近年来我国经济高速发展,畜牧业逐渐向规模化、集约化和标准化的方向发展。集约化的粪便会污染土壤、水体和空气,甚至会直接威胁人体健康,目前处理畜禽粪便最具经济效益和环境无害的方法是好氧发酵。立式好氧发酵设备可以大批量的处理畜禽粪便,具有巨大的环境效益和经济效益。现有的立式发酵设备存在通风不合理,传动系统成本高的问题。本文对发酵设备的搅拌通风系统和传动系统进行了再设计,并对其进行了深入研究。主要内容和研究成果如下:（1）综合考虑发酵筒体内处于不同发酵阶段的三层物料对氧气需求量的差异,对设备的通风叶片布置方式和通风系统进行了改进和优化。根据所设计搅拌器结构尺寸,计算得到搅拌阻力矩。发酵设备为低速大扭矩工况,需要对传动系统进行再设计。（2）建立了发酵设备的搅拌阻力矩计算模型,用离散元方法对搅拌阻力矩进行研究,仿真计算得到的搅拌阻力矩,与计算搅拌阻力矩的误差在工程允许的范围内,说明在该工况下搅拌阻力矩的计算是可以忽略动载荷的。为了增大搅拌计算模型的适用范围,探究了搅拌叶片形状和搅拌转速对搅拌阻力矩的影响,并根据仿真结果对搅拌阻力矩计算模型进行了修正。（3）设备为低速大扭矩工况,所设计传动系统的末端为链轮链盘传动机构,受力情况恶劣,需要按实际工况对其进行强度和寿命校核。对链轮链盘传动机构进行了动力学仿真,啮合过程无干涉,传动稳定。用有限元软件对链轮链盘传动机构进行瞬态动力仿真,其齿根弯曲强度和接触强度均满足使用要求。对链轮链盘传动机构进行疲劳寿命评估,得到该机构的疲劳寿命为5.6年,满足设备使用年限要求。（4）对改进后的设备进行试制、安装和调试,设备跑合后进行有机肥的试生产试验。试验计算得到的搅拌阻力矩数值与计算模型求得的阻力矩数值误差为3.9%,验证了搅拌阻力矩的计算模型的合理性;试生产的有机肥各项指标均能满足国家相关标准,说明优化后的立式好氧发酵设备能很好地应用于大型养殖场畜禽粪便的处理。