近日，2021年度天津市科学技术奖拟授奖名单公布，“室内空气环境质量控制天津市重点实验室”的王灿教授团队牵头的项目“复杂恶臭气体生物强化除臭关键技术及应用”（下文简称为成果）荣获天津市科学技术进步奖二等奖。

恶臭气体造成的环境污染问题，已成为第一大社会公害。恶臭气体能够使人恶心呕吐、烦躁不安，高浓度臭气还会使人窒息死亡。在多种恶臭治理技术中，生物除臭技术具有设备简单、运行费用低、二次污染小等特点得到广泛应用。但在工程实践中，存在着对高温气体处理效率低、长期运行稳定性差、难以有效去除难降解物质等技术难题。该成果针对上述难题，由天津大学牵头，北京北华清创环境科技有限公司、青岛金海晟环保设备有限公司、中国市政工程华北设计研究总院有限公司、天津市生态环境科学研究院（国家环境保护恶臭污染控制重点实验室）四家单位共同参与，通过十余年的技术攻关，形成了系列创新成果：

1.开发了高效嗜热菌剂及其工程应用方法。针对高温恶臭废气（40-60℃）生物处理效率低的问题，开发了实现嗜热菌群快速定向筛选的升温模式和调控方法（图1），提出了嗜热菌群营养液新配方和菌剂扩大培养方法，实现了嗜热菌在生物滤塔中的快速增殖和长期活性保持，提高了对高温恶臭气体的处理效率（提高30-60%）。

图1 嗜热菌筛选方法与处理效果

2.提出了紫外/臭氧-生物滤塔耦合新工艺。针对卤代难降解恶臭物质，阐明了耦合工艺在提高难降解恶臭物质去除效率和运行稳定性的作用机制（图2），突破了生物技术处理难降解恶臭物质的技术瓶颈，有效提升了传统生物技术对难降解恶臭物质的去除性能（提升20-40%）。

图2 紫外/臭氧-生物过滤耦合工艺

3.研发了新型生物滤塔填料层结构与防堵塞技术。针对生物滤塔填料层堵塞问题，建立了填料层结构的定量解析方法，揭示了填料层压实和生物量过量积累是导致填料层堵塞的主要发生机制（图3）；开发了基于3D-matrix的填料层结构和微生物凝胶包埋固定化技术，解决了生物滤塔长期运行过程中的填料层堵塞问题，提高了生物滤塔的处理效率（提升10-20%），并将稳定运行时间从1年提高到2-3年，降低了设备运行成本。

图3 示踪剂脉冲法

上述成果获得国家授权专利和软件著作权23项，发表论文42篇（SCI论文23篇），参编标准2项。天津市科技评价中心成果鉴定结论为：“项目研究成果整体达到国际先进水平，在紫外/臭氧-生物滤塔耦合工艺的开发和应用方面达到国际领先水平”。部分成果获得天津市环境保护科学技术一等奖和国际水协会首创水星奖-产业类。

项目成果在我国21个省市的127项工程项目中得到成功应用，包括国家能源集团、中国昆仑工程有限公司、新疆广汇、天津城市基础设施建设投资集团有限公司等，涉及市政、化工、食品、喷涂等多个行业。2017-2019三年工程投资4.78亿，创造利润6028万元，社会经济效益显著，为恶臭气体生物净化技术的实际应用与推广提供了理论支持和技术支撑。