عنوان پایان‌نامه
بررسی خواص فیزیکی و مکانیکی پلت مخلوط کود گاوی و کود اوره تولید شده از طریق اکسترودر
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 634;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 56715
- تاریخ دفاع
- ۱۸ بهمن ۱۳۹۰
- دانشجو
- راحله شیر علی
- استاد راهنما
- محمدحسین کیان مهر
- چکیده
- چکیده سالانه حدود 35 میلیون تن انواع کود دامی شامل شش میلیون تن کود گاوی، در کشور تولید می¬شود. کود گاوی با ترکیب شیمیایی پیچیده، منبع بالقوه¬ای برای تقویت حاصلخیزی و بهبود خواص فیزیکی و شیمیایی خاک به حساب می¬آید. از طرف دیگر به دلیل رطوبت بالا و چگالی کم و همچنین آلودگی¬های ناشی از نشت این مواد به درون آب¬های زیرزمینی و تولید گازهای گلخانه¬ای، کاربرد وسیع این مواد با محدودیت¬هایی مواجه می¬باشد. کود اوره با تولید سالانه 3300000 تن و مصرف 2800000 تن در کشور، پرمصرف¬ترین کود در ایران و جهان است. با توجه به بالا بودن pH خاک¬های کشور، بازده جذب نیتروژن بسیار کم است و قسمت عمده¬ی نیتروژن وارد شده به خاک از طریق مصرف کود¬های شیمیایی، به واسطه آبشویی، جذب در خاک و یا تبخیر هدر می¬رود. در این تحقیق، فرایند پلت کردن کود تلفیقی اوره و گاوی از طریق اکسترودر با رطوبت اولیه 28 تا 35% (بر مبنای تر) در سه نسبت اوره به دامی (1:1، 1:2 و 1:4) و دو تراکم (C1, C2) انجام شد. ترکیبات شیمیایی کود گاوی و پلت¬های تولید شده اندازه¬گیری شد. تأثیر نسبت اوره به دامی در سه سطح (1:1، 1:2 و 1:4) و تراکم در دو سطح به عنوان عوامل تولید و همچنین محتوای رطوبت در چهار سطح (10، 15، 20و 25 درصد بر مبنای تر) بر خواص فیزیکی (چگالی حقیقی، چگالی ظاهری و تخلخل پلت¬ها) و خواص مکانیکی (دوام و استحکام پلت¬ها) مورد ارزیابی قرار گرفت. به منظور بررسی ریز¬ساختار پلت¬ها و تشخیص مکانیسم چسبندگی ذرات به یکدیگر، عکس الکترونی پلت¬ها به کمک میکروسکوپ الکترونی تهیه گردید. فاکتورهای نسبت اوره به دامی و تراکم، در سطح احتمال یک درصد، تأثیر معنی¬داری بر پارامترهای چگالی حقیقی، چگالی ظاهری، مقدار دوام و خاصیت استحکام پلت¬ها داشت. با افزایش تراکم از C1 به C2، چگالی حقیقی، چگالی ظاهری، دوام و استحکام افزایش یافت و با افزایش نسبت اوره به دامی از 1:4 به 1:1، چگالی حقیقی، چگالی ظاهری و دوام کاهش ولی استحکام افزایش یافت. رطوبت در سطح احتمال یک درصد، تأثیر معنی¬داری بر پارامترهای چگالی حقیقی، چگالی ظاهری، تخلخل پلت¬ها داشت. در ابتدا با افزایش رطوبت تا w.b15 % ، چگالی حقیقی و چگالی ظاهری پلت¬ها افزایش یافت و با افزایش رطوبت بیشتر از این مقدار، این پارامترها کاهش نشان دادند. در نتیجه بیشترین چگالی حقیقی و ظاهری در رطوبت w.b15 % به دست آمد. عکس¬های الکترونی وجود پل¬های جامد بین ذرات و مکانیسم در هم¬قفل¬شدگی مکانیکی را تائید کردند. پل¬های جامد به واسطه¬ی چسباننده¬های طبیعی در طول فرایند فشرده سازی ایجاد می¬شوند. کلمات کلیدی: چگالی، رطوبت، کود دامی، کود اوره، پلت، دوام، عکس الکترونی
- Abstract
- Abstract It is estimated that about 35 million tons of animal manures are produced annually in Iran. Cow manure with complex chemical composition is a potential source that improves physical and chemical properties of soil. In other hand, application of these biomass has great limitation, because of the high moisture and low density, also environmental problems such as greenhouse gas release and contamination of ground water. Uear fertilizer (3,300,000 million tons production and 2,800,000 million consumption in Iran) is more consuming fertilizer in the world. Due to its high pH soils, nitrogen uptake efficiency is very low and main portion of nitrogen is wasted by leaching, attraction in soil or evaporation. In this study, pellets were manufactured from a combination of cow dung manure and urea ferilizer in three weight ratio 1:1, 1:2 and 1:4 respectively and two compressions. Cow manure and pellets were analyzed to determined chemical composition. The effect of urea fertilizer: cow manure ratio at three levels (1:1, 1:2 and 1:4), and compression with two levels (C1 ,C2), as manufacturing parameters, also moisture content at four levels (5%, 10%, 15% and 20%) on physical properties (particle density, bulk density and porosity of pellets) and mechanical properties (durability and strength of pellets) were measured. Scanning Electron Microscopy (SEM) images of pellets were analysed in order to investigation of microstructure and binding mechanism of particles. Urea fertilizer: cow manure ratio and compression significantly affected the particle density, bulk density, durability and strength of pellet (p<0.01). These values increased with increase in compression. All of these parameters decrease with increase in (U:C) ratio unless strength. Bulk density, particle density and porosity of the pellets were significantly affected by moisture content. These parameters increased initially with increased moisture content and reached a maximum at 15%w.b. moisture content, a further increase in moisture content value resulted in a decrease in parameters of pellet. The SEM images showed that the bonding between particles was created mainly through solid bridges. The solid bridges between particles were made by natural binders in the biomass expressed during the densification process. Key words: Density, Moisture, Cattle manure, Urea fertilizer, Pellet, Durability, Scanning Electron Microscopy
