Yıl 2017, Cilt 20, Sayı 4, Sayfalar 81 - 89 2017-12-27

Farklı İşletim Koşulları Altında Tiyosülfat Bazlı Ototrofik ve Miksotrofik Denitrifikasyon Performansının Araştırılması
Evaluation of Thiosulfate-Based Autotrophic and Mixotrophic Denitrification Performances under Different Operational Conditions

Vildan Akgul [1] , Dilek Akman [2] , Yakup Cuci [3] , Kevser Cirik [4]

152 214

Bu çalışmanın amacı ototrofik ve miksotrofik denitrifikasyon proses performanslarını etkileyen faktörlerin ardışık kesikli reaktörde araştırılmasıdır. Çalışma verileri ototrofik denitrifikasyon prosesinin karbon içeriği düşük atıksular için gerçek ölçekte uygulanabilirliğine ışık tutmaktadır. Ototrofik denitrifikasyon prosesinde farklı döngü süresi, elektron vericive organik karbon ilavesinin nitrat giderim performansına etkisi sülfat, nitrat, nitrit, ORP ve inorganik karbon parametreleri ile değerlendirilmiştir. Çalışmanın ilk aşamasında farklı döngü sürelerinin (8sa-4sa-2sa) tiyosülfat (S2O3-2) bazlı ototrofik denitrifikasyon prosesine etkisi araştırılmıştır. Daha sonra 2 saatlik optimum döngü süresinde farklı S2O3-2/NO3-oranları (1,5-1,25-1) ile ototrofik denitrifikasyon prosesinin optimizasyon çalışmaları yürütülmüştür. Elde edilen çalışma bulguları göz önünde bulundurulduğunda maksimum %84 nitrat giderim verimi 2 saatlik döngü süresi ve 1,5 S2O3-2/NO3- oranı ile işletilen işletim koşullarından elde edilmiştir. Çalışmanın son aşamasında ise farklı C/N (0,35-0,70-1,05) oranlarının miksotrofik denitrifikasyon performansına etkisi incelenmiştir ve C/N oranın 1,05 olduğu işletim koşulunda nitratın tamamı tüketilirken organik madde kaynağı olarak metanolün artmasıyla nitrat giderim hızının arttığı gözlemlenmiştir.
The aim of this study was to investigate the factors affecting the autotrophic and mixotrophic denitrification performances in sequencing batch reactor (SBR). Findings obtained from this study shed light on the full-scale applicability of the autotrophic and mixotrophic denitrification processes in carbon deficient wastewaters. In this study, the effect of cycle time, varying concentrations of electron donor source and the addition of external organic carbon source was evaluated by sulfate, nitrate, nitrite, ORP and inorganic carbon parameters. Firstly, SBR was operated with thiosulfate (S2O32-) based autotrophic denitrification process at different cycle times (8h-4h-2h). Further, autotrophic denitrification process was optimized the under varying S2O32-/NO3- ratios (1.5-1.25-1.0) at the optimum cycle time of 2h. The maximum nitrate removal efficiency of 84% was accomplished at operational conditions containing 2h cycle time and 1.5 S2O32-/NO3- ratio. In the rest of the study,the impact of increasing C/N ratio by methanol supplementation (0.35-0.7-1.05)was evaluated on mixotrophic denitrification performance. It was observed that nitrate was completely consumed at the C/N ratio of 1.05 and nitrate removal rate improved with increasing methanol supplementation as organic carbon source.
  • Beller, H.R. (2005) “Anaerobic, nitrate-dependent oxidation of U(IV) oxide minerals by the chemolitotrophic bacterium Thiobacillusdenitrificans”, Appl. Environ. Microb., 71, 2170-2174.
  • Campos, J. L.,Carvalho, S., Portela, R., Mosquera-Corral, A., &Méndez, R. (2008). Kinetics of denitrificationusingsulphurcompounds: effects of S/N ratio, endogenousandexogenouscompounds. Bioresourcetechnology, 99(5), 1293-1299.
  • Guo, Y.,Guo, L., Sun, M., Zhao, Y., Gao, M., &She, Z. (2017). Effects of hydraulicretention time (HRT) on denitrificationusingwasteactivatedsludgethermalhydrolysisliquidandacidogenicliquid as carbonsources. Bioresourcetechnology, 224, 147-156.
  • Liu, H., Jiang, W., Wan, D., Qu, J. (2009) “Study of a combined heterotrophicand sulfur autotrophic denitrification technology for removal of nitrate in water”, Journal of Haz Mat, 169, 23-28.
  • Manconi, I., Carucci, A., Lens, P. (2007) “Combined removal of sulfur compound sand nitrate by autotrophic denitrification in bioaugmented activated sludge system”, Biotechnology and Bioengineering, 98 (3), 551-560.
  • Moon, H.S., Shin, D.Y., Nam, K., Kim, J.Y. (2008) “A long-term performance test on an autotrophic denitrification column for application as a permeable reactive barrier”, Chemosphere, 73, 723-728.
  • Oh, S.E., Yoo, Y.B., Young, J.C., Kim, I.S. (2001) “Effect of organics on sulfur-utilizing autotrophic denitrification under mixotrophic conditions”, J Biotechnol, 92,1-8.
  • Sahinkaya, E.,&Kilic, A. (2014). Heterotrophicandelemental-sulfur-basedautotrophicdenitrificationprocessesforsimultaneousnitrateand Cr (VI) reduction. waterresearch, 50, 278-286.
  • Sahinkaya, E., Dursun, N., Kilic, A., Demirel, S., Uyanik, S., Cinar, O. (2011) “Simultaneous heterotrophic and sulfur-oxidizing autotrophic denitrification process for drinking water treatment: Control of sulfate production”, Water Res., 45(20), 6661-6667.
  • Sahinkaya, E., Kilic, A., Calimlioglu, B., &Toker, Y. (2013). Simultaneous bioreduction of nitrate and chromate using sulfur-based mixotrophic denitrification process. Journal of hazardous materials, 262, 234-239.
  • Sahinkaya, E., Dursun, N. (2012) “Sulfur-oxidizing autotrophic and mixotrophic denitrification processes for drinking water treatment: elimination of excess sulfate production and alkalinity requirement”,Chemosphere, 89(2), 144-149.
  • Sierra-Alvarez, R., Beristan-Cardoso, R., Salazar, M., Gomez, J., Razo-Flores, E., Field, J.A. (2007) “Chemolithotrophic denitrification with elemental sulfur for ground water Treatment”, Water Res, 41,1253-1262.
  • Soares, M.I.M. (2000) “Biological denitrification of ground water”, Water, Air, Soil Poll., 123, 183-193.
  • Soares, M.I.M. (2002) “Denitrification of ground water with elemental sulfur”, Water Res., 36, 1392-1395. Zhao, Y., Feng, C., Wang, Q., Yang, Y., Zhang, Z., &Sugiura, N. (2011). Nitrate removal from groundwater by cooperating heterotrophic with autotrophic denitrification in a biofilm–electrode reactor. Journal of Hazardous Materials, 192(3), 1033-1039.
Konular Çevre Mühendisliği
Dergi Bölümü Araştırma Makalesi
Yazarlar

