Dergiler / Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi / 2021 / Cilt: 36 - Sayı: 2

Manyetik Nanopartiküllerin Anaerobik Çürütücüde Biyogaz Üretimi Üzerine Etkileri

Effects of Magnetic Nanoparticles on Biogas Production in Anaerobic Digester

Sayfa
283–296
Yayın Tarihi
2022-10-12
DOI
—
🏛️Bu makalenin bibliyografik verileri ve tam metin bağlantısı DergiPark üzerinden sağlanmıştır.
DergiPark Kaydı ↗
✨

Yapay Zeka Hızlı Bakış & Çıkarımlar

AI Insight
⚡ TL;DR(1 Cümlede Hızlı Çıkarım)

Fe3O4 konsantrasyonu artması ile biyogaz artışı görülmüş ve Fe3O4 kullanılmayan kontrol düzeneklerindeki ortalama biyogaz hacmi 428,9 mL iken 0,3 g/L Fe3O4 ilavesinde 572,8 mL biyogaz elde edilmiştir.

📌 3 Maddede Bu Makale

🎯
Amaç & Hipotez:Atıksu arıtma tesislerinde üretilen çamurun stabilizasyonu ve yenilenebilir enerji üretmek için yaygın olarak kullanılan işlemlerden biri olan anaerobik çürütme, birçok mikroorganizma grubu tarafından gerçekleştirilen bir işlemdir.
📊
Temel Bulgular & Veri:Nanopartikülleri anaerobik çürütücülerdeki metan üretimi ve stabilizasyon üzerine etkileri son yıllarda dikkat çeken bir konu haline gelmiştir.
💡
Sonuç & Katkı:Fe3O4 konsantrasyonu artması ile biyogaz artışı görülmüş ve Fe3O4 kullanılmayan kontrol düzeneklerindeki ortalama biyogaz hacmi 428,9 mL iken 0,3 g/L Fe3O4 ilavesinde 572,8 mL biyogaz elde edilmiştir.
🔬Tür:Deneysel Tarla Denemesi
📍Kapsam:Genişletilmiş Akademik Örneklem
⚙️Değişkenler:Stabilizasyon · Anaerobik çürütme · Metan üretimi

Özet

Atıksu arıtma tesislerinde üretilen çamurun stabilizasyonu ve yenilenebilir enerji üretmek için yaygın olarak kullanılan işlemlerden biri olan anaerobik çürütme, birçok mikroorganizma grubu tarafından gerçekleştirilen bir işlemdir. Günümüzde, bilimsel araştırmalar için yeni bir alan olan nanoteknolojideki gelişmeler, nanopartiküllerin birçok alanda kullanılmasını sağlamıştır. Nanopartikülleri anaerobik çürütücülerdeki metan üretimi ve stabilizasyon üzerine etkileri son yıllarda dikkat çeken bir konu haline gelmiştir. En bilinen ve yaygın olarak kullanılan nanopartüküllerden biri Fe3O4’tir. Bu çalışmada, nanopartikül uygulamaları hakkında bilgi verilerek ve manyetik nanopartiküllerin, özellikle de Fe3O4 manyetik nanopartiküllerinin anaerobik çürütücüde biyogaz üretimi üzerine etkileri ile araştırılmıştır. Ayrıca, laboratuvar ortamında, birlikte çökeltme yöntemi ile Fe3O4 manyetik nanopartikülü sentezlenmiş ve manyetik özellikleri değerlendirilmiştir. Fe3O4 sentezlendikten sonra farklı konsantrasyonlarda anaerobik çürütücülere ilave edilerek Fe3O4 dozunun biyogaz üretimi üzerindeki etkileri incelenmiştir. Fe3O4 konsantrasyonu artması ile biyogaz artışı görülmüş ve Fe3O4 kullanılmayan kontrol düzeneklerindeki ortalama biyogaz hacmi 428,9 mL iken 0,3 g/L Fe3O4 ilavesinde 572,8 mL biyogaz elde edilmiştir.

