利用無患子皂苷生產(chǎn)下腳料促進(jìn)剩余污泥發(fā)酵產(chǎn)酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及環(huán)保技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種利用無患子皂苷生產(chǎn)下腳料促進(jìn)剩余污泥發(fā)酵產(chǎn)酸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]無患子皂苷是野生落葉喬木無患子果皮的提取物，其糖苷類物質(zhì)主要為三萜皂苷類(I)和倍半萜糖苷類(Π)，它們均具有很強(qiáng)的表面活性作用，作為天然的非離子型表面活性劑和乳化劑，具有降低水的表面張力，具有良好的發(fā)泡性能和去污能力，并對環(huán)境及人體無危害，能有效的洗除由于污染而附著于皮膚表面的各種重金屬粒子，且清洗能力優(yōu)于其它大多數(shù)洗滌劑。
[0003]在水提法提取無患子皂苷的下腳料中，除了含有一定量的無患子皂苷外，還含有蕓香及大量維生素C、酪氨酸、甘氨酸、丙氨酸、果糖、葡萄糖、戊糖、甲基戊糖、阿拉伯糖及鼠李糖等，目前，無患子皂苷的下腳料僅是任意堆放，既浪費(fèi)了資源，又造成環(huán)境污染，因此，有必要進(jìn)行無患子皂苷的下腳料資源化利用。
[0004]厭氧消化是處理剩余污泥主要的方法之一，具有殺滅病菌、減少污泥體積、促進(jìn)污泥穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。目前，在南方城市生活污水處理過程中普遍存在著碳氮比低的問題，往往需要投加外碳源以達(dá)到脫氮除磷的目的，然而投加的外碳源不僅會(huì)增加運(yùn)行成本，而且在污水處理過程中會(huì)轉(zhuǎn)化為剩余污泥，進(jìn)一步增加剩余污泥的產(chǎn)量。研究發(fā)現(xiàn)剩余污泥中化學(xué)表面活性劑的存在可以提高剩余污泥的水解速率并提高短鏈脂肪酸的產(chǎn)量，但目前大多采用化學(xué)合成的表面活性劑、微生物代謝合成的鼠李糖脂和從植物中提取的表面活性劑等，微生物發(fā)酵及植物提取的表面活性劑成本較高，與化學(xué)表面活性劑相比不具有經(jīng)濟(jì)性。而化學(xué)表面活性劑存在二次污染的隱患。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的目的在于提供一種利用無患子皂苷生產(chǎn)下腳料促進(jìn)剩余污泥發(fā)酵產(chǎn)酸的方法，既提高了剩余污泥水解發(fā)酵產(chǎn)酸量，同時(shí)，還實(shí)現(xiàn)了無患子下腳料資源化利用和剩余污泥減量的目的。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案:
利用無患子皂苷生產(chǎn)下腳料促進(jìn)剩余污泥發(fā)酵產(chǎn)酸的方法，包括以下步驟:
(1)將無患子皂苷生產(chǎn)下腳料干燥:
(2)將無患子皂苷生產(chǎn)下腳料投加到濃縮的剩余污泥中；
(3)對剩余污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵；
(4)對發(fā)酵液進(jìn)行固液分離，得到含有揮發(fā)性脂肪酸的清液。
[0007]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述的步驟(I)中，無患子皂甘生產(chǎn)下腳料來源于水提法生產(chǎn)無患子皂苷企業(yè)，其中無患子皂苷的質(zhì)量百分比含量在1%。_1%，含水率為70%_80%。
[0008]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述的步驟(I)中，無患子皂苷生產(chǎn)下腳料的干燥，可通過曬干、烘干，使含水率在1?50%。
[0009]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述的步驟(2)中，按照無患子皂苷生產(chǎn)下腳料:干污泥的質(zhì)量比為0.1?3:1的比例，投加無患子皂苷生產(chǎn)下腳料。
[0010]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述的步驟(3)中，在發(fā)酵開始前，向厭氧反應(yīng)器中通入二氧化碳至反應(yīng)器中無氧氣存在。
[0011]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述的步驟(3)中，對剩余污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵的發(fā)酵溫度為30?35°C，混合攪拌的速度為100?120rpm，發(fā)酵時(shí)間為8?20d。
[0012]作為本發(fā)明進(jìn)一步的方案:所述的步驟(4)中，對發(fā)酵液進(jìn)行固液分離所采用的方式為自然沉降，自然沉降時(shí)間為8?24h。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:
本發(fā)明通過添加無患子生產(chǎn)下腳料，提高剩余污泥水解發(fā)酵產(chǎn)酸量，同時(shí)實(shí)現(xiàn)無患子下腳料資源化利用和剩余污泥減量。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例，對本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0015]實(shí)施例1
本發(fā)明實(shí)施例中，利用無患子皂苷生產(chǎn)下腳料促進(jìn)剩余污泥發(fā)酵產(chǎn)酸的方法，包括以下步驟:
(1)將水提法生產(chǎn)無患子皂苷企業(yè)生產(chǎn)的無患子皂苷生產(chǎn)下腳料20g(無患子皂苷的含量在I %o )含水率為70%烘干，得到含水率為10%的下腳料5.34g;
(2)將剩余污泥靜置沉淀36h至下層濃縮污泥的濃度在25g/L，移除上清液，取2000ml濃縮污泥至5L體積的厭氧發(fā)酵罐中；按照無患子皂苷生產(chǎn)下腳料:干污泥的質(zhì)量比為0.1:1的比例，將無患子皂苷生產(chǎn)下腳料5g投加到濃縮的剩余污泥中；
(3 )對剩余污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵，具體步驟是先向厭氧反應(yīng)器中通入二氧化碳至反應(yīng)器中無氧氣存在，然后對剩余污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵溫度為30°C，發(fā)酵時(shí)間為20d，在整個(gè)發(fā)酵過程中，還采用120rpm的低速對剩余污泥進(jìn)行混合攪拌，使之混合均勻；
(4)發(fā)酵過程中每天取樣50ml，采用自然沉降的方式對發(fā)酵液進(jìn)行固液分離，得到含有揮發(fā)性脂肪酸的清液，自然沉降時(shí)間為8h，測定清液中的VFAs濃度。
[0016]實(shí)施例2
本發(fā)明實(shí)施例中，利用無患子皂苷生產(chǎn)下腳料促進(jìn)剩余污泥發(fā)酵產(chǎn)酸的方法，包括以下步驟:
(1)將水提法生產(chǎn)無患子皂苷企業(yè)生產(chǎn)的無患子皂苷生產(chǎn)下腳料375g(無患子皂苷的含量在1%)含水率為80%曬干，得到含水率為50%下腳料150g;
(2)將剩余污泥靜置沉淀36h至下層濃縮污泥的濃度在25g/L，移除上清液，取2000ml濃縮污泥至5L體積的厭氧發(fā)酵罐中；按照無患子皂苷生產(chǎn)下腳料:干污泥的質(zhì)量比為3:1的比例，將無患子皂苷生產(chǎn)下腳料150g投加到濃縮的剩余污泥中； (3 )對剩余污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵，具體步驟是先向厭氧反應(yīng)器中通入二氧化碳至反應(yīng)器中無氧氣存在，然后對剩余污泥進(jìn)行厭氧發(fā)酵，發(fā)酵溫度為35°C，發(fā)酵時(shí)間為8d，在整個(gè)發(fā)酵過程中，還采用10rpm的低速對剩余污泥進(jìn)