[发明专利]应用微波技术进行畜禽粪便干燥与热解处理的一体化装置

说明书

本发明提供一种应用微波技术进行畜禽粪便干燥与热解处理的一体化装置，属于固废处理技术领域。该装置包括给料系统、微波干燥系统、控制仪表一、破碎系统、储料系统、控制仪表二、微波热解系统、惰性气罐、贮炭罐、制冷系统、集油罐、旋风除尘、集灰斗和储气罐，待处理物料通过给料系统进入微波干燥系统中进行干燥，干燥之后成块物料，先进入破碎系统打碎后再进入储料系统储料；然后进入微波热解系统，先通惰性气体，产生油气炭分开收集，从而实现热解反应过程。整个系统可实现连续化生产，各反应阶段可以实现精确控制，减少了运行成本和反应时间，便于系统优化和节能降耗。

技术领域

本发明涉及含水率较高的固废资源化处理技术领域，特别是指一种应用微波技术进行畜禽粪便干燥与热解处理的一体化装置。

背景技术

随着我国畜牧业规模化、产业化、区域化的稳定发展，将会产生大量的畜禽粪便。畜禽粪便含水率和有机物含量相对较高，资源化潜力大，但是如果得不到及时处理，不仅会影响养殖场的发展，还会对周围的环境造成严重的污染，危害人类的生命健康。

传统畜禽粪便处理方式如厌氧发酵、堆肥、生物处理等技术存在周期长、效率低，不能满足大规模处理等现实问题。而热解技术处理畜禽粪便，具有处理效率高、周期短、可以杀死粪便中的有害成分、有效降低环境负荷的优点，且低成本的畜禽粪污处理后还可以获得高附加值的生物能源(生物原油、生物炭和生物燃气)。从畜禽粪便能源化、高值化利用的角度，采用热解技术处理畜禽粪便具有较好的发展潜力。而现有的热解工艺大多是一体式结构，即物料的干燥脱水、挥发分的析出以及焦炭化转化等反应过程都在同一个反应容器内完成，不利于各反应阶段的控制，增加了运行成本和反应时间。同时针对畜禽粪便这种含水率较高的物质，水分会极大地影响热解反应的进行、热解产物的分配和质量以及整个系统能耗。

对比传统加热模式，微波加热具有即时性、整体性、高效性、选择性和安全性等优点，因此，将微波技术用在畜禽粪污的处理上是一种新的更为高效绿色环保处理技术。应用微波技术处理高含水的畜禽粪便，采用分段式干燥-热解处理模式，可在时间和空间上将物料的干燥脱水和热解反应阶段分离，从而便于各反应阶段的精确调控、目标产物的改性提质以及系统优化和节能降耗，实现热能的梯级利用。整个系统的构建，可以实现废弃物资源化利用，实现环境、能源和资源的增值，对畜禽养殖健康发展、畜禽废弃物资源化利用、农业环境治理、新农村发展等方面都具有重要意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种应用微波技术进行畜禽粪便干燥与热解处理的一体化装置，首先采用微波干燥实现畜禽粪便减量化的目标，再将干燥后经过破碎处理的物料进入微波热解系统，获得高附加值的产品，实现节能降耗、绿色环保、能源化、高值化的目标。

该装置包括给料系统、微波干燥系统、控制仪表一、破碎系统、储料系统、控制仪表二、微波热解系统、惰性气罐、贮炭罐、制冷系统、集油罐、旋风除尘、集灰斗和储气罐，给料系统与微波干燥系统之间设置阀门，控制仪表一控制微波干燥系统的运行，微波干燥系统后接破碎系统，破碎系统后接储料系统，储料系统连接微波热解系统，控制仪表二控制微波热解系统，惰性气罐连接微波热解系统，微波热解系统后接制冷系统和贮炭罐，制冷系统连接集油罐和旋风除尘，旋风除尘下方设置集灰斗，旋风除尘上方连接储气罐。

待处理物料通过给料系统进入微波干燥系统中进行干燥，干燥之后的成块物料，先进入破碎系统打碎后再进入储料系统储料；储料系统中物料再进入微波热解系统，先将通入惰性气罐中的惰性气体通入微波热解系统中，再进行热解反应，热解反应产生的油、气、炭分开收集，炭进入贮炭罐，油和气先进入制冷系统冷凝后，得到的油进入集油罐，气通过旋风除尘后，产生的灰尘进入集灰斗，除尘后气体进入储气罐。

微波干燥系统采用带式微波干燥系统进行连续干燥，微波干燥系统两端装有微波吸收器防止微波泄露，微波干燥系统带有引风机进行气体交换。

微波热解系统采用螺旋推进式连续输送反应的微波热解系统，微波热解系统采用耐高温材料制成，微波热解系统带有微波吸收器防止微波泄露。