LİTERATÜR LİSTESİ Helikson, H. J., Pumping Water For Irrigation Using Solar Energy, Fact Sheet EES-63, Universıty of Florıda, 1991 Ültanır, M. Ö., 21. Yüzyılın Eşiğinde Güneş Enerjisi, Bilim ve Teknik, Sayı: 340, S: 50-55, Mart 1996. Yeşilata, B., Aktacir, A., M., Fotovoltaik Güç Sistemli Su Pompasının Dizayn Esaslarının Araştırılması Mühendis ve Makine, Cilt:42, Sayı:43, s:29-34, 2001. Sen, Z., Temiz Enerji ve Kaynakları, Su Vakfı Yayınları, İstanbul, 2002. Özerdem, B., Turkiye 9. Enerji Kongresi, İstanbul, 24-27 Eylul 2003 Fıratoğlu, Z. A., Yeşilata, B., Dinamik Çevre Koşullarının Fotovoltaik Destekli Su Pompası Üzerindeki Etkilerinin Araştırılması, Mühendis ve Makine Dergisi, cilt:46, sayı:544, s:17-24, 2005. Varınca, K. B., Varank, G., Güneş Kaynaklı Farklı Enerji Üretim Sistemlerinde Çevresel Etkilerin Kıyaslanması ve Çözüm Önerileri, Güneş Enerjisi Sistemleri Sempozyumu ve Sergisi, İçel, 24 25 Haziran 2005 Sözen, A., Arcaklıoğlu, E., Özalp, M., Çağlar, N., Forecasting Based on Neural Network Approach of Solar Potential in Turkey, Renewable Energy Volume 30, Issue 7, Pages 1075 1090, June 2005 Mengeş, O., H., Ertekin, C., Sonmete M., H., Evaluation of Global Solar Radiation Models for Konya, Turkey, Energy Conversion and Management, Volume 47, Issues 18 19, Pages 3149-3173, Elsevier, November 2006. Yeşilata, B., Aydın, M., Işıker, Y., Küçük Ölçekli Bir PV Su Pompalama Sisteminin Deneysel Analizi, Mühendis ve Makine Dergisi, cilt:47, sayı:553, s:31-38, Şubat 2006. Saka, Ö., Aydın, C., Konya Koşullarında Güneş Pillerinin Aydınlatma Uygulamalarında Kullanım İmkanları, Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi Fen bilimleri Enstitüsü, Konya, 2007 Rustemli, S., Dinçadam, F., Demirtaş, M., Güneş Pilleri ile Sıcak Su Elde Etme ve Sokak Aydınlatması, V. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu, Diyarbakır, 2009 Atay, Ü., Işıker, Y., Yeşilata, B., Fotovoltaik Güç Destekli Mikro Sulama Sistemi Projesi Genel Esasları, V. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Sempozyumu, Diyarbakır, 2009 Karapınar Bölgesi'nde Güneş Enerjisine Dayalı Elektrik Üretim Tesisi Yatırımları için Enerji İhtisas Endüstri Bölgesi Kurulmasına Yönelik Fizibilite Çalışması Raporu, 2010, Konya Valiliği Karaca, İ., H., Gürkan, E., C., Yarar, H., Konya ve Civarının Güneş Enerjisi Potansiyeli ve Selçuklu Belediyesi Muhtar Evlerinde Güneşten Elektrik Üretim Sistemi Uygulaması, 1. Konya Kent Sempozyumu, Kasım, 2011 Atay, Ü., Işıker, Y., Yeşilata, B., Çıkman, A., Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, ISSN 1306-0007, (2) sf. 153-159, Ağustos, 2012 Güneş Enerjisi Potansiyel Atlası, Elektrik İşleri Etüt İdaresi Web Sitesi, http://www.eie.gov.tr/ Meteoroloji Genel Müdürlüğü 8. Bölge Müdürlüğü http://konya.bel.tr/ http://merammedas.com.tr/ http://www.gunestarim.com.tr/ http://www.seiso.net/ 288
Antepfıstığı İç ve Dış Kabuklarının Yakacak Olarak Kullanılması İçin Briketlenmesi ve Briket Özelliklerinin Belirlenmesi Refik POLAT 1, Hidayet OĞUZ 2, Ahmet Emrah ERDOĞDU 1 H.