بررسي تاثير نانو ذرات Co2O3، ZnO و Fe3O4 بر بازده متان طي فرآيند هضم بي-هوازي پسماند آلي جامد شهري با استفاده از آزمون BMP

Investigating the Effects of Co2O3, and ZnO, and Fe3O4 Nanoparticles on Methane yield during anaerobic Co-digestion of municipal organic solid waste using BMP Test.

هضم بي‌هوازي (AD) مي‌تواند روشي مناسب براي مديريت و به ­دست­ آوردن انرژي باشد. در پژوهش حاضر، تأثير افزودن نانوذرات روي (ZnO)، نانوذرات اكسيد آهن (Fe3O4) و نانوذرات اكسيد كبالت (Co2O3) بر توليد بيوگاز و بيومتان حاصل از هضم بي‌هوازي پسماند آلي جامد شهري و كود گاوي مورد بررسي و مطالعه قرار گرفت. نتايج نشان دادند كه استفاده از نانوذرات يا عناصر كم‌مصرف و ضروري با غلظت‌هاي بهينه در بستر هاضم به‌طور بالقوه باعث ايجاد اثراتي مثبت بر پايداري فرايند هضم، كاهش بيشتر ناخالصي‌ها و گازهاي آلاينده موجود در بيوگاز و توليد بيوگاز بيشتر شده است. نانوذرات روي (ZnO)، به­ دليل اثر سمي ­بودن آن روي باكتري‌هاي بي­ هوازي، در روزهاي اول، به‌طور مستقيم روي سميت باكتري ­هاي بي­ هوازي تأثير گذاشت و باعث كاهش بيوگاز توليدي شد. اما، بعد از چند روز، باكتري‌هاي بي­ هوازي خود را با اثر سمي ­بودن مواد اضافه‌شده سازگار كردند و قادر به زنده­ ماندن در چنين شرايطي بودند و درنتيجه بيوگاز توليدي روند افزايشي پيدا كرد. فرايند هضم بي‌هوازي وابسته به نانوذرات است. افزايش نانوذرات اكسيد آهن (Fe3O4)، نانوذرات روي (ZnO) و كاهش نانوذرات اكسيد كبالت (Co2O3) تأثير مثبتي بر روي نرخ توليد بيوگاز و بازده متان داشت. بهترين غلظت نانوذرات براي نرخ توليد بيوگاز و بازده متان حداكثر، براي نانوذرات اكسيد آهن (Fe3O4) 20 تا 28 ميلي ­گرم، براي نانوذرات روي (ZnO) 0.8 تا 1.5 و براي نانوذرات اكسيد كبالت (Co2O3) 0.25 تا 0.35 ميلي‌گرم است. بيشترين بيوگاز و متان توليدي در طول فرايند هضم در همين نقاط ذكرشده به ­دست آمد.

The use of organic fraction municipality solid waste (OFMSW) in the process of anesthetic digestion (AD) can be a good way to manage and extract energy. In the present study, the effect of adding ZnO nanoparticles (ZnO) nanoparticles and iron oxide nanoparticles (Fe3O4) and cobalt oxide nanoparticles (Co2O3) on the production of biomass and biomass from anaerobic digestion organic fraction municipality solid waste (OFMSW) and cattle manure (CM) reviewed and studied. The results showed that using nanoparticles with low and essential nutrients with optimal concentrations in digesters could potentially have positive effects on the stability of the digestion process, the reduction of further impurities and pollutants in the biogas, reduction of volatile fatty acids (VFA) and biogas production has been increased. Due to the toxicity of ZnO nanoparticles on bacterial bacteria in the first days, it directly affected the toxicity of bacterial bacteria and reduced the production of biogas. But after a few days, bacterial bacteria became familiar with the toxicity of added substances and were able to survive in such conditions, and increased the production of biogas. The anaerobic digestion process is highly dependent on nanoparticles. Increasing the iron oxide nanoparticles (Fe3O4) and ZnO nanoparticles (ZnO) and reducing the cobalt oxide nanoparticles (Co2O3) have a positive effect on the biogas production rate and methane yield. The best concentration of nanoparticles for the biogas production rate and maximum methane yields are 20-28 milligrams of iron oxide nanoparticles (Fe3O4) for zinc (ZnO) 0.8 to 1.5 nanoparticles and 0.25 to 0.35 milligrams for cobalt oxide nanoparticles (Co2O3). Most produced biogas and methane were obtained during the digestion process at the points mentioned.