بهینهسازی فرآیند پلتسازی کمپوست باگاس نیشکر بهکمک روش سطح پاسخ و ارزیابی نرخ آزادسازی نیتروژن از پلت
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم، گروه مهندسی فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
2 استاد، گروه مهندسی فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
3 دانشجوی دکتری مهندسی مکانیک بیوسیستم، گروه مهندسی فنی کشاورزی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران
4 دانشیار، گروه مهندسی آبیاری و زهکشی، پردیس ابوریحان، دانشگاه تهران، تهران، ایران.
doi
10.22059/ijswr.2021.315157.668830چکیده
بهمنظور افزایش قابلیت کاربرد کمپوست برای مصارف کشاورزی در یک مقیاس وسیع بهعنوان یک کود پایدار کند رهش نیتروژن و همچنین کاهش هزینههای مربوط به انبار و حمل و نقل، بهبود ویژگیهای فیزیکی و مکانیکی کمپوست اهمیت دارد و پلتسازی یکی از فرآیندهای کاربردی رایج برای تحقق این اهداف است. در این پژوهش فرآیند پلتسازی کمپوست باگاس نیشکر بهروش قالب با انتهای بسته درون یک واحد پلتساز منفرد مورد مطالعه قرار گرفته است. تأثیر متغیرهای مستقل موثر بر فرآیند پلتسازی مانند اندازه ذرات (1، 5/2 و 4 میلیمتر)، محتوای رطوبت (8، 12 و 20 درصد) و فشار تراکم (50، 100 و 150 مگاپاسکال) بر متغیرهای پاسخ از قبیل مصرف انرژی ویژه، حداکثر مقاومت شکست و چگالی پلتهای تولید شده با استفاده از روش سطح پاسخ-طرح باکس بنکن (BBD-RSM) ارزیابی و بهینهسازی شد. نتایج بهینهسازی نشان دادند که در شرایط بهینه اندازه ذرات 4 میلیمتر، محتوای رطوبت 20 درصد وزنی و فشار تراکم 50 مگاپاسکال، کمینه مقدار مصرف انرژی ویژه 119/2 مگاژول بر تن و بیشینه مقادیر حداکثر مقاومت شکست و چگالی پلت بهترتیب 35/28 کیلوگرم و 871/0 گرم بر سانتیمتر مکعب با تابع مطلوبیت 706/0 پیشنهاد میشود. در ادامه، نرخ آزادسازی نیتروژن از پلت در محیط آب و خاک برای کود پلت کمپوست باگاس نیشکر در ترکیب با اوره با نسبت 1:1 درصد وزنی مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نرخ آزادسازی نیتروژن نشان داد که مقدار 61 درصد نیتروژن پلت بهمدت پنج روز در محیط آب آزاد میشود درحالیکه آزادسازی 80 درصد نیتروژن از پلت به درون خاک 98 روز به طول میانجامد. بهطور کلی، یافتههای این پژوهش نشان دادند که کود پلت تولیدشده از ترکیب کمپوست باگاس نیشکر و اوره قادر است نیتروژن را برای یک دوره طولانیتری نسبت به کودهای متداول نیتروژنی مانند اوره برای گیاه تامین کند. از نتایج این پژوهش میتوان استنباط نمود که کود پلت ترکیبی کمپوست-اوره بهعنوان یک کود کند رهش نیتروژن، میتواند پتانسیل بسیار زیادی برای کاربرد در تغذیه گیاهان داشته باشد.