İ. Cem BİLİM 3 1 Karabük Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Makine Mühendisliği Bölümü, Karabük 2 Necmettin Erbakan Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Enerji Sistemleri Mühendisliği Bölümü, Konya 3 Pistachio Research Institute, 27060, 27060, Gaziantep, Turkey. ÖZET refikpolat@karabuk.edu.tr Bu çalışmada antepfıstığı üretiminden sonra ortaya çıkan iç ve dış antepfıstığı kabuklarının kurutulup öğütüldükten sonra briketleme makinesinde briketlenmesi ve briket kalitesi ile ilgili olarak fiziksel özellikleri tespit edilmiştir. Parçacık haline getirilen antepfıstığı iç ve dış kabukları, %20, %30 ve %40 oranında zeytin pirinası ile karıştırılıp briketleme makinesinde sıkıştırılarak briket haline getirilmiştir. Briketleme işlemi sonunda yaklaşık 100 mm çapında ve 10 30 cm uzunluğunda briketler elde edilmiştir. Daha sonra briket haline getirilen numunelerin fiziksel özellikleri incelenmiştir. Elde edilen briketlerin kalitesi ile ilgili olarak yoğunluk, kırılma direnci, su alma direnci, nem içeriği ve eşdeğer nem içeriği değerleri belirlenmiştir. Yapılan değerlendirmeler sonucunda antepfıstığı kabuklarının zeytin prinası ile karıştırılarak briketlenmesi sonucunda elde edilen briketlerin zeytin prinası oranının artmasıyla fiziksel özelliklerinin iyileştiği tespit edilmiştir. Anahtar kelimeler: Antepfıstığı, Biyokütle, Kabuk, Enerji Briquetting Inner And Outer Shell Of Pistachio For Use As Firewood And Determination Of Briquette Characteristics ABSTRACT In this study, physical properties of briquette quality of inner and outer shell of pistachio that occurred after the production and agglomeration by briquetting machine after drying and grinding process were determined. The inner and outer shell of pistachio particles were mixed with olive pomace (20%, 30%, 40%). The mixture has been compressed into briquettes. Briquetting pellets approximately 100 mm of diameter and 10-30 cm of long were obtained at the end of the process. Physical properties of samples brought into briquettes were examined. With regard to the quality of the resulting briquettes, density, fracture resistance, intake resistance, moisture content and moisture equivalent content were determined. As a result of these evaluations, physical properties of briquettes obtained from pistachio shells mixed with olive pomace were improved with increasing ratio of olive pomace. Key words: Pistachio, Biomass, Shell, Energy GİRİŞ Birleşmiş Milletler Gıda ve Tarım Örgütü (FAO) nün en güncel verileri olan 2012 yılı verilerine göre; dünyada antepfıstığı üretiminde lider durumda bulunan ülke İran dır. Amerika Birleşik Devletleri son yıllarda üretim tekniklerini geliştirerek üretim hacmini artırmış ve İran a rakip konuma gelmiştir. Türkiye ise dalgalı üretim yapısı ile üretimin çok olduğu sezonda bu ülkelerin ardından üçüncü sırada yer almaktadır. Türkiye nin antepfıstığı üretimi 2012 yılı verilerine göre 150.000 ton dur (Anonymous, 2012). Türkiye de üretilen antepfıstıklarının üretim değerleri kuru kabuklu antepfıstığı olarak verilmektedir. Kuru kabuklu antepfıstığının % 12 sini dış kırmızı kabuk ve % 42 sini iç sert kabuk oluşturmaktadır. Bu değerlerden yola çıkarak Türkiye de 18.000 Ton kuru kırmızı kabuk ve 63.000 Ton iç sert kabuk açığa çıkmaktadır. 289
Tarımsal ve evsel atıklar dünyadaki birçok gelişmiş ülkede geri dönüşüm sistemi ile değerlendirilerek enerji ihtiyaçlarına katkı sağlamak amacıyla kullanılmaktadır. Tarımsal atıkların enerji kaynağı olarak değerlendirilebilmeleri amacıyla uygulanan yöntemlerden bir tanesi bu atıkların depolanmaları ve taşınmalarının kolaylaştırılması için yüksek yoğunluklu ve düşük nem içerikli bir hale dönüştürülmelerinin sağlanmalarıdır. Bu amaçla tarımsal ve evsel atıklar briketlenerek depolanması ve taşınması kolay olan daha etkin bir biçimde kullanılması sağlanır. Briketleme, yeterli ölçüde parçalanmış materyalin 25 mm çap tan daha büyük şekillerde sıkıştırılması işlemidir. Biokütlenin briketlenmesi ile yoğunluğu 100-200 kg/m 3 den 1200 kg/m 3 e kadar çıkarılmaktadır. Briketleme işlemi ile biyokütle karakteristikleri iyileştirilmekte, hacimsel ısı değeri artmakta, taşıma maliyetleri düşmekte, depolama masrafları azalmakta, büyük sobalarda kolaylıkla yakılabilmekte, yanma karakteristikler atmosfere salınan parçacık emisyonları azalmakta ve aynı boyut ve şekilde iyi bir yakıt elde edilmektedir (Kürklü ve Bilgin, 2005). Bu çalışmada antepfıstığı iç ve dış kabuğunun bazı fiziksel ve kimyasal özellikleri belirlenmiş ve tarımsal atık olarak farklı kullanım olanaklarından birisi olan, tarımsal üretimden sonra ortaya çıkan iç ve dış antepfıstığı kabuklarının kurutulup parçalandıktan sonra briketleme makinesinde briketlenmesi ve briket ile ilgili olarak fiziksel özelliklerinin belirlenmesi amaçlanmıştır. MATERYAL ve YÖNTEM Denemede kullanılan bitkisel materyal Araştırmada kırmızı çeşidi antepfıstığının iç ve dış kabukları kullanılmıştır. İç kabuk olarak sert kemiksi kabuk, dış kabuk olarak ise kırmızı kabuk üzerinde çalışmalar yapılmıştır (Şekil 1a, 1b). Antepfıstığı kabuklarının briketlenmesi için 2 kw gücünde elektrik motorundan hareket alan 32 bıçaklı çekiçli değirmen kullanılarak çekilerek toz haline getirilmiştir (Şekil 1c). İç ve dış kabuklar %20, %30 ve %40 oranında toz haline getirilmiş zeytin pirinası ile karıştırılarak briketlenmiştir. Briketleme sırasında herhangi bir yapıştırıcı madde kullanılmamıştır. Briketleme sonucunda yaklaşık 100 mm çapında ve boyları 10 ile 20 cm arasında değişen briketler elde edilmiştir. (a) (b) (c) Şekil 1. antepfıstığı dış kabuğu (ince-kırmızı) (a), iç kabuğu (kalın-sarı)(b) ve kabukların öğütülmüş durumu (c) Briketlemede kullanılan makinanın özellikleri Materyallerin briketlenmesinde helezon tip vidalı briketleme teknolojisine sahip briketleme makinası kullanılmıştır (Şekil 2). Helezonlu vidalı pres teknolojisinde, materyal gittikçe daralan bir kalıp içerisinden sıkıştırılmış olarak bir vida tarafından sürekli çıkarılmaktadır. Üretilen briketler, içinden geçtiği kalıbın yuvarlak olup olmamasına bağlı olarak değişik biçimlerde olmaktadır. Şekil 2. denemelerde kullanılan briketleme makinası Vidalı preslerde et kıyma makinalarına benzer şekilde çalışan helezonik mil, hafifçe konik bir kalıp içerisinde dönerek sıkıştırma işlemini gerçekleştirmektedir (Şekil 3). Vidalı briketleme makinalarında, silindir içerisinde sıcaklık yükselmesi nedeniyle biyokütledeki mevcut lignin akma noktasına gelerek bir yapıştırıcı görevi görmekte ve materyal kalıbın şeklini alarak yapıştırıcı kullanmaksızın 290
briketlenmektedir. Makinanın briketleme kapasitesi 10-30 kg/cm vida adımı olmaktadır. Bu tipteki briketleme makineleri genel olarak üretim kapasitesi ortalama 0,25-1 t/h, briket çapı 8-10 cm ve briket uzunluğu 10-30 cm dir. kabuklarının ve briketlerin ağırlık ölçümleri için hassas terazi kullanılmıştır. Şekil 4. briketlerin düşme-dayanıklılık (Tumbler) test düzeneği 1.Elektrik motoru ve redüktör 2- Kaplin bağlantı 3- Mil yatağı 4- Konik helezon mil 5- Materyal deposu 6- Konik kalıp 7- Plakalı tip ısıtıcı Şekil 3. konik helezon tip