BAZI TIBBİ KİMYASALLARIN AEROBİK SİSTEMLERDE FARKLI İŞLETİM KOŞULLARINDA GİDERİMİNİN İNCELENMESİ

Benzer belgeler
1. Kıyı Bölgelerinde Çevre Kirliliği ve Kontrolü KÇKK

Fındık Çotanağı İle Bazik Mavi 41 Boyarmaddesinin Sulu Çözeltisinden Adsorpsiyonu

TEKSTĐL ENDÜSTRĐSĐ ATIKSUYUNUN ARDIŞIK KESĐKLĐ BĐYOREAKTÖR (AKR) ĐLE ARITILMASINDA OPTĐMUM ŞARTLARININ BELĐRLENMESĐ

ADAPAZARI KENTSEL ATIKSU ARITMA TESĐSĐ ATIKSUYUNUN KARAKTERĐZASYONUNUN ĐNCELENMESĐ VE DEĞERLENDĐRĐLMESĐ

Atık Sulardan Parasetamol Gideriminde Aktif Çamur Kullanılması

İLERİ ARITIM YÖNTEMLERİNDEN FENTON REAKTİFİ PROSESİ İLE ENDÜSTRİYEL BİR ATIK SUYUN ISLAK HAVA OKSİDASYONU

BURSA HAMİTLER SIZINTI SUYU ARITMA TESİSİNİN İNCELENMESİ

BAZI ENDÜSTRİLERDEN ÇIKAN ATIK ÇAM URLARIN BOY AR M ADDE GİDERİMİNDE ADSORBAN OLARAK KULLANIMININ İNCELENMESİ *

Akdeniz Üniversitesi

Biyolojik Besi Maddesi Gideren Atıksu Arıtma Tesisi Geri Devir Çamurunda Farklı Dezentegrasyon Uygulamalarının İncelenmesi

Elçin GÜNEŞ, Ezgi AYDOĞAR

HURMA (ANTALYA) ATIKSU ARITMA TESİSİNİN PERFORMANSININ MODELLENMESİ * Modelling Performance Of Hurma Waste Water Treatment Plant

ARDIŞIK KESİKLİ REAKTÖRDE AKTİF ÇAMURUN ÇÖKELEBİLİRLİĞİNE SICAKLIĞIN ETKİSİ. Engin GÜRTEKİN 1, *

DİĞER ARITMA PROSESLERİ

ATIKSULARDAKİ FENOL KİRLİLİĞİNİN BİYOSORPSİYON YÖNTEMİ İLE GİDERİMİNİN KESİKLİ SİSTEMDE İNCELENMESİ

WASTEWATER TREATMENT PLANT DESIGN

KADMİYUM İÇEREN ATIK SULARIN İLERİ ARITIMINDA SU MERCİMEĞİ (LEMNA MINOR) BİTKİSİNİN KULLANILMASI *

Beş Kademeli Modifiye Bardenpho Prosesi ile Atıksulardan Azot ve Fosfor Giderimi

Sızıntı Suyunun Elektrooksidasyon Prosesi İle Arıtılması

Basic Red 46 Boyarmaddesinin Montmorillonitli Kireç Taşına Adsorpsiyonu

Parasetamolün İçme Sularından Koagülasyonla Giderimi ve Sıcaklığın Etkisi

Municipal Wastewater Recovery by Aerobic Membrane Bioreactor (AMBR): Antalya Case Study

On-line Oksijen Tüketiminin Ölçülmesiyle Havalandırma Prosesinde Enerji Optimizasyonu

ÇEV416 ENDÜSTRİYEL ATIKSULARIN ARITILMASI

ATIKSU ARITIMINDA TESİS TASARIMI

Diklofenak ve Parasetamol ün Aktif Çamur Tarafından Adsorbsiyonu

WASTEWATER TREATMENT PLANT DESIGN

ATIKSU ARITMA DAİRESİ BAŞKANLIĞI

YÜZEY MODİFİYELİ Rhizopus arrhizus VE ŞEKER PANCARI KÜSPESİNİN ANYONİK VE KATYONİK BOYARMADDE BİYOSORPSİYONUNDA KULLANILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI

Onuncu Ulusal Kimya Mühendisliği Kongresi, 3-6 Eylül 2012, Koç Üniversitesi, İstanbul

