Research Article

ARITMA ÇAMURLARINDA POLİSİKLİK AROMATİK HİDROKARBONLARIN (PAH’LARIN) GİDERİMLERİNİN VERİ MADENCİLİĞİ YÖNTEMLERİ İLE TAHMİNİ

Volume: 26 Number: 1 April 30, 2021
TR EN

ARITMA ÇAMURLARINDA POLİSİKLİK AROMATİK HİDROKARBONLARIN (PAH’LARIN) GİDERİMLERİNİN VERİ MADENCİLİĞİ YÖNTEMLERİ İLE TAHMİNİ

Abstract

Çevreye ve insan sağlığına olumsuz etkileri olan polisiklik aromatik hidrokarbonların (PAH'ların) atıksu arıtma çamurlarından gideriminde kullanılan yöntemlerden biri UV-C (ultraviyole-C) ışığı ve fotokatalizörler varlığında gerçekleştirilen fotoparçalanma uygulamalarıdır. PAH gideriminin sağlanıp sağlanmadığı, gerçekleştirilen deneylerden sonra ortaya çıkar ve bu durum zaman ve maliyeti arttırır. Alternatif olarak veri madenciliği sınıflandırma yöntemleri ile deney girdi koşullarına göre PAH'ların giderimi tahmin edilebilir, böylece zaman ve maliyet tasarrufu sağlanabilir. Bu sayede, arıtma çamurlarındaki başlangıç PAH konsantrasyonları esas alınarak UV teknolojilerinin kullanımı kararı daha az maliyet ve çabayla verilebilir. Çalışmanın ilk aşamasında 12 PAH türünü içeren 4 farklı özellikteki arıtma çamurunda UV uygulamaları gerçekleştirilerek PAH giderimleri belirlenmiş, sonrasında ilk aşamadaki sonuçlar veri kümelerinde kullanılarak başlangıç PAH seviyelerine göre PAH'ların giderimleri tahmin edilmiştir. Çok katmanlı algılayıcı (ÇKA) ağı, k-en yakın komşu (k-NN), C4.5 karar ağacı (C4.5), rastgele orman (RO) ve torbalama yöntemleri gibi çeşitli sınıflandırma yöntemleri giderim tahmini için kullanılmıştır. Performans karşılaştırmaları için kesinlik+ , duyarlılık, belirleyicilik, %doğruluk, AUC (Alıcı işlem karakteristikleri eğrisi) ve F-ölçütü esas alınmıştır. Ortalama doğruluk parametresine göre en başarılı üç yöntem sırasıyla RO (%95,730), k-NN (%95,588) ve ÇKA (%91.275) yöntemleridir. Azınlık sınıfı tahmininde ise ortalama AUC göz önüne alındığında RO (0,974), k-NN (0,944) ve Torbalama (0.939) yöntemleri diğer yöntemlerden daha iyi performans göstermiştir.

Keywords

References

  1. Aha, D. W., Kibler, D. ve Albert, M. K. (1991) Instance-based learning algorithms, Machine Learning, 6(1), 37–66. https://doi.org/10.1007/BF00153759.
  2. Akpınar, H. (2014) Data: Veri Madenciliği Veri Analizi, (1.baskı), Papatya Yayıncılık Eğitim, İstanbul.
  3. Aydemir, S. (2018) Weka ile Yapay Zeka, (1.baskı), Seçkin Yayıncılık, Ankara.
  4. Ballesteros-Gómez, A., Caballero-Casero, N., García-Fonseca, S., Lunar, L. ve Rubio, S. (2019) Multifunctional vesicular coacervates as engineered supramolecular solvents for wastewater treatment, Chemosphere, 223, 569–576. https://doi.org/10.1016/j.chemosphere.2019.02.089.
  5. Bhagat, S. K., Tung, T. M. ve Yaseen, Z. M. (2020) Development of artificial intelligence for modeling wastewater heavy metal removal: State of the art, application assessment and possible future research, Journal of Cleaner Production. https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2019.119473.
  6. Blanchard, M., Teil, M. J., Ollivon, D., Legenti, L. ve Chevreuil, M. (2004) Polycyclic aromatic hydrocarbons and polychlorobiphenyls in wastewaters and sewage sludges from the Paris area (France), Environmental Research, 95(2), 184–197. https://doi.org/10.1016/j.envres.2003.07.003.
  7. Boztoprak, H., Özbay, Y., Güçlü, D., ve Küçükhemek, M. (2016) Prediction of sludge volume index bulking using image analysis and neural network at a full-scale activated sludge plant, Desalination and Water Treatment, 57(37), 17195–17205. https://doi.org/10.1080/19443994.2015.1085909.
  8. Bradley, A. P. (1997) The use of the area under the ROC curve in the evaluation of machine learning algorithms, Pattern Recognition, 30(7), 1145–1159. https://doi.org/10.1016/S0031-3203(96)00142-2.

Details

Primary Language

Turkish

Subjects

Environmental Engineering, Industrial Engineering

Journal Section

Research Article

Publication Date

April 30, 2021

Submission Date

October 21, 2020

Acceptance Date

January 10, 2021

Published in Issue

Year 2021 Volume: 26 Number: 1

APA
Çağlar Gençosman, B., & Eker Şanlı, G. (2021). ARITMA ÇAMURLARINDA POLİSİKLİK AROMATİK HİDROKARBONLARIN (PAH’LARIN) GİDERİMLERİNİN VERİ MADENCİLİĞİ YÖNTEMLERİ İLE TAHMİNİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, 26(1), 233-252. https://doi.org/10.17482/uumfd.813911
AMA
1.Çağlar Gençosman B, Eker Şanlı G. ARITMA ÇAMURLARINDA POLİSİKLİK AROMATİK HİDROKARBONLARIN (PAH’LARIN) GİDERİMLERİNİN VERİ MADENCİLİĞİ YÖNTEMLERİ İLE TAHMİNİ. UUJFE. 2021;26(1):233-252. doi:10.17482/uumfd.813911
Chicago
Çağlar Gençosman, Burcu, and Gizem Eker Şanlı. 2021. “ARITMA ÇAMURLARINDA POLİSİKLİK AROMATİK HİDROKARBONLARIN (PAH’LARIN) GİDERİMLERİNİN VERİ MADENCİLİĞİ YÖNTEMLERİ İLE TAHMİNİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 26 (1): 233-52. https://doi.org/10.17482/uumfd.813911.
EndNote
Çağlar Gençosman B, Eker Şanlı G (April 1, 2021) ARITMA ÇAMURLARINDA POLİSİKLİK AROMATİK HİDROKARBONLARIN (PAH’LARIN) GİDERİMLERİNİN VERİ MADENCİLİĞİ YÖNTEMLERİ İLE TAHMİNİ. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 26 1 233–252.
IEEE
[1]B. Çağlar Gençosman and G. Eker Şanlı, “ARITMA ÇAMURLARINDA POLİSİKLİK AROMATİK HİDROKARBONLARIN (PAH’LARIN) GİDERİMLERİNİN VERİ MADENCİLİĞİ YÖNTEMLERİ İLE TAHMİNİ”, UUJFE, vol. 26, no. 1, pp. 233–252, Apr. 2021, doi: 10.17482/uumfd.813911.
ISNAD
Çağlar Gençosman, Burcu - Eker Şanlı, Gizem. “ARITMA ÇAMURLARINDA POLİSİKLİK AROMATİK HİDROKARBONLARIN (PAH’LARIN) GİDERİMLERİNİN VERİ MADENCİLİĞİ YÖNTEMLERİ İLE TAHMİNİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi 26/1 (April 1, 2021): 233-252. https://doi.org/10.17482/uumfd.813911.
JAMA
1.Çağlar Gençosman B, Eker Şanlı G. ARITMA ÇAMURLARINDA POLİSİKLİK AROMATİK HİDROKARBONLARIN (PAH’LARIN) GİDERİMLERİNİN VERİ MADENCİLİĞİ YÖNTEMLERİ İLE TAHMİNİ. UUJFE. 2021;26:233–252.
MLA
Çağlar Gençosman, Burcu, and Gizem Eker Şanlı. “ARITMA ÇAMURLARINDA POLİSİKLİK AROMATİK HİDROKARBONLARIN (PAH’LARIN) GİDERİMLERİNİN VERİ MADENCİLİĞİ YÖNTEMLERİ İLE TAHMİNİ”. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, vol. 26, no. 1, Apr. 2021, pp. 233-52, doi:10.17482/uumfd.813911.
Vancouver
1.Burcu Çağlar Gençosman, Gizem Eker Şanlı. ARITMA ÇAMURLARINDA POLİSİKLİK AROMATİK HİDROKARBONLARIN (PAH’LARIN) GİDERİMLERİNİN VERİ MADENCİLİĞİ YÖNTEMLERİ İLE TAHMİNİ. UUJFE. 2021 Apr. 1;26(1):233-52. doi:10.17482/uumfd.813911

Announcements:

30.03.2021-Beginning with our April 2021 (26/1) issue, in accordance with the new criteria of TR-Dizin, the Declaration of Conflict of Interest and the Declaration of Author Contribution forms fulfilled and signed by all authors are required as well as the Copyright form during the initial submission of the manuscript. Furthermore two new sections, i.e. ‘Conflict of Interest’ and ‘Author Contribution’, should be added to the manuscript. Links of those forms that should be submitted with the initial manuscript can be found in our 'Author Guidelines' and 'Submission Procedure' pages. The manuscript template is also updated. For articles reviewed and accepted for publication in our 2021 and ongoing issues and for articles currently under review process, those forms should also be fulfilled, signed and uploaded to the system by authors.