do Tiến sĩ Vũ Văn Tiễu làm chủ nhiệm đề tài và đã có những kết quả bước đầu Trên 10.000 sản phẩm đã được chế thử thử nghiệm trên thị trường bảo hộ lao động cho các ngành đúc, xi măng, vật liệu xây dựng trong phạm vi toàn quốc Từ đó đến nay, các cơ sở của viện tiếp tục nghiên cứu và cho ra đời nhiều phương tiện bảo hộ lao động khác nhau trong đó chủ yếu là các loại ủng, kính, quần áo bảo hộ và các loại khẩu trang thông dụng

Tại Viện hóa học quân sự – Bộ Tư lệnh hóa học trước đây và hiện nay là Phân viện Phòng hóa phòng nguyên – Trung tâm khoa học KT - CN quân sự, Bộ quốc phòng cũng đã và đang nghiên cứu các phương tiện bảo vệ cơ quan hô hấp phục vụ

cho các đơn vị quân đội Ngoài dân sự có một số cơ sở y tế thuộc Tổng Công ty y tế Việt Nam và các công ty trách nhiệm hữu hạn có tổ chức sản xuất các loại khẩu trang 1 lớp, 2 lớp, 3 lớp phòng bụi thông thường chủ yếu phục vụ cho y tế và công

ty NEOVISION, Quận 7, Thành phố Hồ Chí Minh mới cho ra thị trường loại khẩu trang phòng hơi độc làm bằng vải than hoạt tính nhập của quân đội Anh Quốc quảng cáo có khả năng loại được khí thải độc hại như oxýt cacbon (CO), oxyt sunfua (SO2), khói đen và những hạt bụi cực nhỏ (?)

Có thể nói cho đến nay ở nước ta chưa có khả năng chế tạo các phương tiện phòng hô hấp đáp ứng các yêu cầu cao của sản xuất công nghiệp và bảo vệ dân

chúng khi có những sự cố môi trường và dịch bệnh xảy ra Các loại khẩu trang và

chụp phòng hộ hiện có trên thị trường trong nước chỉ ngăn cản được các loại bụi thông thường, còn để bảo vệ khỏi các hạt bụi vô cùng nhỏ có kích thước ≤ 2 micron như bụi silic gây nên bệnh bụi phổi silicose đang còn là vấn đề của tương lai

- Những vụ khủng bố sinh học và hoá học vào năm 2001-2002 và nguy cơ của chúng cũng đặt ra cho mỗi quốc gia những nhiệm vụ để bảo vệ nhân viên các cơ quan nhà nước và nhân dân

Từ đầu tháng 3 năm 2003 ở Việt Nam xuất hiện hội chứng viêm phổi cấp SARS vấn đề khẩu trang và chụp phòng hộ bảo vệ cơ quan hô hấp tránh lây lan bệnh tật trở thành một nhu cầu cấp bách hơn lúc nào hết Tất cả các cơ quan nhà

nước phải vào cuộc để ngăn chặn dịch SARS, Bộ Y tế đã thành lập “Ban đặc

nhiệm phòng chống dịch khẩn cấp”, Thủ tướng chính phủ đã có chỉ thị cho các tỉnh

thành lập Ban chỉ đạo phòng chống bệnh SARS và chuẩn bị sẵn cơ số thuốc, hoá chất, trang thiết bị, kinh phí để sẵn sàng dập dịch khi xảy ra

- Đầu năm 2004 lại xuất hiện dịch cúm gà lan rộng ra nhiều nước trong khu vực và trên thế giới đang là một mối lo ngại lớn cho nhiều quốc gia Trong đó ngành y tế nước ta đang tích cực phòng chống dịch khẩn cấp rất cần đến những trang bị phòng hộ có hiệu quả

