一种污泥微波裂解资源化系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了属于能源环保【技术领域】的一种污泥微波裂解资源化系统。该系统由污泥预热器，微波裂解反应器，冷却器，污泥脱水机和碳化物收集槽组成，污泥预热器与微波裂解反应器相连，微波裂解反应器与冷却器相连，冷却器与污泥脱水机相连，污泥脱水机与碳化物收集槽组成。本实用新型可实现污泥处理的无害化与资源化，采用微波加热，加热速度快、反应效果高，热源无污染，可实现常规生化系统的污泥处理。本实用新型生产的碳化物燃烧值较常规污泥处理方法有大幅提高，可作为能源循环利用。
【专利说明】一种污泥微波裂解资源化系统
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于能源环保【技术领域】，具体涉及一种污泥微波裂解资源化系统。
【背景技术】
[0002] 污泥无害化处置作为一个世界性难题，如何有效地解决是世界各国污水处理行业 的一个不断探索的重大课题。而目前，国内外污泥处理技术的现状主要是污泥厌氧消化、污 泥高温好氧发酵、污泥脱水、污泥石灰稳定干化、污泥热干化、污泥焚烧等，其发展趋势是注 重源头减量的技术研发、突破节能降耗的技术障碍、健全二次污染的防止技术、发展循环利 用的运行模型。
[0003] 目前，我国的污泥处置主要还是以农业利用和卫生填埋为主，两者分别占污泥处 置总量的46. 43%和35. 71%。然而，在全国现有的污水处理设施中，包括有污泥稳定处理 设施的还不到其处理总量的1/4。污泥带来的主要问题有：有机物污染与重金属污染等。并 且，污泥填埋也影响城市生活垃圾的填埋，其不但占用大量的有效土地，还会对地表环境和 地下水资源造成严重的污染，并且污染土质结构和农作物生长。由此可知，解决不好污泥处 置的问题就不可能从根本上实现水环境的改善，将会给我国城市生态环境造成严重问题。
[0004] 综上所述，如何妥善处理、处置大量堆放的污泥问题已经成了国内多数污水处理 厂急需解决的问题，也是全球共同关注的话题。 实用新型内容
[0005] 本实用新型针对现有技术的缺陷，提出一种减量化、无害化、稳定化、资源化的适 应于城市污泥处理的大规模污泥微波裂解资源化系统及方法。
[0006] -种污泥微波裂解资源化系统，该系统由污泥预热器，微波裂解反应器，冷却器， 污泥脱水机和碳化物收集槽组成，污泥预热器与微波裂解反应器相连，微波裂解反应器与 冷却器相连，冷却器与污泥脱水机相连，污泥脱水机与碳化物收集槽组成。
[0007] 所述冷却器通过输热管道与污泥预热器相连。
[0008] 所述污泥脱水机与生化系统相连。
[0009] 所述生化系统为养鱼池。
[0010] 所述污泥预热器与微波裂解反应器之间设有高压泥浆泵。
[0011] 一种污泥微波裂解资源化的方法，按照如下步骤进行：
[0012] (1)首先将含水率为70-90%的泥饼经过污泥输送机送入污泥预热器中，加热至 温度为 200-400°C ;
[0013] (2)然后将预热的泥饼通过高压泥浆泵送入微波裂解反应器中，调节微波频率为 2450兆赫兹，裂解10-90min ;
[0014] (3)经过微波裂解后的混合物排出，经过冷却器冷却至常温后，采用高压污泥脱水 机脱水机，滤液作为生化系统的营养液被回收利用，碳化物经碳化物收集槽收集后烘干作 为能源使用。
