Cosmetic wastewater treatment using dissolved air flotation

• Autorzy: Bogacki J. P. , Marcinowski P. , Naumczyk J. , Wiliński P.

Identyfikatory

DOI

10.1515/aep-2017-0018

Warianty tytułu

PL

Oczyszczenie ścieków kosmetycznych z wykorzystaniem procesu flotacji ciśnieniowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Five cosmetics wastewater samples were treated by Dissolved Air Flotation (DAF) assisted by coagulation. Different aluminum based coagulants were used: (Al₂(SO₄)₃, Al 1019, Al 3010, Al 3030, Al 3035, PAX 16 and PAX 19). The raw wastewater COD values were in the range 285–2124 mg/l. The efficiency of DAF depended on different coagulants and production profile of factory. COD removal was varied from 11.1 to 77.7%. The efficiency of coagulants was similar during treatment of particular sample. The best results were obtained with Al₂(SO₄)₃ and for sample 5 – lotions and shampoos production. The wastewater from UV filter creams production (sample 4) was resistant to treatment by DAF regardless of used coagulant. HS-SPME-GC-MS analysis can be a confirmation of DAF effectiveness.

PL

Pięć próbek ścieków kosmetycznych zostało poddanych oczyszczaniu z wykorzystaniem flotacji ciśnieniowej wspomaganej koagulacją. Stosowano różne koagulanty na bazie glinu: Al₂(SO₄)₃, Al 1019, Al 3010, Al 3030, Al 3035, PAX 16 and PAX 19. Wartość ChZT ścieków surowych była w zakresie 285–2124 mg/l. Skuteczność procesu flotacji ciśnieniowej była zależna od zastosowanego koagulantu i profilu produkcji fabryki kosmetyków. Skuteczność usunięcia wartości ChZT była w przedziale 11,1–77,7%. Skuteczność wszystkich koagulantów podczas oczyszczania każdej z próbek ścieków była podobna. Najlepsze rezultaty uzyskano z wykorzystaniem koagulantu Al₂(SO₄)₃ , dla próbki 5 – ścieki pochodzące z produkcji szamponów i logionów. Ścieki z produkcji kremów z filtrem UV (próbka 4) były oporne na oczyszczanie za pomocą procesu flotacji ciśnieniowej, niezależnie od zastosowanego koagulantu. Zastosowana analiza HS-SPME-GC-MS potwierdziła skuteczność oczyszczania z wykorzystaniem flotacji ciśnieniowej.

Słowa kluczowe

EN

wastewater treatment; GC-MS; gas chromatography; cosmetic wastewater; dissolved air flotation; PPCPs; pharmaceutical and personal care pollutants

PL

oczyszczanie ścieków; GC-MS; chromatografia gazowa; ścieki kosmetyczne; flotacja ciśnieniowa; PPCPs

• Wydawca: Institute of Environmental Engineering, Polish Academy of Sciences
• Czasopismo: Archives of Environmental Protection
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 43, no. 2
• Strony: 65--73
• Opis fizyczny: Bibliogr. 27 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Bogacki J. P.

• Warsaw University of Technology, Poland Faculty of Building Services, Hydro and Enviromnental Engineering

autor

Marcinowski P.

• Warsaw University of Technology, Poland Faculty of Building Services, Hydro and Enviromnental Engineering

autor

Naumczyk J.

• Warsaw University of Technology, Poland Faculty of Building Services, Hydro and Enviromnental Engineering

autor

Wiliński P.

• Warsaw University of Technology, Poland Faculty of Building Services, Hydro and Enviromnental Engineering

