Garuda - Garba Rujukan Digital

Pengaruh Steam Pretreatment terhadap Degradasi Selulosa dan Limonen pada Limbah Jeruk dalam Produksi Biohidrogen Gita Khaerunnisa; Sarto Sarto; Sutijan Sutijan; Siti Syamsiah
Jurnal Rekayasa Proses Vol 12, No 1 (2018)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

This research presents the influence of steam pretreatment to orange waste and its effect on the production of biohydrogen. The steam pretreatments with various times of 2, 4, and 6 hours were applied to the samples. After the pretreatment, the samples were fermented for seven days, and the contents of cellulose, limonene, volatile fatty acid (VFA), and hydrogen were assessed on the days of 1, 2, 3, 5 and 7. Kinetic parameters of hydrogen production were evaluated using the modified Gompertz`s equation. The result of this research showed that the steam pretreatment significantly reduced the cellulose and limonene compounds. The content of cellulose in the substrate after 2, 4 and 6 hours pretreatment were 37.08%; 36.63%; and 15.95%, respectively. Moreover, the content of limonene after pretreatment of 2, 4, and 6 hours were 57.44 ppm; 38.80 ppm; and 36.11 ppm, respectively. Analysis of kinetic parameters of production of hydrogen showed that the maximum productions of hydrogen (Hmax) in the samples after pretreatment of 2, 4, and 6 hours were 11.492 mL; 52.612 mL; 22.345 mL, respectively. The maximum production rates (Rm) at specified pretreatment time (2, 4, and 6 hours) were 9.888 mL H2/hour; 10.008 mL H2/hour; 12.982 mL H2/hour and the lag phases were 49.689 hours; 24.742 hours; and 24.885 hours. The study elucidated that applying pretreatment for 4 hours gives the optimum condition for hydrogen production. A B S T R A KPenelitian ini mempelajari pengaruh steam pretreatment terhadap limonen dan selulosa yang terkandung pada limbah jeruk, dengan mengevaluasi dampaknya terhadap produksi biohidrogen. Steam pretreatment dilakukan dalam 3 variasi waktu, yaitu 2, 4 dan 6 jam. Kemudian proses fermentasi dijalankan selama 7 hari dengan pengambilan sampel dilakukan pada hari ke 1, 2, 3, 5 dan 7. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa steam distillation yang dilakukan untuk pretreatment pada substrat jeruk berpengaruh terhadap kondisi substrat, yaitu mengurangi kadar selulosa dan limonen. Kadar selulosa pada substrat setelah pretreatment 2 jam adalah 37,08%; 4 jam 36,63%; dan 6 jam 15,95%. Sementara kadar limonen setelah pretreatment 2, 4 dan 6 jam berturut-turut 57,44 ppm; 38,80 ppm; dan 36,11 ppm. Konstanta kinetika produksi hidrogen pada sampel dengan pretreatment 2, 4 dan 6 jam yang diperoleh dengan persamaan Gompertz termodifikasi adalah potensi produksi hidrogen (Hmaks) 11,492 mL; 52,612 mL; 22,345 mL, laju produksi maksimum (Rm) 9,888 mL H2/jam; 10,008 mL H2/jam; 12,982 mL H2/jam serta waktu adaptasi 49,689; 24,742; dan 24,885 jam. Perlakuan pretreatment pada sampel selama 4 jam menghasilkan produk paling optimal.