Như trên đã trình bày tính tất yếu của chương trình GMP hóa ngành dược và

HACCP hóa ngành sản xuất thuỷ sản xuất khẩu Chứng tỏ tính chất cấp bách đến nhường nào của ngành sản xuất dược và thuỷ sản xuất khẩu những giải pháp công nghệ và vật liệu để đảm bảo môi trường sạch về cơ bản ta chưa chủ động sản xuất trong nước mà đều phải nhập khẩu với giá rất cao đặc biệt để duy trì cho các hệ thống hoạt động còn phức tạp hơn nhiều vì ta hoàn toàn phụ thuộc vào công nghệ nước ngoài, chất liệu và xử lý thay thế với giá mà các cơ sở sản xuất trong nước khó có khả năng đảm bảo hoạt động lâu dài các thiết bị xử lý Điều này đã xảy ra ngay đối với những thiết bị xử lý hóa chất phòng thí nghiệm của hãng LABCONCO (Chemical Hoods) mỗi lần thay thế bộ lọc phải tiêu tốn khoảng 1.000USD mà 1 năm phải thay rất nhiều lần giá thành thậm chí còn cao hơn nhiều giá thiết bị Bởi vậy đề tài Nghiên cứu các giải pháp công nghệ trong thiết kế chế tạo các thiết bị xử lý bụi, vi khuẩn, độc tố hóa chất, nước để nâng cao chất lượng sản phẩm dược và thuỷ sản xuất khẩu đặt ra rất phù hợp với tình hình thực tiễn sản xuất bắt buộc phải tuân thủ những qui trình sản xuất sạch mà đã được thống nhất trong khối

ASEAN [1,2,4,21,22] Đây là 1 đề tài cấp nhà nước đầu tiên nhằm tìm các giải

pháp công nghệ, áp dụng những kỹ thuật tiên tiến trong việc đảm bảo đồng bộ các yếu tố môi trường ảnh hưởng đến chất lượng sản phẩm của các ngành nêu trên

Chương 2 – ĐỐI TƯỢNG, PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG

PHÁP ĐÁNH GIÁ CHẤT LƯỢNG SẢN PHẨM

2.1 Đối tượng nghiên cứu: Qua hoạt động thực tế chúng tôi nhận thấy một

khoảng trống rất lớn trong các ngành công nghiệp nói chung và ngành sản xuất dược phẩm và thuỷ sản xuất khẩu nói riêng là mảng xử lý các yếu tố ô nhiễm môi trường sản xuất và môi trường sống do các chất thải của các xí nghiệp này gây ra Quá trình GMP hóa, HACCP hoá và xây dựng hàng loạt các tiêu chuẩn mà các ngành sản xuất phải đạt được trong tiến trình hội nhập quốc tế là một đòi hỏi có tính chất sống còn của các doanh nghiệp trong nước Việc làm đó không thể thiếu

vấn đề đảm bảo môi trường sạch trong sản xuất công nghiệp Song chưa có một cơ

quan nghiên cứu, quản lý nào “đặt hàng” hay đặt vấn đề nghiên cứu một cách hệ

thống nhằm giải quyết những vấn đề xử lý môi trường nước và không khí có tính nóng bỏng như hiện nay Chính vì lẽ đó, năm 2001 Bộ Khoa học công nghệ và Môi trường (nay là Bộ Khoa học Công nghệ) đã cho tuyển chọn thực hiện đề tài nghiên

cứu khoa học công nghệ cấp nhà nước “Nghiên cứu các giải pháp công nghệ trong

thiết kế chế tạo các thiết bị xử lý bụi, vi khuẩn, độc tố hóa chất, nước để nâng cao chất lượng các sản phẩm dược và thuỷ sản xuất khẩu”, thuộc Chương trình KC.06

(Sau đây gọi là Đề tài)

