本发明涉及一种城市有机污泥的处理方法，属于污泥处理领域。
背景技术：
中国城市化建设的进行，给中国居民带来便捷生活的同时也增加了环境负担。城市人口的增加，导致了城市污水排放量日益增加，城市污泥作为污水处理过程中的二次产物也随之增加。根据中国住房和城乡建设部公布的2015年城乡建设年鉴数据分析表明，我国2015年污水总处理量为7.90×109m3，比2014年（7.43×109m3）增加了0.6%；而2015年干污泥产生量为1147901t，比2014年(1019150t）增加了12.6%。而目前中国对城市污泥处理的方法主要为：填埋、焚烧及资源化利用。填埋及焚烧都存在巨大的缺陷，为环境带来二次污染，如污水渗入地下水、二噁英及多环芳烃排放等。资源化利用中，堆肥对处理后的城市污泥养分要求高，通过现存技术处理后的城市污泥中养分含量低。因此，如何合理，经济得处理污泥已成为十分紧迫的问题。
城市污泥中含有丰富的且有价值的有机化合物和营养素，若能将其进行无害化和稳定化处理，转化为可利用的物质，符合中国的可持续发展战略，是合理可行经济的方向。
技术实现要素：
本发明目的是为了解决上述城市污泥处理可能对环境造成二次污染和处理成本高等技术问题而提供的一种城市有机污泥处理方法，该处理方法即将城市有机污泥经两步微波处理后将城市有机污泥中的有机物质转化为乙酸，从而实现变废为宝，即有效的利用污泥中有价值的有机质，从而解决了现有技术中城市有机污泥处理可能带来的二次污染问题，并且该处理方法具有处理过程简单，处理时间短，效率高，处理成本低等优点。。
本发明的技术方案
一种城市有机污泥处理方法，具体包括如下步骤：
（1）、将城市有机污泥进行厌氧发酵
将城市有机污泥装入广口瓶中，并用带有充气口管道和排气口管道的橡皮胶塞盖紧，然后打开安装在充气口管道和排气口管道上的阀门，向广口瓶中充体积百分比浓度为99.99%的高纯氮气20s以驱除广口瓶中的氧气，然后先关闭排气口管道阀门，再关闭充气口管道阀门，最后将广口瓶置于30～40℃恒温摇床上匀速振荡,避光培养72h,得到厌氧发酵的污泥；
城市有机污泥的装入量为广口瓶容积的1/3-1/2;
（2）、将步骤（1）所得的厌氧发酵的污泥控制温度为-20～0℃条件下冷冻48h，得到冷冻的污泥；
（3）、将步骤（2）所得的冷冻的污泥装入到消解罐中，升温至20～100℃，然后加入超纯水并通入氮气使消解罐加压到1～10mpa；
超纯水的加入量，按质量比计算，即冷冻的污泥：超纯水为1:1～1:10；
上述冷冻的污泥和超纯水的总体积不超过消解罐容积的2/3；
（4）、将步骤（3）的消解罐固定于支架上，放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制温度为150～300℃，压力为8～18mpa，功率为0～800w条件下进行第一次微波处理0.5～1min,优选为400w条件下处理1min；
等消解罐温度降至0～60℃后，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐；
然后，将体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液加入到上述的消解罐中，并通入氮气使消解罐加压到3～20mpa；
体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液的加入量，按质量比计算，即步骤（3）所用的冷冻的污泥：体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液为1：1～1:5；
然后再将加压至3～20mpa的消解罐重新安装到支架上，然后将支架连同消解罐一起放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制温度为150～400℃，压力为15～26mpa,即比第一次微波处理高5～8mpa，功率为0～800w条件下进行第二次微波处理0.5～1min，优选为400w条件下处理1min，等消解罐温度降至室温20～25℃，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐，然后打开消解罐，收集消解罐中的液体，即完成了城市有机污泥的处理。
上述城市有机污泥的处理过程中，若最后打开的消解罐中出现残渣，重复上述步骤。
本发明的有益效果
本发明的一种城市有机污泥的处理方法，由于通过微波消解仪采用了两段微波消解处理，最终将污泥中的有机成分转化成乙酸。因此，不存在对环境的二次污染。
