CN115515728A - 含废塑料的一般废弃物的再生资源化系统和方法、及用于其的远红外线催化剂还原处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一般废弃物的再生资源化系统，其在预处理后通过催化剂与远红外线电磁波的协同作用对含废塑料的一般废弃物中的有害金属进行无害化和稳定化，得到再资源化处理物作为产品。本发明的一般废弃物的再生资源化系统包括:处理物坑(2),保存处理物；催化剂破碎机(3),将处理物的一部分在添加催化剂后破碎；一次干燥机(6),对从催化剂破碎机供给的处理物一次干燥而减容；微粉粉碎机(9),对一次干燥后的处理物的一部分粉碎并投入无害化的焚烧灰渣；原料罐(11),贮存微粉粉碎的处理物；二次干燥机(13),对来自原料罐的处理物二次干燥而再减容；远红外线催化剂还原处理装置(21),构成为可产生由加热陶瓷发出的远红外线电磁波,将其供给于二次干燥后的处理物并供给于经微粉粉碎机、原料罐、二次干燥机而无害化的焚烧灰渣,通过焚烧灰渣中所含物质的催化剂与远红外线电磁波的协同作用,对处理物中的有害金属进行无害化和稳定化,得到再资源化的处理物。
Description
技术领域
本发明涉及一般废弃物的再生资源化系统、一般废弃物的再生资源化方法、以及在一般废弃物的再生资源化系统中使用的远红外线催化剂还原处理装置，该一般废弃物的再生资源化系统通过在预处理后，催化剂与远红外线的电磁波的协同作用，对作为处理物的含有废塑料的一般废弃物(以下称为“一般废弃物”)中的有害金属进行无害化和稳定化，从而能够得到再资源化的处理物作为产品。
背景技术
以往，关于一般废弃物的处理，一般进行焚烧处理、焚烧后的掩埋处理。
然而，伴随一般废弃物的焚烧而产生的含有有害金属的焚烧灰渣是可以作为资源利用的极好的资源。这是因为焚烧灰渣是将多种多样的物质燃烧，混合了30种元素以上丰富的金属元素的集合体。
为了对这些金属进行再资源化和利用，必须使有害金属无害化而成为安全而稳定的物质。另外，对于处理工序来说，也必须是经济性高且对环境的负荷小。
焚烧灰渣由于含有二
英类和重金属类的有害物质，掩埋处理是法定标准。
但是，以往，经处理的焚烧灰渣布满了处理场，因此允许其用作水泥添加剂。这样做是否正确尚不清楚，即使重金属类是微量的，如果不使含有的物质无害化，仅通过与水泥一起在高温下焚烧，则重金属是不稳定的。
专利文献1中公开了一种垃圾的处理方法，其中，整个系统通过管道连接，在与外部空气接触少的密闭结构的建筑物中，进行预处理工序、使用干馏炉的碳化干馏工序和冷却工序，由此对垃圾类进行处理而得到可再资源化的碳化物。
专利文献2中公开了一种焚烧灰渣的处理方法，其是用于将一般废弃物焚烧后产生的灰进行无害化的处理方法，包括如下工序：对由排出的飞灰和主灰构成的城市垃圾的一般焚烧灰渣进行加热而使焚烧灰渣中的未燃烧物完全燃烧的工序；接着，进行粉碎处理而扩大表面积的工序；然后，在与外界空气隔绝的脱氧状态的空间中，以加热温度400℃～600℃维持40分钟～60分钟的干馏时间而进行处理的工序。
专利文献3中公开了一种焚烧灰渣的再资源化方法，其包括以下构成：将焚烧灰渣在还原气氛的干馏条件下与碳化了有机质废弃物的碳化物混合接触，使含焚烧灰渣的金属转化为难溶性金属化合物，从而激活催化作用和吸附能力，再加工为活性炭。
但是，上述专利文献1至3均没有公开通过催化剂与远红外线电磁波的协同作用对处理物中的有害金属进行无害化和稳定化而得到再资源化的处理物的技术。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第4599127号公报
专利文献2：日本专利第3971813号公报
专利文献3：日本专利第3840494号公报
发明内容
发明要解决的课题
本发明正是鉴于以往的上述实际情况而开发的，提供一般废弃物的再生资源化系统、一般废弃物的再生资源化方法、以及在一般废弃物的再生资源化系统中使用的远红外线催化剂还原处理装置，该一般废弃物的再生资源化系统在预处理后，通过催化剂与远红外线的电磁波的协同作用，对一般废弃物(处理物)中的有害金属进行无害化和稳定化，从而能够得到再资源化的处理物作为产品。
解决课题的手段
