Çevre Mühendisliği ve Sürdürülebilirlik
İlaç atıklarını Hastanelerden Tedavi etmek için Yapılanan Wetlands Kullanımı
Table of Contents
Hastaneler şifa için hayati önem taşıyor, ancak aynı zamanda ürün tarafından da gizli bir şekilde üretiyorlar: farmasötik atıklar. Bu atık akışı karmaşık organik molekülleri, aktif farmasötik malzemeler (APIs), antibiyotikler, hormonlar ve diğer kirleticiler, hastalar tarafından tamamen absorbe edilmiyor ve su içme suyu kaynaklarına giriyorlar, öncelikle yerel atık su arıtma tesisleri (WTPs), özellikle de tarımsal atık azaltma için tasarlanmış organik maddeler ve biyolojik oksijen azaltıcısı için, bu kalıcı mikropollütatörler için, organik bir tedavi mekanizması ve organik enerji tasarrufu sağlar.
Farmasötik Atık Tehditinin Anlayışını Anlayın
İlaç kalıntıları, gelişmekte olan endişelerin kirleticileri olarak sınıflandırılır. Onların varlığı, hatta iz konsantrasyonlarında bile (ya dalıt başına mikrogramlara) sahip olabilir, güçlü biyolojik etkilere sahip olabilir. Önemli endişe grupları antibiyotikler, analgesics, non-steroidal anti-inflamatuar ilaçlar (NSAIDs), endokrinal-disrupting kimyasallar ve psikiyatrik ilaçlar.
Çevresel Etkiler
Su ekosistemlerine deşarj edildiğinde, farmasötik bileşikler balıkta biyokünülebilir ve bakteri arasında antibiyotik direnci genlerin yayılmasını teşvik edebilir, büyük bir halk sağlığı tehdidi. ABD Jeolojik Anketi ve Avrupa Çevre Ajansı, nehirlerin ve çoklu ilaç kalıntılarıyla bile yaygın bir şekilde kirlenmektedir.
İnsan Sağlığı Riskleri
İçme suyundaki iz farmasötiklerden doğrudan akut toksisitesi olası değildir, birçok ilacın karışımları endişelenir ve biyolojik tedavi süreçlerini engelleyebilir. Dünya Sağlık Örgütü, devam eden izleme ve gelişmiş kaldırma teknolojileri ihtiyacını kabul eder. Ayrıca, hastane atıksu sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık dezenfekte olan enfeksiyonlarafekte olan ve kemoterapi ajanları içerir.
Konvansiyonel Atıksu Tedavisinin Sınırları
Çoğu belediye WWTPs, biyodegrad edilebilir organik madde (BOD/COD) ve besin maddelerini kaldırmak için optimize edilmiş çamur süreçlerine güveniyor. Ancak, birçok farmasötik, düşük konsantrasyonlarda biyolojik olarak aktiftir.
Aktif İlaç Malzemelerinin verimsiz Yok Edilmesi
Araştırmalar, diclofenac, karbamazepine ve sulfamethoxazole'nin% 10 ila% 60 arasında değişen geleneksel WWTP'lerde - yeterli miktarda, UV fotolysis gibi, ve aktif karbon adsorpsiyonları daha yüksek yüklenebilir ve önemli enerji ve kimyasal maliyetlerle gelebilirler ve tehlikeli ürünler üretebilirler.
Yüksek Enerji ve Kimyasal Maliyetler
Bir hastanenin atıksu profili benzersizdir: aktıda daha yoğun, değişkendir ve biyolojik tedaviyi engelleyebilecek bileşikler içerir. Aynı tedavi düzeyine belediye atıksu olarak ulaşmak, daha büyük aerasyon tankları ve daha yüksek kimyasal dosing (coagulants, polimerler) gerekli değildir. Bu, gelişmekte olan bölgelerde veya kırsal alanlarda daha yüksek operasyonel harcamalara ve daha büyük bir karbon ayak izi ile çevrilir.
Wetlands: Doğal Bir Çözüm
Su bitkisi ile birlikte, su su su akışları ile birlikte, bir dizi tedavi mekanizmasına sahip olan bir altyapıdan oluşan bir yüzeyden oluşur.
Wetlands Work Nasıl İnşa Edildi
Bir Audi'deki tedavi süreci birlikte çalışan üç ana bileşene dayanıyor.
1. Vejetasyon
Makrophytes:0)Phragmites australis[[Dönemli)[Dönemli)[Dönemli)))[Dörtücükler oksijeni, hizosphere'i serbest bırakma, oxidasyon reaksiyonlarını destekleyen aerobik mikro bölgeleri oluşturma.
2. Substrate
Mezar veya kum yatakları askıya alınması için fiziksel bir filtre olarak hareket eder. Yüzeyi mikrofilmler için ek siteler sunar. substratın kimyasal bileşimi (örneğin, kil içeriği, organik madde) hidropbik bileşiklerin hidroforpsiyonunu artırabilir. Bazı tasarımcılar spesifik kirleticileri hedef almak için reaktif malzemeler içerir.
