园艺剩余物粉碎物料发酵罐设计与试验

摘要

[目的]为了解决大量的园艺剩余物被随意丢弃或焚烧，造成资源浪费和环境污染等问题，实现北方寒冷地区全天候条件下的迅速升温发酵，获得有机肥料。[方法]利用三维设计软件对园艺剩余物发酵罐进行整体结构设计和关键部件选型。以马铃薯茎叶粉碎物料为例，进行泊松比、密度、剪切模量等离散元仿真参数测定，以搅拌转速、搅拌叶片安装角度、搅拌叶片个数为试验因素，以物料搅拌均匀度系数为试验指标，进行了离散元仿真试验和响应面分析。[结果]在搅拌转速30 r·min^-1、搅拌叶片安装角度45°、搅拌叶片个数9个情况下获得的平均搅拌均匀度系数为0.13。根据仿真结果的较优参数进行样机制作和发酵试验，对发酵完成的有机肥料按照NY525-2021标准进行检测：有机质质量分数68.7%、总养分6.3%、pH值7.2、种子发芽指数82.3%，发酵腐熟后的有机肥各项指标均达到标准，设计的发酵罐使鲜湿类园艺剩余物发酵时间缩短为7.5 d。[结论]该研究为相关机械设备的研制与生产提供参考，对园艺剩余物的资源开发利用具有重要意义。

关键词

园艺剩余物 / 发酵罐 / 有氧发酵 / 有机肥 / 农业资源利用

基金资助

国家自然科学基金项目（32301689）; 北方设施蔬菜全程机械化科研基地建设项目（10021SN241）