CN113666590A - 一种污泥微波降解*** - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污泥微波降解***，具体涉及污泥处理技术领域，采用微波加热形成高温环境，配合强酸将有机废物水解成单糖，再通过发酵作用将单糖转化为乙醇，包括依次连接的螺旋输送料仓、混料预热釜、微波水解模块、调节冷却罐、缓存罐、浓缩蒸发器、暂存罐和精密过滤器，混料预热釜完成强酸、催化剂和水源的添加并将其与有机废物进行混合和预热，微波水解模块包括了多个可进行微波加热和水解的容器，将混料预热釜处理后的有机废物进行微波水解，采用微波加热催化。本发明采用微波加热催化，缩短了细胞水解时间，极大的提高了生产效率，降低了生成能耗，整个水解过程中为常压水解，保证了***运行的安全性，降低了事故风险。
Description
技术领域
本发明涉及污泥处理技术领域，更具体地说，本发明涉及一种污泥微波降解***。
背景技术
有机污泥指的是以有机物为主要成分的污泥。主要特征为有机物含量高、易腐化发臭、颗粒较细、比重较小、含水率高而不易脱水、属胶状结构的亲水性物质、易用管渠输送；且污泥中常含有很多植物营养素、寄生虫卵、致病微生物及重金属离子等，采用常规的填埋和焚烧难以妥善处理。因此有机污泥需要及时的处理和处置，使污泥中的有毒有害物质得到稳定的处理或利用；使有用的物质能够得到综合利用，变害为利。
发明内容
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种污泥微波降解***，采用微波加热形成高温环境，配合强酸将有机废物水解成单糖，再通过发酵作用将单糖转化为乙醇，包括依次连接的螺旋输送料仓、混料预热釜、微波水解模块、调节冷却罐、缓存罐、浓缩蒸发器、暂存罐和精密过滤器，混料预热釜完成强酸、催化剂和水源的添加并将其与有机废物进行混合和预热，微波水解模块包括了多个可进行微波加热和水解的容器，将混料预热釜处理后的有机废物进行微波水解，采用微波加热催化，使细胞内部极性分子受电磁辐射强烈震动而产生热量导致细胞膜破裂，细胞内物质外溢与强酸充分接触，蛋白质和糖类大分子受强酸及能量作用导致不稳定化学键断键，完成微波水解。
在一个优选地实施方式中，所述浓缩蒸发器还连接有进行水蒸汽冷凝的第一冷凝器和进行废热回收的蒸汽压缩机组，蒸汽压缩机组连接有生物质锅炉，生物质锅炉与蒸汽压缩机组配合使用完成废热回收，生物质锅炉还与混料预热釜和浓缩蒸发器连接，将废热回收后的热量通过蒸汽的形式传输至混料预热釜和浓缩蒸发器。
在一个优选地实施方式中，所述混料预热釜和微波水解模块的水蒸汽输送路径上连接有第二冷凝器，第二冷凝器连接有冷凝水暂存罐和水源热泵机组，水源热泵机组与生物质锅炉连接，进行热水供应。
在一个优选地实施方式中，所述调节冷却罐对微波水解模块处理后的有机废物进行二次处理，通过添加钙粉和微量元素，并进行压滤工序后，生成的单糖产物存储于缓存罐中。
在一个优选地实施方式中，所述浓缩蒸发器将缓存罐内的单糖产物进行浓缩加工并发酵处理，生成的水肥产物存储于暂存罐中，在这个过程中产生的水蒸汽通过第一冷凝器回收至水源热泵机组和蒸汽压缩机组中。
在一个优选地实施方式中，所述暂存罐中的水肥产物通过精密过滤器过滤生成液态腐殖酸水溶肥料和灰分、硫酸钙。
本发明的技术效果和优点：
1、采用微波加热催化，使细胞内部极性分子受电磁辐射强烈震动而产生热量导致细胞膜破裂，细胞内物质外溢与强酸充分接触，蛋白质和糖类大分子受强酸及能量作用导致不稳定化学键断键，缩短了细胞水解时间，极大的提高了生产效率，降低了生成能耗；
