我国每年产生大量的农业废弃物,好氧堆肥是实现农业废弃物“资源化、无害化、减量化”处理的一种重要途径,半透膜好氧堆肥技术较传统的好氧堆肥技术更具有优势,可以缓解臭气对周围环境的影响,并增大堆体内的气压便于氧气与物料均匀接触。本文以玉米秸秆为主要研究对象,采用半透膜好氧堆肥技术,选取牛粪、花生粕、苜蓿粉、白菜和尿素等五种辅料与玉米秸秆混合发酵,测定堆肥过程中多个理化性质的变化,研究玉米秸秆和不同辅料混合堆肥效果;并将半透膜应用于一体式发酵仓,添加在线监控系统,改进搅拌及曝气设备,研发了一种便于机械化控制的半透膜自动化好氧发酵仓。堆肥过程中发现,花生粕、苜蓿粉堆、尿素堆在升温及高温期出现白色菌体覆盖在堆体表面,但牛粪堆并未出现,说明牛粪和植物基废弃物发酵的功能菌种可能并不相同;五种堆肥的含水率、p H值、电导率、NH₄-N、NO₃-N和固体总有机碳的变化均符合一般发酵规律;牛粪堆、苜蓿粉堆、花生粕堆发酵30d后的NH₄-N含量分别为0.20 g/kg、0.70 g/kg、2.16 g/kg,花生粕堆的NH₄-N含量高于一般腐熟肥料的指标,没有达到堆肥产品稳定性要求;牛粪堆、苜蓿粉堆、花生粕堆最终GI指数分别为165.2%、124.5%、103.7%,对种子发芽不仅没有毒害性,还有促进作用。综合评价五个堆体的腐熟程度可以发现,牛粪堆虽然对秸秆的分解程度低,但安全性最高,发酵完全腐熟;苜蓿粉堆高温时间长,最终堆体呈黑褐色,发酵效果好;花生粕营养成分释放慢,最终NH₄-N含量高,堆体不稳定,还需二次发酵或进一步陈化;白菜堆物料未见明显变化,发酵效果不好;尿素堆发酵迅速,但由于尿素很快被利用完,后期微生物缺少氮素,大部分玉米秸秆未被分解。在实验过程中发现,半透膜可以阻挡臭气,并改善发酵环境,但搅拌耗费人力,并且缺少翻堆过程,堆体表层与内部发酵不均匀。因此本文以自动化控制和膜覆盖为设计要点,以仓式好氧发酵仓为基础,设计了一个自动化膜覆盖好氧发酵仓,改良了搅拌和曝气系统,在发酵仓内添加温度传感器、湿度传感器和氧气传感器,与外部PLC控制系统相连,根据实时监控数据,自动进行调整送风量、搅拌、布水等操作,实现了有机肥好氧发酵过程的精确自动控制。