随着北京城市规模的发展，目前市政污泥产量已达到6128 t.d-1（含水率80%）。为实现更高效和稳定的污泥处理能力，北京市的处理处置方案需要相应提升。在《北京市加快污水处理和再生水利用设施建设三年行动方案》的落实期间，建成了五座污泥处理中心，污泥处理处置方案由以前的预处理-厌氧消化-深度脱水-污泥堆肥-土地利用（简称传统厌氧消化工艺），改良为预处理-热水解-高级厌氧消化-深度脱水-土地利用（简称为高级厌氧消化工艺）。高级厌氧消化污泥在不同处理单元产生的气态污染物的释放规律及处理技术的研究也相应发生变化，亟待开展相关研究。围绕市政污泥处理过程中释放的气态污染物，通过研究不同工艺路线市政污泥的恶臭污染物释放规律和处理技术，结合恶臭污染物大气扩散模拟和恶臭排放标准的调研，得出如下研究成果：
     （1）高级厌氧消化污泥可直接园林利用。此处理工艺应用于高安屯和高碑店两座污泥处理中心，厂区内检测到的恶臭物质种类类似，典型污染物为VOCs、NH3、CH3S 和DMS，未检出DMS2 和CS2。VOCs、NH3 和硫化物的浓度呈数量级下降。原污泥释放较多的恶臭物质是VOCs 和H2S；脱水后污泥、消化后污泥释放较多的恶臭物质是VOCs 和NH3；热水解后污泥释放较多的恶臭物质是VOCs、NH3 和CH3S；板框脱水后污泥释放较多的恶臭物质是VOCs。不同季节，恶臭气体的释放规律不明显。污泥中典型VOCs 恶臭物质具有类似的组分，释放较多的物质是脂肪烃和芳香烃，约占总可知物质相对含量的一半，含还原态硫化物含量相对较多，主要以二甲基硫醚和三甲基硫醚为主，含卤烃相对含量最低。
     （2）传统厌氧消化污泥不可以直接园林利用，出厂后还要经过好氧堆肥。堆肥厂呈现多种恶臭气体共同污染的特点，以NH3、CH3S 和DMS 为代表污染物，未检出H2S，未检测VOCs。在堆肥车间内，典型恶臭污染挥发释放至环境空间中的浓度范围为：NH3（1.76~72.8 mg.m-3）、DMS（0~1.41 mg.m-3）和DMDS（0~1.34 mg.m-3）。在原污泥堆置场和污泥堆肥车间，VSCs 的浓度相对较高，氨是其中的主要污染物。污泥堆肥静态释放20 min 静置累积浓度排序为：NH3>DMDS>DMS>CS2>MT>H2S （ 未检出） 。氨气平均累积浓度范围为2.62~119.64 mg/m3，VSCs 则比氨低1～2 个数量级，但是在堆肥初期VSCs 对臭味浓度的贡献更大。
     （3）生物除臭技术的关键在于填料和微生物菌，以及反应器的形式。对改性聚氨酯泡沫填料的研究表明，玻璃纤维、甘蔗纤维和木质纤维都能不同程度的提升聚氨酯材料性能。规格为3 mm、添加含量4.5%玻纤改性聚氨酯泡沫填料性能最优。与纯聚氨酯泡沫相比，开孔率相当，开孔孔径增加36%、密度增大12%、压缩强度增大36%、抗湿热老化性能最优；与其他改性聚氨酯泡沫相比，挂膜量增加22%；通过恶臭治理小试试验，其在高负荷区H2S 和NH3 的平均去除率可达94%和77%。但在实验过程中，改性聚氨酯泡沫出现体积压缩和气体短流的问题，限制其工程化应用。以实际恶臭气体做气源的反应器，对其微生物的多样性进行比较研究，发现污水厂活性污泥中芽胞杆菌为优势菌（58%），立式生物除臭反应器中摩氏摩根菌为优势菌（92%）。在生物-化学除臭反应器中菌种多样性明显，摩氏摩根菌为优势菌（32%），而化学-生物除臭反应器中不动杆菌为优势菌（56%）。某实际除臭工程中的优势菌为假单胞菌属、芽孢菌属、地衣芽孢菌、希瓦氏菌属。综上所述，优势菌种是对有机物有良好降解作用的芽胞杆菌、摩氏摩根菌、不动杆菌。在低温条件下，希瓦氏菌等耐冷微生物占比增加。而专性嗜酸菌仅在VSCs 浓度较高的工况下，成为优势菌。为不同污染特征的恶臭气体开发不同形式的除臭反应器。化学（酸洗）-生物联合除臭反应器对氨气的去除效果良好，在进气口氨气浓度25.8~52.3mg·m-3、VOCs 浓度15.4~35.67 ppm 条件下，对氨的去除率达到98.15%，对VOCs的去除率达到88.67%。生物-化学（碱洗）联合除臭反应器对硫化氢的去除效果更理想，在进气口H2S 浓度15.3~49.5 mg·m-3、VOCs 浓度17.7~38.1 ppm 条件下，对硫化氢的去除率达到97.37%，对VOCs 的去除率达到90.24%。多级联用除臭反应器在进气口H2S 浓度37.89~139.52 mg·m-3、VOCs 浓度35.7~170.3ppm 条件下，对硫化氢的去除率达到99.98%，对VOCs 的去除率达到97.09%。
     （4）植物提取液治理技术的关键在于有效成分的提取和工艺优化。采用园林废物柿叶和核桃青皮制取的植物除臭液对污泥产生的恶臭气体具有明显的去除效果。采用清除DPPH自由基、清除ABTS自由基和FRAP法总抗氧化能力等抗氧化活性指标对植物提取液的提取工艺进行评价和优化。通过单因素试验结果得出：柿叶和核桃青皮最佳提取工艺为60%乙醇、提取60 min、2 次、1：20的料液比。为适应实际工业生产需求、提升除臭液产品的性价比，两种原料混合提取工艺为60%乙醇、提取60 min、1 次、1：40 的料液比。以《生活垃圾除臭剂技术要求》（CJ/T 516-2017）进行除臭效果验证，结果表明混合原料提取液样品对NH3 的去除率为82.5%、H2S为26.7%、CH3S为91.7%、DMS为93.6%。以《室内空气净化产品净化效果测定方法》（QB/T2761-2006）和实际热水解污泥作为释放源进行验证，结果表明提取液样品对NH3 的平均去除率为81%、H2S为80%、CH3S为41%、DMS为38%。
     （5）利用ADMS 模拟软件，对某污水处理厂的除臭系统实际运行和排放进行模拟，发现恶臭气体经过大气扩散后，浓度大大降低。在模拟的气象条件下，NH3 主要对15~20 m 高度影响较大，H2S 主要对5~10 m 高度影响较大，臭气浓度主要对5 m 以下影响较大。并且，相对于欧美国家，我国国情与亚洲其他国家相似度更高，应予借鉴。我国上海和天津已经率先颁布了污水处理厂专项恶臭污染物标准，北京的专项地标也正在紧张的制定中。因此，建议我国标准仍以硫化氢、氨和臭气浓度作为主要限制指标，可进一步严格限制氨的排放口浓度。
     综上所述，本研究初步探讨了市政污泥处理处置过程恶臭释放规律以及不同处理技术的除臭效果，为日后的研究提供了研究方向和思路，对于建设清洁型污水处理厂和提高污水处理厂的整体技术水平具有重要意义。