Abstract

Anaerobic digestion, one of the processes commonly used to stabilize sludge produced in wastewater treatment plants and to generate renewable energy, is a process performed by many groups of microorganisms. Nowadays, advances in nanotechnology, a new field for scientific research, have enabled nanoparticles to be used in many areas. The effects of nanoparticles on methane production and stabilization in anaerobic digesters have become a remarkable issue in recent years. One of the most known and widely used nanoparticles is Fe3O4. In this study, the effects of magnetic nanoparticles, especially Fe3O4 magnetic nanoparticles, on biogas production in anaerobic digesters were investigated by giving information about nanoparticle applications. In addition, Fe3O4 magnetic nanoparticle was synthesized in the laboratory using the co-precipitation method and its magnetic properties were evaluated. After Fe3O4 was synthesized, the effects of Fe3O4 dose on biogas production were investigated by adding different concentrations to anaerobic digesters. Biogas increased with the increase in Fe3O4 concentration, and the average biogas volume in the control devices without Fe3O4 was 428.9 mL, while 572.8 mL biogas was obtained with the addition of 0.3 g/L Fe3O4.

🔖

Bu Makaleye Atıf Yap

DEMİR, Ö., ATEŞ, N. (2022). Manyetik Nanopartiküllerin Anaerobik Çürütücüde Biyogaz Üretimi Üzerine Etkileri. Çukurova Üniversitesi Mühendislik Fakültesi dergisi, Cilt: 36 - Sayı: 2, 283–296. https://ajindex.com/articles/485117

📄 Tam Metin PDF Okuyucu

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

Kaynakça (11)

  1. Liu, X., Xu, Q., Wang, D., Zhao, J., Wu, Y., Liu, Y., Ni, B. J., Wang, Q., Zeng, G., Li, X., And Yang, Q., 2018. Improved Methane Production from Waste Activated Sludge by Combining Free Ammonia with Heat Pretreatment: Performance, Mechanisms and Applications. Bioresource Technology, 268, 230–236
  2. Wang, D., Liu, X., Zeng, G., Zhao, J., Liu, Y., Wang, Q., Chen, F., Li, X., Yang, Q., 2018. Understanding the Impact of Cationic Polyacrylamide on Anaerobic Digestion of Waste Activated Sludge. Water Research, 130, 281–290
  3. Ünşar, E.K., Perendeci, N.A., 2016. Nanopartiküllerin Çevresel Akıbetleri ve Anaerobik Parçalanma Prosesine Etkileri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 22(6), 503–512
  4. Skinner, S.J., Studer, L.J., Dixon, D.R., Hillis, P., Rees, C.A., Wall, R.C., Cavalida, R.G., Usher, S.P., Stickland, A.D., Scales, P.J., 2015. Quantification of Wastewater Sludge Dewatering. Water Research, 82, 2–13
  5. Suanon, F., Sun, Q., Mama, D., Li, J., Dimon, B., Yu, C.P., 2016. Effect of Nanoscale Zero- valent Iron and Magnetite (Fe3O4) on the Fate of Metals During Anaerobic Digestion of Sludge. Water Research, 88, 897–903
  6. Abdelsalam, E., Samer, M., Attia, Y.A., Abdel- Hade, M.A., Hassan, H.E., Badr, Y., 2016. Comparison of Nanoparticles Effects on Biogas and Methane Production from Anaerobic Digestion of Cattle Dung Slurry. Renewable Energy, 87, 592–598
  7. Turan, N.B., Erkan, H.S., Engin, G.O., Bilgili, M.S., 2019. Nanoparticles in the Aquatic Environment: Usage, Properties, Transformation and Toxicity—A Review. Process Safety and Environmental Protection
  8. Ruan, M., Zhang, X., Niu, C., Huang, B., Zhou, L., Zeng, G., Huang, D., 2015. A Feasible Strategy for Promoting Activated Sludge Hydrolysis by Using Ironporphyrin Modified Fe3O4 Nanoparticles as an Efficient Biomimic Catalyst. Chemical Engineering Journal, 280, 248–255
  9. Liu, Y., Zhang, Y., Quan, X., Li, Y., Zhao, Z., Meng, X., Chen, S., 2012. Optimization of Anaerobic Acidogenesis by Adding Fe0 Powder to Enhance Anaerobic Wastewater Treatment. Chemical Engineering Journal, 192, 179–185
  10. Noonari, A.A., Mahar, R.B., Sahito, A.R., Brohi, K.M., 2019. Anaerobic Co-digestion of Canola Straw and Banana Plant Wastes with Buffalo Dung: Effect of Fe3O4 Nanoparticles on Methane Yield. Renewable Energy, 133, 1046–1054
  11. Sezgin, Y., 2013. Çamur Azaltım Tekniklerindeki Yeni Gelişmeler Fotokatalitik Çamur Dezentegrasyonu, Namık Kemal Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisa