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针对我国目前市政污泥与农林废弃物没有合理利用而造成资源浪费和环境污染的问题。本文设计了基于SIEMENS S7-300 PLC自控一体化堆肥装置,以市政污泥为基质,菌菇渣为主要调理剂,研究通风控制方式与工艺参数对堆肥过程的影响,优选合理的通风工况参数,并确立堆肥腐熟快速评价指标;利用高通量测序技术,研究外加菌剂对堆肥效果及微生物的影响,研究堆肥中微生物群落结构及与堆肥过程指标间的相关性。主要研究结果如下:(1)自主设计的堆肥装置由主体发酵装置和PLC控制系统构成。控制系统在不增加硬件成本的情况下,通过编程能实现不同堆肥通风控制方式的实现。(2)选择时间控制作为通风的控制方式,从通风速率与频率、通风量两方面优化通风参数。通过理化及生物指标分析,试验组堆肥产品均满足腐熟的标准。分析结果表明:采用通风阶段变速为0.1、0.4、0.6、0.3、0.6m~3/h,频率为单次/单位小时,通风时间为15min的工况,更有利于污泥的减量、作物生长及减少臭气排放。(3)基于优选的通风工况,研究外加菌剂对堆肥产品及发酵过程中微生物的影响。结果表明:外加菌剂可以加快堆肥升温、延长高温维持时间、降低堆肥产品氮素损失、加快堆肥腐熟。此外,高通量测序结果表明:添加菌剂会增加堆肥微生物群落的数量,且在不改变堆肥同一时期优势菌种类的前提下影响优势菌的相对丰度。(4)基于优选的通风工况,利用高通量测序技术对微生物群落结构进行分析发现,细菌和真菌群落构成随堆肥的进行不断演变。在细菌群落中,厚壁菌门在堆肥高温期占据优势,而变形菌门、拟杆菌门在堆肥其它时期占据优势;在真菌群落中,unclassified-k-Fungi和Trichoderma在堆肥初期占据优势,子囊菌门存活于堆肥全过程,在高温期过后成为唯一的优势菌。冗余分析得出相关性影响排序为:细菌:OM>氧含量>TN>pH>含水率>GI>T>氨气>EC,真菌:OM>氧含量>含水率>GI>TN>pH>EC>T>氨气。