Yüzeysel su kaynaklarından diyabetik ilaç kalıntılarının adsorbsiyon ile giderilmesi

Abstract

Bu çalışmada zeolit, sepiyolit ve diatomit gibi doğal mineraller kullanılarak adsorbsiyon ile sulu çözeltilerden metformin giderimi araştırılmıştır. Metformin, tip 2 diyabet hastalarının son yıllarda en yaygın olarak kullandıkları ilacın etken maddesi olup, metformin içeren su ve atıksuların alıcı ortamlara taşınması ve muhtemel yan etkilerinin araştırıldığı çalışmalar artmaktadır. Literatürde, metforminin atıksulardan giderimi için yapılan yeni çalışmalarda koagülasyon-flokülasyon, adsorbsiyon, UV, klorlama ve membran prosesler denenmiş, bu yöntemler arasından sadece klorlama veya membran biyoreaktör + ters ozmos sistemiyle metforminin tamamına yakını giderilebilmiştir. Ekonomik ve ikincil kirleticileri meydana getirme potansiyeli düşük olan granül aktif karbon ile adsorbsiyon çalışmalarında ise seçilen konsantrasyonlarda metforminin ancak %10'u giderilebilmiştir. Bu tez çalışması kapsamında ise farklı doğal adsorbanlar ile metforminin adsorbsiyonu incelenmiş, çalışmalar kesikli işletim koşullarında gerçekleştirilmiştir. Farklı adsorban konsantrasyonlarında yapılan testlerde optimum giderimin 1 g/L düzeyinde olduğu gözlenmiştir. Çözeltideki başlangıç metformin konsantrasyonunun artmasıyla giderimin arttığı gözlemlenmiştir. Farklı başlangıç pH değerlerinde yapılan testlerde ise en yüksek giderim asidik pH değerinde gözlenmiştir. Kesikli çalışmalarda 30 ºC'den sonra sıcaklık artışı ile giderimin azaldığı, 40 ºC'de ise giderimde ani düşüş olduğu görülmüştür. Çalkalama hızının araştırıldığı deneylerde ise, hızın arttırılmasıyla birlikte metformin giderimi de artmıştır. Kullanılan adsorban mineraller arasında en yüksek metformin giderimini zeolit göstermiş olup, sulu çözeltilerde metformin konsantrasyonunun %80'ini gidermiştir.In this study, the removal of metformin was investigated by adsorbtion from aqueous solutions using natural minerals such as, zeolite, sepiolite and diatomite. Metformin is the active ingredient of the drug most commonly used in patients with type 2 diabetes in recent years. In the literatüre, coagulation-flocculation, adsorption, UV, chlorination and membrane processes have been tried in recent studies for the removal of metformin from wastewater, among these methods only chlorination or membrane bioreactor + reverse osmosis system was able to eliminate almost all metformin. In the adsorption studies with granular activated carbon, which has low potential to form economic and secondary pollutants, only %10 of metformin in selected concentrations could be removed. The experiments were carried out under batch operating conditions. In the experiments of different initial adsorbent concentrations, the optimum removal efficiency was found when 1 g/L of adsorbent was used. It has been observed that increase in metformin concentration leads to removal performance. When initial pH of the aqueous solutions was considered, acidic pH was found to be superior for the removal of metformin. In temperature experiments, removal efficiencies decreases in temperatures higher than 30 ºC while it dramatically decreases when the temperature increase over 40 ºC. However, shaking rate was directly proportional with the removal performance of the adsorbents. Among the adsorbent minerals used, the highest metformin removal %80 in solutions is zeolite.