ارزیابی حذف آنتی بیوتیک مترونیدازول از فاضلاب های بیمارستانی توسط بیوجاذب تولیدی از چوب درخت چنار

سابقه و هدف: مصرف زیاد آنتی بیوتیک‌ها در بیمارستان‌ها و ورود این ترکیبات آلاینده به داخل منابع آب، یکی از چالش‌های جدی بر سلامت افراد جامعه و محیط زیست می‌باشد. حذف آنتی‌بیوتیک‌ها از فاضلاب‌های بیمارستانی و سایر محیط‌های آبی توسط فرآیند جذب سطحی امکان‌پذیر است. این مطالعه به منظور ارزیابی حذف آنتی‌بیوتیک با استفاده از چوب درخت چنار به علت ارزانی و طبیعی بودن انجام شد.مواد و روش ها: در این مطالعه آزمایشگاهی، تاثیر پارامترهای ph (2، 4، 6، 8، 10 و 12)، زمان تماس (5، 10، 20، 40، 60، 80، 100 و 120 دقیقه)، غلظت اولیه مترونیدازول (10، 50 و 100 میلی‌گرم در لیتر) و مقدار دوز بیوجاذب (0/2، 0/4، 0/6، 0/8، 1، 1/2 و 1/4 گرم) بر میزان حذف مترونیدازول در محلول مصنوعی، همچنین نتایج ایزوترم، سینتیک و ترمودینامیک فرآیند جذب سطحی در این تحقیق بررسی شد. میزان غلظت مترونیدازول در محلول آبی، توسط دستگاه اسپکتروفتومتری dr 5000 مدل hack اندازه‌گیری شد. یافته ها: حداکثر حذف مترونیدازول (91 درصد)، در 6/5 =ph، زمان 60 دقیقه، غلظت اولیه 50 میلی گرم در لیتر، دوز جاذب 0/8 گرم و دمای c °25 و بیشترین ظرفیت جذب (11/38 میلی‌گرم بر گرم) در دوز 0/1 گرم به دست آمد. در این تحقیق، سرعت واکنش از مرتبه شبه درجه‌ دوم و ایزوترم جذب از معادله لانگمویر پیروی نمود. نتایج ترمودینامیک جذب نشان داد که فرآیند جذب از نوع فیزیکی و یک واکنش گرماگیر خودبه‌خودی است.نتیجه گیری:نتایج مطالعه نشان داد که بیوجاذب تهیه شده از چوب درخت چنار، یک ماده طبیعی بوده و قابلیت حذف آنتی بیوتیک مترونیدازول از فاضلاب های بیمارستانی و سایر محیط‌های آبی را دارا می باشد.

Removal of Metronidazole Antibiotic from Hospital Wastewater by Biosorbent Prepared from Plantain Wood

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 UVVis 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 pseudosecond 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.