一种利用回转窑微波热解污泥装置及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及污泥处理与再利用技术领域，尤其涉及一种利用回转窑微波热解污泥装置及方法。
【背景技术】
[0002]目前，污泥的产生量持续快速增长，对环境造成了巨大压力。如果处理不当，将会导致严重的污染问题，造成安全隐患。微波热解被认为是对污泥进行处理利用的一种有效方法，有着显著的优点。热解能够消灭污泥中的病菌，减少污泥体积，裂解生成的油、气能作为化工原料和燃料，固态产物则可以用作吸附剂再被利用。同时微波加热升温速率快，反应灵敏，具很强的穿透能力，能在不同深度同时产生热。
[0003]但是，当前缺乏可连续运行的大容量微波反应设备，限制了微波法处理污泥技术的工业化应用。同时，采用微波热解，需要大量的热能，其能耗较高，需提高效率来降低处理成本。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点和不足，提供一种利用回转窑微波热解污泥装置及方法，可连续高效地处理污泥，达到减容减量、无害化以及资源化的目的。
[0005]本发明通过下述技术方案实现:
[0006]—种利用回转窑微波热解污泥装置，包括热解回转窑3、桨叶干燥机6和连接在桨叶干燥机6气体出口 64的气/液收集装置；热解回转窑3的回转运动由驱动机构提供；
[0007]热解回转窑3通过波导12连接微波发生器1，微波通过波导12的馈能口 18传入热解回转窑3腔内；在热解回转窑3的一端分别设有进料口 14和氮气入气口 13 ;
[0008]热解回转窑3的另一端分别设有出气口 15和排料口 16，出气口 15通过管路连接桨叶干燥机6的入料口 60，排料口 16通过一个带三通分料阀4的管路连接第一进料口 61，三通分料阀4的剩余接口通过管路连接残炭储箱5 ;桨叶干燥机6的第二进料口 62为污泥入口 ；
[0009]桨叶干燥机6的固体出口 63通过管路连接热解回转窑3的进料口 14。
[0010]所述气/液收集装置包括桨叶干燥机6气体出口 64依次管路连接的旋风分离器7和冷凝器8 ;旋风分离器7的底部管路连接残炭储箱5 ;冷凝器8的气体出口连接储气罐1，液体出口连接储液罐9。
[0011]所述驱动机构包括:分别设置在热解回转窑3两个端部的托轮支撑结构20、以及设置在热解回转窑3的中部用于驱动其转动的齿轮传动机构19 ;托轮支撑结构20用于支撑热解回转窑3及用于调节热解回转窑3的轴线相对于水平线的倾斜角度；齿轮传动机构19连接变速电机23。
[0012]在所述热解回转窑3的氮气入气口 13、出气口 15和排料口 16分别设置有抗流器
17。在所述热解回转窑3 —端设有用于实时监控窑内温度的红外高温计21。
[0013]所述热解回转窑3的外部包覆有保温层24。
[0014]—种微波热解污泥的方法，具体如下:
[0015]通过控制变速电机23得到热解回转窑3所需转速，并通过调节托轮支撑结构20调节热解回转窑3的轴线相对于水平线的倾斜角度；氮气和污泥分别通过氮气入气口 13和进料口 14进入热解回转窑3内，随着热解回转窑3的转动，污泥同时向圆周方向翻滚和轴向移动，并在微波作用下升温发生热解；红外高温计21实时监控热解回转窑3内温度，并根据温度变化，调节热解回转窑3和进料口 14阀门的开度，控制污泥供给速度，将热解回转窑3内温度维持在680°C?720V ;污泥生成的残炭经排料口 16排出，排出的残炭一部分进入残炭储箱5，另一部分通过第一进料口 61进入热解回转窑3内；污泥生成的热解气体通过出气口 15导出并通过入料口 60进入热解回转窑3内；
