اثر پارامترهای اکسترودر بر برخی خواص مکانیکی پلت کود کمپوست

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشگاه تهران

2 استاد دانشگاه تهران

3 دانشیار دانشگاه تهران

4 مرکز تحقیقات و نو آوری سازمان اتکا

چکیده

تبدیل مواد آلی زایداتی و ضایعاتی به کمپوست روش مناسبی جهت تثبیت مواد آلی می­باشد. یکی از عوامل محدود کننده­ی استفاده مناسب کمپوست وزن مخصوص پایین این ماده می­باشد می‌باشد که حمل و نقل، ذخیره و کاربرد این مواد را مشکل ساخته و افزایش هزینه­ها را به دنبال دارد. تکنولوژی فشرده­سازی و تولید پلت روشی مناسب برای رفع مشکل کاربرد مواد پودری است. در این تحقیق، اثر اندازه ذرات کود کمپوست در  دو سطح 1 و 2 میلی­متر، اثر رطوبت اولیه کمپوست در  سه سطح 25، 35 و 45 درصد بر پایه تر و اثر طول ورزدادن در دستگاه اکسترودر در سه سطح 1، 2 و 3 متر بر برخی صفات مکانیکی پلت تولیدی شامل انرژی و نیروی شکست و چغرمگی مورد بررسی قرار گرفتند. پلت­های حاصل با استفاده از دستگاه اکسترودر ورزدهنده تولید شدند. نتایج آزمایش‌هاات نشان داد که اثر طول ورزدادن بر هر سه صفت نیروی شکست، انرژی شکست و چغرمگی در سطح 1 % معنی­دار بود و بیشترین مقدار این صفات با طول ورزدادن 3 متر بدست آمد. در بررسی اثر متقابل رطوبت و طول ورزدادن بر میزان نیروی شکست پلت­ها، بیشترین مقدار نیروی شکست(N32/556) مربوط به تیمار طول ورزدادن 3 متر و رطوبت 35 درصد بود. هم­چنین ، بیشترین مقدار چغرمگی پلت­ها(MJ m 03/1) به تیمار با اندازه ذرات یک میلی­متر و طول ورزدادن 3 متر مربوط می­شد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Effect of extruder parameters on some mechanical properties of pelleted compost

نویسندگان [English]

  • Farhad Homayoonfar 1
  • Mohammad Hosein Kianmehr 2
  • Akbar ArabMohammad Hoseini 3
  • Mahdi Raei 4
  • Korosh Rezapoor 4
چکیده [English]

Converting the organic wastes and losses into compost is an appropriate technique to stabilize organic materials. One of the limitative factors in transporting and storing the composts is their low specific mass which usually leads to increase costs in their processing. To overcome this limitation, several methods such as pelleting have been proposed especially for efficient processing of powdery materials. In this study, the effects of pellet particle size (in two levels: 1 and 2 mm), pellet’s moisture content (in three levels: 25, 35, and 45%, wet basis), and kneading length (in three levels: 1, 2, and 3 m) have been investigated on some mechanical properties of obtained pellets including fracture energy, fracture force, and toughness. Obtained pellets were produced using a kneading extruder machine. Experimental results showed that the effect of length of kneading on all studied mechanical properties was significant (p<0.01). The maximum values were recorded for 3 m kneading length. The highest amount of fracture force (556.32N) was determined for pellets with 35% moisture content and 3 m kneading length. Furthermore, the maximum amount of toughness (1.03 MJ.m3) was recorded for compost pellets with 1 mm particle size and 3 m kneading length.

کلیدواژه‌ها [English]

  • kneader extruder
  • length of kneading
  • densification
  • Pellet
  • compost
Aghadgani. F,. M. H. Kianmehr, (2013). Design, construction and evaluation of rotating separation device for sizing of powdery biomass materials. M.Sc thesis. Collage of Abouraihan, University of Tehran, In Farsi

  ASAE Standards. (1998). S269.4 Cubes, Pellets and Crumbles-Definitions and Methods for Determining Density, Durability and Moisture Content ASAE DEC96. Standard S358.2 Moisture Measurement-forages. ASAE, St. Joseph, MI.

Basu, P. (2010). Biomass Gasification and Pyrolysis Practical Design and Theory. Published by

Elfstrand, S., B. Bath and A. Martensson. (2007). Influence of various forms of green manure

        amendment  on  soil  microbial  community  composition,  enzyme  activity  and  nutrient

        levels in leek. Appl. Soil Ecol., 36: 70–82.

        Elsevier Inc. ISBN 978-0-12-374988-8. Pp 364.

Filbakk, T., R. Jirjis, J. Nurmi and O. Hϕibϕ. (2010). The effect of bark content on quality parameters of scot pine (Pinus Sylvestive L.) pellets. Biomass and Bioenergy. 1-8

Ghaiebi,s.,(2009). Determination of the physical and mechanical properties of fruit, apricots core and brain of Persia.M.Sc thesis. Collage of Abouraihan, University of Tehran, In Farsi

Googoonani,E.,(2012). Design and fabrication of the intelligent composting device. M.Sc thesis. Collage of Abouraihan, University of Tehran, In Farsi

Kaliyan, N. and R. V. Morey, (2009). Densification characteristics of corn stover and switchgrass. Transaction of ASABE, Vol. 52(3): 907-920

Keshvari. S.N,. M. H. Kianmehr,. Arabhosseini. A . (2010). Determination of single screw extruder parameters to produce pellet by municipal waste compost. M.Sc thesis. Collage of Abouraihan, University of Tehran, In Farsi

Mani, S., Tabil, L.G., Sokhansanj, S., (2006). Effects of compressive force, particle size and moisture content on mechanical properties of biomass pellets from grasses. Biomass Bioenergy 30, 648–654.

Mavaddati, S., (2009). Determination of physical properties of urban waste compost in order to provide pellets. M.Sc thesis, Collage of Abouraihan, University of Tehran, In Farsi.

Mohseni, M.. Abounajmi (2011). Determination of physical and chemical properties of compost. M.Sc thesis. Collage of Abouraihan, University of Tehran, In Farsi

Morse, D. (1995). Environmental considerations of livestock producers J. Anon. Sci., 73, 2733-2740.

Rezaeifar, J., (2009). Investigation Parameters of Pellets from Cattle Manure for Extruder Design. M.Sc thesis, Collage of Abouraihan, University of Tehran, In Farsi.

Roeper, Khan, H. Koerner, S. Stegmann, I. (2005). Low-Tech Options for Chicken Manure Treatment and Application Possibilities in Agriculture. Proceedings Sardinia, Tenth International Waste Management and Landfill Symposium S. Margherita di Pula, Cagliari, Italy.