好氧堆肥反应器装置的设计与试验研究
Design and Experimental Study of Aerobic Composting Reactor
论文从规模化养殖业的畜禽粪污问题出发,探讨畜禽粪便资源化利用的方式,分析好氧堆肥工艺原理以及好氧堆肥反应器装置现状.针对好氧堆肥反应器装置在物料混合搅拌均匀性、堆体通气充分性与物料发酵彻底性等方面,设计制作一种好氧堆肥反应器装置.希望能为畜禽粪便科学化处理提供一定的装备技术支持.首先,对好氧堆肥反应器装置的布气装置、搅拌装置、辅助系统以及控制系统进行主要设计.再利用Work Bench对搅拌装置进行受力分析,模拟堆肥最大温度70℃、转速60r/min和载荷120N的条件下工作,得到搅拌装置模拟应力6.35MPa,形变2.1mm,其值在选材的刚度、强度许用范围内,搅拌装置设计基本合理.其次,按照设计制作好氧堆肥反应器装置,利用牛粪和锯末以18:1的物料混合比例进行样机的堆肥试验.在整体堆肥期间定期对堆体的上、中、下层物料的温度、含水率、pH值、总碳、总氮、C/N、物料外部特征以及种子发芽指数等代表性因素进行测定,从化学、物理、生物3方面分析样机堆肥试验的性能.堆肥温度经历升温期、高温期、降温期,温度最高升到66.5℃,维持5.3天.总氮整体呈现上升趋势,由初始的1.5%左右上升到堆肥结束的2.2%左右.总碳整体呈下降趋势,由初始的43.8%左右下降为堆肥结束的37.5%左右.C/N由初始的29左右下降为堆肥结束时的16.5左右.堆肥混合物由黄色并带有刺激性气味,逐渐变为褐色并带有腐殖质气味.物料含水率由起初的66%下降到堆期结束时的33.1%.pH值呈现先下降,再上升的变化趋势,最后趋于8.4的弱碱性.种子发芽指数验证堆肥产品结果均大于85%.最后,对试验的各个测定因素结果进行分析,从化学、物理、生物3方面选取测定结果中4个代表性因素,利用模糊评价模型对因素进行综合评价分析,最终总评价矩阵R值0.69大于0.68,说明好氧堆肥反应器装置可行性良好.
- 作者：
- 伍恒
- 学位授予单位：
- 塔里木大学
- 专业名称：
- 农业机械化(专业学位)
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2019年
- 导师姓名：
- 周岭
- 中图分类号：
- S224.22
- 关键词：
- 好氧堆肥；好氧堆肥反应器；装置设计；模糊评价模型
- Aerobic composting; aerobic composting reactor; device design; fuzzy evaluation model;