تعداد نشریات | 161 |
تعداد شمارهها | 6,532 |
تعداد مقالات | 70,501 |
تعداد مشاهده مقاله | 124,102,596 |
تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 97,208,993 |
ارزیابی کارآیی راکتور زیستی با مقطع مثلثی برای حذف نیترات پساب کشاورزی | ||
تحقیقات آب و خاک ایران | ||
مقاله 4، دوره 51، شماره 5، مرداد 1399، صفحه 1105-1113 اصل مقاله (1.2 M) | ||
نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
شناسه دیجیتال (DOI): 10.22059/ijswr.2020.296116.668477 | ||
نویسندگان | ||
حسین عسگری1؛ جوانشیر عزیزی مبصر* 2؛ علی رسول زاده3؛ جواد رمضانی مقدم2 | ||
1دانش‎آموخته کارشناسی ارشد آبیاری و زهکشی، گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران. | ||
2استادیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران. | ||
3دانشیار گروه مهندسی آب، دانشکده کشاورزی و منابع طبیعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران. | ||
چکیده | ||
نیترات یکی از مهمترین آلودهکنندههای آب زهکش، در اراضی کشاورزی است. حذف یا کاهش بیولوژیکی نیترات، اخیراً در نقاط مختلف دنیا موردتوجه قرار گرفته است. راکتورهای زیستی توسط فرآیند نیتروژنزدایی، یکی از جدیدترین راهحلها، برای این منظور هستند. برای استفاده بهینه از راکتور زیستی نیاز به تجربیات علمی و محلی است. با توجه به وجود شبکه آبیاری و زهکشی مغان، و حجم بالای پساب تولیدی، این تحقیق بهمنظور بررسی کارآیی راکتور زیستی برای حذف نیترات متناسب با شرایط دشت مغان انجام شد. مقطع راکتور زیستی مثلثی و زمانهای ماند آب در آن 16،12 و 24 ساعت در نظر گرفته شد. هسته راکتورهای زیستی از تراشه چوب، کاه و کلش گندم و تراشه ساقه ذرت بهعنوان تیمار اصلی، و هر تیمار دارای سه تکرار انتخاب شد. نتایج نشان داد بهطور متوسط در زمان ماند 12 ساعت، تراشه چوب نیترات اولیه را 84/29 درصد کاهش داد که بیشترین درصد حذف نیترات را در بین مواد آلی داشت، و عملکرد دو ماده آلی دیگر، با توجه به آزمون دانکن، تفاوت معنیداری نداشتند. در زمان ماند 16 ساعت عملکرد تیمارهای مواد آلی از نظر آماری برای حذف نیترات کاملاً با هم متفاوت بود، و تیمارهای تراشه چوب، کاه و کلش گندم و تراشه ساقه ذرت بهترتیب با درصد حذف 1/40، 23/35 و 28 اولویتبندی شدند. در زمان ماند 24 ساعت اگر چه از نظر آماری هر سه تیمار ماده آلی عملکرد یکسانی برای حذف نیترات از پساب کشاورزی داشتند، اما تیمار تراشه چوب با درصد حذف 75/46 بهترین عملکرد را داشت. همچنین نتایج نشان داد که برای هر سه تیمار ماده آلی با افزایش زمان ماند درصد حذف نیترات نیز افزایش مییابد. | ||
کلیدواژهها | ||
پساب کشاورزی؛ نیترات؛ نیتروژندهی؛ راکتور زیستی | ||
مراجع | ||
Abdi Aghdam, F., Rasoulzadeh, A., Ghavidel, A., and Torabi Giglou, M., (2018). The effect of water drainage on soil properties and yield of tomato in Moghan plain.. M.Sc. dissertation, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil. Abdi, D.E., Owen Jr, J.S., Brindley, J.C., Birnbaum, A.C., Wilson, P.C., Hinz, F.O., Reguera, G., Lee, J.Y., Cregg, B.M., Kort, D.R. and Fernandez, R.T., (2020). Nutrient and pesticide remediation using a two-stage bioreactor-adsorptive system under two hydraulic retention times. Water Research, 170, p.115311. Cameron, S G. and Schipper, L. A. (2012). Hydraulic properties, hydraulic efficiency and nitrate removal of organic carbon media for use in denitrification beds. Journal of Ecological Engineering, 41, 1-7. Christianson, L., Castelló, A., Christianson, R., Helmers, M. and Bhandari, A. (2010). Hydraulic property determination of denitrifying bioreactor fill media. Journal of Applied Engineering in Agriculture, 26(5), 849-854. Christianson, L., Christianson, R., Helmers, M., Pederson, C. and Bhandari, A. (2013). Modeling and calibration of drainage denitrification bioreactor design criteria. Journal of Irrigation and Drainage Engineering, 139(9), 699-709. Christianson, L.E. (2011). Design and performance of denitrification bioreactors for agricultural drainage. Digital Repository, Iowa State University. Christianson, L.E., Bhandari, A. and Helmers, M.J. (2012). A practice-oriented review of woodchip bioreactors for subsurface agricultural drainage. Journal of Applied engineering in agriculture, 28(6), 861-874. Cook, R. (2011). Journeys on a Limping Mule, What We Know about Bioreactors .Department of Agricultural and Biological Engineering University of Illinois. Desalination. 