本发明属于环保技术领域，尤其涉及一种促进剩余污泥厌氧发酵产酸的方法。
背景技术：
随着污水处理量的增多，剩余污泥的处理问题日益突出，剩余污泥中含有丰富的有机物，包括碳水化合物、蛋白质和脂肪，这些固态的有机物经过厌氧水解发酵可转化为易生物利用的溶解性产物——挥发性脂肪酸(vfas)。这些酸在生产聚羟基脂肪酸和生物能(如微生物燃料电池、沼气)方面具有极大的应用潜能，还可作为污水处理过程中生物脱氮除磷的碳源，从而实现污泥与污水的共处理。因此剩余污泥厌氧水解发酵不仅可以降低污泥量，实现减量化、无害化，还可以生产vfas等重要的中间产物实现污泥资源化利用。
但是目前污泥发酵产酸工艺运行过程中存在ph下降过快、有机物水解效率不高、产酸效率低等问题，一定程度上限制了污泥厌氧发酵产酸工艺的应用。
有鉴于上述的缺陷，本设计人，积极加以研究创新，以期创设一种促进剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，使其更具有产业上的利用价值。
技术实现要素：
为解决上述技术问题，本发明的目的是提供一种促进剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，能够促进污泥水解酸化速率，提高产酸效果强化污泥厌氧发酵过程的稳定性。
本发明提出的一种促进剩余污泥厌氧发酵产酸的方法，包括以下步骤：
s1.在剩余污泥中投加硅灰石，硅灰石的投加量为6～40g/l，粒径为12～250μm；
s2.将所述步骤s1中的混合物进行厌氧发酵产酸。
进一步的，所述步骤s1中，剩余污泥在与硅灰石混合前，还包括预处理步骤，预处理方式包括热水解预处理、酸预处理、碱预处理、超声预处理中的任意一种或多种。
进一步的，所述步骤s2中，发酵温度为35±2℃，发酵时进行搅拌或振荡，混合速度为100～200rpm，发酵时间为5～12天。
进一步的，所述步骤s1中，剩余污泥采自经沉淀浓缩的城市污水处理厂的剩余污泥，含固率为3～6％。
借由上述方案，本发明至少具有以下优点：本发明在剩余污泥中添加硅灰石，促进了污泥水解酸化速率，提高产酸效果，强化污泥厌氧发酵过程的稳定性。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本发明的较佳实施例并配合附图详细说明如后。
附图说明
图1是实施例1、2中挥发性脂肪酸的浓度随发酵时间变化图；
图2是实施例3、4中挥发性脂肪酸的浓度随发酵时间变化图；
图3是实施例5、6中挥发性脂肪酸的浓度随发酵时间变化图；
图4是实施例7、8中挥发性脂肪酸的浓度随发酵时间变化图；
图5是实施例9、10中挥发性脂肪酸的浓度随发酵时间变化图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
实施例1
(1)取经过沉淀浓缩的城市污水处理厂的剩余污泥，将含固率调节至6％，调节ph为7±0.2；
(2)在500ml血清瓶中加入步骤(1)中剩余污泥400ml，125μm硅灰石9g，接种产酸种泥80g；
(3)在35±2℃恒温摇床中进行厌氧发酵，转速为110rpm，发酵时间为12天。
发酵过程中每天取样对上清液中vfas浓度进行测定，日监测结果如图1，最高vfas浓度出现在第10天。
实施例2
(1)取经过沉淀浓缩的城市污水处理厂的剩余污泥，将含固率调节至6％，调节ph为7±0.2；
(2)在500ml血清瓶中加入步骤(1)中剩余污泥400ml，接种产酸种泥80g；
(3)在35±2℃恒温摇床中进行厌氧发酵，转速为110rpm，发酵时间为12天。
发酵过程中每天取样对上清液中vfas浓度进行测定，日监测结果如图1，最高vfas浓度出现在第10天。
从图1可以看出，在实施例1最高vfas浓度为2.78g/l，比实施例2提高了12.07％，硅灰石的投加显著促进污泥水解酸化速率，提高污泥厌氧产酸的产量。。
实施例3
(1)取经过沉淀浓缩的城市污水处理厂的剩余污泥，将含固率调节至6％，密封，置于90～105℃条件下热水解预处理8h，使污泥微生物细胞裂解，胞内有机物释放，有利于微生物的利用；将预处理污泥静置冷却至室温，调节ph为7±0.2；
(2)在500ml血清瓶中加入步骤(1)中的剩余污泥400ml，125μm硅灰石9g，接种产酸种泥80g；
(3)在35±2℃恒温摇床中进行厌氧发酵，转速为110rpm，发酵时间为11天。
发酵过程中每天取样对上清液中vfas浓度进行测定，日监测结果如图2，最高vfas浓度出现在第10天。
实施例4
(1)取经过沉淀浓缩的城市污水处理厂的剩余污泥，将含固率调节至6％，密封，置于90～105℃条件下热水解预处理8h，放至室温，调节ph为7±0.2；
(2)在500ml血清瓶中加入步骤(1)中的剩余污泥400ml，接种产酸种泥80g；
(3)在35±2℃恒温摇床中进行厌氧发酵，转速为110rpm，发酵时间为11天。
发酵过程中每天取样对上清液中vfas浓度进行测定，日监测结果如图2，最高vfas浓度出现在第10天。
