Garuda - Garba Rujukan Digital

Change of Graphene with Various Strategies for Photocatalytic Applications: A Review Whon Chun Oh
Jurnal Rekayasa Proses Vol 14, No 1 (2020)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Because of its novel molecular 2D structure and momentous physicochemical properties, graphene has been started a whirlwind of the investigation into its optical, electronic, thermal, and mechanical properties. Specifically, a lot of considerations have been pulled in to investigate graphene and graphene composites for photoelectrochemical applications. Many works have been done to synthesize novel graphene-based materials for applications in photoelectrochemistry, such as photoelectrochemical sunlight-based cells, photocatalytic disintegration of natural contaminations, and H2 production. In this article, we abridge the condition of research on graphene-based materials for photoelectrochemistry. The prospects and further improvements in this energizing field of graphene-based materials are additionally discussed. A B S T R A KKarena struktur 2D dan keunggulan karakteristik fisika-kimia, graphene telah mulai diselidiki secara menyeluruh terhadap sifat optik, elektronik, panas, dan mekanik. Secara khusus, focus dipelukan untuk menyelidiki graphene dan komposit graphene untuk aplikasi fotoelektrokimia. Banyak studi dikerjakan untuk membuat material baru berbasis graphene untuk aplikasi fotoelektrokimia seperti photoelectrochemical sunlight-based cells, fotokatalitik untuk penghilangan kontaminan, dan produksi H2. Pada artikel ini akan disumarisasikan penelitian-penelitian terkait material berbasis graphene untuk aplikasi fotoelektrokimia. Harapan dan perkembangan aplikasi penggunaan material berbasis graphene juga didiskusikan.

The Effects of Aloe Vera Gel Addition on the Effectiveness of Sunscreen Lotion Tri Yuni Hendrawati; Hana Ambarwati; Ratri Ariatmi Nugrahani; Susanty Susanty; Ummul Habibah Hasyim
Jurnal Rekayasa Proses Vol 14, No 1 (2020)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

especially in cosmetics. The aloe plant that is cultivated in Indonesia to supply this industry is Aloe chinensis Baker. This research is to determine the effects of Aloe vera gel extract on the effectiveness of sunscreen lotion. The steps taken included Aloe vera gel extraction, flavonoid absorption test, sun protection factor (SPF) value measurement, pH test, viscosity test, homogeneity test, and organoleptic evaluation. The extract was added to the base sunscreen formulation at five different concentrations. UV-Vis spectrophotometry at 290 – 320 nm was performed on the preparations to determine their SPF values. The highest SPF value of 10.21 was found in the preparation containing 20% Aloe vera gel extract. This value falls within the national industrial standard for sunscreen SPF value range of 2 – 60. The research showed that a higher concentration of Aloe vera gel extract increased the pH, with the most elevated pH at 7.0 for the preparation containing 20% Aloe gel vera extract. This value also falls within the national pH standard for sunscreen of 4.5 – 8.0. The higher concentration of Aloe vera gel extract also increased the dispersive amount of the sunscreen preparation, with the highest value of 5 cm resulting from 20% Aloe vera gel extract addition. This research showed that the increased addition of Aloe vera gel extract resulted in higher SPF value. A B S T R A KLidah buaya adalah salah satu tanaman obat yang banyak digunakan dalam industri farmasi, terutama di bidang kosmetik. Tanaman lidah buaya yang dibudidayakan di Indonesia untuk memasok kebutuhan industri adalah Aloe jenis Chinensis Baker. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh ekstrak gel lidah buaya terhadap efektivitas lotion tabir surya. Langkah-langkah yang diambil adalah ekstraksi gel lidah buaya, uji serapan flavonoid, pengukuran nilai sun protection factor (SPF), uji pH, uji viskositas, uji homogenitas, dan evaluasi organoleptik. Ekstrak ditambahkan ke formulasi tabir surya dasar pada lima konsentrasi yang berbeda. Spektrofotometri UV-Vis pada panjang gelombang 290-320 nm dilakukan pada persiapan untuk menentukan nilai SPF tabir surya aloe vera. Nilai SPF tertinggi sebesar 10,21 ditemukan dalam sediaan yang mengandung 20% ekstrak gel lidah buaya. Nilai ini termasuk dalam Standar Industri Nasional (SNI) untuk kisaran nilai SPF tabir surya 2-60. Penelitian menunjukkan bahwa konsentrasi yang lebih tinggi dari ekstrak gel lidah buaya meningkatkan pH, dengan pH tertinggi pada 7,0 untuk preparasi yang mengandung 20% ekstrak lidah buaya. Nilai ini juga berada kisaran standar pH nasional untuk tabir surya 4,5-8,0. Semakin tinggi konsentrasi ekstrak gel Aloe vera juga meningkatkan nilai dispersif sediaan tabir surya, dengan nilai tertinggi 5 cm yang dihasilkan dari penambahan 20% ekstrak lidah buaya. Penelitian ini menunjukkan bahwa penambahan ekstrak gel lidah buaya menghasilkan nilai SPF yang lebih tinggi.

Kinetika Pembentukan Struvite Kristal Menggunakan Zeolit Alam sebagai Adsorben pada Aeration Cone Column Crystallizer Eko Ariyanto; Yuyun Niyati; Dian Kharismadewi; Robiah Robiah
Jurnal Rekayasa Proses Vol 14, No 1 (2020)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Wastewater from the fertilizer industry contains a high concentration of PO43- and NH4+. Those ions formed deposits that frequently clogged the conduits and reduced the pump efficiency of the wastewater treatment plant. A high concentration of PO43- and NH4+ in this wastewater can be used as a secondary source of PO43- fertilizer through the recovery process into struvite compounds (MgNH4PO4.6H2O). In this research, Struvite was crystallized in Aeration Cone Column Crystallizer (ACCC) with Magnesium modified natural Zeolite (Zeo-Mg) as adsorbent. Research also has been done using the Batch process, and the results were used as basis variables in the ACCC system. Effects of Zeolite activation, amounts of Zeo-Mg (10 – 30 g), PO43- and NH4+reactant ratio (1:1 – 1:3), pH (6 – 9), and reaction time (0 – 60 minutes) to the removal percentage of PO43- were used as research parameters that analyzed in struvite crystallization process. Zeo-Mg and struvite produced were analyzed using scanning electron microscopy and energy dispersive X-ray spectroscopy. Research results in the ACCC system with Zeo-Mg as adsorbent showed that the percentage of PO43- removal was 65% in 16 minutes and followed pseudo-first-order reaction kinetics with a reaction rate constant of 0.21 min-1. The PO43- removal reached equilibrium at pH 8.10 after 28 minutes. Simultaneous removal of PO43- to formed struvite crystals using Zeo-Mg as an adsorbent and without the addition of Mg ions solution in the ACCC system is a novel process in wastewater treatment. Moreover, this PO43- recovery process can be implemented in the industrial scale due to the practical operation.A B S T R A KAir limbah industri pupuk banyak mengandung PO43- dan NH4+. Ion-ion ini membentuk endapan yang seringkali menyumbat aliran pipa yang menyebabkan penurunan efisiensi pompa di instalasi pengolahan air limbah. Kandungan PO43- dan NH4+ berkonsentrasi tinggi ini dapat dijadikan sumber sekunder untuk membuat pupuk PO43- dengan melakukan recovery sebagai senyawa struvite (MgNH4PO4.6H2O). Pada penelitian ini, struvite dibentuk menjadi kristal menggunakan Aeration Cone Column Crystallizer (ACCC) dengan adsorben zeolit alam yang telah dimodifikasi menggunakan ion magnesium (Zeo-Mg). Penelitian juga dilakukan dengan menggunakan proses batch, yang hasilnya dijadikan basis variabel pada sistem ACCC. Pengaruh pengaktifan zeolit, penambahan Zeo-Mg (10–30 g), rasio reaktan PO43- dan NH4+ (1:1–1:3), perubahan pH larutan (6–9), dan lamanya waktu reaksi (0–60) menit terhadap persentase penyisihan PO43- menjadi parameter yang dianalisis pada proses kristalisasi struvite. Zeo-Mg dan struvite yang dihasilkan dianalisis menggunakan scanning electron microscopy dan energy dispersive X-ray spectroscopy. Penelitian menggunakan ACCC menghasilkan persentase penyisihan PO43- dengan adsorben Zeo-Mg sebesar 65% dalam 16 menit dan mengikuti persamaan kinetika reaksi orde satu, dengan konstanta laju reaksi 0,21 min-1. Penyisihan PO43- mencapai kesetimbangan pada pH 8,10 setelah 28 menit. Proses pemisahan PO43- dengan adsorben Zeo-Mg menjadi struvite secara berkesinambungan pada sistem ACCC merupakan proses baru pengolahan air limbah. Selain itu, proses pemanfaatan kembali PO43- ini dapat diterapkan ke dalam skala industri karena kemudahan dalam pengoperasiannya.

