Hastane atıksularının toz aktif karbon ilavesiyle membran biyoreaktörde arıtımı
Tezin Türü: Doktora
Tezin Yürütüldüğü Kurum: İstanbul Üniversitesi-Cerrahpaşa, Lisansüstü Eğitim Enstitüsü, ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ ANABİLİM DALI, Türkiye
Tezin Onay Tarihi: 2023
Tezin Dili: Türkçe
Öğrenci: İNCİ KARAKAŞ
Danışman: GÜLSÜM YILMAZ
Açık Arşiv Koleksiyonu: AVESİS Açık Erişim Koleksiyonu
Özet:Mikrokirleticiler çevrede yaygın olarak bulunabilen ve içme sularında, yüzeysel sularda, yer altı sularında, toprakta ve sedimentlerde ng/L ve µg/L arasında değişen konsantrasyonlarda tespit edilebilen bileşenlerdir. Konvansiyonel biyolojik atıksu arıtma proseslerinde, mikrokirleticiler yüksek verimlilikle giderilemediğinden, bu bileşenlerin giderilebilmesi için ileri arıtma teknolojilerine ihtiyaç duyulmaktadır. Literatürde, membran biyoreaktör (MBR)'de gerçek hastane atıksuyu kullanılarak mikrokirleticilerin giderim verimlerinin incelendiği çalışmalar yetersizdir. Mikrokirletici gideriminde üç farklı çamur yaşında 780 gün gibi uzun periyotlarda çok sayıda ve farklı birçok grupta mikrokirletici giderimlerinin incelendiği çalışma bulunmamaktadır. Aynı zamanda, MBR'de farklı gruplarda ve çok sayıda mikrokirletici giderimi üzerine toz aktif karbon (TAK) etkisinin uzun periyotda incelendiği çalışma mevcut değildir. Bu çalışmanın amacı, hastane atıksularından MBR'de mikrokirleticilerin giderimine farklı çamur yaşlarının ve TAK ilavesinin etkisinin incelenmesidir. Bu amaçla çalışma kapsamında, İstanbul Üniversitesi- Cerrahpaşa, Cerrahpaşa Tıp Fakültesi (CTF) Hastanesi'nden alının hastane atıksuyunun kollektif parametrelerinin net olarak ortaya konabilmesi için, AKM, UAKM, KOİ, TKN, NH4-N, TP, PO4-P, NO3-N, NO2-N, adsorblanabilen organik halojenler (AOX) ve uçucu yağ asidi (UYA) parametreleri 2 yıl boyunca 48 numunede analiz edilerek, ortalama konsantrasyonları tespit edilmiştir. Atıksuyun, ilaç aktif maddeleri (8 analjezik ve antiinflamatuar, 24 antibiyotik ve metaboliti ve 5 psikiyatrik ilaç), 4 lipit regülatör, 6 kontrast maddesi, 10 hormon, 7 β bloker, 5 sitostatik madde, 3 benzotriazol ve 6 pestisit içeren mikrokirletici karakterizasyonu 8 adet numunede incelenmiştir. Hastane atıksularının 10, 30 ve 60 gün çamur yaşlarında TAK ilavesiz ve ilaveli olarak işletilen laboratuvar ölçekli MBR sistemleri 780 gün boyunca işletilmiştir. Sistemlerde mikrokirletici giderim verimleri ve mikrobiyal topluluk değişimleri karşılaştırılmış ve çamur yaşının ve TAK ilavesinin mikrokrokirletici giderimi ve mikrobiyal topluluk üzerine etkileri araştırılmıştır. Tüm çamur yaşlarında ve her iki reaktörde KOİ ve NH4-N giderim verimleri %95-98 arasında; PO4-P giderim verimleri ise TAK ilavesiz MBR'de %62-79, TAK ilaveli MBR'de ise %62-88 bulunmuştur. PO4-P giderim verimlerinin TAK ilavesinden olumlu etkilendiği görülmüştür. Ayrıca, TAK ilavesiz MBR'nin tek başına hastane atıksuyundaki bazı mikrokirleticilerin giderimi için yeterli olamadığı görülmüş; TAK ilaveli reaktörde ise, birçok mikrokirleticinin etkin bir şekilde giderilebildiği tespit edilmiştir. Çamur yaşından bağımsız olarak TAK ilavesiz MBR'de giderilemeyen ya da daha düşük oranda giderilen Siprofloksasin, Karbamazepin, Metoprolol, Diklofenak, Tramadol, Amidotrizoik Asit, Siklofosfamit, Venlafaksin gibi farklı gruplardaki bileşenlerin TAK etkisiyle %83 ve üstü giderim verimiyle giderilebildiği görülmüştür. Ayrıca, hastane atıksuyundaki Norfloksasin, 4N-Asetil-Sülfamerazin, Sefazolin, Sülfadimetoksin, Azitromisin, Kapesitabin, Ampisilin, Metkonazol hariç tüm mikrokirleticilerin 30 gün çamur yaşında TAK ilaveli MBR'de %50-100 oranında giderildiği bulunmuştur. Mikrobiyal topluluk analiz sonuçları değerlendirildiğinde, organik maddelerin gideriminden sorumlu olan birçok tür tespit edilmiştir. En baskın birinci şube Proteobacteria şubesi olmuş; Actinobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes ve Chloroflexi şubelerine de rastlanmıştır. Çevre ve insan sağlığını koruyarak iyileştirmek için, hastanelerin ve sağlık kuruluşlarının zararlı etkilerinin azaltılması ve sağlığa olan zararın engellenmesi gerekmektedir. Ülkemizde hastane atıksularıyla ilgili herhangi bir yönetmelik bulunmamakla birlikte, hastane atıksularının yönetimiyle ilgili çalışmalar yapılarak mevzuattaki eksiklikler giderilmelidir.