Yıl 2019, Cilt 24 , Sayı 1, Sayfalar 89 - 98 2019-04-30

TÜRKİYE’DE EN ÇOK REÇETELENEN Β-LAKTAM (SEFALEKSİN, SEFAZOLİN, SEFOPERAZON, SEFAKLOR, SEFUROKSİM, AMPİSİLİN) GRUBU ANTİBİYOTİKLERİ İÇEREN ATIKSULARIN FENTON PROSESİ İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI
Investigation of Wastewater Treatment with β-Lactam (Cefazolin, Cephalexin, Cefoperazone Cefuroxime, Cefaclor, Ampicillin) Antibiotics by Fenton Process

Hande HELVACIOĞLU [1] , Ayşe KURT [2] , Taner YONAR [3]


Sulara karışan kirleticiler, gelişen sanayileşme ve teknoloji ile birlikte her gün çeşitlilik gösterdiğinden bu kirleticilerin kontrol edilmesinde kullanılan analiz teknolojileri sınırlı ve bazı alanlarda etkisiz kalmaktadır. Ülkemiz ve dünya genelinde yaygın kullanımları nedeniyle ve çevrede oluşturduğu mikroorganizma rezistansı için en tehlikeli kirletici türü olarak antibiyotik bileşikleri kabul edilmiştir. Gelişen dünyada geniş kullanıma sahip antibiyotikler, hastahanelerde ve veterinerlikte çok sık kullanılmaktadırlar. Klasik arıtma yöntemleri (fiziksel, kimyasal, biyolojik) ile giderilemeyen antibiyotikler alıcı ortamlarda çevresel sorunlara neden olmaktadır. Antibiyotiklerin çevreye girişi; vücuttan atılma sıklığına, kullanılan doz ve miktarına, atık su arıtma tesisindeki mikroorganizmaların metabolik dönüştürme yeteneğine ve katılara tutunma eğilimine bağlıdır. Yüksek antibiyotik konsantrasyonları yüzeysel sularda suda yaşayan organizmalara toksik etki yapmakta, düşük antibiyotik konsantrasyonları ise antibiyotik direnci oluşturmaktadır. Bu nedenle antibiyotiklerin çevreye kontrolsüz girişleri engellenmelidir. Bu çalışmada, Kuzey Avrupa’da ve ülkemiz genelinde geniş kullanım alanına sahip endokrin bozucu özellikteki antibiyotik bileşiklerinden β-laktam grubu (sefazolin, sefaleksin, sefoperazon, sefuroksim, sefaklor ve ampisilin) antibiyotikleri içeren atıksuların, fenton prosesi kullanılarak arıtımı incelenmiştir. Seçilen antibiyotikler ultra saf suda çözünerek, sentetik atıksu örnekleri 300 mg/L konsantrasyonunda (her antibiyotik bileşiği konsantrasyonu: 50 mg/L) hazırlanmıştır. Yapılan deneysel çalışmalar sonucunda, pH:4, [Fe/H2O2]:1/10 olarak belirlenen optimum koşullar sağlandığında, >%80 KOİ, >%60 TOK giderim verimleri elde edilmiştir. Bu sonuçlar doğrultusunda ileri arıtma proseslerinden fentonun, seçilen antibiyotiklerin gideriminde etkili bir yöntem olduğu anlaşılmıştır.

The pollutants involved in the waters vary with each passing day with the industrialization and technology, so analysis technologies used to control these pollutants are limited and in some areas ineffective. Antimicrobial compounds have been accepted as the most dangerous pollutant species for the microorganism resistance caused by their widespread use in our country and around the world. Antibiotics that are widely used in the developing world are frequently used in hospitals and veterinary medicine. Antibiotics that cannot be removed by classical treatment methods (physical, chemical, biological) cause environmental problems in receiving environments. Introduction of antibiotics to the environment; It depends on the frequency of excretion, the dosage and amount used, the ability of the microorganisms in the wastewater treatment plant to metabolically transform and the tendency to hold on to the solids. High antibiotic concentrations have a toxic effect on aquatic organisms in superficial waters and low antibiotic concentrations constitute antibiotic resistance. For this reason, uncontrolled access of antibiotics to the environment should be prevented. In this study, the treatment of wastewater containing β-lactam group (cefazolin, cephalexin, cefoperazone, cefuroxime, cefaclor and ampicillin) antibiotics with endocrine disrupting antibiotic compounds in Northern Europe and throughout the country was investigated by using the fenton process. The selected antibiotics were dissolved in ultra-pure water and the synthetic wastewater samples were prepared at a concentration of 300 mg/L (each antibiotic compound concentration: 50 mg/L). As a result of the experimental studies, the optimum conditions of pH: 4, [Fe/H2O2]: 1/10 were obtained, and >80% COD, >60% TOC removal efficiencies were obtained. According to these results, it is understood that fenton is one of the advanced treatment processes and it is an effective method for removing selected antibiotics.