Kinerja dan Kinetika Produksi Biohidrogen secara Batch dari Sampah Buah Melon dalam Reaktor Tangki Berpengaduk Febrina Sarlinda; Sarto Sarto; Muslikhin Hidayat
Jurnal Rekayasa Proses Vol 12, No 1 (2018)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Melon fruit waste with high sugar and water content is potential as a substrate for hydrogen production by dark fermentation. This study investigated the performance of biohydrogen production from melon fruit waste in a stirred tank reactor with initial concentration of 13100 mg sCOD/L, in room temperature, initial pH of 7 and controlling final pH at 5.5 by adding NaOH. The fermentation was carried out for 24 hours. The value of pH, volatile solid (VS), soluble chemical oxygen demand (sCOD), volatile fatty acid (VFA), biogas volume, hydrogen content, and cell concentration was analized every hour to determine the performance of reactor. Hydrogen content reached 16.20% with hydrogen production rate (HPR) of 458.12 mL/Lreactor/day in the standard temperature and pressure (STP) condition. Substrate consumption at the end of fermentation reached 24.61% of sCOD and 78.28% of VS. Metabolite products were dominated by acetate and butyrate with butyrate to acetate ratio of 7:6. The kinetic of product formation was evaluated by the kinetic model of Gompertz. Meanwhile the kinetics of cell growth was approximated by logistics model A B S T R A KSampah buah melon yang cukup melimpah dan kaya akan gula dan air sangat berpotensi sebagai substrat untuk produksi biohidrogen secara fermentasi gelap. Pada penelitian ini dipelajari kinerja produksi biohidrogen dari sampah buah melon menggunakan reaktor tangki berpengaduk. Konsentrasi awal substrat 13.100 mg sCOD/L pada suhu ruang, pH awal 7 dan dan dilakukan kontrol terhadap pH akhir fermentasi agar tidak turun lebih rendah dari pH 5,5 dengan penambahan NaOH. Fermentasi berlangsung selama 24 jam dan setiap jam dilakukan analisis terhadap pH, volatile solid (VS), soluble chemical oxygen demand (sCOD), volatile fatty acid (VFA), volume biogas, kadar hidrogen dan konsentrasi biomassa untuk mengetahui kinerja reaktor. Kadar biohidrogan yang diperoleh sebesar 16,20% dengan laju produksi hidrogen sebesar 458,12 mL/Lreaktor/hari pada keadaan STP. Konsumsi substrat pada akhir fermentasi mencapai 24,61% sCOD dan 78,28% VS. Produk metabolit dominan adalah asetat dan butirat dengan ratio butirat per asetat sebesar 1,2. Kinetika pembentukan hidrogen dipelajari melalui model kinetika persamaan Gompertz. Sedangkan kinetika pertumbuhan sel didekati dengan model kinetika persamaan logistik.

Model Dispersi Gas dan Vapor Cloud Explosion pada Kebocoran Outlet Pigtail Tubes Primary Reformer Perwitasari Perwitasari; Sumardi Sumardi; Indra Perdana
Jurnal Rekayasa Proses Vol 12, No 1 (2018)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Outlet pigtail tubes, one of the components in primary reformer, have a function to carry the reformed gas from the catalyst tubes to the collection manifold. Moreover, it also has a function to provide the required flexibility within the system to avoid overstress at the end of connections of the pigtail to the manifold and to the bottom of the catalyst tube. It operates in an extreme condition with temperature range of 825-850 oC and pressure 36.2 kg/cm2 which is possible to initiate a failure. The consequences of outlet pigtail tubes failure are a dispersion of synthesis gas and vapor cloud explosion. This research aimed to make a model of those consequences with an assumption that the leakage hole was the same as the diameter of outlet pigtail tubes. The gas dispersion model used in this research was dense gas dispersion continuous release model. The results showed that the highest ratio of synthesis gas-air concentration was 0.1 at 17.4 m distance from leaking point. Whereas the lowest ratio of synthesis gas-air concentration was 0.002 at 163.4 m distance from leaking point. The highest ratio of the concentration of gas dispersion gave vapor cloud explosion energy of about 11.67 x 105 kJ with an overpressure of about 8.41 kPa. The overpressure caused a partial demolition of the building (for example control room), panels blow in, and fastening fails of equipment or machines around the area. A B S T R A KOutlet pigtail tubes adalah salah satu komponen pada primary reformer yang berfungsi untuk membawa gas hasil reforming dari tube katalis ke manifold. Selain itu outlet pigtail tubes juga berfungsi untuk memberikan fleksibilitas yang diperlukan di dalam sistem sehingga terhindar dari overstress di bagian akhir sambungan antara pigtail dengan manifold dan bagian bawah dari tube katalis. Outlet pigtail tubes beroperasi pada kondisi ekstrim yaitu suhu 825-850 oC dan tekanan 36,2 kg/cm2 yang mana memungkinkan untuk terjadinya kegagalan. Konsekuensi dari kegagalan outlet pigtail tubes adalah dispersi gas sintesis dan ledakan awan uap. Penelitian ini bertujuan untuk membuat model dari konsekuensi tersebut dengan asumsi bahwa lubang kebocoran sama dengan diameter outlet pigtail tubes. Model dispersi gas yang digunakan dalam penelitian ini adalah model dispersi dense gas untuk pengeluaran yang kontinu. Hasil menunjukkan bahwa rasio konsentrasi gas sintesis-udara tertinggi adalah 0,1 pada jarak 17,4 meter, sedangkan rasio konsentrasi terendah adalah 0,002 pada jarak 163,4 meter. Konsentrasi tertinggi dari gas terdispersi memberikan energi untuk ledakan awan uap sebesar 11,67 x 105 kJ dengan overpressure sebesar 8,41 kPa. Overpressure tersebut menyebabkan kerusakan pada sebagian dari bangunan (sebagai contoh ruang kontrol), terlemparnya papan, dan mempercepat kegagalan dari peralatan atau mesin di sekitar area.