briketleme makinesi ve parçaları (Bilgin, 2008) Briketlerin düşme-dayanıklılık (Tumbler) dirençlerinin belirlenebilmesinde kullanılan test düzeneği Briketlerin düşme-dayanıklılık (Tumbler) dirençlerinin belirlenebilmesi ASAE S269.4 standardına göre yapılmıştır. Düzenek 1 kw gücünde bir elektrik motorundan hareket almaktadır. Test düzeneğinin devri Delta hız kontrol cihazı kullanılarak ayarlanabilmektedir. Test uygulanacak briketlerin içine yerleştirildiği kafesin ölçüleri 350x350x500 mm ve kafes tel örgü açıklığı 8 mm dir (Şekil 4). Briketleme sonrası tespit edilecek özellikler için kullanılan materyaller Briketlerin nem içeriğinin belirlenmesinde kurutma fırını (etüv) kullanılmıştır. Briketlerin yoğunluğunun belirlenmesinde yardımcı materyal olarak briketlerin su emmesini engelleyen parafilm kullanılmıştır. Antepfıstığı kabuklarının hacim ağırlığını belirlemek amacıyla dereceli silindir kullanılmıştır. Su emme direncini tespit edebilmek için 1/100 göstergeli kronometre kullanılmıştır. Fıstık YÖNTEM Küçültülen antepfıstığı kabuklarının nem içeriğinin belirlenmesi amacıyla ilk olarak Thermocenter marka fırında 105 O C de 24 saat bekletilmiş, önceki ve sonraki ağırlıkları ölçülerek gerekli karşılaştırmalar yapılmıştır. İç ve dış kabukların yoğunluklarını hesaplamak için hacmi belirli bir ölçü kabına materyaller doldurulmuş ve doldurulan materyalin ağırlığı tartılarak kaydedilmiştir. Briket yoğunluğunun belirlenmesi amacı ile ise su sızdırma, su yer değiştirme yöntemi (water displacement) kullanılmıştır. Briketlerin su emmesini engellemek amacı ile briketler parafilmle kaplanmıştır. Briketler tartılarak ağırlıkları kaydedilmiştir. Parafilmli briketler daha sonra suya daldırılmış ve yer değiştiren suyun miktarı ölçülerek briketlerin hacmi kaydedilmiştir. Briketin yoğunluğu briketin orijinal ağırlığının hacmine bölünmesi yoluyla hesaplanmıştır. Çekikçi değirmende parçalanarak boyutları küçültülen materyaller briket eldesi için herhangi bir yapıştırıcı madde kullanılmadan, % 20, % 30 ve % 40 oranında zeytin pirinası ile karıştırılarak briketleme makinasında briketlenmiştir. Briketleme sonucunda yaklaşık 100 mm çapında ve 20 30 cm arası uzunluklarında briketler elde edilmiştir. Şekil 5 de farklı zeytin prinası birleşimlerindeki briketler görülmektedir. Briketlerin fiziksel testleri ile ilgili olarak yoğunluk, kırılma (shatter) direnci, su alma direnci, nem içeriği, eşdeğer nem içeriği (hava nemi direnci), kül içeriği belirlenmiştir. Testlerden önce briketler 21 gün süre ile 291
kapalı ortamda çevre şartlarında bekletilmiştir. Şekil 5. kabukların % 30 ve %40 zeytin prinası ile karıştırılması sonucu elde edilen briketler Düşme-dayanıklılık (Tumbler) direncinin ölçülmesinde briketler test öncesi tartılmış ve ağırlıkları kaydedilmiştir. Daha sonra briketler test düzeneğine konulmuş ve 3 dakika süreyle 40 min-1 ile döndürülmüştür. Döndürme işleminin sonunda briketler dışarı alınarak tekrar tartılmış ve ağırlıkları kaydedilmiştir. Test süresince oluşan ağırlık kaybına bağlı olarak düşme-dayanıklılık direnci yüzde olarak hesaplanmıştır. Kırılma direncinin belirlenmesinde, briketler test öncesi tartılmış ve ağırlıkları kaydedilmiştir. Daha sonra briketler 1 m yükseklikten 10 kez yere düşürülmüş ve tekrar tartılarak ağırlıkları kaydedilmiştir. Kırılma sonucu meydana gelen kayba bağlı olarak kırılma direnci yüzde (%) olarak