Anaerobik Sindirimde Nanopartikül Konsantrasyonunun Cevap Yüzey Yöntemi İle Optimizasyonu

Abstract

Son zamanlarda nanopartiküllerin (NP)’lerin anaerobik sindirim (AS)’de biyogaz üretimi üzerinde verim artırmaya yönelik etkilerinin olduğu keşfedilmiştir. Bu çalışmada Fe3O4, ZnO ve SiO2 NP’lerin AS’ye olan etkileri incelenmiştir. Bazı NP’lerin yüksek konsantrasyonları toksik etki yapmaktadır. Bu nedenle substrat olarak kullanılan sığır gübresinin AS’de en iyi NP konsantrasyonlarını bulmak için Cevap yüzey yöntemi (CYY)’nin Box-Benkhen Tasarımı kullanılmıştır. CYY seçilen bir aralıktaki birkaç deney setine dayalı olarak işletim değişkenlerinden etkilenen yanıt yüzeyini en üst düzeye çıkaran değerli bir istatistiksel araçtır. Sonuç olarak bağımsız değişkenler için en iyi NP konsantrasyon değerleri SiO2 için 150 mg/l, Fe3O4 için 150 mg/l ve ZnO için 150 mg/l değerinde bulunmuştur. NP eklenmeden önceki biyogaz verimi 290 ml/g uçucu katı (UK) değerinde iken bağımsız değişkenlerin optimum koşullarında 320 ml/g UK değerinde tahmin edilmiştir. Varyans analizi ve yüksek regresyon katsayısı (%98), regresyon modeliyle deneysel değerlerin model tarafından iyi bir şekilde tahmin edildiğini doğrulamaktadır. Böylece gelecek çalışmalarda farklı NP’lerin AS’de etkilerinin birlikte incelenmesi önerilmektedir.

Keywords

• nanoparticle
• anaerobic digestion
• biogas
• response surface methodology
• nanopartikül
• anaerobik sindirim
• biyogaz
• cevap yüzey yöntemi