Impact of nickel nanoparticles on biogas production from cattle manure

Abdelwahab, Taha Abdelfattah Mohammed; Mohanty, Mahendra Kumar; Sahoo, Prasana; Behera, D.

doi:10.1007/s13399-021-01460-7

Cited by 8 publications

(8 citation statements)

References 66 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The production of H 2 S improved when the substrate was exposed to 3 mg/L Ni NPs (5.9% decrease). In a different investigation, Abdelwahab et al [79] showed that adding 2 mg/L Ni NPs to the cattle manure increased H 2 S removal efficiency by 47.5%. Ni NPs had a 14.16% and a 34.16% removal efficiency at 1 and 4 mg/L, respectively.…”

Section: Impacts Of Nickel Nanoparticles On Gas Yieldmentioning

confidence: 99%

Utilization of nanoparticles for biogas production focusing on process stability and effluent quality

Abdelwahab

Fodah

2022

SN Appl. Sci.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

One of the most important techniques for converting complex organic waste into renewable energy in the form of biogas and effluent is anaerobic digestion. Several issues have been raised related to the effectiveness of the anaerobic digestion process in recent years. Hence nanoparticles (NPs) have been used widely in anaerobic digestion process for converting organic wastes into useful biogas and effluent in an effective way. This review addresses the knowledge gaps and summarizes recent researchers’ findings concentrating on the stability and effluent quality of the cattle manure anaerobic digestion process using single and combinations nanoparticle. In summary, the utilization of NPs have beneficial effects on CH4 production, process optimization, and effluent quality. Their function, as key nutrient providers, aid in the synthesis of key enzymes and co-enzymes, and thus stimulate anaerobic microorganism activities when present at an optimum concentration (e.g., Fe NPs 100 mg/L; Ni NPs 2 mg/L; Co NPs 1 mg/L). Furthermore, utilizing Fe NPs at concentrations higher than 100 mg/L is more effective at reducing H2S production than increasing CH4, whereas Ni NPs and Co NPs at concentrations greater than 2 mg/L and 1 mg/L, respectively, reduce CH4 production. Effluent with Fe and Ni NPs showed stronger fertilizer values more than Co NPs. Fe/Ni/Co NP combinations are more efficient in enhancing CH4 production than single NPs. Therefore, it is possible to utilize NPs combinations as additives to improve the effectiveness of anaerobic digestion. Article highlights Single NPs (e.g., Fe, Ni, and Co NPs) in low concentrations are more effective in increasing CH4 production than reducing H2S production. Optimal Fe, Ni, and Co NP concentrations enhance anaerobic digestion process performance. Addition of Fe, Ni, and Co NPs above tolerated concentration causes irreversible inhibition in anaerobic digestion. Effluent with Fe, Ni, and Co NPs showed stronger fertilizer values. Nanoparticle combinations are more effective for increasing the CH4 production than signal NPs.

show abstract

Section: Impacts Of Nickel Nanoparticles On Gas Yieldmentioning

confidence: 99%

Utilization of nanoparticles for biogas production focusing on process stability and effluent quality

Abdelwahab

Fodah

2022

SN Appl. Sci.

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The addition of Ni nanoparticles increases 31.2% sulfide value and that eventually improves fertilizer value. 164 It is noted that α-Fe2O3, and zero-valent nano iron is less toxic to microalgae cells and contributes to algal growth as well. α-Fe2O3, in particular, demonstrated lower microalgal toxicity among other forms of iron.…”

Section: Please Do Not Adjust Marginsmentioning

confidence: 99%

Nanomaterials: stimulants for biofuels and renewables, yield and energy optimization

et al. 2021

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Anaerobik sindirim (AS), yalnızca çevresel etkilerini azaltmak için değil, aynı zamanda enerjiyi geri kazanmak ve sürdürülebilir kalkınmayı gerçekleştirmek adına sığır gübresi (SG) arıtımı için en etkili teknolojilerden biri olarak kabul edilmektedir [8]. Ancak ülkemizde ve dünyada bugüne kadar SG'nin anaerobik sindirimi sonucunda düşük CH4/biyogaz verimi ile karşılaşılmaktadır [9]. SG'nin gerekli metanojenik bakterilere sahip olması, fermantasyon aşamasının başlaması için çok faydalıdır.…”

