Physicomechanical Properties and Calorific Value Analysis of Pine Sawdust Pellets


Kılıç A., Demirel B.

TURKISH JOURNAL OF AGRICULTURE: FOOD SCIENCE AND TECHNOLOGY, cilt.14, sa.4, ss.1115-1124, 2026 (TRDizin)

Özet

Bu çalışma, çam talaşının peletlenmesinde fiziko-mekanik ve ısısal özelliklerini inceleyerek endüstriyel atık olan çam talaşının materyal nemi (%8-10 ve %10-12), parçacık boyutu (2-5 mm ve 7-10 mm) ve pelet çapı (6 mm ve 8 mm) parametrelerinin etkisini araştırmaktadır. Pelet hacim yoğunluğu açısından en yüksek değer 597,48 kg m⁻³ ile %8-10 nem içeriği, 7-10 mm parçacık boyutu ve 8 mm pelet çapı kombinasyonunda elde edilirken, en düşük değer 408,02 kg m⁻³ ile %8-10 nem içeriği, 2-5 mm parçacık boyutu ve 6 mm pelet çapında tespit edilmiştir. Mekanik dayanıklılık parametresinde en yüksek değer 92,19% ile %10-12 nem içeriği, 2-5 mm parçacık boyutu ve 8 mm pelet çapı kombinasyonunda belirlenirken, kırılma direnci tüm kombinasyonlarda 94,16% ile 99,53% arasında yüksek değerler sergilemiştir. Nem alma direnci açısından en yüksek performans 95,32% ile %8-10 nem içeriği, 7-10 mm parçacık boyutu ve 6 mm pelet çapı kombinasyonunda elde edilmiştir. Faktörlerin etkileşimli etkileri incelendiğinde, materyal nemi × pelet çapı interaksiyonunda en yüksek hacim yoğunluğu 524,62 kg m⁻³ ile %8-10 nem içeriği ve 8 mm pelet çapında, parçacık boyutu × pelet çapı interaksiyonunda ise 543,96 kg m⁻³ ile 7-10 mm parçacık boyutu ve 8 mm pelet çapı kombinasyonunda tespit edilmiştir. Baca gazı emisyon analizleri, üretilen peletlerin İlgili Hava Kalitesi Kontrol Yönetmeliği standartlarını karşıladığını göstermiş olup, CO emisyonları 142-188 ppm, NOx emisyonları 55-65 mg m⁻³ düzeyinde kalmış, SO₂ emisyonları ise tespit sınırının altında bulunmuştur.

This study investigates the effects of material moisture content (8-10% and 10-12%), particle size (2-5 mm and 7-10 mm), and pellet diameter (6 mm and 8 mm) on the pelleting of pine sawdust, an industrial waste, by examining its physico-mechanical and thermal properties. The highest pellet bulk density was obtained with a value of 597.48 kg m⁻³ at the combination of 8-10% moisture content, 7-10 mm particle size, and 8 mm pellet diameter, while the lowest value was found at 408.02 kg m⁻³ at the same combination of 8-10% moisture content, 2-5 mm particle size, and 6 mm pellet diameter. In the mechanical strength parameter, the highest value was determined with 92.19% in the combination of 10-12% moisture content, 2-5 mm particle size, and 8 mm pellet diameter, while fracture resistance showed high values between 94.16% and 99.53% in all combinations. The highest performance in terms of desiccation resistance was obtained with 95.32% in the combination of 8-10% moisture content, 7-10 mm particle size, and 6 mm pellet diameter. When the interactive effects of the factors were examined, the highest bulk density in the material moisture × pellet diameter interaction was determined with 524.62 kg m⁻³ in the combination of 8-10% moisture content and 8 mm pellet diameter, and in the particle size × pellet diameter interaction with 543.96 kg m⁻³ in the combination of 7-10 mm particle size and 8 mm pellet diameter. Flue gas emission analyses have shown that the pellets produced meet the standards of the relevant Air Quality Control Regulation, with CO emissions remaining at 142-188 ppm, NOx emissions at 55-65 mg m⁻³, and SO₂ emissions below the detection limit.