Hastane Atıksularında Makro ve Mikro Kirleticiler ve Arıtma Seçenekleri

Yıl 2013, Cilt: 29 Sayı: 2, 144 - 158, 01.04.2013

Aynur Yaşar Esra Can Doğan Ayla Arslan

Öz

Hastane atıksuları laboratuarlar, araştırma birimleri, ameliyathaneler, poliklinikler ve ilaç kullanımı gibi pek çok kaynaktan gelen makro ve mikro kirleticileri içermekted ir. Tedavi ve sterilizasyon amacıyla kullanılan kimyasal maddeler, farmasotikler ve kişisel bakım ürünleri (PPCP’ler), solventler, radyonükleidler, endokrin bozucular, dezenfektanlar ve ağır metaller hastaneler yoluyla kanalizasyon sistemlerine karışmaktad ırlar. Bu tür mikro kirleticileri atıksulardan gidermek için konvansiyonel atıksu arıtma sistemleri yetersiz olduğundan ileri arıtma sistemlerine ihtiyaç duyulmaktadır. Özellikle PPCP’ lerin gideriminde adsorpsiyon ve iyon değiştirme gibi kimyasal yöntemle rin yanı sıra ileri oksidasyon prosesleri ile membran filtrasyon prosesleri gelecek vaat etmektedir. Yüksek organik madde gideriminin yanı sıra arıtımı zor olan atıklara uygulanabilmesi, düşük çamur üretimi, çıkış suyunun yüksek kalitede dezenfeksiyonu ve düşük alan ihtiyacı membran proseslerinin önemli avantajlarıdır. Bu çalışmada öncelikli olarak yoğun bir kirlilik yüküne sahip hastanelerde çeşitli kaynaklardan oluşan atıksuların genel özellikleri ile hastane atıksularında makro ve mikro kirletici grupla rı ayrıntılı bir şekilde ele alınmıştır. Hastane atıksuları ve kentsel atıksular bu kirleticiler yönünden karşılaştırılmıştır. Hastane atıksuları, kentsel atıksulara göre özellikle mikro kirleticiler yönünden daha kompleks atıksulardır. Hastane atıksuların da bulunan makro ve mikro kirleticilerin giderimi için literatürdeki arıtma seçenekleri ve bunların etkinlikleri de bu çalışmada yer almaktadır.

Anahtar Kelimeler

Hastane Atıksuyu, Makro Kirletici, Mikro Kirletici, Farmasotikler, Membran Prosesler

Macro and Micro Pollutants and Treatment Options in Hospital Wastewaters

Öz

Hospital wastewaters include macro and micro pollutants originated from many source that are laboratories, research units, operating rooms, clinics and drug use. Chemicals used f or the treatment and sterilization, pharmaceuticals and personal care products (PPCPs), solvents, radionuclides, endocrine disruptors, disinfectants and heavy metals are discharged to the sewage systems through hospitals. This type of micro pollutants to r emoval from wastewaters advanced wastewater treatment systems are needed that conventional wastewater treatment systems are inadequate. In addition to chemical procedures such as adsorption and ion exchange, advanced oxidation and membrane filtration proce sses have great promise for the removal of especially PPCPs. In addition to high removal of organic matter, the possibility of applicability to difficult wastes, low sludge production, high quality disinfection of effluent and less working space requiremen t are among the advantages of membrane processes. In this study as a priority, in hospitals which have a heavy pollution load, groups of macro and micro pollutants in hospital wastewaters with general characteristics of wastewaters consisting of a variety of sources is discussed in detail. Hospital wastewaters and urban wastewaters were compared in terms of these pollutants. Hospital wastewaters especially in terms of micro pollutants are more complex wastewaters than urban wastewaters. For the removal of macro and micro pollutants in hospital wastewaters treatment options and their implications in the literature are also included in this study.

Anahtar Kelimeler

Hospital Wastewater, Macro pollutant, Micro pollutant, Pharmaceuticals, Membrane Processes

Kaynakça

• Akmehmet Balcıoğlu, I., Ötker, M., Treatment of pharmaceuticals wastewater containing antibiotics by O3 and O3/H2O2 processes, Chemosphere, 50, 85-95, 2003. 2.
• Altın, A., Değirmenci, M., Altın, S., Sivas kentinde bulunan hastanelerin atıksularının miktar ve özelliklerinin belirlenmesi, DEÜ Fen ve Mühendislik Dergisi, 1, 2, 33-46, 1999. 3.
• Altın, A., Altın, S., Değirmenci, M., Characteristics and treatability
• Environmental Bulletin, 12, 9, 1098-1108, 2003. wastewaters,
• Fresenius 4. Anonim, Su Kirliliği Kontrolü Yönetmeliği, Çevre ve Şehircilik Bakanlığı, 2004. 5.
• Anonim, Su Ürünleri Yönetmeliği, Gıda,Tarım ve Hayvancılık Bakanlığı, 1995. 6.
• Arı, H., Türkiye’ de içme suyu amaçlı büyük kapasiteli membran sistemleri maliyet analizi, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 2009.
• Barakat, M.A., New trends in removing heavy metals from industrial wastewater, Arabian Journal of Chemistry, 2010.
• Behera, S.K., Kim, H.W., Oh, J-E., Park, H.S., Occurrence and removal antibiotics, hormones and several other pharmaceuticals in wastewater treatment plants of the largest industrial city of Korea, Science of the Total Environment 409, 4351-4360, 2011.
• Berto, J., Rochenbach, G.C., Barreiros, M.A.B., Correa, A.X.R., Peluso-Silva, S., Radetski, C.M., Physicochemical microbiological and ecotoxicological evaluation of a septic tank/Fenton reaction combination for the treatment of hospital wastewaters, Ecotoxicology and Environment Safety, 72, 1076-1081, 2009.
• Bodzek, M., Dudziak, M., Elimination of steroidal sex hormones by conventional water treatment and membrane processes, Desalination, 198, 24-32, 2006.
• Boillot, C., Bazin, C., Tissot-Guerraz, F., Droguet, J., Perraud, M., Cetre, J.C., Trep, D., Perrodin, Y., Daily physicochemical, microbiological and ecotoxicological fluctuations of a hospital effluent according to technical and care activities, Science of the Total Environment, 403, 113-129, 2008.
• Büyükdere, A., Tekstil atıksularının membran teknolojileri ile arıtılması ve geri kazanılması, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Teknik Üniversitesi, İstanbul, 2008.
• Çetinkaya, S., Endokrin çevre bozucular ve ergenlik üzerine etkileri. Dicle Tıp Dergisi, 36, 59-66, 2009.
• Deblonde, T., Cossu-Leguille, C., Hatemann, P., Emerging pollutants in wastewater: A review of the literature, International Journal of Hygiene and Environmental Health, 214, 442-448, 2011.
• Emmanuel, E., Keck, G., Blanchard, J., Blanchard, J., Vermande, P., Perrodin, Y., Toxicological effects of disinfections using sodium hypochlorite on aquatic organisms and its contribution to AOX formation in hospital wastewater, Environment International, 30, 891-900, 2004.
• Emmanuel, E., Pierre, M.G., Perrodin, Y., Groundwater contamination by microbiological and chemical substances released from hospital wastewater: Health risk assessment for drinkind water consumers, Environment International, 35, 718- 726, 2009.
• Escher, B.I., Baumgartner, R., Koller, M., Treyer, K., Lienert, J., McArdell, C.S., Environmental toxicology and risk assessment of pharmaceuticals from hospital wastewater, Water Research, 45, 75-92, 2011.
• Fu, F., Wang, Q., Removal of heavy metal ions from wastewaters: A review, Journal of Environmental Management, 92, 407-418, 2011.
• Gautam, A.K., Kumar, S., Sabumon, P.C., Preliminary study of physico-chemical treatment options for hospital wastewater, Journal of Environmental Management, 83, 298-306, 2007.
• Gusbeth, C., Frey, W., Volkmann, H., Schwartz, T., Bluhm, H., Pulsed electric field treatment for bacteria reduction and its impact on hospital wastewater, Chemosphere, 75, 228- 233, 2009.
• Gültekin, P., Gür, K., Özcan, S., Eskişehir ilindeki hastane atıksularının karakterizasyonu üzerine bir araştırma, 1.Ulusal Çevre
• Mühendisliği Bölümü, Sivas, 2004. Üniversitesi
• Çevre 22. Gürsoy, N.C., Negatif iyon ve ozon uygulamasının çeşitli bakteriler üzerine etkilerinin incelenmesi, soğutma kulesi ve hastane atıksularının dezenfeksiyonunda kullanımının değerlendirilmesi, Doktora Tezi, İnönü Üniversitesi, Malatya, 2009.
• Halling-Sorensen, B., Nielsen, S.N., Landzky, P.F., Ingerslev, F., Holten Luetzhoft, H.C., Jorgensen, S.E., Occurence, fate and effects of pharmaceutical substances in the environment- a review, Chemosphere, 36, 357-394, 1998.
• Hasar, H., Batık membran-aktif çamur sistemlerinin arıtma kapasitesinin geliştirilmesi ve modellenmesi, Doktora Tezi, Fırat Üniversitesi, Elazığ, 2001.
• Jackson, J., Sutton, R., Sources of endocrine-disrupting chemicals in urban wastewater, Oakland, CA, Science of the Total Environment, 405, 153-160, 2008.
• Kajitvichyanukul, P., Suntronvipart, N., Evaluation of biodegradability and oxidation degree of hospital wastewater using photo- Fenton process as the pretreatment method, Journal of Hazardous Materials, B138, 384-391, 2006.
• Kaleli, B., Atıksuların ileri arıtımında membran proseslerinin kullanımının araştırılması, Yüksek Lisans Tezi, İstanbul Üniversitesi, İstanbul, 2006.
• Kimura, K., Iwase, T., Kita, S., Watanabe, Y., Influence of residual organic macromolecules produced in biological wastewater
• pharmaceuticals by NF/RO membranes, Water Research, 43, 3751-3758, 2009. processes on removal
• of 29. Kırlı, L., Çevre Mühendisleri İçin Mikrobiyoloji, s.139-140, Kocaeli Üniversitesi, Kocaeli, 2001.
• Kitiş, M., Yiğit, N.Ö., Köseoğlu, H., Bekaroğlu, Ş.Ş., Su ve Atıksu Arıtımında İleri Arıtma Teknolojileri-Arıtılmış Atıksuların Geri Kullanımı, Çevre ve Orman Bakanlığı Çevre Görevlisi Eğitimi Ders Notları, Süleyman Demirel Üniversitesi, Isparta, 2009. C.I., 31. Kosma, Lambropouolu, D.A., Albanis,
• T.A., Occurrence and removal of PPCPs in municipal and hospital wastewaters in Greece, Journal of Hazardous Materials, 179, 804-817, 2010.
• Kümmerer, K., Al-Ahmad, A., Biodegradability of the anti- tumour agents 5-fluorouracil, cytarabine and gemcitabine: Impact of the chemical structure and synergistic toxicity with hospital effluent, Acta Hydrochimica et Hydrobiologica, 25, 166-172, 1997.
• Kümmerer, K., Erbe, T., Gartiser, S., Brinker, L., AOX- emissions from hospitals into municipal wastewater, Chemosphere, 36, 2437-2445, 1998.
• Biodegradability of some antibiotics, elimination of the genotoxicity and affection of wastewater bacteria in a simple test, Chemosphere, 40, 701-710, 2000.
• Kümmerer, K., Drugs in the environment: emissions of drugs, diagnostic aids and disinfectants into wastewater by hospitals
• Chemosphere, 45: 957-969, 2001. to other sources/a review, by
• coagulation–flocculation and
• flotation, 45. Sun, Y., Gu, P., Determination of haloacetic acids in hospital effluent after chlorination by ion chromatography, Journal of Environmental Sciences, 19, 885-891, 2007.
• Sun, Y., Gu, P., Wang, K., Zhang, F., Effectiveness f MBR in pre-disinfection and AOX removal for hospital wastewater treatment, Journal of Biotechnology 136S, 647-677, VII4-P-026, 2008.
• Tambosi, J.L., Felix de Sena, R., Favier, M., Gebhardt, W., Jose, H.J., Schröder, H.F., Moreira, R.P.M., Removal of pharmaceutical compounds in membrane bioreactors (MBR) applying submerged membranes, Desalination, 261, 148-156, 2010.
• Vergili, İ., Kaya, Y., Gönder, Z.B., Barlas, H., İlaç aktif maddelerinin sucul çevrede bulunuşları, davranışları ve etkileri, Ulusal Su Günleri, Karadeniz Teknik Üniversitesi, Trabzon, 284- 291, 2005.
• Verlicchi, P., Galletti, A., Petrovic, M., Barcelo, D., Hospital effluents as a source of emerging pollutants: an overview of micropollutants and sustainable treatment options, Journal of Hydrology, 389, 416-428, 2010.
• Wang, Z., Wu, Z., Mai, S., Yang, C., Wang, X., An, Y., Zhou, Z., Research and applications of membrane bioreactors in China: progress and prospect, Seperation and Purification Technology, 62, 249-263, 2008.
• Wang, L., Albasi, C., Faucet-Marguis, V., Pfohl-Leszkowicz, A., Dorandeu, C., Marion, B., Causserand, C., Cyclophosphamide removal from water by nanofiltration and reverse osmosis membrane, Water Research, 43, 4115-4122, 2009.
• Watkinson, A.J., Murby, E.J., Costanzo, S.D., Removal of antibiotics in conventional and advanced wastewater treatment: implications for environmental discharge and wastewater recycling, Water Research, 41, 4164-4176, 2007.
• Wen, X., Ding, H., Huang, X., Liu, R., Treatment of hospital wastewater using a submerged membrane bioreactor, Process Biochemistry, 39, 1427-1431, 2004.
• Wisniewski, C., Membrane bioreactor for water reuse, Desalination, 203, 15-19, 2007.