[0015] 本实用新型的有益效果：本实用新型可实现污泥处理的无害化与资源化；由于污 泥在高温无氧状态下进行反应，污泥仅进行细胞破壁、有机物断键反应，可避免了常规处理 中产生的有毒、有害等致癌物质的生成；本实用新型采用微波加热，加热速度快、反应效果 高，热源无污染；可实现常规生化系统的污泥处理；本实用新型工艺简单，工矿要求低，不 消耗其他资源，因此在建设投资和生产处理成本上远低于现有的污泥焚烧、碳化、填埋固化 等工艺，具有较高的性价比。本实用新型生产的碳化物燃烧值较常规污泥处理方法有大幅 提高，可作为能源循环利用。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1为本实用新型污泥微波裂解资源化系统结构示意图。
【具体实施方式】
[0017] 下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步说明。
[0018] 实施例1
[0019] 一种污泥微波裂解资源化系统，如图1所示，该系统由污泥预热器，微波裂解反应 器，冷却器，污泥脱水机和碳化物收集槽组成，污泥预热器与微波裂解反应器相连，微波裂 解反应器与冷却器相连，冷却器与污泥脱水机相连，污泥脱水机与碳化物收集槽组成。
[0020] 所述冷却器通过输热管道与污泥预热器相连；污泥脱水机与生化系统相连；生化 系统为养鱼池。
[0021] 所述污泥预热器与微波裂解反应器之间设有高压泥浆泵。
[0022] -种污泥微波裂解资源化的方法，按照如下步骤进行：
[0023] (1)首先将含水率为70 %的泥饼经过污泥输送机送入污泥预热器中，加热至温度 为 200。。；
[0024] (2)然后将预热的泥饼通过高压泥浆泵送入微波裂解反应器中，调节微波频率为 2450兆赫兹，裂解lOmin ;
[0025] (3)经过微波裂解后的混合物排出，经过冷却器冷却至常温后，采用高压污泥脱水 机脱水机，滤液作为养鱼池的补充营养液被回收利用，碳化物经碳化物收集槽收集后烘干 作为能源使用。
[0026] 滤液中含有丰富的有机物和未分解的污泥有益细菌，可供养鱼池内织物和微生物 的生长提供营养。
[0027] 微波具有很好的穿透性。当微波透入介质时，微波能与介质发生一定的相互作用， 以微波频率2450兆赫兹，使介质的分子每秒产生24亿五千万次的震动，介质的分子间互相 产生摩擦，引起的介质温度的升高，使介质材料内部、外部几乎同时加热升温，形成体热源 状态，大大缩短了常规加热中的热传导时间。采用微波对污泥进行加热，可大大缩短反应时 间、提高反应效率，从而降低设备投资、占地面积。微波具有很强的杀菌功能，可以迅速对污 泥微生物细胞破壁，污泥碳化温度可以在较低的温度下进行。
[0028] 实施例2
[0029] -种污泥微波裂解资源化系统，如图1所示，该系统由污泥预热器，微波裂解反应 器，冷却器，污泥脱水机和碳化物收集槽组成，污泥预热器与微波裂解反应器相连，微波裂 解反应器与冷却器相连，冷却器与污泥脱水机相连，污泥脱水机与碳化物收集槽组成。
[0030] 所述冷却器通过输热管道与污泥预热器相连；污泥脱水机与生化系统相连；生化 系统为养鱼池。
[0031] 所述污泥预热器与微波裂解反应器之间设有高压泥浆泵。
[0032] -种污泥微波裂解资源化的方法，按照如下步骤进行：
[0033] (1)首先将含水率为80 %的泥饼经过污泥输送机送入污泥预热器中，加热至温度 为 300。。；
[0034] (2)然后将预热的泥饼通过高压泥浆泵送入微波裂解反应器中，调节微波频率为 2450兆赫兹，裂解50min ;
[0035] (3)经过微波裂解后的混合物排出，经过冷却器冷却至常温后，采用高压污泥脱水 机脱水机，滤液作为养鱼池的补充营养液被回收利用，碳化物经碳化物收集槽收集后烘干 作为能源使用。
[0036] 滤液中含有丰富的有机物和未分解的污泥有益细菌，可供养鱼池内织物和微生物 的生长提供营养。
[0037] 实施例3
