养殖业的快速发展使畜禽粪污成为农业面源污染的重要来源,然而,大量的畜禽粪污又是巨大的资源库,实现畜禽粪污的能源化、肥料化利用是解决养殖场粪便污染的关键所在。有机肥制粒是畜禽粪便肥料化加工的关键工艺,是实现有机肥料代替化肥行动,推动农业绿色发展的有效途径。本文以提高有机肥挤压制粒质量,稳定有机肥制粒机工作性能为目标,研究设计了一种立式环模有机肥制粒机,具有重要的推广使用价值。通过对有机肥料物理特性研究,结合国内外环模制粒机的研究现状以及挤压制粒成型机理,提出了有机肥制粒机的总体设计要求。在此基础上,设计了立式环模有机肥制粒机的传动系统,主轴承载系统,环模结构,压辊结构以及切割装置,讨论了各主要部件的结构形式和安装参数对制粒机产量和成品质量的影响。根据理论计算,确定了空心轴外径为Φ160 mm,壁厚20 mm,实心轴直径为Φ 115 mm,强度和刚度校核结果表明,该设计符合工作要求。根据立式环模制粒机产量及动力分配特点,利用离散元法仿真分析物料在环模内的运动状态,研究不同环模转速、环模高度和压辊直径对物料在环模内壁的分布影响,验证设备性能参数设定的合理性。试制试验样机,进行立式环模制粒机试验。试验测试了设备空载运行的基本参数,并通过现场试验和数据分析,认为物料含水率在31.4%时,设备运行平稳,出料稳定顺畅,能耗较低,成品颗粒肥质量最好。当环模直径为672mm时,预测设备产量不低于6 t/h。