طراحی و ساخت دستگاه جداسازی کرم از کود ورمی کمپوست : پایان نامه ارشد مهندسی مکانیک ماشینهاي کشاورزي

کشور عزیزمان ایران با توجه به تنوع اقلیم ، آب و هوای مطبوع و اراضی وسیعی که در اختیار دارد در صورت مدیریت در عرصه کشاورزی میتواند یکی از قطب های بلامنازع کشاورزی دنیا باشد و با پرورش دانش آموختگان خبره در گرایش های مختلف رشته کشاورزی میتوان به این مهم نایل آمد.دیجی لود در ادامه به معرفی پایان نامه های کارشناسی ارشد رشته کشاورزی میپردازد. پایان نامه حاضر با عنوان”  طراحی و ساخت دستگاه جداسازی کرم از کود ورمی کمپوست” با گرایش  مکانیک ماشینهاي کشاورزي و با فرمت Word (قابل ویرایش) تقدیم شما دانشجویان عزیز میگردد.

چکیده طراحی و ساخت دستگاه جداسازی کرم از کود ورمی کمپوست:

تولید روزانه مواد زائد آلی درکشورهای توسعه یافته و در حال توسعه روز افزون در حال افزایش می­­­­­باشد با این حال طی مطالعات و کوشش­های بسیار افراد مختلف، سعی بر آن است تا این مواد به صورت مفید به چرخه طبیعت بازگردانده شود به صورتی که آثار تخریبی بر محیط زیست و انسان نداشته باشد. گونه­ای از کرم­ها به نام آیزنیا فوتیدا که معروف به کرم­های زباله خوار می­باشند می­توانند این عمل را میسر سازند. ورمی­کمپوست توسط کرم­های مزبور و در نتیجه مصرف کود دامی و یا زائدات مواد آلی تولید می­شود. از جمله خاصیت­های ورمی­کمپوست می­توان به نیتروژن بالا، خاصیت هوموسی این کود و کاهش میزان علف­های هرز اشاره نمود.

یکی از مهمترین مشکلات در تولید ورمی کمپوست در زمان برداشت این کود و جداسازی کرم از کود می­باشد به طوری که روش­های گوناگونی برای این امر اتخاذ شده است. با این حال این روش­ها اکثرا زمان­بر و افزایش هزینه کارگری را در بر دارد. یکی از روش­های مکانیزه برای جداسازی ورمی­کمپوست روش سرند دوار می­باشد. در سرند دوار علاوه ­بر جداسازی کرم از کود می­توان این کود را منطبق بر نیاز بازار مصرف درجه بندی نمود. در این تحقیق، طراحی، ساخت و ارزیابی یک سرند دوار صورت گرفته است که شامل استوانه­ای به طول 2 متر و قطر استوانه خارجی 60 سانتی­متر و با مش­های 2 و 4 میلی­متر و قطر داخلی 40 سانتی­متر با مش­های 6 و 8 میلی­متر است. سیستم انتقال قدرت بر روی شاسی دستگاه شامل یک الکتروموتور با توان 1 اسب بخار می­باشد.

در جداسازی به روش سرند دوار برای افزایش راندمان دستگاه سه عامل رطوبت بستر، سرعت محیطی استوانه و شیب دستگاه بسیار مهم می­باشد. بر اساس ارزیابی دستگاه ساخته شده، چنانچه رطوبت افزایش زیادی یابد راندمان دستگاه و کیفیت درجه ­بندی کاهش می­یابد. انجام سرند در دورهای بالا، مدت زمان سرند را کاهش می­دهد با این حال ورمی کمپوست به صورت گرانوله می­شود و کیفیت ورمی کمپوست کاهش می­یابد. چنانچه در رطوبت بالا عملیات جداسازی انجام شود می­بایست سرعت محیطی و شیب را تا حدودی افزایش داد. چنانچه زاویه محور دستگاه با افق بیشتر باشد زمان انجام سرند کاهش می­یابد و در رطوبت بالا به دلیل افزایش دور برای کاهش آسیب به کرم­ها می­بایست شیب را نیز افزایش داد. عملکرد بهینه برای این دستگاه در رطوبت 40-50 درصد و در شیب 16 درجه و در دور rpm50 مشاهده گردید.

