تأثير آنتي‌بيوتيك‌ها بر فعاليت متان‌سازي ويژه بيومس بي‌هوازي

Effects of antibiotics on specific methanogenic activity of anaerobic biomass

مقدمه: آنتي‌بيوتيك‌ها پس از تأثير بر بدن ميزبان، از بدن دفع شده و همراه ساير زائدات وارد فاضلاب‌ها مي‌شوند‌. آنتي‌بيوتيك‌ها مانع تصفيه بيولوژيكي فاضلاب‌ها شده كه خطراتي را در محيط زيست و به تبع آن براي سلامتي انسان‌ها به دنبال دارند. هدف از اين پژوهش بررسي اثرات چند آنتي‌بيوتيك پر مصرف انساني و دامي بر فرايند تصفيه بي‌هوازي فاضلاب مي‌باشد. روش‌ها: به منظور ارزيابي ميزان بازدارندگي آنتي‌بيوتيك‌ها بر فعاليت متان‌سازي ويژه بيومس بي‌هوازي به روش Batch، درون ويال‌هاي 90ميلي‌ليتري، 15درصد حجمي بيومس و 70‌ميلي‌ليتر سوبستره ريخته شد و غلظت‌هاي مختلفي از آنتي‌بيوتيك‌هاي آموكسي‌سيلين، اكسي‌تتراسايكلين و تايلوزين به آن اضافه گرديد. دماي مطلوب 35‌درجه سانتي‌گراد در ويال‌ها توسط حمام آب گرم تأمين شد و براي اختلاط كامل محتويات ويال ميكسر مغناطيسي استفاده شد. متان توليدي از طريق جايگزيني گاز با محلول KOH2‌ نرمال به عنوان جاذب ‌‌CO2 و برم تيمول بلو به عنوان انديكاتور اندازه‌گيري مي‌شد. مدت هر batch 10 روز طول مي‌كشيد. آزمايش COD قبل و بعد از هر تست بر روي نمونه‌ها انجام مي‌گرفت.يافته‌ها: بر اساس يافته‌هاي حاصل از هر batch، اكسي‌تتراسايكلين، تايلوزين و آموكسي‌سيلين به ترتيب در غلظت‌هاي 8000، 9000و9000 ميلي‌گرم در ليتر بر فعاليت متان‌سازي بيومس بي‌هوازي كاملاً نقش باز‌دارندگي دارند. نتيجه‌گيري: نتايج اين مطالعه نشان داد كه با افزايش غلظت آنتي‌بيوتيك، حجم گازمتان توليدي به ازاي واحد وزن بيومس كمتر مي‌شود.

Background: The antibiotics are excreted after their effect on the host body and together with other waste disposal are entered the treatment plant processes. Antibiotics prevent the biological sewage treatment in the plant which consequently causes hazards to the environmental and human health. The purpose of this study was to investigate the effect of some popular antibiotics used by human and livestock on the anaerobic wastewater treatment process. Methods: To evaluate the inhibitory effect of the antibiotics on biomass activity, particularly methane production (Specific Methanogenic Activity; SMA) using anaerobic biomass Batch, the 90ml vials were filled by 15 percent volume and 70 mg biomass L substrate including volatile fatty acids, mainly acetic acid, or glucose and then various concentrations of antibiotics were added including amoxicillin, tetracycline and tylosin. To provide the optimum temperature of 35°C in vials the hot water bath was used, and to mix the contents of the vial fully, the magnetic mixer was used. The methane gas produced was measured through its replacement with 2KOH N solution as CO2 absorber and bromine thymol blue as indicator. Each batch lasted for 10 days. COD tests were carried out before and after each test on the samples. Findings: Based on the findings of each batch, oxy tetracycline, amoxicillin and tylosin in 8000, 9000 and 9000 mg/ L concentrations, respectively, had a complete inhibitory effect on the specific methanogenic activity of anaerobic biomass. Conclusion: The results of this study indicated that by increasing the antibiotics concentrations, the produced biogas volume as per biomass weight per unit is decreased. On the other hand, COD removal was 42% to 82% due to long retention time and the groups adsorption.