The use of extended activated sludge processes for biodegradation of some pharmaceuticals and personal care products (PPCPS) in the wastewater treatment plants

Abstract

Kişisel bakim ürünleri kısacası kozmetikler tüm dünyada yoğun olarak üretilen ve insanlar tarafından yaygın olarak kullanılan kimyasallardır. Bu kimyasalların kalıntıları kullanılmaları sonucunda insan atıkları vasıtası ile en son olarak atıksulara karışmaktadır. Atıksular arıtıldıktan sonar alıcı ortamlara deşarj edilirler. Eser miktarlarda alıcı ortamlara ulaşan bu kimyasal ilaç kalıntıları, ulaştıkları içme suyu kaynakları için bir tehdit unsuru oluştururlar. Bu çalışmada, insanlar tarafından yoğun olarak kullanılan ilaç ve kozmetik ham maddeleri seçilerek, bu kimyasalların atıksularda değişen konsantrasyonlarda bulunduklarında biyolojij olarak arıtılabilirlikleri incelenmiştir. Bu amaçla, aerobic olarak işletilen 5 farklı biyoreaktör kullanılmış ve çalışma koşulları optimize edilmiştir. Çalışmada kullanılan çamur Gaziantep Atıksu Arıtma Tesisi havalandırma havuzu çıkışından alınmıştır ve reaktörler sentetik olarak hazırlanan evsel etıksu ile beslenmiştir. Besleme suyuna değişen konsantrasyonlarda kimyasal ilaç kalıntıları eklenmiş ve farklı alıkonma sürelerinde giderim verimlilikleri araştırılmıştır. İlaç kalıntısı analizlerinde Yüksek Basınçlı Sıvı Kromatografisi (HPLC) kullanılmış, HPLC ölçümleri öncesinde örneklere Katı Faz Ekstraksiyonu (SPE) ön saflaştırma işlemi uygulanmıştır. Kimyasal Oksijen İhtiyacı (KOİ) giderim değerleri açısından Triclosan, Ibuprofen ve Parasetamol için maksimum giderim verimleri sırası ile %92,5; % 95,4; % 99,1 olarak elde edilmiştir.

Pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) compounds have the potential to affect the efficiency of the biological wastewater treatment plants. In order to retain the efficiency of a treatment plant, it is critical to screen these pharmaceuticals for toxicity towards the activated sludge.PPCPs are chemicals that are manufactured and are used worldwide on a large scale. PPCPs end up in the wastewater system as a result to disposal or human wastes. Wastewater is sent back to the river after being treated. Trace amounts of these chemicals are found in source water, which contaminate drinking water.This study presented a useful treatment method for PPCPs using selected PPCPs as tracers to investigate the effects of wastewater discharge on the waterways and to estimate the occurrence of PPCPs. The work was carried out as a laboratory experiment with five aerobic bioreactors that were built and the operation was done in optimized conditions. Sludge from the Gaziantep WWTP was used to start the reactors which were fed then with synthetic wastewater. The COD removal efficiency was 88.5%, the bioreactor were worked at different HRT .The removal of PPCPs was investigated in extended activated sludge process; the analytical method based on solid-phase extraction (SPE) was followed by High Performance Liquid Chromatography (HPLC) method that developed and validated for determination PPCPs in extended activated sludge effluent. The efficiency ratio of Removal by using this method were 92.5 %, 95.4%, 99.1% of the triclosan, Ibuprofen and paracetamol, respectively.