Year 2019, Volume 5, Issue 1, Pages 32 - 48 2019-05-30

Sıfır Değerlikli Mangan ve Ultrases ile Nitratın Denitrifikasyonu

Burcu İLERİ [1] , Özge TERZİOĞLU [2] , Yasemin ÇİÇİ [3]

31 40

Bu çalışmada, sıfır değerlikli mangan (Mn0) partikülü ve ultrases prosesinin (US) tekli ve birleşik (US/Mn0) uygulamaları sentetik ve yeraltı suyunda bulunan nitratın indirgenmesinde denenmiş ve partikül dozu (0.5, 0.75, 1, 1.5 ve 2 gr) ile reaksiyon süresinin (0-60 dk) etkisi araştırılmıştır. Ultrases prosesi tek başına uygulandığında nitrat (NO3-) giderimine etkisi az iken; Mn0 dozu arttıkça NO3- giderimi yükselmiştir. Birleşik US/Mn0 uygulamasında ise ultrases etkisiyle Mn0 partiküllerinin denitrifikasyon kapasitesini arttırdığı belirlenmiştir. Sadece Mn0 ile 60 dk sonunda % 70 civarında bir NO3- giderimi gerçekleşirken, aynı deneysel şartlarda ultrasonik mekanik kuvvet etkisi ile 30 dk içerisinde % 95 civarında bir NO3- giderimi elde edilmiştir. US/Mn0 ile nitratın indirgenmesi sonucu nitrit (NO2-) ve amonyum/amonyak (NH4+/NH3) denitrifikasyon bileşikleri az miktarda oluşurken, azot gazına (N2) dönüşüm oranının arttığı tespit edilmiştir.