hesaplanmıştır. Su alma direnci suyun içine daldırılan briket tarafından absorbe edilen suyun yüzde olarak ölçüsüdür. Briket ağırlıkları suya daldırılmadan önce tartılarak kaydedilmiştir. Daha sonra her bir briket yaklaşık 11 ºC sıcaklıktaki soğuk şebeke suyuna daldırılmış ve 1. ve 2. dakikanın sonunda tekrar tartılarak ağırlıkları kaydedilmiştir. taki artışa bağlı olarak su alma direnci 1. ve 2. dakika sonu için yüzde olarak hesaplanmıştır. Eşdeğer nem değerinin belirlenmesi amacıyla üretilen briketler belirli bir süre (21 gün) normal çevre şartlarında bekletilmekte, daha sonra ilk ve son ağırlıkları kaydedilerek ağırlık farkları nem içeriği olarak ölçülmektedir. Hava direnci nem değeri özellikle briketin yakıcılarda yanması sırasında, yakma kalitesini etkilemesi açısından önemli bir parametre olarak kendini göstermektedir. ARAŞTIRMA BULGULARI ve TARTIŞMA Yoğunluk ile ilgili sonuçlar Antepfıstığı kabuğunun yoğunluğunun belirlenmesi için 5 gr dış kabuğu alınmıştır. 5 gr olarak alınan dış kabuk 7,5 ml yer kaplamıştır. Dış kabuk yoğunluğu 472,13 kg/m 3 olarak belirlenmiştir. Aynı ağırlıktaki antepfıstığı iç kabuğu ise 6,5 ml. yer kaplamıştır. Yoğunluk 653,32 kg/m 3 olarak tespit edilmiştir. Öğütülmüş iç ve dış kabuk yoğunlukları çizelge 1 de verilmiştir. Çizelge 1. antepfıstığı iç ve dış kabuk yoğunluk değerleri Malzeme Dış Kabuk (gr) Ölçülen Değer (ml) Yoğunluk (kg/m 3 ) 3,3541 7,5 472,13 İç Kabuk 4,2466 6,5 653,32 Antepfıstığı iç ve dış kabuk karışımının farklı oranlarda zeytin prinası ile karıştırılması sonucunda elde edilen briketlerinin yoğunluk değerlerine ait sonuçlar çizelge 2 de verilmiştir. Çizelge 2. farklı karışım oranlarındaki briketlerin yoğunluk değerleri (kg/ m3) Briket Türü Yoğunluk(kg/m 3 ) % 20 Zeytin ile karışım 883 % 30 Zeytin ile karışım 1057 % 40 Zeytin ile karışım 1226 Çizelge 2 de görüldüğü gibi briket kalitesinin önemli göstergelerinden biri olan briket yoğunluğu oldukça yüksek değerlerde bulunmuştur. Zeytin prinası oranının artması ile birlikte antepfıstığı kabuklarından elde edilen briketlerin yoğunluklarının önemli düzeyde arttığı görülmektedir. Antepfıstığı kabuklarının % 30-40 zeytin prinası ile karıştırılarak yapılan briketlerin yoğunlukları literatürde (Grover ve Mishra 1996) verilen kabul edilebilir değerler (1,000-1,400 kg/m 3 ) arasında yer almıştır. Briket yoğunluklarının kabul edilebilir değerler arasında olması, yapılan briketleme işleminin oldukça başarılı olduğunu göstermektedir. Elde edilen bu sonuçlar Li ve Liu (2000), Acaroğlu ve ark. (2002), Granada ve ark.(2002), Kürklü ve 292
Bilgin (2007), Bilgin (2008) tarafından yapılan çalışmalarda bulunan sonuçlarla benzerlik göstermiştir. Düşme-dayanıklılık (Tumbler) ve Kırılma (shatter) direnci Briketlerin düşme-dayanıklılık (Tumbler) ve kırılma dirençlerinin belirlenmesi için yapılan testlerden elde edilen sonuçlar çizelge 3 ve 4 de verilmiştir. Düşme dayanıklılık testi sonucunda % 40 oranında karışıma sahip briketler % 1,99 oranında kayba uğrayarak en az ağırlık kaybına uğramıştır. Çizelge 3. Briketlerin düşme-dayanıklılık (Tumbler) dirençleri (g) % 20 Zeytin % 30 Zeytin % 40 Zeytin % % % İlk 985 100 1040 100 855 100 Son 874 88,73 982 94,42 838 98,01 Kırılma direncinin deneylerinde % 20 oranında zeytin prinası ile karıştırılarak elde edilen briketin deney sonucunda arta kalan ana kütle miktarı deney öncesi kütle miktarının % 39,71 