عنوان پایان‌نامه
تعیین پارامترهای اکسترودر تک پیچ جهت تولید پلت کمپوست حاصل از زباله شهری
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 48030;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 487
- تاریخ دفاع
- ۲۶ بهمن ۱۳۸۹
- دانشجو
- نبی اله کشوری سارانی
- استاد راهنما
- محمدحسین کیان مهر, اکبر عرب حسینی
- چکیده
- یکی از عوامل محدود کننده¬ی کاربرد مناسب کمپوست جرم مخصوص پایین این ماده می¬باشد که حمل و نقل، ذخیره و کاربرد این مواد را مشکل ساخته و افزایش هزینه¬ها را در پی خواهد داشت. تهیه¬ی پلت یکی از راه¬های مؤثر جهت رفع این مشکل می¬باشد. برای تهیه پلت¬هایی با شرایط مناسب، آگاهی از خواص فیزیکی و رئولوژیکی کمپوست ضروری می¬باشد. بنابراین تحقیق حاضر با هدف تعیین تعدادی از پارامترهای مؤثر بر تولید پلت کمپوست توسط اکسترودر از جمله سرعت چرخش مارپیچ اکسترودر، طول مارپیچ و قالب، تعداد سوراخ قالب، محتوای رطوبتی کود کمپوست، اندازه ذرات کمپوست و پارامترهای رئولوژیک کود کمپوست انجام شد. برای تعیین پارامترهای رئولوژیک کمپوست، دستگاه رئومتر کاپیلاری طراحی و ساخته شد. در این تحقیق اثر پارامترهای سرعت چرخش پیچ در چهار سطح 100، 150، 200 و 250 دور در دقیقه، طول قالب در دو سطح 5 و 15 میلی¬متر، تعداد سوراخ قالب در سطوح 5 و 10 سوراخ، طول پیچ اکسترودر در سطوح 50، 75 و 100 سانتی¬متر، محتوای رطوبتی کود کمپوست در هنگام تولید پلت¬ در سطوح 35، 45 و 50 درصد و اندازه ذرات کود کمپوست در دو سطح کوچک¬تر از 3/0 و بین 3/0 تا 6/0 میلی¬متر، بر خصوصیات پلت¬های تولیدی از جمله میزان دوام، استحکام و میزان جذب رطوبت از محیط بررسی شدند. مقادیر ?0، 0 ?، ? و ? برای کود کمپوست خمیری با محتوای رطوبتی 45 درصد به ترتیب، 09/0، MPa 009/0، 1/3 و MPa.s.m-1 11/0 به دست آمدند. خمیر کمپوست با محتوای رطوبتی 50 درصد قابلیت پلت شدن را نداشت. هم چنین در سطح رطوبتی 35 درصد، و طول قالب پنج میلی¬متر، پلت¬های تولید شده بسیار ضعیف و شکننده بود که انجام آزمایش¬های نیروی شکستن، دوام و جذب رطوبت را امکان ناپذیر کرد. پارامترهای سرعت پیچ، تعداد سوراخ قالب، طول پیچ، محتوای رطوبتی کود کمپوست و اندازه¬ی ذرات کمپوست بر میزان دوام و استحکام پلت¬ها اثر معنی¬داری داشتند در حالی که اثر طول قالب تنها بر استحکام پلت¬ها معنی¬دار شد. هم¬چنین نتایج نشان داد که اثر متقابل سرعت و چهار پارامتر طول قالب، تعداد سوراخ قالب، محتوای رطوبتی کمپوست و اندازه ذرات بر روی خصوصیات دوام و استحکام پلت¬ها معنی¬دار است. بالاترین میزان جذب رطوبت پلت¬ها در محیط با دمای 40 درجه¬ی سلسیوس و رطوبت نسبی 80 درصد مشاهده گردید. کلمات کلیدی: زباله¬ی شهری، کمپوست، پلت، اکسترودر، پارامترهای رئولوژیک، دوام، استحکام، جذب رطوبت.
- Abstract
- Low density of the composts is one of the parameters that limits the usage of the composts is the low density which causes problems and higher expenses for transportation and storage in the agricultural and horticultural activities. One of the effective solutions is to produce pellet. Knowledge about physical and rheological properties of composts is necessary for producing pellets. In this research evaluation was done on some parameters like rotational speed of screw, screw length, die length, number of die holes, moisture content of compost and particle size, which are important for producing pellet by extruder. A capillary rheo-meter instrument was designed and constructed to determine the rheological parameters of the compost. The parameters were evaluated at rotational speed of the pitch in four levels of 100, 150, 200 and 250 rpm, length of die at two levels of 5 and 15 mm, number of the holes in die with 5 and 10 holes, length of the pitch in extruder in the levels of 50, 75 and 100 cm, moisture content of the compost material just before pellet making at three levels of 35, 45 and 50% and the particle size of 0.3 mm and the size range between 0.3 to 0.6 mm. The effects of the mentioned parameters evaluated based on durability, strength and moisture adsorption of compost. The quantity values of ?0, ?0, ? and ? were found to be 0.09MPa 0.009MPa 3.1MPa.s.m-1 0.11MPa.s.m-1. The compost dough with 50% moisture content was not relevant for pellet making. The pellets made from compost with 35 percent moisture content (w.b), and by means 5 mm die length, was very fragile so strength and durability tests was impossible. The screw rotation speed, number of die holes, screw length, moisture content of compost and compost particle size showed a significant effect on pellets durability and pellets strength while the effect of the die length was not significant. Pellets made from compost with smaller particles size had the best mechanical properties (strength and durability) compared with pellets made of greater particle size. The highest level of adsorption observed at 40°C and 80% relative humidity. Keywords: municipal waste, compost, pellet, extruder, rheological parameters, durability, strength
