كارايي فرايند كمپوست سازي در حذف آنتي بيوتيك مترونيدازول به‌عنوان پسماند دارويي

The efficiency of composting on the degradation of antibiotic metronidazole as a pharmaceutical waste

زمينه و هدف: امروزه استفاده فزآينده از آنتي­ بيوتيك ­ها به‌ منظور كنترل بيماري­ و از طرفي مديريت و دفع نامناسب پسماند­هاي دارويي در اماكن مختلف بهداشتي-درماني، موجب بروز معضلات زيست­ محيطي شده و سلامت انسان را تهديد مي‌نمايد. تحقيق حاضر با هدف بررسي كارايي حذف آنتي­ بيوتيك مترونيدازول، به‌عنوان يكي از پرمصرف‌ترين داروها، در طول فرايند كمپوست‌سازي انجام شد. مواد و روش‌ها: در اين مطالعه، از روش كمپوست هوازي جهت حذف مترونيدازول استفاده شده است كه براي تهيه آن، مخلوطي از فضولات دامي، زائدات ميوه، كاه و لجن به‌كار برده شد. مترونيدازول در سه غلظت 20، 50 و mg/kg 100 به راكتورهاي كمپوست اضافه شد. مدت زمان فرايند 40 روزه بود. نمونه برداري از راكتورها به‌صورت هفتگي بوده و جهت آناليز آنتي­ بيوتيك از دستگاه HPLC مجهز به دتكتور UV استفاده گرديد. تعداد نمونه ­ها 42 عدد بود و آزمايش دوبار تكرار شد. شرايط دما، رطوبت، pH و C/N بستر كمپوست تحت پايش بود و جهت آناليز نمونه ­ها از نرم افزار SPSS22 استفاده شد. يافته‌ها: كارايي حذف مترونيدازول پس از 21 روز براي راكتورها با غلظت 20، 50 و mg/kg100 از آنتي ­بيوتيك به ترتيب برابر با 99/9، 96/73 و 93/48 درصد بود. با افزايش غلظت در راكتورها ميزان حذف كاهش و با افزايش زمان درصد حذف افزايش يافته است. در انتهاي فرايند، كارايي حذف براي هر سه راكتور 99/99 درصد بوده است. خصوصيات فيزيكي-شيميايي كمپوست نهايي در محدوده استاندارد ملي بود. نتيجه‌گيري: استفاده از فرايند كمپوست هوازي جهت حذف مترونيدازول، اثر بخش و سازگار با محيط زيست است. بطوري‌كه در پايان فرايند 99/99 درصد مترونيدازول حذف شد.

Background and Objective: Nowadays, the increasing use of antibiotics to control diseases and mismanagement and inappropriate disposal of medicinal wastes cause environmental problems and threatens human health. The present study was conducted to determine removal of antibiotic Metronidazole as one of the most used drugs during the process of composting. Materials and Methods: In this experimental study, a mixture of livestock manure, fruit, straw and sludge were used for the preparation of compost. Duration of the process was 40 days. Metronidazole was added to the compost reactors at three concentrations of 20, 50 and 100 mg/kg. Totally, 42 Samples were taken weekly. HPLC was used to analyze the samples. The experiment was repeated twice. SPSS22 software was used to analyze the results. Results: The rate of Metronidazole removal after day 21 and end of the thermophilic phase was 99.9, 96.73 and 93.48 % in the reactors contained 20, 50 and 100 mg/kg, respectively. Increasing concentrations in the reactors caused the removal rate to decrease, while increasing removal time caused to increase the removal rate. At the end of the process, the removal rate for all three reactors was 99.99 %. The physico-chemical properties of the final compost were within the national standard. Conclusion: The use of an aerobic composting process to degrade antibiotic Metronidazole is an economical, effective and, environmentally friendly method. At the end of the process, 99.99 % of Metronidazole was degraded.