213, 147-151. Corbett, T.D., Dougherty, H., Maxwell, B., Hartland, A., Henderson, W., Rys, G.J. and Schipper, L.A., (2019). Utility of Diffusive Gradients in Thin-Films’ for the measurement of nitrate removal performance of denitrifying bioreactors. Science of the Total Environment, p.135267. Feyereisen G W., Moorman T B., Christianson L E., Venterea R T., Coulter J A., and Tschirner U W. (2016). Performance of Agricultural Residue Media in Laboratory Denitrifying Bioreactors at Low Temperatures. Journal of environmental quality, 45 (3), 779-87. Greenan, C M., Moorman, T B., Kaspar, T C., Parkin, T B. and Jaynes, D B. (2006). Comparing carbon substrates for denitrification of subsurface drainage water. Journal of environmental quality, 35(3), 824-829. Greenan, C M., T. B. Moorman, T B. Parkin, T C. Kaspar, and D B. Jaynes. (2009). Denitrification in wood chip bioreactors at different water flows. Journal of environmental quality, 38(4), 1664-1671. Hashemi SE, Heidarpour, M., and Mostafazade Fard, B. 2011. Investigation of nitrate removal in two forms of bio filter position in subsurface drainage systems. Journal of Irrigation science and engineering, 34(2), 71 - 81. (In Farsi) Hassanpour, B., Giri, S., Pluer, W T., Steenhuis, T S. and Geohring, L.D. (2017). Seasonal performance of denitrifying bioreactors in the Northeastern United States: Field trials. Journal of environmental management, 202, 242-253. Hoover, Natasha L Bhandari, A., Soupir, M L, and Moorman T B. (2016). Woodchip Denitrification Bioreactors: Impact of Temperature and Hydraulic Retention Time on Nitrate Removal. Journal of environmental quality 45 (3), 803-812. Husk, B R., Anderson, B C., Whalen, J K. and Sanchez, J S. (2017). Reducing nitrogen contamination from agricultural subsurface drainage with denitrification bioreactors and controlled drainage. Journal of Bio systems engineering, 153, 52-62. Kargar, M. (2005).Investigation of Thermal Stratification and its Impact on Water Quality and Occurrence of Eutrophication in Hana Dam Reservoir. MSc. dissertation, Isfahan University of Medical Sciences. (In Farsi) Keramati Taraghi, M., PasebanEisa Lu, N, Ghanbari, A. (2009). The study of effective factors on outgoing water from drains in irrigation network and Moghan drainage and the effects of utilization methods on it. 12th Seminar of the National Irrigation and Drainage Committee of Iran, Tehran. (In Farsi) Lepine, C., Christianson, L., Sharrer, K. and Summerfelt, S. (2016). Optimizing hydraulic retention times in denitrifying woodchip bioreactors treating recirculating aquaculture system wastewater. Journal of environmental quality, 45(3), 813-821. Martin E A., Davis M P., Moorman T B., Isenhart T M., Soupir M L. (2019). Impact of hydraulic residence time on nitrate removal in pilot-scale woodchip bioreactors. Journal of Environmental Management, 237, 424-432. Nordstrom, A. and Herbert, R. (2017). Field-scale denitrifying woodchip bioreactor treating high nitrate mine water at low temperatures. In 13th International Mine Water Association Congress-Mine Water & Circular Economy. Lappeenranta University of Technology, Finland. Partheeban, C. (2011). Demonstrating the Nitrogen-removal effectiveness of denitrifying bioreactors for improved drainage water management in South Dakota. Department of Agricultural and Bio systems Engineering, South Dakota State University, Brookings, SD 57007. Shakiba, M., Liaghat, A., and Mirzaei, F. (2014). Investigation of the effect of mixing depth on drainage quality of drainage output in shallow and saline groundwater. Water research in agriculture. 27(2), 267-279. (In Farsi) Yamashita, T., and Ikemoto, R.Y. (2014). Nitrogen and Phosphorus Removal from Wastewater Treatment Plant Effluent via Bacterial Sulfate Reduction in an Anoxic Bioreactor Packed with Wood and Iron. International Journal of Environmental Research and Public Health, 9835-9853. Zhao, J., He, Q., Chen, N., Peng, T. and Feng, C., (2020). Denitrification behavior in a woodchip-packed bioreactor with gradient filling for nitrate-contaminated water treatment. Biochemical Engineering Journal, 154, p.107454. | ||
آمار تعداد مشاهده مقاله: 471 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 341 |