پري كانديشنرموادزيست توده كشاورزي جهت توليدپلت

رطوبت و حجم زياد و نيز يكسان نبودن مواد متشكله، از جمله عوامل محدود كننده استفاده از مواد زيست توده خصوصا كودهاي دامي، كمپوست، ورمي كمپوست و ... است. در حالت طبيعي به علت پايين بودن جرم مخصوص، حمل و نقل اين كودها مشكل و پرهزينه است، متراكم سازي و تهيه ي پلت يكي از راه هاي موثر جهت استفاده بهينه، كاهش هزينه حمل و نقل و افزايش صرفه اقتصادي در استفاده از اين نوع مواد است. براي محاسبه فرآيند فشردن و تعيين قدرت لازم، همچنين طراحي دستگاههاي پلت ساز دانستن خواص فيزيكي و رئولوژيكي مواد و عوامل مؤثر در تجهيزات فشاري يا شكل گيري ضروري مي باشد. با توجه به تحريم بودن كشور و عدم دسترسي به انواع ويسكومترها و همچنين مبدل گشتاورهاي ۳۶۰ درجه، لذا مخترعين با يك طرح ابتكاري نوع جديدي از ويسكومتر پرداي را براي اولين بار در جهان طراحي كردند و به جاي استفاده از مكانيزم مبدل گشتاور و چرخش پره كل مكانيزم را به صورت معكوس با استفاده از لودسل ايجاد كردند به طوري كه در دستگاههاي موجود پره در حال چرخش است و نيرو در ترانسديوسر آن اندازه گيري مي شود در حالي كه در دستگاه ساخته شده اين ظرف است چرخيده و پره ثابت است و به جاي ترانسديوسر از لودسل استفاده شد. همچنين نرم افزار نوشته شده براي دستگاه قابليت تبديل نيروي محاسبه شده به گشتاور را ايجاد نمود. از اين رو اين دستگاه علاوه بر قابليت هاي دستگاه هاي مشابه خارجي داراي قابليت هاي بيشتري بوده و از نظر هزينه ساخت بسيار ارزان قيمت تر مي باشند.

با افزايش جمعيت جهان، نياز افراد براي انرژي افزايش مي يابد. دسترسي محدود به سوخت هاي فسيلي و آگاهي از عواقب مضر زيست محيطي ناشي از انتشار رو به رشد گازهاي گلخانه اي، اهميت زيست توده را به عنوان يك منبع انرژي در كشور هاي توسعه يافته و در حال توسعه افزايش مي دهد. در ايران، ساليانه حدود 5/2 ميليون تن شلتوك از مزارع برنج برداشت مي شود و به واسطه ي آن، حدود سه ميليون تن كاه برنج در مزارع بر جاي مي ماند كه به دليل ارزش غذايي اندك براي تغذيه دام چندان مورد توجه قرار نگرفته و براي از بين بردن آن در حاشيه مزارع سوزانده مي شود، كه عوارض زيست محيطي وتخريبي زيادي به همراه داشته و موجب تشديد آلودگي، تاثيرات منفي بر اكوسيستم و از بين رفتن ميكروارگانيسم هاي مفيد خاك ميگردد. هدف از اين تحقيق تبديل كاه برنج همراه با سبوس برنج به بريكت مي باشد. ابتدا كاه برنج بوسيله آسياب چكشي با توري هاي مختلف خرد شده و در دستگاه پرس به همراه سبوس برنج و حرارت به بريكت تبديل ميگردد. از اين بريكت ها به عنوان سوخت در كوره هاي خشك كن، شومينه ها و بعنوان زغال استفاده مي شود.

