Farklı tarımsal artıklar kullanılarak hazırlanan karışım peletlerinde kenevir sapı kullanımının pelet kalite özellikleri üzerine etkisi
Effect of using hemp stalk on the pellet quality characteristics in mixed pellets prepared using different agricultural wastes
Yazar: TOLGA AYDEMİR
Danışman: PROF. DR. TÜRKAN AKTAŞ
Namık Kemal Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyosistem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2017
Konu: Enerji = Energy

Özet:
Bu çalışmada, tarımsal üretim sonucu yan ürün olarak çıkan kenevir sapı, fındık zurufu ve çeltik kavuzunun; hem tek başına hem de kenevir sapının diğer materyaller ile farklı karışım (karışım 1: %30, karışım 2: %50, karışım 3: %70) oranlarında peletlenmesi gerçekleştirilmiştir. Materyallerin peletlenmesi için 3 kW elektrik motor gücüne sahip, 50-100 kg/h kapasiteli, kalıp delik çıkış çapı 6 mm olan düz kalıp pres pelet makinesi kullanılmıştır. Denemelerde 3 farklı nem içeriğine sahip kurutulmuş öğütülmüş kenevir sapı, fındık zurufu, çeltik kavuzu ve bunların birbirleriyle karışımları olmak üzere 9 farklı materyalden 6-8 kg arasında peletler yapılmıştır. Peletlerin kalite özelliklerini karşılaştırmak için;  fiziksel özellikleri (pelet hacim yoğunluğu, pelet parça yoğunluğu, dayanıklılık direnci, sıkıştırma direnci, kırılma direnci, nem alma direnci)  ve kimyasal özellikleri (nem içeriği, ısıl değer, kül içeriği, baca gazı emisyon değerleri (O2, CO2, CO, SO2 ve NO2)) belirlenmiş ve ayrıca elementel analizleri yapılmıştır. Test öncesi bütün peletler hava almayacak kapalı kaplarda oda şartlarında saklanmıştır. Materyal çeşidine ve ham maddenin nem içeriğine bağlı olarak ortalama 6,04 – 6,09 mm çap aralığında silindirik peletler elde edilmiştir. Peletlerin hacim ve parça yoğunlukları sırası ile 511,9 -730,5 kg/m3 ve 1137,4-1331,9 kg/m3 arasında değişmiş ve nem içeriği arttıkça yoğunluk değerleri azalmıştır. Fiziksel testleri sonunda peletlerin oldukça sağlam yapıya sahip oldukları görülmüş ve en yüksek değerler sade fındık zurufu ve karışım 1, en düşük değerler ise kenevir sapının peletlerinde elde edilmiştir. Peletlerin kimyasal test sonuçları incelendiğinde ısıl değerleri ve kül içerikleri bakımından en iyi değerler kenevir sapı peletlerinde (4455,3 cal/g - % 1,01) en düşük değerleri ise çeltik kavuzu peletlerinde (3810,3 cal/g – %16,15) elde edilmiştir. Genel olarak materyallerin elementel analiz sonuçları incelendiğinde sade ve karışım peletlerine bağlı olarak karbon yüzdesinin %38-%55 (kuru ağırlık bazında) arasında, hidrojen yüzdesinin %5-%6,5 aralığında ve oksijen yüzdesinin ise %32-%35,5 aralığında değiştiği saptanmıştır.

Abstract:
In this study, hemp stalk, hazelnut husk and rice husk generated from agricultural fields were used directly in neat form and also mixes of hemp stalk with other materials in different ratios ( mix 1: 30 % hemp, mix 2: 50 % hemp and mix 3: 70 %) to perform the pellet. Plain form press pellet machine with 3 kW electric motor power, 6 mm die diameter and 50-100 kg/h capacity was used for pelleting of materials. Dried hemp stalk, hazelnut husk, rice husk and mixes of these materials having different moisture content were used in the experiment and 6-8 kg of pellets were obtained from 9 different materials. Physical properties such as pellet bulk density, pellet particle density, durability resistance, compressive resistance, shatter resistance, moisture sorption resistance and chemical properties such as moisture content, calorific value, ash content, exhaust gas emissions (O2, CO2, CO, SO2 and NO2) were determined to compare pellet quality characteristics and also elemental analysis of pellets were performed. In addition, all pellets were kept in hermetically sealed vessels under room conditions before test. At the end of the study, cylindrical pellets were produced with a diameter range 6,04 – 6,09 mm depending on material type and moisture content of raw material. The bulk density and particle density of pellets were between 511,9 -730,5 kg/m3 and 1137,4-1331,9 kg/m3 depending on material type and moisture content, respectively, and pellet densities were decreased with increasing moisture content. The result of physical tests showed that the produced pellets were quite strong structure and the highest values were obtained in unmixed hazelnut husk and mix 1 pellets, the lowest values were obtained in hemp stalk pellets. When chemical test results of pellets were examined, the best results in terms of calorific value and ash contents were obtained in hemps stalk pellets (4455,3 cal/g - 1,01 %) the lowest results were obtained in rice husk stalk pellets (3810,3 cal/g –16,15 %).  According to elementel analysis results of unmixed and mixed pellets, generally carbon, hydrogen and oxygen contents (dry matter basis) varied between 38-55%, 5-6,5% and 32-35,5%, respectively.