ARDIŞIK KESİKLİ REAKTÖRDE SÜT ENDÜSTRİSİ ATIKSULARININ BİYOLOJİK ARITIMI

BİYOLOJİK TEMEL İŞLEMLER

AEROBİK BİYOFİLM PROSESLERİ

TOA10 SULU ÇÖZELTİDEN ADSORPSİYON YÖNTEMİYLE NİTRİT GİDERİMİ

Acid Blue 121 Boyar Maddesinin Muz Kabuğuna Kesikli Sistemde Adsorpsiyonunun Araştırılması

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

AKTİFLEŞTİRİLMİŞ DOĞAL ZEOLİT İLE SULU ÇÖZELTİLERDEN METİLEN MAVİSİNİN ADSORPLANMASI

ÇEVRE MÜHENDĠSLĠĞĠ BÖLÜMÜ KODLU TEMEL ĠġLEMLER-1 LABORATUVAR DERSĠ DENEY FÖYÜ

İÇİNDEKİLER SI BASKISI İÇİN ÖN SÖZ. xvi. xxi ÇEVİRİ EDİTÖRÜNDEN. BÖLÜM BİR Çevresel Problemlerin Belirlenmesi ve Çözülmesi 3

TIP'TA KULLANILAN RADYOFARMASÖTİKLER, KULLANIM ALANLARI VE ATIKLARIN BERTARAFI

1.1 Su Kirliliği Su Kirliliğinin Kaynakları 1.2 Atıksu Türleri 1.3 Atıksu Karakteristikleri 1.4 Atıksu Arıtımı Arıtma Seviyeleri

Acid Blue 324 Boyarmaddesinin Levrek Balığı Puluna Adsorpsiyonu 1. Abdullah Küntaş a,*, 2. Ercan Tuncay b, 3.Deniz Uzunoğlu c, 4.

Proses Analizörleri ile Atıksu Arıtma Tesislerinde Enerji Verimli Kontrol Örnek Uygulamaları /

Tunceli Evsel Atıksu Arıtma Tesisinin Arıtma Etkinliğinin Değerlendirilmesi

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:2012 Cilt:28-3

ÇERKEZKÖY ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ ENDÜSTRİYEL ATIKSU ARITMA TESİSİ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

Atıksuların Arıtılması Dersi CEV411

Adsorpsiyon. Kimyasal Temel İşlemler

İÇİNDEKİLER 1.1. ATIKSU ARITMA TESİSLERİNİN PLANLAMA VE PROJELENDİRME ESASLARI

Deponi Sızıntı Sularının Arıtma Teknikleri ve Örnek Tesisler

BİYOLOJİK PROSESLERE GENEL BAKIŞ

TEKSTİL ENDÜSTRİSİ ATIKSULARININ ARDIŞIK KESİKLİ REAKTÖRLER (AKR) İLE BİYOLOJİK ARITILABİLİRLİĞİNİN İNCELENMESİ

İLAÇ ENDÜSTRİSİ ATIKSULARININ ARITIMINDA AKTİF ÇAMURA TOZ AKTİF KARBON İLAVESİNİN ETKİSİ

ACID RED 97 TEKSTİL BOYAR MADDESİNİN SARGASSUM ACİNARUM A BİYOSORBSİYONU

Akreditasyon Sertifikası Eki (Sayfa 1/10) Akreditasyon Kapsamı

MOBİLYA ENDÜSTRİSİ ATIĞININ ALTERNATİF ADSORBAN OLARAK DEĞERLENDİRİLMESİ

Öğretim Üyeleri İçin Ön Söz Öğrenciler İçin Ön Söz Teşekkürler Yazar Hakkında Çevirenler Çeviri Editöründen

ODORIENT ARITMA. Biyolojik Arıtma Güçlendirici.

BİYOLOJİK ARITMA DENEYİMLERİ

DEÜ MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ FEN ve MÜHENDİSLİK DERGİSİ Cilt: 2 Sayı: 3 sh Ekim 2000

Lineer Alkil Benzen Sülfonik Asit (LABSA) İçeren Sentetik Atıksuyun Membran Biyoreaktör (MBR) Sisteminde Arıtımı

FENOLÜN SULU ÇÖZELTİSİNİN DAMLAMALI YATAKLI REAKTÖRDE KATALİTİK ISLAK HAVA OKSİDASYONU

S.S. YEŞİL DURU EVLERİ KOOPERATİFİ ATIKSU ARITMA TESİSİ PROJE RAPORU

MEZBAHA ATIKSUYUNUN KOAGÜLASYON/FLOKÜLASYON- ARDIŞIK KESİKLİ REAKTÖR (AKR) YÖNTEMİYLE ARITILMASI

KURŞUN (II) ve BAKIR (II) İYONLARININ P.putida İLE BİYOSORPSİYONUNDA DENGE, TERMODİNAMİK VE KİNETİK PARAMETRELER

MEZBAHA ENDÜSTRİSİ ATIKSULARINDA MAGNEZYUM AMONYUM FOSFAT ÇÖKTÜRMESİ İLE AZOT GİDERİMİ

Çevre Biyoteknolojisi. BİYOTEKNOLOJİ 25.yıl

Vaka Çalışması MBR ve MBBR Proses lerinde Seramik Membran Uygulamaları

TEKSTİL BOYASI REAKTİF MAVİ 221 in POMZA ile ADSORPSİYONU

VALİDEBAĞ KORUSU DERESİ İNCELEME RAPORU TEKNİK TESPİT RAPORU

ATIKSU ARITMA TESİSLERİNİN İŞLETİLMESİ-BAKIM VE ONARIMI. Fatih GÜRGAN ASKİ Arıtma Tesisleri Dairesi Başkanı

Mevcut durum Kazan Köyü nde kurulmuş olan Biyodisk Teknolojisi Arıtma Tesisinde, 600 eşdeğer kişiden kaynaklanmakta olan atıksular arıtılmaktadır.

Atıksulardan istenmeyen maddelerin adsorpsiyonla gideriminin incelenmesi ve sistem tasarımı için gerekli parametrelerin saptanması.

İ.D.O.S.B. Atıksu Arıtma Tesisi

Ardışık Kesikli Reaktörde (AKR) Organik Madde ve Azotun Birlikte Giderimine Aerobik ve Anoksik Faz Sürelerinin Etkisi

Meyve Suyu Atıksuyunun Sentezlenen Farklı Membranlar ile Membran Biyoreaktörde Arıtımı

Endüstriyel Su Arıtımı Çözümleri. Anja Rach

Atıksu Arıtma Tesislerinin Projelendirilmesi Aşamasında Teknik Yaklaşımlar

Kırılma Noktası Klorlaması

SON ÇÖKELTİM HAVUZU TASARIMI

Deri Endüstrisi Atıksularından Kromun Çeşitli Alglerle Biyosorpsiyonu. Biosorption of Chromium from Tannery Effluents by Various Algae

EVSEL NİTELİKLİ ATIKSULARIN AEROBİK VE ANAEROBİK ŞARTLAR ALTINDA, AZOT VE FOSFOR GİDERİM VERİMLERİNİN KARŞILAŞTIRILMASI

ATIKSULARDA BULUNAN KURŞUN (II) İYONLARININ P.putida İLE BİYOSORPSİYONU

YEMEKLİK YAĞ SANAYİ PROSES ATIKSULARININ KİMYASAL - BİYOLOJİK ARITIMI

Akvaryum veya küçük havuzlarda amonyağın daha az zehirli olan nitrit ve nitrata dönüştürülmesi için gerekli olan bakteri populasyonunu (nitrifikasyon

ORGANİZE SANAYİ BÖLGELERİNDE ATIKSU ARITIMI: BURSA DAN BİR O.S.B. ÖRNEĞİ

ÇEV-401/A DERS TANITIM FORMU

GEBZE PLASTİKÇİLER ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ İnönü Mahallesi Balçık Köyü Yolu Üzeri Gebze / KOCAELİ ORGANİZE SANAYİ BÖLGESİ

PEYNİR ALTI SUYU VE GÜBRE KARIŞIMINDAN BİYOGAZ ÜRETİMİ

Nikel(II) Ġyonlarının Sulu Çözeltiden Granül Aktif Karbon Üzerine Adsorpsiyonu

TOA46. ÇİMENTO HAMMADDESİ KİLLE Cu(II) VE Cd(II) İYONLARININ YARIŞMALI ADSORPSİYONU

Halk sağlığı için tehdit oluşturan fenolün sulardan düşük maliyetli bir aktif karbon ile giderimi

ATIKSU ARITIMINDA TESİS TASARIMI

Modifiye Edilmiş Perlitle Ağır Metal Giderim Çalışmaları

Endüstride MBR Teknolojisi ile Atıksu Geri Kazanımı Örnekleri. Burcu Kaleli Öztürk Prof. Hulusi Barlas Anja Rach

SU KİRLİLİĞİ KONTROLÜ YÖNETMELİĞİ İDARİ USULLER TEBLİĞİ

ÇUKUROVA ÜNİVERSİTESİ FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ

GÜÇLÜ ENDÜSTRİYEL ÇÖZÜMLER İNŞAAT, ENDÜSTRİ A.Ş.

Çevreye Zarar Veren Tekstil Atıksularının Arıtım Çalışmaları

Transkript:

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:212 Cilt:28-1 BAZI TIBBİ KİMYASALLARIN AEROBİK SİSTEMLERDE FARKLI İŞLETİM KOŞULLARINDA GİDERİMİNİN İNCELENMESİ The Examination of Some Pharmaceutical Compounds Removal in Aerobic Systems Under Different Operating Conditions Ayşe ERKUŞ Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı Mesut BAŞIBÜYÜK Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı ÖZET Bu çalışmanın amacı laboratuar ölçekli sürekli akımlı tam karışımlı bir aktif çamur reaktörü ile bazı ilaç etken maddelerinin gideriminde katı alıkonma süresi (KAS) ve hidrolik bekletme süresinin (HBS) etkisinin belirlenmesidir. Buna göre, ilaç etken maddelerinin giderim verimlerini araştırmak için 3 farklı KAS (1, 2, 3 gün), ve 2 farklı HBS (24 ve 12 saat) işletme koşulları incelenmiştir. İlaç etken maddeleri için en yüksek giderim verimleri KAS 3 gün ve HBS 24 saat işletme koşullarında elde edilmiştir. Çalışmada kullanılan ilaç etken maddelerinin aktif çamur tarafından adsorblanma özellikleri de incelenmiştir. Denge deneylerinden elde edilen veriler Langmuir ve Freundlich izoterm modellerine uygulanmıştır. Anahtar Kelimeler : Katı Alıkonma Süresi, İlaç Etken Maddeleri, Biyolojik Giderim, Sorpsiyon ABSTRACT 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 pharmaceutical compounds. In order to find out for the pharmaceutical compounds removal rates, 3 different SRT (1,2,3 days) and 2 different HRT (12 and 24 hours) operating conditions were examined. Highest removal rates were obtained under 3 days SRT and 24 hours HRT operating condition. Adsorption characteristics of pharmaceutical compounds by activated sludge were also examined. Data from equilibrium experiments were applied to Langmuir and Freundlich isotherm models. Key Words :Solid Retention Time, Pharmaceutical Compounds, Biological Removal, Sorption Giriş Tıbbi kimyasallar genel çerçevesinde adlandırılan ilaç etken maddeleri (farmasötik bileşikler), günümüzde insan kullanımı ve veteriner amaçlı kullanımının giderek yaygınlaşıp, artması neticesinde kirleticiler arasında önemli ve acil önlem alınması gereken gruplar arasına girmiştir (Sedlak ve ark., 2). İlaç etken maddelerinin kullanımından kaynaklanan mikrokirleticilerin çevredeki varlıkları ve Doktora Tezi-Phd. Thesis - 48 -