[0016]由第一进料口 61通入的残炭和由第二进料口 62通入的污泥，进入桨叶干燥机6中混合，残炭的添加比例通过三通分料阀4控制；与此同时，从热解回转窑3导出的热解气体以传导加热的方式对桨叶干燥机6内的污泥进行加热，使其干燥，污泥干燥过程中水分蒸发并被热解气体产生的气流带走；
[0017]桨叶干燥机6中混入了残炭并预热过的污泥，通过固体出口 63再进入热解回转窑3内进行微波热解；而桨叶干燥机6出来的热解气体经过旋风分离器7后进入冷凝器8，可冷凝气体由储液罐9收集，不可冷凝气体由储气罐10收集。
[0018]本发明技术手段简便易行，利用微波加热速率快，能量利用率高的特点，连续迅速热解污泥，生成的油、气和固态产物均可再被利用，并且利用生成的残炭作为吸波介质回添到污泥中，回收热解产物的热量用于预热烘干湿污泥，提高了能源利用效率，降低了成本，为微波处理污泥提供了一种可连续运行的大容量反应设备。
【附图说明】
[0019]图1为本发明整体结构示意图。
[0020]图2为热解回转窑3的结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]下面结合具体实施例对本发明作进一步具体详细描述。
[0022]实施例
[0023]如图1、2所示。本发明公开了一种利用回转窑微波热解污泥装置，包括热解回转窑3、桨叶干燥机6和连接在桨叶干燥机6气体出口 64的气/液收集装置；热解回转窑3的回转运动由驱动机构提供；
[0024]热解回转窑3通过波导12连接微波发生器I，微波通过波导12的馈能口 18传入热解回转窑3腔内；在热解回转窑3的一端分别设有进料口 14和氮气入气口 13 ;馈能口 18可采用云母片或四氟材料等，用于隔绝水蒸汽、粉尘等进入波导12，防止损坏微波发生器I。
[0025]热解回转窑3的另一端分别设有出气口 15和排料口 16，出气口 15通过管路连接桨叶干燥机6的入料口 60，排料口 16通过一个带三通分料阀4的管路连接第一进料口 61，三通分料阀4的剩余接口通过管路连接残炭储箱5 ;桨叶干燥机6的第二进料口 62为污泥入口 ；三通分料阀4用于控制残炭的去向。
[0026]桨叶干燥机6的固体出口 63通过管路连接热解回转窑3的进料口 14。
[0027]所述气/液收集装置包括桨叶干燥机6气体出口 64依次管路连接的旋风分离器7和冷凝器8 ;旋风分离器7的底部管路连接残炭储箱5 ;冷凝器8的气体出口连接储气罐1，液体出口连接储液罐9。
[0028]所述驱动机构包括:分别设置在热解回转窑3两个端部的托轮支撑结构20、以及设置在热解回转窑3的中部用于驱动其转动的齿轮传动机构19 ;托轮支撑结构20用于支撑热解回转窑3及用于调节热解回转窑3的轴线相对于水平线的倾斜角度；齿轮传动机构19连接变速电机23。热解回转窑3的窑体在变速电机23、齿轮传动机构19的带动下运转，热解回转窑3内无需设置输送物料(污泥)的部件，构造简单，也解决了材料选择的难题。
[0029]在所述热解回转窑3的氮气入气口 13、出气口 15和排料口 16分别设置有抗流器
17;在所述热解回转窑3 —端设有用于实时监控窑内温度的红外高温计21，该红外高温计21实时测量热解回转窑3的窑内温度，工作人员可根据窑内温度变化，调节变速电机23转速和进料口 14阀门的开度，以控制污泥的进料速度。热解回转窑3的内筒可由钢板卷制而成，并在氮气入气口 13、出气口 15和排料口 16分别设置有抗流器17，起到防止微波泄漏的作用。
[0030]热解回转窑3的外部包覆有保温层24，当然在其他管路上也可包覆保温层，可减少散热损失，提高热效率。
[0031]污泥本身吸收微波的能力很弱，因此残炭可作为吸波介质，进入桨叶干燥机6与(湿)污泥混合，同时回收残炭的热量用于预热(湿)污泥。残炭的添加比例会影响热解效果，一般控制在1%-10%之间，其余残炭则直接排入残炭储箱5。同时残炭的循