从图2可以看出，实施例3最高vfas浓度为6.74g/l，比实施例4提高了11.24％，硅灰石的投加显著促进污泥水解酸化速率，提高污泥厌氧产酸的产量。
实施例5
(1)取经过沉淀浓缩的城市污水处理厂的剩余污泥，将含固率调节至6％，用naoh溶液调节其ph为11，密封，置于90～105℃条件下热预处理8h，使污泥微生物细胞裂解，胞内有机物释放，有利于微生物的利用；将预处理污泥静置冷却至室温，调节ph为7±0.2；
(2)在500ml血清瓶中加入步骤(1)中剩余污泥400ml，125μm硅灰石9g，接种产酸种泥80g；
(3)在35±2℃恒温摇床中进行厌氧发酵，转速为110rpm，发酵时间为11天。
发酵过程中每天取样对上清液中vfas浓度进行测定，日监测结果如图3，最高vfas浓度出现在第10天。
实施例6
(1)取经过沉淀浓缩的城市污水处理厂的剩余污泥，将含固率调节至6％，用naoh溶液调节其ph为11，密封，置于90～105℃条件下热预处理8h，放至室温，调节ph为7±0.2；
(2)在500ml血清瓶中加入步骤(1)中剩余污泥400ml，接种产酸种泥80g；
(3)在35±2℃恒温摇床中进行厌氧发酵，转速为110rpm，发酵时间为11天。
发酵过程中每天取样对上清液中vfas浓度进行测定，日监测结果如图3，最高vfas浓度出现在第10天。
从图3可以看出，实施例5最高vfas浓度为7.06g/l，比实施例6提高了9.6％，硅灰石的投加显著促进污泥水解酸化速率，提高污泥厌氧产酸的产量。
实施例7
(1)取经过沉淀浓缩的城市污水处理厂的剩余污泥，将含固率调节至5％，密封，置于90～105℃条件下热水解预处理8h，使污泥微生物细胞裂解，胞内有机物释放，有利于微生物的利用；将预处理污泥静置冷却至室温，调节ph为7±0.2；
(2)将步骤(1)中剩余污泥1l加入总容积为1.6l的反应器中，加入125μm硅灰石19.5g，接种产酸种泥200g；
(3)在35±2℃恒温室中进行厌氧发酵，搅拌转速为200rpm，发酵时间为12天。
发酵过程中每天取样对上清液中vfas浓度进行测定，日监测结果如图4，最高vfas浓度出现在第11天。
实施例8
(1)取经过沉淀浓缩的城市污水处理厂的剩余污泥，将含固率调节至5％，密封，置于90～105℃条件下热水解预处理8h，使污泥微生物细胞裂解，胞内有机物释放，有利于微生物的利用；将预处理污泥静置冷却至室温，调节ph为7±0.2；
(2)将步骤(1)中剩余污泥1l加入总容积为1.6l的反应器中，接种产酸种泥200g；
(3)在35±2℃恒温室中进行厌氧发酵，搅拌转速为200rpm，发酵时间为12天。
发酵过程中每天取样对上清液中vfas浓度进行测定，日监测结果如图4，最高vfas浓度出现在第11天。
从图4可以看出，实施例7最高vfas浓度为4.49g/l，比实施例8提高了26.04％，硅灰石的投加显著促进污泥水解酸化速率，提高污泥厌氧产酸的产量。
实施例9
(1)取经过沉淀浓缩的城市污水处理厂的剩余污泥，将含固率调节至5％，用naoh溶液调节其ph为11，密封，置于90～105℃条件下热预处理8h，使污泥微生物细胞裂解，胞内有机物释放，有利于微生物的利用；将预处理污泥静置冷却至室温，调节ph为7±0.2；
(2)将步骤(1)中剩余污泥1l加入总容积为1.6l的反应器中，加入125μm硅灰石19.5g，接种产酸种泥200g；
(3)在35±2℃恒温室中进行厌氧发酵，搅拌转速为200rpm，发酵时间为12天。
发酵过程中每天取样对上清液中vfas浓度进行测定，日监测结果如图5，最高vfas浓度出现在第11天。
实施例10
(1)取经过沉淀浓缩的城市污水处理厂的剩余污泥，将含固率调节至5％，用naoh溶液调节其ph为11，密封，置于90～105℃条件下热预处理8h，使污泥微生物细胞裂解，胞内有机物释放，有利于微生物的利用；将预处理污泥静置冷却至室温，调节ph为7±0.2；
(2)将步骤(1)中剩余污泥1l加入总容积为1.6l的反应器中，接种产酸种泥200g；
(3)在35±2℃恒温室中进行厌氧发酵，搅拌转速为200rpm，发酵时间为12天。
发酵过程中每天取样对上清液中vfas浓度进行测定，日监测结果如图5，最高vfas浓度出现在第11天。
从图5可以看出，实施例9最高vfas浓度为6.59g/l，比实施例10提高了20.00％，硅灰石的投加显著促进污泥水解酸化速率，提高污泥厌氧产酸的产量。
综上所述，本发明在剩余污泥中添加硅灰石，使硅灰石消耗污泥水解酸化过程中产生的氢离子，减缓ph的下降，缓解酸性ph对污泥发酵产酸的抑制；同时削弱腐殖酸对水解过程的不利影响，提高了污泥水解酸化速率，增强产酸效果，强化污泥厌氧发酵过程的稳定性。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，并不用于限制本发明，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。