导言
微波是指频率为300MHz-300GHz的电磁波，是无线电波中一个有限频带的简称，即波长在1米（不含1米）到1毫米之间的电磁波，是分米波、厘米波、毫米波和亚毫米波的总称。微波频率比一般的无线电波频率高，一般也称为“超高频电磁波”。微波作为一种电磁波也具有波粒二象性。微波的根本性质一般呈现为穿透、反射、吸收三个特性。关于玻璃、塑料和瓷器，微波几乎是穿越而不被吸收。关于水和食物等就会吸收微波而使自身发热。而对金属类东西，则会反射微波。近几年来，微波的高效发热特性的进一步开发，使得它的运用从传统的通讯范畴转向催化化学、资料加工、污染操控等范畴。其间，在污染操控范畴，特别是在工业污泥、医疗废物、废旧轮胎、电子废物以及修建废物等固体废弃物的处理方面取得了较大的开展。
1 微波加热的原理
1.1 微波加热的机理
在微波加热的进程中，微波能转化为热能的机理有2种，即偶极子滚动机理和离子传导机理。
偶极子滚动机理是由微波辐射引起物体内部的分子彼此冲突而发生热能。天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。在天然状态下，介质内的偶极子作乱七八糟的运动和摆放，当介质处于电场中时，其内部从头进行摆放，变成了有必定取向、有规矩摆放的极化分子。当电场方向以必定频率替换改变时，介质中的偶极子的极化取向也以相同频率改变，在改变进程中，因分子间彼此冲突、磕碰而发生热能。电场改变频率越快，偶极子滚动的频率也就越快，发生的热效应越强，而微波波段电磁场频率高达108数量级，所以在微波辐射下，偶极子滚动发生的热量相当可观，然后使体系在很短的时刻内到达很高的温度。偶极子滚动发生的加热功率取决于介质的驰豫时刻、温度和黏度。
离子传导机理是指可离解离子在电场中发生导电移动，由于介质对离子的阻止而发生热效应。离子传导发生的加热功率取决于离子的巨细、浓度、电荷量和导电性。
1.2 微波加热的特色
传统加热是运用传导和对流办法进行的，首要加热容器，容器将热量传导到物体外表，然后热量由外表传递到物体内部，然后取得热平衡条件，因此加热需求较长时刻。而加热环境一般不可能严厉地绝热关闭，长时刻加热，就可能向环境发出很多热量。而微波加热一般在全关闭状态下进行，微波功率以光速进入物体内部，及时改变为热能，防止了长时刻加热进程中的热流失，并且可对物体内外部进行“全体”加热，因此，与传统的加热办法比较，微波加热具有功率高、速度快、能耗低一级特色。
2 微波技能在固体废弃物处理中的运用
2.1 工业污泥的处理
工业污泥是油和含固体碎屑的水的乳化物，全球每年发生的含油污泥多达几十亿吨，惯例的处理工艺是：加热破乳—离心别离—填埋。由于加热破乳时常常运用破乳添加剂，因此发生的残留物很难处理，脱油后需求填埋处理的残渣量大，填埋费用高。美国开发了钢厂含油淤泥的微波脱油技能，该技能是将含油和金属的污泥与添加剂混合，然后在一个活动体系中承受微波辐照10min,终究经过离心别离，别离出固体物质（首要是Fe、FeOx）、油和水。别离出的固体可从头用作炼钢质料，油可作燃料出售。研讨标明，该微波破乳脱油体系的处理速度比惯例的脱油体系快30倍，处理体系的体积可节省90%,大幅度下降了需求填埋处理的固体废渣，下降了填埋费用，选用微波脱油处理该钢厂污泥，处理费用比惯例处理办法下降10倍。
此外，以污水处理厂发生的污泥为质料，选用微波辐照可制备污泥活性炭。也有将污水处理厂初沉池和二沉池的混合污泥烘干，用磷酸溶液活化后，再选用400W的微波辐照260s,成功制得污泥活性炭，该活性炭的碘值为517.4mg/g。用制得的污泥活性炭处理TNT废水，处理功率略高于粉状产品活性炭。
2.2 医疗废物的灭菌消毒
