The effect of nanoadditives on the

The effect of nanoadditives on the anaerobic digestion (AD)
process and consequently on the biogas yield is an active area of
research. Herein, we review the reported efforts based on the class
of nanomaterials used.
2.1. Metal oxide nanomaterials
Otero-González et al. [29] investigated the long-term effect of
the addition of 1.4 mg/l of 37 nm CuO nanoparticles (NPs) on the
rate AD of anaerobic granular sludge (AGS). Two laboratory scale
reactors operated for 43 days without CuO NPs at hydraulic
retention time (HRT) of 24 h and then operated at HRT for 12 h
with the addition of CuO NPs. The addition of CuO decreased the
methane production by 15% in comparison with the control
reactor. After 126 days, the HRT was decreased to 6 h, which
resulted in a significant decrease in the methane production in the
CuO-containing reactor and a significant increase in the methane
production of the control reactor, see Fig. 4. The effect of CuO NPs
on each of hydrogentrophic methanogenesis and acetoclastic
methanogenesis was illustrated as well by the addition of hydrogen
and acetate as substrates in different times. The methanogenesis
activities showed a significant decrease in case of acetate,
while it had not strongly been affected in case of hydrogen,
proving that CuO NPs inhibit the acetoclastic activities rather than
the hydrogentrophic activities [29].
Luna-delRisco et al. [30] studied the effect of micro-sized and
nano-sized CuO (5 mm–30 nm) and ZnO (15 mm, 50–70 nm) particles
on the biogas production via anaerobic digestion of cattle
manure for 14 days at 36 1C. The nano-sized CuO showed the most
negative effect on the biogas production rate followed by nanosized
ZnO. They returned the decrease in the biogas production
rate to the toxic effect of nano-materials on the anaerobic bacteria.
Upon the use of 15 mg/l nano-sized CuO, the biogas production
was decreased by 30% from that of the control sample. However,
the use of micro-sized CuO showed no significant decrease in the
biogas production rate compared to the control sample at this
concentration (15 mg/l). Significant decrease was observed upon
increasing the concentration to 120 mg/l. For ZnO, the significant
decrease in biogas production began upon the use of 240 mg/l for
the micro-sized particles and 120 mg/l for the nano-sized ones.
Fig. 5 illustrates the biogas production over the different concentrations
of micro and nano-sized CuO and ZnO. Note that the
biogas production increased in the last days of the experiment,
which indicates the anaerobic bacteria became familiar with the
toxic effect of the added materials and was able to survive in such
environment [30

Kết quả (Việt) 2:

Hiệu quả của nanoadditives trên tiêu hóa yếm khí (AD)
quá trình và kết quả vào sản lượng khí sinh học là một lĩnh vực mới trong
nghiên cứu. Ở đây, chúng tôi xem xét các nỗ lực được báo cáo dựa trên các lớp
của vật liệu nano được sử dụng.
2.1. Oxit kim loại vật liệu nano
Otero-González et al. [29] nghiên cứu sự ảnh hưởng lâu dài của
việc bổ sung 1,4 mg / l 37 nm CuO hạt nano (NP) trên
AD tỷ lệ yếm khí bùn hạt (AGS). Hai quy mô phòng thí nghiệm
lò phản ứng hoạt động trong 43 ngày mà không CuO NP tại thủy lực
thời gian lưu (HRT) của 24 h và sau đó hoạt động ở HRT 12 h
với sự bổ sung của CuO NP. Việc bổ sung các CuO giảm
sản xuất methane bằng 15% so với điều khiển
lò phản ứng. Sau 126 ngày, HRT đã giảm tới 6 h, mà
dẫn đến sự sụt giảm đáng kể trong việc sản xuất khí mêtan trong
lò phản ứng CuO chứa và một sự gia tăng đáng kể trong metan
sản xuất của các lò phản ứng kiểm soát, xem hình. 4. Hiệu quả của CuO NP
trên mỗi khí methan hydrogentrophic và acetoclastic
khí methan được minh họa cũng bởi việc bổ sung hydro
và acetate là chất ở thời điểm khác nhau. Các khí methan
hoạt động cho thấy sự sụt giảm đáng kể trong trường hợp acetate,
trong khi nó đã không mạnh bị ảnh hưởng trong trường hợp của hydro,
chứng minh rằng CuO NP ức chế sự hoạt động acetoclastic hơn là
các hoạt động hydrogentrophic [29].
Luna-delRisco et al. [30] nghiên cứu ảnh hưởng của kích cỡ cực nhỏ và
các hạt có kích cỡ nano CuO (5 mm-30 nm) và ZnO (15 mm, 50-70 nm)
về việc sản xuất khí sinh học kỵ khí thông qua tiêu hóa của gia súc
phân cho 14 ngày ở 36 1C . Các kích thước nano CuO cho thấy hầu hết các
tác động tiêu cực về tỷ lệ sản xuất khí sinh học tiếp theo kích thước nanô
ZnO. Họ quay trở lại giảm trong sản xuất khí sinh học
tỷ lệ để tác dụng độc hại của vật liệu nano trên các vi khuẩn kỵ khí.
Khi sử dụng 15 mg / l có kích cỡ nano CuO, sản xuất khí sinh học
đã được giảm xuống còn 30% so với các mẫu đối chứng. Tuy nhiên,
việc sử dụng các kích cỡ cực nhỏ CuO cho thấy không có sự giảm đáng kể trong
tỷ lệ sản xuất khí sinh học so với mẫu đối chứng ở đây
tập trung (15 mg / l). Giảm đáng kể đã được quan sát thấy khi
tăng nồng độ 120 mg / l. Đối với ZnO, quan trọng
giảm trong sản xuất khí sinh học bắt đầu vào việc sử dụng 240 mg / l đối với
các hạt siêu nhỏ và 120 mg / l đối với những người có kích thước nano.
Fig. 5 minh việc sản xuất khí sinh học trên các nồng độ khác nhau
của vi mô và nano CuO và ZnO. Lưu ý rằng
sản xuất khí sinh học tăng lên trong những ngày cuối cùng của thí nghiệm,
mà chỉ ra các vi khuẩn kỵ khí đã trở thành quen thuộc với các
tác dụng độc hại của vật liệu gia tăng và đã có thể tồn tại như
môi trường [30