Section: Introductionunclassified

“…AS'de katkı maddelerinin kullanılması sindirim performansını önemli ölçüde artırır [9]. İz metaller, AS performansında önemli rol oynayan mikrobiyal besinlerdir [11].…”

Section: Introductionunclassified

“…NaOH ön işlemli reaktörün yanında hazırlanan 6 kopya reaktörlere 50 µg/TK Co + 50 µg/TK Ni, 100 µg/TK Co + 100 µg/TK Ni ve 150 µg/TK Co + 150 µg/TK Ni konsantrasyonlarında iz metalleri eklendikten sonraki biyogaz verimleri sırasıyla 125, 137,5 ve 164 ml/g UK olarak belirlenmiş olup kümülatif biyogaz verimleri şekil 3'te verilmiştir. Reaktörlere Ni ve Co konsantrasyonları literatürdeki en uygun oranlar dikkate alınarak eklenmiştir[9,16,35]. SG'nin biyogaz içeriği analiz edildikten sonra CH4 verimi hesaplanmış olup tablo 4'te verilmiştir.…”

unclassified

See 1 more Smart Citation

Study on Accelerating Energy Conversion for Industrial Anaerobic Reactors

Kara

Şenol

2022

Süleyman Demirel Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Fen Dergisi

View full text Add to dashboard Cite

Yenilenebilir enerji kaynaklarından biri olan biyogaz enerjisi Türkiye’de yeni gelişmekte olan bir sektör haline gelmiştir. Türkiye’de mevcut biyogaz reaktörleri genellikle sürekli tip reaktörler olup substrat olarak sığır gübresi (SG) kullanmaktadır. Yapılan araştırmalara göre SG’nin biyogaz verimi literatürdeki verimlerinden oldukça düşük değerde (50-100 ml/g uçucu katı (UKSG)) çıkmaktadır. Bu nedenle SG’nin verimini artırmaya yönelik olan bu çalışma yapılmıştır. Bu bağlamda SG’nin biyogaz verimi laboratuvar ölçekli 5L’lik bir reaktörde endüstriyel reaktörlerin en çok kullandığı çalışma sıcaklığında (35 °C) test edilmiştir. Bu reaktör kontrol reaktörü olarak belirlendikten sonra çözünür karbonhidrat, protein ve yağlardan arınmış ve çoğunlukla lignoselülozik içeren reaktör kalıntısına %4 m/m NaOH ön işlemi ve sonrasında katalitik metallerden olan nikel (Ni) ve kobalt (Co) farklı konsantrasyonlarda (50, 100 ve 150 µg/toplam katı SG) eklenmiştir. Bu sayede kontrol reaktörüne kıyasla, bu metallerin belirli konsantrasyonun eklenmesi ile hidrojenotrofik aktiviteyi uyarabilen ve biyogaz üretimini daha da artırabilen bir sonuçla (%36 - 47) karşılaşılmıştır. En iyi Ni ve Co konsantrasyonu için SG’nin en yüksek biyogaz verimi toplam 509,5 ± 19,9 ml/g UK olmuştur.

show abstract

Impact of nickel nanoparticles on biogas production from cattle manure

Cited by 8 publications

References 66 publications

Utilization of nanoparticles for biogas production focusing on process stability and effluent quality

Utilization of nanoparticles for biogas production focusing on process stability and effluent quality

Nanomaterials: stimulants for biofuels and renewables, yield and energy optimization

Study on Accelerating Energy Conversion for Industrial Anaerobic Reactors

Contact Info

Product

Resources

About