دستگاه «داي رولر » براي توليد پلت از مواد زيست توده مانند كمپوست و ورمي كمپوست مورد استفاده قرار مي گيرد. اين دستگاه در زمينة كشاورزي و براي فرآوري كودهاي آلي طراحي و ساخته شده است. همچنين از اين دستگاه مي توان در صنايع غذايي، توليد خوراك دام و طيور ، توليد انرژي هاي تجديدپذير و ساير صنايع تبديلي استفاده كرد. اين دستگاه شامل قالب، غلتك، الكتروموتور، شفت، گيربكس، شاسي، و كليدهاي خاموش-روشن فن و الكتروموتور مي باشد. مواد وارد شده به قسمت قالب توسط غلتك هاي فشاري به سمت سوراخ هاي قالب هدايت مي شود و مواد فشرده شده در انتهاي قالب به شكل پلت هاي استوانه اي به قطر 6 ميلي متر تبديل مي شود و به طور هم زمان توسط تيغه برش تعبيه شده به ضخامت هاي مشخص در خواهد آمد. منحصر بودن اين دستگاه به اين دليل است كه مواد مورد استفاده جهت فشرده سازي داراي رطوبت كمي هستند طبيعا پلت هاي توليد شده نيازي به خشك كردن ندارند و اين خود باعث كاهش چشمگير مصرف انرژي در فرآوري پلت مي شود. دستگاه توليد پلت ارگانيك، جهت توليد پلت نيازي به مواد بايندر غير مجاز همچون بنتونيت و گچ ندارد و متناسب با نوع گياه و رهايش مواد آن آنرا شكل و قوام مي بخشد.

يكي از مشكلات كشور وجود پسماندهاي بخش شهري، دامپروري و كشاورزي است. به منظور استفاده بهتر از زباله، كارهاي مختلفي چون سوزاندن و دفن كردن انجام ميپذيرد اما ميتوان با مديريت و برنامه ريزي بازيافت تمام اين مواد را به گردش توليد باز گرداند و از ماده بي ارزشي مانند زباله ماده مفيدي مانند كمپوست توليد كرد.هدف از طراحي و ساخت اين دستگاه توليد كمپوست از زباله هاي تر توليد شده و همچنين زايدات و ضايعات بخش كشاورزي، در محل توليد آنها مانند رستورانها، مراكز تجاري و مسكوني و واحدهاي كشاورزي و دامپروري ميباشد. بدين منظور دستگاه ساخته شده با در نظر گرفتن تمام جوانب انجام اين كار با تجهيزات مناسب طراحي شده است. دستگاه داراي مخزني به شكل مخروط ناقص ميباشد. هليسي به منظور همزدن مواد داخل مخزن طراحي و ساخته شد. بر روي مخزن دربي چرخان قرار گرفته كه قادر به حركت چرخشي است. موتور و هليس بر روي درب چرخان قادر به حركت ميباشد. سيستم هوادهي هوشمندي با توجه به كنترل به وسيله مدار الكتريكي بر روي دستگاه تعبيه شده كه وظيفه هوادهي جهت كنترل دما، رطوبت و تامين نياز به اكسيژن را دارد. در مسير هواي خروجي نيز مكنده هوا و بايوفيلتري قرار گرفته كه بوي ناشي از توده را از بين ميبرد.

تأمين غذاي سالم و همچنين حفظ بقاي محيط زيست از اساسي¬ترين نيازهاي بشر براي تداوم زندگي بهتر مي-باشند. ضايعات و پسماندهاي محصولات كشاورزي و فضولات حيواني(مواد زيست توده) ارزش تغذيه¬اي فراواني براي محصولات زراعي بوده و مصرف آنها گامي مؤثر در روند توسعه كشاورزي پايدار و حفظ محيط زيست خصوصاً تاًمين نيتروژن براي زمين مي باشد. رطوبت و حجم زياد و نيز يكسان نبودن مواد متشكله كود از عوامل محدود كننده استفاده از اين مواد در دنيا است. در حالت طبيعي به علت پايين بودن جرم مخصوص، حمل¬ و ¬نقل اين مواد مشكل و پرهزينه است، از جمله راه¬هايي كه سبب كاهش حجم اين مواد مي شود پلت كردن است. براي ارزيابي كيفيت پلت هاي توليد شده از فاكتور مقاومت به شكست استفاده مي شود. لذا براي اندازه گيري خواص مكانيكي مانند مقاومت به شكست پلت نياز به دستگاه در اين بخش مي باشد. دستگاه تست خواص مكانيكي پلت، خواص مكانيكي همچون سختي، مدول الاستيك، تغيير شكل، نيروي شكست و ... را اندازه گيري مي كند. اين دستگاه در زمينة كشاورزي و مواد بيولوژيكي طراحي و ساخته شده است. همچنين از اين دستگاه مي¬توان در صنايع غذايي، توليد خوراك دام و طيور و ساير صنايع تبديلي استفاده كرد. اين دستگاه شامل كمپرسور هوا، شلنگ ورودي و خرو جي، شير تنظيم فشار، فشار سنج ، شير كنترل جريان، جك پنوماتيك، لودسل ، داده خوان، رايانه و شاسي است. اين دستگاه قابليت بارگذاري قابل كنترل فشاري و كششي بر روي محصولات كشاورزي را دارد. قابليت اتصال انواع پراب ها بر روي فك متحرك و ثابت با توجه به كميت مورد اندازه¬گيري وجود دارد. و با استفاده از آن مي¬توان خواص مكانيكي همچون سختي، مدول الاستيك، تغيير شكل، نيروي شكست و ... را مي¬توان بدست آورد. هم چنين با اين دستگاه مي توان انرژي كرنش كه برابر است با كار انجام شده توسط بار وارد شده بر عضو كه به تدريج افزايش مي¬يابد را اندازه گيري كرد و چگالي انرژي كرنش ماده بر حسب انرژي كرنش در واحد حجم آن ماده تعيين مي¬شود كه برابراست با سطح زير منحني تنش-كرنش آن ماده. با استفاده از نتايج آزمون سختي پلت¬ها (مقدار نيروي لازم جهت شكستن پلت¬ها) مقدار انرژي لازم جهت شكستن و چغرمگي پلت¬ها را مي توان محاسبه كرد.