ini oluşturmaktadır. Bu oran % 30 ve %40 oranında zeytin prinası ile karıştırılarak elde edilen briketlerde sırasıyla % 53,87 ve 62,75 oranında tespit edilmiştir. Çizelge 4. antepfıstığı briketlerinin kırılma direnci değerleri (g) % 20 Zeytin % 30 Zeytin % 40 Zeytin % % % İlk 1093 100 1240 100 1055 100 1.deneme 1009 92,31 1176 94,84 1008 95,55 2.deneme 916 83,81 1108 89,35 963 91,28 3.deneme 786 71,91 1044 84,19 910 86,26 4.deneme 750 68,62 978 78,87 862 81,71 5.deneme 673 61,57 891 71,85 832 78,86 6.deneme 590 53,98 852 68,71 796 75,45 7.deneme 542 49,59 790 63,71 770 72,99 8.deneme 491 44,92 746 60,16 733 69,48 9.deneme 455 41,63 715 57,66 702 66,54 10.deneme 434 39,71 668 53,87 662 62,75 Düşme-dayanıklılık ve kırılma direnci birlikte değerlendirildiğinde testler sonunda elde edilen değerler briketlerin kalitesi hakkında bilgi vermektedir. Testlerde elde edilen sonuçlara göre briketlerin dayanıklılığı 0.5-1.0 arasında değerlendirmeye tutulmaktadır (Eriksson ve Prior 1990, Bilgin 2008). Elde edilen sonuçlar bir (1) değerine yaklaştıkça briketlerin kalitesi artmaktadır. Antepfıstığı kabuklarının % 40 oranında zeytin prinası ile karıştırılmalarıyla elde edilen briketlerinin düşme-dayanıklılık ve kırılma direnci değerleri bir (1) değerine çok yakın oldukları için briketlerin oldukça sağlam yapıda oldukları söylenebilir. Briketlerin düşme-dayanıklılık ve kırılma dirençleri açısından elde edilen sonuçlar Acaroğlu ve ark. (2002), El Saeidy (2004), Kürklü ve Bilgin (2005) tarafından yapılan çalışmalarda ki sonuçlar ile paralellik göstermiştir. Buna karşın kırılma direnci değerleri El Saeidy (2004) tarafından yapılan çalışmada kendir otu (%81) ve kavak (%75.8) briketleri için belirlenen dayanıklılık dirençlerinden oldukça yüksek olarak bulunmuştur. Su alma direnci Antepfıstığı kabuklarının zeytin prinası ile yapılan karışımlarından elde edilen briket örneklerinin su alma dirençlerine ilişkin sonuçlar çizelge 5 de verilmiştir. Yapılan su alma direnci test çalışmalarında (CRA 1987), su direnci testinde kabul edilebilir bir briket kalitesi için test edilen her dakika sonunda briket başlangıç ağırlığında %50 den daha az bir artışın olması gerektiği belirtilmiş ve bu artış ne kadar az olursa briket kalitesinin o derece yüksek olacağı vurgulanmıştır (Bilgin, 2008). Antepfıstığı kabuklarının % 30 zeytin prinası ile yaptığı karışımının % 50 sınırını biraz aştığı % 40 zeytin prinası ile yapılan antepfıstığın kabuk briketlerinin % 50 sınırının altında kaldığı görülmektedir. 293
Çizelge 5. antepfıstığı iç kabuk briketlerinin su alma direnci değerleri (g) % 20 Zeytin % 30 Zeytin % % % 40 Zeytin Ağırlı k İlk 925 100 1025 100 1025 100 1.dakika 1465 58,38 1257 22,63 1257 22,63 2.dakika 1610 74,05 1472 43,61 1472 43,61 Su içerisinde 10 dakika bekletilen briketlerden % 20 zeytin prinası ile yapılan briketlerin tamamen dağıldığı gözlenmiştir. Bu sonuçlara göre zeytin prinası oranının artmasıyla birlikte briket kalitesinde de olumlu bir iyileşme olduğu su alma dirençleri açısından belirlenmiştir. Briketlerin su alma direnci testlerinde elde edilen sonuçlar Acaroğlu ve ark. (2002), Bilgin (2008) tarafından yapılan çalışmalarda elde edilen sonuçlar ile uyum içerisindedir. Nem içeriği ve eşdeğer nem içeriği Antepfıstığı kabuklarından yapılan briketlerin nem içeriği ile ilgili elde edilen sonuçlar çizelge 6 da verilmiştir. Yapılan ölçümler sonucunda en düşük nem içeriği % 7,10 ile % 20 zeytin prinası ile yapılan karışımdan elde edilirken en yüksek nem içeriği % 8,46 nem içeriği ile % 40 zeytin prinası içeren briketlerden elde edilmiştir. (g) Çizelge 6. briketlerin Nem İçerikleri % 20 Zeytin % 30 Zeytin % % % % 40 Zeytin Ağırlı k İlk Ağırl. 