公布日：2023.09.19
申請日：2022.03.08
分類號：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C10B53/00(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本發(fā)明屬于微波熱解污泥處理領(lǐng)域，具體為一種使用微波熱解設(shè)備進行污泥熱解的處理方法，包括以下步驟：S101：在原污泥中加入調(diào)理劑并混合均勻，將混合后的污泥送入微波調(diào)理設(shè)備中進行微波調(diào)理；S102：將調(diào)理后的污泥利用機械脫水設(shè)備進行脫水處理或利用機械脫水設(shè)備和熱泵烘干設(shè)備聯(lián)用進行脫水烘干；S103：在脫水后的污泥中摻入催化劑混合均勻后進行造粒；S104：將造粒后的污泥送入微波熱解設(shè)備中進行微波熱解處理；S105：向高溫熱解炭中通入水蒸氣，使其發(fā)生水煤氣變換反應；S106：將S104和S105產(chǎn)生的氣體收集后冷凝，得到液態(tài)的油水混合物和不凝的熱解氣，油水混合物進行油水分離后得到熱解油；S107：將S106所述的熱解氣凈化后通入燃氣發(fā)電機進行發(fā)電。通過把傳統(tǒng)優(yōu)勢脫水技術(shù)與微波熱解技術(shù)相結(jié)合進行污泥處理，并利用微波熱解污泥產(chǎn)生的熱解氣進行發(fā)電，可以實現(xiàn)污泥的徹底處理，并且降低污泥處理的費用，減少處理過程的碳排放，獲得較高的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求書
1.一種微波熱解污泥處理方法，其特征在于，包括以下步驟：S101：在原污泥中加入調(diào)理劑并混合均勻，將混合后的污泥送入微波調(diào)理設(shè)備中進行微波調(diào)理；S102：將調(diào)理后的污泥利用機械脫水設(shè)備進行脫水處理或利用機械脫水設(shè)備和熱泵烘干設(shè)備聯(lián)用進行脫水烘干；S103：在脫水后的污泥中摻入催化劑混合均勻后進行造粒；S104：將造粒后的污泥送入微波熱解設(shè)備中進行微波熱解處理；S105：向高溫熱解炭中通入水蒸氣，使其發(fā)生水煤氣變換反應；S106：將S104和S105產(chǎn)生的氣體收集后冷凝，得到液態(tài)的油水混合物和不凝的熱解氣，油水混合物進行油水分離后得到熱解油；S107：將S106所述的熱解氣凈化后通入燃氣發(fā)電機進行發(fā)電。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波熱解污泥處理方法，其特征在于，步驟S101所述調(diào)理劑為PAM（聚丙烯酰胺）、PAC（聚合氯化鋁）、PFC（聚合硫酸鐵）、氫氧化鈉中的一種或幾種，所述微波調(diào)理過程使用的微波頻率為915MHz或2450MHz，所述微波調(diào)理過程的時間為30秒～3分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波熱解污泥處理方法，其特征在于，步驟S102所述機械脫水設(shè)備為板框壓濾機或疊螺機或離心機，所述利用機械脫水設(shè)備和熱泵烘干設(shè)備聯(lián)用進行脫水烘干是指單獨采用機械脫水無法使污泥含水量降至40%以下時采用機械脫水設(shè)備和熱泵烘干設(shè)備聯(lián)用的方法進行脫水。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微波熱解污泥處理方法，其特征在于，步驟S103所述催化劑為炭粉或活性炭粉或污泥熱解殘渣，所述催化劑的添加量為1%～10%，所述造粒的顆粒直徑為5毫米～50毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1一種微波熱解污泥處理方法，其特征在于，步驟S104所述微波熱解處理的反應溫度控制在500～1000℃，熱解環(huán)境為無氧或缺氧，微波熱解處理過程所使用的微波頻率為915MHz或2450MHz，微波熱解處理時間為10分鐘～60分鐘。
6.根據(jù)權(quán)利要求1微波熱解污泥處理方法，其特征在于，步驟S107所述熱解氣凈化采用噴淋凈化或分子篩吸附凈化或噴淋凈化和分子篩吸附凈化聯(lián)用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種微波熱解污泥處理方法，以解決當前污泥處理存在的處理不徹底、處理過程能耗高等問題。
本發(fā)明提供的一種微波熱解污泥處理方法，包括以下步驟：S101：在原污泥中加入調(diào)理劑并混合均勻，將混合后的污泥送入微波調(diào)理設(shè)備中進行微波調(diào)理；S102：將調(diào)理后的污泥利用機械脫水設(shè)備進行脫水處理或利用機械脫水設(shè)備和熱泵烘干設(shè)備聯(lián)用進行脫水烘干；S103：在脫水后的污泥中摻入催化劑混合均勻后進行造粒；S104：將造粒后的污泥送入微波熱解設(shè)備中進行微波熱解處理；S105：向高溫熱解炭中通入水蒸氣，使其發(fā)生水煤氣變換反應；S106：將S104和S105產(chǎn)生的氣體收集后冷凝，得到液態(tài)的油水混合物和不凝的熱解氣，油水混合物進行油水分離后得到熱解油；S107：將S106所述的熱解氣凈化后通入燃氣發(fā)電機進行發(fā)電。
進一步地，步驟S101所述調(diào)理劑為PAM（聚丙烯酰胺）、PAC（聚合氯化鋁）、PFC（聚合硫酸鐵）、氫氧化鈉中的一種或幾種，所述微波調(diào)理過程使用的微波頻率為915MHz或2450MHz，所述微波調(diào)理過程的時間為30秒～3分鐘。
進一步地，步驟S102所述機械脫水設(shè)備為板框壓濾機或疊螺機或離心機，所述利用機械脫水設(shè)備和熱泵烘干設(shè)備聯(lián)用進行脫水烘干是指單獨采用機械脫水無法使污泥含水量降至40%以下時采用機械脫水設(shè)備和熱泵烘干設(shè)備聯(lián)用的方法進行脫水。
進一步地，步驟S103所述催化劑為炭粉或活性炭粉或污泥熱解殘渣，所述催化劑的添加量為1%～10%，所述造粒后的顆粒直徑為5毫米～50毫米。
進一步地，步驟S104所述微波熱解處理的反應溫度控制在500～1000℃，熱解環(huán)境為無氧或缺氧，微波熱解處理過程所使用的微波頻率為915MHz或2450MHz，微波熱解處理時間為10分鐘～60分鐘。
進一步地，步驟S107所述熱解氣凈化采用噴淋凈化或分子篩吸附凈化或噴淋凈化和分子篩吸附凈化聯(lián)用。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是：1.本發(fā)明利用傳統(tǒng)的機械脫水設(shè)備和熱泵烘干設(shè)備進行污泥脫水，不但脫水速度快，而且節(jié)約能耗；2.本發(fā)明利用微波熱解技術(shù)進行污泥熱解，可以節(jié)省熱解過程的能耗（相對于傳統(tǒng)熱解），可以提高熱解油、熱解氣的產(chǎn)量和品質(zhì)，微波熱解還能高效固化污泥中的重金屬；3.利用熱解氣進行發(fā)電，并將電能用于微波熱解過程，可以進一步降低污泥熱解處理的能耗；4.通過把污泥微波調(diào)理、機械脫水、熱泵烘干、微波熱解、熱解氣發(fā)電等各個優(yōu)勢工藝技術(shù)相結(jié)合，可以大幅降低污泥處理的費用。
（發(fā)明人：鄧賤牛;余偉斌;馬劍超）