Lead Adsorption in Lubricant Waste using Zeolite 'Aini Rahmadhaniar; Ratri Ariatmi Nugrahani; Nurul Fithriyah; Titik Lestariningsih
Jurnal Rekayasa Proses Vol 14, No 1 (2020)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Lubricant waste is one of the hazardous refuses which are regulated on the limit of lead content according to Government Regulations (Kep-51/MenLH/10/1995). Therefore, it is necessary to research for reducing the lead content. The purpose of this study is to understand the effect of adding adsorbents to decrease lead content in waste of lubricants taken from ships. The waste lubricant was recycled by adsorption using zeolite. Lubricant waste samples of 200 mL each were physically and chemically identified subjected to adsorption process using zeolite adsorbent whose concentrations (%w/w) were varied as follows: 7.5%, 13.25%, 14.25%, 15.75% and 17.5% with stirring speed of 150 rpm and contact time for 60 minutes. The best results were obtained at the adsorbent amount of 26.5 grams (concentration of 13.25%), for which lead content reduction reached 83%. The ANOVA F was obtained to be 13.42, and hence the study concluded that the amount of the adsorbent was related to the decrease in lead content.A B S T R A KPelumas bekas adalah salah satu limbah berbahaya yang dibatasi kadar timbalnya dalam Peraturan Pemerintah, sehingga perlu penelitian untuk menurunkan kadar timbal. Tujuan penelitian ini adalah untuk memahami pengaruh penambahan adsorben untuk menurunkan kadar timbal dalam pelumas bekas yang berasal dari mesin kapal. Pelumas bekas didaur ulang dengan adsorpsi menggunakan zeolit. Setiap sampel berisi 200 mL pelumas bekas yang telah diidentifikasi sifat fisika dan kimia-nya diadsorpsi menggunakan adsorben zeolit. Variasi konsentrasi zeolit (%w/w) yang digunakan yaitu: 7,5%; 13,25%; 14,25%; 15,75% dan 17,5% dengan kecepatan pengadukan 150 rpm dan waktu kontak 60 menit. Hasil terbaik diperoleh pada jumlah adsorben 26,5 g (konsentrasi 13,25%) dengan penurunan kadar timbal mencapai 83%. Faktor F pada hasil ANOVA adalah 13,42. Dengan demikian dapat disimpulkan bahwa terdapat korelasi antara konsentrasi adsorben dan penurunan kadar timbal.