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:212 Cilt:28-1 akibeti ile ilgili çalışmalar son 2 yılda yeni teknolojilerin gelişmesiyle birlikte giderek artmıştır. Örneğin bu konudaki bazı çalışmalarda etilen estradiyolun (doğum kontrol haplarının etken maddesi) ve doğal östrojenin trilyonda bir (ppt) seviyelerinde bile sucul ortamdaki canlıların hormon sistemini bozabileceğini göstermiştir (Sumpter ve Johnson, 26). Atıksu arıtma tesisleri alıcı su ortamlarında atık yükünü azaltmak ve patojen bakterilerin nötralize edilmesi için dizayn edilse de atıksularda tam olarak giderilemeyen birkaç çeşit kirletici türü vardır. Bu kimyasallar genel hatlarıyla endokrin/üreme sistemini bozan kimyasallar (EDC ler), farmasötik bileşikler ve kozmetik/bakım ürünleri (PPCP ler), hormonal olarak aktif maddeler (HAA lar) ve antibiyotikler olarak sıralanabilir. İlaç etken maddeleri ve kişisel bakım ürünleri (PPCP) geniş bir araştırma kapsamında yeni ortaya çıkan kirletici gruplarıdır. Atıksulardaki bu mikrokirleticiler azot, fosfor gibi nütrientlerin giderimi üzerine projelendirilmiş konvansiyonel atıksu arıtma prosesleri ile etkin olarak giderilmemekte ve sucul ortamlara deşarj edilmektedirler (Derksen ve ark., 24). Farmasötik bileşiklerin büyük çoğunluğu organik madde, azot, fosfor gibi nutrientlerin giderimi üzerine projelendirilmiş konvansiyonel atıksu arıtma prosesleri ile etkin olarak giderilmemekte ve olumsuz etkiler yapacak konsantrasyonlarda sucul ortamlara deşarj edilmektedirler. Gelişmiş ülkelerde kullanılan farmasötik bileşiklerin arıtılması amacıyla ileri arıtma teknolojileri kullanılmaktadır. Ancak yapılan bazı değerlendirmeler, biyolojik arıtma ünitelerinde arıtılmayan bu maddeleri giderebilmek için başvurulan söz konusu ileri arıtım yöntemlerinin çoğu zaman sorunu tam olarak çözemediğini ve hatta bunun yerine başka sorunları ürettiğini ortaya koymuştur. Bu nedenle hali hazırda tüm dünyada yaygın olarak kullanılan mevcut biyolojik arıtma yöntemlerinin optimizasyonu, farklı işletim koşullarında çalıştırılmaları veya farklı biyolojik arıtma kombinasyonlarının denenmesi, arıtma maliyetini artırmadan mevcut sorunun çözümü açısından incelenmeye değer bir konudur. Bu çalışmada amaç, ilaç etken maddelerinin giderilebilmesi için aktif çamur arıtma yönteminin farklı çamur yaşı, farklı hidrolik bekletme süresi gibi farklı işletim koşullarında işletilerek performasının değerlendirilmesidir. Materyal ve Metot Materyal Çalışmada kullanılan laboratuar ölçekli aktif çamur reaktörü 6 L hacminde havalandırma ve Imhoff tipi 1,5 L hacminde çökelme havuzu bölümlerinden oluşmaktadır. Çalışmada kullanılan aşı aktif çamur Adana da bulunan bir içecek sanayine ait uzun havalandırmalı aktif çamur tesisinden temin edilmiştir. Reaktör ilk aşamada 24 saat bekletme süresinde uzun havalandırmalı olarak işletilmiştir. Bu hidrolik bekletme süresinde reaktöre sırası ile 1, 2 ve 3 günlük çamur yaşı uygulanmıştır. İkinci aşamada ise hidrolik bekletme süresi 12 saate düşürülerek aynı çamur yaşları uygulanmıştır. Çalışmada kullanılan ilaç etken maddeleri Sigma Aldrich den temin edilmiştir. - 49 -

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:212 Cilt:28-1 Metot Çalışmada aktif çamur reaktörünün verimini kontrol etmek için KOİ, AKM, UAKM, ph, çözünmüş oksijen analizleri yapılmıştır. Bu analizler Standart Metotlara (1998) göre yapılmıştır. Aktif çamur havalandırma havuzunda yeterli havalandırma ve karıştırma ile çözünmüş oksijen değerinin ÇO 2 mg/l olması sağlanmıştır. Çözünmüş oksijen değerini belirlemek için YSI 55 marka çözünmüş oksijen metre kullanılmıştır. ph ve sıcaklık ölçümlerinde Hanna ph 2.11 marka cihaz kullanılmıştır. İlaç etken maddelerinin ölçümü UV detektöre sahip Perkin Elmer marka HPLC de (yüksek basınçlı sıvı kromotografisi) yapılmıştır. Adsorbsiyon testlerinde optic ivymen system 125 rpm orbital çalkalayıcı ve santrifüj işleminde Pselecta 5 rpm santrifüj cihazı kullanılmıştır. Adsorbsiyon Çalışması 25 3 35 4 45 mg/l AKM konsantrasyonlarındaki aktif çamurdan 2 mlt alınmıştır ve ilaç etken maddelerinin fotolitik parçalanmalarını önlemek amacıyla alimunyum folyo ile sarılan 25 mlt lik erlenlere konulmuştur. İlaç etken maddelerinin biyolojik parçalanma ile giderimini önlemek için ve aktif çamur bakterilerinin canlılığını kaybetmesi için her bir erlenmayere %,1 lik sodyum azid eklenmiştir. Daha sonra orbital çalkalayıcı ile 125 rpm de çalkalanmaya tabii tutulmuştur.,25,,5, 1, 2, 4, 8, 12, 24 saat aralığında numuneler alınmıştır. Bu işlemlerden sonra alınan numuneler santrifüjlenerek (5 rpm 1 dakika) üstteki duru faz alınmıştır. Numunelere örnek hazırlama basamağı olan katı faz ekstraksiyonu uygulandıktan sonra HPLC de analiz edilmek üzere viallere alınmıştır. Adsorpsiyon çalışmalarında Freundlich ve Langmuir izotermlerine uygunluk analizleri en düşük kareler regresyonu metodu (R 2 ) (lineer) uygulanmıştır. Sonuçlar ise korelasyon katsayısı olarak gösterilmiştir. Araştırma Bulguları ve Tartışma Bu çalışmada aktif çamur reaktörüne 1 mg/l konsantrasyonunda verilen naproksen ve ibuprofenin KOİ giderimine etkileri aşağıdaki grafiklerde gösterilmiştir. Giriş atıksuyundaki KOİ konsantrasyonları 46-49 mg/l arasındadır. Aktif çamur prosesinin çıkış sularında ise KOİ konsantrasyonları 3-6 mg/l aralığında değişmektedir. Naproksen ve ibuprofenin KOİ giderim verimi %87-95 arasındadır. Çamur alıkonma süresi arttıkça sistemin KOİ giderim verimi de artmaktadır. Ancak 1, 2 ve 3 gün olarak işletilen KAS larda elde edilen giderim verimleri birbirine yakındır. Yani çalışılan bütün KAS larda yüksek KOİ giderim verimleri tespit edilmiştir Seçilen ilaç etken madde konsantrasyonları (1 mg/l) düşük olduğu için KOİ konsantrasyonlarını önemli derecede etkilememiştir. Düşük konsantrasyonlardaki ilaç etken maddelerinin KOİ giderimi üzerinde önemli etkiye sahip olmadığı bildirilmiştir (Thompson, 25). - 5 -

KOİ Giderimi (%) KOİ Giderimi (%) Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:212 Cilt:28-1 1 Sentetik atıksu + ilaç etken madde Sentetik atıksu KAS=1 GÜN KAS=2 GÜN KAS=3 GÜN 9 8 1 7 1 13 25 Zaman (gün) (a) Sentetik atıksu + ilaç etken madde Sentetik KAS=1 GÜN atıksu KAS=2 GÜN KAS=3 GÜN 9 8 7 1 13 25 Zaman (gün) (b) Şekil 1 Naproksen için KOİ giderim verimleri (a) HBS 24 saat işletme şartları (b) HBS 12 saat işletme şartları - 51 -

qt (mg/g) qt (mg/g) KOİ Giderimi (%) KOİ Giderimi (%) Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:212 Cilt:28-1 1 9 Sentetik atıksu + ilaç etken madde KAS=1 GÜN KAS=2 GÜN KAS=3 GÜN 8 7 1 9 1 13 Zaman (gün) 25 (a) Sentetik atıksu + ilaç etken madde Sentetik atıksu KAS=2 GÜN KAS=1 GÜN KAS=3 GÜN 8 7 1 13 Zaman (gün) 25 (b) Şekil 2 İbuprofen için KOİ giderim verimleri (a) HBS 24 saat işletme şartları (b) HBS 12 saat işletme şartları Adsorbsiyon Testleri Bu çalışmada 25 3 35 4 45 mg/l AKM konsantrasyonlarındaki abiyotik aktif çamur ile yapılan adsorbsiyon testlerinde 1 mg/l başlangıç konsantrasyonuna sahip naproksen ve ibuprofenin aktif çamur tarafından adsorblanma temas süreleri tespit edilmiştir. Naproksen için 12 saat, ibuprofen için 8 saat sonunda, aktif çamur tarafından adsorblandığı görülmüştür. 1,2 1,8,8,6,6 45 MLSS 45 MLSS,4 4 MLSS,4 4 MLSS 35 MLSS,2,2 35 MLSS 3 MLSS 3 MLSS 5 1 15 2 25 1 2 3 4 5 t (saat) t (saat) Şekil 3 İlaç etken maddeleri için adsorpsiyon denge grafikleri - 52-1

