تصفیه فاضلاب دارویی

shamimsharifتصفیه فاضلاب صنعتی, دسته‌بندی نشده0 Comments

تصفیه فاضلاب دارویی و فاضلاب شامل دارو و فاضلاب بیمارستانی

 معرفی فاضلاب دارویی

تصفیه فاضلاب دارویی یکی از مسایلی که در دو دهه اخیر توجه مهندسان تصفیه فاضلاب را به خود جلب کرده است، حضور آلودگی ­های جدید و نوظهور در فاضلاب است. این آلودگی­ ها در گذشته در فاضلاب وجود نداشت و یا غلظت آن ها به قدری کم بود که قابل اندازه ­گیری نبود. مواد آرایشی، بهداشتی و دارویی که در چندسال اخیر با افزایش تولید شدید (به دو دلیل افزایش بازار فروش و افزایش جمعیت انسان­ها) روبرو بوده است، رفته رفته وارد فاضلاب شده و در فاضلاب متجمع شده است. این نوع آلودگی به دو دلیل زیر توجه بسیاری را به خود جلب کرده است.

  • پیشرفت چشمگیر در روش­ های اندازه­ گیری غلظت دارو
  • بالا رفتن غلظت آلاینده­ ها

منبع اصلی تولید این آلودگی­ ها مصارف انسانی است. بسیاری از داروها به صورت تغییر نیافته از بدن انسان خارج و وارد فاضلاب شهری می­ شود. تصفیه ­خانه ­های مرسوم تصفیه فاضلاب شهری به هدف حذف میکروآلاینده­ ها ساخته نشده است. از طرف دیگر ریزآلاینده ­ها دارای پایداری و مقاومت نسبی هستند. لذا ممکن نیست ریزآلاینده­ ها در مسیر تصفیه فاضلاب شهری از فاضلاب دارویی به طور کامل حذف شوند. در نتیجه در پساب خروجی از تصفیه خانه این مواد حضور دارند و وارد خاک، آب های زیرزمینی و یا کشاورزی می­ شوند. در نتیجه آب مجدداً به چرخه بازگردانده شده و بعد از آلوده شدن به تصفیه خانه شهری فرستاده می­ شوند. این امر موجب تجمع ریزآلاینده ها در فاضلاب می­ شود و رفته رفته غلظت آن بالا و بالاتر می ­رود.

به عنوان مثال به داروی متفورمین توجه کنید:

این دارو جزء بیست داروی پرمصرف در بسیاری از کشورها ازجمله آلمان و استرالیاست. متفورمین در دهه ۱۹۵۰ در اروپا معرفی شد. مصرف این دارو در آمریکا از دهه ۱۹۹۰ شروع شد. این دارو در پلاسما در حالت یونیزه شده موجود است و با هیچ یک از پروتئین­ های پلاسما ترکیب نمی­ شود. متفورمین بدون اینکه در بدن انسان دچار تغییر شود، از طریق ادرار و مدفوع دفع می ­شود.

 با توجه به متابولیزه نشدن متفورمین، مصرف این دارو باعث ورود متفورمین به فاضلاب می­ شود. در کشورهای مختلف غلظت متفورمین در فاضلاب ورودی به تصفیه خانه، خروجی از تصفیه خانه و در نهایت موجود در رودخانه اندازه گیری شده است.

مقدار متفورمین یافته شده در فاضلاب

کشور

۱۱۰- ۵۷  µg/l

آلمان

۹۴- ۲۰   µg/l

بلژیک

۰/۱۵  µg/l

آمریکا (غلظت در رودخانه)

این ماده برای ماهی ها خطرآفرین است. متفورمین تأثیر قابل توجهی روی سیستم تولید مثل ماهی ­ها دارد. این دارو غدد جنسی ماهی های مذکر را تحت تأثیر قرار می ­دهد و لذا منجر به کاهش جمعیت ماهی­ ها می ­شود. [۱]

با توجه به پایدار بودن این مواد، برای حذف این آلاینده ها باید از روش های تصفیه پیشرفته از جمله انعقاد الکتریکی و ازن استفاده شود. تتراسایکلین یکی از پرمصرف­ترین آنتی بیوتیک­ ها برای انسان ها و حیوانات است[۲]. در یک تحقیق در سال ۲۰۱۷ انعقاد الکتریکی با آند و کاتد مختلف برای حذف داروی اکسی تتراسایکلین استفاده شده است.

