專利名稱：廢舊計算機的生物法無害化預(yù)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種廢舊計算機的生物法無害化預(yù)處理方法，是一項利用嗜酸菌群對廢舊計算機進行無害化處理的技術(shù)，屬于環(huán)境工程技術(shù)領(lǐng)域。
為實現(xiàn)這樣的目的，本發(fā)明的技術(shù)方案中采用生物的方法，利用混合嗜酸菌群活動過程中轉(zhuǎn)化產(chǎn)生的硫酸和有機酸，將經(jīng)破碎和篩分處理的廢舊計算機中的重金屬溶出，從而實現(xiàn)廢舊計算機的無害化。
本發(fā)明利用污水或污泥或按硫桿菌培養(yǎng)基配制的營養(yǎng)鹽液中本身所含的營養(yǎng)鹽和投加的元素硫或亞鐵鹽，在好氧條件下使微生物中的嗜酸菌群獲得增殖并產(chǎn)生硫酸和有機酸，借助于嗜酸菌群及其產(chǎn)生的酸對廢舊計算機電路板中的重金屬進行溶出處理，經(jīng)3～20天的處理，可使廢舊計算機電路板中的重金屬大部分溶出。
本發(fā)明的方法具體包含如下步驟
1、馴化嗜酸菌群混合培養(yǎng)液——馴化液的制取取城市污水廠經(jīng)沉砂池處理的污水或城市污水廠未經(jīng)脫水的污泥，加入元素硫，并在好氣條件下進行馴化培養(yǎng)，直至污水或污泥的pH值低于2.5時，即得到所需的馴化嗜酸菌群混合培養(yǎng)液?；蛘?，取城市污水廠經(jīng)沉砂池處理的污水或城市污水廠未經(jīng)脫水的污泥，加入硫酸使其酸化到pH值低于5.0，然后加入亞鐵鹽(如硫酸亞鐵)進行好氧馴化，當污水或污泥的pH值低于2.5時，即得到所需的馴化嗜酸菌群混合培養(yǎng)液。或者，取按普通硫桿菌培養(yǎng)基配制而成得營養(yǎng)鹽液，加入少量污水或污泥，進行好氧馴化，得到所需的馴化培養(yǎng)液。
2、培養(yǎng)液的制取取城市污水廠經(jīng)沉砂池處理的污水或城市污水廠未經(jīng)脫水的污泥，投加0.1％～1.0％的元素硫，或在污水污泥中先加入硫酸使其酸化到pH值低于5.0后再加少量亞鐵鹽(如硫酸亞鐵)，得到培養(yǎng)液；或者，直接取按普通硫桿菌培養(yǎng)基配制而成的營養(yǎng)鹽液作為培養(yǎng)液。
3、制酸預(yù)處理在連續(xù)流生物反應(yīng)器內(nèi)放入培養(yǎng)液，取上述馴化液，以0.1％～5％的量投放到反應(yīng)器內(nèi)，進行好氣培養(yǎng)，直至培養(yǎng)液的pH值低于2.5。
4、進行連續(xù)制酸當生物反應(yīng)器中培養(yǎng)液的pH值低于2.5時后，反應(yīng)器中開始連續(xù)進培養(yǎng)液進行連續(xù)制酸。
5、重金屬溶出處理采用沉淀、過濾或機械脫水等辦法，將從生物反應(yīng)器中出流的污水或污泥固液分離，然后將分離液引入廢舊計算機電路板處理器中，對經(jīng)破碎和篩分處理的廢舊計算機電路板進行重金屬的溶出處理，處理時間為3～20天。
6、對溶出處理后的上清液進行后處理從反應(yīng)器中流出的上清液即可進行常規(guī)的理化法(絡(luò)合、化學(xué)沉淀、電解或離子交換樹脂法)、生物法后處理。從污水或污泥或營養(yǎng)鹽液中分離出來的固相部分(用營養(yǎng)鹽液制酸過程中幾乎不產(chǎn)生可分離的固相物質(zhì))經(jīng)石灰中和后可作農(nóng)用或其它處置；進行重金屬溶出處理后的廢舊計算機殘渣可作填埋等處置。
本發(fā)明的效果是顯著的，以污水或污泥或培養(yǎng)鹽液中本身含有的營養(yǎng)鹽以及添加的元素硫或鐵鹽為硫桿菌等嗜酸菌群生長基質(zhì)，使嗜酸菌群得到大量增殖，培養(yǎng)液中產(chǎn)生大量的硫酸，在此過程中產(chǎn)生的硫酸用于廢舊計算機的溶出處理，從而實現(xiàn)廢舊計算機中重金屬的無害化預(yù)處理。其中以污水或污泥為嗜酸菌群生長的營養(yǎng)鹽來源時，處理成本更低，而以按硫桿菌培養(yǎng)基配制的營養(yǎng)鹽液為營養(yǎng)鹽來源時，處理成本高些，但初始酸化時間快。
污水或污泥原本是需要投入資金進行處理的環(huán)境污染物，但是其中含有土著的嗜酸菌群，本發(fā)明正是利用這一點并結(jié)合嗜酸菌群的生理特點，進行增殖和制酸，以所得的酸對廢舊計算機重金屬進行溶出處理；以營養(yǎng)鹽液進行的制酸處理，其成本雖較污水或污泥為高，但仍不失為一種成本低廉的辦法；本發(fā)明不僅可以使廢舊計算機、廢電池以及其他機器的集成電路板得到合理處置，還可回收其中的重金屬。本發(fā)明避免了單純填埋占地和實質(zhì)上不能得到減量的缺點，與焚燒法相比，在常溫下操作，運行成本低、操作方便、操作環(huán)境友善；重金屬溶出效果在處理3天后，可達50～80％以上，處理6天后，可達80～96％以上。用作材料的污水或污泥或培養(yǎng)鹽液經(jīng)固液分離器處理后的殘渣(用營養(yǎng)鹽液制酸過程中幾乎不產(chǎn)生可分離的固相物質(zhì))經(jīng)石灰中和后可用作農(nóng)肥處置，其中的重金屬含量能完全達到污泥農(nóng)用質(zhì)量標準(GB4248-84)。