  • Apha (1998), Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater, 20th, American Public Health Association, Washington, D.C, USA.
  • Arslan, I. ve Akmehmet Balcioglu, I. 1999. Degradation of commercial reactive dyestuffs by heterogenous and homogenous advanced oxidation processes: a comparative study, Dyes Pigments, 43, 95-108. doi: 10.1016/S0143-7208(99)00048-0
  • Alaton-Arslan I., and S. Dogruel. 2004. “Pre-Treatment of Penicillin Formulation Effluent by Advanced Oxidation Processes.” Journal of Hazardous Materials B 112: 105–113. doi: 10.1016/j.jhazmat.2004.04.009
  • AZBAR, N., T. YONAR ve K. KESTIOĞLU, 2004. Comparison of Various Advanced Oxidation Processes and Chemical Treatment Methods for COD and Color Removal From A Polyester and Acetate Fiber Dyeing Effluent. Chemosphere, 55: 35-43. doi: 10.1016/j.chemosphere.2003.10.046
  • Bautista P., A.F. Mohedano, J.A. Casas, J.A. Zazo, J.J. Rodriguez. 2008. “An Overview of the Application of Fenton Oxidation to Industrial Wastewater Treatment.” Journal of Chemical Technology and Biotechnology 83: 1323–1338. doi: 10.1002/jctb.1988
  • Benitez, F.J., J.L. acero, T. Gonzales, J. Garcia, 2001. Organic Matter Removal From Wastewaters of The Black Olive İndustry by Chemical And Biological Procedures. Process Biochemistry, 37: 257-265. doi: 10.1016/S0032-9592(01)00209-6
  • Bigsby, R., Chapin, R. E., Daston, G. P., Davis, B. J., Gorski, J., Gray, L. E., Howdeshell, K. L., Zoeller, R. T. 1999. “Evaluating the effects of endocrine disruptors on endocrine function during development”. Environ Health Perspect, 107(4): 613 – 618. doi: 10,1289/ehp.99107s4613
  • Chamarro E., A. Marco, and S. Esplugas. 2001. “Use of Fenton Reagent to Improve Organic Chemical Biodegradability”. Water Research, 35: 1047–1051. doi: 10.1016/S0043-1354(00)00342-0 Çek, Ş., Sarıhan, F., 2010. Endokrin Sistemi Bozan Kimyasallardan Cinsiyet Steroidlerinin Balıklardaki Etkileri. Su Ürünleri Dergisi, 27: 41-46.
  • Daughton, C.G., Ternes T.A. 1999. Pharmaceuticals and personal care products in the environment: agents of subtle change. Environ Health Perspect. 107(6): 907–938. doi: 10.1289/ehp.99107s6907
  • Elmolla E., and M. Chaudhuri. 2009. “Optimization of Fenton Process for Treatment of Amoxicillin, Ampicillin and Cloxacillin Antibiotics in Aqueous Solution.” Journal of Hazardous Materials 170: 666–672. doi: 10.1016 / j.jhazmat.2009.05.013
  • Gürses, 2004. Antibiyotik Formülasyon Atıksularının Fenton-benzeri Ve Foto-fenton- benzeri İleri Oksidasyon Prosesleri İle Arıtılabilirliğinin İncelenmesi. İTÜ Fen Bilimleri Enstitüsü, Yüksek Lisans Tezi, Maslak, İstanbul.
  • Hart, C.A. 1998. "Antibiotic resistance: an increasing problem?" British Medical Journal, 25 Apr., p. 1255. doi: 10.1136/bmj.316.7140.1255
  • Kwan W.P., and B.M. Voelker. 2002. “Decomposition of Hydrogen Peroxide and Organic Compounds in the Presence of Dissolved İron and Ferrihydrite.” Environmental Science and Technology 36: 1467–1476. doi: 10.1021 / es011109p
  • Lee, M.M. 2007. Endocrine Disruptors. A Current Review of Pediatric Endocrinology, 109- 118.
  • Pignatello, J.J., 1992. Dark and Photoassisted Fe3+- Catalyzed Degradation of Chlorophenoxy Herbicides by Hydrogen Peroxide. Enviro. Sci. Technol., 26: 944-951. doi: 10.1021/es00029a012
  • Saygı, Ş., Battal, D., Özlen Şahin, N., 2012. Çevre ve İnsan Sağlığı Yönünden İlaç Atıklarının Önemi, Marmara Pharmaceutical Journal, 16: 82-90. doi: 10.12991/201216406
  • Yamantürk Çelik, P., Büget, B., 2015. Geçmişten Günümüze Genel Eğitimi Kullanımı Pratikte Antibiyotik Antibiyotikler, http://www.ankemdernegi.org.tr/?dp=sizdengelenler&y aziID=66, Bir Bakış,
  • Yonar, T. and Yalili Kilic, M. 2014 Chemical oxygen demand and color removal from textile wastewater by UV/H2O2 using artificial neural networks, Water Environment Research, 86(11), 2159-2165. doi: 10.2175/106143014X14062131178277
  • Tang, W.Z. ve C.P Huang, 1996. 2,4-diclorophenol Oxidation Kinetics by Fenton’s Reagent. Environ. Technol. 17: 1371-1382. doi: /abs/10.1080/09593330.1996.9618465
  • Topal, M., Uslu Şenel, G., Arslan Topal, I.E., Öbek, Ö. 2015. Antibiyotikler ve kullanım alanları. Erciyes Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 31(3):121-127
  • Vergili, İ., Kaya, Y. ve Gönder, Z.B., Barlas H. 2005. İlaç aktif maddelerinin sucul çevrede bulunuşları, davranışların ve etkileri. Türk Sucul Yaşam Dergisi, 4: 284-291.
  • Walling C. 1975. “Fenton’s Reagent Revised. Accounts of Chemical Research, 8: 125-131. doi:10.1021/ar50088a003
  • Walling C. and S.I. Kato. 1974. “The Oxidation of Alchols by Fenton’s Reagent: The Effect of Copper Ion.” Journal of the American Chemical Society, 133-139.
Birincil Dil tr
Konular Mühendislik
Bölüm Araştırma Makaleleri
Yazarlar

Yazar: Hande HELVACIOĞLU (Sorumlu Yazar)
Kurum: ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ, FEN BİLİMLERİ ENSTİTÜSÜ, ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ (YL) (TEZLİ)
Ülke: Turkey


Yazar: Ayşe KURT
Kurum: BİLİMSEL VE TEKNOLOJİK ARAŞTIRMALAR UYGULAMA VE ARAŞTIRMA MERKEZİ
Ülke: Turkey


Yazar: Taner YONAR
Kurum: ULUDAĞ ÜNİVERSİTESİ, MÜHENDİSLİK FAKÜLTESİ, ÇEVRE MÜHENDİSLİĞİ BÖLÜMÜ
Ülke: Turkey


Tarihler

Başvuru Tarihi : 13 Kasım 2018
Kabul Tarihi : 11 Şubat 2019
Yayımlanma Tarihi : 30 Nisan 2019

Bibtex @araştırma makalesi { uumfd482267, journal = {Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering}, issn = {2148-4147}, eissn = {2148-4155}, address = {}, publisher = {Bursa Uludağ Üniversitesi}, year = {2019}, volume = {24}, pages = {89 - 98}, doi = {10.17482/uumfd.482267}, title = {TÜRKİYE’DE EN ÇOK REÇETELENEN Β-LAKTAM (SEFALEKSİN, SEFAZOLİN, SEFOPERAZON, SEFAKLOR, SEFUROKSİM, AMPİSİLİN) GRUBU ANTİBİYOTİKLERİ İÇEREN ATIKSULARIN FENTON PROSESİ İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI}, key = {cite}, author = {HELVACIOĞLU, Hande and KURT, Ayşe and YONAR, Taner} }
APA HELVACIOĞLU, H , KURT, A , YONAR, T . (2019). TÜRKİYE’DE EN ÇOK REÇETELENEN Β-LAKTAM (SEFALEKSİN, SEFAZOLİN, SEFOPERAZON, SEFAKLOR, SEFUROKSİM, AMPİSİLİN) GRUBU ANTİBİYOTİKLERİ İÇEREN ATIKSULARIN FENTON PROSESİ İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering , 24 (1) , 89-98 . DOI: 10.17482/uumfd.482267
MLA HELVACIOĞLU, H , KURT, A , YONAR, T . "TÜRKİYE’DE EN ÇOK REÇETELENEN Β-LAKTAM (SEFALEKSİN, SEFAZOLİN, SEFOPERAZON, SEFAKLOR, SEFUROKSİM, AMPİSİLİN) GRUBU ANTİBİYOTİKLERİ İÇEREN ATIKSULARIN FENTON PROSESİ İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 24 (2019 ): 89-98 <https://dergipark.org.tr/tr/pub/uumfd/issue/43494/482267>
Chicago HELVACIOĞLU, H , KURT, A , YONAR, T . "TÜRKİYE’DE EN ÇOK REÇETELENEN Β-LAKTAM (SEFALEKSİN, SEFAZOLİN, SEFOPERAZON, SEFAKLOR, SEFUROKSİM, AMPİSİLİN) GRUBU ANTİBİYOTİKLERİ İÇEREN ATIKSULARIN FENTON PROSESİ İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 24 (2019 ): 89-98
RIS TY - JOUR T1 - TÜRKİYE’DE EN ÇOK REÇETELENEN Β-LAKTAM (SEFALEKSİN, SEFAZOLİN, SEFOPERAZON, SEFAKLOR, SEFUROKSİM, AMPİSİLİN) GRUBU ANTİBİYOTİKLERİ İÇEREN ATIKSULARIN FENTON PROSESİ İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI AU - Hande HELVACIOĞLU , Ayşe KURT , Taner YONAR Y1 - 2019 PY - 2019 N1 - doi: 10.17482/uumfd.482267 DO - 10.17482/uumfd.482267 T2 - Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering JF - Journal JO - JOR SP - 89 EP - 98 VL - 24 IS - 1 SN - 2148-4147-2148-4155 M3 - doi: 10.17482/uumfd.482267 UR - https://doi.org/10.17482/uumfd.482267 Y2 - 2019 ER -
EndNote %0 Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering TÜRKİYE’DE EN ÇOK REÇETELENEN Β-LAKTAM (SEFALEKSİN, SEFAZOLİN, SEFOPERAZON, SEFAKLOR, SEFUROKSİM, AMPİSİLİN) GRUBU ANTİBİYOTİKLERİ İÇEREN ATIKSULARIN FENTON PROSESİ İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI %A Hande HELVACIOĞLU , Ayşe KURT , Taner YONAR %T TÜRKİYE’DE EN ÇOK REÇETELENEN Β-LAKTAM (SEFALEKSİN, SEFAZOLİN, SEFOPERAZON, SEFAKLOR, SEFUROKSİM, AMPİSİLİN) GRUBU ANTİBİYOTİKLERİ İÇEREN ATIKSULARIN FENTON PROSESİ İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI %D 2019 %J Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering %P 2148-4147-2148-4155 %V 24 %N 1 %R doi: 10.17482/uumfd.482267 %U 10.17482/uumfd.482267
ISNAD HELVACIOĞLU, Hande , KURT, Ayşe , YONAR, Taner . "TÜRKİYE’DE EN ÇOK REÇETELENEN Β-LAKTAM (SEFALEKSİN, SEFAZOLİN, SEFOPERAZON, SEFAKLOR, SEFUROKSİM, AMPİSİLİN) GRUBU ANTİBİYOTİKLERİ İÇEREN ATIKSULARIN FENTON PROSESİ İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI". Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering 24 / 1 (Nisan 2019): 89-98 . https://doi.org/10.17482/uumfd.482267
AMA HELVACIOĞLU H , KURT A , YONAR T . TÜRKİYE’DE EN ÇOK REÇETELENEN Β-LAKTAM (SEFALEKSİN, SEFAZOLİN, SEFOPERAZON, SEFAKLOR, SEFUROKSİM, AMPİSİLİN) GRUBU ANTİBİYOTİKLERİ İÇEREN ATIKSULARIN FENTON PROSESİ İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI. JFE. 2019; 24(1): 89-98.
Vancouver HELVACIOĞLU H , KURT A , YONAR T . TÜRKİYE’DE EN ÇOK REÇETELENEN Β-LAKTAM (SEFALEKSİN, SEFAZOLİN, SEFOPERAZON, SEFAKLOR, SEFUROKSİM, AMPİSİLİN) GRUBU ANTİBİYOTİKLERİ İÇEREN ATIKSULARIN FENTON PROSESİ İLE ARITILABİLİRLİĞİNİN ARAŞTIRILMASI. Uludağ University Journal of The Faculty of Engineering. 2019; 24(1): 98-89.