有机固废的资源化处理已成为社会关注的焦点。堆肥化处理技术简单可靠、适应性强、工艺设计灵活、二次污染小,既可实现有机固体废弃物无害化处理,又能够实现资源化利用,是当前有机固废处理的主要方法之一。然而,传统的堆肥技术粗放、堆肥时间长、过程监控简单、智能化程度不高,导致肥效不稳定、质量不均匀、效率不高,严重阻碍了堆肥技术和有机固废处理产业的发展。本论文针对上述问题,为了开发智能堆肥系统,着重围绕通风的影响、控制和关键结构等关键技术展开研究。主要工作如下:(1)堆肥过程通风量及其影响情况研究。在实验基础上,就通风量对堆肥过程温度、pH值、总氮、C/N比、种子发芽指数等参数的影响规律进行了研究,确定实验条件下的较优通风量为2.5L/min,可使物料快速进入高温期,并维持较长高温时间,达到完全无害化腐熟要求。(2)反应器布风装置结构参数对空气流场的影响规律研究。利用Fluent软件对堆肥反应器外部供风时内部空气流场进行模拟,通过不同截面流场分布情况的分析,确定了布风装置的最优开孔率,在此基础上进一步研究了开孔数量的影响,最终得出9%开孔率下的9孔布置在反应器堆积结构内部具有最佳的气流均布性。(3)堆肥温度模糊PID控制方法研究。针对堆肥过程的复杂性,以通风量的调节为基础,结合经典PID和模糊控制方法的特点,研究了堆肥反应器温度的模糊PID控制算法,并进行了仿真。(4)堆肥腐熟度预测模型研究。为了实现堆肥过程基于腐熟度的预测和控制,通过理论分析和实验数据的相关性分析,确定了堆肥腐熟度相关的辅助变量,并基于多元回归方法,建立了堆肥腐熟度的预测模型。腐熟度预测模型检测表明,预测平均误差约为10%。(5)有机固废序批式小型堆肥系统设计。在前述研究的基础上,对堆肥反应器结构、布风装置、翻倾结构、监控系统等关键结构和部件进行了设计,形成可实时监控的小型序批式堆肥系统。