微波灭菌的机理是微波能在微生物体内转化为热能，使生物体自身温度升高，然后使体内蛋白质发生变性凝结致死。其特色是作用温度低，时刻短，无二次污染。一般情况下，霉菌、酵母等常见微生物选用微波辐射1min,加热到70～80℃就能被杀死，到达灭菌意图；在65～66℃左右，选用微波辐照2min便可杀死青霉素的孢子。微波灭菌消毒是一个以蒸汽为根底，经过微波发生湿热和蒸汽进行消毒的进程。在运用微波对固体废物灭菌消毒时，首要将废物破坏，然后送入微波加热炉并通入蒸汽旋转加热，在灭菌消毒的一起废物体积也会被紧缩。有关研讨标明，将医疗废物浸湿破坏后，再选用微波对废物进行消毒，毒素会被敏捷消除，废物体积也可削减80%。全球许多国家每年发生很多的医疗废物，构成严峻的环境污染，仅在意大利，每年就有25万t医疗废物发生。假如选用微波技能灭菌消毒后，60%以上的医疗废物可作填埋处理。选用这种办法处理医疗废物与传统的燃烧法比较，不会生成毒性强的二恶英等二次污染物，并且处理时刻短，作用好，能耗低。
2.3 废旧轮胎的收回
轮胎是含有橡胶、炭黑、钢以及硫磺等多种物质的混合资料。废旧轮胎的处理一般选用热分化法，相关于燃烧而言，在缺氧条件下进行的热分化能够削减NOx和SOx的排放，并防止煤烟的发生。但是，惯例的热分化常常由于加热温度不行而无法彻底分化，若选用微波加热，温度会稳定上升，很快到达2000℃。并且选用微波加热处理废旧轮胎还能完成橡胶资料的再运用并收回动力。英国的一些工厂运用微波加热技能，将废旧轮胎橡胶进行软化处理，使橡胶分子结构中的CC键和CS键开裂，然后收回了36%的C（包含高质量的活性炭和石油烃等其他碳化产品），剩余的甲烷、氢气等还可用于体系的加热。该加热处理进程，必须在严厉关闭的条件下进行，防止发生二恶英、油烟和飞灰。
2.4 电子废物的处理
近年来，从计算机、轿车、电话、电视和其他产品上丢掉的电子部件和印刷线路板每年稀有百万件。对这些电子废物惯例的处理是填埋，成果渗析出有害金属，污染地下水。
为此Florida大学D.E.Clark教授研讨开发了微波毁掉印刷线路板收回贵金属的技能。该技能是将压碎的废电路板放入一个熔融石英坩埚中，在一个内壁衬有耐火资料的微波炉中加热30～60min,其间的有机物，如苯和苯乙烯等蒸发出来，被载气（紧缩空气）带出第1个微波炉，进入第2个微波炉被分化。剩余的物质在1000℃以下焦化，然后将微波炉功率升高，剩余物（绝大多数为玻璃和金属）在1400℃的高温下熔化，构成一种玻璃化物质。将这种物质冷却后，金、银和其他金属就以珠状别离出来，可收回用作金属锻炼的质料。余下的玻璃化产品则可收回作修建资料。
微波技能处理电子废物，可将废弃物体积削减50%,处理进程中无需运用任何添加剂，不会构成二次污染，终究的玻璃化产品，可将有害成分牢牢地包固在其间，不会构成渗漏，可收回运用其间的贵金属，因此处理本钱低。
2.5 修建废物的收回
修建废物是在施工建造进程中或旧修建物修理、撤除进程中发生的，首要含有砂浆、混凝土、砖石、土桩头、金属以及装饰装饰发生的废料和包装资料等废弃物。据估计[18],我国每年仅施工建造所发生的修建废渣就有4000万t。因此，综合运用修建废物是节省资源、维护生态的有用途径。
据报道，微波技能是收回再运用修建废物的有用办法。
美国CYCLEAN公司选用微波技能可100%地收回运用修建废物，使旧沥青路面料再生，再生后的沥青路面料的质量与新拌沥青路面料相同，而本钱下降了1/3,一起节省了废物清运和处理等费用。运用微波技能收回修建废物，不只处理了惯例处理办法如堆肥、燃烧、填埋等易构成的二次污染、出资大、占地面积大等问题，并且可使废物资源化。
3 结语
微波的开展还表现在运用规模的扩展。微波的最重要运用是雷达和通讯。雷达不只用于国防，一起也用于导航、气候丈量、大地丈量、工业检测和交通管理等方面。通讯运用首要是现代的卫星通讯和惯例的中继通讯。射电望远镜、微波加速器等关于物理学、天文学等的研讨具有重要意义。毫米波微波技能对操控热核反应的等离子体丈量供给了有用的办法。微波遥感已成为研讨天体、气候和大地丈量、资源勘探等的重要手法。微波在工业生产、农业科学等方面的研讨，以及微波在生物学、医学等方面的研讨和开展已越来越受到重视（见微波运用、微波能运用、微波医学运用等）。 运用微波技能处理固体废弃物具有快速高效、操作简略、能耗少、本钱低、资源收回运用率高级特色，因此具有广泛的运用远景。但是国内对微波技能在固体废弃物处理方方面的运用研讨起步较晚，并且现在的作业大多限于实验室研讨水平，工业化运用较少。跟着人们环保认识的进步和微波技能的进一步完善，以及用于污染操控范畴的微波设备的研制开发等，微波技能将会在固体废弃物的处理甚至整个污染操控范畴得到广泛的运用。
