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污水处理厂污泥的处理处置是当前急需解决的问题，利用水泥窑协同处置污泥是一条有效的途径。但污泥干化过程有恶臭尾气产生，对周围环境和人体身体健康造成影响。为此，本论文开展了污泥干化尾气特征调查和生物滤池去除恶臭物质的性能研究及工程应用。主要研究内容和结果如下: 以YB水泥厂和BJ水泥厂2座水泥厂的协同处置污泥系统为研究对象，监测和分析了污泥直接干化和间接干化2种工艺的尾气成分与释放特征。结果表明，臭气浓度与干化尾气中的含硫物质和挥发性有机物的排放水平正相关，但直接干化与间接干化尾气中含硫物质的成分存在明显的差异。直接干化尾气中主要含硫物质是二氧化硫(SO2)，浓度为150-820 ppm，其它含硫物质浓度均很低或未检出，而间接干化尾气中含硫物质主要是硫化氢(H2S)、甲硫醇和甲硫醚，浓度分别为46～120ppm、30～47ppm和大于60 ppm。其原因可能是直接干化温度远高于间接干化温度，污泥中含硫等物质在较高温度下受热氧化分解，生成硫酸根或SO2。SO2主要来自水泥窑尾气，在与污泥接触后进入污泥干化尾气。直接干化和间接干化尾气中挥发性有机物的主要组分是一致的，主要为苯系物和低分子的有机酸。此外，间接干化尾气中还存在较高浓度的氨(＞50 ppm)。 基于目前国内外恶臭污染相关规定，综合考虑污泥干化产生的尾气中物质浓度、嗅阈值、阈限值、气味安全级别以及饱和蒸汽压，通过指标权重评分方法筛选出污泥干化产生尾气中的主要恶臭污染物。以恶臭污染潜力为评价目标，风险指标和臭气排放强度为评价指标，通过韦伯-费希纳定律构建污泥干化产生尾气的恶臭污染潜力分级评价模型，形成适合污泥干化产生尾气的恶臭污染潜力分级评价方法。利用本评价方法，计算出污泥直接干化产生的恶臭气体的潜在污染能力值为2.89，为污染级别;污泥间接干化产生的恶臭气体的潜在污染能力值为3.21，为明显污染级别。无论是直接干化还是间接干化，若将污泥干化尾气直接排放，将会对周围环境(2～4 km)和人体的身体健康造成严重影响。 以污泥直接干化尾气中的主要恶臭物质SO2和二甲苯为目标污染物，通过对高效降解菌的培养驯化，以及生物载体填料的筛选，构建出高效生物系统，研发出双层填料生物滤池装置，使维持生物系统湿度的液体喷淋周期延长到3～5天喷淋1次，可有效节省能耗和减少运行管理工作量。380天的实验室小型实验结果表明，对SO2的去除率大于80％;当进气中二氧化硫和二甲苯共存时，二甲苯基本可以全部去除。 在实验室研究成果的基础上，在广州建设了处理能力为3000 Nm3/h的污泥直接干化尾气处理工程装置:多层生物滤池。4个月的运行结果表明，达到稳定运行时，污泥干化尾气中的SO2、 TVOCs和氨的去除率分别达到100％、87.01％及93.61％，对臭气浓度的去除率也达到91.04％。生物群落结构分析表明，生物滤池运行一定时间后，形成稳定的生物系统，主要功能种群为嗜热菌，优势种群为脱硫菌（Paenibacillus sp。）、脱氮菌（Chelatococcus sp）以及有机物降解菌（Bacillus sp.、Clostridium thermosuccinogenes、Pseudoxanthomonas sp.、 Geobacillus debilis）。