2、整个水解过程中为常压水解，保证了***运行的安全性，降低了事故风险，采用热泵空气预热回收方式，将冷凝水的热量收集后应用于预热***，实现能力的高效利用；
3、生成的产物是很好的植物废料，且安全环保，可源源不断的为农产品行业提供优质的有机肥料，从而提高***的经济效益。
附图说明
图1为本发明的***结构示意图。
图2为本发明的产物处理过程示意图一。
图3为本发明的产物处理过程示意图二。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。本发明的实施例是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显而易见的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。
如图1所示的一种污泥微波降解***，采用微波加热形成高温环境，配合强酸将有机废物水解成单糖，再通过发酵作用将单糖转化为乙醇，包括依次连接的螺旋输送料仓、混料预热釜、微波水解模块、调节冷却罐、缓存罐、浓缩蒸发器、暂存罐和精密过滤器，混料预热釜完成强酸、催化剂和水源的添加并将其与有机废物进行混合和预热，微波水解模块包括了多个可进行微波加热和水解的容器，将混料预热釜处理后的有机废物进行微波水解，采用微波加热催化，使细胞内部极性分子受电磁辐射强烈震动而产生热量导致细胞膜破裂，细胞内物质外溢与强酸充分接触，蛋白质和糖类大分子受强酸及能量作用导致不稳定化学键断键，完成微波水解。
采用微波催化消解能提高效率，大幅度降低水解能耗，提高生产效率。
进一步的，微波水解的环境为常压冷凝，保证了运行的安全性，降低了事故风险。
浓缩蒸发器还连接有进行水蒸汽冷凝的第一冷凝器和进行废热回收的蒸汽压缩机组，蒸汽压缩机组连接有生物质锅炉，生物质锅炉与蒸汽压缩机组配合使用完成废热回收，生物质锅炉还与混料预热釜和浓缩蒸发器连接，将废热回收后的热量通过蒸汽的形式传输至混料预热釜和浓缩蒸发器。
蒸汽压缩机组进行废热回收产生的热蒸汽还通过管道输送至混料预热釜中。
混料预热釜和微波水解模块的水蒸汽输送路径上连接有第二冷凝器，第二冷凝器连接有冷凝水暂存罐和水源热泵机组，水源热泵机组与生物质锅炉连接，进行热水供应。
调节冷却罐对微波水解模块处理后的有机废物进行二次处理，通过添加钙粉和微量元素，并进行压滤工序后，生成的单糖产物存储于缓存罐中。
浓缩蒸发器将缓存罐内的单糖产物进行浓缩加工并发酵处理，生成的水肥产物存储于暂存罐中，在这个过程中产生的水蒸汽通过第一冷凝器回收至水源热泵机组和蒸汽压缩机组中，可以达到很好的余热回收功效。
设置了多个水蒸汽热回收部件，将水蒸汽的热量回收后应用于有机废料的处理和预热中，实现能力的高效利用。
进一步的，上述的水蒸汽和冷凝水的回收过程中，采用石墨列管进行换热和热量回收，配合水源热泵机组将热量回收利用，极大的提升了能耗比。
水源热泵通过热量回收获取的热量，将第二冷凝器获取的冷凝水重新加热，并向生物质锅炉输送加热后的热水，能够降低生物质锅炉运行所需要的的热量，从而达到热量回收和降低能耗的目的。
进一步的，第一冷凝器形成的冷却水还通过管道循环至第二冷凝器中，然后存储于冷凝水暂存罐中，且缓存调节池处理过程中形成的冷却水也会通过管路循环至冷凝水暂存罐中，冷凝水暂存罐中存储的冷凝水向混料预热釜输送，在混料预热釜对有机废物进行初步处理时，提供处理用水，从而形成水体循环再利用，极大地提升了水利用率，从而达到节约用水的目的。
暂存罐中的水肥产物通过精密过滤器过滤生成液态腐殖酸水溶肥料和灰分、硫酸钙。
进一步的，如图1和图2所示，精密过滤器连接有液态腐殖酸水溶肥料储罐，用于对精密鼓励氯气生成的液态腐殖酸水溶肥料进行存储，液态腐殖酸水溶肥料可进行多重利用，包括：
A、将液态腐殖酸水溶肥料储罐连接喷雾干燥塔，利用喷雾干燥塔对液态腐殖酸水溶肥料进行干燥处理，形成肥料粉剂，利用定量分装线根据生产和销售的需求，分装成不同大小的成品肥料粉剂，进行市场销售；
B、将液态腐殖酸水溶肥料储罐直接与定量分装线进行连接，根据生产和销售的需求，分装成不同大小的成品液肥，进行市场销售。
进一步的，如图1和图3所示，精密过滤器生成的灰粉和硫酸钙进行深处理，在精密过滤器上连接低温干燥线，对灰粉和硫酸钙进行低温干燥处理，将干燥过程中产生的水蒸汽排空之后，将产品输送至热解炉中，在热解炉中的还原性气氛中热解废物，使产品这种的可燃性产物在热解炉的二燃室进行完全燃烧，燃烧过程中的水蒸汽和有机废气通过废气处理***处理净化后，进行高空排放，而热解炉燃烧过程中产生的活性炭原碳进行打包处理后，进行市场销售，提升经济效益。
显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域及相关领域的普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应属于本发明保护的范围。本发明中未具体描述和解释说明的结构、装置以及操作方法，如无特别说明和限定，均按照本领域的常规手段进行实施。
Claims (6)
1.一种污泥微波降解***，其特征在于：采用微波加热形成高温环境，配合强酸将有机废物水解成单糖，再通过发酵作用将单糖转化为乙醇，包括依次连接的螺旋输送料仓、混料预热釜、微波水解模块、调节冷却罐、缓存罐、浓缩蒸发器、暂存罐和精密过滤器，混料预热釜完成强酸、催化剂和水源的添加并将其与有机废物进行混合和预热，微波水解模块包括了多个可进行微波加热和水解的容器，将混料预热釜处理后的有机废物进行微波水解，采用微波加热催化，使细胞内部极性分子受电磁辐射强烈震动而产生热量导致细胞膜破裂，细胞内物质外溢与强酸充分接触，蛋白质和糖类大分子受强酸及能量作用导致不稳定化学键断键，完成微波水解。
2.根据权利要求1所述的一种污泥微波降解***，其特征在于：所述浓缩蒸发器还连接有进行水蒸汽冷凝的第一冷凝器和进行废热回收的蒸汽压缩机组，蒸汽压缩机组连接有生物质锅炉，生物质锅炉与蒸汽压缩机组配合使用完成废热回收，生物质锅炉还与混料预热釜和浓缩蒸发器连接，将废热回收后的热量通过蒸汽的形式传输至混料预热釜和浓缩蒸发器。
3.根据权利要求2所述的一种污泥微波降解***，其特征在于：所述混料预热釜和微波水解模块的水蒸汽输送路径上连接有第二冷凝器，第二冷凝器连接有冷凝水暂存罐和水源热泵机组，水源热泵机组与生物质锅炉连接，进行热水供应。
4.根据权利要求1所述的一种污泥微波降解***，其特征在于：所述调节冷却罐对微波水解模块处理后的有机废物进行二次处理，通过添加钙粉和微量元素，并进行压滤工序后，生成的单糖产物存储于缓存罐中。
5.根据权利要求4所述的一种污泥微波降解***，其特征在于：所述浓缩蒸发器将缓存罐内的单糖产物进行浓缩加工并发酵处理，生成的水肥产物存储于暂存罐中，在这个过程中产生的水蒸汽通过第一冷凝器回收至水源热泵机组和蒸汽压缩机组中。
6.根据权利要求5所述的一种污泥微波降解***，其特征在于：所述暂存罐中的水肥产物通过精密过滤器过滤生成液态腐殖酸水溶肥料和灰分、硫酸钙。
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