50 100 50 100 50 100 Son Ağırl. 46,45 7,10 46,07 7,86 45,77 8,46 Briketlerin 21 gün süreyle çevre şartlarında bekletilmesi sonucu ağırlık artışına bağlı olarak elde edilen hava nemi dirençleri ile ilgili sonuçlar çizelge 7 de verilmiştir. % Çizelge 7. briketlerin Eşdeğer Nem İçerikleri (g) % 20 Zeytin % 30 Zeytin % % % 40 Zeytin Ağırlı k İlk Ağırl. 1362 100 1058 100 1073 100 Son Ağırl. 1325 97,28 1027 97,07 1038 96,74 Briketlerin neme karşı gösterdikleri direnç, briketler depolanıp direkt yağmurdan koruma sağlandığı zaman kritik bir faktör olmamaktadır. Bu faktör yanma olayında ve özellikle de briketlerin gazlaştırılmasında önemli olmaktadır. Eğer briketler çok hızlı nem alarak çok kolay biçimde parçalanıp dağılıyorsa, gevşek madde durumuna da bağlı olarak yakma kazanı boyunca ya yanmadan ayrılacak ya da yakma kazanında hava akışını engelleyecektir. Bu durum yine de yanmada bir problem olarak görülmemektedir. Ancak briketlerin nem alarak şişmesi ve parçalanarak dağılması özellikle briketlerin gazlaştırılmasında daha büyük bir probleme yol açması mümkündür (Bilgin, 2008). Briketlerin su alma direnci testlerinde elde edilen sonuçlar Acaroğlu ve ark. (2002), Kürklü ve Bilgin (2007), Bilgin (2008) tarafından yapılan çalışmalarda elde edilen sonuçlar ile uyum içerisindedir. LİTERATÜR LİSTESİ Acaroğlu, M., Öğüt, H., Örnek, M.N. 2002. Biyokütlenin briketlenmesi ve biyokütle briketlerinin fiziksel özellikleri üzerine bir araştırma. IV. Ulusal Temiz Enerji Kong. Bil. Kitabı, s. 819-831, 16-18 Ekim, ANONYMOUS, 2012. http://www.tuik.gov.tr/veribilgi.do?alt_id=45 Erişim Kasım 2012 Bilgin S. 2008. Sera Bitkisel Biyokütle Atıklarının Briketlenmesi, Briket Özelliklerinin Ve Yanma Sonu Gaz Emisyonlarının Belirlenmesi Üzerine Bir Araştırma. Doktora Tezi. Akdeniz Üniv., Fen Bil.Ens. Antalya. % El Saeıdy, von M.Sc.E. 2004. Technological fundamentals of briquetting cotton stalks as a Biofuel. Ph.D. Thesis (unpublished), Humboldt-University of Berlin, 101 pp. 294
Erıksson, S. and M. Prıor, 1990. The briquetting of agricultural wastes for fuel. FAO Environment and Energy Paper 11, FAO of the UN, Rome. Granada, E., L.M.L.González, J.L. Míguez, and J. Moran, 2002. Fuellig nocellulosic briquettes, die design and products study. Renewable Energy, 27: 561-573. Grover, P.D.,and Mıshra, S.K. 1996. Biomass briquetting: Technology and practices. Food and Agriculture Org. of the United Nations, Bangkok,43 pp. Kürklü, A., ve Bilgin, S., 2005. Biyokütle Briketleme Makinaları ve Uygulamaları: Literatür Taraması. III. Yenilenebilir Enerji Kaynakları Semp. ve Sergisi, s. 252-256, 19-21 Ekim, Mersin. Kürklü, A. ve Bilgin, S. 2007. Pamuk ve susam saplarının briketlenmesi üzerine bir araştırma. Tarım Makinaları Bilim Dergisi, 3 (3): 151-159 Li, Y. and Liu, H. 2000. High-pressure binderless compaction of waste paper to form use ful fuel. Fuel Processing Technology, 67: 11-21 295
