针对浆料状粪污（以新鲜的生猪粪尿与冲栏废水的混合物为例,含水率为80%以上,呈浆料状,具有一定的流动性和粘性）,充分结合现有堆肥反应器和好氧消化反应器的特点,设计一种新型的粪肥发酵反应器,优化整合机械搅拌工艺、强制曝气工艺和加热保温工艺,确保有机底物在氧气充分、水分充足和温度适宜的环境下进行好氧发酵,以期在简化发酵工艺的同时有效提高有机质的降解速率,获得有机碳被消耗的粪水混合物。该研究对实现粪浆料的高效处理具有一定意义。为深入推进新型粪肥发酵反应器的研究,主要开展以下工作:1.猪粪浆料的物性参数测定试验研究以指针旋转粘度计和自制的试验装置为试验仪器,含水率、温度和转速为试验因素,密度、粘度、导热系数和比热容为试验指标,开展了猪粪浆料的物性参数测定试验,为反应器的结构设计和仿真试验提供理论数据。2.反应器设计分析浆料状粪污的好氧发酵条件,结合现有堆肥反应器和好氧消化反应器的特点,设计了一种新型的粪肥发酵反应器,其装置主要包括搅拌系统、曝气系统和加热系统。在搅拌系统中,依靠搅拌器的螺旋提升力、浆料的自身重力和导流筒的引流作用,使得浆料在反应器中处于连续的内循环状态,以提高浆料的流动性。在曝气系统中,由曝气盘从釜体底部曝入空气,增加浆料中的溶解氧含量。在加热系统中,采用循环水浴的加热方式对反应器壁面进行热补偿,改善浆料的温度条件。反应器内径为350 mm,高度为570 mm,实际容积为51.95 L,有效容积约为40 L。根据反应器设计的理论要求,搭建了小型试验台架,利用小型试验台架测试了浆料循环可行性与装置运行稳定性。3.仿真试验与反应器工作参数的优化研究基于计算流体力学软件,采用层流模型和能量方程对反应器工况进行数值模拟,分析浆料的流场与温度场,指导反应器的参数优化和改进设计。分别开展了两个单因素仿真试验:一是研究了不同转速（60、120、180、240 r/min）对浆料循环效果的影响;二是在搅拌状态下（120 r/min）,研究了不同加热温度（45、50、55、60°C）对浆料升温的影响。结果表明:转速为120 r/min时,非搅拌区域的速度区间为0.01～0.27 m/s,流速的大小与方向的波动较小,装置振动幅度小,运行稳定,搅拌器的单转循环流量最高,为3.77 L/r,体现出较优的循环效果;壁面加热温度为55°C时,在120 r/min工况下加热5 min,可使浆料平均温度从15°C上升至36.98°C,升温效果明显。4.流速与温度分布验证试验研究利用小型试验台架为实际装置,对模型中导流筒出口处的流速分布与反应器壁面上的温度分布开展了验证试验。结果表明:流速的实测值与模拟值的最大绝对误差为0.0491 m/s,最小绝对误差为0.0067 m/s,标准偏差为0.0267 m/s,相对标准偏差为14.29%;温度实测值与模拟值的最大绝对误差为3.5393°C,最小绝对误差为3.1451°C,标准偏差为3.4713°C,相对标准偏差为10.78%。模拟结果与实测结果一致性较好,在一定程度上证实了模型的可靠性。