由圖可見，本發(fā)明的工藝流程采用的裝置主要由生物反應(yīng)器1、固液分離器2、廢舊計算機處理器3、曝氣裝置4、污水或污泥或營養(yǎng)鹽液引入管5、生物反應(yīng)器混合液導(dǎo)出管6、分離液導(dǎo)出管7、固體殘余物導(dǎo)出管8、處理器中上清液導(dǎo)出管9、廢舊計算機殘渣導(dǎo)出管10、處理器3上安裝的攪拌和曝氣裝置11以及生物反應(yīng)器混合液回流管12所組成。其運行步驟是，將培養(yǎng)液按連續(xù)流方式導(dǎo)入到其物料(污水或污泥或營養(yǎng)鹽液)已酸化為pH低于2.0的的反應(yīng)器1中，并通過曝氣裝置4進行連續(xù)曝氣，同時將反應(yīng)器中的混合液由混合液導(dǎo)出管6導(dǎo)出，經(jīng)固液分離器2進行固液分離處理，所得分離液由分離液導(dǎo)出管7引入經(jīng)破碎處理的廢舊計算機處理器3中，在攪拌條件下進行廢舊計算機重金屬的浸提與溶出處理；污水或污泥固體殘余物由導(dǎo)出管8導(dǎo)出；破碎廢舊計算機經(jīng)溶出處理后，殘渣由導(dǎo)出管10導(dǎo)出，而上清液由導(dǎo)出管9導(dǎo)出進行常規(guī)方法的重金屬回收處理。回流管12的設(shè)置在于部分回用出流混合液中的硫桿菌，以增進系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。
權(quán)利要求
1.一種廢舊計算機的生物法無害化預(yù)處理方法，其特征在于包含下列步驟1)馴化液的制取取城市污水廠經(jīng)沉砂池處理的污水或城市污水廠未經(jīng)脫水的污泥，加入元素硫，并在好氣條件下進行馴化培養(yǎng)，直至污水或污泥的pH值低于2.5，或者在污水污泥中先加入硫酸使其pH值低于5.0后再加入亞鐵鹽進行好氧馴化，直至污水污泥的pH值低于2.5，或者取按普通硫桿菌培養(yǎng)基配制而成的營養(yǎng)鹽液加入少量污水或污泥進行好氧馴化；2)培養(yǎng)液的制取取城市污水廠經(jīng)沉砂池處理的污水或城市污水廠未經(jīng)脫水的污泥，投加0.1％～1.0％的元素硫，或在污水污泥中先加入硫酸使其酸化到pH值低于5.0后再加少量亞鐵鹽，或者直接取按普通硫桿菌培養(yǎng)基配制而成的營養(yǎng)鹽液作為培養(yǎng)液；3)制酸預(yù)處理在連續(xù)流生物反應(yīng)器內(nèi)放入培養(yǎng)液，取上述馴化液，以0.1％～5％的量投放到反應(yīng)器內(nèi)，進行好氣培養(yǎng)，直至培養(yǎng)液的pH值低于2.5；4)進行連續(xù)制酸當生物反應(yīng)器中培養(yǎng)液的pH值低于2.5時后，反應(yīng)器中開始連續(xù)進培養(yǎng)液進行連續(xù)制酸；5)重金屬溶出處理采用沉淀、過濾或機械脫水辦法，將從生物反應(yīng)器中出流的污水或污泥固液分離，然后將分離液引入廢舊計算機電路板處理器中，對經(jīng)破碎和篩分處理的廢舊計算機電路板進行重金屬的溶出處理；6)對溶出處理后的上清液進行后處理；
2.如權(quán)利要求1所說的廢舊計算機的生物法無害化預(yù)處理方法，其特征在于酸化采用的亞鐵鹽為硫酸亞鐵。
3.如權(quán)利要求1所說的廢舊計算機的生物法無害化預(yù)處理方法，其特征在于后處理方法采用生物法、絡(luò)合、化學(xué)沉淀、電解或離子交換樹脂法。
全文摘要
一種廢舊計算機的生物法無害化預(yù)處理方法,利用污水或污泥或按硫桿菌培養(yǎng)基配制的營養(yǎng)鹽液中本身所含的營養(yǎng)鹽和投加的元素硫或亞鐵鹽,在好氧條件下使微生物中的嗜酸菌群獲得增殖并產(chǎn)生硫酸和有機酸,借助于嗜酸菌群及其產(chǎn)生的酸對廢舊計算機電路板中的重金屬進行溶出處理,經(jīng)3～20天的處理,可使廢舊計算機電路板中的重金屬大部分溶出。本發(fā)明的方法在常溫下進行,不需進行加酸預(yù)處理,可連續(xù)運行,其操作簡便、操作環(huán)境友善、處理成本和重金屬回收成本低廉。
文檔編號C02F3/34GK1385383SQ0211215
公開日2002年12月18日 申請日期2002年6月20日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月20日
發(fā)明者朱南文, 賈金平 申請人:上海交通大學(xué)