روش های تصفیه فاضلاب دارویی

انعقاد الکتریکی یک روش با صرفه اقتصادی برای حذف داروها از فاضلاب دارویی است[۳]. در فرایند انعقاد الکتریکی در اثر جریان الکتریکی یون فلزی از آند جدا شده و یا یون هیدروکسید موجود در آب واکنش داده و تولید هیدرکسید فلز می­ کند. این ترکیب نامحلول است و قابیلت جذب آلودگی­ ها را به روی خود دارد. در این تحقیق گزارش شده است که به کمک الکترود آهن ۹۳ درصد و به کمک الکترود آلومینیوم ۸۷ درصد حذف تتراسیکلین نتیجه شده است.[۴]

ازن از جمله قوی ترین اکسیدکننده ­هاست. این گاز قابلیت اکسید کردن مواد  تجزیه آنها به مواد ساده تر را دارد. در سال ۲۰۱۳ در یک تحقیق در کشور سوئیس، به خروجی از تصفیه فاضلاب شهری گاز ازن با غلظت ۵٫۷ میلی گرم بر لیتر تزریق کردند. مشاهده شد که ۷۰ مورد از ریزآلاینده­ ها بعد از عملیات ازن زنی حدود ۸۰ درصد کاهش غلظت داشته­ اند. نمونه ای از این ترکیبات در جدول زیر آورده شده است[۵]:

هزینه تصفیه گاز ازن با سایر روش­ ها  توسط  Wahlberg, Björlenius, Paxéus در کشور سوئد محاسبه شده است و در سایت micropollutant.com  به شرح زیر گزارش شده است:

همانطور که در زیر قابل مشاهده است تصفیه با گاز ازن از سایر روش­ ها کم هزینه تر است.

در نهایت می ­توان نتیجه گرفت که دو روش انعقاد الکتریکی و ازن زنی از بهترین روش­ ها برای تخریب مولکول مواد دارویی و بهداشتی است که نه تنها بازده بالایی دارند، بلکه از نظر اقتصادی به صرفه و بدون نیاز به نیروی انسانی در کمترین فضای ممکن عملیات تصفیه را انجام می­ دهند.

 

منابع

[۱] Niemuth, Klaper, Emerging wastewater contaminant metformin causes intersex and reduced fecundity in fish. Chemosphere, (2015)135:38-45.

[۲] N.  Oturan,  J.  Wu,  H.  Zhang,  V.K.  Sharma,  M.A.  Oturan,  Electrocatalytic  destruction  of  the  antibiotic  tetracycline  in  aqueous  medium  by  electrochemical  advanced  oxidation  processes: Effect of electrode materials, Appl.Catal. B-Environ., 140-141 (2013) 92-97

[۳]  Y.-J.  Liu,  S.-L.  Lo,  Y.-H.  Liou,  C.-Y.  Hu,  Removal  of  nonsteroidal  anti-inflammatory  drugs  (NSAIDs)  by  electrocoagulation–flotation  with  a  cationic  surfactant,  Sep.  Purif.  Technol., 152 (2015) 148-154.

[۴] Elham Nariyan, Ailin Aghababaei, Mika Sillanpää, Removal of pharmaceutical from water with an electrocoagulation process; effect of various parameters and  studies of isotherm and kinetic. Separation and Purification Technology (2017).

[۵] Jonas Margot, Cornelia Kienle, Anoÿs Magnet, Mirco Weil, Luca Rossi, Luiz Felippe de Alencastro,Christian Abegglen, Denis Thonney, Nathalie Chèvre, Michael Schärer, D.A. Barry. Treatment of micropollutants in municipal wastewater: Ozone or powdered activated carbon?, Science of the Total Environment 461–۴۶۲ (۲۰۱۳) ۴۸۰–۴۹۸

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *