垃圾堆肥工艺过程动态模拟及优化研究

选取通气量、含水率、温度、底物浓度等作为堆肥控制因子，在堆肥生物反应动力学的基础上，根据堆肥反应过程的物料平衡和能量平衡，以及微生物比生长速度与含水率、堆肥温度的依存关系，结合翻转式堆肥反应装置操作运行条件，对厨房垃圾好氧堆肥过程中堆温、含水率、有机物、微生物量及氧气消耗量等变化进行计算机模拟计算，并将模拟结果与堆肥实验结果进行对比。结果证明，除了由于反应装置保温不理想引起堆温和含水率二者有偏差外，总体模拟计算结果与实际堆肥结果基本吻合。另外还开展了利用所开发的模型进行堆肥通气优化的应用研究。模型计算结果表明：当出口氧气控制在10％-18％时，采用间歇供氧，不仅能提高堆肥效率，而且可以使供氧时间减少40％以上。经过堆肥实验验证模拟结果是正确的。由此可见，利用模型模拟堆肥过程，快速优化堆肥方案是可行与有效的。