Geri Dön

Ultrases destekli ileri oksidasyon prosesi ile sucul ortamdan karbamazepin giderimi

Carbamazepine removal from aquatic environment by ultrasound-assisted advanced oxidation process

PDF İndir

  1. Tez No: 935631
  2. Yazar: EBRU EREN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. AYLA ARSLAN
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Çevre Mühendisliği, Environmental Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2025
  8. Dil: Türkçe
  9. Üniversite: Kocaeli Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 67

Özet

Karbamazepin (CBZ), İlaç ve Kişisel Bakım Ürünleri (PPCP'ler) grubunun bir parçası olan antiepileptik bir ilaçtır. Epilepsi, nöropatik ağrı sendromları ve bipolar depresyon için kullanılan, stabil yapıda bir ilaçtır. İnsanlar ve hayvanlar tarafından yaygın olarak kullanılan CBZ, az miktarda hiç bozulmadan vücuttan dışarı atılmaktadır. CBZ, düşük biyolojik parçalanabilirliği nedeniyle geleneksel atıksu arıtma tesislerinde genellikle bozunmamakta, yüzey suları ve yeraltı suların da kirliliğe yol açmaktadır. Marmara denizi su sütununda max 1,84 µg/L ve kanalizasyon sularında ise 0,1-5 µg/L arasında değişen seviyelerde CBZ ölçülmüştür. Bu nedenle CBZ'nin atıksulardan giderimi üzerine alternatif arıtım yöntemleri geliştirilmiştir. Bu yöntemlerden Ultrases (US) arıtımı ile sonikasyon prosesi son yıllarda dikkat çekici proseslerden biridir. Bu çalışmada ilaç ham maddesi olan Karbamazepinin, İleri Oksidasyon Proseslerinden olan US prosesi, US/oksidant ve US / katalizör prosesleriyle giderimi araştırılmıştır. Bandalin Sonopuls marka prob tipi ultrasonik homojenizatör kullanılarak yapılan deneylerle US prosesi için optimum arıtım şartları belirlenmiştir. Çalışmalar sentetik olarak hazırlanan CBZ çözeltileri ile yapılmıştır. Proses değişkenleri olarak pH, reaksiyon süresi, başlangıç konsantrasyonunun CBZ giderim verimi üzerine etkileri incelenmiştir. Buna göre proses şartları; pH 5, reaksiyon süresi 180 dk ve başlangıç CBZ konsantrasyonu 5 mg/L olarak belirlenmiştir. Arıtma verimini arttırmak için US prosesine oksidant ilavesi yapılmıştır. Oksidant olarak hidrojen peroksit (H2O2) ve potasyum persülfat (K2S2O8) kullanılmıştır. US çalışmalarında belirlenen optimum şartlarda oksidant eklenerek optimum oksidant ve oksidant dozu belirlenmiştir. Buna göre optimum oksidant potasyum persülfat ve oksidant miktarı 3,125 mM K2S2O8 olarak belirlenmiştir. Ayrıca arıtma verimini arttırmak için US prosesine katalizör ilavesi yapılmıştır. Katalizör olarak nano çinko oksit (n-ZnO) kullanılmıştır. Optimum katalizör miktarı 0,1g n-ZnO olarak belirlenmiştir. US prosesine aynı anda hem oksidant hem de katalizör ilave edilerek arıtıma etkisi incelenmiştir. Optimum oksidant ile katalizörün aynı anda uygulanmayışla sinerjik bir etkisinin olmadığı belirlenmiştir. Yapılan çalışmalarda sucul ortamdan US prosesi ile %42,2; US / oksidant prosesi ile % 53 ve US/ katalizör prosesi ile %47 CBZ giderim verimi elde edilmiştir. CBZ'nin toksik etkisini belirlemek için Fitotoksisite testi yapılmıştır. Bunun için ham atıksu, US, US/ oksidant, US / katalizör, US /oksidant / katalizör prosesleriyle arıtılmış atıksu örnekleriyle Lepidium sativum (bahçe teresi bitkisi) ekimi yapılmış ve oda sıcaklığında 144 saat inkübe edilmiştir. Lepidium sativumdaki büyümeler ölçülerek (%) inhibisyon değerleri, (%) çimlenme indeksleri (Çİ), etkili konsantrasyon (EC50) ve toksik birim (TB) değerleri belirlenmiştir. Buna göre kök bölgesindeki uzama; ham atıksu için 5,98, US/ oksidant prosesiyle arıtılmış atıksuda 3,89 hesaplanmıştır. Toksik birim değeri azalsa da hala toksik sınıfı içerisindedir. Toksisiteyi azaltmak için mutlaka arıtım gereklidir. Proses UV-Ozon gibi proseslerle birleştirilerek arıtımın artması hedeflenebilir.