Ce/qe logqe Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:212 Cilt:28-1 (a) Naproksen (b) İbuprofen Aktif Çamurun Naproksen İçin Denge (İzoterm) Modellemesi Aktif çamur ile yapılan adsorbsiyon çalışmalarında Langmuir ve Freundlich izoterm modelleri uygulanmıştır. İlaç aktif maddelerinin Langmuir ve Freundlich izotermlerine uygunluğu korelasyon katsayısı (R 2 ) ile değerlendirilmiştir. Bilindiği gibi korelasyon katsayısının 1 e yakınlığı uygunluğun ölçüsüdür. Korelasyon katsayısı 1 e yaklaştıkça uygunluğun artmakta olduğu bilinmektedir (Chio ve Li, 22; Başıbüyük ve Forster, 23). Denge derişimi (C e ) ve dengede birim adsorbent kütlesine adsorplanan ilaç miktarı (q e ) değerleri kullanılarak sonuçların Langmuir ve Freundlich izotermlerine uygunluğu incelenmiştir. Çalışmada uygulanan izotermler ve onların lineer formları Çizelge 1 de gösterilmiştir. Çizelge 1 Uygulanan izoterm modelleri ve lineer formları Çizelge 2 de Langmuir İzotermi katsayılarına bakıldığında aktif çamur ile adsorbsiyonda naproksen ve ibuprofen izoterm modeline uyum sağlamamıştır (eğim negatif çıkmıştır). Bu durum naproksen ve ibuprofen adsorpsiyonunun tek tabaka adsorpsiyon olmadığını göstermektedir. İlaç etken maddeleri için yüksek korelasyon katsayıları tespit edilmesine rağmen maksimum adsorbsiyon katsayısının negatif değer alması izoterm modeline uyum sağlamadığını göstermektedir. 1 8 6 4 2 y = -1,6537x + 2,52 R² =,967 7 7,5 8 8,5 Ce (mg/l) (a) Şekil 4 Naproksen için izoterm grafikleri (a) Langmuir izoterm grafiği (b) Freundlich izoterm grafiği,1,5 -,1 y = 2,5723x - 2,2838 R² =,996,85,9,95 -,5 logce (b) - 53 -

Ce/qe logqe Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:212 Cilt:28-1 15 12 9 6 3 y = -5,338x + 58,15 R² =,9975 8 8,5 9 Ce (mg/l) (a) Şekil 5 İbuprofen için izoterm grafikleri (a) Langmuir izoterm grafiği (b) Freundlich izoterm grafiği,1,5 y = 2,5723x - 2,2838 R² =,996,84,86,88,9,92 -,5 -,1 logce (b) Çizelge 2 Langmuir izotermi katsayıları Adsorban İlaç etken K L Q max R 2 madde (l/g) (mg/g) Abiyotik aktif çamur 1 Naproksen -,62 -,64,96 Abiyotik aktif çamur 1 İbuprofen -,189 -,188,99 Canlı aktif çamur 2 Diklofenak,39-48,75,88 Canlı aktif çamur 3 İbuprofen,17-2,39,51 Canlı aktif çamur 3 Naproksen,29-25,44,77 Kaynaklar: 1 Bu çalışma, 2 Naz ve ark. (28), 3 Kabak (28) İlaç etken maddelleri naproksen ve ibuprofenin adsorplanabilme kabiliyetini anlamak için Freundlich izotermine uygunluğuna da bakılmalıdır. Abiyotik biyokütlenin ilaçlarda Freundlich izotermine olan uygunluğu Langmuir izotermine göre daha iyidir. Çizelge 3 Freundlich izoterm katsayıları Adsorban İlaç etken K f (L/g) n R 2 madde Abiyotik aktif çamur 1 Naproksen,388,52,99 Abiyotik aktif çamur 1 İbuprofen,21,29,99 Canlı aktif çamur 2 Naproksen,22,86,99 Canlı aktif çamur 2 İbuprofen,2,39,65 Sediment 3 Diklofenak,57,69,97 Kaynaklar: 1 Bu çalışma, 2 Kabak (28), 3 Scheytt ve ark., (26) Scheytt ve ark. (26), çeşitli sediment tiplerinde, diklofenak, ve ibuprofenin laboratuar şartlarında sorpsiyonunu araştırmak için yaptıkları çalışmada, genellikle düşük sorpsiyon katsayıları elde etmişlerdir. Yaptıkları - 54 -

