一种基于微生物处理电子垃圾重金属的装置制造方法及图纸

一种基于微生物处理电子垃圾重金属的装置，其特征在于：机械粉碎装置上部设有电子垃圾入口，机械粉碎装置侧面出口连接氧化亚铁硫杆菌反应装置，氧化亚铁硫杆菌反应装置的底部出口连接铁细菌反应装置顶部入口，铁细菌反应装置的底部出口连接祛磺弧菌反应装置的顶部入口，祛黄弧菌反应装置的底部出口连接底部出口连接大肠杆菌反应装置的顶部入口通过上述结构。本实用新型专利技术反应条件容易控制，操作简单，对重金属的处理效率较高，同时能够减少焚烧法对能源的消耗，降低填埋法对土地的浪费。

Device for treating heavy metals in electronic waste based on Microorganism

A device for treating heavy metals in electronic waste based on microorganism is characterized in that the upper part of the mechanical crushing device is provided with an electronic waste inlet, the side outlet of the mechanical crushing device is connected with a Thiobacillus ferrooxidans reaction device, and the bottom outlet of the Thiobacillus ferrooxidans reaction device is connected with the top inlet of the iron bacteria reaction device, and the iron is fine. The bottom outlet of the bacteria reaction device is connected with the top inlet of the sulfur-removing Vibrio reaction device, and the bottom outlet of the sulfur-removing Vibrio reaction device is connected with the bottom outlet and the top inlet of the Escherichia coli reaction device is connected with the bottom outlet through the above structure. The utility model has the advantages of easy control of reaction conditions, simple operation, high treatment efficiency for heavy metals, reduced energy consumption by incineration method, and reduced waste of land by landfill method.