Như vậy đối tượng nghiên cứu hẹp là xử lý môi trường không khí và nước cho 2 ngành sản xuất trọng điểm nêu trên, nhưng ở nghĩa rộng có thể phục vụ rất nhiều ngành kinh tế quốc dân và các chương trình trọng điểm cấp nhà nước như Chương trình công nghệ sinh học, Chương trình chống lao quốc gia, Chương trình chống nhiễm khuẩn bệnh viện, Chương trình công nghệ thông tin, điện – điện tử và hầu hết các cơ sở nghiên cứu khác của các trường đại học và trung học chuyên nghiệp

2.2 Phương pháp nghiên cứu

Phương pháp nghiên cứu là phương pháp không truyền thống với việc triển khai nghiên cứu ứng dụng trên cơ sở áp dụng những tiến bộ kỹ thuật nhằm tạo ra các sản phẩm có chất lượng ngoại, giá thành nội có tính cạnh tranh cao phục vụ cho sản xuất và đời sống Do vậy kỹ thuật đã sử dụng trong Đề tài là những kỹ thuật hiện đại ngang tầm với trình độ các nước tiên tiến và các nước phát triển, sử dụng những vật liệu mới, công nghệ mới

Phương pháp nghiên cứu nêu trên có thể rút ngắn thời gian nghiên cứu xuống rất nhiều lần, mặt khác có tác dụng thúc đẩy quá trình hội nhập và góp phần vào việc giảm khoảng cách tụt hậu của nước ta so với các nước trong khu vực

2.3 Phương pháp đánh giá chất lượng sản phẩm

Để đánh giá chất lượng sản phẩm các nhóm đối tượng nghiên cứu, chúng tôi sử dụng các phương pháp theo tiêu chuẩn quốc gia TCVN hoặc trong trường hợp chưa

xây dựng tiêu chuẩn quốc gia thì đánh giá theo tiêu chuẩn ngành hoặc những qui định tiêu chuẩn về GMP, ISO, HACCP và tiêu chuẩn sản phẩm nước ngoài

2.3.1 Nhóm thiết bị điều chế không khí vô trùng

Đối với nhóm sản phẩm nghiên cứu thứ nhất là các thiết bị xử lý bụi và vi khuẩn nhằm tạo ra môi trường không khí vô bụi (phòng trắng) hay vô trùng (phòng vô trùng), chúng tôi căn cứ vào các tiêu chuẩn qui dịnh theo hướng dẫn thực hành tốt sản xuất thuốc của các nước ASEAN và căn cứ vào các thông số kỹ thuật các thiết bị nước ngoài được công bố trên các catalogue giới thiệu sản phẩm Cụ thể các sản phẩm Đề tài như:

1- Buồng thổi gió vô trùng (AIRSHOWER, AIRLOCK)

2- Tủ truyền (PASS BOX)

3- Thiết bị cấp gió vô trùng cục bộ

4- Buồng thổi gió vô trùng laminar (LAF)

5- Phòng sạch (Clean room)

Đánh giá các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản sau: Tốc độ gió (m/s), Độ sạch vi sinh, Độ ồn dB (A), Độ chiếu sáng

- Tốc độ gió được đo trên máyđo tốc độ gió hiện số W 1720 (hãng CASELLA – Anh)

- Độ sạch vi sinh đánh giá theo phương pháp đĩa petri và hàm lượng bụi được

đo bằng máy đo bụi trọng lượng hoặc máy đo bụi phân giải

- Độ ồn được đánh giá theo 5964:1995, 5965:1995, 3985:1999 và đo bằng máy đo độ ồn hiện số NL-14 và bộ phân tích tần số NX-04 (hãng RION – Nhật) Độ ồn theo tiêu chuẩn vệ sinh công nghiệp không vượt quá

TCVN-80 dB(A) đối với môi trường công nghiệp và 56 dB(A) đối với các phòng thí nghiệm

- Dùng máy đo cường độ sáng hiện số DX-200 (hãng INS – Anh) để xác định độ chiếu sáng tại các vị trí khác nhau trong khoang làm việc, kết quả là giá trị trung bình của 3 vị trí cho kết quả thấp nhất

