تصفیه فاضلاب‌های بیمارستانی با رئاکتور بیوفیلمی بستر متحرک

با توجه به مصرف روزافزون مواد دارویی، توسعه تکنولوژی صنایع داروسازی و افزایش میزان پساب‌های دارویی در آب‌های سطحی، تصفیه این نوع فاصلاب بسیار مورد توجه واقع شده است. برخی از پژوهشگران دانشگاه تهران طی مطالعه‌ای که نتایج آن در قالب یک مقاله علمی بین‌المللی منتشر گردیده، با استفاده از رئاکتور بیوفیلمی بستر متحرک ، توانستند فاضلاب دارویی شامل دیکلوفناک (DFN) و ایبوپروفن (IBU) را تصفیه نمایند.

مواد دارویی در فاضلاب و منابع آبی در دهه‌های گذشته به طور قابل توجهی افزایش یافته است. ترکیبات دارویی- فعال (PhACs) مانند دیکلوفناک و ایبوپروفن، دسته خاصی از مواد هستند که باعث خطرات جدی برای سلامتی انسان و محیط‌زیست می‌شوند و به دلیل غلظت کم و قطبیت بالا، تصفیه آن‌ها بسیار دشوار است.

رئاکتور بیوفیلمی بستر متحرک یک روش تصفیه بیولوژیکی است که در آن حامل‌های خنثی به رئاکتور اضافه می‌شوند تا زیست‌توده را به هم متصل نمایند و رشد کنند. این روش دارای مزایای فراوانی مانند میزان بارگذاری و راندمان بالا و هزینه‌های بسیار پایین است و تاکنون در بیش از 400 تصفیه‌خانه استفاده شده است.

در این پژوهش علمی، خانم مریم فاتحی‌فر و همکارانش، برای درک بهتر از حذف مواد دارویی در فرایندهای بیولوژیکی، فاضلاب دارویی سنتز شده حاوی دیکلوفناک و ایبوپروفن که دو نوع از پرمصرف‌ترین داروهای تجویز شده در سراسر جهان هستند را با استفاده از یک رئاکتور بیوفیلم بستر متحرک مورد مطالعه قرار داده‌اند. آن‌ها از یک راکتور 5/8 لیتری بیوفیلمی بستر متحرک هوازی که 40 درصد آن توسط پرکن کالدنس پر شده، استفاده نمودند. پارامترهای عملیاتی مؤثر که در این مطالعه مورد بررسی قرار گرفته است عبارت‌اند از: pH در محدوده خنثی، دما حدود 37 درجه سانتی‌گراد و 2100 میلی‌گرم بر لیتر جامدات معلق محلول (MLSS).

آزمایش‌ها در چهار غلظت دارویی متفاوت (2، 4، 7 و 10 میلی‌گرم بر لیتر)، زمان ماند هیدرولیکی 5 و 10 ساعت و میزان اکسیژن‌خواهی شیمیایی 500 و 1000 میلی‌گرم بر لیتر طراحی و انجام شدند. به صورت کلی در سیستم بیوفیلمی بستر متحرک ، آلاینده فاضلاب دارویی شامل دیکلوفناک درصد حذف بیشتری نسبت به IBU داشت. به طور مثال در زمان ماند هیدرولیکی 10 ساعت، میزان حذف DFN بین 83/30 و01/66 درصد بوده است، در صورتی که میزان حذف IBU بین 33/11 و 33/37 درصد می‌باشد. این روند در زمان ماند هیدرولیکی بهینه یعنی 5 ساعت نیز با اعداد مختلف به همین صورت می‌باشد.  هم‌چنین مطابق نتایج به دست آمده در این تحقیق، در‌می‌یابیم که DFN در اکسیژن خواهی پایین‌تر و IBU در اکسیژن خواهی بالاتر، به میزان بیشتری حذف می‌شوند. در نهایت، با مطالعه بر روی سمیت مواد، نشان داده شده است که داروها تأثیر منفی کمی بر حذف COD در روش رئاکتور بیوفیلمی بستر متحرک دارند. نتایج به دست آمده دراین تحقيق به وضوح نشان مي‌دهد که مطالعات بيشتري در مورد مسیر حذف مواد دارویی و جلوگیری از انتشار آن‌ها به محیط‌زیست لازم است.