[0038] -种污泥微波裂解资源化系统，如图1所示，该系统由污泥预热器，微波裂解反应 器，冷却器，污泥脱水机和碳化物收集槽组成，污泥预热器与微波裂解反应器相连，微波裂 解反应器与冷却器相连，冷却器与污泥脱水机相连，污泥脱水机与碳化物收集槽组成。
[0039] 所述冷却器通过输热管道与污泥预热器相连；污泥脱水机与生化系统相连；生化 系统为养鱼池。
[0040] 所述污泥预热器与微波裂解反应器之间设有高压泥浆泵。
[0041] 一种污泥微波裂解资源化的方法，按照如下步骤进行：
[0042] (1)首先将含水率为90 %的泥饼经过污泥输送机送入污泥预热器中，加热至温度 为 400。。；
[0043] (2)然后将预热的泥饼通过高压泥浆泵送入微波裂解反应器中，调节微波频率为 2450兆赫兹，裂解90min ;
[0044] (3)经过微波裂解后的混合物排出，经过冷却器冷却至常温后，采用高压污泥脱水 机脱水机，滤液作为养鱼池的补充营养液被回收利用，碳化物经碳化物收集槽收集后烘干 作为能源使用。
[0045] 滤液中含有丰富的有机物和未分解的污泥有益细菌，可供养鱼池内织物和微生物 的生长提供营养。
[0046] 实施例4
[0047] -种污泥微波裂解资源化系统，如图1所示，该系统由污泥预热器，微波裂解反应 器，冷却器，污泥脱水机和碳化物收集槽组成，污泥预热器与微波裂解反应器相连，微波裂 解反应器与冷却器相连，冷却器与污泥脱水机相连，污泥脱水机与碳化物收集槽组成。
[0048] 所述冷却器通过输热管道与污泥预热器相连；污泥脱水机与生化系统相连；生化 系统为蔬菜大棚。
[0049] 所述污泥预热器与微波裂解反应器之间设有高压泥浆泵。
[0050] -种污泥微波裂解资源化的方法，按照如下步骤进行：
[0051] (1)将紫茎泽兰晒干，磨成粉末，加入到含水率为90%的泥饼中，调节含水率为 80% ；
[0052] (2)将含水率为80%的泥饼经过污泥输送机送入污泥预热器中，加热至温度为 400。。；
[0053] (3)然后将预热的泥饼通过高压泥浆泵送入微波裂解反应器中，调节微波频率为 2450兆赫兹，裂解90min ;
[0054] (4)经过微波裂解后的混合物排出，经过冷却器冷却至常温后，采用高压污泥脱水 机脱水机，滤液作为蔬菜大棚用的营养液被回收利用，碳化物经碳化物收集槽收集后烘干 作为能源使用。
[0055] 添加了紫茎泽兰后处理的污泥，滤液中除了含有丰富的有机物和未分解的污泥有 益细菌，还含有无极营养小分子如钾离子等，不含有重金属离子，且增加了碳化物收集槽中 碳化物的含量，紫茎泽兰本身为一种杂草，该技术中紫茎泽兰的加入，滤除了大部分重金属 离子，释放钾离子等营养小分子，变废为宝。
【权利要求】
1. 一种污泥微波裂解资源化系统，其特征在于，该系统由污泥预热器，微波裂解反应 器，冷却器，污泥脱水机和碳化物收集槽组成，污泥预热器与微波裂解反应器相连，微波裂 解反应器与冷却器相连，冷却器与污泥脱水机相连，污泥脱水机与碳化物收集槽组成。
2. 根据权利要求1所述一种污泥微波裂解资源化系统，其特征在于，所述冷却器通过 输热管道与污泥预热器相连。
3. 根据权利要求1所述一种污泥微波裂解资源化系统，其特征在于，所述污泥脱水机 与生化系统相连。
4. 根据权利要求3所述一种污泥微波裂解资源化系统，其特征在于，所述生化系统为 养鱼池。
5. 根据权利要求1所述一种污泥微波裂解资源化系统，其特征在于，所述污泥预热器 与微波裂解反应器之间设有高压泥浆泵。
【文档编号】C02F11/12GK203890206SQ201420199184
【公开日】2014年10月22日 申请日期:2014年4月23日 优先权日:2014年4月23日
【发明者】翟旭军, 王飞, 花成巍 申请人:江苏康泰环保设备有限公司