use of bentofeed and persian melon peel biochar in the decolorization of water contaminated with methylene blue and their effects on in vitro ruminal fermentation

This study conducted two experiments to evaluate the effects of two cheap adsorbents, including bentofeed (a commercial name of bentonite) and persian melon peel biochar (pmpb) on the decolorization of water contaminated by methylene blue (mb) and ruminal fermentation pattern. the decolorization efficiency of bentofeed and pmpb at three levels of 0, 4, and 8 mg per 10 ml of 0, 3, 6, and 9 mg/l mb solutions mg/l after3 and 24 h of incubation was evaluated by its absorbance at 660 nm. at all dye concentrations, pmpb, and bentofeed showed high potential in removing mb from water with an efficiency of 60%-99.5%. in both incubation times, the addition of 8 mg bentofeed had the highest effect on the removal efficiency when the dye concentration was 6 or 9 mg/l. however, the removal efficiency was declined with increasing mb concentration (p<0.05). experiment two evaluated the effects of various levels (same as experiment one) of mb, bentofeed, and pmpb on in vitro gas production (gp) and volatile fatty acids (vfa) in two individual 4×3 factorial experiments. the potential gp (b), rate constant of gas production (c), metabolizable energy, organic matter digestibility, and total vfa were significantly decreased with increasing mb in the medium (p<0.05), while all parameters were increased when bentofeed or pmpb was added to the medium containing mb (p<0.05). the amounts of acetic, propionic, and butyric acids were not affected by pmpb; however, they changed when bentofeed was added to the medium (p<0.05). the nh3-n concentration was decreased significantly following the increase of mb; moreover, it was increased when pmpb and bentofeed were added to the medium. mb, as a water contaminant agent, had negative effects on ruminal fermentation parameters. both adsorbents (i.e., pmpb and specially bentofeed) were efficiently able to remove mb from the water. the negative effects of mb on fermentation parameters were also alleviated as a result of using bentofeed or pmpb. it seems that bentofeed has the higher adsorption property of mb, compared to that of the pmpb.

استفاده از بنتوفید و بیوچار پوست خربزه‌ی ایرانی در رنگزدایی متیلن بلو و تأثیرات آن‌ها بر تخمیر شکمبه‌ای در شرایط آزمایشگاهی

دو آزمایش برای ارزیابی اثرات دو جاذب ارزانقیمت شامل بنتوفید (یک نام تجاری برای بنتونیت) و بیوچار پوست خربزه ایرانی بر رنگزدایی آب آلوده به متیلن بلو و الگوی تخمیر شکمبه‌ای، طراحی شد. بازدهی رنگزدایی بنتوفید و بیوچار در سه سطح صفر، 4 و 8 میلی گرم/10 میلی لیتر از آب آلوده به متیلن بلو با غلظت های صفر، 3، 6 و 9 میلی گرم در لیتر، در زمان های 3 و 24 ساعت انکوباسیون از طریق برآورد میزان جذب آنها در طول موج 660 نانومتر بررسی شدند. در تمامی غلظت ها، بیوچار و بنتوفید پتانسیلی معادل 9960 درصد را برای حذف رنگ از آب نشان دادند. در هر دو زمان انکوباسیون، افزودن 8 میلی‌گرم بنتوفید، بیشترین بازدهی را در حذف رنگ با غلظت‌های 6 یا 9 میلی‌گرم/لیتر از آب داشت. اما کارآیی حذف رنگ با افزایش غلظت متیلن بلو در آب، کاهش یافت (0/05>P). در آزمایش دوم، اثرات سطوح مختلف متیلن بلو (مشابه آزمایش اول)، بنتوفید و بیوچار بر تولید گاز در شرایط آزمایشگاهی و ترکیب اسیدهای چرب فرار (VFA) در دو آزمایش جداگانه در قالب طرح فاکتوریل 3×4 مورد ارزیابی قرار گرفتند. پتانسیل تولید گاز (b)، ثابت نرخ تولید گاز (c)، انرژی قابل متابولیسم (ME)، قابلیت هضم ماده آلی و کل اسیدهای چرب فرار به‌طور معنی‌داری با افزایش متیلن بلو به محیط کشت، کاهش یافته ولی تمامی این پارامترها زمانی‌که بنتوفید یا بیوچار به محیط کشت دارای متیلن بلو اضافه شدند، افزایش پیدا کردند (0/05>P). غلظت اسیدهای بوتیریک، پروپیونیک و استیک تحت تأثیر افزودن بیوچار به محیط کشت قرار نگرفته اما این غلظت‌ها با افزودن بنتوفید، تغییر یافتند. غلظت نیتروژن آمونیاکی بدنبال افزایش غلظت متیلن بلو به‌طور معنی‌داری کاهش یافته و همچنین غلظت آن به‌دنبال افزودن بیوچار و بنتوفید به محیط کشت، افزایش یافت (0/05>P). متیلن بلو به‌عنوان یک عامل آلوده کننده‌ی آب، اثرات منفی بر پارامترهای تخمیر شکمبه‌ای داشت. هر دو جادب شامل بیوچار و مخصوصاً بنتوفید به‌طور کارآمدی قادر به حذف رنگ از محیط آب بودند. همچنین از اثرات منفی متیلن بلو بر پارامترهای تخمیری در زمان افزودن بنتوفید یا بیوچار به محیط کشت، کاسته شد.