Removal of pharmaceuticals from secondary effluent by granular activated carbon adsorption

Bu çalışma, 4 farmasötiğin: asetaminofen (ACT), karbamazepin (CBZ), eritromisin (ERY) ve sülfametoksazol (SMX), granüler aktif karbon (GAK) kullanılarak giderimini araştırmaktadır. İlk olarak, bu farmasötiklerin sorpsiyon ve biyobozunma potansiyeli incelenmiş ve giderim mekanizmaları (birincil, ikincil, kometabolik substrat, vb.) araştırılmıştır. Daha sonra, izoterm sabitlerini elde etmek için kesikli reaktörlerde adsorpsiyon deneyleri yapılmıştır. Ardından, farmasötiklerin giderimi hızlı, küçük ölçekli sürekli akışlı GAK kolonlarında incelenmiştir. Bu deneylerden elde edilen sonuçlar AdDesign adı verilen bir modelin çıktılarıyla karşılaştırılmıştır. Sonuçlara göre bu farmasötiklerin aktif çamura adsorpsiyonu oldukça düşüktür ve hepsi aktif çamur tarafından bir dereceye kadar biyolojik olarak parçalanmıştır. ACT yüksek oranda biyolojik olarak parçalanabilirken, CBZ biyolojik olarak en az bozunan farmasötik olmuştur. Adsorpsiyon deneyleri, farmasötiklerin GAK'a adsorbe olma eğiliminin, tek farmasötik olarak bulunduklarında daha yüksek olduğunu, ancak karışım içindeyken bu eğilimin daha düşük olduğunu ve aralarında bir rekabet olduğunu göstermiştir. Öte yandan, ikincil atıksudaki organiklerin GAK'a adsorpsiyonu çok düşük çıkmıştır. Küçük kolon testleri, başlangıç konsantrasyonlarının düşük olması nedeniyle çalışılan deney sürelerinde hiçbir farmasötiğin tam kırılma noktasına ulaşmadığını göstermiştir. Arka planda organik madde olduğunda, çıkışta farmasötik konsantrasyonlarının daha yüksek olduğu gözlemlenmiştir; bu durum, farmasötikler ile organik maddeler arasında bir rekabet olduğunu göstermiştir. AdDesign modelinin kullanılmasıyla kolon performansı daha uzun sürede incelenerek, çeşitli koşullar altında farmasötiklerin tam kırılma noktaları gösterilebilmiştir.