Bazı ilaç kalıntılarının US ve US/H2O2 prosesleri ile giderimi

Abstract

Klasik atıksu arıtma tesisleri ilaçların tam ve etkin bir şekilde giderilmesi için tasarlanmamıştır. Bu nedenle bazı ilaç kalıntıları su ortamlarına deşarj edilebilir. İleri oksidasyon prosesleri bu kalıntıların giderilmesi için en çok kullanılan yöntemlerdir. Bu çalışmanın amacı, ultrases (US) ve ultrases-H2O2 (US- H2O2) proseslerinin Karbamazepin, (CBZ), Kafein(CAF) ve Parasetamol(PAR) ilaç kalıntılarının giderimin deki performanslarını değerlendirmektir. US-H2O2 prosesi farklı H2O2 konsantrasyonların da uygulanmıştır. Stok H2O2 çözeltisi ultrasonik su banyosuna ilaç çözeltileri yerleştirilmeden önce ilave edilmiştir. US-H2O2 prosesinde 1, 3, 5 ve 7 mg/L H2O2 konsantrasyonlarında çalışılmıştır. Bu uygulamada amaç US-H2O2 prosesi için optimum H2O2 konsantrasyonun belirlenmesidir. Tüm çalışmalar 53 kHz frekansında ve 90W elektriksel güçteki ultrasonik su banyosunda gerçekleştirilmiştir. Proses süresi 60 dakikadır. Her bir ilaç için giriş ve çıkış konsantrasyonları LC-MS/MS ile ölçülmüştür. Elde edilen deneysel sonuçlar göstermiştir ki ultrases tek başına kullanıldığında, CBZ, CAF ve PAR ilaç kalıntılarının giderimin de yeterli olamamıştır. Ancak, US-H2O2 prosesi 7 mg/L H2O2 konsantrasyonunda, 60 dakikalık proses süresi sonunda sırasıyla CBZ için 33%, CAF için 25%, PAR için 31% giderim sağlamıştır. US-H2O2 prosesin de H2O2 konsantrasyonundaki artış tüm ilaç giderimlerini olumlu yönde etkilemiştir ve bu çalışma göstermiştir ki H2O2 konsantrasyonu bu proses için önemli bir işletme koşuludur.

Conventional sewage treatment plants are not specifically designed for the efficient and complete removal of pharmaceuticals. Eventually, some pharmaceutical residues may discharge into the aquatic environment. Advanced oxidation processes are the most commonly used methods for the removal of these residues. The aim of this study was to evaluate the performance of ultrasonic(US) and ultrasonic-H2O2 processes on the removal of Carbamazepine(CBZ), Caffeine(CAF) and Paracetamol(PAR). The US-H2O2 process was applied at different H2O2 concentrations. The H2O2 stock solution was added to the pharmaceutical solutions before being placed in the ultrasonic sound bath. The US/H2O2 process was studied at 1, 3, 5 and 7 mg/L H2O2 concentrations. This application is aimed to determine the optimal H2O2 concentration for US-H2O2 process. All studies were carried out in ultrasonic water bath which was operated at fixed 53 kHz frequency and 90 W electrical power. The process time was set to 60 minutes. The inlet and outlet concentrations for each pharmaceutical were measured by LC-MS/MS instrument. The finding of experimental results show that US is not sufficiently effective for the removal of CBZ, CAF and PAR residues. On the other hand, the US-H2O2 process was investigated. Approximately 33%, 25% and 31% removal efficiencies were observed with 7 mg/L H2O2 concentration for CBZ, CAF and PAR at the end of 60 minutes, respectively. The increase in concentration of H2O2 affects positively the removal for each pharmaceutical residue in US-H2O2 process. This study has shown that H2O2 concentration is an important operating condition for this process.