Journals / Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi / 2022 / Cilt: 27 - Sayı: 1

Effect of Sulfate Radicals Produced by UV-C Activation on Bacterial Inactivation

UV-C AKTİVASYONU İLE ÜRETİLMİŞ SÜLFAT RADİKALLERİNİN BAKTERİ İNAKTİVASYONUNA ETKİSİ

Pages
163–174
Publication Date
2022-11-06
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

This reduction in time will significantly reduce the electricity cost of the advanced oxidation process.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Water crises, which may be one of the biggest global risks of the future, will bring along difficulties in accessing quality drinking water.
📊
Key Findings & Data:Four different concentrations of K2S2O8 (0.5, 1, 2 and 3 mmol/L) were used UV-C+K2S2O8 process.
💡
Conclusion & Impact:This reduction in time will significantly reduce the electricity cost of the advanced oxidation process.
🔬Design:Research Article
📍Scope:Comprehensive Sample
⚙️Variables:Sülfat radikalleri · UV-C radyasyonu · E.coli

Abstract

Water crises, which may be one of the biggest global risks of the future, will bring along difficulties in accessing quality drinking water. Microorganism disinfection is one of the most important points in supplying quality drinking water. Advanced oxidation processes have been started to be applied as an alternative in drinking water disinfection recently. Sulfate radicals, which are highly reactive and selective among advanced oxidation methods, are increasingly come into prominance. In this study, the effect of sulfate radicals activated by UV-C on the removal of E.coli isolated from sewage was investigated. Four different concentrations of K2S2O8 (0.5, 1, 2 and 3 mmol/L) were used UV-C+K2S2O8 process. It was determined that E.coli inactivation increased with the increasing the concentration of K2S2O8 activated by UV-C. Addition of 2 mmol/L K2S2O8 to the during UV-C process, an increase of approximately 2.7 log on bacteria removal was obtained within 30 seconds. The time required for 5.48 log E.coli inactivation was determined 60 and 30 seconds when 1 and 2 mmol/L K2S2O8 was used, respectively. This time decreased to 8 seconds when the K2S2O8 concentration increased to 3 mmol/L. This reduction in time will significantly reduce the electricity cost of the advanced oxidation process.

Özet

Geleceğin en büyük küresel risklerinden biri olabilecek su krizleri, kaliteli içme suyuna ulaşabilmede sıkıntıların yaşanmasını da beraberinde getirecektir. İçilebilir nitelikte kaliteli içme suyu temininde en önemli noktalardan biri mikroorganizma dezenfeksiyonudur. Son zamanlarda içme suyu dezenfeksiyonunda ileri oksidasyon prosesleri alternatif olarak uygulanmaya başlanmıştır. İleri oksidasyon yöntemleri içinde son derece reaktif ve seçici olan sülfat radikalleri, giderek ön plana çıkmaktadır. Bu çalışmada, kanalizasyon suyundan izole edilmiş E.coli bakterisinin dezenfeksiyonunda, UV-C ile aktif hale getirilmiş sülfat radikallerinin giderim verimine etkisi incelenmiştir. Sülfat radikali bazlı fotokimyasal ileri oksidasyon prosesinde (UV-C+K2S2O8) dört farklı konsantrasyonda K2S2O8 (0,5, 1, 2 ve 3 mmol/L) kullanılmıştır. UV-C radyasyonu ile aktifleştirilen K2S2O8’in konsantrasyonunun artması ile E.coli inaktivasyonunun arttığı belirlenmiştir. UV-C prosesine, 2 mmol/L K2S2O8 ilave edilmesi ile 30 saniye içinde yaklaşık 2,7 logluk bir bakteri giderim artışı elde edilmiştir. 5,48 log E.coli inaktivasyonu sağlanması için gerekli süre, 1 mmol/L K2S2O8 kullanıldığı durumda 60 saniyede iken, 2 mmol/L K2S2O8 kullanıldığında 30 saniye olarak tespit edilmiştir. K2S2O8 konsantrasyonu 3 mmol/L’ ye çıktığında bu süre 8 saniyeye düşmüştür. Süredeki bu azalma ileri oksidasyon prosesinin elektrik maliyetini önemli ölçüde azaltacaktır.

🔖

Cite This Article

ŞENER, G., ELEREN, S. Ç. (2022). Effect of Sulfate Radicals Produced by UV-C Activation on Bacterial Inactivation. Uludağ Üniversitesi Mühendislik Fakültesi Dergisi, Cilt: 27 - Sayı: 1, 163–174. https://ajindex.com/articles/643700

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (9)

  1. Anipsitakis, G.P., Tufano, T.P., Dionysiou, D.D. (2008) Chemical and microbial decontamination of pool water using activated potassium peroxymonosulfate, Water Research, 42(12), 2899-2910.
  2. Antoniou, M.G., de la Cruz, A.A., Dionysiou, D.D. (2010) Intermediates and reaction pathways from the degradation of microcystin-LR with sulfateradicals, Environmental Science & Technology, 44 (19), 7238-7244.
  3. Bianco, A., Polo-López, M.I., Fernández-Ibáñez, P., Brigante, M., Mailhot, G. (2017) Disinfection of water inoculated with Enterococcus faecalis using solar/Fe(III)EDDS-H2O2 or S2O82− process, Water Research, 118, 249-260.
  4. Bolton, J.R., Bırcher, K.G., Tumas, C.A., Tolman, C.A. (1996) Figures of merit for the technical development and application of advanced oxidation processes, Journal of Advanced Oxidation Technologies, 1(1), 13-17.
  5. Cedergren, M.I., Selbing, A.J., Löfman, O., Bengt, A.J. (2002) Chlorination by products and nitrate in drinking water and risk for congenital cardiac defects, Environmental Research, 89(2),124-130. doi:10.1006/enrs.2001.4362 6. Dodds, L., King, W., Woolcott, C., Pole, J. (1999) Trihalomethanes in public water supplies and adverse birth outcomes, Epidemiology, 10(3), 233-237. PMID: 10230830.
  6. DSİ, (2018). T.C. Tarım ve Orman Bakanlığı Devlet Su İşleri Genel Müdürlüğü, Stratejik Plan 2019-2023. Erişim Adresi: http://www.sp.gov.tr/upload/xSPStratejikPlan/files/GUagq+DSI_2019- 2023_Donemi_Stratejik_Plani.pdf (Erişim Tarihi: 29.07.2021
  7. EPDK, (2021). Elektrik Piyasası Tarifeler Listesi. Erişim Adresi: https://www.epdk.gov.tr/Detay/Icerik/3-0-1/tarifeler (Erişim Tarihi: 29.07.2021
  8. Feng, P.(ret.), Weagant, S.D.(ret.), Grant M.A.(dec.), Burkhardt, W. (2020) Chapter 4: Enumeration of Escherichia coli and the Coliform Bacteria, Bacteriological Analytical Manual (BAM), Content current as of: 10/09/2020 Regulated Product(s) Food & Beverages, Erişim Adresi:https://www.fda.gov/food/laboratory-methods-food/bacteriological-analytical-manual-bam (Erişim Tarihi: 26.07.2021
  9. Garkusheva, N., Matafonova, G., Tsenter, I., Beck, S., Batoev, V., Linden, K. (2017) Simultaneous atrazine degradation and E. coli inactivation by simulated solar photo-Fenton-like process using persulfate, Journal of Environmental Science and Health, Part A,