污泥微波与等离子体处理技术

由于高湿物料的干燥和卫生学指标问题，传统的加热方法来处理污泥不但热效率低，而且由软至极硬的过渡段很窄，污泥受热不均匀，导致污泥结块，表面极硬，难以粉碎，干燥效果相当不好。微波与等离子体加热就是新兴的两种污泥加热技术，可对污泥进行灭菌、调理、干燥、裂解等处理。

01微波

微波是一种非电离的电磁能，以3×105km/s的速度传播，其频率范围是3×102～3×105MHz，其中2450MHz是家用微波炉最常用的频率。由于此瞬间变态是在被作用物质内部进行的，故常称为内加热（传统靠热传导和热对流过程的加热称为外加热），内加热具有加热速度快、反应灵敏、受热体系均匀等特点。其能量转化率的大小与分子的特征有关。由于加热的速度非常快，故可能出现局部过热。

直接用微波对含水率为98%以上的污泥进行脱水，在经济上不可行。但在机械脱水后，以微波代替传统的热空气干燥方法，对污泥进行干燥裂解处理，在技术上是可行的，经济上与传统方法也有可比性。

与传统加热法相比，微波加热不是表面热传递过程，而是一种容积加热过程，因此没有热传递过程的热损失。从理论上说，微波加热的热效率比传统加热法高。由于污泥是典型的混合物，除了主要成分水以外，还有氧化物、无机盐和有机物。在微波场中，无机颗粒物提供了共沸中心，会出现局部过热现象，使污泥在达到水的沸点以前就开始沸腾，水从污泥混合物中进入气相。因此，微波加热过程中，污泥中的水开始蒸发的温度不是100℃，而是低于100℃，就是污泥的温度只要达到70℃就与水浴加温到80℃的过滤效果相接近。这可能是因为微波使水分子偶极高速变化所造成的。