公布日：2023.09.19
申请日：2022.03.08
分类号：C02F11/10(2006.01)I;C02F11/00(2006.01)I;C10B53/00(2006.01)I;C02F101/20(2006.01)N
摘要
本发明属于微波热解污泥处理领域，具体为一种使用微波热解设备进行污泥热解的处理方法，包括以下步骤：S101：在原污泥中加入调理剂并混合均匀，将混合后的污泥送入微波调理设备中进行微波调理；S102：将调理后的污泥利用机械脱水设备进行脱水处理或利用机械脱水设备和热泵烘干设备联用进行脱水烘干；S103：在脱水后的污泥中掺入催化剂混合均匀后进行造粒；S104：将造粒后的污泥送入微波热解设备中进行微波热解处理；S105：向高温热解炭中通入水蒸气，使其发生水煤气变换反应；S106：将S104和S105产生的气体收集后冷凝，得到液态的油水混合物和不凝的热解气，油水混合物进行油水分离后得到热解油；S107：将S106所述的热解气净化后通入燃气发电机进行发电。通过把传统优势脱水技术与微波热解技术相结合进行污泥处理，并利用微波热解污泥产生的热解气进行发电，可以实现污泥的彻底处理，并且降低污泥处理的费用，减少处理过程的碳排放，获得较高的环境效益和经济效益。
权利要求书
1.一种微波热解污泥处理方法，其特征在于，包括以下步骤：S101：在原污泥中加入调理剂并混合均匀，将混合后的污泥送入微波调理设备中进行微波调理；S102：将调理后的污泥利用机械脱水设备进行脱水处理或利用机械脱水设备和热泵烘干设备联用进行脱水烘干；S103：在脱水后的污泥中掺入催化剂混合均匀后进行造粒；S104：将造粒后的污泥送入微波热解设备中进行微波热解处理；S105：向高温热解炭中通入水蒸气，使其发生水煤气变换反应；S106：将S104和S105产生的气体收集后冷凝，得到液态的油水混合物和不凝的热解气，油水混合物进行油水分离后得到热解油；S107：将S106所述的热解气净化后通入燃气发电机进行发电。
2.根据权利要求1所述的一种微波热解污泥处理方法，其特征在于，步骤S101所述调理剂为PAM（聚丙烯酰胺）、PAC（聚合氯化铝）、PFC（聚合硫酸铁）、氢氧化钠中的一种或几种，所述微波调理过程使用的微波频率为915MHz或2450MHz，所述微波调理过程的时间为30秒～3分钟。
3.根据权利要求1所述的一种微波热解污泥处理方法，其特征在于，步骤S102所述机械脱水设备为板框压滤机或叠螺机或离心机，所述利用机械脱水设备和热泵烘干设备联用进行脱水烘干是指单独采用机械脱水无法使污泥含水量降至40%以下时采用机械脱水设备和热泵烘干设备联用的方法进行脱水。
4.根据权利要求1所述的一种微波热解污泥处理方法，其特征在于，步骤S103所述催化剂为炭粉或活性炭粉或污泥热解残渣，所述催化剂的添加量为1%～10%，所述造粒的颗粒直径为5毫米～50毫米。
5.根据权利要求1一种微波热解污泥处理方法，其特征在于，步骤S104所述微波热解处理的反应温度控制在500～1000℃，热解环境为无氧或缺氧，微波热解处理过程所使用的微波频率为915MHz或2450MHz，微波热解处理时间为10分钟～60分钟。
6.根据权利要求1微波热解污泥处理方法，其特征在于，步骤S107所述热解气净化采用喷淋净化或分子筛吸附净化或喷淋净化和分子筛吸附净化联用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微波热解污泥处理方法，以解决当前污泥处理存在的处理不彻底、处理过程能耗高等问题。
本发明提供的一种微波热解污泥处理方法，包括以下步骤：S101：在原污泥中加入调理剂并混合均匀，将混合后的污泥送入微波调理设备中进行微波调理；S102：将调理后的污泥利用机械脱水设备进行脱水处理或利用机械脱水设备和热泵烘干设备联用进行脱水烘干；S103：在脱水后的污泥中掺入催化剂混合均匀后进行造粒；S104：将造粒后的污泥送入微波热解设备中进行微波热解处理；S105：向高温热解炭中通入水蒸气，使其发生水煤气变换反应；S106：将S104和S105产生的气体收集后冷凝，得到液态的油水混合物和不凝的热解气，油水混合物进行油水分离后得到热解油；S107：将S106所述的热解气净化后通入燃气发电机进行发电。
进一步地，步骤S101所述调理剂为PAM（聚丙烯酰胺）、PAC（聚合氯化铝）、PFC（聚合硫酸铁）、氢氧化钠中的一种或几种，所述微波调理过程使用的微波频率为915MHz或2450MHz，所述微波调理过程的时间为30秒～3分钟。
进一步地，步骤S102所述机械脱水设备为板框压滤机或叠螺机或离心机，所述利用机械脱水设备和热泵烘干设备联用进行脱水烘干是指单独采用机械脱水无法使污泥含水量降至40%以下时采用机械脱水设备和热泵烘干设备联用的方法进行脱水。
进一步地，步骤S103所述催化剂为炭粉或活性炭粉或污泥热解残渣，所述催化剂的添加量为1%～10%，所述造粒后的颗粒直径为5毫米～50毫米。
进一步地，步骤S104所述微波热解处理的反应温度控制在500～1000℃，热解环境为无氧或缺氧，微波热解处理过程所使用的微波频率为915MHz或2450MHz，微波热解处理时间为10分钟～60分钟。
进一步地，步骤S107所述热解气净化采用喷淋净化或分子筛吸附净化或喷淋净化和分子筛吸附净化联用。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：1.本发明利用传统的机械脱水设备和热泵烘干设备进行污泥脱水，不但脱水速度快，而且节约能耗；2.本发明利用微波热解技术进行污泥热解，可以节省热解过程的能耗（相对于传统热解），可以提高热解油、热解气的产量和品质，微波热解还能高效固化污泥中的重金属；3.利用热解气进行发电，并将电能用于微波热解过程，可以进一步降低污泥热解处理的能耗；4.通过把污泥微波调理、机械脱水、热泵烘干、微波热解、热解气发电等各个优势工艺技术相结合，可以大幅降低污泥处理的费用。
（发明人：邓贱牛;余伟斌;马剑超）