Zastosowanie procesów koagulacji i flotacji ciśnieniowej do oczyszczania ścieków z produkcji kosmetyków

• Autorzy: Smogarzewski M. , Marcinowski P. , Bogacki J. , Naumczyk J.

Identyfikatory

DOI

10.7862/rb.2015.26

Warianty tytułu

EN

Application of coagulation and dissolved air flotation for cosmetic wastewater treatment

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Pięć próbek ścieków z produkcji kosmetyków poddano oczyszczaniu z zastosowaniem koagulacji i flotacji ciśnieniowej wspomaganej koagulacją. W procesie oczyszczania stosowano koagulanty na bazie glinu: (Al2(SO4)3, Al 1019, Al 3010, Al 3030, Al 2019, PAX 16 i PAX 19). Ze względu na zmieniający się charakter produkcji fabryki skład ilościowy i jakościowy pobranych próbek był różny. W fabryce produkowano kremy, bazy pod makijaż, mleczka kosmetyczne, dezodoranty, tusze do rzęs, podkłady i inne kosmetyki. Wartość ChZT ścieków surowych wynosiła 1480-4800 mg/l. Efekt oczyszczania był różny i zależał od składu ścieków, procesu oczyszczania i stosowanego koagulantu. Najlepszy efekt oczyszczania ścieków za pomocą koagulacji uzyskano dla próbki nr 1 (ścieki z produkcji kremów, baz pod makijaż, mleczka kosmetycznego, dezodorantów, tuszy do rzęs i podkładów) i Al2(SO4)3 – wartość ChZT zmniejszyła się z 3936 do 288 mg/l (o 92,7%). Najlepszy efekt flotacji ciśnieniowej uzyskano z zastosowaniem Al 2019 także dla próbki nr 1 – wartość ChZT obniżono o 97,6% do 96 mg/l. Efekt procesów koagulacji i flotacji ciśnieniowej dla danej próbki należy wiązać ze składem ścieków. W przypadku kosmetyków produkowanych na bazie olejów bardziej skuteczna byłaby flotacja ciśnieniowa. Koagulacja dała najlepsze efekty w przypadku próbek ścieków o dużej zawartości zawiesin pochodzących z produkcji „ciężkich” kosmetyków.

EN

Five samples of cosmetics wastewater was subjected to purification using coagulation and dissolved air flotation. Selected aluminum-based coagulants (Al2(SO4)3, Al 1019, Al 3010, Al 3030, Al 2019 PAX 16 and PAX 19) were used in the process. Due to the varying factory production, qualitative and quantitative composition of taken samples werevarious. The factory produced creams, make-up base, lotions, deodorants, mascara, foundations and other cosmetics. Raw wastewater COD value was in the range of 1480-4800 mg/l. The efficiency of treatment varied depending on the purification process, a coagulant and a production profile. The highest efficiency was observed for the purification of wastewater from the production of creams, make-up base, cosmetic lotions, deodorants, mascara and primer. Coagulation of wastewater allowed to decrease COD value from 3936 to 288 mg/l (by 92.7% ) using a Al2(SO4)3. The usage of Al 2019 coagulant in the same sample allowed decrease the COD value to 96 mg/l – by 97.6% in dissolved air flotation. The effect of coagulation and dissolved air flotation processes for the sample is depended on the composition of wastewater. When oil-based cosmetics were produced, treatment with dissolved air flotation process was more efficient. In the case of „heavy” cosmetics production, where heavy suspensions were produced, coagulation was more effective.

Słowa kluczowe

PL

przemysł kosmetyczny; ścieki; proces oczyszczania; koagulacja; flotacja ciśnieniowa

EN

cosmetic industry; wastewater; purification process; coagulation; dissolved air flotation

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Rzeszowskiej
• Czasopismo: Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture
• Rocznik: 2015
• Tom: z. 62, nr 1
• Strony: 369--381
• Opis fizyczny: Bibliogr. 24 poz., tab.

Twórcy

autor

Smogarzewski M.

• Politechnika Warszawska

autor

Marcinowski P.

• Politechnika Warszawska

autor

Bogacki J.

• Politechnika Warszawska

autor

Naumczyk J.

• Politechnika Warszawska, Wydział Inżynierii Środowiska

Bibliografia

• [1] Aloui F., Kchaou S., Sayadi S.: Physicochemical treatments of anionic surfactants wastewater: Effect on aerobic biodegradability. Journal of Hazardous Materials, vol. 164, 2009, pp. 353-359
• [2] Bautista P., Mohedano A.F., Gilarranz M.A., Casas J., Rodriguez J.: Application of Fenton oxidation to cosmetic wastewaters treatment. Journal of Hazardous Materials, vol. 143, 2007, pp. 128-134.
• [3] Bautista P., Mohedano A., Menendez N., Casas J., Rodriguez J.J.: Catalytic wet peroxide oxidation of cosmetic wastewaters with Fe-bearing catalysts. Catalysis Today, vol. 151, 2010, pp. 148-152.
• [4] Boroski M., Rodrigues A.C., Garcia J.C., Sampaio L.C., Nozaki J., Hioka N.: Combined electrocoagulation and TiO2 photoassisted treatment applied to wastewater effluents from pharmaceutical and cosmetic industries. Journal of Hazardous Materials, vol. 162, 2009, pp. 448-454.
• [5] Burek M.: Raport o wdrożonych rozwiązaniach w zakładowej oczyszczalni ścieków AVON Operations Polska Sp. z o. o. Gaz, Woda i Technika Sanitarna, vol. 12, 2008, pp. 31-33.
• [6] Carballa M., Omil F., Lema J.M., Lompart M., Garcıa-Jares C., Rodrıguez I.: Behavior of pharmaceuticals, cosmetics andhormones in a sewage treatment plant. Water Research, vol. 38, 2004, pp. 2918-2926.
• [7] Carballa M., Manterola G., Larrea L., Ternes T., Omil F., Lema J.: Influence of ozone pre-treatment on sludge anerobic digestion: Removal of pharmaceutical and personal care products. Chemosphere, vol. 67, 2007, pp. 1444-1452.
• [8] Chen D., Zeng X., Sheng Y., Bi X., Gui H., Sheng G.: The concentrations and distribution of polycyclic musks in a typical cosmetic plant. Chemosphere, vol. 66, 2007, pp. 252-258.
• [9] El-Gohary F., Tawfik A., Mahmoud U.: 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, vol. 252, 2010, pp. 106-112.
• [10] Ellis J.: Pharmaceutical and personal care products (PPCPs) in urban receiving waters. Environmental Pollution, vol. 144, 2006, pp.184-189.
• [11] Esplugas S., Bila D.M., Krause L.G., Dezotti M.: Ozonation and advanced oxidation technologies to remove disrupting chemicals (EDCs) and pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) in water effluents. Journal of Hazardous Materials, vol. 149, 2007, pp. 631-642.
• [12] Horii Y., Reiner J.L., Loganathan B.G., Kumar K.S., Sajwan K., Kannan K.: Ocurrence and fate of polycyclic musks in wastewater treatment plants in Kentucky and Georgia, USA. Chemosphere, vol. 68, 2007, pp. 2011-2020.
• [13] Kasprzyk-Hordern B., Dinsdale R.M., Guwy A.J.: The removal of pharmaceuticals, personal care products, endocrine disruptors and illicit drugs during wastewater treatment and its impact on the quality of receiving waters. Water Research, vol. 43, 2009, pp. 363-380.
• [14] Marcinowski P., Bogacki J., Naumczyk J.: Cosmetic wastewater treatment using the Fenton, Photo-Fenton and H2O2/UV processes. Journal of Environmental Science and Health. Part A, vol. 49, no. 13, 2014, pp. 1531-1541.
• [15] Matamoros V., Arias C., Brix H., Bayona J.M.: Preliminary screening of smallscale domestic wastewater treatment systems for removal of pharmaceutical and personal care products. Water Research, vol. 43, 2009, pp. 55-62.
• [16] Miege C., Choubert J.M., Ribeiro L., Eusebe M., Coquery M.: Fate of pharmaceuticals and personal care products in wastewater treatment plants – Conception of a database and first results. Environmental Pollution, vol. 157, 2009, pp. 1721- 1726.
• [17] Moldovan Z.: Occurrences of pharmaceutical and personal care products as micropollutants in rivers from Romania. Chemosphere, vol. 64, 2006, pp. 1808- 1817.
• [18] Naumczyk J., Marcinowski P., Bogacki J., Wiliński P.: Oczyszczanie ścieków z przemysłu kosmetycznego za pomocą procesu koagulacji. Annual Set The Environment Protection, vol. 15, 2013, pp. 875-891.
• [19] Naumczyk J., Bogacki J., Marcinowski P., Kowalik P.: Cosmetic wastewater treatment by coagulation and advanced oxidation processes. Environmental Technology, vol. 35, no. 5, 2014, pp. 541-548.
• [20] Perdigon-Melon J., Carbajo J., Petre A., Rosal R., Garcia-Calvo E.: Coagulation – Fenton coupled treatment for ecotoxicity reduction in highly polluted industrial wastewater. Journal of Hazardous Materials, vol. 181, 2010, pp. 127-132.
• [21] Reif R., Suárez S., Omil F., Lema J.M.: Fate of pharmaceuticals and cosmetic ingredients during the operation of a MBR treating sewage. Desalination, vol. 221, 2008, pp. 511-517.
• [22] Rosal R., Rodriguez A., Perdigon-Melon J., Mezcua M., Hernando M., Leton P.: Removal of pharmaceuticals and kinetics of mineralization by O3/H2O2 in a biotreated municipal wastewater. Water Research, vol. 42, 2008, pp. 3719-3728.
• [23] Suarez S., Lema J., Omil F.: Removal of pharmaceuticals and personal care products (PPCPs) under nitryfing and denitryfing conditions. Water Research, vol. 44, 2010, pp. 3214-3224.
• [24] Zeng X., Sheng G., Gui H., Chen D., Shao W., Fu J.: Preliminary study on the occurrence and distribution of polycyclic musks in a wastewater treatment plant in Guandong, China. Chemosphere, vol. 69, 2007, pp. 1305-1311.