Removal of nitrate in groundwater with sulfur-based autotrophic membrane bioreactor
Yeraltı sularındaki nitratın kükürt bazlı ototrofik membran biyoreaktör ile giderimi
- Tez No: 682890
- Danışmanlar: DOÇ. DR. DENİZ UÇAR
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Harran Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 56
Özet
Biyolojik denitrifikasyon, sınırlı miktarda enerji ve kimyasal gerektirdiği için iyon değişimi, adsorpsiyon ve ters ozmoz gibi fizikokimyasal işlemlerden daha uygun maliyetli ve çevre dostu bir NO3 giderme yöntemi haline gelmiştir. Ototrofik Denitrifikasyon, tek başına bağımsız bir işlem olarak uygulanabilir veya heterotrofik denitrifikasyonun tamamlayıcısı olarak, atık suda organik karbon kırılması ve aşağı akışta istenmeyen yan ürünlerin (örn. Trihalometanlar) oluşumu riskini azaltmak amacıyla da uygulanabilir. Ototrofik denitrifikasyon için çok çeşitli inorganik bileşikler elektron vericisi olarak hareket edebilir. En çok kullanılan elektron vericiler, hidrojen gazı ve indirgenmiş kükürt bileşikleri yani elemental kükürt, sülfür ve tiyosülfatı içerir. Bu çalışmada Şanlıurfa/Harran Ovası'nda bulunan Akçakale/Uğurlu Köyü'nden temin edilen gerçek yeraltı suyundaki nitratın, biyojenik yollarla elde edilmiş kükürtün (S0bio) elektron vericisi olarak kullanıldığı ototrofik giderimi çalışılmıştır. Çalışma 3 periyotta gerçekleştirilip nitrat konsantrasyonları her periyotta kademeli olarak arttırılmıştır. İlk periyotta 25 mg NO3--N L-1 içeren sentetik yeraltı suyu hazırlanmıştır. Bu periyotta nitrat giderimi 26.82 ± 0.85 mg NO3--N L-1 'den 2.51 ± 2.13 mg NO3--N L-1 ' ye düşmüş ve bu da % 90.63 ' lük bir giderim verimine karşılık gelmiştir. İkinci periyot için %50 oranında seyreltilmiş gerçek yeraltı suyu kullanılıp nitrat konsantrasyonu 50 mg NO3--N L-1 olacak şekilde hazırlanmıştır. 100 gün süren ikinci periyodun sonunda nitrat konsantrasyonu, 54.24 ± 4.26 mg NO3--N L-1 'den 3.28 ± 3.0 mg NO3--N L-1 'ye düşerek % 93.96 'lık bir giderim verimine karşılık gelmiştir. Üçüncü periyotta tamamen gerçek yeraltı suyu kullanılmıştır. Üçüncü periyodun nitrat konsantrasyonu, 114 ± 1.9 mg NO3--N L-1 ' den 0.49 ± 0.4 NO3--N L-1 ' ye % 99.57' lik uzaklaştırma verimine karşılık gelen bir düşüş göstermiştir. Bu çalışma, kükürt bazlı ototrofik denitrifikasyon yönteminin nitratı yeraltı sularından uzaklaştırmak için etkili bir yöntem olduğunu ortaya koymuştur.
Özet (Çeviri)
Since it requires limited amount of chemical and energy, Biological Denitrification is a more suitable method than other nitrate removal methods such as Ion Exchange, Adsorption and Reverse Osmosis. Therefore, Biological Denitrification method has become a more environmentally friendly method used for nitrate removal. In addition to being a highly effective method of autotrophic denitrification alone, it can also be applied as a complement to heterotrophic denitrification to reduce the risk of organic carbon breakdown in wastewater and the formation of undesirable by-products (eg. Trihalomethanes) downstream. Many inorganic compounds used for Autotrophic Denitrification. Mostly preferred are hydrojen gas, thiosulfate, elemental sulfur and its compounds. In this study, autotrophic removal of nitrate in real groundwater obtained from Uğurlu/Akçakale in Şanlıurfa/Harran Plain by using biogenically derived sulfur (S0bio) as electron donor has been studied. The study was carried out in 3 period and nitrate concentrations were gradually increased in each period. In the 1st period, synthetic groundwater with 25 mg NO3—N L-1 was prepared. Nitrate removal of this period decreased from 26.82 ± 0.85 mg NO3--N L-1 to 2.51 ± 2.13 mg NO3--N L-1 corresponding to removal efficiency of 90.63%. For the 2nd period, the feed was prepared with 50% diluted real groundwater and the nitrate loading was adjusted to 50 mg NO3--N L-1. At the end of the 2nd period, which lasted 100 days, nitrate concentration decreased from 54.24 ± 4.26 mg NO3--N L-1 to 3.28 ± 3.0 mg NO3--N L-1 corresponding to an efficiency of 93.96%. In the 3rd period, completely real groundwater was used. Nitrate concentration of the 3rd period showed a decrease from 114 ± 1.9 mg NO3--N L-1 to 0.49 ± 0.4 mgNO3--N L-1 corresponding to removal efficiency of 99.57%. This study revealed that the sulfur-based autotrophic denitrification method is an effective method to remove nitrate from groundwater.
Benzer Tezler
- Simultaneous nitrate and perchlorate reduction from drinking water by elemental sulfur-based autotrophic and mixotrophic denitrification processes
İçme sularından nitrat ve perkloratın kükürt bazlı ototrofik ve miksotrofik denitrifikasyon süreçleriyle eşzamanlı giderimi
DENİZ UÇAR
Doktora
İngilizce
2016
Biyoteknolojiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EMİNE ÇOKGÖR
- Yeraltı sularında bulunabilen nitrat ve sülfatın denitrifikasyon membran-sülfidojenik yukarı akışlı kolon sıralı reaktör sisteminde giderimi
Reduction of nitrate by biogenic sulfide in denitrifying membrane – sulfidogenic up flow column reactor system
AMİNE YÜCEL
Yüksek Lisans
Türkçe
2020
Çevre MühendisliğiHarran ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DENİZ UÇAR
- İçme sularından nitrat ve perkloratın elementel kükürt bazlı ototrofik süreçlerle giderimi
Removal of nitrate and perchlorate from drinking water by elemental sulfur based autotrophic processes
BETÜL GÖNCÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Çevre MühendisliğiHarran ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SİNAN UYANIK
- Ototrofik denitrifikasyon, sülfat ındirgeme ve sülfür oksidasyonu sıralı sistemi ile yeraltı sularından nitratın ve sülfatın birlikte giderimi
Co-removal of nitrate and sulfate from groundwater by a sequential system of autotrophic denitrification, sulfate reduction and sulfur oxidation
YAKUP ÇAKMAK
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre MühendisliğiBursa Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. DENİZ UÇAR
- Elementel kükürt bazlı ototrofik ve miksotrofik denitrifikasyon prosesleriyle içme sularından nitrat gideriminin sabit ve akışkan yataklı reaktörlerde irdelenmesi
Evaluation of elemental-sulfur based autotrophic and mixotrophic denitrification processes for nitrate removal from drinking water in fixed-bed and fluidized-bed reactors
NESRİN DURSUN
Yüksek Lisans
Türkçe
2012
Çevre MühendisliğiHarran ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERKAN ŞAHİNKAYA