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污泥好氧发酵过程中的臭气和挥发性有机物污染问题是困扰污泥处理的重要难题，有效监测并解决臭气和挥发性有机物污染问题是推动好氧发酵技术工程应用的关键。目前针对污泥好氧发酵过程中臭气监测多采用的间接测定方法，不仅改变了原始环境状况，并且不能达到真实跟踪发酵过程臭气变化的目的。本文采用在线监测的方法，跟踪污泥好氧发酵过程中主要臭气和挥发性有机物的产生和释放规律，通过测定不同发酵阶段臭气和挥发性有机物的产生和释放特点，将其产生和释放过程区分开来。并分别针对污泥好氧发酵过程中影响臭气和挥发性有机物产生和释放的主要因素，研究调理剂对其产生的影响以及翻抛对释放的影响，最终通过对释放的臭气和挥发性有机物的收集方法及其可行性研究，以对在污泥好氧发酵过程中最大限度地降低臭气污染提供理论依据和数据支撑。论文的主要研究结果如下:
(1)在污泥发酵过程产生的60种挥发性物质中，除了NH3和H2S外，其余全部属于挥发性有机物(VOCs)。H2S及总VOC和臭气浓度呈显著正相关，而NH3因具有较高的浓度和强烈的刺激性气味也被列入重点关注的臭气物质。本文在课题组已实现NH3和H2S在线监测的基础上，进行VOCs在线监测系统的开发及可靠性检验，经校订后的VOCs在线监测系统可准确在线监测污泥好氧发酵过程中的VOCs含量。
(2)通过在线监测方法获得了不同好氧发酵阶段的VOCs和NH3产生和释放速率模型，不同阶段一个鼓风周期的VOCs产生速率和时间的关系可用f(t)=exp(at2+bt+c)表示，释放速率和时间的关系可用g(t)=kt+m表示;NH3产生速率与时间的关系可用f(t)=k×ln(t)+m表示，NH3释放速率与时间的关系可用g(t)=at2+bt+c表示。好氧发酵过程中VOCs的产生总量是1.09gC·kg干物质-1，NH3的产生总量是0.82gN·kg干物质-1;VOCs的释放总量是0.47gC·kg干物质-1，NH3的释放总量是0.53gN·kg干物质-1。其中，VOCs和NH3的最大产生和释放量分别出现在升温期和高温前期。
(3)分别采用木屑(Twc)、秸秆(Tcs)及木屑+秸秆(Twc+cs)作为调理剂研究其对污泥高温好氧发酵臭气和挥发性有机物产生的影响，Twc可实现快速升温，但堆体保温效果差，降温迅速;Tcs可起到良好的保温效果，但发酵进程缓慢，发酵产品稳定性不强。Twc+cs能克服两者缺点，使好氧发酵顺利进行。不同调理剂对NH3和H2S产生浓度影响不显著(p＞0.05)，对VOCs的产生浓度有显著影响(p=0.006)，Twc的VOCs产生量显著高于其它。
(4)使用腐熟堆肥部分代替有机调理剂进行污泥好氧发酵过程中，腐熟堆肥含水率为50％、30％10％的三个处理都达到了粪便无害化标准，有机质损失率依次为T30(43.8％)＞T50(40.5％)＞T10(37.4％)。整个发酵过程中以T50的NH3和H2S产生量最低，以T30的VOC产生量最低。因此，腐熟堆肥的含水率选择在30％或50％作为调理剂进行污泥好氧发酵可达到促进有机质降解和减少臭气和VOCs产生的目的，相反，若将腐熟堆肥进一步晾晒，微生物大量死亡，并不利于好氧发酵进程，同时也会因晾晒增加时间和占地成本。
(5)好氧发酵过程中翻抛可不同程度地影响堆体的臭气释放和理化参数变化。在高温后期开始的4次翻抛过程中，第1次翻抛对堆体臭气释放的影响最大，翻抛后，NH3和VOCs的释放量分别高于翻抛前19mg/cm3、28.9mg/cm3。最后一次翻抛主要影响堆体水分的去除，翻抛导致物料含水率降低了6％。而中间两次翻抛过程对堆体性质影响不明显，在好氧发酵工程中，建议增大翻抛时间间隔，降低翻抛频率，并在首次翻抛过程中采取适当措施，控制臭气扩散。
(6)堆体释放的臭气采用集气罩收集可提高废气收集效率，防止臭气逸出到车间。其中，采用较低鼓风频率对臭气外排控制效果较好。以相同频率鼓风，引风量越大，集气罩内臭气浓度越低。加设集气罩后应设置低鼓风频率和中档引风频率，以达到能耗节约与臭气浓度达标的双重目的。