【技术实现步骤摘要】
一种基于微生物处理电子垃圾重金属的装置
本技术涉及微生物反应领域，化学反应领域，特别是应用微生物技术对电子垃圾重金属中的铜镉镍铅汞钯砷进行处理。
技术介绍
随着现代科学技术的发达，电子设备更加先进，电子元件淘汰后重金属对环境影响不可忽视，电子垃圾通常有焚烧处理和机械粉碎填埋这两种处理方法，但焚烧产生的有害气体污染大气环境，填埋后的电子垃圾则会由土壤进入水体，造成不可逆的环境污染，一般的微生物处理技术应用一种微生物，对重金属的吸附效果差，处理效率低，因此高效率吸附电子垃圾重金属，减少污染是本专利技术的研究目的。本专利技术采用微生物技术进行吸附处理，主要针对电视机，电脑，手机这类复杂的电子垃圾中的重金属进行处理，针对铜，镉，镍，钯，砷，汞这些重金属，采用微生物法对其进行处理。处理后产品为对环境无毒害作用的金属或其化合物，非金属以及杂质，从而降低电子垃圾对环境土壤水体的污染。
技术实现思路
本技术的目的在于解决目前电子垃圾重金属对环境污染的问题，提出一种由微生物技术处理重金属以达到清洁高效减少对土壤和水体污染的装置，提高重金属的处理效率，减少电子垃圾焚烧或填埋后对大气土壤的污染。为了解决上述问题，本技术采用的技术方案为一种基于微生物处理电子垃圾重金属的装置，其特征在于：机械粉碎装置上部设有电子垃圾入口，机械粉碎装置侧面出口连接氧化亚铁硫杆菌反应装置，氧化亚铁硫杆菌反应装置的底部出口连接铁细菌反应装置顶部入口，铁细菌反应装置的底部出口连接祛磺弧菌反应装置的顶部入口，祛黄弧菌反应装置的底部出口连接底部出口连接大肠杆菌反应装置的顶部入口；在氧化亚铁硫杆菌反应装置、铁细菌反应装置、祛磺弧菌反应装置，大肠杆菌反应装置的一侧侧面均设有出料口；祛磺弧菌反应装置的另一侧面设有溶液入口II，大肠杆菌反应装置的另一侧面设有活性污泥入口。所述的铁细菌反应装置中竖直设有孔网，孔网将铁细菌反应装置分为左右两个部分。所述的祛磺弧菌反应装置的上部侧面设有氢气通入口。所述的氧化亚铁硫杆菌反应装置顶面设有溶液入口I。所述的机械粉碎装置与氧化亚铁硫杆菌反应装置侧面之间、氧化亚铁硫杆菌反应装置底面与铁细菌反应装置顶面之间、铁细菌反应装置底面与祛磺弧菌反应装置顶面之间、祛磺弧菌反应装置底面与大肠杆菌反应装置之间，均设有进料口。本技术的有益效果是：本专利技术应用微生物处理装置，反应条件容易控制，操作简单，对重金属的处理效率较高，更重要的是，微生物法不同于焚烧法和填埋法，对大气、土壤、水体的污染性小，而且微生物法处理重金属在国内外已经开始投入具体实验，本专利技术主要创新点在于应用多种微生物以达到具体处理每种重金属的目的，对于实验菌种都有其适宜的反应条件与反应方式，经过驯化的菌种其去除效率更高。通过本专利技术的处理，减少焚烧法对能源的消耗，降低填埋法对土地的浪费，实现我国环境清洁高效发展，切合可持续发展战略。附图说明图1：本技术结构示意图。图2：为机械粉碎装置结构示意图。图3：为铁细菌反应装置结构示意图。具体实施方式一种基于微生物处理电子垃圾重金属的装置，其特征在于：机械粉碎装置1上部设有电子垃圾入口12，机械粉碎装置1侧面出口连接氧化亚铁硫杆菌反应装置2，氧化亚铁硫杆菌反应装置2的底部出口连接铁细菌反应装置3顶部入口，铁细菌反应装置3的底部出口连接祛磺弧菌反应装置5的顶部入口，祛黄弧菌反应装置5的底部出口连接底部出口连接大肠杆菌反应装置6的顶部入口；在氧化亚铁硫杆菌反应装置2、铁细菌反应装置3、祛磺弧菌反应装置5，大肠杆菌反应装置6的一侧侧面均设有出料口8；祛磺弧菌反应装置5的另一侧面设有溶液入口II13，大肠杆菌反应装置6的另一侧面设有活性污泥入口11。所述的铁细菌反应装置3中竖直设有孔网4，孔网4将铁细菌反应装置3分为左右两个部分。所述的祛磺弧菌反应装置5的上部侧面设有氢气通入口10。所述的氧化亚铁硫杆菌反应装置2顶面设有溶液入口I9。所述的机械粉碎装置1与氧化亚铁硫杆菌反应装置2侧面之间、氧化亚铁硫杆菌反应装置2底面与铁细菌反应装置3顶面之间、铁细菌反应装置3底面与祛磺弧菌反应装置5顶面之间、祛磺弧菌反应装置5底面与大肠杆菌反应装置6之间，均设有进料口7。具体使用时：如图1所示，该微生物处理重金属装置利用微生物法对电子垃圾重金属进行处理，针对电子元件重金属种类差异，对其中重金属分步处理，应用微生物吸附作用，特定反应条件下进行微生物反应，主要包括五个具体装置。电子垃圾在12口进入机械粉碎装置1中进行粉碎，粉碎后进入氧化亚铁硫杆菌反应装置2同时溶液经由溶液入口I9口进入氧化亚铁硫杆菌反应装置2，在氧化亚铁硫杆菌反应装置2中氧化亚铁硫杆菌吸附铜镉镍铅重金属，处理后由出料口8出料，经氧化亚铁硫杆菌反应装置2反应后进入铁细菌反应装置3，在铁细菌反应装置3中铁细菌还原铁和锰后经，通过孔网4进入另一侧吸附砷，而后出料口8口出料，经铁细菌反应装置3反应后进入祛黄弧菌反应装置5同时氢气由氢气通入口10通入，NaAuCl4由溶液入口II13通入，在祛磺弧菌反应装置5中与去磺弧菌接触反应，反应后由出料口8出料，经祛黄弧菌反应装置5反应后进入大肠杆菌反应装置6，同时活性污泥由活性污泥入口11进入大肠杆菌反应装置6，此时活性污泥与大肠杆菌共同作用处理汞金属，由8口出料。如图2所示，机械粉碎装置1主要用于粉碎重金属，电子垃圾由12进入，粉碎后让其更易进行以下的反应，由机械设备进行粉碎。氧化亚铁硫杆菌反应装置2主要用于处理铜镉镍和铅这四种金属，以电视机，电脑，手机为例，其主板部分都含有铜，镉，镍三重金属，而显像管部分则含铅比较多，此过程应用氧化的亚铁硫杆菌对电子元件粉碎后的碎块进行吸附处理，在氧化亚铁硫杆菌反应装置2内进行氧化亚铁硫杆菌的培养，溶液入口I9口通入，在氧化亚铁硫杆菌反应装置2内反应后可吸附百分之九十以上的重金属，主要方法是微生物使合金中非重金属化为可溶物而进入溶液，从而用氧化的亚铁硫杆菌对其进行吸附而除去。具体实验过程为：氧化亚铁硫杆菌的液体培养基组成（每1000ml中添加量）即溶液入口I9口通入溶液量A液，（NH4）2SO43g，K2HPO40.5g，MgSO40.5g，KCl0.1g，Ca(NO3）20.01g，pH值2.5；B液，硫酸亚铁44.2g。上述培养基A液每一份可吸附处理0.5g电子垃圾元件中的重金属，一般反应温度为40到50摄氏度，在氧化亚铁硫杆菌反应装置2中先通入A液，再向其中加入B液，混合培养后，铜，镉，镍等金属会被氧化亚铁硫杆菌吸附，重金属铅以硫酸铅的形式存在于溶液中。如图3所示，铁细菌反应装置3装置主要去除砷，电脑和手机的元件都含有砷，而且砷对环境的污染极大，用铁细菌对其进行处理，细菌可以吸附砷金属而使其除去。具体步骤为：电子垃圾在氧化亚铁硫杆菌反应装置2反应后，形成与其他各种金属形成了混合溶液，进入铁细菌反应装置3装置中，在铁细菌反应装置3装置中，调试溶液的各项指标，使其达到反应需要要求。即Ρ[As（Ⅲ）]：200～260mg/L；Ρ[Fe(Ⅱ)]：2.8mg/L；Eh：310～410mV；PH：7.2；DO：3.7mg/L；在打开反应器中孔网4，加压，使铁细菌溶液顺利进入反应器内，同时使配好废液以稳定流速进入另一侧，后完全本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于微生物处理电子垃圾重金属的装置，其特征在于：机械粉碎装置（1）上部设有电子垃圾入口（12），机械粉碎装置（1）侧面出口连接氧化亚铁硫杆菌反应装置（2），氧化亚铁硫杆菌反应装置（2）的底部出口连接铁细菌反应装置（3）顶部入口，铁细菌反应装置（3）的底部出口连接祛磺弧菌反应装置（5）的顶部入口，祛磺弧菌反应装置（5）的底部出口连接底部出口连接大肠杆菌反应装置（6）的顶部入口；在氧化亚铁硫杆菌反应装置（2）、铁细菌反应装置（3）、祛磺弧菌反应装置（5），大肠杆菌反应装置（6）的一侧侧面均设有出料口（8）；祛磺弧菌反应装置（5）的另一侧面设有溶液入口II（13），大肠杆菌反应装置（6）的另一侧面设有活性污泥入口（11）。

【技术特征摘要】
1.一种基于微生物处理电子垃圾重金属的装置，其特征在于：机械粉碎装置（1）上部设有电子垃圾入口（12），机械粉碎装置（1）侧面出口连接氧化亚铁硫杆菌反应装置（2），氧化亚铁硫杆菌反应装置（2）的底部出口连接铁细菌反应装置（3）顶部入口，铁细菌反应装置（3）的底部出口连接祛磺弧菌反应装置（5）的顶部入口，祛磺弧菌反应装置（5）的底部出口连接底部出口连接大肠杆菌反应装置（6）的顶部入口；在氧化亚铁硫杆菌反应装置（2）、铁细菌反应装置（3）、祛磺弧菌反应装置（5），大肠杆菌反应装置（6）的一侧侧面均设有出料口（8）；祛磺弧菌反应装置（5）的另一侧面设有溶液入口II（13），大肠杆菌反应装置（6）的另一侧面设有活性污泥入口（11）。2.根据权利要求1所述的一种基于微生物处理电子垃圾重金属的装置，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：李霞，张洁涵，丁锋，李佳祺，何欣桥，
申请(专利权)人：辽宁大学，
类型：新型
国别省市：辽宁,21