دستگاه \\" داي و رولر\\" براي توليد پلت از كودهاي مرغي و گاوي و ساير مواد كشاورزي مورد استفاده قرار مي¬گيرد اين دستگاه در زمينه كشاورزي و براي فراوري كودهاي آلي و ارگانيك طراحي و ساخته شده است همچنين از اين دستگاه ميتوان در صنايع توليد خوراك دام و طيور ، توليد انرژيهاي تجديدپذير و ساير صنايع تبديلي استفاده كرد. در دستگاه هاي قبلي نقاط ابتدايي و انتهايي غلتكهاي دستگاه به دليل برابر نبودن شعاع داخلي و خارجي غلتك¬ها داراي سرعت خطي متفاوتي مي¬باشد به همين دليل وجود همچين معايبي در نمونه هاي قبلي باعث كاهش عملكرد دستگاه و متعاقباً كاهش نرخ تغذيه و بسياري از پارامترهاي ديگر دستگاه ميگرديد لذا براي رفع معايب دستگاه هاي قبلي اقدام به ساخت طرح جديدي از قالب و غلتك گرديد كه با اجرايي شدن اين طرح علاوه بر مرتفع ساختن عيوب دستگاه، عملكرد دستگاه و كيفيت محصول توليدي تا حدودي زيادي بهبود خواهد يافت.

از جمله مشكلات عدس در جهان، وجود مواد خارجي در توده عدس برداشت¬شده مي¬باشد. جداسازي ناخالصي از توده عدس توسط روش¬هاي سنتي، از نظر فيزولوژي اولاً نادرست است، زيرا هيچ¬گونه شرايط فيزيولوژيكي، شيميايي در آن لحاظ نشده است، ثانياً راندمان جدايش ناخالصي توسط اين روش سنتي پايين و در اين شرايط كيفيت محصول نهايي كاهش مي¬آيد و ثالثاً از نظر اقتصادي، استفاده از روش¬هاي سنتي، انرژي بالاتر و زمان بيشتري را در بر دارد، كه با توجه به بالا رفتن هزينه حامل¬هاي انرژي، سبب كاهش درآمد براي كشاورزان و فعالان در زمينه صنايع غذايي بخصوص شركت¬هاي صنايع كنسرو سازي مي¬گردد. از روش هاي سنتي مورد استفاده جهت خلوص حبوبات دستگاه بوجاري مي¬باشد. دستگاه بوجاري از يك موتور الكتريكي و يك بادبزن و سيني غربال تشكيل شده است كه هيچ تغيير خاصي در آن نمي¬توان اعمال نمود. بدين¬منظور در ابتدا با ضميمه نمودن موتور الكتريكي شماره 2، غربال¬هاي جديد با سطح مقطع مناسب، تعيين شيب غربال¬ها، مكانيزم چند ميله¬اي، ياتاقان، ميله خارج از مركز و تعيين فركانس مناسب سيني غربال¬ها، به تغيير دستگاه بوجاري براي عدس پرداخته شد. در نهايت با داشتن اين پارامترها دستگاه بوجاري جديد با شرايط مخصوص عدس، طراحي و ساخته شد.