Denitrifikasyon, nitrat, sıfır değerlikli mangan, ultrases
  • Adewuyi Y.G., 2001. Reviews-sonochemistry: Environmental Science and Engineering Applications. Ind. Eng. Chem. Res., 40: 4681-4715.
  • Agrawal G.D., Lunkad S.K., Malkhed T., 1999. Diffuse Agricultural Nitrate Pollution of Groundwaters in India. Water Science and Technology, 39 (3): 67–75.
  • Almasri M.N., 2007. Nitrate Contamination of Groundwater: A Conceptual Management Framework. Environmental Impact Assessment Review, 27 (3): 220–242.
  • Almasri M.N., Kaluarachchi J.J., 2004. Assessment and Management of Long-term Nitrate Pollution of Groundwater in Agriculture-dominated Watersheds. Journal of Hydrology, 295 (1-4): 225–245.
  • APHA (American Public Health Association), 2005. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 21st ed. American Public Health Association, Washington, DC, USA.
  • Archna Sharma, S. K., Sobti R.C., 2012. Nitrate Removal from Groundwater: A Review. E-Journal of Chemistry, 9 (4): 1667–1675.
  • Bokare A.D., Cho, W., 2008. Zero-valent Aluminum for Oxidative Degradation of Aqueous Organic Pollutants. Environmental Science and Technology, 43 (18): 7130–7135.
  • Chiu Y.T., Lin C.H., Jechan Lee J., Andrew Lin K.Y., 2019. Reduction of Nitrate to Nitrite in Water by Acid-washed Zero-valent Zinc. Separation Science and Technology.
  • Choe S., Liljestrand H. M., Khim J., 2004. Nitrate Reduction by Zero-valent Iron under Different pH Regimes. Applied Geochemistry, 19 (3): 335–342.
  • Crane R.A., Scott T.B., 2012. Nanoscale Zero-valent Iron: Future Prospects for an Emerging Water Treatment Technology. Journal of Hazardous Materials, 211-212: 112–125.
  • Dada A.O., Adekola, F.A., Odebunmi, E.O., 2017. A Novel Zerovalent Manganese for Removal of Copper Ions: Synthesis, Characterization and Adsorption Studies. Applied Water Science, 7 (3): 1409–1427.
  • Doğanlar D.U., 2006. Effects of Wastewater Irrigation on Groundwater Quality. Dokuz Eylül Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü, İzmir, Türkiye. (Yüksek Lisans Tezi)
  • Fargas D. R., 2017. In Situ Groundwater Remediation Treatments: Natural Denitrification Study and Nano Zero-Valent Iron Production. Universitat Politècnica De Catalunya, Natural Resources and Environment Doctorate Programme, İspanya. (Doktora Tezi)
  • Geiger C.L., Ruiz N.E., Clausen C.A., Reinhart, Quinn J.W., 2002. Ultrasound Pretreatment of Elemental Iron: Kinetic Studies of Dehalogenation Reaction Enhancement and Surface Effects. Water Research, 36(5): 1342-1350.
  • Harter T., 2009. Agricultural Impacts on Groundwater Nitrate, Nitrates in Groundwater. Southwest Hydrology Magazine, 8 (4): 1-38.
  • Hu H.Y., Goto N., Fujie K., 2001. Effect of pH on the Reduction of Nitrite in Water by Metallic Iron. Water Research, 35 (11): 2789–2793.
  • Hwang Y.H., Kim D.G., Shin, H.S., 2011. Mechanism Study of Nitrate Reduction by Nano Zero-valent Iron. Journal of Hazardous Materials, 185, 1513–1521.
  • İleri B., Ayyıldız O., Apaydın O., 2015a. Ultrasound-assisted Activation of Zero-Valent Magnesium for Nitrate Denitrification: Identification of Reaction by-Products and Pathways. Journal of Hazardous Materials, 292: 1–8.
  • İleri B., Apaydın O., Ayyıldız O., 2015b. Birleşik Ultrases ve Sıfır Değerlikli Magnezyum ile Nitratın pH Kontrollü Denitrifikasyonu. Sigma Mühendislik ve Fen Bilimleri Dergisi, 33 (4): 489-501.
  • İnsani Tüketim Amaçlı Sular Hakkında Yönetmelik (İTASHK), Ankara, (2005).
  • Kapoor A., Viraraghavan T., 1997. Nitrate Removal from Drinking Water-Review. Journal of Environmental Engineering, 123 (4): 371–380.
  • Keeney D., Olson R.A., 1986. Sources of Nitrate to Groundwater, Critical Reviews in Environmental Control, 16 (3): 257-304.
  • Kumar M., Chakraborty S., 2006. Chemical Denitrification of Water by Zero-valent Magnesium Powder. Journal of Hazardous Materials, 135 (1-3): 112–121.
  • Liang F., Fan J., Guo Y., Fan M., Wang J., Yang H., 2008. Reduction of Nitrite by Ultrasound-dispersed Nanoscale Zero-valent Iron Particles. Industrial and Engineering Chemistry Research, 47(22): 8550-8554.
  • Luk G. K., Au-Yeung W.C., 2002. Experimental Investigation on the Chemical Reduction of Nitrate from Groundwater. Advances Environmental Research, 6 (4): 441–453.
  • Mahamuni N.N., Adewuyi Y.G., 2009. Advanced Oxidation Processes (AOPs) Involving Ultrasound for Waste Water Treatment: A Review with Emphasis on Cost Estimation. Ultrasonic Sonochemistry, 17 (6): 990-1003.
  • Mason T.J., Peters D., 2001. Advances in Sonochemistry, Ultrasound in Enviromental Protection, Volume 6, JAI an Imprint of Elsevier Science, England.
  • Mason T.J., Peters D. 2002. Pratical Sonochemistry, Power Ultrasound Uses and Applications, 2nd Edition, Horwood Publishing Limited, England.
  • Morais N.L.P.A. De, Brett C.M.A., 2002. Influence of Power Ultrasound on the Corrosion of Aluminium and High Speed Steel. Journal of Applied Electrochemistry, 32: 653–660.
  • Oğuz T. C., 2015. İçme Suyu Arıtımında Yaygın Olarak Karşılaşılan Su Kalite Problemleri ve Arıtımı İçin Çözüm Önerileri. Uzmanlık Tezi, T. C. Orman ve Su İşleri Bakanlığı, Ankara.
  • Patel U., Suresh S., 2006. Dechlorination of Chlorophenol by Magnesium-Silver Bimetallic System. Journal of Colloid and Interface, 299 (1): 249–259.
  • Polat R., Elçi A., Şimşek C., Gündüz O., 2007. İzmir-Nif Dağı Çevresindeki Yeraltı Suyu Nitrat Kirliliği Boyutunun Mevsimsel Değerlendirilmesi. 7. Ulusal Çevre Mühendisliği Kongresi, 24-27 Ekim 2007, İzmir.
  • Ramavandi B., Mortazavi S.B., Moussavi G., Khoshgard A., Jahangiri M., 2011. Experimental Investigation of the Chemical Reduction of Nitrate Ion in Aqueous Solution by Mg/Cu Bimetallic Particles. Reaction Kinetics Mechanisms and Catalysis, 102 (2): 313–329.
  • Suziki T., Moribe M., Oyama Y., Niinae M., 2012. Mechanism of Nitrate Reduction by Zero-valent Iron: Equilibrium and kinetic studies. Chem. Eng. J., 183, 271-277.
  • Tsai Y.J., Chou F.C., Cheng T.C., 2009. Coupled Acidification and Ultrasound with Iron Enhances Nitrate Reduction. Journal of Hazardous Materials, 163 (2–3): 743–747.
  • Zhu I., Getting T., 2012. A Review of Nitrate Reduction Using Inorganic Materials. Environmental Technology Reviews, 1 (1): 46-58.
Primary Language tr
Journal Section Araştırma Makalesi
Authors

Orcid: 0000-0001-6609-9048
Author: Burcu İLERİ (Primary Author)
Institution: ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
Country: Turkey


Orcid: 0000-0001-5623-1885
Author: Özge TERZİOĞLU
Institution: ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
Country: Turkey


Orcid: 0000-0001-8302-7302
Author: Yasemin ÇİÇİ
Institution: ÇANAKKALE ONSEKİZ MART ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
Country: Turkey


Bibtex @research article { comufbed529912, journal = {Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi}, issn = {}, eissn = {2459-1580}, address = {Çanakkale Onsekiz Mart University}, year = {2019}, volume = {5}, pages = {32 - 48}, doi = {10.28979/comufbed.529912}, title = {Sıfır Değerlikli Mangan ve Ultrases ile Nitratın Denitrifikasyonu}, key = {cite}, author = {İLERİ, Burcu and TERZİOĞLU, Özge and ÇİÇİ, Yasemin} }
APA İLERİ, B , TERZİOĞLU, Ö , ÇİÇİ, Y . (2019). Sıfır Değerlikli Mangan ve Ultrases ile Nitratın Denitrifikasyonu. Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 5 (1), 32-48. DOI: 10.28979/comufbed.529912
MLA İLERİ, B , TERZİOĞLU, Ö , ÇİÇİ, Y . "Sıfır Değerlikli Mangan ve Ultrases ile Nitratın Denitrifikasyonu". Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5 (2019): 32-48 <http://dergipark.org.tr/comufbed/issue/45518/529912>
Chicago İLERİ, B , TERZİOĞLU, Ö , ÇİÇİ, Y . "Sıfır Değerlikli Mangan ve Ultrases ile Nitratın Denitrifikasyonu". Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5 (2019): 32-48
RIS TY - JOUR T1 - Sıfır Değerlikli Mangan ve Ultrases ile Nitratın Denitrifikasyonu AU - Burcu İLERİ , Özge TERZİOĞLU , Yasemin ÇİÇİ Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.28979/comufbed.529912 DO - 10.28979/comufbed.529912 T2 - Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 32 EP - 48 VL - 5 IS - 1 SN - -2459-1580 M3 - doi: 10.28979/comufbed.529912 UR - https://doi.org/10.28979/comufbed.529912 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi Sıfır Değerlikli Mangan ve Ultrases ile Nitratın Denitrifikasyonu %A Burcu İLERİ , Özge TERZİOĞLU , Yasemin ÇİÇİ %T Sıfır Değerlikli Mangan ve Ultrases ile Nitratın Denitrifikasyonu %D 2019 %J Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi %P -2459-1580 %V 5 %N 1 %R doi: 10.28979/comufbed.529912 %U 10.28979/comufbed.529912
ISNAD İLERİ, Burcu , TERZİOĞLU, Özge , ÇİÇİ, Yasemin . "Sıfır Değerlikli Mangan ve Ultrases ile Nitratın Denitrifikasyonu". Çanakkale Onsekiz Mart Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi 5 / 1 (May 2019): 32-48. https://doi.org/10.28979/comufbed.529912