بررسی کارایی بیوچار لجن فاضلاب در حذف استامینوفن در محلول های آبی

زمینه و هدف : پسماندهای دارویی در رده آلاینده های نوظهور قرار دارند. دلیل این امر، مقاومت بالای این ترکیبات به حذف در روش های متعارف تصفیه آب و فاضلاب است. یکی از داورهای غیر مخدر و پرکاربرد استامینوفن یا پاراستامول است. طبق بررسی مطالعات قبلی، حدود ۵۸ تا ۶۸ درصد این دارو پس از استفاده از بدن دفع می گردد و به دلیل نیمه عمر بالا، به راحتی راهی برای نفوذ به سفره های آب های زیر زمینی و سطحی پیدا می کند. سمیت ناشی از این ترکیب توسط گونه های اکسیژن واکنشی اتفاق می افتد و منجر به اثرات متعدد مانند دناتوره شدن تا آسیب به DNA می گردد. بر این اساس، حذف این ترکیبات از محیط یکی از موضوع های پرچالش در دهه های اخیر بوده است. در بین روش های مختلف، فرآیندهای جذب با جاذب های ارزان قیمت و مقرون به صرفه همچنان مورد توجه بوده است. لذا هدف از مطالعه حاضر، حذف استامینوفن از محلول های آبیبا استفاده از جاذب دوستدار محیط زیست و ارزان قیمت بیوچار لجن فاضلاب است. استفاده از این جاذب در کنار استفاده مجدد از یک ماده دفعی، می تواند سبب کاهش هزینه های دفع گردد. مواد و روش ها : این مطالعه به صورت تجربی و در مقیاس آزمایشگاهی انجام شد. جهت تهیه بیوچار از روش گرما کافت کند در شرایط با اکسیژن محدود استفاده گردید. سپس اثر پارامترهای مختلف شامل: زمان تماس(۱۰ تا ۶۰دقیقه)، pH (۴ تا ۱۱)، دز جاذب( ۰/۱تا ۱۰گرم در میلی لیتر) و غلظت اولیه استامینوفن( ۲۵تا ۱۰۰میلی گرم در لیتر) بررسی گردید. سنجش غلظت استامینوفن توسط روش اسپکتروفتومتری در طول موج ۲۴۳نانومتر اندازه گیری شد. کلیه آزمایشات در دمای اتاق(۲۳-۲۵ درجه سانتی گراد) انجام شد. همچنین، جهت بررسی ساختار جاذب آنالیزهای XRD، SEM و FTIR قبل و بعد از جذب انجام شد. نهایتا نتایج حاصله توسط نرم افزار SPSS مورد تجزیه و تحلیل قرار گرفت.نتایج : بر اساس نتایج حاصله، بیشترین راندمان حذف در pH برابر۷، دز جاذب ۱۰گرم در لیتر، زمان تماس ۶۰دقیقه و غلظت اولیه ۲۵میلی گرم در لیتر به میزان %۸۶/۶۵ثبت شد. آنالیزهای آماری نشان داد، اگرچه روند اولیه حذف استامینوفن با زمان تماس و دز جاذب رابطه مستقیم و با غلظت اولیه رابطه عکس دارد، اما تنها برای دز جاذب(Pvalue= ۰/۰۰۱) و زمان تماس(Pvalue= ۰/۰۳۵) رابطه معنادار آماری مشاهده شد. همچنین در pH های کمتر و بیشتر از ۷، میزان حذف کاهش یافته است.نتیجه گیری : طبق بررسی های انجام شده، استفاده از بیوچار لجن می تواند به عنوان یک جاذب ارزان قیمت و دوستدار محیط زیست در حذف استامینوفن مورد استفاده قرار گیرد. انجام مطالعات تکمیلی به منظور بررسی عواملی چون اثر مداخله گرها( کاتیون ها و آنیون های نمکی)، دما و سمیت پیشنهاد می گردد.

کلیدواژه ها:

استامینوفن ، بیوجذب ، بیوچار ، لجن فاضلاب