3. Mikroorganizm
Bu muhtemelen en önemli bileşenidir. Bakterilerin toplulukları, mantarlar ve protozoalar substratı ve kök uçları koloni ve anaerobik yol yolları aracılığıyla ilaçlarını karıştırırlar. Anahtar süreçler hidroxyla birlikte, rekylation ve konjugasyon içerir. Örneğin, antibiyotik sulfamethoxazole amonyak bölgelerde amonyak-o oksiteritler tarafından dönüştürülebilir, ancak ibuprofen gibi analgesler kırmızıoxlar arasındaki heterotrofikler tarafından bozulurlar tarafından bozulurlar.
Geleneksel Sistemler Üzerindeki Avantajları
Kontenjanlar, hastane atık tedavisi için birkaç farklı fayda sunar.
- [FONT:0] Düşük Sermaye ve İşletim Maliyetleri: CWs mekanik bir aerasyon gerektirmez, minimum enerji girişi ve daha az kimyasal katkı sağlar. Elektrik genellikle sadece pompalanması için gereklidir, onları yüksek ekonomik hale getirir.
- [FONT:0) Mikropollutants Yüksek Yok: En uygun koşullarda, CBD'ler birçok farmasötik için% 90 geri yüklemeyi başarabilir (örneğin, acetaminophen, kafein, naproxen), ve diğer otomobilsiz ve diclofenac gibi yüksek geri çekilmeyi tercih eder.
- [FONT:0]Biodiversity ve Estetik Değer: Cleks, kuşlar, böcekler ve amphibians için habitat yaratırlar.
- [FONT=0]Soru yüklerine karşı çıkıyor: Büyük tampon hacim ve biyolojik çeşitlilik toplulukları, Zhengs'in atık sularının aniden yükselmesine yardımcı oluyor (örneğin, ameliyathane serbest bırakılmasından sonra).
- [FONT:0]Sludge Rez:[Dönetici:[Dönetici:0)Sludge Rez:[Döntme:[Döntme:[Dönlendirme:[Dönlendirme:[Dönlendirme:[Dönlendirme:))) CN;GUA, aktif çamur santralleri ile kıyasla daha az fazla çamur üretiyor, tasarruf maliyetlerini azaltır.
Hastane Atıkları için Anahtar Tasarım
Hastane farmasötik atık için bir CBD tasarlamak sadece bir ev sisteminin ölçeklendirme versiyonu değildir.Influent'in eşsiz özelliklerini işlemek için özel adaptasyonlar gerektirir.
Pre-ted and Hidrolik Yükleniyor
Hastane atıkları, yüksek miktarda sağlam, yağ, yağ ve yağ içerir. Ön sedi sedisyon tankı veya bir yağ tuzağı, ıslak toprak substratının pıhtılaşmasına engel olmak için gereklidir. Equalization tankları da yüksek hastane saatleri sırasındaki hidrolik yükleme oranı (HLR) için hidrolik yükleme oranı (HLR) genellikle daha düşük (0.05-0.15 m/d) belediye için daha uzun süre karşılıklı olarak ilaveten izin vermek için belediye Loydu.
Plant Tür Seçimi
İlaç kaldırılması için seçilen türler yüksek kök biyokütmelere sahip olmalıdır, güçlü kirletici yukarı yukarı kapasiteye ve toksik bileşiklere toleransa sahip olmalıdır. [FONTD:0]Phragmites australis) derin kök sistemi ve prolific büyüme nedeniyle yaygın olarak kullanılır. ”- tropikal iklimler, özellikle de yok edilmesi için, örneğin, söğütlü papT:3 (bulunma) ve effus)
Redox Bölgesi ve Aeration
Birçok farmasötik, aerobik koşullar altında daha kolay bir şekilde küçültülüyor; diğerleri göze çarpan aparatlı aerobik dönüşümleri teşvik ediyor.Uzgunlu akış (VF) ve yatay altyüzlü akış (HSSF) aşamaları, bazı antibiyotikler gibi kalıcı moleküllerin ayrı bir şekilde bozulmasına neden oluyor. VF yataklarda, intermitasyon veya diffülatörlü yükleme hava kirliliğine yol açıyor.
Performans Metrikleri ve İndüksiyon Verimliliği
Pilot ve tam ölçekli hastane CTs rapor umut verici sonuçlar verdi. İsviçre'de yapılan bir araştırma, sulfamethoxazole, trimethoprim ve ve tökezla birlikte VF-HSSF hibrit sistemi ile ilgili çalışmalar.Birkaç gün boyunca, araştırmacılar, ortalama% 85 ila 40 oranında daha düşük bir geri çekilme ile toplam farmasötik yükün yüzde 80-64 oranında azaltıldığını buldular.
Uygulama Challenges
Avantajlarına rağmen, hastane atıkları için ıslak alanlar zorluk çekmeden yoksun değildir. Buları kabul etmek başarılı dağıtım için çok önemlidir.
