微波技术在固体废弃物处理中的应用

微波技术在固体废弃物处理中的应用陈芳艳付薛红唐玉斌(江苏科技大学环境工程系江苏镇江212003)摘要介绍了微波加热的基本原理,综述了微波技术在工业污泥、医疗垃圾、废旧轮胎、电子垃圾以及建筑垃圾等固体废弃物处理中的应用现状,展望了微波技术在污染控制领域的应用前景。关键词微波固体废物垃圾污泥TheApplicationofMicrowaveTechnologyintheSolidWasteTreatmentCHENFangyanFUXuehongTANGYubin(Dept.ofEnvironmentalEngineering,JiangsuUniversityofScienceandTechnologyZhenjiang,Jiangsu212003)AbstractThebasicprincipleofmicrowaveirradiationisintroduced,theapplicationstatusofthistechnologyissummarizedintheseaspects,suchasindustrialsludge,medicalwaste,scraptyres,electronicwasteandconstructionwasteandtheapplicationperspectiveofmicrowaveir2radiationinpollutioncontrolisalsoprospected.Keywordsmicrowavesolidwastetrashsludge微波是指波长在1mm到1m的电磁波,它具有电磁波的诸如反射、透射、干涉、衍射、偏振以及能量传输等波动特性。近几年来,微波的高效发热特性的进一步开发,使得它的应用从传统的通讯领域转向催化化学、材料加工、污染控制等领域。其中,在污染控制领域,特别是在工业污泥、医疗垃圾、废旧轮胎、电子垃圾以及建筑垃圾等固体废弃物的处理方面取得了较大的进展。1微波加热的原理1.1微波加热的机理在微波加热的过程中,微波能转化为热能的机理有2种,即偶极子转动机理和离子传导机理[1]。偶极子转动机理是由微波辐射引起物体内部的分子相互摩擦而产生热能。自然界的介质都是由一端带正电荷、另一端带负电荷的分子(或偶极子)组成[2]。在自然状态下,介质内的偶极子作杂乱无章的运动和排列,当介质处于电场中时,其内部重新进行排列,变成了有一定取向、有规则排列的极化分子。当电场方向以一定频率交替变化时,介质中的偶极子的极化取向也以同样频率转变,在转变过程中,因分子间相互摩擦、碰撞而产生热能。电场变化频率越快,偶极子转动的频率也就越快,产生的热效应越强,而微波波段电磁场频率高达108数量级,所以在微波辐射下,偶极子转动产生的热量相当可观,从而使体系在很短的时间内达到很高的温度。偶极子转动产生的加热效率取决于介质的驰豫时间、温度和黏度。离子传导机理是指可离解离子在电场中产生导电移动,由于介质对离子的阻碍而产生热效应[3,4]。离子传导产生的加热效率取决于离子的大小、浓度、电荷量和导电性。1.2微波加热的特点传统加热是利用传导和对流方式进行的,首先加热容器,容器将热量传导到物体表面,然后热量由表面传递到物体内部,从而获得热平衡条件,因此加热需要较长时间。而加热环境一般不可能严格地绝热封闭,长时间加热,就可能向环境散发大量热量。而微波加热通常在全封闭状态下进行,微波功率以光速渗入物体内部,及时转变为热能,避免4国家环境保护总局.中国环境状况公报.中国环境报,2001.06.16(2)5胡伟,等.中国四城市空气颗粒物中铅污染水平.中国环境监测,1999(3):31～326李俊琳.浅谈空气中机动车尾气对人体的危害.煤矿现代化,2004(4):367郝吉明,等.城市机动车排放污染控制.北京.中国环境科学出版社,2005.3～58曾德芳,等.我国城市道路交通噪音污染及其对策.噪音与振动控制,1998(2):32～339程继夏,等.汽车发展对城市环境的影响及环境保护对策.长安大学学报,2002,22(4):103～10510杨毅,等.沈阳市机动车排放污染控制.环境科学学报,2004,30(122):23～2511高延龄.汽车运用工程.北京.人民交通出版社,1997.155～15612张书海,等.交通干线铅污染对两侧土壤和蔬菜的影响.环境监测管理与技术.2000(3):28～30作者简介易志刚,1979年生,男,汉族,四川乐山人,西南交通大学环境科学与工程学院2004级硕士研究生,西南交通大学药学院助教。(收稿日期:20051130)·83·工业安全与环保IndustrialSafetyandEnvironmentalProtection2006年第32卷第7期July2006了长时间加热过程中的热散失,并