ماشين¬هاي BCS كشاورزي ساخت ايتاليا كه انواع هدهاي بردارنده محصولات مختلف بر روي آن سوار مي-شوند؛ در ايران به وفور مورد استفاده قرار مي¬گيرد اين ماشين¬ها بدليل هزينه بالاي خريد، وارداتي بودن و اينكه به طور ويژه براي برداشت زعفران و گياهان دارويي نيستند؛ دچار محدوديت هستند از طرفي ديگر بدليل انحصاري بودن ساخت ماشين¬ و هد بردارنده براي زعفران توسط كشور اسپانيا، ساخت و ارزيابي ماشيني عمومي كه خود كششي باشد و با استفاده از آن به عنوان پايه، هد بردارنده محصولات مختلف به آن وصل شود؛ از ضروريات به شمار مي¬آيد. با اين كار، اهدافي همچون بومي سازي فناوري ساخت ماشين¬هاي پايه براي برداشت محصولات كشاورزي از جمله گياهان دارويي و زعفران ميسر مي¬گردد و نيز امكان برداشت سريع محصولات حساس ياد شده فراهم مي¬گردد و از افت كيفيت آن¬ها كه عموما با دست برداشت مي¬شود اجتناب خواهد شد در اين طرح با طراحي و ساخت و ارزيابي ماشيني با ويژگي¬هاي ياد شده به حل مشكل ماشين¬هاي پايه برداشت محصولات كشاورزي از جمله گياهان دارويي و زعفران پرداخته شده است. ماشين ساخته شده در اين طرح يك ماشين چهار چرخ بوده كه محل اتصال هدهاي انواع محصولات كشاورزي در قسمت جلوي آن تعبيه گرديد. اغلب بخش¬هاي اين ماشين از ضايعات پيكان¬هاي اسقاطي ساخته شده است.

‏سرعت از بين رفتن براي محصولات كشاورزي، متفاوت است. سرعت فاسد شدن محصولات كشاورزي وابسته به سرعت تنفس آنهاست و سرعت تنفس متاثر از دماست، بنابراين با كاهش دما سرعت تنفس كاهش مي يابد ‏و در نتيجه فساد محصول كاهش خواهد يافت. براي محصولاتي كه پس از برداشت قابليت نگهداري كوتاهي دارند (مانند توت فرنگي)، بايد از پري كولينگ يا سرد كردن مقدماتي استفاده كرد. پري كولينگ، حذف سريع دماي مزرعه از ميوه هاي تازه برداشت شده قبل از حمل و نقل يا انبار در سردخانه مي باشد. پري كولينگ سريع از رشد ميكروارگانيسم هايي كه سبب فساد مي شوند جلوگيري مي كند، فعاليت آنزيمي و رشد تنفسي را كاهش مي دهد. بنابراين زنجيره پيشرفته بازار رساني كه تقاضا براي محصول را افزايش ميدهد، نياز به فناوري پس از برداشت را ايجاد كرده است تا كيفيت محصول براي مدت طولاني تري حفظ گردد. پري كولينگ نسبت به حالتي كه محصول در انبار سردخانه و در دماي ثابت قرار داده مي شود به ظرفيت سرمايي و جابجايي هواي سرد بيشتري نياز دارد. بنابراين پري كولينگ يك مرحله اي جدا از انبار محصول در سردخانه مي باشد به تجهيزات و طراحي خاصي نياز دارد. خنك سازي مقدماتي ميتواند به يكي از روش هاي خنك سازي با آب خنك سازي با جريان هوا و خنك سازي با يخ انجام شود. خنك سازي با جريان هوا محبوب ترين روش خنك سازي مي باشد. در خنك سازي با خلاء علاوه بر هزينه سرمايه گذاري اوليه بسيار زياد خطر يخ زدگي محصول نيز وجود دارد. در خنك سازي با آب و خنك سازي با يخ احتمال سرايت آلودگي از يك محصول به محصول سايرين وجود دارد. بنابراين با توجه به نياز كشور در بخش كشاورزي و براي بالا بردن كيفيت و ماندگاري بيشتر محصولات دستگاه پري كولينگ با جريان هوا در دانشگاه پرديس ابوريحان طراحي و ساخته شد.