专利名称：废旧计算机的生物法无害化预处理方法
技术领域：
本发明涉及一种废旧计算机的生物法无害化预处理方法，是一项利用嗜酸菌群对废旧计算机进行无害化处理的技术，属于环境工程技术领域。
为实现这样的目的，本发明的技术方案中采用生物的方法，利用混合嗜酸菌群活动过程中转化产生的硫酸和有机酸，将经破碎和筛分处理的废旧计算机中的重金属溶出，从而实现废旧计算机的无害化。
本发明利用污水或污泥或按硫杆菌培养基配制的营养盐液中本身所含的营养盐和投加的元素硫或亚铁盐，在好氧条件下使微生物中的嗜酸菌群获得增殖并产生硫酸和有机酸，借助于嗜酸菌群及其产生的酸对废旧计算机电路板中的重金属进行溶出处理，经3～20天的处理，可使废旧计算机电路板中的重金属大部分溶出。
本发明的方法具体包含如下步骤
1、驯化嗜酸菌群混合培养液——驯化液的制取取城市污水厂经沉砂池处理的污水或城市污水厂未经脱水的污泥，加入元素硫，并在好气条件下进行驯化培养，直至污水或污泥的pH值低于2.5时，即得到所需的驯化嗜酸菌群混合培养液。或者，取城市污水厂经沉砂池处理的污水或城市污水厂未经脱水的污泥，加入硫酸使其酸化到pH值低于5.0，然后加入亚铁盐(如硫酸亚铁)进行好氧驯化，当污水或污泥的pH值低于2.5时，即得到所需的驯化嗜酸菌群混合培养液。或者，取按普通硫杆菌培养基配制而成得营养盐液，加入少量污水或污泥，进行好氧驯化，得到所需的驯化培养液。
2、培养液的制取取城市污水厂经沉砂池处理的污水或城市污水厂未经脱水的污泥，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后再加少量亚铁盐(如硫酸亚铁)，得到培养液；或者，直接取按普通硫杆菌培养基配制而成的营养盐液作为培养液。
3、制酸预处理在连续流生物反应器内放入培养液，取上述驯化液，以0.1％～5％的量投放到反应器内，进行好气培养，直至培养液的pH值低于2.5。
4、进行连续制酸当生物反应器中培养液的pH值低于2.5时后，反应器中开始连续进培养液进行连续制酸。
5、重金属溶出处理采用沉淀、过滤或机械脱水等办法，将从生物反应器中出流的污水或污泥固液分离，然后将分离液引入废旧计算机电路板处理器中，对经破碎和筛分处理的废旧计算机电路板进行重金属的溶出处理，处理时间为3～20天。
6、对溶出处理后的上清液进行后处理从反应器中流出的上清液即可进行常规的理化法(络合、化学沉淀、电解或离子交换树脂法)、生物法后处理。从污水或污泥或营养盐液中分离出来的固相部分(用营养盐液制酸过程中几乎不产生可分离的固相物质)经石灰中和后可作农用或其它处置；进行重金属溶出处理后的废旧计算机残渣可作填埋等处置。
本发明的效果是显著的，以污水或污泥或培养盐液中本身含有的营养盐以及添加的元素硫或铁盐为硫杆菌等嗜酸菌群生长基质，使嗜酸菌群得到大量增殖，培养液中产生大量的硫酸，在此过程中产生的硫酸用于废旧计算机的溶出处理，从而实现废旧计算机中重金属的无害化预处理。其中以污水或污泥为嗜酸菌群生长的营养盐来源时，处理成本更低，而以按硫杆菌培养基配制的营养盐液为营养盐来源时，处理成本高些，但初始酸化时间快。
污水或污泥原本是需要投入资金进行处理的环境污染物，但是其中含有土著的嗜酸菌群，本发明正是利用这一点并结合嗜酸菌群的生理特点，进行增殖和制酸，以所得的酸对废旧计算机重金属进行溶出处理；以营养盐液进行的制酸处理，其成本虽较污水或污泥为高，但仍不失为一种成本低廉的办法；本发明不仅可以使废旧计算机、废电池以及其他机器的集成电路板得到合理处置，还可回收其中的重金属。本发明避免了单纯填埋占地和实质上不能得到减量的缺点，与焚烧法相比，在常温下操作，运行成本低、操作方便、操作环境友善；重金属溶出效果在处理3天后，可达50～80％以上，处理6天后，可达80～96％以上。用作材料的污水或污泥或培养盐液经固液分离器处理后的残渣(用营养盐液制酸过程中几乎不产生可分离的固相物质)经石灰中和后可用作农肥处置，其中的重金属含量能完全达到污泥农用质量标准(GB4248-84)。
