Removal of pharmaceuticals from secondary effluent by granular activated carbon adsorption
İkincil arıtma atıksuyunda kalan farmasötiklerin granüler aktif karbon adsorpsiyonuyla giderimi
- Tez No: 930961
- Danışmanlar: PROF. DR. FERHAN ÇEÇEN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2025
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Boğaziçi Üniversitesi
- Enstitü: Çevre Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Çevre Teknolojileri Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 207
Özet
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.
Özet (Çeviri)
This study investigates the removal of four pharmaceuticals: acetaminophen (ACT), carbamazepine (CBZ), erythromycin (ERY) and sulfamethoxazole (SMX) by granular activated carbon (GAC). Firstly, sorption and biodegradation potential of these pharmaceuticals was studied and removal mechanisms (primary, secondary, cometabolic substrate, etc.) were investigated. After that, adsorption experiments were carried out in batch reactors to obtain isotherm constants. Then, the removal of pharmaceuticals was examined in rapid small-scale continuous-flow GAC columns. The results were compared with outputs of a model called AdDesign. Results showed that sorption of these pharmaceuticals was very low and they were biodegraded by activated sludge to some extent. ACT was highly biodegradable, whereas CBZ was the least biodegraded pharmaceutical. Adsorption experiments showed that the affinity of pharmaceuticals to adsorb onto GAC was higher when they were the only pharmaceutical, but when they were in the mixture the affinities were lower that indicated there was a competition between them. On the other hand, adsorption of the bulk organics present in secondary effluent on GAC was very low. Small column tests showed that there was no full breakthrough of either of the pharmaceuticals in the experimental period because of the low initial concentrations. In the presence of background organic matter, higher concentrations of pharmaceuticals were observed in the effluent which indicated a competition between the pharmaceuticals and the background organic matter. Through the use of the AdDesign model the column performance could be studied in a longer term and the full breakthrough of pharmaceuticals could be demonstrated under various conditions.
Benzer Tezler
- Farmasötiklerin ileri biyolojik atıksu arıtma tesisindeki akıbetleri, membran prosesler ile giderimleri ve farklı tarımsal uygulamalar ile toprak ve bitkilere geçişleri
Fate of pharmaceuticals in advanced biological wastewater treatment plant, removals by membrane processes and transitions to soil and plants through different agronomic practices
TAYLAN DOLU
Doktora
Türkçe
2021
Çevre MühendisliğiKonya Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. BİLGEHAN NAS
- Membran biyoreaktörler ile evsel atıksu arıtımında mikrokirletici gideriminin incelenmesi
Investigation of micropollutant removal from municipal wastewater by membrane bioreactors
MELEK ÇAĞLA ERBİL
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. HALE ÖZGÜN ERŞAHİN
- Kimyasal oksijen ihtiyacı deşarj limitlerinin sağlanmasında inert ve mikrobiyal ürünlerin rolü: Organize sanayi bölgesi örneği
The role of inert and microbial products in meeting discharge limits of chemical oxygen demand: Case of organized industrial zone
AYÇA KILIÇARPA
Yüksek Lisans
Türkçe
2022
Çevre Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiÇevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. HAYRETTİN GÜÇLÜ İNSEL
- Parasetamol üretimi atıksuyunun anerobik arıtılabilirliğinin incelenmesi
Anaerobik treatment of paracetamol production wastewater
SEDEF GÜRVARDAR
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Kimya Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NURAN DEVECİ
- Bal kabağı kabuğundan çinko klorür kullanılarak aktif karbon hazırlanması, karakterizasyonu ve siprofloksasinin sulu çözeltilerden uzaklaştırılmasındaki etkinliğinin incelenmesi
Preparation and characterization of activated carbon from pumpkin peel using zinc chloride and investigation of its efficiency in the removal of ciprofloxacin from aqueous solutions
SERAP İNCE