有机固废在储存、转运、处置等过程中会散发出恶臭气体，对周边环境带来一定影响，并且随着社会的发展和环保意识的提高，人们对空气质量的要求愈发严格。有机固废在处理与处置过程中产生的臭气其成分达100多种，其中含氮化合物、含硫化合物及短链脂肪酸的阈值较低，受到普遍关注。

由于恶臭气体组分过于复杂，导致处理难度较大。目前主要除臭方法都可分为物理、化学、生物法三大类。生物滤池是生物法中较为常见的工艺，对各类恶臭成分均可有效分解，并具有运行成本低、安全性强、操作简单等优点。其不足之处在于对高浓度臭气去除效果欠佳，且若微生物繁殖过多，填料易板结、堵塞，使压降增大，同时可能出现气体分布不均，导致接触不充分，除臭效率降低的问题。二级生物滤床是指将两个生物滤床进行串联，通过对每个生物滤床的填料、菌种组成、停留时间等参数进行配置，使其能适应各种处理负荷，具备较强的抗冲击能力，同时有效提高系统运行的稳定性。

生物滤床处理恶臭气体是利用填料及液相的吸附吸收作用以及微生物的代谢作用进行处理。其中，微生物处理可生物降解的恶臭气体分为吸收阶段、降解阶段以及代谢产物的迁移阶段。恶臭气体进入生物滤床后，经过填料层时，在浓度梯度的推动下恶臭气体由气相转移至气膜，再由气膜转移至液膜中，随后进一步扩散至生物膜中，被微生物捕获；微生物通过代谢作用对恶臭气体进行分解并产生多种代谢产物；最终，代谢产物一部分溶入液相，一部分成为细胞物质，还有一部分返回到气相中。二级生物滤床通过两个生物滤床串联，增强了吸附和吸收作用，延长了恶臭气体的反应时间，对前一级滤床未能彻底除去的恶臭气体进行再次处理，提高总的处理效率。

恶臭气体的组分十分复杂，要确保生物滤床良好的除臭效果，滤床内必须培育出高效广谱菌群。研究表明，噬氨副球菌可有效降解有机胺类化合物，脱氮副球菌对含硫化合物及三甲胺类化合物的去除效果较佳。假单胞菌属、硫杆菌属、生丝微菌属、噬甲基菌属的菌类均可降解DMS。噬甲基菌属(β一变形菌门)、生丝微菌属、慢生根瘤菌属(α一变形菌门)的菌类可有效降解甲醇。

然而，微生物对其生长环境要求较为严格，不同种类的微生物的最适生长条件也不一致，并且在不同环境下其代谢速度也不一样。例如，氨氧化细菌和亚硝酸氧化菌一般要求为中性和偏碱性环境，当p H较低时，硝化反应速率大幅降低。因此，在一座生物滤床内要满足各种不同的菌种正常生长、繁殖、代谢是比较困难的。

二级生物滤床系统由于是两个生物滤床串联，因此可以在两个滤床中设置不同的环境参数，培养不同组合的菌群以实现微生物的互补，例如第一级生物滤床整体环境可以为酸性，重点培育嗜酸性硫细菌等，第二级生物滤床整体环境可以为中性，中性环境适宜大多数微生物生长，可以确保第二级生物滤床内微生物的多样性。

由于二级生物滤床存在菌群优势互补、恶臭气体在系统内停留时间长等特点，因此除臭效率较高。据研究，二级生物滤床可同时有效去除硫化氢、氨和7种挥发性有机物，去除效率均在90%以上，其中，去除效果最好的是硫化氢、氨、甲醇、丙酮和乙酸，去除率均超过99%，其次是丁酸、甲硫醇和二甲胺，去除率在97%以上。

常规单级生物滤床为了保持填料的孔隙率、防止填料板结压降过大以及避免出现气体分布不均出现短流等问题，必须限制微生物的量，确保生物滤床的正常运行和相对稳定的除臭效率。二级生物滤床同样也需要控制微生物的量，但由于是两座滤床串联，总的生物量是常规单级滤床的两倍，因此具备较强的抗负荷冲击的能力。

二级生物滤床是由两个相对独立的滤床串联组成，因此整个系统的安全稳定性能较高，即便当其中一级滤床出现问题也不会立即影响到另一级滤床，甚至可通过设置旁路风管的形式使两级滤床可以单独运行、分段检修，特别是对于处于环境敏感地区的项目，二级生物滤床的模式可以有效保障系统运行，避免出现环保设备完全停机的情况。

湖南某餐厨垃圾处理项目于2012年投产，配套建设了多套除臭系统。然而随着城市的发展，该项目周边新建了大量高层住宅，环境控制压力与日俱增。为解决邻避效应问题，该项目对现有除臭系统进行升级改造，由常规的一级生物滤床除臭系统改造成了二级生物滤床除臭系统，除臭效果明显提升。

恶臭气体通过负压收集后进入原有的除臭系统，经原有除臭系统处理后的废气再由二级生物滤床除臭系统进行收集和处理，其具体工艺为：负压收集—化学洗涤—预洗—一级生物滤床—离心风机—二级生物滤床—离心风机—光催化—高空排放。

生物滤床主要由塔体、填料、菌种、加湿喷淋系统、PH调节系统、自控系统、布风系统等单元组成。生物滤床处理废气的原理是利用微生物的代谢过程把废气中的气态污染物分解转化成少或无害物质。自然界中存在各种各样的微生物，对各类臭气成分都可以有效处理。生物法不需要再生和其他高级处理过程，与其他除臭工艺相比，具有设备简单、能耗低、安全可靠、无二次污染等优点。

餐厨垃圾处理项目产生的废气浓度较高，废气停留时间一般需大于20 s才能保证较高的处臭效率。该项目建设的二级生物滤床废气在填料层的停留时间约22 s，尺寸长×宽×高=30×6×7 m，空塔流速≤0.139 m/s。滤床内设两层填料，每层厚度1.5 m，填料总体积540 m3。

本项目所选择的离心风机的风量为90 000 m3/h，压强≥3 800 Pa，功率≥160 k W，材质为玻璃钢，防护等级≥IP55，包括电动机在内的风机噪音≤80 db(A)，选择变频电机为主要电机，出风管道采用直径1.5 m的pp管，管道流速约14 m/s。

喷淋系统成套配置，含循环水泵、不锈钢喷头及支架吊架、接头、法兰管、电磁阀、过滤器等相关附件。

喷头为不锈钢304材质，均匀布置在每层填料层的顶部，喷头间距1 m，两层共计290个，单个喷头流量为0.9 m3/h，总计261 m3/h，并匹配安装对应流量的循环水泵，通过自控系统实现循环水泵间歇式自动运行。

二级生物滤床建成并运行一个月后，第二级滤床的微生物挂膜情况良好，循环水p H稳定在7.0～7.3左右，第一级生物滤床运行参数未发生变化，循环水ph维持在5左右。系统运行三个月后，通过对系统进出口气体进行检测，氨气、硫化氢及臭气浓度的总去除率达95%以上，除臭效率高且系统运行稳定。

综上所述，二级生物滤床系统通过两个生物滤床串联，可以在两个滤床中设置不同的运行参数，培养不同组合的菌群以实现微生物的互补，从而达到高效除臭的目的。根据实际案例的运行情况及实际使用效果能够得知，二级生物滤床除臭系统除臭效率高，系统运行稳定，减轻了对周边居民的影响，有利于避免和化解邻避效应，值得大力推广与百富策略白菜网。