بهینه‌‌‌‌‌‌‌‌‌‌سازی مصرف انرژی ویژه در فرایند اکستروژن کود کمپوست به روش سطح پاسخ

Abstract

فشرده‌سازی مواد زیست‌توده، که اغلب چگالی پایینی دارند، روشی مناسب برای افزایش چگالی، کاهش هزینه‌های حمل‌و‌نقل، تسهیل کاربرد، و انبارداری این قبیل مواد است. تولید پلت به کمک فرایند اکستروژن از متداول‌ترین روش‌های فشرده‌سازی محسوب می‌شود. هدف از این تحقیق، بهینه‌سازی مصرف انرژی ویژۀ فرایند اکستروژن با در‌نظر‌گرفتن اثر آن بر چگالی پلت‌های تولید‌شده است. با استفاده از یک پلت‌ساز و یک پرس هیدرولیکی پلت کود کمپوست تحت شرایط کنترل‌شده تولید شد. اثر پارامترهای مستقل شامل رطوبت (35، 40، و 45 درصد)، سرعت پیستون (2، 6، و mm/s10)، طول قالب (8، 10، و mm12)، و اندازۀ ذرات (3/0، 9/0، و mm5/1) بر مصرف انرژی ویژۀ اکستروژن و چگالی پلت‌ها ارزیابی شد. به‌منظور بهینه‌سازی، آزمایش‌ها با استفاده از روش سطح پاسخ و در قالب طرح باکس بنکن طراحی شد. نتایج حاکی از آن است که تمام پارامترهای مستقل اثر معنی‌داری در سطح احتمال یک ‌درصد بر پاسخ‌های مطالعه‌شده در این تحقیق داشتند. نتایج بهینه‌‌سازی فرایند نشان داد که محتوی رطوبت بهینه در محدودۀ 40ـ45 درصد قرار دارد. سرعت تقریبی mm/s2، اندازۀ ذرات بین mm 1-8/0 و طول قالب mm12-10 محدودۀ سایر متغیرهای مستقل برای حصول پلت با بیشترین چگالی و صرف کمترین انرژی است.