本发明的一般废弃物(处理物)的再生资源化系统的最主要特征在于，包括：
处理物坑，其保存处理物(即，被处理物)；
催化剂破碎机，其将来自所述处理物坑的处理物的一部分在添加催化剂的基础上破碎；
一次干燥机，其对从催化剂破碎机供给的处理物进行一次干燥而减容；
微粉粉碎机，其对一次干燥后的处理物的一部分进行粉碎，并向其中投入经无害化的焚烧灰渣(焚烧灰)；
原料罐，其贮存微粉粉碎后的处理物；
二次干燥机，其对来自原料罐的处理物进行二次干燥而进一步减容；和
远红外线催化剂还原处理装置，其构成为能够产生由被加热的陶瓷发出的远红外线的电磁波，将该电磁波供给于二次干燥后的处理物，并且供给于经过所述微粉粉碎机、原料罐、二次干燥机而进行了无害化的焚烧灰渣，通过基于所述焚烧灰渣中所含物质的催化剂与远红外线的电磁波的协同作用，对处理物中的有害金属进行无害化和稳定化，从而得到再资源化的处理物。
发明效果
根据技术方案1所述的发明，能够实现和提供一种一般废弃物的再生资源化系统，其能够以一般废弃物为基础，不燃烧该一般废弃物而得到可再利用的产品，这是因为其构成使得：通过利用经无害化的焚烧灰渣的催化剂的一次干燥·破碎·粉碎·二次干燥，将处理物减容至最小限度体积后，通过输送到远红外线催化剂还原处理装置的经无害化的焚烧灰渣的催化剂与远红外线的电磁波的协同作用，对处理物中的有害金属进行无害化和稳定化，从而得到再资源化的处理物。
根据技术方案2所述的发明，能够实现和提供一种一般废弃物的再生资源化系统，其无有害气体排放(无公害)，这是因为其不仅起到技术方案1所述的发明的效果，而且，能够利用产品贮存槽将再资源化的处理物作为产品贮存并输送到外部，另外，废气能够通过废气处理装置排放到外部，进而，在各要素之间配置不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机。
根据技术方案3所述的发明，能够实现和提供一种一般废弃物的再生资源化系统，其能够实现废热的有效利用，这是因为其不仅起到技术方案1或2所述的发明的效果，而且能够将伴随远红外线催化剂还原处理装置的处理而产生的热用作一次干燥机的废热利用。
根据技术方案4所述的发明，能够实现和提供一种一般废弃物的再生资源化系统，其不仅能够起技术方案1～3中任一项所述的发明的效果，而且能够将经无害化的焚烧灰渣中所含的金属物质用作催化剂。
根据技术方案5所述的发明，能够实现和提供一种一般废弃物的再生资源化方法，其能够以一般废弃物为基础，不燃烧该一般废弃物而得到可再利用的产品，这是因为该方法包括：
通过利用经无害化的焚烧灰渣的催化剂的一次干燥·破碎·粉碎·二次干燥，将处理物减容至最小限度体积的预处理工序，以及
通过远红外线催化剂还原处理装置对有害金属进行无害化和稳定化的处理物的再资源化处理工序。
根据技术方案6所述的发明，能够实现和提供一种一般废弃物的再生资源化方法，其不仅能够起技术方案5所述的发明的效果，而且能够将经无害化的焚烧灰渣中所含的金属物质用作催化剂。
根据技术方案7所述的发明，能够实现和提供一种远红外线催化剂还原处理装置，该远红外线催化剂还原处理装置的构成为：
远红外线催化剂还原处理装置主体，其内壁上布满了包含氧化铝等陶瓷的耐火砖，
架台，其支承该远红外线催化剂还原处理装置主体，和
排料斗，其配置在所述架台内且在内壁上布满了包含陶瓷的耐火砖，其构成使得从下部排出远红外线还原处理后的处理物；
所述远红外线催化剂还原处理装置通过用加热燃烧器加热所述耐火砖，从陶瓷产生远红外线的构成，通过对由一般废弃物构成的处理物进行一次干燥、破碎、粉碎、二次干燥，大幅减少处理物的体积，并且在经过“输送经无害化的焚烧灰渣的预处理工序”的处理物的基础上，通过陶瓷产生的远红外线的电磁波与催化剂的协同作用，对有害金属进行无害化和稳定化，能够得到再资源化的处理物。
根据技术方案8所述的发明，能够实现和提供一种远红外线催化剂还原处理装置，其能够将经无害化的焚烧灰渣中所含的金属物质用作催化剂，这是因为其构成使得：不仅起到技术方案7所述的发明的效果，并且作为所述催化剂，利用由经无害化的焚烧灰渣得到的金属催化剂、半导体氧化物催化剂、氧化物催化剂、硫化物催化剂。
附图说明
[图1]图1是表示本发明实施例1的一般废弃物的再生资源化系统的整体概略构成的俯视图。