Bibliografia

• [1]. Aloui, F., Kchaou, S.& Sayadi, S. (2009). Physicochemical treatments of anionic surfactants wastewater: Effect on aerobic biodegradability, Journal of Hazardous Materials, 164, pp. 353-359.
• [2]. Bautista, P., Mohedano, A.F., Gilarranz, M.A., Casas, J.& Rodriguez, J. (2007). Application of Fenton oxidation to cosmetic wastewaters treatment, Journal of Hazardous Materials, 143, pp. 128-134.
• [3]. Bautista, P., Mohedano, A., Menendez, N., Casas, J. & Rodriguez, J.J. (2010). Catalytic wet peroxide oxidation of cosmetic wastewaters with Fe-bearing catalysts, Catalysis Today, 151, pp. 148-152.
• [4]. Bautista, P., Mohedano, A.F., Casas, J.A., Zazo, J.A. & Rodriguez. J.J. (2010). Oxidation of cosmetic wastewaters with H2O2 using a Fe/g-Al2O3 catalyst, Water Science and Technology, 61, pp. 1631-1636.
• [5]. Boroski, M., Rodrigues, A.C., Garcia, J.C., Sampaio, L.C., Nozaki, J. & Hioka, N. (2009). Combined electrocoagulation and TiO2 photoassisted treatment applied to wastewater effluents from pharmaceutical and cosmetic industries, Journal of Hazardous Materials, 162, pp. 448-454.
• [6]. Burek, M. (2008). Report on implemented solutions in the AVON Operations Polska Sp. z o.o. company wastewater treatment plant, Gaz, woda i technika sanitarna, 12, pp. 31-33.
• [7]. de Melo, E. D., Mounteer, A.H., de Souza Leăo, L.H., Bahia, R.C.B. & Campos, I.M.F. (2013). Toxicity identification evaluation of cosmetics industry wastewater, Journal of Hazardous Materials, 244-245, pp. 329-334.
• [8]. Carballa, M., Manterola, G., Larrea, L., Ternes, T., Omil, F. & Lema, J. (2007). Influence of ozone pre-treatment on sludge anerobic digestion: Removal of pharmaceutical and personal care products, Chemosphere, 67, pp. 1444-1452.
• [9]. Carpinteyro-Urban, S., Vaca, M. & Torres, L.G. (2012). Can vegetal biopolymers work as coagulant-flocculant aids in the treatment of high-load cosmetic industrial wastewaters? Water, Air & Soil Pollution, 223, pp. 4925-4936.
• [10]. Ebrahiem, E.E., Al-Maghrabi, M.N. & Mobarki, A.R. (2013). Removal of organic pollutants from industrial wastewater by applying photo-Fenton oxidation technology, Arabian Journal of Chemistry, doi: 10.1016/j.arabjc.2013.06.012
• [11]. El-Gohary, F., Tawfi k, A. & Mahmoud, U. (2010). Comparative study between chemical coagulation/precipitation (C/P) versus coagulation/dissolved air flotation (C/DAF) for pre-treatment of personal care products (PCPs) wastewater, Desalination, 252, pp. 106-112.
• [12]. Friha, I., Karray, F., Feki, F., Jlaiel, L. & Sayadi, S. (2014). Treatment of cosmetic industry wastewater by submerged membrane bioreactor with consideration of microbial community dynamics, International Biodeterioration & Biodegradation, 88, pp. 125-133.
• [13]. Friha, I., Feki, F., Karray, F. & Sayadi, S. (2012). A pilot study for cosmetic wastewater using a submerged flat sheet membrane bioreactor, Procedia Engineering, 44, pp. 819-820.
• [14]. Gumińska, J. (2013). Modification of conventional coagulation system by application of post-coagulation sludge recirculation, Ochrona Środowiska, 35 (3), pp. 17-22.
• [15]. Marcinowski, P., Bogacki, J. & Naumczyk, J. (2014). Cosmetic wastewater treatment using the Fenton, Photo-Fenton and H2O2/UV processes, Journal of Environmental Science and Health, Part A, 49, pp. 1531-1541.
• [16]. Monsalvo, V.M., Lopez, J., Mohedano, A.F. & Rodrigues, J.J. (2014). Treatment of cosmetic wastewater by a full-scale membrane bioreactor, Environmental Science and Pollution Research, 21, pp. 12662-12670.
• [17]. Naumczyk, J., Marcinowski, P., Bogacki, J. & Wiliński, P. (2013). Cosmetic wastewater treatment by coagulation, Rocznik Ochrona Środowiska, 15, pp. 875-891.
• [18]. Naumczyk, J., Bogacki, J., Marcinowski, P. & Kowalik, P. (2014). Cosmetic wastewater treatment by coagulation and advanced oxidation processes, Environmental Technology, 35, pp. 541-548.
• [19]. Perdigon-Melon, J., Carbajo, J., Petre, A., Rosal, R. & Garcıa-Calvo, E. (2010). Coagulation-Fenton coupled treatment for ecotoxicity reduction in highly polluted industrial wastewater, Journal of Hazardous Materials, 181, pp. 127-132.
• [20]. Puyol, D., Monsalvo, V.M., Mohedano, A.F., Sanz, J.L. & Rodriguez, J.J. (2011). Cosmetic wastewater treatment by up flow anaerobic sludge blanket reactor, Journal of Hazardous Materials, 185, pp. 1059-1065.
• [21]. Rozporządzenie Ministra Środowiska, Dziennik Ustaw z dnia 18 listo pada 2014 r. Poz. 1800, w sprawie warunków, jakie należy spełnić przy wprowadzaniu ścieków do wód lub do ziemi, oraz w sprawie substancji szczególnie szkodliwych dla środowiska wodnego.
• [22]. Vlyssides, A.G., Mai, S.Th., Barampouti, E.M.P. & Loukakis, H.N. (2009). Influence of vegetation and gravel mesh on the tertiary treatment of wastewater from a cosmetics industry, Journal of Environmental Science and Health, Part A, 44, pp. 820-826.
• [23]. Wang, L.K., Shammas, N.K., Selke, W.A. & Aulenbach, D.B. (2010). Handbook of environmental engineering, volume 12, “Flotation Technology”, Humana Press (Humana Press is part of Springer Science + Business Media), New York.
• [24]. Wang, X.-J., Song, Y. & Mai, J.-S. (2008). Combined Fenton oxidation and aerobic biological processes for treating a surfactant wastewater containing abundant sulfate, Journal of Hazardous Materials, 160, pp. 344-348.
• [25]. www.brenntag.pl (accessed on 03. 02. 2012). Brenntag.
• [26]. www.kemipol.com (accessed on 03. 02. 2012). Kemipol.
• [27]. Zhang, C., Ning, K., Guo, Y., Chen, J., Liang, C., Zhang, X., Wang, R. & Guo, L. (2013). Cosmetic wastewater treatment by a combined anaerobic/aerobic (ABR+UBAF) biological system, Desalination and Water Treatment, 1, pp. 1-7.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).