[发明专利]以烟花爆竹燃放产生垃圾为主的废屑的微生物处理方法

说明书

一种以烟花爆竹燃放产生垃圾为主的废屑的微生物处理方法，通过预处理、制浆、微生物处理、杂质分离等步骤，得到品质较高的纸浆和富含铝、铜、镁等金属元素的废液，以及重金属含量较低的废渣；烟花爆竹燃放产生的废屑因未燃烧的活泼金属和对微生物活性有抑制作用的重金属含量较少，使得在本发明方法的浸提过程中溶液pH值变化较小，微生物反应能持续高效进行，从而缩短整个工艺流程，提高了微生物浸出效率；本发明方法的工艺简单，成本低廉，产生废水少，回收利用率高，对铜、铝、镁的浸出率达70％以上，最高可达100％。

技术领域

本发明属于生物处理领域，具体涉及一种以烟花爆竹燃放产生垃圾为主的废屑的微生物处理方法。

背景技术

春节期间燃放烟花爆竹、贴春联的习俗在我国由来已久，虽然在越来越多的大城市在春节期间实行了禁放措施，但广大的农村和小城市在春节期间额燃放显现反而愈演愈烈；这就导致了春节期间产生了大量的烟花爆竹燃放废屑；以济南市为例，去年全市春节期间共产生烟花爆竹燃放废屑800余吨，单日最高产生烟花爆竹燃放废屑量近100吨，目前虽无具体的统计，但可以确定的是，全国春节期间产生烟花爆竹燃放废屑的总量在万吨以上。

这些废屑中除了巨量的纸屑，还含有较多有价值的铜、铝、镁元素，以及稀土元素和少量重金属元素等，这些废屑往往采用集中焚烧或直接填埋处理，造成了二次污染；以上这两种垃圾都是废品厂商由于回收成本偏高、回收利用率低而不屑于回收利用的。

发明内容

针对上述现有技术中的不足，本发明提供一种以烟花爆竹燃放产生垃圾为主的废屑的微生物处理方法，其特征在于：步骤为：

(1)使用脱粒机脱去废屑中较大的土渣、石灰、碎石颗粒，在剩下的废屑中通入110-120℃蒸汽消毒5-10min；

(2)按照水：废屑＝10-15：1的质量比将水和废屑混合，采用水力碎浆机600-1000r/min进行碎解，通入处理池中，得到粗浆；

(3)调节粗浆pH值为2.0-3.0，并接种含有嗜酸性氧化亚铁硫杆菌、云南红酵母菌、肺炎克雷伯氏酵母菌的微生物种液，使得溶液中微生物浓度为3.0×10⁶-5.0×10⁶个/毫升；

(4)制作碳布阳极和碳布阴极，将制作的碳布阳极和碳布阴极用铜导线相连接后，放入处理池中；其中，碳布阳极的制作方法为：先用浓硝酸浸泡碳纤维布3-5h，之后用去离子水清洗直至pH为7.0，干燥得到碳布阳极；碳布阴极的制作方法为：a、采用Hummers法制备氧化石墨烯，将4L的98％浓硫酸冷却至0℃，加入20g石墨烯、10g硝酸钠和6g高锰酸钾，0℃水浴中磁力搅拌5小时，升温至35℃，反应30min，加去离子水1L，迅速升温至98℃，保持15min，停止加热，用40℃去离子水定容至10L，加入1L30％双氧水和 7L5％盐酸酸洗，磁力搅拌5min，离心洗涤(7000r/min离心10min后去掉上清液，搅拌1min，加去离子水再7000r/min离心10min，如此重复3次或更多)至pH为接近中性得到氧化石墨烯，超声2h，使其充分剥离，制得氧化石墨烯悬浮液；b、先用浓硝酸浸泡碳纤维布3-5h，之后用去离子水清洗，将清洗后的碳纤维布在2-4mg/ml的氧化石墨烯悬浮液中浸泡2-3h，然后在 120℃条件下烘干，得到碳布阴极；

(5)粗浆加热至温度为20-30℃，在转速为150-200r/min条件下浸出 2-3天；

(6)使用高频振动筛分离出粗浆中的杂物，然后再使用圆网浓缩机浓缩除去杂质后的粗浆，得到纸浆和废液。

所述纸浆经过二次除杂和进一步浓缩可用于纸张的生产。

所述废液中富含铝、铜、镁、铁、钡和稀土元素，可进通过一步分离得到。