Bazı tıbbi kimyasalların aerobik sistemlerde farklı işletim koşullarında gideriminin incelenmesi
The examination of some pharmaceutical compounds removal in aerobic systems under different operating conditions
Yazar: AYŞE ERKUŞ
Danışman: PROF. DR. MESUT BAŞIBÜYÜK
Çukurova Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Doktora, 2012
Konu: Çevre Mühendisliği = Environmental Engineering

Özet:
Kullanıldıktan sonra arıtma tesisine gelen çeşitli ilaçların etken maddelerinin şehirlere ait biyolojik arıtma tesislerinde yeterince arıtılmadıkları yapılan çeşitli çalışmalarda ortaya konmuştur. Bu kimyasalların giderim oranları arıtma tesislerinin işletme koşullarına bağlı olarak farklılıklar gösterebilmektedir. Bu çalışmanın amacı laboratuar ölçekli sürekli akımlı tam karışımlı bir aktif çamur reaktörü ile bazı ilaç etken maddelerinin (naproksen, diklofenak, parasetamol, ibuprofen ve sülfametaksazol) gideriminde katı alıkonma süresi (KAS) ve hidrolik bekletme süresinin (HBS) etkisinin belirlenmesidir. Buna göre, ilaç etken maddelerinin giderim verimlerini araştırmak için 3 farklı KAS (10, 20, 30 gün), ve 2 farklı HBS (24 ve 12 saat) işletme koşulları incelenmiştir. Diklofenak hariç, kullanılan diğer tüm ilaçlarda en yüksek giderim verimleri KAS 30 gün ve HBS 24 saat işletme koşullarında elde edilmiştir. Farklı KAS ve HBS koşullarının diklofenak giderim verimi üzerindeki etkisinin önemsiz olduğu belirlenmiştir. Çalışmada ayrıca her bir ilaç için biyolojik parçalanma sabiti (kbiyol) değerleri de hesaplanmıştır. Elde edilen kbiyol değerlerine göre en yüksek parçalanma parasetamolde gözlemlenmiştir.Çalışmada kullanılan ilaçların aktif çamur tarafından adsorblanma özellikleri de incelenmiştir. Denge deneylerinden elde edilen veriler Langmuir ve Freundlich izoterm modellerine uygulanmış ve ilaçların adsorbsiyonun Freundlich Modeline uyduğu görülmüştür. Ayrıca denge deneylerinden elde değerlerden adsorbsiyon katsayısı Kd' de hesaplanmış ve buna göre en yüksek Kd değeri parasetamol için 419 L/Kg olarak hesaplanmıştır.

Abstract:
Various researches showed that active ingredients of many pharmaceutical chemicals receiving to biological wastewater treatment plant after used were not removed totally. Removal rates of these chemicals could exhibit various results depending on the operational conditions of the treatment plants. Aim of this work was to determine the effect of various sludge retention times (SRT) and hydraulic retention times (HRT) using lab-scale continuous-flow stirred tank activated sludge reactor for the removal of naproxen, diclofenac, paracetamol, ibuprofen and sulfamethaxazole. In order to find out for the removal rates, 3 different SRT (10,20,30 days) and 2 different HRT (12 and 24 hours) operating conditions were examined. Highest removal rates were obtained under 30 days SRT and 24 hours HRT operating condition except for diclofenac. It was found that removal rates are negligible for diclofenac for all operating conditions tested. Values of biological degradation constant (kbiol) were also calculated for each pharmaceutical. According to results obtained paracetamol has the highest (kbiol) value compare to others.Adsorption characteristics of pharmaceuticals by activated sludge were also examined. Data from equilibrium experiments were applied to Langmuir and Freundlich isotherm models and data fitted to Freundlich model. Additionally, data from equilibrium experiments were also used for the calculation adsorption coefficient (Kd) for each pharmaceutical and highest Kd value was obtained for paracetamol as 419 L/kg.