Kinetika Adsorpsi Mikrokapsul Kitosan Taut Silang Kalium Persulfat terhadap Zat Warna Methyl Orange Endang Sulistyawati; Wibiana Wulan Nandari; Arifa Rahma Nurchasanah; Kurnia Kumala Dewi
Jurnal Rekayasa Proses Vol 14, No 1 (2020)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Dyes, typically available in textile and paper industries, can cause an aesthetical issue in their wastewater stream even in its low concentration Some colors are considered toxic to the environment and even carcinogenic. In that sense, the adsorption using chitosan, might be an alternative method offering better environmental quality by its capability for eliminating the dyes from the waste stream. This research was aimed to study the adsorption kinetics of methyl orange dyes in the presence of chitosan microcapsules, employing the measurement of concentration concerning time over several measured temperatures of 40, 50, and 60 °C. Chitosan microcapsules originated from abundantly available organic materials, have been synthesized by the support of potassium persulfate as a cross-linker through ionic gelation and solvent evaporation method. The microcapsules were subjected to Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy and scanning electron microscopy (SEM) characterizations, while UV-Vis was utilized for observing dye concentration changes. The results showed that chitosan microcapsules had been successfully prepared with a deacetylation degree of 53.92 % and a grain diameter of 1246 μm. The adsorption adapted the chemisorption mechanism with endothermic behavior. Besides, its kinetics seemed to follow the Lagergren pseudo-second-order equation with the value of the kinetic constant suitable for the tested temperature, following the Arrhenius equation. A B S T R A KZat pewarna yang banyak ditemukan di industri tekstil dan kertas, cenderung menyebabkan masalah estetika dalam aliran air limbah meskipun dalam jumlah rendah. Beberapa zat pewarna bersifat racun bagi lingkungan dan bahkan ada yang tergolong zat karsinogen. Adsorpsi, terutama dengan memanfaatkan kitosan, dapat digunakan sebagai metode alternatif yang memberikan kualitas lingkungan yang lebih baik dalam menghilangkan zat warna dari aliran limbah. Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari kinetika adsorpsi pewarna metil oranye menggunakan kitosan dalam bentuk mikrokapsul, dengan mengamati perubahan konsentrasi sebagai fungsi waktu pada beberapa suhu teruji yaitu 40, 50, dan 60 °C. Mikrokapsul kitosan berasal dari bahan organik yang tersedia berlimpah dan disintesis dengan bantuan kalium persulfat sebagai penaut silang dengan menggunakan metode gelasi ionik dan metode penguapan pelarut. Karakteristik mikrokapsul dianalisis menggunakan spektroskopi Fourier transform infrared (FT-IR) dan scanning electron microscopy (SEM), sedangkan UV-Vis digunakan untuk mengamati perubahan konsentrasi zat warna. Hasil penelitian menunjukkan, mikrokapsul kitosan yang berhasil disintesis mempunyai derajat deasetilasi 53,92% dan diameter butir sekitar 1246 μm. Adsorpsi mengikuti mekanisme kemisorpsi dengan perilaku endotermik. Persamaan kinetik mengikuti persamaan Lagergren orde dua-semu dengan nilai konstanta kinetik untuk suhu yang diuji mengikuti persamaan Arrhenius.

Pengaruh Reagen Pelindian pada Sintesis ZnO dari Debu Tungku Busur Listrik Widi Astuti; Agus Haerudin; Istihanah Nurul Eskani; Aulia Pertiwi Tri Yuda; Fajar Nurjaman; Joni Setiawan; Dwi Wiji Lestari; Himawan Tri Bayu Murti Petrus
Jurnal Rekayasa Proses Vol 14, No 1 (2020)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

ZnO nanoparticle was synthesized by a simple hydrometallurgical method using raw material of electric arc furnace dust (EAFD),which is a solid waste in the stainless steel industry. Electric arc furnace dust contains 68.81% Zn in the form of zincite (ZnO) and simonkolleite (H10Cl2O9Zn5). The synthesis was carried out in two main steps, i.e., leaching and alkaline precipitation. In this study, the effect of leaching reagent, leaching temperature, and leaching reagent concentration on the percent extraction of Zn in the leaching process from electric arc furnace dust and the characteristics of the resulting ZnO product were studied. The experimental results showed that leaching reagent of acetic acid gives the highest percent extraction of Zn. The results also showed that the increase of temperature and acid concentration could improve the Zn extraction percentage. At 2M acid concentration, Zn extraction percentage already achieved 100%; hence the process is independent of temperature. The ZnO product has a purity of 96%. The XRD data confirmed the nano sizes of the ZnO product. A B S T R A KZnO nanopartikel disintesis dengan metode hidrometalurgi sederhana menggunakan bahan baku berupa debu tungku busur listrik yang merupakan limbah padat industri baja tahan karat. Debu busur listrik mengandung 68,81% Zn dalam bentuk zincite (ZnO) dan simonkolleite (H10Cl2O9Zn5). Proses sintesis dilakukan dalam dua tahap utama yaitu pelindian dan pengendapan alkali. Pada penelitian ini dipelajari pengaruh reagen pelindian, suhu pelindian, dan konsentrasi reagen pelindian pada proses pelindian terhadap persen ekstraksi Zn dari debu tungku busur listrik dan karakteristik produk ZnO yang dihasilkan. Hasil percobaan menunjukkan bahwa asam asetat adalah reagen pelindian yang memberikan persen ekstraksi Zn tertinggi. Hasil percobaan juga menunjukkan bahwa semakin tinggi suhu dan konsentrasi asam yang digunakan, maka semakin meningkat persen ekstraksi Zn yang diperoleh. Tetapi pada konsentrasi asam 2M, suhu pelindian tidak terlalu berpengaruh karena dengan konsentrasi asam asetat 2M pada semua kondisi suhu pelindian, persen ekstraksi Zn yang diperoleh adalah 100%. Hasil pelindian menggunakan asam asetat pada kondisi optimum menghasilkan produk ZnO dengan kemurnian sekitar 96%. Data XRD juga menunjukkan bahwa ZnO yang terbentuk memiliki ukuran nano.

Pengaruh pH Ekstraksi pada Pewarnaan Batik Sutera Menggunakan Pewarna Alami Kulit Kayu Mahoni (Switenia Mahagoni) Dwi Wiji Lestari; Vivian Atika; Isnaini Isnaini; Agus Haerudin; Tin Kusuma Arta
Jurnal Rekayasa Proses Vol 14, No 1 (2020)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

The natural dye extracted from Swietenia mahagoni was applied to silk batik. Mahagoni bark is known to contain dyestuff components such as flavonoids and tannins. The dye compound was extracted using water at pH values of 6 (original pH extract), pH 2 (acid), and pH 12 (base) at 100 °C for 1 hour. Variation of extraction pH values was carried out to determine the influence of temperature on the results of the extract. Batik dyeing was carried out at room temperature using dye products. The pre-mordanting and post-mordanting used were alum (Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O). The results showed that the dye product extracted in alkaline pH shows a high amount of tannins and flavonoids and the ability to color the silk batik better. The color direction is reddish-brown. The pH values of extraction do not affect the results of the colorfastness to washing test, which is on 4-5 (good) scale. A B S T R A KPewarna alami yang diekstrak dari mahoni (Swietenia mahagoni) diaplikasikan pada kain batik sutra. Kulit kayu mahoni diketahui mengandung komponen zat warna berupa flavonoid dan tanin. Komponen zat warna diekstraksi menggunakan air pada pH 6, pH 2 (asam) dan pH 12 (basa) pada suhu 100 °C selama 1 jam. Variasi pH ekstraksi dilakukan untuk mengetahui pengaruhnya terhadap hasil ekstrak. Pewarnaan dilakukan pada suhu ruang menggunakan pewarna hasil ekstraksi. Mordan awal dan mordan akhir yang digunakan adalah tawas (Al2(SO4)3.K2SO4.24H2O). Ekstraksi pada pH basa terbukti meningkatkan jumlah zat tanin dan flavonoid yang terekstrak dan mampu mewarnai kain batik sutra dengan lebih baik. Arah warna yang dihasilkan adalah cokelat kemerahan. Derajat keasaman (pH) ekstraksi tidak berpengaruh pada hasil uji ketahanan luntur warna terhadap pencucian, yaitu skala 4-5 (baik).

Evaluation on Energy Efficiency Improvement in Geothermal Power Plant with The Application of Load-based Gas Removal System and Cooling Water Pump Control System Wibisono Yamin; I.G.B Ngurah Makertihartha; Jenny Rizkiana
Jurnal Rekayasa Proses Vol 14, No 1 (2020)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Efficient Geothermal Power Plant (GPP) operation can be achieved through the optimum use of steam for turbine and auxiliary (ejectors), and minimum possible condenser pressure for maximum energy conversion in the turbine. In all GPPs, a condenser vacuum is maintained by adequate circulation of cooling water and effective operation of ejectors, which absorb the accumulation of Non-Condensable Gas (NCG), mostly CO2 and H2S, and dispose it to the atmosphere. Typically, GPPs are designed for baseload (100% capacity) operation. Therefore, the performance of supporting equipment such as ejectors and cooling water pumps are not sensitive to load-set fluctuations or changes in NCG content. This fact consequently results in constant parasitic load and ejector's motive steam consumptions. Since 2017 many GPPs in Indonesia have no longer operated at constant full capacity following demand fluctuation, as stated in grid dispatcher's Daily Operating Plan. This condition brings up energy efficiency opportunity to reduce steam and electricity own use through modification or installation of the load-following controller in the ejector system and cooling water pumps. The study aimed to identify the best alternative in devising this adaptive feature in gas removal and circulating water systems from economic and technical aspects. Evaluation's methodology included the development of GPP process modeling and data validation, setting up an alternative framework, testing of GPP performance for each alternative with the calibrated model, and decision analysis from economic and technical aspects to select the best option. The evaluation showed that the ejector's motive steam flow controller was able to reduce auxiliary steam usage at maximum by 7% (equal to 0.7 MWe). In comparison, the circulation water flow controller with Variable Frequency Drive (VFD) could reduce pumps electricity use by 35% (0.76 MWe). The study results recommended the implementation of a motive steam flow controller over the pump's VFD, considering its economic performance, operation flexibility, and lower execution risk. A B S T R A KOperasi Pembangkit Listrik Tenaga Panas Bumi (PLTP) yang efisien dapat dicapai melalui penggunaan uap yang optimal pada turbin dan sistem pendukung (ejektor), serta pengaturan tekanan kondensor yang rendah untuk mencapai konversi energi maksimum di turbin. Pada hampir semua PLTP, kevakuman kondensor dijaga melalui sirkulasi air pendingin yang memadai, dan efektivitas operasi ejektor dalam menghisap akumulasi Non-Condensable Gas (NCG), yaitu CO2, dan H2S, serta dispersinya ke atmosfer. Pada umumnya PLTP didesain untuk beroperasi pada basis bebannya (100% kapasitas) sehingga kinerja peralatan penunjang seperti ejektor dan pompa tidak sensitif terhadap fluktuasi beban pembangkitan maupun perubahan kandungan NCG dari sumur. Hal ini mengakibatkan pemakaian listrik sendiri dan konsumsi uap ejektor pada PLTP cenderung tetap. Sejak 2017 banyak PLTP di Indonesia tidak lagi beroperasi dengan kapasitas penuh karena mengikuti fluktuasi permintaan grid seperti yang dinyatakan dalam Rencana Operasi Harian dari pengatur beban. Kondisi ini memberi peluang upaya efisiensi energi untuk mengurangi konsumsi listrik dan uap melalui modifikasi dan instalasi pengontrol load-following pada sistem kerja ejektor dan pompa sirkulasi air pendingin. Studi ini bertujuan untuk mengidentifikasi alternatif terbaik dalam merancang fitur adaptif ini, baik dari aspek ekonomi maupun teknis. Metodologi evaluasi mencakup pengembangan pemodelan proses PLTP dan validasi datanya, menyiapkan kerangka evaluasi alternatif, pengujian kinerja PLTP untuk setiap alternatif dengan model yang terkalibrasi, dan analisis pemilihan opsi terbaik secara ekonomi dan teknis. Hasil evaluasi menunjukkan bahwa pengontrol aliran uap motif pada ejektor mampu mengurangi penggunaan uap maksimum sebesar 7% (setara 0,7 MWe), sedangkan pengontrol aliran air sirkulasi dengan Variable Frequency Drive (VFD) dapat mengurangi penggunaan pompa listrik sebesar 35% (0,76 MWe). Hasil studi merekomendasikan penerapan sistem pengontrol aliran uap motif pada ejektor dibandingkan aplikasi VFD pada pompa dengan mempertimbangkan kinerja ekonomi, fleksibilitas operasi, dan risiko eksekusinya yang lebih rendah.

Peningkatan Produksi Biogas dari Palm Oil Mill Effluent (POME) dengan Fluidisasi Media Zeolit Termodifikasi pada Sistem Batch Firda Mahira Alfiata Chusna; Melly Mellyanawaty; Estin Nofiyanti
Jurnal Rekayasa Proses Vol 14, No 1 (2020)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

The production of crude palm oil (CPO) in Indonesia tends to increase over time. Palm oil mill effluent (POME) is the wastewater generated from the palm oil mill process with high organic content. POME is a potential source for anaerobic digestion due to its high organic content. The challenge of POME treatment using an anaerobic process is to enhance biogas production with high soluble chemical oxygen demand (sCOD) removal efficiency. The purpose of this study was to evaluate the effect of selected trace elements addition onto zeolite as immobilization media to the anaerobic digestion of POME in a fluidized batch system. Natural zeolite was used as the medium to immobilize microorganisms in an anaerobic fluidized bed reactor (AFBR). This study used three trace elements impregnated to natural zeolites, i.e. Ni2+, Zn2+, Mg2+. The result shows that Ni2+ and Zn2+ improve the methanogenesis process, prevent the accumulation of VFA as an intermediate product and increase the methane (biogas) production. Meanwhile, Mg2+ only reduced sCOD significantly but it did not affect methane production. Fluidization enhanced the performance of the POME anaerobic digestion process. The fluidization provide a positive effect to enhance biogas production and sCOD removal. The efficiency of sCOD removal in the entire reactors were 80.82%; 81.77%; 75.89% for AFBR-Ni; AFBR-Zn and AFBR-control respectively. The total volume of methane produced by the three AFBR were 163,04; 136,42; 62,79 (in ml CH4 / g sCOD) for AFBR-Ni; AFBR-Zn and AFBR-control, respectively. A B S T R A KProduksi crude palm oil (CPO) di Indonesia cenderung meningkat seiring bertambahnya waktu. Palm oil mill effluent (POME) adalah air limbah yang dihasilkan dari proses penggilingan kelapa sawit dengan kandungan organik yang tinggi. Tantangan dalam mengolah POME menggunakan proses peruraian anaerobik adalah untuk meningkatkan produksi biogas dengan efisiensi penurunan soluble chemical oxygen demand (sCOD) yang tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah mengevaluasi pengaruh penambahan trace element terseleksi pada media imobilisasi zeolit terhadap proses peruraian anaerobik limbah POME dengan sistem batch terfluidisasi. Zeolit alam berperan sebagai media imobilisasi mikroorganisme dalam anaerobic fluidized bed reactor (AFBR). Penelitian ini menggunakan tiga trace element yang diimpregnasikan pada zeolit alam yaitu Ni2+, Zn2+, Mg2+. Hasil penelitian menunjukkan bahwa Ni2+ dan Zn2+ sebagai trace element dapat meningkatkan proses metanogenesis dan mencegah akumulasi VFA sebagai produk antara serta meningkatkan produksi gas metana (biogas). Mg2+ sebagai trace element menurunkan sCOD dengan cukup signifikan namun tidak diimbangi dengan banyaknya metana yang dihasilkan. Fluidisasi meningkatkan performa dari proses peruraian anaerobik POME. Proses fluidisasi memberi pengaruh positif dalam meningkatkan produksi biogas dan soluble chemical oxygen demand (sCOD) removal. Nilai sCOD removal yaitu 80,82%; 81,77%; 75,89% berturut-turut untuk AFBR-Ni; AFBR-Zn dan AFBR-kontrol. Total volume metana yang dihasilkan oleh ketiga AFBR yaitu 163,04; 136,42; 62,79 (dalam ml CH4 / g sCOD) berturut-turut untuk AFBR-Ni; AFBR-Zn dan AFBR-kontrol.

Analysis Method of Black Liquor Pyrolysis and Gasification Using Deconvolution Technique to Obtain the Real Time Gas Production Profile Joko Wintoko; Suryo Purwono; Mohammad Fahrurrozi; Bambang Soehendro
Jurnal Rekayasa Proses Vol 14, No 1 (2020)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

In thermal reaction experiments, e.g., pyrolysis, combustion, and gasification, the gas released from the reaction can be analyzed in gas measuring instruments. There will be some time delay due to the relatively long gas travel from the reactor to the analyzers. Besides, there can be some time lag in the gas measuring instrument. Gas dispersion may furthermore occur and thus alter the gas concentration profile. The observed gas concentration, therefore, can be very different from the original gaseous reaction products profile. A mathematical procedure called deconvolution technique will be used to get the original gaseous reaction products concentrations profile. The deconvolution technique is based on the assumption that original data have been altered by a transfer function to yield observed data. By the deconvolution techniques, the transfer function for each data set will be calculated and then can be used to compute the original data. In this study, the deconvolution technique was applied to the concentration profile of gaseous products from black liquor pyrolysis and gasification reactions measured by gas analyzers instruments to obtain the real-time gas concentration profile during the processes. Tracer gases are injected in the reactor To facilitate the deconvolution calculation, and their concentration profiles observed in the measuring instruments are recorded. Gaseous products that are analyzed are CO2, CO, CH4, SO2, and H2S. This technique can successfully provide the real-time gas production concentration profile from the black liquor pyrolysis and gasification reaction. A B S T R A KDalam reaksi termal seperti pirolisis, pembakaran, dan gasifikasi, gas hasil reaksi dapat dianalisis dengan instrumen analisis gas. Akan ada penundaan waktu deteksi karena waktu tempuh dari reaktor ke alat analisis. Ada juga tambahan waktu karena pemrosesan dalam instrumennya. Dispersi gas juga mungkin terjadi yang akan mengubah profil konsentrasi gas.Profil konsentrasi gas yang terdeteksi bisa jadi akan sangat berbeda dengan profil produksi gas yang sebenarnya. Untuk mendapatkan profil konsentrasi yang sebenarnya, dapat digunakan sebuah prosedur matematika yang disebut dekonvolusi. Dalam prosedur ini diasumsikan profil gas telah diubah oleh sebuaf fungsi transfer sehingga menghasilkan profil gas terboservasi. Dengan teknik dekonvolusi, fungsi transfer ini akan dicari sehingga bisa dipergunakan untuk menghitung profil gas sebenarnya. Dalam penelitian ini profil gas hasil reaksi pirolisis dan gasifikasi lindi hitam yang terdeteksi dalam instrumen analisis gas akan didekonvolusi untuk mendapatkan profil produksi gas yang sebenarnya. Untuk itu sebuah gas pendeteksi diijeksikan ke dalam reaktor dan profil konsentrasinya diukur dengan instrumen analisis. Gas yang dianalisis adalah CO2, CO, CH4, SO2, and H2S. Dengan teknik ini profil produksi gas yang sebenarnya dari reaksi pirolisis dan gasifikasi berhasil diperoleh.

Home Page

OAI Link

Editorial Team

Contact

Reviewer

Google Scholar

Contact Name
Teguh Ariyanto

Contact Email
teguh.ariyanto@ugm.ac.id

Phone
-

Journal Mail Official
teguh.ariyanto@ugm.ac.id

Editorial Address
-

Location
Kab. sleman,

Daerah istimewa yogyakarta

INDONESIA

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Home Page

OAI Link

Editorial Team

Contact

Reviewer

Google Scholar

Contact Name Teguh Ariyanto

Contact Email teguh.ariyanto@ugm.ac.id

Phone -

Journal Mail Official teguh.ariyanto@ugm.ac.id

Editorial Address -

Location Kab. sleman, Daerah istimewa yogyakarta INDONESIA

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Contact Name
Teguh Ariyanto

Contact Email
teguh.ariyanto@ugm.ac.id

Phone
-

Journal Mail Official
teguh.ariyanto@ugm.ac.id

Editorial Address
-

Location
Kab. sleman,

Daerah istimewa yogyakarta

INDONESIA