由图可见，本发明的工艺流程采用的装置主要由生物反应器1、固液分离器2、废旧计算机处理器3、曝气装置4、污水或污泥或营养盐液引入管5、生物反应器混合液导出管6、分离液导出管7、固体残余物导出管8、处理器中上清液导出管9、废旧计算机残渣导出管10、处理器3上安装的搅拌和曝气装置11以及生物反应器混合液回流管12所组成。其运行步骤是，将培养液按连续流方式导入到其物料(污水或污泥或营养盐液)已酸化为pH低于2.0的的反应器1中，并通过曝气装置4进行连续曝气，同时将反应器中的混合液由混合液导出管6导出，经固液分离器2进行固液分离处理，所得分离液由分离液导出管7引入经破碎处理的废旧计算机处理器3中，在搅拌条件下进行废旧计算机重金属的浸提与溶出处理；污水或污泥固体残余物由导出管8导出；破碎废旧计算机经溶出处理后，残渣由导出管10导出，而上清液由导出管9导出进行常规方法的重金属回收处理。回流管12的设置在于部分回用出流混合液中的硫杆菌，以增进系统运行的稳定性。
权利要求
1.一种废旧计算机的生物法无害化预处理方法，其特征在于包含下列步骤1)驯化液的制取取城市污水厂经沉砂池处理的污水或城市污水厂未经脱水的污泥，加入元素硫，并在好气条件下进行驯化培养，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后再加入亚铁盐进行好氧驯化，直至污水污泥的pH值低于2.5，或者取按普通硫杆菌培养基配制而成的营养盐液加入少量污水或污泥进行好氧驯化；2)培养液的制取取城市污水厂经沉砂池处理的污水或城市污水厂未经脱水的污泥，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后再加少量亚铁盐，或者直接取按普通硫杆菌培养基配制而成的营养盐液作为培养液；3)制酸预处理在连续流生物反应器内放入培养液，取上述驯化液，以0.1％～5％的量投放到反应器内，进行好气培养，直至培养液的pH值低于2.5；4)进行连续制酸当生物反应器中培养液的pH值低于2.5时后，反应器中开始连续进培养液进行连续制酸；5)重金属溶出处理采用沉淀、过滤或机械脱水办法，将从生物反应器中出流的污水或污泥固液分离，然后将分离液引入废旧计算机电路板处理器中，对经破碎和筛分处理的废旧计算机电路板进行重金属的溶出处理；6)对溶出处理后的上清液进行后处理；
2.如权利要求1所说的废旧计算机的生物法无害化预处理方法，其特征在于酸化采用的亚铁盐为硫酸亚铁。
3.如权利要求1所说的废旧计算机的生物法无害化预处理方法，其特征在于后处理方法采用生物法、络合、化学沉淀、电解或离子交换树脂法。
全文摘要
一种废旧计算机的生物法无害化预处理方法,利用污水或污泥或按硫杆菌培养基配制的营养盐液中本身所含的营养盐和投加的元素硫或亚铁盐,在好氧条件下使微生物中的嗜酸菌群获得增殖并产生硫酸和有机酸,借助于嗜酸菌群及其产生的酸对废旧计算机电路板中的重金属进行溶出处理,经3～20天的处理,可使废旧计算机电路板中的重金属大部分溶出。本发明的方法在常温下进行,不需进行加酸预处理,可连续运行,其操作简便、操作环境友善、处理成本和重金属回收成本低廉。
文档编号C02F3/34GK1385383SQ0211215
公开日2002年12月18日 申请日期2002年6月20日 优先权日2002年6月20日
发明者朱南文, 贾金平 申请人:上海交通大学