Konya Bölgesinde Yetiştirilen Bazı Elma ve Erik Çeşitlerinde Mekanik Hasat Parametrelerinin Belirlenmesi 1 Haydar HACISEFEROĞULLARI 2,3, Cevat AYDIN 2, Mehmet Hakan SONMETE 2 ÖZET 1 Selçuk Üniversitesi Bilimsel Araştırma Projeleri Koordinatörlüğü tarafından desteklenen 09401069 numaralı Araştırma Projesinin özetidir. 2 Selçuk Üniversitesi Ziraat Fakültesi, Tarım Makineleri Bölümü, Konya 3 Sorumlu yazar, hhsefer@selcuk.edu.tr Erik ve elma çeşitlerinin hasadına yönelik makine seçimi ya da tasarımının yapılması için ağaç ve meyve özelliklerinin bilinmesi gerekmektedir. Bu araştırmada hasat zamanına bağlı olarak, meyve tutunma kuvveti, meyve kütlesinin kopma direncine oranı (M/R), suda çözünen kuru madde miktarı (SÇKM), meyve sertliği ve kabuk yırtılma kuvveti belirlenmiştir. Ayrıca dal yaylanma katsayıları da tespit edilmiştir. Elde edilen değerlerin MINITAB ve MSTAT programlarında istatistiksel analizleri yapılmıştır. Jersey Mac çeşidi elmanın 25 Temmuz tarihindeki hasadında, kopma direnci değeri 19.80 N, M/R oranı 7.05, ortalama kabuk yırtılma kuvveti değeri 10.78 N, meyve sertliği 5.01 kg, SÇKM miktarı %14.01 ve yaylanma rijitliği değerleri ise 3.32 ile 43.73 N/cm arasında bulunmuştur. Summer Red çeşidi elmanın 09 Ağustos tarihindeki hasadında kopma direnci değeri 9.60 N, M/R oranı 10.56, ortalama kabuk yırtılma kuvveti değeri 8.11 N, meyve sertliği 4.35 kg, SÇKM miktarı %16.60 ve yaylanma rijitliği değerleri ise 3.37 ile 46.68 N/cm arasında bir değişim göstermiştir. Can erik çeşidinin 4 Haziran tarihindeki hasadında kopma direnci değeri 4.13 N, M/R oranı 4.69, ortalama kabuk yırtılma kuvveti değeri 4.23 N, SÇKM miktarı %13.80 ve yaylanma rijitliği değerleri ise 3.25 ile 54.28 N/cm arasında değişmiştir. Stanley çeşidi eriğin 2 Temmuz tarihindeki hasadında kopma direnci değeri 12.65 N, M/R oranı 3.19, ortalama kabuk yırtılma kuvveti değeri 7.04 N, SÇKM miktarı %17.21 olarak elde edilmiştir. Yaylanma rijitliği değerlerinin ise 2.07 ile 33.09 N/cm arasında değiştiği saptanmıştır. Anahtar Kelimeler: Erik, elma, meyve tutunma kuvveti, yaylanma rijitliği Determination of Mechanic harvesting parameters on cultivated some Apple and Plum Varieties in Konya Province ABSTRACT Harvest machine choosing or making its design are necessity to be known in order to make of mechanic harvesting of plum and apple fruit varieties. In this research, fruit detachment force, ratio to detachment force of fruit mass (M/R), total soluble solids (SSC), fruit hardness and force of fruit peel rupture were determined depending on harvesting time. In addition, coefficients of limb spring rigidity were found. Statistical analysis made using MINITAB and MSTAT programs to obtained data. The fruit detachment force (19.80 N and 9.60 N), ratio to detachment force of fruit mass (M/R) (7.05 and 10.56), total soluble solids (14.01% and 16.60%), fruit hardness (5.01 kg and 4.35 kg), force of fruit peel rupture (10.78 and 8.11 N) and coefficients of limb spring rigidity (3.32-43.73 and 3.37 46.68 N/cm) on Jersey Mac apple variety in 25 th July and on Summer Red apple variety in 9 th August, respectively. The fruit detachment force (4.13 N and 12.65N), ratio to detachment force of fruit mass (M/R) (4.69 and 3.19), total soluble solids (13.80% and 17.21%), force of fruit peel rupture 4.23 N and 7.04 N) and coefficients of limb spring rigidity (3.25-54.28 and 2.07-33.09 N/cm) on Can plum variety in 4 th June and on Stanley plum variety in 2 nd July, respectively. Key Words; Plum, Apple, fruit detachment force, spring rigidity 296