Ç.Ü Fen ve Mühendislik Bilimleri Dergisi Yıl:212 Cilt:28-1 çalışmaların sonucunda sorpsiyon izotermlerinden en iyi Freundlich izotermine uygun olduğunu bildirmişlerdir. Adsorpsiyon işleminin elverişliliğinden (n>1) söz etmek için n sabitinin değerlerine bakılmalıdır. Canlı aktif çamur-naproksen için n değerinin 1 e yakın, abiyotik aktif çamur- naproksen için ise n değerinin 1 den küçük olduğu görülmüştür. İlaç etken maddeleri için yüksek korelasyon katsayıları tespit edilmesine rağmen n değerinin 1 den düşük olması freundlich izoterm modeline uyum sağlamadığını göstermektedir. Sonuçlar Bu çalışmada laboratuar ölçekli sürekli karıştırmalı bir aktif çamur reaktörü kullanılarak naproksenin gideriminde çamur alıkonma süresi (KAS) ve hidrolik bekletme süresinin (HBS) etkisi incelenmiştir. Naproksen ve ibuprofen aktif çamur reaktöründe KOİ giderme verimini ortalama %1 azaltmıştır. Naproksen için Langmuir izotermi katsayıları; K L -,62 L/g, Q max ise -,64 mg/g olarak, ibuprofen için K L -,189 L/g, Q max -,188 olarak tespit edilmiştir. Langmuir izoterminde adsorpsiyon kapasitesi için bulunan negatif değerler izoterm modelinin yetersizliğini göstermektedir. Freundlich izotermi katsayıları naproksen için K f,388 L/g, n değeri,5 olarak, ibuprofen için K f,21, n değeri ise,29 olarak tespit edilmiştir. Bu değerlere göre naproksen ve ibuprofenin abiyotik kütleye adsorbsiyonla giderimi önemsiz olarak kabul edilmiştir. Kaynaklar DERKSEN, J. G. M., RIJS, G. B. J., JONGBLOED, R. H., 24. Diffuse Pollution of Surface water by Pharmaceutical Products. Water Sci. Technol, 49:213 221. KABAK, H., 28. Kullanılan Bazı Tıbbi İlaçların Canlı Aktif Çamur Biyokütlesi Tarafından Adsorplanma Özelliğinin İncelenmesi. Doktora Tezi, Çukurova Üniversitesi, Adana. NAZ, İ., SAVCI, S., ERKUŞ, A., BAŞIBÜYÜK, M., 28. Anti-İnflammatuar İlaç Diclofenac ın Canlı Aktif Çamur Biyokütlesi Tarafından Adsorblanma Özelliklerinin İncelenmesi. Çukurova Üniversitesi Mühendislik-Mimarlık Fakültesi 3. Yıl Sempozyumu, Adana. SCHEYTT, T. J., MERSMANN, P., HEBERER, T., 26. Mobility Of Pharmaceuticals Carbamazepine, Diclofenac, Ibuprofen, And Propyphenazone In Miscible-Displacement Experiments. Journal of Contaminant Hydrology 83: 53-69. SEDLAK, D. L., GRAY, J. L., PINKSTON, K. E., 2. Understanding microcontaminants in recycled water, Environ. Sci. Technol., 34, 59A, 2. SUMPTER, J. P., JOHNSON, A. C., 26. Response to comment on lessons from endocrine disruption and their application to other issues concerning trace organics in the aquatic environment, Environ. Sci. Technol., 4, 186. THOMPSON, A., 25. The fate of removal of pharmaceuticals during Sewage Treatment. PhD Thesis, Cranfield University. - 55 -