عنوان پایان‌نامه
طراحی و ساخت دستگاه هوشمند تولید کمپوست
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 65447;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 803
- تاریخ دفاع
- ۱۸ تیر ۱۳۹۳
- دانشجو
- احسان گوگونانی
- استاد راهنما
- محمدحسین کیان مهر
- چکیده
- نیاز روزافزون به استفاده از کودهای ترکیبی در کشاورزی امروز، ضرورت کاهش و حذف استفاده از کودهای شیمیایی و حرکت به سمت کشاورزی ارگانیک، همگی دست یابی به دانش فنی، طراحی و ساخت دستگاه هوشمند تولید کمپوست در داخل کشور را به یک ضرورت تبدیل کرده است. معمولا تولید کمپوست با روش¬های سنتی صورت می¬گیرد که علاوه بر پایین بودن راندمان و مدت زمان طولانی فرایند محصول نهایی نیز از کیفیت مطلوبی برخوردار نیست. هدف از انجام این تحقیق، ساخت یک دستگاه تولید کمپوست با کمترین نیاز به نیروی انسانی و کاهش انرژی مصرفی بود. اجزای دستگاه شامل مخزن، سیستم هوادهی، سیستم آب رسانی و واحد کنترل الکترونیکی بود. به منظور ارزیابی عملکرد دستگاه ساخته شده، تغییرات دمایی دستگاه در طول فرایند تحت نظر قرار داده شد و پس از پایان فرایند، برخی از کمیت¬های بیولوژیکی، شیمیائی و فیزیکی کمپوست تولید شده تحت ارزیابی قرار گرفت. عملکرد دستگاه باعث کاهش زمان فرایند از 6 ماه در روش¬های سنتی به 1 ماه شد. مواد درون دستگاه به مدت 15 روز در دمای بالای 60 درجه سانتی گراد بودند که نشان دهنده¬ی شرایط ایده آل درون مخزن برای رشد و فعالیت میکروارگانیزم¬ها بود. در ارزیابی¬های بیولوژیکی، مقدار ظرفیت تبادل کاتیونی برابر با 125meq+/100gr ، هیومیک اسید 2% و فولیک اسید 6/9% ، سلولز، همی¬سلولز و لیگنین برابر با 58% ، کربن آلی 15% ، ماده آلی 34% ، نسبت کربن به نیتروژن 78/14 و رویش علف هرز برابر با صفر بدست آمد. در ارزیابی¬های شیمیایی مقدار هدایت الکتریکی برابر با 57/1 زیمنس بر متر، pH برابر با 4/7 ، ازت 30/2 ، فسفر 54/0و پتاسیم 6/1 بدست آمد. در ارزیابی¬های فیزیکی کمپوست، هیچ گونه بوی نامطبوعی احساس نشد و نمونه¬ها دارای بویی شبیه به خاک کشاورزی تازه برگردان شده و رنگ خاکستری تیره بودند. واژه های کلیدی: استاتیک پایل ، هوادهی ، ترموفیلیک ، دما ، کمپوست
- Abstract
- Increasing the usage of biological fertilizers, elimination of utilizing chemical compounds in agricultural fields and organic agriculture make it necessary to develop intelligent compost producer systems in developing countries such as Iran. Compost production is usually done by traditional methods which need human labor, their performance is unacceptable and produced material does not have desired quality. The objective of this study was to design a composting device which assesses the desired performance of composting to reduce the human power for operating a compost producer system. Constructed system included: tank, aerator system, irrigator and control unit. The experimental setup included a controlled 22m3 volume composter for composting mixture of manure and green wastes. Performance of the process was assessed by monitoring the temperature and characterizing the effects on biological, chemical and physical properties of the products. The composting time was reduced from six months to a month compared to traditional methods. Experimental results showed an intense self-heating ensured the existence of a spontaneous thermophilic phase in the pile. Temperature of the mixture was more than 60°C for at least two weeks in the device. Biological experiments showed that capacity of cation exchange, humic acid and folic acid, cellulose + hemi-cellulose + lignin, organic carbon, organic matter, and C/N ratio values were obtained 125meq+/100gr, 2%, 9.6%, 58%, 15%, 34%, and 14.78, respectively for the produced material. The vegetation of weed was obtained zero using the produced compost by the device. Chemical experiments showed that electrical conductivity, pH, nitrogen, phosphor and potassium values were obtained 1.57 S/m, 7.4, 2.3, 0.54, and 1.6, respectively. Physical experiments showed that the odor of resulted compost was not unpleasant and its color was dark gray.