2.3.2 Cụm thiết bị xử lý hơi hóa chất độc bao gồm các sản phẩm:

1- Buồng an toàn hữu cơ (BAO)

2- Tháp xử lý mùi kháng sinh β-lactam

3- Chụp hút bụi, hơi hóa chất độc dạng cánh tay di động

4- Tủ hút hóa chất hữu cơ phòng thí nghiệm

5- Tủ hút hóa chất vô cơ nồng độ cao

6- Các loại tủ hút hóa chất cục bộ như tủ hút hóa chất để bàn, tủ đựng hóa chất có xử lý

Việc đánh giá chất lượng các thiết bị nêu trên dựa vào tiêu chuẩn Việt Nam TCVN-5940-1995, TCVN-5960-1990, TCVN-5960-1999 Trong tiêu chuẩn Việt Nam qui định nồng độ giới hạn của các hoá chất độc được phép thải ra môi trường và những qui định về tốc độ gió ở cửa thao tác không nhỏ hơn 0,2 m/s và độ ồn theo tiêu chuẩn vệ sinh công nghiệp không vượt quá 80 dB(A) đối với môi trường công nghiệp và 56 dB(A) đối với các phòng thí nghiệm

Phương pháp lấy mẫu dựa theo TCVN-5754:1993

2.3.3 Cụm thiết bị xử lý nước cấp, nước thải

1- Thiết bị khử khoáng và khử trùng nước bằng tia cực tím (UV) và ozon

- Đánh giá chất lượng của thiết bị khử khoáng bằng cách đo độ dẫn của nước đầu ra

- Lấy mẫu nước sau khi đã xử lý và kiểm tra khả năng vô trùng của thiết bị bằng phương pháp đĩa petri

2- Thiết bị xử lý nước thải chứa β-lactam và kim loại nặng

- Hàm lượng kim loại nặng trong nước thải được đo trên máy quang phổ hấp thụ nguyên tử (Phương pháp AAS) và so sánh với tiêu chuẩn nước thải loại B của TCVN 5945-1995

- Đánh giá chất lượng nước thải chứa β-lactam sau xử lý bằng phương pháp HPLC-USP 23, NF 18, 1995

3- Thiết bị lọc vô trùng dịch truyền thuốc tiêm, thuốc nước bằng công nghệ lọc

màng

- Kiểm tra độ lọc trong của thiết bị bằng phương pháp soi đèn

- Kiểm tra chất lượng dịch truyền bằng cách tiêm dịch truyền vào cơ thể thỏ, kiểm tra chí nhiệt tố, nếu không có dấu hiệu gây sốc chứng tỏ dịch truyền đạt tiêu chuẩn

2.3.4 Các phương tiện cá nhân bảo vệ cơ quan hô hấp

Đánh giá 4 chỉ tiêu kỹ thuật sau:

1- Hiệu quả lọc bụi, vi khuẩn, độc tố hoá chất:

- Hiệu quả lọc bụi được đánh giá theo phương pháp DOP, phương pháp này sử dụng son khí sương dầu có kích thước hạt tiêu chuẩn đến 0,3 micromét là hạt dạng hình cầu rất khó lọc Việc đánh giá hiệu quả lọc xem xét trên máy quang học FEN-

45 so sánh tỷ lệ hạt đến và hạt qua

- Đối với bán mặt nạ phòng hơi, khí độc: đánh giá thời gian bảo vệ của bán

mặt nạ với hơi benzen nồng độ 5mg/l.

