Skip to main content
SUPERVISOR
Aminolah Masoumi,Ali Esehaghbeygi,Mohammad Mehdi Majedi
امین اله معصومی (استاد مشاور) علی اسحق بیگی (استاد راهنما) محمد مهدی مجیدی (استاد مشاور)
 
STUDENT
Javad Mehdiniasiboni
جواد مهدی نیا سیبنی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده کشاورزی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1389

TITLE

Laboratory Method for Making Rice Husk Pellet
Rice is one of the most strategic food staples in the world, accounting for large contribution of world farming lands. Rice by-products like straw, bran and husk, produced before rice milling, have great number of applications. Rice husk is a material of great importance, which is either discarded or burned out, near the farms and rice milling factories mostly because of low digestible nutrients. Although, rice husk has a high heating value used as biomass fuel and to produce biogas. The most outstanding drawback on biomass exploitation is low bulk density and lack of cost-effectiveness of its maintenance and traortation. So in this study, the desirable pelleting conditions, including high density, appropriate durability and less compressive energy to make rice husk pellet, were evaluated. The most important pellet parameters are moisture, exerted pressure and particle size. The rice husk initial moisture during harvesting was about 20% (w.b.), reduced to 6% after milling and stocking. The bulk density of the rice husk was about 71.7 kg/m 3 .In order to make pellet, the rice husk were tested in four moisture contents of 6, 9, 13 and 20% (w.b.), three compressive forces of 7000, 10000 and 14000 N and four particle sizes, prepared using three sieve opening of 2, 3.36 and 5 mm, as well as, un-milled rice husk. Rice husk loading was carried out by a cylinder and a piston using Universal Tension/Compression Testing Machine. The pellet quality was determined in different moisture levels, compressive forces and particle sizes in five replications in the form of factorial experiment in a completely randomized design (totally 240 experiments). To specify the pellet durability, a durability determination instrument was made as per ASAE S269.4. Also, stress relaxation was dealt with in four pellet samples with better density and durability and less consumption energy. Analysis of variance showed that different treatments affected all measurement variables significantly in confidence level of 1%. 9% (w.b.) of moisture content led to maximum durability, while 20% caused the minimum one. The input energy was diminished as moisture content increased due to the lubricant role of moisture content during compressing period. As pressure force increased, the pellet density was intensified so that the maximum durability of the pellet was achieved in 10000 N. Pellet durability was also enhanced as particle size increased. Generalized Maxwell model with two elements was fitted into pellet stress relaxation data. Bulter and Mc Colley model predicted rice husk density well, with a high R 2 value. With respect to bulk density of rice husk pellet, stocking space demand reduced to 0.09 that of initial, leading to reduction of traortation and shipping expenses. Un-milled rice husk together with moisture content of 6% (w.b.) were the best treatments for a durable pellet and appropriate density. It was achieved under a compressive pressure of 471 MPa, requiring a 41 mm thickness of the die to reach. Keywords : biomass, biogas, wastes, rice husk, pellet
برنج از جمله محصولات استراتژیکی است که سهم زیادی از مزارع کشاورزی جهان را به خود اختصاص داده است. پس از برداشت برنج تا مرحله ی تبدیل شلتوک به برنج سفید، محصولاتی فرعی مانند کاه و کلش، سبوس و پوسته ی شلتوک آن حاصل می شود که برای هر یک از آنها کاربردهای فراوانی وجود دارد. پوسته ی شلتوک از جمله مواد مهم و پرکاربردی است که به دلیل فقر مواد غذایی قابل هضم، در حاشیه ی جاده ها، مزارع و یا کارخانجات تبدیل برنج دور ریخته می شود و یا اینکه با سوزاندن منهدم می گردد. این در حالی است که پوسته ی شلتوک ارزش حرارتی بالایی دارد و از آن به عنوان سوخت زیست توده و تولید بیوگاز استفاده می شود. مشکل عمده ی بهره برداری از منابع زیست توده، دانسیته ی حجمی کم و گران تمام شدن هزینه های انباری و حمل ونقل آن است. لذا در تحقیق حاضر، شرایط مطلوب پلت کردن پوسته ی شلتوک نظیر دانسیته ی بالا، دوام مناسب و انرژی مصرفی کمتر مورد بررسی قرار گرفت. پارامترهای مهم جهت تولید پلت عبارتند از رطوبت، فشار اعمالی و سطوح ریزی مواد. رطوبت اولیه پوسته شلتوک در هنگام برداشت حدود 20 درصد بر پایه ی تر بود که بعد از تبدیل برنج و انبار کردن به حدود 6 درصد کاهش یافت. دانسیته ی حجمی پوسته نیز حدود 7/71 کیلوگرم بر مترمکعب اندازه گیری شد. به منظور ساخت پلت، پوسته شلتوک در 4 سطح رطوبتی 6، 9، 13 و 20 درصد بر پایه تر، نیرو یا فشار اعمالی توسط دستگاه اینستران در سه سطح نیرویی 7000، 10000 و 14000 نیوتن و میزان ریزی در 4 سطح آسیاب شده با شبکه ی 2، 36/3 و 5 میلی متری بهمراه پوسته ی آسیاب نشده در نظر گرفته شد. بارگذاری بر روی پوسته توسط یک استوانه و پیستون به کمک دستگاه آزمون جامع کشش-فشار انجام شد. کیفیت پلت ساخته در سطوح مختلف رطوبت، نیرو و ریزی در 5 تکرار و در قالب طرح کاملا تصادفی بر پایه فاکتوریل (در مجموع 240 آزمایش) مورد بررسی قرار گرفت. به منظور تعیین دوام پلت، دستگاه تعیین دوام مطابق استاندارد ASAE S269.4 ساخته شد. آسایش تنش نیز در 4 نمونه از پلت ها که از نظر دوام و دانسیته بهتر و از نظر مصرف انرژی تراکمی حد کمتری داشتند، بررسی شد. آنالیر واریانس نشان داد که اثر تیمارهای مختلف بر کلیه متغیرهای اندازه گیری در سطح احتمال 1 درصد معنی دار است. رطوبت 9 درصد حداکثر دوام را ایجاد کرد و رطوبت 20 درصد نیز حداقل دوام را سبب شد. مقدار مصرف انرژی تهیه پلت نیز با افزایش رطوبت به دلیل ایفای نقش روان کننده آب طی فشرده سازی کاهش یافت. مقدار دانسیته ی پلت با افزایش نیروی فشاری افزایش یافت و دوام بیشینه پلت در نیروی 10000 نیوتن حاصل شد. با افزایش اندازه ذرات، دوام پلت افزایش یافت. مدل دو عنصری عمومی ماکسول به خوبی بر داده های حاصل از کاهش تنش پلت منطبق شد. مدل تراکمی باتلر- مک کولی با ضریب تبیین بیشتر، رفتار تراکمی پوسته ی شلتوک را بهتر پیش بینی کرد. با توجه به چگالی حجمی پلت پوسته ی شلتوک برنج، نیاز به حجم انباری آن به حدود 09/0 مقدار اولیه کاهش یافت که سبب کاهش هزینه های حمل و نقل و جابجایی به همین نسبت می شود. تیمار مناسب جهت حصول پلت با دوام و دانسیته ی مناسب، پوسته ی آسیاب نشده و رطوبت 6 درصد بر پایه تر بود. تشکیل پلت با دانسیته و دوام مناسب، نیازمند فشاری برابر با 471 مگاپاسکال بود که برای حصول این فشار در دای با انتهای باز، ضخامت دای می بایست41 میلی متر باشد. واژه های کلیدی : زیست توده، بیوگاز، ضایعات، پوسته ی شلتوک، پلت.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی