عنوان پایان‌نامه
بررسی خشک کردن پلت تولید شده توسط اکسترودر در خشک کن لایه نازک
- رشته تحصیلی
- مهندسی کشاورزی-مکانیک ماشینهای کشاورزی
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 66858;کتابخانه پردیس ابوریحان شماره ثبت: 836
- تاریخ دفاع
- ۰۵ بهمن ۱۳۹۳
- دانشجو
- غفور آب سالان
- استاد راهنما
- محمدحسین کیان مهر, اکبر عرب حسینی
- چکیده
- با توجه به توسعه تولیدات زراعی و باغی و افزایش دامداری‌ها، هر ساله انبوهی از ضایعات و زائدت در بخش کشاورزی تولید می‌شود که در صورت عدم مدیریت صحیح خود می‌تواند مشکلات اساسی ایجاد نماید. کمپوست کردن می‌تواند راهی عملی برای استفاده بهینه از این مواد باشد. چگالی کمپوست پایین بوده و با توجه به حجم بالای مورداستفاده در واحد سطح، حمل‌ونقل هزینه بسیاری در بر دارد. یکی از راه‌حل‌های مرتفع کردن این مشکلات، فشرده‌سازی و متراکم کود به صورت پلت و یا گرانول و غنی‌سازی این کود با کود‌های شیمیایی هست. جلوگیری از افت کیفیت پلت¬ها در هنگام نگهداری طولانی ضروری است. پلت¬های کمپوست اگر بدون خشک شدن فشرده و انبار شوند دچار قارچ زدگی می¬شوند. بنابراین لازم است تا محتوای رطوبت پلت¬ها تا 20 درصد یا کمتر کاهش یابد. بنابراین تحقیق حاضر باهدف بررسی خشک کردن پلت تولیدشده توسط اکسترودر در خشک کن لایه نازک انجام شد. لذا در این تحقیق جهت تولید پلت برای انجام آزمایش‌ها دستگاه اکسترودر و دای رولر ساخته شد. در این مطالعه، مدل‌سازی سینتیک خشک شدن پلت کمپوست در شرایط مختلف آزمایش، دمای هوا (50،60،70 درجه سلسیوس)، سرعت هوا (5/0، 1 و 5/1 متر بر ثانیه) و قطر پلت (4، 6 و 8 میلی متر) انجام شد. هم چنین اثر پارامترهای مستقل بر زمان خشک کردن، مقاومت شکست پلت، چگالی پلت و مصرف انرژی خشک کن برزسی شد. از میان مدل¬های بکار رفته در این تحقیق، مدل Page خشک شدن پلت¬ها را با دقت بیشتری پیش بینی کرد. نتایج نشان داد پارامتر دما اثر معنی‌داری بر زمان خشک شدن پلت ها داشت و با تحلیل داده‌ها مشخص شد سرعت هوا به مراتب تأثیر کمتری را روی زمان خشک شدن داشت و هم چنین قطر پلت پارامتر تأثیرگذاری بود. آنالیز نتایج و بهینه‌سازی فرآیند با استفاده از روش سطح پاسخ (RSM) انجام شد. نتایج به‌دست‌آمده از تحلیل‌های آماری نشان داد که مدل پیج و میدلی برای پیش‌بینی نسبت رطوبت پلت در طول خشک شدن مناسب می‌باشند. نتایج حاصل از بهینه‌سازی نشان داد که قطر پلت بهینه در محدوده 8 میلی متر، دمای 60 درجه سانتی‌گراد و سرعت هوای 5/0 متر بر ثانیه قرار دارد. کلمات کلیدی: کمپوست، اکسترودر، دای رولر، پلت، سینتیک خشک کردن، روش سطح پاسخ، بهینه‌سازی
- Abstract
- The wastes produced by food industry plants, animal manures, sewage sludge and compost can be used to replenish organic matter which is useful for soil structure and fertility improvement. In recent years, composting has become an interesting topic of the social demand for waste treatment technology and for organic agricultural products. Composting is a relevant method for waste treatment as a high level efficient method for waste disposal which enables recycling of organic matter. Biomass materials, such as manures and farmyard compost from urban waste have high moisture content and high volume and are also non-uniform materials, which cause limitation in usage of such materials. The possible compaction of these composted solids into pellets further homogenizes and dehydrates their organic matter enhancing. Its uniformity and fertilizing properties as well as densification, such as pelleting, is a solution for these problems which increase bulk density, improve storability, reduce transportation costs and make these materials easier to handle. In such conditions, the pellets become better suited and extremely cost effective to transport over long distances. Deterioration of pellets during storage period is important in order to keep quality of the compost. More molds generate on the surface of compost pellets than ordinary compost with the same moisture content. It is advised to reduce the moisture content of the pellets to "15%" or less, because deterioration by condensation is caused even at "20%" moisture content. Therefore, the compost pellets should be dried in a process to a relevant level of moisture content. This study for production pellet was built extruder and die roller. The aim of this work is to investigate the drying kinetics and find out the best conditions for drying pellet of compost. The drying experiments were performed at air temperatures of 50, 60 and "70°C" and air velocities of "0.5" , "1" and 1.5 "m/s" and Diameter pellets 4, 6 and 8 mm) . The experimental data were fitted to five different thin layer drying models to explain the drying behavior of compost pellets, and the Page model selected as the best models. The effect of independent parameters on drying time, Compression Strength the pellet, pellet density and energy consumption was investigated. Analysis of results and optimizing the process was performed using response surface methodology (RSM). The results of the optimization showed that optimum condition is pellet diameter in the range of 8 mm, 60 °C and air velocity 0.5 m/s.