Yazar: Vildan Akgul
Kurum: Department of Bioengineering and Sciences, KahramanmarasSutcu Imam University, Kahramanmaras 46100, Turkey
Ülke: Turkey


Yazar: Dilek Akman
Kurum: Department of Environmental Engineering, KahramanmarasSutcu Imam University, Kahramanmaras 46100, Turkey
Ülke: Turkey


Yazar: Yakup Cuci
Kurum: Department of Environmental Engineering, KahramanmarasSutcu Imam University, Kahramanmaras 46100, Turkey
Ülke: Turkey


Yazar: Kevser Cirik
Kurum: Department of Environmental Engineering, KahramanmarasSutcu Imam University, Kahramanmaras 46100, Turkey
Ülke: Turkey


Bibtex @araştırma makalesi { ksujes335996, journal = {Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi}, issn = {}, eissn = {1309-1751}, address = {Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi}, year = {2017}, volume = {20}, pages = {81 - 89}, doi = {10.17780/ksujes.335996}, title = {Farklı İşletim Koşulları Altında Tiyosülfat Bazlı Ototrofik ve Miksotrofik Denitrifikasyon Performansının Araştırılması}, key = {cite}, author = {Cuci, Yakup and Akgul, Vildan and Cirik, Kevser and Akman, Dilek} }
APA Akgul, V , Akman, D , Cuci, Y , Cirik, K . (2017). Farklı İşletim Koşulları Altında Tiyosülfat Bazlı Ototrofik ve Miksotrofik Denitrifikasyon Performansının Araştırılması. Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi, 20 (4), 81-89. DOI: 10.17780/ksujes.335996
MLA Akgul, V , Akman, D , Cuci, Y , Cirik, K . "Farklı İşletim Koşulları Altında Tiyosülfat Bazlı Ototrofik ve Miksotrofik Denitrifikasyon Performansının Araştırılması". Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 20 (2017): 81-89 <http://jes.ksu.edu.tr/issue/32821/335996>
Chicago Akgul, V , Akman, D , Cuci, Y , Cirik, K . "Farklı İşletim Koşulları Altında Tiyosülfat Bazlı Ototrofik ve Miksotrofik Denitrifikasyon Performansının Araştırılması". Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 20 (2017): 81-89
RIS TY - JOUR T1 - Farklı İşletim Koşulları Altında Tiyosülfat Bazlı Ototrofik ve Miksotrofik Denitrifikasyon Performansının Araştırılması AU - Vildan Akgul , Dilek Akman , Yakup Cuci , Kevser Cirik Y1 - 2017 PY - 2017 N1 - doi: 10.17780/ksujes.335996 DO - 10.17780/ksujes.335996 T2 - Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi JF - Journal JO - JOR SP - 81 EP - 89 VL - 20 IS - 4 SN - -1309-1751 M3 - doi: 10.17780/ksujes.335996 UR - http://dx.doi.org/10.17780/ksujes.335996 Y2 - 2017 ER -
EndNote %0 Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi Farklı İşletim Koşulları Altında Tiyosülfat Bazlı Ototrofik ve Miksotrofik Denitrifikasyon Performansının Araştırılması %A Vildan Akgul , Dilek Akman , Yakup Cuci , Kevser Cirik %T Farklı İşletim Koşulları Altında Tiyosülfat Bazlı Ototrofik ve Miksotrofik Denitrifikasyon Performansının Araştırılması %D 2017 %J Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi %P -1309-1751 %V 20 %N 4 %R doi: 10.17780/ksujes.335996 %U 10.17780/ksujes.335996
ISNAD Akgul, Vildan , Akman, Dilek , Cuci, Yakup , Cirik, Kevser . "Farklı İşletim Koşulları Altında Tiyosülfat Bazlı Ototrofik ve Miksotrofik Denitrifikasyon Performansının Araştırılması". Kahramanmaraş Sütçü İmam Üniversitesi Mühendislik Bilimleri Dergisi 20 / 4 (Aralık 2017): 81-89. http://dx.doi.org/10.17780/ksujes.335996