Araştırma Makalesi

Kükürt bazlı ototrofik ve metanol bazlı heterotrofik denitrifikasyon süreçlerinin çevresel etkileri

Cilt: 28 Sayı: 6 30 Kasım 2022
  • Elif Yakamercan
  • Deniz Uçar *
PDF İndir
TR EN

Kükürt bazlı ototrofik ve metanol bazlı heterotrofik denitrifikasyon süreçlerinin çevresel etkileri

Öz

Denitrifikasyonda inorganik elektron vericilerinin kullanılması, organik elektron vericilerine göre düşük maliyetli ve daha az atık organik kirlenme riski gibi avantajları nedeniyle popülerlik kazanmaktadır. Kükürt, ototrofik denitrifikasyonda yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak asit ve sülfat üretimi, ana dezavantajlarıdır. Gerekli alkaliniteyi sağlamak için kireçtaşı veya çözünmüş alkalinite kaynakları kullanılır. Bu çalışmada, çevresel etkilerini (abiyotik tükenme, küresel ısınma potansiyeli, ozon tabakasının incelmesi, insan toksisitesi, tatlı su sucul ekotoksisitesi, deniz suyu ekotoksisitesi, karasal ekotoksisite, fotokimyasal oksidasyon (POCP), asitleşme ve ötrofikasyon) belirlemek için üç denitrifikasyon işleminin (kireçtaşı destekli S0 bazlı, bikarbonat bazlı S0 bazlı ve metanol bazlı denitrifikasyon) yaşam döngüsü değerlendirmesi (YDD) yapılmıştır. Bu çalışmada YDD için, SimaPro 9.1.1 yazılımının CML 1A baseline, su ayak izi için ise AWARE V1.03 metodu kullanılmıştır. Her üç grupta da başarıyla 25 mg NO3 - -N/L giderimi sağlanmış, ancak S0 bazlı denitrifikasyonda alkalinite kaynağı olarak NaHCO3'ün kullanılması durumunda çevresel etkinin diğer proseslere göre daha yüksek olduğu belirlenmiştir. YDD ‘ye göre çevresel etkinin en düşük olduğu durum kükürtün elektron kaynağı olarak ve kireçtaşının alkalinite kaynağı olarak kullanılmasında gerçekleşmiştir. En yüksek çevresel etki elektrik kullanımı kaynaklı olup, bikarbonat beslemeli grupta toplam 75.38 kg CO2 eşdeğerindeki küresel ısınma potansiyelinin 65 kg’lık kısmı elektrik kullanımından kaynaklanmaktadır. Hetetrofik denitrifikasyonda 1 kg NO3 - -N/m3 fonksiyonel birim için su ayak izi 24.3 m3 iken kireçtaşı ve bikarbonat bazlı ototorofiklerde sırasıyla 30.7 m3 ve 45.1 m3 tir. Çalışma, ototrofik denitrifikasyonun maliyet ve su kalitesi açısından heterotrofik denitrifikasyona göre avantajları olmasına rağmen, alkalinite kaynağı olarak NaHCO3 kullanımından kaçınılması gerektiğini göstermektedir.

Anahtar Kelimeler

Kaynakça

  1. [1] Karunanidhi D, Aravinthasamy P, Subramani T, Kumar M. “Human health risks associated with multipath exposure of groundwater nitrate and environmental friendly actions for quality improvement and sustainable management: a case study from Texvalley (Tiruppur region) of India”. Chemosphere, 265, 1-11, 2021.
  2. [2] Kwon E, Park J, Park WB, Kang BR, Woo NC. “Nitrate contamination of coastal groundwater: Sources and transport mechanisms along a volcanic aquifer”. Science of the Total Environment, 768, 1-11, 2021.
  3. [3] Wang H, Lu K, Shen C, Song X, Hu B, Liu, G. “Human health risk assessment of groundwater nitrate at a two geomorphic units transition zone in northern China”. Journal of Environmental Sciences, 110, 38-47, 2021.
  4. [4] Adimalla N, Qian H, Tiwari DM. “Groundwater chemistry, distribution and potential health risk appraisal of nitrate enriched groundwater: A case study from the semi-urban region of South India”. Ecotoxicology and Environmental Safety, 207, 1-10, 2021.
  5. [5] Hatipoglu G, Kurt Z. “Modeling irrigation with nitrate contaminated groundwater”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 26(3), 468-480, 2020.
  6. [6] Della Rocca C, Belgiorno V, Meriç S. “Overview of in-situ applicable nitrate removal processes”. Desalination, 204(1-3), 46-62, 2007.
  7. [7] Türk Standartları Enstitüsü. "Sular-İçme ve Kullanma Suları." Ankara, Türkiye, 266, 1997.
  8. [8] Ucar D, Di F, Yücel A, Nacar T, Sahinkaya E. “Effect of nitrogen loading on denitrification, denitritation and filtration performances of membrane bioreactors fed with biogenic and chemical elemental sulfur”. Chemical Engineering Journal, 419, 1-10, 2021.

Ayrıntılar

Birincil Dil

Türkçe

Konular

Mühendislik

Bölüm

Araştırma Makalesi

Yazarlar

Elif Yakamercan Bu kişi benim
Türkiye

Deniz Uçar * Bu kişi benim
Türkiye

Yayımlanma Tarihi

30 Kasım 2022

Gönderilme Tarihi

21 Haziran 2021

Kabul Tarihi

3 Ocak 2022

Yayımlandığı Sayı

Yıl 2022 Cilt: 28 Sayı: 6

Kaynak Göster

APA
Yakamercan, E., & Uçar, D. (2022). Kükürt bazlı ototrofik ve metanol bazlı heterotrofik denitrifikasyon süreçlerinin çevresel etkileri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 28(6), 912-919. https://izlik.org/JA45JW34TW
AMA
1.Yakamercan E, Uçar D. Kükürt bazlı ototrofik ve metanol bazlı heterotrofik denitrifikasyon süreçlerinin çevresel etkileri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2022;28(6):912-919. https://izlik.org/JA45JW34TW
Chicago
Yakamercan, Elif, ve Deniz Uçar. 2022. “Kükürt bazlı ototrofik ve metanol bazlı heterotrofik denitrifikasyon süreçlerinin çevresel etkileri”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 28 (6): 912-19. https://izlik.org/JA45JW34TW.
EndNote
Yakamercan E, Uçar D (01 Kasım 2022) Kükürt bazlı ototrofik ve metanol bazlı heterotrofik denitrifikasyon süreçlerinin çevresel etkileri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 28 6 912–919.
IEEE
[1]E. Yakamercan ve D. Uçar, “Kükürt bazlı ototrofik ve metanol bazlı heterotrofik denitrifikasyon süreçlerinin çevresel etkileri”, Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 28, sy 6, ss. 912–919, Kas. 2022, [çevrimiçi]. Erişim adresi: https://izlik.org/JA45JW34TW
ISNAD
Yakamercan, Elif - Uçar, Deniz. “Kükürt bazlı ototrofik ve metanol bazlı heterotrofik denitrifikasyon süreçlerinin çevresel etkileri”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 28/6 (01 Kasım 2022): 912-919. https://izlik.org/JA45JW34TW.
JAMA
1.Yakamercan E, Uçar D. Kükürt bazlı ototrofik ve metanol bazlı heterotrofik denitrifikasyon süreçlerinin çevresel etkileri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi. 2022;28:912–919.
MLA
Yakamercan, Elif, ve Deniz Uçar. “Kükürt bazlı ototrofik ve metanol bazlı heterotrofik denitrifikasyon süreçlerinin çevresel etkileri”. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, c. 28, sy 6, Kasım 2022, ss. 912-9, https://izlik.org/JA45JW34TW.
Vancouver
1.Elif Yakamercan, Deniz Uçar. Kükürt bazlı ototrofik ve metanol bazlı heterotrofik denitrifikasyon süreçlerinin çevresel etkileri. Pamukkale Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi [Internet]. 01 Kasım 2022;28(6):912-9. Erişim adresi: https://izlik.org/JA45JW34TW