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微波熱解處理市政污泥的技術方法.pdf

摘要
申請專利號:

CN201510897940.X

申請日:

2015.12.08

公開號:

CN105417918A

公開日:

2016.03.23

當前法律狀態:

授權

有效性:

有權

法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):C02F 11/10申請日:20151208|||公開
IPC分類號: C02F11/10 主分類號: C02F11/10
申請人: 深圳大學
發明人: 方琳; 馬睿; 周楊; 袁琦; 袁娜娜; 李珊婷; 孫宏元
地址: 518000廣東省深圳市南山區南海大道3688號
優先權:
專利代理機構: 深圳市科吉華烽知識產權事務所(普通合伙)44248 代理人: 韓英杰
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510897940.X

授權公告號:

||||||

法律狀態公告日:

2018.08.31|||2016.04.20|||2016.03.23

法律狀態類型:

授權|||實質審查的生效|||公開

摘要

本發明提供了微波熱解處理市政污泥的技術方法,將污泥樣品加入微波熱解(單模微波爐)裝置中,然后通入氮氣,熱解進行處理。利用本發明提供的處理方法,針對污水廠提供的市政污泥進行微波原位熱解的處理,該反應迅速高效,且最終產物為氣態產物(氫氣含量最高可達70%以上,甲烷含量最高可達60%以上)、液態產物(主要成分為脂肪酸含量最高可達30%以上)和熱解殘渣。其中氣態產物、液態產物均可進行循環利用。微波對污泥中的重金屬有特別明顯的固定效果六種重金屬殘渣態均達到75%以上,跟原污泥相比大大降低了環境污染的危害。

權利要求書

1.微波熱解處理市政污泥的技術方法,包括:
第一步:將污水處理廠的原污泥進行烘干處理,直至質量不在變化;
第二步:將污泥研磨成小顆粒狀,加入熱解催化劑和微波吸收劑,攪拌混勻;
第三步:將污泥加入微波熱解裝置中,然后通入氮氣,熱解;
第四步:反應后冷卻收集能源氣體和處理后的污泥。
2.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,優選微波熱解之前,通入高
純氮氣20min,流速為100mL/min,微波加熱開始后調整氮氣通入流量為30-
40mL/min。
3.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,優選熱解溫度450-1100℃,
熱解時間為20-45min。
4.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述微波吸收劑選自:KOH、
NaOH、CaO、Fe2O3、MgO、NiO等,微波吸收劑的用量為污泥樣品重量的2%-
10%。
5.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述熱解催化劑選自:堿金
屬:CaO、Fe2O3、MgO、NiO等,或者金屬鹽類:MgCl2、FeCl3等,熱解催化
劑的用量為污泥樣品重量的2%-10%。
6.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,將污泥研磨成小顆粒狀,研
磨至粒徑≤3mm的污泥顆粒,優選粒徑≤2mm。
7.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,烘干溫度105℃,烘干10—
12小時。
8.根據權利要求1所述的方法,其特征在于,所述微波熱解裝置為單模微
波爐,包含:1-溫度顯示器,2-電流表,3-微波功率調節旋鈕,4-運行開關,5-
停止開關,6-定時開關,7-照明開關,8-急停開關,9-微波開關,10-單模微波爐
腔,11-高純氮氣輸送部件,12-產物收集部件,13-微波發射器,14-保溫棉,
15-石英反應器,16-熱電偶,其中,1-單模微波爐腔的前部設置有13-微波發射
器,15-石英反應器置于1-單模微波爐腔內部,16-熱電偶設置于15-石英反應器
的前部,和13-微波發射器對應,11-高純氮氣輸送部件和12-產物收集部件分置
于15-石英反應器內部,部件3-9通過電路連接控制單模微波爐腔內的反應,部
件1和2通過電路連接控制單模微波爐腔內的參數變化。
9.根據權利要求8所述的方法,其特征在于,采用單模微波加熱設備,微
波頻率為2450±50MHz,可用功率為2KW,并線性可調,采用16-熱電偶測溫,
16-熱電偶與1-溫度顯示器相連,將放有污泥樣品的15-石英反應器用14-保溫棉
包好,放置在10-單模微波爐爐腔中。為保證熱解在惰性氣體環境中進行,開啟
微波前先通過11-高純氮氣輸送部件向反應體系中通入高純氮氣,開啟4-運行開
關,7-照明開關,然后開啟9-微波,13-微波發射器向10-單模微波爐爐腔饋入微
波,調節3-旋鈕調節微波功率大小,熱解開始后進行12-產物收集部件。熱解完
畢,調節3-微波旋鈕至指針歸零,關閉9-微波開關,關閉微波,冷卻至室溫,
開啟5-停止開關,完成熱解實驗。

關 鍵 詞:
微波 處理 市政 污泥 技術 方法
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