进一步，本发明的一种城市有机污泥的处理方法，由于采用了两段微波处理工艺，其工艺流程简单，处理周期短，从而降低了城市有机污泥处理的成本，适合工业使用。
具体实施方式
下面通过具体的实施例对本发明进一步作详细说明，但并不限制本发明。
本发明的各实施例中所用的设备的型号及生产厂家的信息请给出；
微波消解仪，为上海屹尧仪器科技发展有限公司生产。每次使用微波消解仪，都要检查支架在微波消解仪中安装符合微波消解仪安全使用说明。
消解罐，材质均为聚四氟乙烯，为上海屹尧仪器科技发展有限公司配套生产。
本实施例中城市污泥取自上海市闵行区污水处理厂，为生活污水污泥。
实施例1
一种城市有机污泥处理方法，具体包括如下步骤：
（1）、将城市有机污泥进行厌氧发酵
将50mg的城市有机污泥装入总体积为125ml的广口瓶中，并用带有充气口管道和排气口管道的橡皮胶塞盖紧，然后打开安装在充气口管道和排气口管道上的阀门，向广口瓶中充体积百分比浓度为99.99%的高纯氮气20s以驱除广口瓶中的氧气，然后先关闭排气口管道阀门，再关闭充气口管道阀门，最后将广口瓶置于36℃恒温摇床上匀速振荡,避光培养72h,得到厌氧发酵的污泥；
（2）、将步骤（1）所得的厌氧发酵的污泥控制温度为-20℃条件下冷冻48h，得到冷冻的污泥；
（3）、将步骤（2）所得的冷冻的污泥装入到消解罐中，升温至20℃，然后加入超纯水并通入氮气使消解罐加压到1mpa；
超纯水的加入量，按质量比计算，即冷冻的污泥：超纯水为1:6；
上述冷冻的污泥和超纯水的总体积不超过消解罐容积的2/3；
（4）、将步骤（3）的消解罐固定于支架上，放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制微波消解仪的温度为150℃，压力为8mpa，功率为400w条件下进行第一次微波处理1min；
等消解罐温度降至20℃后，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐；
然后，将体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液加入到上述的消解罐中，并通入氮气使消解罐加压到3mpa；
体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液的加入量，按质量比计算，即步骤（3）所用的冷冻的污泥：体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液为1：2.5；
然后再将加压至3mpa的消解罐重新安装到支架上，然后将支架连同消解罐一起放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制微波消解仪的温度为150℃，压力为10mpa，功率为400w条件下进行第二次微波处理1min，等消解罐温度降至室温20～25℃，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐，然后打开消解罐，收集消解罐中的液体，即完成了城市有机污泥的处理。
测试得处理前的城市有机污泥，其中乙酸含量为2112mg/ml，测试消解罐中的液体即城市有机污泥经二步微波消解处理后的液体，其中乙酸含量为3622mg/ml、酸类总含量为5123mg/ml、酚类含量为468mg/ml、酮类含量为643mg/ml。
上述处理后的城市有机污泥与步骤（1）中未处理的城市有机污泥相比，处理后的城市有机液中乙酸含量增加71.50%。
实施例2
一种城市有机污泥处理方法，具体包括如下步骤：
（1）、将城市有机污泥进行厌氧发酵
将50mg的污泥装入总体积为125ml的广口瓶中，并用带有充气口管道和排气口管道的橡皮胶塞盖紧，然后打开安装在充气口管道和排气口管道上的阀门，向广口瓶中充体积百分比浓度为99.99%的高纯氮气20s以驱除广口瓶中的氧气，然后先关闭排气口管道阀门，再关闭充气口管道阀门，最后将广口瓶置于36℃恒温摇床上匀速振荡,避光培养72h,得到厌氧发酵的污泥；
（2）、将步骤（1）所得的厌氧发酵的污泥控制温度为-20℃条件下冷冻48h，得到冷冻的污泥；
（3）、将步骤（2）所得的冷冻的污泥装入到消解罐中，升温至20℃，然后加入超纯水并通入氮气使消解罐加压到1mpa；
超纯水的加入量，按质量比计算，即冷冻的污泥：超纯水为1：6；
上述冷冻的污泥和超纯水的总体积不超过消解罐容积的2/3；