[图2]图2是表示本发明实施例1的一般废弃物的再生资源化系统的整体概略配置构成例的俯视图。
[图3]图3是表示本发明实施例2的一般废弃物的再生资源化系统中使用的远红外线催化剂还原处理装置的概略主视图。
[图4]图4是表示本实施例2的远红外线催化剂还原处理装置的概略侧视图。
[图5]图5是表示本实施例2的远红外线催化剂还原处理装置的概略俯视图。
[图6]图6是图4的A-A线截面图。
[图7]图7是图4的B-B线截面图。
[图8]图8是图4的C-C线截面图。
[图9]图9是表示本实施例2的远红外线催化剂还原处理装置中的冲孔金属板的局部放大图。
[图10]图10是本发明实施例1的一般废弃物的再生资源化系统的对有害物质的再资源化处理的说明图(换言之，根据远红外线还原催化剂反应原理的一般废弃物的再生资源化系统的说明图)。
具体实施方式
本发明的目的在于，提供一种一般废弃物的再生资源化系统，该一般废弃物的再生资源化系统在预处理后，通过催化剂与远红外线的电磁波的协同作用，对一般废弃物(处理物)中的有害金属进行无害化和稳定化，从而能够得到再资源化的处理物作为产品。
该目的通过具有以下构成的一般废弃物的再生资源化系统而实现：
处理物坑，其保存处理物；
带磁选机的催化剂破碎机，其通过不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机与所述处理物坑连接，将处理物的一部分在添加催化剂的基础上破碎；
一次干燥机，其通过不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机与所述催化剂破碎机连接，对从催化剂破碎机供给的处理物进行一次干燥而减容；
微粉粉碎机，其通过不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机与所述一次干燥机连接，对一次干燥后的处理物的一部分进行粉碎，并向其中投入经无害化的焚烧灰渣(焚烧灰)；
原料罐，其通过不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机与所述微粉粉碎机连接，贮存所述微粉粉碎后的处理物；
二次干燥机，其通过不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机与所述原料罐连接，对来自原料罐的处理物进行二次干燥而进一步减容；
远红外线催化剂还原处理装置，其通过不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机与所述二次干燥机连接，而且其构成为能够产生由被加热的陶瓷发出的远红外线的电磁波，将该电磁波供给于二次干燥后的处理物，并且供给于经过所述微粉粉碎机、原料罐、二次干燥机而进行了无害化的焚烧灰渣，通过基于所述焚烧灰渣中所含物质的催化剂与远红外线的电磁波的协同作用，对处理物中的有害金属进行无害化和稳定化，从而得到再资源化的处理物；
产品贮存槽，其通过水冷输送机与所述远红外线催化剂还原处理装置连接，用于将再资源化的处理物作为产品贮存并输送到外部；和
废气处理装置，其通过排热管与所述二次干燥机连接，能够向外部排放废气。
实施例
以下，参照附图，详细说明本发明实施例的一般废弃物的再生资源化系统、一般废弃物的再生资源化方法、以及用于一般废弃物的再生资源化系统的远红外线催化剂还原处理装置。
(实施例1)
参照图1、图2及图10说明本实施例的一般废弃物的再生资源化系统1、一般废弃物的再生资源化方法。图10是本发明实施例1的一般废弃物的再生资源化系统的对有害物质的再资源化处理的说明图，换言之，是根据远红外线还原催化剂反应原理的一般废弃物的再生资源化系统的说明图。
图1、图2是表示本实施例1的一般废弃物的再生资源化系统1的整体概略构成例以及整体概略配置构成例的图。
在此，一般废弃物是指：塑料那样的即使埋在掩埋地等中也不会腐烂而持续造成地盘不稳定的人造物质、在土地中会发生化学变化而成为公害发生源的合成物质等，它们是形和质不固定、而且混有不燃物和可燃物，水分率也不同的物质。
另外，一般废弃物中还包含氯乙烯、聚偏二氯乙烯、氯化聚乙烯、有机卤素化合物等有机氯类塑料，它们通过焚烧处理生成汞、二
英、氯化氢等有害物质，另外，还包含可作为催化剂利用的有害重金属类。
本实施例1的一般废弃物的再生资源化系统1例如构建在建造物20的室内。
上述一般废弃物的再生资源化系统1的构成为具备：
处理物坑2，其构成为例如保存4天量的一般废弃物(处理物)2400m3的大小；
带磁选机的催化剂破碎机3，其通过带管道的螺旋输送机4(以不向外部排放有害气体的方式密闭的螺旋输送机，下同)与上述处理物坑2连接；
一次干燥机6，其通过带管道的带式输送机5与该带磁选机的催化剂破碎机3连接；和
振动筛7。
在上述一次干燥机6中添加经无害化的焚烧灰渣的催化剂和硫化物等添加剂，通过搅拌机搅拌。
另外，上述一次干燥机6和振动筛7的构成为：通过未图示的带管道的螺旋输送机相连，上述催化剂和添加剂通过振动筛7进行筛选，并再次干燥后使用。
本实施例1的一般废弃物的再生资源化系统1还包括：
微粉粉碎机9，其通过带管道的螺旋输送机8与上述一次干燥机6连接；
原料罐11，其通过带管道的螺旋输送机10与该微粉粉碎机9连接；
二次干燥机(旋转干燥机)13，其通过带管道的螺旋输送机12与原料罐11连接；
远红外线催化剂还原处理装置21，其通过带管道的螺旋输送机14与二次干燥机13连接，详情后述；
产品贮存槽16，其通过水冷输送机15与远红外线催化剂还原处理装置21连接，用于贮存产品并将产品输送到外部；和
废气处理装置18，其通过排热管17与上述二次干燥机13连接，能够向外部排放废气。
向上述微粉粉碎机9中，也投入用于得到催化剂的将有害金属无害化的焚烧灰渣，该焚烧灰渣也经由带管道的螺旋输送机10，经过原料罐11被输送到二次干燥机13、以及远红外线催化剂还原处理装置21中。
由上述的一般废弃物的再生资源化系统1进行的一般废弃物的再生资源化方法的处理如图10所示。
投入到上述处理物坑2中的包含作为有机物的碳C、氮N、氢H、氧O、硫S和水分(H2O)以及多种金属X、Y、Z等的一般废弃物中的破碎物和非破碎物(无须破碎的物质)不区分地从带管道的螺旋输送机4经由催化剂破碎机3，破碎物被细片化成尺寸30～50mm的大小。
此时，无须破碎的物质(非破碎物)在催化剂破碎机3中为过而不停的状态，催化剂破碎机3中的破碎量减少。
被细片化的处理物(破碎物和非破碎物)通过带管道的带式输送机5被供给到一次干燥机6中，在此添加催化剂和添加剂，并且搅拌，在该状态下干燥至水分含量20％左右。
这样的干燥处理后的处理物通过带管道的螺旋输送机8被供给到微粉粉碎机9中，被处理物(破碎物)被粉碎而密度减少，并且执行均匀化处理至例如100目～150目左右的大小。
另外，向上述微粉粉碎机9中也投入经无害化的焚烧灰渣，以得到在后述的远红外线催化剂还原处理装置21中使用的催化剂。
接着，将微粉粉碎处理后的处理物(即，粉碎后的处理物及焚烧灰渣中所含的有害金属)通过带管道的螺旋输送机10供给到具备陶瓷过滤器11a的原料罐11中，水分(H2O)被脱水，进而通过带管道的螺旋输送机12供给到二次干燥机13中。
在二次干燥机13中，通过经无害化的焚烧灰渣的催化剂，脱水至水分含量10％以下，进一步减容。
将二次干燥后的处理物通过带管道的带式输送机14供给到远红外线催化剂还原处理装置21中，在此，利用远红外线催化剂还原处理装置21中设置的耐火砖31a中所含的氧化铝等陶瓷所产生的电磁波，在无氧状态或减氧状态的气氛中，发挥从上述焚烧灰渣得到的催化剂与电磁波的协同作用，在数秒内分解有害金属等的晶体，进行稳定化(碳C转化为二氧化碳CO2、氢H转化为H2O、氮N转化为NOX)，进而，在对X、Y、Z等多种金属进行离子化处理后，使它们与作为添加剂的硫化物(S)反应，由此进行无害化和稳定化，实施处理物的再资源化，将有害物质转化为陶瓷、矿物粒子、碳前体等，作为再资源化的处理物。
之后，将再资源化的处理物作为产品经由水冷输送机15被输送到产品贮存槽16中并被输送到外部。
另外，伴随上述二次干燥机13的工作所产生的热经由排热管17被输送到废气处理装置18中，根据需要调整温度后，供给到上述振动筛7等的废热消耗源(废热利用)。
进而，伴随上述远红外线催化剂还原处理装置21的工作所产生的热也被供给到上述一次干燥机6、振动筛7等的废热消耗源(废热利用)。
如上所述，本实施例1的一般废弃物的再生资源化方法的特征在于，包括以下工序：
预处理工序，其利用经无害化的焚烧灰渣的催化剂，通过脱水、一次干燥、破碎、粉碎、二次干燥，将处理物减容至最小限度体积；和
处理物的再资源化处理工序，其通过远红外线催化剂还原处理装置21，对有害金属进行无害化和稳定化。
另外，本实施例1的一般废弃物的再生资源化系统1以及一般废弃物的再生资源化方法发挥了强大的全能的处理再生能力。
即，在向上述远红外线催化剂还原处理装置21中投入处理物时，所有的可燃性物质通过粒度调整，其表面的反应面均匀化，因此全部能够进行同样的反应。
如上所述，通过使可燃性物质的粒度在预处理中成为100目至150目左右，分子的分解瞬间进行，高度激活化学反应。
予以说明，例如，一般废弃物所含有的金属元素的数增加到大约30种元素。另外，废塑料包括大约4种元素。
进而，需要注意的是，鉴于其中包含的元素数量，污泥等的干燥需要更多的能量，因此，根据处理物质的类型，可以改变预处理的工序顺序或者补充其他设备等。
根据本实施例1的一般废弃物的再生资源化系统1，可确认，与现有设备相比，设施费用便宜至1/5，能量消耗仅为1/2，维护成本也仅为1/5，二氧化碳排放为1/100，在所有方面均优异。
(实施例2)
接着，参照图3至图9，说明本发明实施例2的一般废弃物的再生资源化系统1中使用的远红外线催化剂还原处理装置21的具体构成。
如图3所示，上述远红外线催化剂还原处理装置21具备：
远红外线催化剂还原处理装置主体31，其内壁上布满了例如包含氧化铝等陶瓷的耐火砖31a；
架台32，其支承该远红外线催化剂还原处理装置主体31；
排料斗33，其配置在上述架台32内且在内壁上布满了包含陶瓷的耐火砖31a，其构成使得从下部排出远红外线还原处理后的处理物；
空气管34，其用于在上述远红外线催化剂还原处理装置主体31内保温；
废气回流管35，其用于在上述远红外线催化剂还原处理装置主体31内与排料斗33内之间回流废气；和
加热燃烧器36，其加热上述耐火砖而产生远红外线。
图4表示上述远红外线催化剂还原处理装置21的侧面，图5表示上述远红外线催化剂还原处理装置21的平面，图6表示图4的A-A线截面，图7表示图4的B-B线截面，图8表示图4的C-C线截面。
在上述远红外线催化剂还原处理装置21中的远红外线催化剂还原处理装置主体31的内部，水平地配设有冲孔金属板37，其发挥作为如图9放大所示的过滤器的功能。
接着，详细说明上述远红外线催化剂还原处理装置21的工作理论。
本实施例2的远红外线催化剂还原处理装置21的对有害金属等的无害化、稳定化处理如上所述，但在本实施例2的远红外线催化剂还原处理装置21中，除了经无害化的焚烧灰渣的催化剂以外，还利用了由陶瓷产生的电磁波，在电磁场中的无氧状态或减氧状态的气氛下，发挥催化剂与电磁波的协同作用，在数秒内得到无害化、稳定化的产品。
远红外线为电磁波，电磁波是指电场和磁场交替冲击的波，红外线的波长区域为0.75～1000微米(μm)，远红外线的波长区域为其中的3～1000(μm)。该波长区域的电磁波换算成温度的话，为270℃～450℃。
当加热陶瓷时，陶瓷本身的温度在200～600℃左右，会放射3μm～30μm波长的电磁波(远红外线)。
该波长区域的电磁波(远红外线)具有容易被许多物质(金属除外)吸收的性质，远红外线会被二氧化碳CO2、水蒸气H2O吸收。
即，红外线具有加热作用，对具有电极性的物质的分子(水分子)等赋予动能，对分子赋予振动能量而使运动活跃化。
获得远红外线能量的物质的分子加速与其他分子碰撞，因碰撞而转变成热，但远红外线本身不是热，而是使分子自发热的电磁波。
远红外线容易被有机物吸收，在被吸收时会产生热，而且远红外线会传递至物质的深部而使内部变暖。
人工制作远红外线一般采用对陶瓷加热的方法，常用的是氧化铝系、锆系的陶瓷。
陶瓷中氧化铝(Al2O3)较为有效，氧化铝是由Al3+和O2-形成的离子性晶体，氧化铝具有多种变形，但使用α-Al2O3，其比用于催化剂的γ型更耐高温。
根据测定结果，陶瓷例如在1100℃下的热传导率(热线法)和1180℃下的热膨胀率良好，另外，由于氧化铝具有强的化学键，因此具有极高的化学和物理稳定性，具有耐热性(熔点＝2050℃)和耐腐蚀性的性质，可以说是陶瓷的代表。
在由本实施例2的远红外线催化剂还原处理装置21进行的远红外线催化剂还原处理中，还原处理是在400℃以下的低温下使用催化剂在无氧或减氧的空间中进行的，不是单纯依靠热分解，而是形成对焚烧灰渣中所含的金属进行无害化而可以生成催化剂的气氛，在减氧状态下一并进行使用催化剂的还原处理，因而能够在温度400℃以下充分发生化学反应，得到稳定金属化合物。
但是，只有在焚烧灰渣中含有的金属化合物全部稳定且变成不溶于水的物质之后，焚烧灰渣才变得无害化。
焚烧灰渣是含有元素的有机物转化为无机物(容易变热减量)的物质，全部由原子、分子、离子这样小的粒子构成，分子由原子构成，离子如Na+、Cl-、NH4 +、NO3 -这样的带电的原子或原子团。
如上所述，任何构成物质的粒子都是基于原子。
原子中有在电子，电子中有K壳层、L壳层、M壳层等轨道，当每个轨道都充满电子时，元素稳定，原子的化学性质根据起原子间键合作用的电子的数量而周期性地变化并变得稳定。
当焚烧灰渣中含有极微量元素时，则含有30种元素以上的金属元素，焚烧灰渣中的金属也具有与其他金属相互作用的价电子，因此会获得或失去价电子，另外，也可以共价而形成稳定的电子配置。
而且，为了使金属原子稳定，每个原子各自具有的游离电子形成集合体，此时，由于电子的波(电子具有波的性质)而产生重叠的轨道，电子形成云状空间并四处移动，当原子间距离由于引力而变小时，各个原子的阳离子都会靠近，导致阳离子之间也产生排斥力。
这种排斥力产生的能量参与原子的键合，成为结合能，由此形成集合体并成为晶体，但晶体的结构不同，不一定所有的原子都能简单整齐地排列。
通过催化剂进一步促进这些反应是本实施例2的远红外线催化剂还原处理装置21的工作原理。
作为催化剂的物质是多种多样的，无论气体、液体还是固体，都可以通过使焚烧灰渣的多种金属物质无害化而得到。
从焚烧灰渣中精制的催化剂是金属催化剂Fe、Ni等，半导体氧化物NiO、ZnO、MnO2、CrO2、V2O5、TiO2等，以及氧化物Al2O3、SiO2、MgO等、或硫等硫化物的超细粉粒体。
另外，在上述远红外线催化剂还原处理装置21内产生的气体如下述(化1)所示，发生各种化学反应。
(化1)
CO+O2→CO2
NO+CO→CO2+N2
HC+O2→CO2+H2O
SO2+1/2O2→SO3
然后，有害气体被分解并排出。与催化剂接触的物质在为细菌类时被杀菌，尸体也被分解。焚烧灰渣的无害化是分子的重组，可以使用取之不尽(焚烧灰渣存在时)的催化剂，因此无需固定化，在化学反应之后催化剂本身可作为资源利用。
为了通过低温和催化剂形成的还原气氛使二
英类、重金属类无害化，产生电磁波，催化剂协同利用光速来增强反应。
如上所述，经无害化的焚烧灰渣所含有的金属类成为催化剂，具有能够作为与远红外线的电磁波协同作用而增强反应的廉价资源来利用的效果。
若更详细地说明这种经无害化的焚烧灰渣，则焚烧灰渣包括用作金属催化剂资源的具有固体表面的金属晶体的集合体。
在构成到地下1600米为止的地壳的元素中，最多的是氧，以重量％计占全部元素的46.6％。
第二多的是硅，占27.7％，接着是铝，占8.13％，它们是硅酸盐的主要构成元素。其次，铁、钙、钠、钾、镁、磷、锰等全部是硅酸盐的构成元素。这些排在前面的10大元素占整体的98.6％。
金属在地中各自具有独自的性质，与氧、磷、硫、氢、碳等元素形成化合物。
作为化合物的种类，有硫化物、氧化物、氢氧化物、卤化物、碳酸盐、硫酸盐、硝酸盐、磷酸盐、砷酸盐、硼酸盐、硅酸盐等。
它们均具有作为离子性化合物的性质，但其中一些也具有共价化合物的性质。
这些无机化合物具有自身的性质，并根据亲和性形成化合物。即，它们是不溶于水的难溶性化合物，是稳定的。
焚烧灰渣是将多种多样的物质燃烧而成的渣，物质由所有元素构成，通过焚烧而元素残留在灰中。
若测定作为该残渣物的焚烧灰渣，则约25种元素出现在测定值中，其他超微量元素没有显示在测定值中，但作为组成成分，确认有约30种元素。
这些元素通过焚烧，所有的金属都变成氧化物或氯化物，作为金属化合物，它们变成易溶于水的不稳定的金属化合物，不稳定的金属大部分是重金属类，重金属类作为与硫的化合物是稳定的。
稳定的金属具有作为金属的利用价值，是发挥作为催化剂或作为沸石的作用的资源。
另外，陶瓷的物性之一是具有熔点，当晶体的温度上升时，原子的晶格振动宽度增加，晶体热膨胀。
当晶格振动宽度达到临界值时，无法维持晶体的规则原子排列，原子或分子以较弱的结合力凝聚形成液状，另外，液体的结构尚不清楚，但一般而言，化学键是决定熔点的重要因素，熔点按照分子晶体、金属晶体、离子晶体、共价晶体的顺序升高。
电子的热激发和晶格振动的热吸收会导致物质吸收热能而升温，据说陶瓷通过晶格振动而具有很高的热吸收率，但由于热冲击引起的热冲击破坏强度的劣化不能作为系数测量。
但是，本实施例2中的温度范围为400℃以下，因此认为不存在晶体的破坏，但通过光速速度的能量可以使被视为量子基本粒子的光子具有破坏力。
予以说明，在本实施例2的远红外线催化剂还原处理装置21中，以使远红外线的产生温度为270℃～400℃范围的方式制备含有陶瓷的耐火砖31a，因此认为远红外线所产生的温度是足够的，但试验已知，远红外线的产生温度达到了600℃左右，在这种情况下也没有发现显著的变化。
关于上述远红外线催化剂还原处理装置21的处理能力，当处理容积(体积)为长2m×宽2m×高2m＝8m3时，由于内贴有陶瓷，因此将处理容积视为93％而成为7.5m3，能够在1小时内处理约7.5m3的处理物。即，在24小时内最多能够处理180m3(1天的处理量：7.5m3×24/1＝180m3)的处理物。
当将500m3(比重为0.2时重量为100t)一般废弃物在预处理工序中进行预处理时，由于除去水分等而变成约165m3，可知在上述180m3的处理能力的范围内。
接着，概要说明上述远红外线催化剂还原处理装置21。
上述远红外线催化剂还原处理装置21是在低温处理被搬入的处理物的工序中搅拌催化剂和添加剂，在减氧气氛中的400℃以下的红外线处理中促进化学反应而无害化的装置。
根据处理物的性质的不同，根据处理物组合相应的预处理，能够灵活地应对各种处理物。
另外，为了除去在有机物的处理中产生的有毒气体，在所有工序中采用了利用密封式的带管道的螺旋输送机的输送方法，在进行了无害化处理之后，输送到外部。
因此，不会在外部产生有毒气体。而且，还具有所产生的热量可再利用以抑制运行成本并可用作干燥热量的优点。
产业实用性
本发明的一般废弃物的再生资源化系统可极广泛地利用于工业废弃物和一般家庭垃圾的废弃和无害化，酸性土壤的改良等领域。
附图标记说明
1 一般废弃物的再生资源化系统
2 处理物坑
3 催化剂破碎机
4 带管道的螺旋输送机
5 带管道的螺旋输送机
6 一次干燥机
7 振动筛
8 带管道的螺旋输送机
9 微粉粉碎机
10 带管道的螺旋输送机
11 原料罐
11a 陶瓷过滤器
12 带管道的螺旋输送机
13 二次干燥机
14 带管道的螺旋输送机
15 水冷输送机
16 产品贮存槽
17 排热管
18 废气处理装置
20 建造物
21 远红外线催化剂还原处理装置
31 远红外线催化剂还原处理装置主体
31a 耐火砖
32 架台
33 排料斗
34 空气管
35 废气回流管
36 加热燃烧器
37 冲孔金属板
Claims (8)
1.一般废弃物的再生资源化系统，其中，所述一般废弃物包含作为处理物的废塑料，所述一般废弃物的再生资源化系统的特征在于，包括：
处理物坑，其保存处理物；
催化剂破碎机，其将来自所述处理物坑的处理物的一部分在添加催化剂的基础上破碎；
一次干燥机，其对从催化剂破碎机供给的处理物进行一次干燥而减容；
微粉粉碎机，其对一次干燥后的处理物的一部分进行粉碎，并向其中投入经无害化的焚烧灰渣；
原料罐，其贮存微粉粉碎后的处理物；
二次干燥机，其对来自原料罐的处理物进行二次干燥而进一步减容；和
远红外线催化剂还原处理装置，其构成为能够产生由被加热的陶瓷发出的远红外线的电磁波，将该电磁波供给于二次干燥后的处理物，并且供给于经过所述微粉粉碎机、原料罐、二次干燥机而进行了无害化的焚烧灰渣，通过基于所述焚烧灰渣中所含物质的催化剂与远红外线的电磁波的协同作用，对处理物中的有害金属进行无害化和稳定化，从而得到再资源化的处理物。
2.一般废弃物的再生资源化系统，其中，所述一般废弃物包含作为处理物的废塑料，所述一般废弃物的再生资源化系统的特征在于，包括：
处理物坑，其保存处理物；
带磁选机的催化剂破碎机，其通过不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机与所述处理物坑连接，将处理物的一部分在添加催化剂的基础上破碎；
一次干燥机，其通过不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机与所述催化剂破碎机连接，对从催化剂破碎机供给的处理物进行一次干燥而减容；
微粉粉碎机，其通过不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机与所述一次干燥机连接，对一次干燥后的处理物的一部分进行粉碎，并向其中投入经无害化的焚烧灰渣；
原料罐，其通过不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机与所述微粉粉碎机连接，贮存所述微粉粉碎后的处理物；
二次干燥机，其通过不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机与所述原料罐连接，对来自原料罐的处理物进行二次干燥而进一步减容；
远红外线催化剂还原处理装置，其通过不向外部排放有害气体的带管道的螺旋输送机与所述二次干燥机连接，而且其构成为能够产生由被加热的陶瓷发出的远红外线的电磁波，将该电磁波供给于二次干燥后的处理物，并且供给于经过所述微粉粉碎机、原料罐、二次干燥机而进行了无害化的焚烧灰渣，通过基于所述焚烧灰渣中所含物质的催化剂与远红外线的电磁波的协同作用，对处理物中的有害金属进行无害化和稳定化，从而得到再资源化的处理物；
产品贮存槽，其通过水冷输送机与所述远红外线催化剂还原处理装置连接，用于将再资源化的处理物作为产品贮存并输送到外部；和
废气处理装置，其通过排热管与所述二次干燥机连接，能够向外部排放废气。
3.权利要求1或2所述的一般废弃物的再生资源化系统，其特征在于，伴随所述远红外线催化剂还原处理装置的处理而产生的热用于所述一次干燥机的废热利用。
4.权利要求1～3任一项所述的一般废弃物的再生资源化系统，其特征在于，所述远红外线催化剂还原处理装置中的催化剂利用由投入到所述微粉粉碎机中的经无害化的焚烧灰渣得到的金属催化剂、半导体氧化物催化剂、氧化物催化剂、硫化物催化剂。
5.一般废弃物的再生资源化方法，其包括以下工序：
预处理工序，其利用催化剂，通过对由包含废塑料的一般废弃物构成的处理物进行一次干燥、破碎、粉碎、二次干燥，大幅减少处理物的体积，并且进行经无害化的焚烧灰渣的输送；和
再资源化处理工序，其在针对预处理后的处理物的远红外线催化剂还原处理装置中，通过基于焚烧灰渣的催化剂与由陶瓷产生的远红外线的电磁波的协同作用，对有害金属进行无害化、稳定化，从而得到再资源化的处理物。
6.权利要求5所述的一般废弃物的再生资源化方法，其特征在于，所述再资源化处理工序中的催化剂利用由在预处理工序的阶段投入的经无害化的焚烧灰渣得到的金属催化剂、半导体氧化物催化剂、氧化物催化剂、硫化物催化剂。
7.用于一般废弃物的再生资源化系统的远红外线催化剂还原处理装置，其特征在于，
通过对由包含废塑料的一般废弃物构成的处理物进行一次干燥、破碎、粉碎、二次干燥，大幅减少处理物的体积，并且在经过输送经无害化的焚烧灰渣的预处理工序的处理物的基础上，通过陶瓷产生的远红外线的电磁波与催化剂的协同作用，对有害金属进行无害化、稳定化，从而得到再资源化的处理物，
所述远红外线催化剂还原处理装置包括：
远红外线催化剂还原处理装置主体，其内壁上布满了包含氧化铝等陶瓷的耐火砖，
架台，其支承所述远红外线催化剂还原处理装置主体，和
排料斗，其配置在所述架台内且在内壁上布满了包含陶瓷的耐火砖，其构成使得从下部排出远红外线还原处理后的处理物；
其中，加热所述耐火砖，从被加热的陶瓷产生远红外线。
8.权利要求7所述的用于一般废弃物的再生资源化系统的远红外线催化剂还原处理装置，其特征在于，所述催化剂利用由经无害化的焚烧灰渣得到的金属催化剂、半导体氧化物催化剂、氧化物催化剂、硫化物催化剂。
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