[发明专利]废物处理方法及设备

说明书

本发明是关于焚化废物、减少欲清除废物体积和利用微波能量来处理二次废物的方法及设备。

由于生活方式和工业生产及其有关的材料消耗的迅速变化，社会及工业产生的废物体积逐年增长。已提出过一些土地掩埋和燃烧等等清除这些废物的方法，但是由于所处理的废物的性质，鉴于某些物质可能造成污染，迄今所用的处理手段并不都是合适的。举例来说，从核电站排放的废物，由于涉及环境污染，已被存放在电站配备的储罐内。这些废物包括废的离子交换树脂[粒状的或粉状的]、废的滤材、废活性炭、过滤器[纤维、合成纤维]以及予涂材料等等。然而，这类被存放的废物的体积正在不断增长，所以曾期望搞出一个清除这类废物的有效方法。为此，已提出利用微波能量，直接用微波来辐照废物以加热和焚化废物。例如，这类建议之一是日本专利申请№109521/84。但是，如果用上面所述的利用微波能量的焚化炉去焚化上述的废物，则会发现有以下缺点：

[1]废物受微波能量的作用时开始趋于干燥，而这种干燥的物质不利于微波能量的吸收;

[2]高分子合成树脂[例如离子交换树脂]在焚化时，是难以期望有令人满意的焚化结果的，因为除非高温下的大气条件能提供足够的氧，否则将产生大量的焦油和未燃烧的碳;

[3]不能在整个炉床板上保持废物的均匀分布，不能保持微波对废物的均匀辐照，由于局部燃烧可能导致局部过热，这将很难达到令人满意的焚化效果。

[4]焚化不易顺利进行，尤其当焚化高分子塑料时，由于这类塑料有熔融成团的倾向，因此中间部分就接触不到空气而仅可能碳化。再者在焚化炉内将产生大量的有害气体、焦油、烟灰等等，除非焚化炉的容量造得大于焚化的需要且能保持相对的高温，否则将难于在同一焚化炉中清除掉这些物质。

[5]这种处理只能分批作业，不能进行有效的连续操作，而且排放气体的成分也不能保持恒定。

[6]由于搅动器安置在焚化炉的上部，而那里要引入微波、安置排放管道或废物供给装置，并且有时要把空气通过搅动器的叶片供给焚化炉，因此焚化炉结构复杂。

所以，希望有一种有效而令人满意地消除废物[包括高分子塑料及其他废物]的改进的方法和设备。

本发明的目的是提供一种有效地利用微波能量来处理废物的方法和设备。按照本发明，是把微波能量直接作用到安置于焚化炉炉床板上的一层或一床颗粒物质，这些颗粒物质具有极佳的微波吸收性能。其结果是颗粒物质在炉床板上被搅动并吸收微波能量而被加热。当辐照的颗粒物质的温度升到一定[如500℃]时，一面保持辐照并同时将足量的空气从焚化炉底部送入，一面把要焚化的废物连续地加进焚化炉，这样废物可被连续地令人满意地焚化。

如需处理焚化中得到的二次废物，如气体焦油、烟灰等等，以减少污染或保持排放管道的清洁、则可用另一个炉子再通过微波辐照来处理这类二次废物，炉壁或材料床的安置使利于吸收微波，以便使温度上升到足以能燃烧或热解二次废物的程度。如使用第二微波炉，则应与焚化炉适当连接，使之能接收二次废物。

本发明的特征在于所说的焚化炉中包括对微波有良好吸收特性的材料所构成的颗粒床，微波辐照是作用在颗粒床上的，使颗粒物质被这种吸收所加热;所说的废物是连续地被加到用微波辐照而加热了的颗粒床上的，并用搅动器搅动颗粒物质。

本发明的设备包括一个有排气口的焚化炉炉体，一个将所说废物加入所说焚化炉炉体的加料器，一个由驱动器驱动的搅拌器，一系列与空气源 相连接的喷嘴以向所说的炉体内供应空气，一个将微波导入焚化炉炉体内的微波波导管;为焚化二次废物的另一个炉体以及引导微波进入所说炉体的波导管，所说的微波吸收材料被作为所说炉体的内壁和多孔的底板。

很清楚，废物被焚化，燃烧或热解是由于物质吸收微波能量而被加热。依照本发明利用微波能量的方法，处理废物遇到的困难[特别是核电站排放的废物]获得了解决，而不会引起任何严重的问题。

通过后面附图的描述本发明的进一步的目的、效果和优点将会变得更加清楚。附图的简要说明概述如下：

图1是本发明的焚化炉的图解

图2是用于图1所示焚化炉中的搅动器剖视图。

图3是焚化炉中搅动器的改进例，

图4是安置在图1炉床板中的空气喷嘴图。

图5是本发明用来处理焚化炉中由焚化产生的废气的炉子或二级处理器;

图6为图5的另一可供选择的实施例;

图7是图6的进一步改进;

图8为焚化废物及处理由焚化而产生的二次气体废物的处理系统。