Treatability of Endocrine Disrupting Antibiotic Compounds byUV/H2O2Process According to Taguchi's Experimental Design

Abstract

Bu çalışmada, endokrin bozucuözelliğe sahip olan antibiyotik bileşiklerinden ülkemizde ve Kuzey Avrupa ülkeleri genelinde yaygın bir kullanıma sahip olan ?-laktam (sefaleksin, sefazolin, sefoperazon, sefaklor, sefuroksim) ve penisilin (ampisilin) gruplarının UV/H2O2 ileri oksidasyon prosesi ile arıtılabilirliği incelenmiştir. Bu antibiyotik bileşikleri ultrasafsuda çözülerek 300 mg/l konsantrasyona (her bir antibiyotik bileşiği kons.: 50 mg/l) sahip sentetik atıksu örnekleri hazırlanmıştır UV/H2O2 ileri oksidasyon proses parametrelerinin optimizasyonunda "Taguchi L9 ortogonal deneysel dizaynı" ilkelerinden yararlanılmıştır. Optimum koşullar olarak tespit edilen pH 3,25, H2O2 kons.: 20mM ve UV oksidasyon süresi: 30 dak.şartlarında % 45 KOİ ve % 47,3 TOK giderim verimi elde edilmiştir. Taguchi metodu, İOP'lerin kısa sürede yüksek verimliliği ve analizlerin basitleştirilmesi nedeniyle antibiyotik madde içeren atıksuların arıtımı için ileri oksidasyon proseslerinin tasarımında faydalı bulunmuştur.In this study, it was investigated treatability of ?-lactam (cephalexin, cefazolin, cefoperazone, cefaclor, cefuroxime) and penicillin (ampicillin) antibiotic groups by UV/H2O2 advanced oxidation process which have endocrine disrupting properties and widespread use in our country and in Northern European countries. Synthetic wastewater samples whichhave 300 mg/l concentrationwere prepared by dissolving these antibiotic compounds in ultrapure water (each antibiotic compound conc.:50 mg/l). 'Taguchi's L9 orthogonal array design' was used for the optimization of UV/H2O2 advanced oxidation process parameters. 45% of COD and 47,3% TOC removal rates were obtained at the conditions of pH 3,25, H2O2 conc.: 20 mM and UV oxidation time: 30 min., which were identified as optimum conditions. Taguchi's Method was found very useful for the design of advanced oxidation processes in treatment of wastewaters containing antibiotics because of the high removal efficiencies of applied AOPs in a short time and simplifications of the analysis