（4）、将步骤（3）的消解罐固定于支架上，放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制微波消解仪的温度为200℃，压力为10mpa，功率为400w条件下进行第一次微波处理1min；
等消解罐温度降至20℃后，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐；
然后，将体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液加入到上述的消解罐中，并通入氮气使消解罐加压到3mpa；
体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液的加入量，按质量比计算，即步骤（3）所用的冷冻的污泥：体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液为1：2.5；
然后再将加压至3mpa的消解罐重新安装到支架上，然后将支架连同消解罐一起放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制微波消解仪的温度为200℃，压力为15mpa，功率为400w条件下进行第二次微波处理1min，等消解罐温度降至室温20～25℃，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐，然后打开消解罐，收集消解罐中的液体即完成了城市有机污泥的处理。
测试得处理前的城市有机污泥，其中乙酸含量为2349mg/ml，测试消解罐中的液体即城市有机污泥经二步微波消解处理后的液体，其中乙酸含量为4334mg/ml、酸类总含量为6454mg/ml、酚类含量为672mg/ml、酮类含量为521mg/ml。
上述处理后的城市有机污泥与步骤（1）中未处理的城市有机污泥相比，处理后的城市有机液中乙酸含量增加84.50%。
实施例3
一种城市有机污泥处理方法，具体包括如下步骤：
（1）、将城市有机污泥进行厌氧发酵
将50mg的污泥装入总体积为125ml的广口瓶中，并用带有充气口管道和排气口管道的橡皮胶塞盖紧，然后打开安装在充气口管道和排气口管道上的阀门，向广口瓶中充体积百分比浓度为99.99%的高纯氮气20s以驱除广口瓶中的氧气，然后先关闭排气口管道阀门，再关闭充气口管道阀门，最后将广口瓶置于30℃～40℃恒温摇床上匀速振荡,避光培养72h,得到厌氧发酵的污泥；
（2）、将步骤（1）所得的厌氧发酵的污泥控制温度为-20℃条件下冷冻48h，得到冷冻的污泥；
（3）、将步骤（2）所得的冷冻的污泥装入到消解罐中，升温至20℃，然后加入超纯水并通入氮气使消解罐加压到1mpa；
超纯水的加入量，按质量比计算，即冷冻的污泥：超纯水为1：6；
上述冷冻的污泥和超纯水的总体积不超过消解罐容积的2/3；
（4）、将步骤（3）的消解罐固定于支架上，放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制微波消解仪的温度为230℃，压力为13mpa，功率为400w条件下进行第一次微波处理1min；
等消解罐温度降至20℃后，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐；
然后，将体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液加入到上述的消解罐中，并通入氮气使消解罐加压到3mpa；
体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液的加入量，按质量比计算，即步骤（3）所用的冷冻的污泥：体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液为1：2.5；
然后再将加压至3mpa的消解罐重新安装到支架上，然后将支架连同消解罐一起放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制微波消解仪的温度为230℃，压力为18mpa，功率为400w条件下进行第二次微波处理1min，等消解罐温度降至室温20～25℃，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐，然后打开消解罐，收集消解罐中的液体，即完成了城市有机污泥的处理。
测试得处理前的城市有机污泥，其中乙酸含量为2072mg/ml，测试消解罐中的液体即城市有机污泥经二步微波消解处理后的液体，其中乙酸含量为3946mg/ml、酸类总含量为7512mg/ml、酚类含量为612mg/ml、酮类含量为415mg/ml。
上述处理后的城市有机污泥与步骤（1）中未处理的城市有机污泥相比，处理后的城市有机污泥中乙酸含量增加90.44%。
实施例4
一种城市有机污泥处理方法，具体包括如下步骤：
（1）、将城市有机污泥进行厌氧发酵
将50mg的污泥装入总体积为125ml的广口瓶中，并用带有充气口管道和排气口管道的橡皮胶塞盖紧，然后打开安装在充气口管道和排气口管道上的阀门，向广口瓶中充体积百分比浓度为99.99%的高纯氮气20s以驱除广口瓶中的氧气，然后先关闭排气口管道阀门，再关闭充气口管道阀门，最后将广口瓶置于36℃恒温摇床上匀速振荡,避光培养72h,得到厌氧发酵的污泥；
（2）、将步骤（1）所得的厌氧发酵的污泥控制温度为-20℃条件下冷冻48h，得到冷冻的污泥；
（3）、将步骤（2）所得的冷冻的污泥装入到消解罐中，升温至20℃，然后加入超纯水并通入氮气使消解罐加压到1mpa；
超纯水的加入量，按质量比计算，即冷冻的污泥：超纯水为1：6；
上述冷冻的污泥和超纯水的总体积不超过消解罐容积的2/3；
（4）、将步骤（3）的消解罐固定于支架上，放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制微波消解仪的温度为250℃，压力为15mpa，功率为400w条件下进行第一次微波处理1min；
等消解罐温度降至20℃后，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐；
然后，将体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液加入到上述的消解罐中，并通入氮气使消解罐加压到3mpa；
体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液的加入量，按质量比计算，即步骤（3）所用的冷冻的污泥：体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液为1：2.5；
然后再将加压至3mpa的消解罐重新安装到支架上，然后将支架连同消解罐一起放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制微波消解仪的温度为250℃，压力为20mpa，功率为400w条件下进行第二次微波处理1min，等消解罐温度降至室温20～25℃，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐，然后打开消解罐，收集消解罐中的液体，进行收集其中的乙酸,余下的废液通过城市排放管道进行排放，即完成了城市有机污泥的处理。
测试得处理前的城市有机污泥，其中乙酸含量为2301mg/ml，测试消解罐中的液体即城市有机污泥经二步微波消解处理后的液体，其中乙酸含量为4404mg/ml、酸类总含量为7866mg/ml、酚类含量为483mg/ml、酮类含量为377mg/ml。
上述处理后的城市有机污泥与步骤（1）中未处理的城市有机污泥相比，处理后的城市有机污泥中乙酸含量增加91.40%。
实施例5
一种城市有机污泥处理方法，具体包括如下步骤：
（1）、将城市有机污泥进行厌氧发酵
将50mg的污泥装入总体积为125ml的广口瓶中，并用带有充气口管道和排气口管道的橡皮胶塞盖紧，然后打开安装在充气口管道和排气口管道上的阀门，向广口瓶中充体积百分比浓度为99.99%的高纯氮气20s以驱除广口瓶中的氧气，然后先关闭排气口管道阀门，再关闭充气口管道阀门，最后将广口瓶置于36℃恒温摇床上匀速振荡,避光培养72h,得到厌氧发酵的污泥；
（2）、将步骤（1）所得的厌氧发酵的污泥控制温度为-20℃条件下冷冻48h，得到冷冻的污泥；
（3）、将步骤（2）所得的冷冻的污泥装入到消解罐中，升温至20℃，然后加入超纯水并通入氮气使消解罐加压到1mpa；
超纯水的加入量，按质量比计算，即冷冻的污泥：超纯水为1：6；
上述冷冻的污泥和超纯水的总体积不超过消解罐容积的2/3；
（4）、将步骤（3）的消解罐固定于支架上，放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制微波消解仪的温度为280℃，压力为18mpa，功率为400w条件下进行第一次微波处理1min；
等消解罐温度降至20℃后，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐；
然后，将体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液加入到上述的消解罐中，并通入氮气使消解罐加压到3mpa；
体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液的加入量，按质量比计算，即步骤（3）所用的冷冻的污泥：体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液为1：2.5；
然后再将加压至3mpa的消解罐重新安装到支架上，然后将支架连同消解罐一起放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制微波消解仪的温度为280℃，压力为23mpa，功率为400w条件下进行第二次微波处理1min，等消解罐温度降至室温20～25℃，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐，然后打开消解罐，收集消解罐中的液体，，即完成了城市有机污泥的处理。
测试得处理前的城市有机污泥，其中乙酸含量为2269mg/ml，测试消解罐中的液体即城市有机污泥经二步微波消解处理后的液体，其中乙酸含量为4359mg/ml、酸类总含量为8349mg/ml、酚类含量为863mg/ml、酮类含量为216mg/ml。
上述处理后的城市有机污泥与步骤（1）中未处理的城市有机污泥相比，处理后的城市有机污泥中乙酸含量增加92.11%。
实施例6
一种城市有机污泥处理方法，具体包括如下步骤：
（1）、将城市有机污泥进行厌氧发酵
将50mg的污泥装入总体积为125ml的广口瓶中，并用带有充气口管道和排气口管道的橡皮胶塞盖紧，然后打开安装在充气口管道和排气口管道上的阀门，向广口瓶中充体积百分比浓度为99.99%的高纯氮气20s以驱除广口瓶中的氧气，然后先关闭排气口管道阀门，再关闭充气口管道阀门，最后将广口瓶置于36℃恒温摇床上匀速振荡,避光培养72h,得到厌氧发酵的污泥；
（2）、将步骤（1）所得的厌氧发酵的污泥控制温度为-20℃条件下冷冻48h，得到冷冻的污泥；
（3）、将步骤（2）所得的冷冻的污泥装入到消解罐中，升温至20℃，然后加入超纯水并通入氮气使消解罐加压到1mpa；
超纯水的加入量，按质量比计算，即冷冻的污泥：超纯水为1：6；
上述冷冻的污泥和超纯水的总体积不超过消解罐容积的2/3；
（4）、将步骤（3）的消解罐固定于支架上，放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制微波消解仪的温度为300℃，压力为18mpa，功率为400w条件下进行第一次微波处理1min；
等消解罐温度降至20℃后，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐；
然后，将体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液加入到上述的消解罐中，并通入氮气使消解罐加压到3mpa；
体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液的加入量，按质量比计算，即步骤（3）所用的冷冻的污泥：体积百分比浓度为30%的过氧化氢水溶液为1：2.5；
然后再将加压至3mpa的消解罐重新安装到支架上，然后将支架连同消解罐一起放入微波消解仪中，合上微波消解仪的门，控制微波消解仪的温度为300℃，压力为26mpa，功率为400w条件下进行第二次微波处理1min，等消解罐温度降至室温20～25℃，将支架连同消解罐一起从微波消解仪取出后，卸下消解罐，然后打开消解罐，收集消解罐中的液体，即完成了城市有机污泥的处理。
测试得处理前的城市有机污泥，其中乙酸含量为2503mg/ml，测试消解罐中的液体即城市有机污泥经二步微波消解处理后的液体，其中乙酸含量为4823mg/ml、酸类总含量为9127mg/ml、酚类含量为988mg/ml、酮类含量为194mg/ml。
上述处理后的城市有机污泥与步骤（1）中未处理的城市有机污泥相比，处理后的城市有机污泥中乙酸含量增加92.69%。
综上所述，本发明提供的一种城市有机污泥处理方法,经两步微波消解处理后将城市有机污泥中的有机质转成乙酸等，即有效的利用污泥中有价值的有机质，并且过程处理时间短，因此可有效的降低处理的成本。
以上所述仅是本发明的实施方式的举例，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。