Özet (Çeviri)

Carbamazepine (CBZ) is an antiepileptic drug that is part of the Pharmaceuticals and Personal Care Products (PPCPs) group. It is a stable drug used for epilepsy, neuropathic pain syndromes and bipolar depression. CBZ, which is widely used by humans and animals, is excreted from the body in small amounts without decomposition. Due to its low biodegradability, CBZ is generally not decomposed in conventional wastewater treatment plants and causes pollution in surface waters and groundwater. CBZ has been measured at levels ranging from 1.84 µg/L in the Marmara Sea water column and 0.1-5 µg/L in sewage waters. Therefore, alternative treatment methods have been developed for the removal of CBZ from wastewater. Among these methods, ultrasound (US) treatment and sonication processes are among the most remarkable processes in recent years. In this study, the removal of the pharmaceutical raw material Carbamazepine by the US process, US/oxidant and US/catalyst processes, which are Advanced Oxidation Processes, was investigated. Optimum treatment conditions for the US process were determined by experiments using Bandalin Sonopuls brand probe type ultrasonic homogenizer. The studies were carried out with synthetically prepared CBZ solutions. The effects of pH, reaction time and initial concentration on CBZ removal efficiency were investigated as process variables. Accordingly, process conditions were determined as pH 5, reaction time as 180 min and initial CBZ concentration as 5 mg/L. Oxidant was added to the US process to increase the treatment efficiency. Hydrogen peroxide (H2O2) and potassium persulfate (K2S2O8) were used as oxidants. The optimum oxidant and oxidant dose were determined by adding oxidant under the optimum conditions determined in US studies. Accordingly, the optimum oxidant potassium persulfate and oxidant amount were determined as 3.125 mM K2S2O8. In addition, a catalyst was added to the US process to increase the treatment efficiency. Nano zinc oxide (n-ZnO) was used as the catalyst. The optimum catalyst amount was determined as 0.1 g n-ZnO. The treatment effect was investigated by adding both oxidant and catalyst to the US process at the same time. It was determined that there was no synergistic effect when the optimum oxidant and catalyst were not applied at the same time. In the studies, 42.2% CBZ removal efficiency was obtained from the aquatic environment with the US process, 53% with the US/oxidant process and 47% with the US/catalyst process. Phytotoxicity test was performed to determine the toxic effect of CBZ. For this purpose, Lepidium sativum (garden cress plant) was planted with raw wastewater, US, US/oxidant, US/catalyst, US/oxidant/catalyst process treated wastewater samples and incubated for 144 hours at room temperature. Growth in Lepidium sativum was measured and (%) inhibition values, (%) germination indexes (CI), effective concentration (EC50) and toxic unit (TB) values were determined. Accordingly, elongation in the root zone was calculated as 5.98 for raw wastewater and 3.89 for wastewater treated with US/oxidant process. Although the toxic unit value decreases, it is still in the toxic class. Treatment is absolutely necessary to reduce toxicity. The process can be combined with processes such as UV-Ozone to increase treatment.

Benzer Tezler

  1. Tez No

    824414

    Ultrases destekli ileri oksidasyon prosesi ile azo boya giderimi

    Azo dye removal by ultrases supported advanced oxidation process

    ELİF TEKMAN

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2023

    Çevre MühendisliğiKocaeli Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. AYLA ARSLAN

  2. Tez No

    405264

    Degradation of reactive yellow 84 (RY 84) by the ultrasound assisted photo-fenton like process with Fe/TiO2 and Fe/TiO2–Ce catalysts

    Fe/TiO2 ve Fe/TiO2–Ce katalizörler üzerinde ultrases destekli foto-fenton tipi reaksiyon ile reactive yellow 84 (RY 84)'ün parçalanması

    ÖZGE DÖNMEZ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2015

    Kimya MühendisliğiEge Üniversitesi

    Kimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. GÖNÜL GÜNDÜZ

  3. Tez No

    561283

    Sonolytic, sonocatalytic and photocatalytic destruction of pharmaceuticals and personal care products in water

    Su ortamındaki tıbbi ilaç ve kişisel bakım ürünlerinin ultrases, katalitik ultrases ve fotokatalitik olarak parçalanması

    BAŞAK SAVUN HEKİMOĞLU

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Çevre MühendisliğiBoğaziçi Üniversitesi

    Çevre Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. HAVVA NİLSUN İNCE

  4. Tez No

    894253

    Green synthesized silver nanoparticles using papaver rhoeas as a novel local anesthetic carrier for lidocaine

    Lidokain için yeni bir lokal anestezik taşıyıcı olarak papaver rhoeas kullanılarak yeşil yöntemle sentezlenen gümüş nanopartiküller

    ÇİĞDEM DİKBAŞ

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2024

    KimyaOndokuz Mayıs Üniversitesi

    Nanobilim ve Nanoteknoloji Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MÜBERRA ANDAÇ

  5. Tez No

    944702

    Farklı bergamot suyu tozu ekstraktı katkılı kitosan bazlı yenilebilir filmlerin karakterizasyonu ve taze kesilmiş meyve salatasında kullanımı

    Characterization of chitosan-based edible films with different extracts of bergamot juice powder and their use in fresh-cut fruit salad

    BAHAR DEMİRCAN

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2025

    Gıda MühendisliğiAnkara Üniversitesi

    Gıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. YAKUP SEDAT VELİOĞLU

Geri Dön