2- Trở lực hô hấp: Xác định độ chênh lệch áp suất giữa đầu vào và đầu ra của khẩu trang khi cho dòng khí có lưu lượng xác định đi qua (30 lít/phút, tương đương với lưu lượng khí hô hấp của người sử dụng ở trạng thái tĩnh)

3- Giới hạn trường nhìn: Xác định theo TCVN 3154-79

4- Khối lượng: Xác định bằng phương pháp cân

Chương 3- NGHIÊN CỨU CÔNG NGHỆ ĐIỀU CHẾ KHÔNG KHÍ VÔ

TRÙNG

Việc nâng cao chất lượng sản phẩm dược phẩm và thuỷ sản xuất khẩu là một yêu cầu bức bách, vì trong trường hợp sản phẩm không đạt các tiêu chuẩn GMP hoặc HACCP sẽ không tìm được thị trường tiêu thụ trong nước chứ chưa nói đến việc xuất khẩu các sản phẩm đó ra nước ngoài Môi trường ô nhiễm bụi, vi khuẩn tại các cơ sở sản xuất dược hoặc thuỷ sản xuất khẩu rất khác nhau tuỳ thuộc vào vị

trí xây dựng nhà máy và điều kiện thiết bị công nghệ trong từng phân xưởng sản xuất cụ thể Để đảm bảo được chất lượng sản phẩm, nhất thiết phải xử lý để đảm bảo môi trường không khí sạch bụi, vi khuẩn trong môi trường sản xuất

3.1 Nghiên cứu thiết kế, chế tạo phin lọc

Phin lọc bụi, vi khuẩn là một bộ phận quan trọng nhất của công nghệ điều chế không khí vô trùng Phin lọc có nhiều loại: phin lọc sơ cấp, phin lọc thứ cấp Trong phin lọc sơ cấp cũng chia ra 2 loại: phin lọc sơ cấp bậc 1 có thể ngăn bụi thô với hiệu suất lọc từ 10 đến 30% xuất xưởng ở dạng panel gấp zíc-zắc có lưới kim loại làm khung đỡ, hay ở dạng rulo tự động Phin lọc sơ cấp bậc 2 có hiệu suất lọc từ 60 đến 95% chế tạo ở dạng panel phẳng ký hiệu EU5, EU6, EU7, EU8, EU9 hay hộp zic-zắc F9 có công suất lọc khí rất lớn từ 1000 đến 4500 m3/giờ có trở lực ban đầu 190-260 Pa và trở lực thay thế 500 Pa và diện tích giấy lọc lên tới 35m2

- Phin lọc sơ cấp bậc 2 còn chế tạo ở dạng lọc túi có tên gọi thương mại là BAG Filter có hiệu suất lọc từ 45 đến 95% ký hiệu là G3, G4, G7

- Phin lọc Hepa có hiệu suất lọc từ 99,97% đối với hạt kích thước 0,3µm đến 99,9995% đối với hạt kích thước 0,12µm

- Phin lọc Ultrafilter hay còn gọi là ULPA có hiệu suất lọc rất cao đến 99,999%; 99,9999% và 99,99995% đối với hạt có kích thước 0,1-0,2 µm dùng cho những mục đích đặc biệt

Để phục vụ cho các mục tiêu của Đề tài, chúng tôi tập trung vào nghiên cứu thiết kế chế tạo một số loại phin lọc chính sau đây:

1 Phin lọc sơ cấp bậc 1 dạng panel tấm phẳng gấp zic-zắc có lưới kim loại làm khung đỡ (FL-1)

2 Phin lọc sơ cấp bậc 2 dạng panel phẳng hay hộp lắp phin lọc kiểu zic-zắc có công suất lọc lớn (FL-2)

3 Phin lọc Hepa dạng tấm phẳng có hiệu suất lọc đến 99,997% (FL-Hepa) Trong Đề tài chúng tôi thực hiện chế tạo phin lọc theo 2 phương pháp là dùng lưới kim loại và giấy thiếc cán zic-zắc để chống xít các múi giấy

Nguyên liệu để chế tạo phin lọc chúng tôi nhập từ Liên Bang Nga có các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản nêu trong Bảng 1 và Bảng 2

Bảng 1 – Thông số kỹ thuật của giấy lọc sử dụng để chế tạo phin lọc Hepa

STT Thông số kỹ thuật Chỉ tiêu

Trở lực màng lọc v = 0,01m/s, (Pa)

Hệ số lọt qua với cỡ hạt 0,15µm, vận tốc v = 0,01 m/s, (%)

Trọng lượng riêng, (g/m2)

Chiều rộng, (mm)

Chiều dài, (mm)

13,7 – 17,6 0,01

0,61

32

139,2 1,6×10-3

50

0,32

45

58,8 4×10-4

50

0,29

68

71,2 6,5×10-4

50

0,47

80

140,0 6,5×10-4

50

Một trong những thành công của Đề tài ở đây là tìm các giải pháp kỹ thuật để chế tạo các loại phin lọc phục vụ cho việc thiết kế chế tạo thiết bị xử lý bụi, vi khuẩn nhằm đảm bảo không khí sạch bụi (trắng) và sạch vi khuẩn (vô trùng) cho các ngành sản xuất nêu trên

Thực nghiệm đã chỉ ra rằng, không thể dùng màng lọc ép lên trên thiết diện của thiết bị để dùng quạt đẩy gió qua Trong trường hợp nêu trên mọi phương án sử dụng quạt li tâm các loại từ công suất nhỏ đến công suất lớn đều không cho ta kết quả mong muốn, có nghĩa là gió không thể qua màng lọc được bởi vì trở lực khí động học của nó quá lớn Để giải quyết vấn đề này vật liệu lọc phải chế tạo thành

phin lọc có cấu trúc “khai triển” nghĩa là phin lọc có cấu trúc với diện tích bề mặt

lọc lớn hơn thiết diện ngang của thiết bị hàng chục lần (10 – 20 lần) Phin lọc như vậy sẽ có trở lực khí động học nhỏ đảm bảo sự thông khí dễ dàng

Sau một thời gian dài nghiên cứu các kiểu gấp phin

lọc chúng tôi đã chọn được một loại phin gấp theo kiểu

nếp gấp đứng song song có chiều sâu nếp gấp khác

nhau và kích thước tuỳ ý, đáp ứng mọi yêu cầu kỹ thuật

và mỹ quan công nghiệp của một loại phin lọc hiện đại

Đối tượng của giải pháp ở đây phải giải quyết là

tạo được một loại con chèn bằng giấy kim loại cũng có

nếp gấp để chống chồng xít giữa các múi và tạo cho

dòng khí là đơn hướng (laminar) và tăng diện tích hiệu

dụng của phin lọc là một yêu cầu bắt buộc đối với phin

lọc khí vô trùng

Đối tượng của giải pháp còn ở chỗ tìm được phương án công nghệ để đảm bảo độ kín khí tuyệt đối của hàng trăm mối ghép nối 2 đầu phin lọc, giữa phin và khung phin Điều này đòi hỏi phải tạo ra một số loại keo kết dính và keo kết cấu giữa giấy – giấy, giấy với gỗ hay kim loại làm khung và bít kín các khe kẽ thành phin lọc và khung phin lọc…

Tác giả đã thành công trong việc ứng dụng, biến tính các loại keo sẵn có trên thị trường cho công nghệ chế tạo phin lọc chống được hiệu ứng co ngót, hiệu ứng lực nội gây tách lớp, xé rách màng lọc, gây lỗ thủng như các thiết bị của nước ngoài chuyển giao công nghệ sang ta do sử dụng keo có độ co ngót cao phin lọc bị xé rách

ra từng mảng (xem hình 1) Điều đó chứng tỏ tính chất phức tạp của công nghệ chế

tạo phin lọc mà công trình đã thực hiện thành công cho nhiều chủng loại thiết bị trong thời gian qua

Kết quả của giải pháp tìm được một qui trình công nghệ hợp lý chế tạo phin lọc khí vô trùng đạt chất lượng và mỹ quan công nghiệp không thua kém các sản phẩm