Contaminants ve Management of Contaminants
Bazı farmasötikler, özellikle de dudakofil olanlar (örneğin, triclosan, alev gerici), alt kat bitki biyokütmelerinde bir araya gelebilir (ki bu kirleticiler, mikrobiyal aktiviteyi veya leach'u engelleyen seviyelere ulaşabilir veya koşulları değiştirirken - üst düzey rezüttürler için - çevreyi geri dönmekten kaçınır.
Climatic and Mevsim Variability
Zhengs'teki biyolojik aktivite soğuk iklimlerde önemli ölçüde yavaşlıyor. Kuzey Avrupa ve Kanada'da, farmasötik kaldırma için kış performansı %20-40 oranında düşebilir. Çözümler ıslak toprak yüzeyinin oluşturulması, daha derin yataklar (konuşturma süresine dahil olmak üzere), veya ısıtmalı bir ön tedavi adımını dahil etmek için.
İzleme ve Bakım Gereksinimleri
Zhengs pasif sistemlerdir, ancak önemli göstergeler için effluent kalitesi değildir (örneğin, karbamazepine, kafein ve çıkış yapıları, temizlik dağıtım boruları, bitki örtüsü (daha önce) ve otomatik olarak pH için effluent kaliteyi izlemek, çözünmüş oksijen için effluent ve izlemek, işsizliği azaltmak için gereklidir.
Vaka Çalışmaları ve Global Kabul
Birkaç önemli proje hastanenin fizibilitesini gösteriyor.TheETHFLT:0) İsveç'te ) önceki membrandan% 3000 m2 karma ıslak ülke sistemi kurdu, 500 m3/günde karmaşık bir hastane ve belediye kaybı, toplam% 70 oranındaki düşük bir su yüküne ulaştı, yıllık işletme maliyetlerine% 60 daha düşüktü.
Hindistan'da, Tüm Hindistan Tıp Bilimleri Enstitüsü (AIIMS), diclofenac ve ketoprofen'in atıklarını tedavi etmek için 500 m2 hibrid bir Hibrit CHİRE'nin pilotluğunu yapıyor.Bu örnekler, uygun tasarım, yerel iklim adaptasyonu ve topluluk katılımı ile, Zhengs'in her iki yüksek ve düşük kaynak ayarlarında uygun bir hastane atık yönetimi bileşeni oluşturabileceğini gösteriyor.
Future Yol ve Araştırma Fırsatları
İlaç atıkları için ıslak alanlar inşa edilen alan hızla ilerliyor. Anahtar araştırma sınırları şunları içerir:
- [FONT:0)Enzymatik Artırılmış:[Dönetici:0)[Dönetici:0)Enzymatik Artırılmış laccase veya peroxidase enzimleri ıslak toprak substratına ekleyip olic ilaçlar ve hormon mimiklerinin bozulmasını artırabilir.
- [FONT:0)Bioelectrokimyasal Sistemler: Tümleşik yakıt hücreleri ıslak toprak yatakları içindeki mikroaktif bakteriler aracılığıyla biyodegradasyon artırabilir, ancak sensörlerin küçük miktarlarını üretir.
- [FONT=0) İleri Bitki Seçimi: [Dönetici veya hiperaccumulator bitkilerini tarayabilme ve API'lerin daha geniş bir spektrumunu sentezleyebilmeleri.
- [FONT:0)Artificial Intelligence Control:[Dönetici: [Dönetici:0) Mekanik Zeka Kontrolü: [Dönetici: [Dönetici:0) Katılaştırma, ısı ve influent kompozisyonu, gerçek zamanlı ayarlamalara izin vermek için makine öğrenimi kullanarak.
- [FONT:0)Combined Treatment Trains:[Dönetici:0)Gerekli tedavi Trenler: [Döneticileri, hastaneler için sıfır-discharge dairesel bir sistem oluşturmak için anaerobik sindiricilerin veya alglerin aşağı uçlarını veya algleri azaltmak.
Uluslararası kuruluşlardan gelen kılavuzlar:0) Birleşmiş Milletler Çevre Programı), sağlık atık yönetimi için önerilen bir teknoloji olarak inşa edilmeye başlıyor. İlaç tüketimi küresel olarak yükselmeye devam ediyor - ve effluent deşarjları konusunda düzenleyici sınırlar daha sıkı hale geliyor - ekosistem tabanlı tedavi sistemlerinin rolü sadece genişliyor.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Hastanelerden gelen ilaç kaybı eşsiz ve çevresel bir meydan okumayı temsil eder. Konvansiyonel tedavi tesisleri genellikle bu mikropollutları ortadan kaldırmaya, kalıcı ekolojik ve halk sağlığı sonuçları ile düşük seviyeli su kaynaklarının düşük seviyeli bir şekilde kirlenmesine yol açabilir.Özellikle soğuk iklim operasyonu, kirletici bir miktar enerji ve ekolojik olarak uyumlu bir alternatif sunar. - bitkiler, mikroorganizmalar ve fiziksel medya arasındaki doğal etkileşimleri kullanarak, bu sistemler hem de sağlıklı bir şekilde güvenli bir şekilde temizlemeyi tercih edebilir.