Hastane atık suyundaki ilaç etken maddelerin ozonlama prosesi ile arıtımı

Hastane atık suları ağır metaller, toksik kimyasallar, farmasötikler ve mikroorganizmalar olmak üzere pek çok kirletici içermektedir. Dünya geneline hastane atık suları çoğunlukla evsel atık su alt yapısına deşarj edilerek kentsel atık su arıtma tesislerinde (AAT) arıtılmaktadır. Ancak bu AAT'ler genellikle konvansiyonel kirleticilerin arıtımı üzerine inşa edildikleri için bu tür dirençli kirleticilerin arıtımında yetersiz kalmaktadır. Bu nedenle farmasötik aktif bileşenler çevre ve insan sağlığı yönünden ciddi bir sorun teşkil etmektedir. Bu bağlamda, hastane atık sularının yerinde ön oksidasyon ile arıtımı bu çekincelerin azaltılmasında önemli bir adımdır. Bu çalışmada, gerçek hastane atık sularında psikiyatrik ilaç, sinir uyarıcılar, analjezik ve antibiyotik grubu dahil 15 ilaç etken madde ve 15 metabolitin varlığı araştırılmıştır. Ayrıca tespit edilen farmasötik aktif bileşenlerin ozonlama (O3) ve perokson (O3/H2O2) proseslerindeki akıbetleri incelenmiştir. İncelenen ilaç etken madde analizleri HPLC/MS-MS cihazı ile gerçekleştirilmiştir. Deneyler ozonlama prosesinde 0,05-5,0 mg O3/mg Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ), perokson prosesinde ise sabit ozon dozunda (0,1 mg O3) 0,2, 0,5 mg ve 1,0 mg H2O2/mg KOİ çalışma şartlarında yapılmıştır. Yapılan çalışmanın sonuçlarına göre; toplam analjezik ve antibiyotikler 22,9 ve 40.6 µg/L olarak belirlenmiştir. 1,5 mg O3/mg KOİ çalışma şartlarında tespit edilen tüm ilaçlar ve metabolitlerinin tamamen giderildiği tespit edilmiştir. Sülfametoksazol en düşük ozon dozunda (0,05 mg O3/mg KOİ) parçalanırken, siprofloksasin ve 2-hidroksi ibuprofen stokiyometrik olmayan ozon dozlarına nispeten direnç göstermiş ve giderim verimleri sırasıyla 0,5 mg O3/mg KOİ'de %77 ve %37 olarak belirlenmiştir. Yapılan çalışmanın sonuçlarına göre düşük ozon dozunda (0,5 mg O3/mg KOİ) karbamazepin %99,7 giderilirken, kafein için benzer giderim verimlilikleri daha yüksek ozon dozlarında (1,5 mg O3/mg KOİ) elde edilmiştir. Perokson prosesinde ise karbamazepin giderim verimliliği nispeten artış gösterse de (%20), kafein giderimi için benzer olumlu sonuç gözlemlenmemiştir. Her iki proses için mg KOİ başına oksijen oranları dikkate alındığında, ozonlama prosesinin belirlenen ilaçların gideriminde daha etkili bir proses olduğu tespit edilmiştir. Ayrıca, yalnız ozonlama uygulamasında 1,5 mg O3/mg KOİ oranında %48 KOİ giderimi sağlanmıştır. Bu hususta, hastane atık sularının ön oksidasyonunun hem KOİ hem ilaç yüklerinin atık su arıtma tesislerinde arıtma süreçlerine girmeden önemli seviyelerde azaltılabileceği gözlemlenmiştir.