مقدمه

مصرف بی­رویه کودهای تجاری (کود شیمیایی) به منظور افزایش تولیدات کشاورزی به ویژه در بخش زراعی، موجب بروز صدمات زیست­ محیطی و اختلال در حاصل­خیزی خاک می­شود. افزایش یون­های نیترات و نیتریت در خاک و آب­های جاری و زیرزمینی، کاهش مزه و بوی طبیعی میوه، سفت و قلیایی شدن خاک و کاهش حاصل­خیزی آن و طغیان علف هرز و آفات و بیماری­های گیاهی از پیامدهای عدم توجه به آثار مخرب کاربرد نامحدود این دسته از کودها می­باشد. استفاده از کودهای سبز و آلی یکی از از راه­های موثر در اصلاح و افزایش حاصل­خیزی خاک می­باشد. تغذیه صحیح گیاهان یکی از فاکتورهای اساسی در کیفیت محصول به شمار می­آید و می­تواند سود دهی یک محصول را تحت تاثیر قرار دهد. از طرفی تغذیه صحیح گیاهان تاثیر مستقیم بر روی سلامت انسان و دام دارد. از این رو در جهت تولید محصولات ارگانیک و سالم نیاز به خاک مناسب، مبارزه بیولوژیک و تغذیه پاک می­باشد.

به دنبال ضرورت توسعه و دستیابی به تولید انبوه کودهای آلی بیولوژیک تولید ورمی­کمپوست به عنوان گزینه برتر می­تواند تمام نیازهای گیاهان را برای رشد فراهم کند. ورمی­کمپوست حاصل فعالیت بیولوژیک نوعی کرم خاکی با نام علمی آیزنیا فوتیدا (Eisenia fetida) می­باشد که این کرم­ها با تغذیه از مواد آلی موجود در طبیعت، آنها را به کود آلی مغذی تبدیل نموده به گونه­ای که در حال حاضر این کود به عنوان یکی از غنی­ترین کودهای بیولوژیک در دنیا شناخته شده می­باشد.

فرضیه های تحقیق

در این تحقیق فرضیات زیر مورد ارزیابی قرار گرفت:

1- رطوبت، سرعت محیطی و شیب  بر راندمان سرند دوار تاثیرگذار است.

2- عملکرد جداسازی توسط سرند دوار از نظر دقت جداسازی و همچنین ظرفیت کاری مطلوب است.

اهداف تحقیق

به منظور اجرای طرح و ساخت دستگاه در قدم نخست به تحقیق و بررسی منابع پرداخته شده است پس از بررسی منابع و انجام تحقیق، در چهار سطح تحقیقات ادامه یافت:

1- تولید ورمی­کمپوست

2- طراحی و ساخت سرند دوار

3- انجام آزمایشات

4- بررسی نتایج

هدف کلی در این پژوهش، طراحی یک ماشین جداساز است که بتواند با عملکرد دلخواه فرایند جداسازی کرم، کود، کوکون و مواد زائد را به صورت مکانیزه و با کمترین آسیب احتمالی به کرم­ها به انجام رساند.

فهرست مطالب تحقیق طراحی و ساخت دستگاه جداسازی کرم از کود ورمی کمپوست:

چکیده ت

فهرست مطالب ث

فهرست جداول خ

فهرست اشکال ذ

فهرست مطالب

فصل اول کلیات 1-9

1 –  مقدمه 1

1-1 تاریخچه ورمی­کمپوست 2

1-2 ورمی کمپوست­ چیست 2

1-3 تفاوت میان کمپوست و ورمی­کمپوست 3

1-4 تشریح موضوع و بیان مساله 3

1-4-1 اهمیت ورمی­کمپوست در کشاورزی 3

1-4–2 مدیریت زباله با استفاده از تولید ورمی­کمپوست 4

1-4-3 تاثیر ورمی­کمپوست بر روی خاک 5

1-4-4 مزایای ورمی­کمپوست در یک نمای جامع 6

1-4-5 مزایا و کاربرد کرم 7

1-4-6  مقایسه ورمی­کمپوست با کودهای موجود در بازار  7

1-4-7 مزایای ورمی­کمپوست نسبت به کودهای سبز 8

1-5 فرضیه­های تحقیق 9

1-6 اهداف تحقیق 9

فصل دوم ……..تئوری مساله و سابقه تحقیق…………. -32

2-1 تولید ورمی­کمپوست 10

2-2 مراحل تولید ورمی­کمپوست 10

2-2-1 مواد اولیه تشکیل دهنده ورمی­کمپوست 10

2-2-2 چگونگی تشکیل بستر ورمی کمپوست 10

2-2-2-1 مزایا و معایب پرورش کرم و تولید ورمی­کمپوست به روش سبدی 12

2-3 عوامل محیطی اساسی  در رشد کرم   12

2-3-1 دما 12

2-3-2 تهویه 12

2-3-3 رطوبت 13

2-3-4 نور 13

2-3-5 اسیدی یا قلیایی بودن 13

2-3-6 ماده غذایی 13

2-4 ویژگی های ورمی­کمپوست آماده برداشت 13

2-5 جداسازی کرم از کود  14

2-5-1 روش بیولوژیک 14

2-5-1-1 استفاده از نور 14

2-5-1-2 کاهش و افزایش رطوبت 16

2- 5 – 1 – 3 جدا کردن به وسیله کود جدید 17

2-5-1- 4 روش شیمیایی 17

2-5-1-5 جداسازي با شوک الکتريکي 19

2-5-1-6 روش لایه برداری 19

2-5-1-7 جداسازی به روش دستی 19

2-5-1-8 استفاده از بستر های سلولوزی 20

2-5-2 روش غیر بیولوژیک 20

2- 5 – 2 – 1 دستگاه­های هیدروترمیک و حرارتی 20

2-5-2-2 سرند 20

2-5-2-2-1 سرند کشویی 20

2-5-2-2-2 سرند دوار 21

فصل سوم مواد و روش­ها 24-36

3-1 چگونگی تشکیل بستر  و کود ورمی­کمپوست 24

3-2 ساخت دستگاه 26

3-2-1 مکانیزم عملکرد دستگاه 30

3-2-1-1 تخمین توان مورد نیاز موتور 31

3-2-3 مکانیزم شیب 32

3-3 چگونگی انجام آزمایشات 34

فصل چهارم بحث و تحلیل اطلاعات 37-60

4-1 مقدمه 37

4-2 طرح کلی داده برداری­ها در آزمایشات ارزیابی دستگاه 37

4-3 بحث نتایج 51

4-3-1 میزان رطوبت بستر 52

4-3-2 سرعت چرخش سرند دوار 57

4-3-3 زاویه(شیب 59

فصل پنجم نتیجه گیری و پیشنهاد 61-62

6 – منابع 63

الف- فارسی 63

ب- انگلیسی 64

فهرست جداول

جدول 1-1 مقایسه انواع کودهای موجود در بازار 8

جدول 4-1 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز اول با در نظر گرفتن شیب 15 درجه، سرعت rpm50 و درصد جرمی رطوبت 54 38

جدول 4-2 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز اول با در نظر گرفتن شیب 16 درجه، سرعت rpm50 و درصد جرمی رطوبت 55 38

جدول 4-3 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز اول با در نظر گرفتن شیب 17 درجه، سرعت rpm50 و درصد جرمی رطوبت 48.2 38

جدول 4-4 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز اول با در نظر گرفتن شیب 15 درجه، سرعت rpm 60 و درصد جرمی رطوبت 46 40

جدول 4-5 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز اول با در نظر گرفتن شیب 16 درجه، سرعت rpm 60 و درصد جرمی رطوبت 53 40

جدول 4-6 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز اول با در نظر گرفتن شیب 17 درجه، سرعت rpm 60 ودرصد جرمی رطوبت 46  40

جدول 4-7 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز دوم با در نظر گرفتن شیب 15 درجه، سرعتrpm 60 و درصد جرمی رطوبت 57 42

جدول 4-8 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز دوم با در نظر گرفتن شیب 16 درجه، سرعت rpm 60 و درصد رطوبت جرمی 63 43

جدول 4-9 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز دوم با در نظر گرفتن شیب 17 درجه، سرعت rpm 60 و درصد رطوبت جرمی61 43

جدول 4-10 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز دوم با در نظر گرفتن شیب 15 درجه، سرعت rpm 50 و درصد جرمی رطوبت 59 44

جدول 4-11 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز دوم با در نظر گرفتن شیب 16 درجه، سرعت rpm 50 و درصد جرمی رطوبت 65 45

جدول 4-12 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز دوم با در نظر گرفتن شیب 17 درجه، سرعت rpm 50 و درصد جرمی رطوبت 63 45

جدول 4-13 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز سوم با در نظر گرفتن شیب 15 درجه، سرعت rpm 50 و درصد جرمی رطوبت 49 47

جدول 4-14 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز سوم با در نظر گرفتن شیب 16 درجه، سرعت rpm 50 و درصد جرمی رطوبت 45 47

جدول 4-15 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز سوم با در نظر گرفتن شیب 17 درجه، سرعت rpm 50 و درصد جرمی رطوبت 41 47

جدول 4-16 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز سوم با در نظر گرفتن شیب 15 درجه، سرعت rpm 60 و درصد جرمی رطوبت 55 49

جدول 4-17 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز سوم با در نظر گرفتن شیب 16 درجه، سرعت rpm 60 و درصد جرمی رطوبت 50 49

جدول 4-18 ارقام به دست آمده در سطح رطوبتی روز سوم با در نظر گرفتن شیب 17 درجه، سرعت rpm 60 و درصد جرمی رطوبت 51 49

فهرست اشکال

شکل 2-1 کود دامی با عرض 70 سانتیمتر و ارتفاع 30 سانتیمتر، بستر آماده برای تولید ورمی­کمپوست بر گرفته از  پرورش کرم­های مولد ورمی­کمپوست و کشاورزی پایدار 11

شکل 2-2 تهیه بستر به روش سبدی بر گرفته از  پرورش کرم­های مولد ورمی­کمپوست و کشاورزی  12

شکل 2-3 جداسازی به روش نور بر گرفته از کتاب پرورش کرم­های مولد ورمی­کمپوست و کشاورزی 15

شکل 2-4 فرار کرم از نور بر گرفته از کتاب پرورش کرم­های مولد ورمی­کمپوست و کشاورزی 15

شکل 2-5 جداسازی جداسازی به روش کاهش رطوبت و نحوه برداشت ورمی کمپوست با شن کش بر گرفته از  پرورش کرم­های مولد ورمی­کمپوست و کشاورزی پایدار 16

شکل 2-6 جداسازی به روش مواد آلی جدید به دو صورت ردیفی و سبدی بر گرفته از کتاب پرورش کرم­های مولد ورمی­کمپوست و کشاورزی 17

شکل 2-7 فرار کرم ها در اثر استفاده از مواد شیمیایی بر گرفته از  پرورش کرم­های مولد ورمی­کمپوست و کشاورزی پایدار 18

شکل 2-8 جداسازی با استفاده از شوک الکتریکی بر گرفته از کتاب پرورش کرم­های مولد ورمی­کمپوست و کشاورزی 18

شکل 2-9 نمونه­ای از سرند مکانیکی کشویی بر گرفته از کتاب پرورش کرم­های مولد ورمی­کمپوست و کشاورزی 21

شکل 2-10 سرند مکانیکی دوار بر گرفته از پرورش کرم­های مولد ورمی­کمپوست و کشاورزی پایدار 21

شکل 2-11 سرند مورد تحقیق موسیدا مرسی منیوچی و آنتونی فیری 23

شکل 3-1 بستر کود ورمی­کمپوست واقع در کارگاه مکانیک بیوسیستم دانشگاه ارومیه ، تشکیل شده از کود دامی به ارتفاع 30 سانتیمتر، به عرض 70 سانتیمتر 26

شکل 3-2 ورمی­کمپوست آماده برای سرند در کارگاه گروه مکانیک بیوسیستم دانشگاه ارومیه  26

شکل 3-3 شاسی طراحی شده دستگاه ورمی­کمپوست، در محیط نرم­افزار کتیا 27

شکل 3-4 شاسی ساخته شده با استفاده از پروفیل 2*2 27

شکل 3-5 نمایی از شفت و نحوه قرارگیری میل گردها، در محیط نرم­افزار کتیا 28

شکل 3-6 نحوه قرارگیری توری و قیف­های ورودی و خروجی 29

شکل 3-7 نمای کلی دستگاه 29

شکل 3-8  نمای کلی دستگاه ساخته شده در دانشگاه ارومیه گروه مکانیک بیوسیستم 30

شکل 3-9  نحوه قرارگیری موتور بر روی شاسی 30

شکل 3-10 نحوه قرارگیری موتور بر روی شاسی ساخته شده 31

شکل 3-11 مکانیزم تنظیم شیب 33

شکل 3-12 مکانیزم شیب در دستگاه ساخته شده 34

شکل 4-1 نمودار اثر رطوبت در جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز اول در سرعت rpm50 …………39

شکل 4-2 نمودار اثر شیب در جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز اول در سرعت rpm50……………..39

شکل4-3 نمودار اثر رطوبت در جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز اول در سرعت rpm60…………….41

شکل 4-4 نمودار  اثر شیب در جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز اول در سرعت rpm60…………….41

شکل 4-5 نمودار مربوط به تاثیر دور سرند بر جداسازی ورمی کمپوست در سطح رطوبتی روز اول…………………42

شکل 4-6 نمودار اثر رطوبت در جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز دوم در سرعت rpm50…………..43

شکل 4-7 نمودار اثر شیب در جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز دوم در سرعت rpm50……………..44

شکل 4-8 نمودار اثر رطوبت در جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز دوم در سرعت rpm60  45

شکل 4-9 نمودار اثر شیب در جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز دوم در سرعت rpm60 ……………46

شکل 4-10 نمودار مربوط به تاثیر دور سرند بر جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز دوم……………….46

شکل 4-11 نمودار اثر رطوبت در جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز سوم در سرعت rpm50………48

شکل 4-12 نمودار اثر شیب در جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز سوم در سرعت rpm50………….48

شکل 4-13 نمودار  اثر رطوبت در جداسازی ورمی کمپوست در سطح رطوبتی روز سوم در سرعت rpm60…….50

شکل 4-14 نمودار اثر شیب در جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز سوم در سرعت rpm60………….50

شکل 4-15 نمودار مربوط به تاثیر دور سرند بر جداسازی ورمی­کمپوست در سطح رطوبتی روز سوم………………51

شکل 4-16 تاثیر رطوبت محصول نهایی بر روی جداسازی ورمی­کمپوست بر گرفته از تحقیقات موسیدا منیوچی و آنتونی فیری 52

شکل 4-17 تاثیر سرعت چرخش دستگاه بر روی جداسازی ورمی­کمپوست بر گرفته از تحقیقات موسیدا منیوچی و آنتونی فیری 52

شکل 4-18 رابطه درصد جداسازی ورمی­کمپوست با درصد رطوبت 54

شکل 4-19 رابطه درصد جداسازی ورمی­کمپوست با درصد رطوبت در شیب 15 درجه 55

شکل 4-20 رابطه درصد جداسازی ورمی­کمپوست با درصد رطوبت در شیب 16 درجه 55

شکل 4-21 رابطه درصد جداسازی ورمی­کمپوست با درصد رطوبت در شیب 17 درجه 56

شکل 4-22 رابطه درصد جداسازی ورمی­کمپوست با درصد رطوبت درسرعت rpm50 56

شکل 4-23 رابطه درصد جداسازی ورمی­کمپوست با درصد رطوبت درسرعت rpm60 57

شکل 4-24 رابطه دور با جداسازی ورمی­کمپوست در شیب 15 درجه 58

شکل 4-25 رابطه دور با جداسازی ورمی­کمپوست در شیب 16 درجه 58

شکل 4-26 رابطه دور با جداسازی ورمی­کمپوست در شیب 17 درجه 59

شکل 4-27 رابطه شیب و جداسازی ورمی­کمپوست در سرعت rpm50 60

شکل 4-28 رابطه شیب و جداسازی ورمی­کمپوست در سرعت rpm60 60

راهنمای خرید و دانلود فایل

برای پرداخت، از کلیه کارتهای عضو شتاب میتوانید استفاده نمائید.

بعد از پرداخت آنلاین لینک دانلود فعال و نمایش داده میشود ، همچنین یک نسخه از فایل همان لحظه به ایمیل شما ارسال میگردد.

در صورت بروز  هر مشکلی،میتوانید از طریق تماس با ما  پیغام بگذارید و یا در تلگرام با ما در تماس باشید، تا شکایت شما مورد بررسی قرار گیرد.

برای دانلود فابل روی دکمه خرید و دانلود  کلیک نمایید.