ارزيابي حذف آنتي بيوتيك مترونيدازول از فاضلاب هاي بيمارستاني توسط بيوجاذب توليدي از چوب درخت چنار

سابقه و هدف: مصرف زياد آنتي بيوتيك‌ها در بيمارستان‌ها و ورود اين تركيبات آلاينده به داخل منابع آب، يكي از چالش‌هاي جدي بر سلامت افراد جامعه و محيط زيست مي‌باشد. حذف آنتي‌بيوتيك‌ها از فاضلاب‌هاي بيمارستاني و ساير محيط‌هاي آبي توسط فرآيند جذب سطحي امكان‌پذير است. اين مطالعه به منظور ارزيابي حذف آنتي‌بيوتيك با استفاده از چوب درخت چنار به علت ارزاني و طبيعي بودن انجام شد. مواد و روش­ ها: در اين مطالعه آزمايشگاهي، تاثير پارامترهاي PH (2، 4، 6، 8، 10 و 12)، زمان تماس (5، 10، 20، 40، 60، 80، 100 و 120 دقيقه)، غلظت اوليه مترونيدازول (10، 50 و 100 ميلي‌گرم در ليتر) و مقدار دوز بيوجاذب (0/2، 0/4، 0/6، 0/8، 1، 1/2 و 1/4 گرم) بر ميزان حذف مترونيدازول در محلول مصنوعي، همچنين نتايج ايزوترم، سينتيك و ترموديناميك فرآيند جذب سطحي در اين تحقيق بررسي شد. ميزان غلظت مترونيدازول در محلول آبي، توسط دستگاه اسپكتروفتومتري DR 5000 مدل Hack اندازه‌گيري شد. يافته ها: حداكثر حذف مترونيدازول (91 درصد)، در 6/5 =PH، زمان 60 دقيقه، غلظت اوليه 50 ميلي گرم در ليتر، دوز جاذب 0/8 گرم و دماي C°25 و بيشترين ظرفيت جذب (11/38 ميلي‌گرم بر گرم) در دوز 0/1 گرم به دست آمد. در اين تحقيق، سرعت واكنش از مرتبه شبه درجه‌ دوم و ايزوترم جذب از معادله لانگموير پيروي نمود. نتايج ترموديناميك جذب نشان داد كه فرآيند جذب از نوع فيزيكي و يك واكنش گرماگير خودبه‌خودي است. نتيجه گيري:نتايج مطالعه نشان داد كه بيوجاذب تهيه شده از چوب درخت چنار، يك ماده طبيعي بوده و قابليت حذف آنتي بيوتيك مترونيدازول از فاضلاب هاي بيمارستاني و ساير محيط‌هاي آبي را دارا مي ­باشد.

BACKGROUND an‎d OBJECTIVE: The overuse of antibiotics in hospitals and the entry of these pollutants into water resources is one of the major challenges to the health of the community and the environment. Removal of antibiotics from hospital wastewater and other aquatic environments is possible through the adsorption process. This study was performed to evaluate antibiotic removal using plantain wood due to being cheapn and natural. METHODS: In this in vitro study, the effect of pH (2, 4, 6, 8, 10 and 12), contact time (5, 10, 20, 40, 60, 80, 100 and 120 minutes), initial metronidazole concentration (10, 50 and 100 mg/L) and biosorbent dose (0.2, 0.4, 0.6, 0.8, 1, 1.2 and 1.4 g) on metronidazole removal rate in synthetic solution were evaluated, and the isothermal kinetic and thermodynamic results of the adsorption process were investigated in this study. Concentration of metronidazole in aqueous solution was measured by Hach DR 5000 UV-Vis Laboratory Spectrophotometer. FINDINGS: Maximum removal of metronidazole (91%) was obtained at pH=6.5, 60 min, initial concentration of 50 mg/l, adsorbent dose of 0.8 g and 25 °C and maximum adsorption capacity (11.38 mg/g) was obtained at a dosage of 0.1 g. In this study, the reaction rate followed the pseudo-second order and adsorption isotherm followed Langmuir equation. The adsorption thermodynamic results showed that the adsorption process is physical in nature and is a spontaneous endothermic reaction. CONCLUSION: The results of the study showed that biosorbent prepared from plantain wood is a natural material and has the ability to remove metronidazole antibiotics from hospital wastewater and other aquatic environments.