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Immobilized ZnO nano film impelled bacterial disintegration of dairy sludge to enrich anaerobic digestion for profitable bioenergy production: Energetic and economic analysis.
Bioresource Technology ( IF 9.7 ) Pub Date : 2020-03-31 , DOI: 10.1016/j.biortech.2020.123276 V Godvin Sharmila 1 , S Angappane 2 , M Gunasekaran 3 , Gopalakrishnan Kumar 4 , J Rajesh Banu 5
Bioresource Technology ( IF 9.7 ) Pub Date : 2020-03-31 , DOI: 10.1016/j.biortech.2020.123276 V Godvin Sharmila 1 , S Angappane 2 , M Gunasekaran 3 , Gopalakrishnan Kumar 4 , J Rajesh Banu 5
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Proper treatment and disposal of sludge is a substantial task around the biosphere. To address this issue, sludge deflocculation using photocatalyst was opted to enhance bacterial disintegration which in turn accelerate sludge digestion anaerobically. During this investigation, Direct current (DC) sputtering together with annealing process was used to immobilize Zinc oxide (ZnO). This immobilized ZnO removes the extracellular components at 15 min. The deflocculation mediated bacterial pretreatment induced 22.9% of soluble organics solubilization which auguments the biodegradability to 0.195 g COD/g COD during anaerobic digestion. The quantity of methane generated by deflocculated sludge was 39.2% higher than sludge with bacterial disintegration only with maximum methane yield of 437.14 mL/g COD. Hence, the outcome of the proposed work confirmed that the method is scalable with a net profit of 27 USD with the maximum methane generation of 413.1 kWh. Additionally, this method reduced 57% of dry sludge (solid).
中文翻译：
固定化的ZnO纳米薄膜促进了乳制品污泥的细菌分解，从而丰富了厌氧消化，从而实现了有益的生物能源生产：充满活力和经济的分析。
在生物圈中，正确处理和处置污泥是一项重大任务。为了解决这个问题，选择了使用光催化剂对污泥进行絮凝，以增强细菌的分解能力，从而加快厌氧消化污泥的速度。在此研究过程中，直流（DC）溅射与退火工艺一起用于固定氧化锌（ZnO）。这种固定的ZnO在15分钟时去除了细胞外成分。絮凝介导的细菌预处理诱导了22.9％的可溶性有机物溶解，这在厌氧消化过程中将生物降解能力提高到0.195 g COD / g COD。絮凝污泥产生的甲烷量比细菌分解的污泥高39.2％，最大甲烷产量为437.14 mL / g COD。因此，拟议工作的结果证实了该方法的可扩展性，其纯利润为27美元，最大甲烷产生量为413.1 kWh。此外，此方法减少了57％的干污泥（固体）。
更新日期：2020-03-31
中文翻译：
固定化的ZnO纳米薄膜促进了乳制品污泥的细菌分解，从而丰富了厌氧消化，从而实现了有益的生物能源生产：充满活力和经济的分析。
在生物圈中，正确处理和处置污泥是一项重大任务。为了解决这个问题，选择了使用光催化剂对污泥进行絮凝，以增强细菌的分解能力，从而加快厌氧消化污泥的速度。在此研究过程中，直流（DC）溅射与退火工艺一起用于固定氧化锌（ZnO）。这种固定的ZnO在15分钟时去除了细胞外成分。絮凝介导的细菌预处理诱导了22.9％的可溶性有机物溶解，这在厌氧消化过程中将生物降解能力提高到0.195 g COD / g COD。絮凝污泥产生的甲烷量比细菌分解的污泥高39.2％，最大甲烷产量为437.14 mL / g COD。因此，拟议工作的结果证实了该方法的可扩展性，其纯利润为27美元，最大甲烷产生量为413.1 kWh。此外，此方法减少了57％的干污泥（固体）。
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