本发明涉及一种用于生活污泥、秸秆的微波裂解机及微波裂解方法。
背景技术：
随着社会经济的高速发展，生活污泥的量也逐年递增。现有的用于处理生活污泥的方法一般为污泥填埋技术、污泥堆肥技术和污泥焚烧技术。这三种技术对污泥的脱水率仅仅达到60%左右，污泥焚烧技术会造成二次污染，而污泥填埋技术中采用的防渗层是水泥，当水泥破裂后会造成地下水污染。
而秸秆一般是晒干后用作饲料，对秸秆进行晒干需要有时间条件和空地条件，同时晒干的秸秆本身的脱水率也较低；用作饲料时，由于秸秆被晒干后过于干扁，不易于动物消化。
技术实现要素：
本发明的第一个目的是提供一种用于生活污泥、秸秆的微波裂解机，裂解效果好，能够通过微波对生活污泥进行热裂解细胞破壁，使其泥水分离；通过微波对秸秆进行热裂解膨化，作牲畜饲料；或提取其中的木质素，做纸浆。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于生活污泥、秸秆的微波裂解机，包括密闭容器、设于所述密闭容器上的进料口、装设于所述进料口处的气动蝶阀、设于所述密闭容器上的出料口、装设于所述出料口处的气动球阀、嵌设于所述密闭容器侧壁上的微波发生器。
优选地，所述微波裂解机还包括设于所述密闭容器中的压力传感器、分别与所述压力传感器和所述气动球阀电路连接的控制器，所述控制器，用于在所述压力传感器达到第一设定值时，控制所述气动球阀打开所述出料口。
更优选地，所述微波裂解机还包括设于所述密闭容器中的与所述控制器电路连接的温度传感器，所述控制器，用于在所述温度传感器达到第二设定值时，控制所述气动球阀打开所述出料口。
优选地，所述密闭容器为沿竖直方向分布的罐体，所述进料口设于所述罐体顶部，所述出料口设于所述罐体底部。
更优选地，所述微波发生器有多个，多个所述微波发生器沿竖直方向间隔均匀的排列于所述罐体侧壁上。
优选地，所述微波裂解机还包括用于将所述气动蝶阀安装在所述进料口处的第一法兰。
优选地，所述微波裂解机还包括用于将所述气动球阀安装在所述出料口处的第二法兰。
优选地，所述微波裂解机还包括卡设于所述密闭容器侧壁和所述微波发生器之间的密封垫圈。
本发明的第二个目的是提供一种用于生活污泥的微波裂解方法，通过微波裂解对生活污泥进行深度脱水。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于生活污泥的微波裂解方法，包括以下步骤：
（1）将生活污泥放入密闭空间中；
（2）通过微波发生器发出的微波对所述密闭空间中的生活污泥进行微波加热，使介质分子热运动加剧，相邻分子间产生摩擦，使生活污泥的细胞壁破裂，释放出内在水分形成蒸汽，在所述密闭空间中产生高温高压；
（3）在所述密闭空间中设置压力传感器，当所述密闭空间中的压力达到第一设定值时，打开所述密闭空间，将脱水后的生活污泥排出。
本发明的第三个目的是提供一种用于秸秆的微波裂解方法，通过微波裂解对秸秆进行深度脱水，并使其膨化，使秸秆中的营养物质表面化，且易于动物消化。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种用于秸秆的微波裂解方法，包括以下步骤：
（1）将秸秆放入密闭空间中；
（2）通过微波发生器发出的微波对所述密闭空间中的秸秆进行微波加热，使介质分子热运动加剧，相邻分子间产生摩擦，使秸秆的长分子纤维变成短分子纤维，释放出内在水分形成蒸汽，秸秆在水分子的催化作用下膨胀，在所述密闭空间中产生高温高压；
（3）在所述密闭空间中设置温度传感器，当所述密闭空间中的温度达到第二设定值时，打开所述密闭空间，将脱水膨化后的秸秆排出。
由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：本发明一种用于生活污泥、秸秆的微波裂解机及微波裂解方法，通过微波发生器发出的微波对密闭容器中的生活污泥、秸秆进行微波加热，使生活污泥细胞壁破裂，使秸秆热裂解膨化，释放出内在水分形成蒸汽，在密闭空间中产生高温高压，进一步对生活污泥泥水分离，对秸秆热裂解，脱水效果好，裂解成本较低，较为经济环保。
附图说明
附图1为本发明中微波裂解机的结构示意图。
其中：1、密闭容器；2、进料口；3、气动蝶阀；4、出料口；5、气动球阀；6、微波发生器；7、压力传感器；8、控制器；9、温度传感器；10、第一法兰；11、第二法兰；12、电源机构。
具体实施方式
下面结合附图来对本发明的技术方案作进一步的阐述。
参见图1所示，上述一种用于生活污泥、秸秆的微波裂解机，包括密闭容器1、设于该密闭容器1上的用于送入物料的进料口2、装设于该进料口2处的用于控制该进料口2打开与否的气动蝶阀3、设于该密闭容器1上的用于排出裂解后物料的出料口4、装设于该出料口4处的用于控制该出料口4打开与否的气动球阀5、嵌设于该密闭容器1侧壁上的微波发生器6、用于为微波裂解机供电的电源机构12。该微波发生器6用于通过微波磁头向密闭容器1中发射微波，在本实施例中，该微波的频率为2450mhz。
该微波裂解机还包括设于密闭容器1中的压力传感器7、分别与该压力传感器7和该气动球阀5电路连接的控制器8，该控制器8设于密闭容器1外部，该控制器8用于在压力传感器7达到第一设定值时，控制气动球阀5打开出料口4，以排出裂解后的物料。在本实施例中，第一设定值为20mpa。由于物料裂解时会不断地产生水蒸气，在密闭容器1中随着水蒸气的增加，其中的气压不断增加，促进了裂解更好的进行，该方法有效的节省了能耗，同时对物料的脱水效果更好，实现了物料的深度脱水。
该微波裂解机还包括设于密闭容器1中的与控制器8电路连接的温度传感器9，该控制器8还用于在温度传感器9达到第二设定值时，控制气动球阀5打开出料口4，以排出裂解后的物料。在本实施例中，第二设定值为300℃。由于物料裂解时相邻分子间产生摩擦作用，从而使分子获得能量，使物料升温，物料的分子链由长分子链在高温的环境下发生断裂，形成短分子链，其中的温度不断增加，促进了裂解更好的进行，该方法有效的节省了能耗，同时对物料的脱水效果更好，实现了物料的深度脱水。
由于密闭容器1的容积是固定的，因此当密闭容器1中的压力达到第一设定值时，密闭容器1中的温度会同步达到第二设定值，通过设置压力传感器7和温度传感器9，只需其中一个达到设定值后即可通过控制器8控制气动球阀5打开出料口4，当其中一个传感器损坏时，也不会影响微波裂解机的工作。
在本实施例中，该密闭容器1为沿竖直方向分布的罐体，该进料口2开设于该罐体顶部，该出料口4开设于该罐体底部。该微波发生器6有两竖排，每排均包括多个沿竖直方向间隔均匀的排列于罐体侧壁上的微波发生器6。
该微波裂解机还包括用于将气动蝶阀3安装在进料口2处的第一法兰10、用于将气动球阀5安装在出料口4处的第二法兰11、卡设于密闭容器1侧壁和微波发生器6之间的密封垫圈。通过设置该密封垫圈，更好的保证了密闭容器1中的密封性。通过设置第一法兰10和第二法兰11，也有效的保证了密闭容器1中的密封性。
一种用于生活污泥的微波裂解方法，包括以下步骤：
（1）将生活污泥放入密闭空间中；
（2）通过微波发生器6发出的微波对密闭空间中的生活污泥进行微波加热，使介质分子热运动加剧，相邻分子间产生摩擦，使生活污泥的细胞壁破裂，释放出内在水分形成蒸汽，在密闭空间中产生高温高压；高温高压进一步促进了生活污泥的裂解，达到深度脱水、干化污泥的目的；
（3）在密闭空间中设置压力传感器7，当密闭空间中的压力达到第一设定值时，打开密闭空间，将脱水后的生活污泥排出；在本实施例中，第一设定值为20mpa。
一种用于秸秆的微波裂解方法，包括以下步骤：
（1）将秸秆放入密闭空间中；
（2）通过微波发生器6发出的微波对密闭空间中的秸秆进行微波加热，使介质分子热运动加剧，相邻分子间产生摩擦，使秸秆的长分子纤维变成短分子纤维，释放出内在水分形成蒸汽，秸秆在水分子的催化作用下膨胀，在密闭空间中产生高温高压；脱水后的秸秆在高温高压的条件下膨化，形成饲料级原料；也可热裂解膨化后，提取其中的木质素造纸；
（3）在密闭空间中设置温度传感器9，当密闭空间中的温度达到第二设定值时，打开密闭空间，将脱水膨化后的秸秆排出；在本实施例中，第二设定值为300℃。
通过微波对秸秆热裂解，并使其膨化，便于发酵，且易于动物消化；使秸秆中的营养物质表面化。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并加以实施，并不能以此限制本发明的保护范围，凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围内。