造纸厂废气处理案例｜造纸污泥干化废气生物除臭治理工程

造纸污泥干化废气生物除臭治理项目

项目背景

某造纸企业配套建设日处理能力200吨的污泥干化系统，采用间接加热干化工艺将含水率80%的湿污泥干化至含水率40%以下，干化后污泥送燃煤锅炉掺烧。污泥干化过程中产生大量含有氨、硫化氢、硫醇、硫醚、吲哚、粪臭素等恶臭物质的废气，风量达50000m³/h，臭气浓度高达20000无量纲。原有废气采用简单的碱液喷淋处理，除臭效率不足50%，周边居民投诉不断，环保部门多次下达整改通知。企业决定采用生物除臭技术进行彻底治理。

恶臭物质特性分析

造纸污泥干化废气中的恶臭物质来源复杂。氨主要来源于污泥中含氮有机物的分解和尿素的水解。硫化氢来源于含硫有机物在厌氧条件下的分解。硫醇、硫醚等含硫有机物来源于木质素降解产物和造纸过程中添加的硫化物助剂。吲哚、粪臭素等含氮杂环化合物来源于蛋白质降解。这些恶臭物质具有嗅阈值极低的特点，如甲硫醇的嗅阈值仅为0.0001ppm，即使微量存在也能被感知。多种恶臭物质之间存在协同作用，混合后的臭气强度往往大于各组分单独作用之和。

从理化性质看，这些恶臭物质大多具有较好的水溶性，适合采用湿法处理工艺。部分物质如硫醇具有还原性，可被氧化分解。含氮杂环化合物结构相对稳定，需要较强的降解条件。废气温度在60℃至80℃之间，高于常温，需要降温处理。

生物除臭工艺设计

生物除臭是利用微生物的代谢活动将恶臭物质分解转化为无害或低害物质的过程。根据废气特性和处理要求，本项目采用"预处理洗涤+生物滤池+生物滴滤塔"的两级生物处理工艺。

预处理洗涤塔的主要功能是降温和去除颗粒物。废气从底部进入洗涤塔，与自上而下的循环水逆流接触，温度降至35℃以下，同时去除废气中夹带的粉尘和部分水溶性恶臭物质。洗涤液采用清水定期更换，更换下来的废水进入污水处理系统。洗涤塔设置除雾器，防止液滴夹带进入后续生物处理单元。

生物滤池作为第一级生物处理单元，填充以树皮、堆肥、珍珠岩等混合配制的有机滤料，滤料层高度1.5米。滤料表面附着生长着丰富的微生物群落，包括硫氧化细菌、氨氧化细菌、硝化细菌等功能菌群。废气通过滤料层时，恶臭物质从气相转移至液相，再被微生物吸附降解。生物滤池对氨、硫化氢等无机恶臭物质以及易降解的有机恶臭物质具有较高的去除效率。滤池底部设置布气系统，保证废气均匀分布。设置喷淋装置定期补充水分和营养物质，维持滤料适宜的湿度和微生物活性。

生物滴滤塔作为第二级精处理单元，采用聚丙烯鲍尔环作为填料，填料层高度2.5米，分两段设置。与生物滤池相比，生物滴滤塔的营养物质和水分供应更加充分可控，微生物生长环境更稳定，适合处理难降解的有机恶臭物质。循环营养液从塔顶均匀喷洒，在填料表面形成液膜，废气中的恶臭物质被液膜吸收后由微生物降解。营养液定期检测pH值、电导率、营养成分等指标，适时补充营养和排放部分老化液体。塔内设置温度监测，冬季通过换热器维持适宜的反应温度。

微生物驯化与菌种优化

生物除臭系统的核心是功能微生物。项目启动阶段，从污水处理厂活性污泥、堆肥、森林土壤等环境中采集菌种源，在实验室进行富集培养和驯化。针对造纸污泥废气的特定成分，筛选出高效降解硫化物的硫杆菌属、降解氨的亚硝化单胞菌、降解硫醇的假单胞菌等优势菌种。将驯化好的菌种接种至生物滤池和滴滤塔，缩短系统启动周期。

在运行过程中，定期检测微生物群落结构和活性，通过调整营养配比、通气量、温度等参数优化微生物生长环境。当处理效率下降时，及时补充专用菌种制剂。建立微生物菌种库，保存高效降解菌种，以备系统恢复之需。

系统运行与效果

系统调试运行三个月后，处理效果达到设计要求。生物滤池对氨和硫化氢的去除率达到95%以上，生物滴滤塔对总硫醇、硫醚等有机恶臭物质的去除率达到90%以上，系统整体臭气浓度去除率达到98%以上，排放臭气浓度低于400无量纲，满足《恶臭污染物排放标准》要求。

运行成本主要包括电费、营养液补充费用和少量人工费用，合计约为每千立方米废气3.5元。与化学洗涤法相比，运行成本降低60%以上，且无二次污染产生。生物滤池滤料每五年更换一次，更换下来的旧滤料可作为有机肥原料利用。

环境效益与社会效益

项目实施后，彻底解决了困扰企业多年的恶臭扰民问题，周边居民投诉降为零，企业与社区关系显著改善。生物除臭技术以废治废的理念得到充分体现，实现了环境效益和经济效益的统一。该项目的成功实施为造纸行业污泥处理环节的恶臭治理提供了成熟可靠的技术方案，具有显著的示范推广价值。