Hình 1 - Tủ cấy vi sinh thổi ngang

do Trung quốc chế tạo (Đã bị biến dạng và thủng màng lọc Hepa)

Lỗ thủng của màng lọc

nhập ngoại

Sụ ủoà 1 - Nguyeõn lyự qui trỡnh cheỏ taùo phin loùc khớ voõ truứng

loại bằng giấy thiếc

vào giữa các múi

cấu điền đầy các

khe đầu múi giấy

nơi đặt chèn

Ván ôcan hay

nhôm thanh

Tạo nếp gấp giấy thiếc trên máy

Máy cắt phôi giấy thiếc KL

Nguyên liệu giấy thiếc làm con chèn

Cắt định hình làm con chèn

Bôi keo lên giấy làm con chèn

Giấy lọc phế liệu

Keo dán phin lọc

Cho phin lọc vào khung bao

Chế tạo khung phin lọc

Tiếp tục bổ sung keo kết cấu bịt kín

Hoàn chỉnh khuôn có phin lọc

Nhập kho Phin lọc

Bao bì đóng gói

Kiểm tra trở lực phin lọc

Kiểm tra kín khí

Kiểm tra độ kín bằng buồng tối

Hỡnh 2 – Moọt soỏ chuỷng loaùi

Việc đánh giá chất lượng phin lọc được triển khai làm ba bước:

- Bước 1 – Nguyên liệu nhập ngoại được đánh giá sơ bộ bằng cảm quan (phương pháp chiếu đèn) để phát hiện các khuyết tật (rách, thủng ), nếu có phái lại bỏ, sau đó đưa đánh giá các chỉ tiêu cơ bản tại Phân viện phòng hóa – phòng nguyên, Trung tâm khoa học công nghệ quân sự, Bộ Quốc phòng Những số liệu kiểm tra hoàn toàn phù hợp với các chỉ tiêu kỹ thuật của nhà sản xuất Các phương pháp đánh giá được nêu ở phần phụ lục

- Bước 2 – Sau khi chế tạo phin lọc chúng tôi kiểm tra trở lực phin lọc bằng phương pháp áp kế nghiêng đo độ chênh lệch áp suất trước và sau phin lọc, và kiểm tra độ kín khói

- Bước 3 – Cơ sở sản xuất sau khi lắp đặt kiểm tra lần cuối khả năng lọc bụi và

vi sinh của thiết bị

Như vậy với cách tổ chức nghiên cứu đó, Đề tài đã chế tạo được 3 loại phin lọc nêu trên có chất lượng, kiểu dáng công nghiệp, mỹ quan công nghiệp và giá cả

không thua kém những sản phẩm nhập ngoại cùng loại (Xem hình 2)

Thành công của Đề tài khẳng định khả năng chúng ta hoàn toàn có thể chủ động việc tự chế tạo trong nước các loại phin lọc phục vụ cho nghiên cứu và sản xuất công nghiệp

Đối với các ngành sản xuất sạch như dược phẩm và thuỷ sản xuất khẩu đòi hỏi phải kiểm soát được không khí không có sự ô nhiễm bụi, vi khuẩn lây bệnh Muốn vậy toàn bộ hệ thống cấp gió cho các phân xưởng sản xuất phải được lọc bụi và vi khuẩn tuỳ theo mức độ sạch của từng khu vực, và khí hồi về trung tâm phải được xử lý bụi, mùi và hơi hóa chất để chống sự nhiễm chéo – là việc nhiễm của một vật liệu hay sản phẩm này với vật liệu hay sản phẩm khác Để giải quyết vấn đề này các phin lọc FL-1, FL-2, FL-Hepa hoàn toàn đáp ứng các yêu cầu kỹ thuật để lắp ráp vào các hệ thống cấp gió làm mát và khử bụi, vi khuẩn có độ phân tán khác nhau

Muốn đạt tiêu chuẩn GMP và HACCP các xí nghiệp dược và thuỷ sản xuất