Humik Asit Üretiminde Kullanılan Karıştırıcıların Kaotik Sistemler İle Performanslarının İyileştirilmesi

Abstract

Bu çalışmada; ülkemizde ve dünyada en çok kullanılan bitki besleme ve toprak düzenleyici ürünlerden biri olan humik asitin üretiminde, geleneksel karıştırma metodları yerine kaotik sistemler kullanılarak, ürün kalitesi, homojenlik, zaman ve enerji tasarrufu gibi önemli kriterler açısından karıştırıcıların verimlerini arttırmak hedeflenmiştir. Kaotik sistemlerin bu özelliklerinden yola çıkılarak deneysel çalışmalar için; tüm fonksiyonları HMI (Human Machine Interface) operatör panel tarafından kontrol edilebilen, PLC (Programmable Logic Controller) kontrollü bir karıştırıcı tasarlanarak imalatı gerçekleştirilmiştir. Bu karıştırıcıda, su, leonardit ve potasyum hidroksit (KOH) karıştırılarak, sıvı humik asit elde edilmiştir. Karıştırma işlemi için literatürden farklı dinamik özelliklerde kaotik sistemler seçilmiştir. Bu kaotik sistemlerin diferansiyel denklemleri, Labview programında geliştirilen bir ara yüz programında Runge Kutta 45 (RK45) sayısal çözüm algoritmasına göre çözdürülerek her kaotik sistemin kaotik zaman serisi sonuçları elde edilmiştir. Bu sonuçlar, PLC cihazına yazılan program ile frekans verilerine dönüştürülerek frekans invertörüne bağlı karıştırıcı motorun, seçilen kaotik sistemlere göre değişken hızlarda dönmesi sağlanmıştır. Aynı karışım geleneksel yöntemlerle (sabit hız) de elde edilerek, ürün kalitesi, çözünen madde oranı, pH değerleri ve toplam enerji tüketimi açısından karşılaştırmaları yapılmıştır. Elde edilen sonuçlara göre; kaotik sistemler kullanılarak yapılan karıştırmanın, ürün kalitesi, homojenlik, zaman, enerji tasarrufu gibi kriterler açısından geleneksel karıştırma yöntemlerine göre daha verimli olduğu gözlemlenmiştir.