Sintesis dan Karakterisasi Silika Tersulfatasi dari Sekam Padi Idra Herlina; Edwin Rizki Safitra
Jurnal Rekayasa Proses Vol 12, No 1 (2018)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

In this work, sulphated silica (SiO2/SO3-H+) has been synthesized from rice husk through sol-gel method. Characterization with IR spectrophotometers showed similar peak between silica and sulphated silica. Silica typical bands consisting of strain O-H, bending water molecules, and asymmetric vibrations of silica atoms present in the siloxane appear at the peak of the analysis showing that silica synthesis of rice husk has been successfully performed. The modification of silica with sulphuric acid was not confirmed by IR spectrophotometers because the S-OH strain of sulphate ions overlaps with asymmetric vibrations of silica atoms present in siloxanes. The resulting sulphated silica was used as a catalyst in the esterification reaction of free fatty acid in a crude palm oil pond (Pond CPO). Pond CPO is a CPO that is bound to palm oil mill waste water. Pond CPO has free fatty acid content (FFA) between 40 to 70%. High levels of FFA CPO can be derived through esterification reactions with the help of SiO2/SO3-H+ catalyst. In this study, SiO2/SO3-H+ catalyst concentrations were varied i.e. 1, 3, and 5% (w/w). From the research result, the best catalyst performance was obtained at 5% concentration with the ability to decrease the FFA level by 49.70%. A B S T R A KPada penelitian ini, silika tersulfatasi (SiO2/SO3-H+) dibuat dari sekam padi melalui metode sol-gel. Karakterisasi dengan spektrofotometer IR menunjukkan puncak yang serupa antara silika dan silika tersulfatasi. Pita khas silika yang terdiri dari regangan O-H, bengkokan molekul air, dan vibrasi asimetrik atom silika yang ada pada siloksan muncul pada puncak hasil analisis yang menunjukkan bahwa sintesis silika dari sekam padi telah berhasil dilakukan. Modifikasi silika dengan asam sulfat tidak terkonfirmasi melalui spektrofotometer IR karena regangan S-OH dari ion sulfat tumpang tindih dengan vibrasi asimetrik atom silika yang ada pada siloksan. Silika tersulfatasi yang dihasilkan digunakan sebagai katalis pada reaksi esterifikasi asam lemak bebas crude palm oil (CPO) parit. CPO parit adalah CPO yang terikat pada air limbah pabrik minyak sawit. CPO parit memiliki kadar free fatty acid (FFA) antara 40 sampai 70%. Kadar FFA CPO yang tinggi tersebut dapat diturunkan melalui reaksi esterifikasi dengan bantuan katalis SiO2/SO3-H+. Pada penelitian ini, konsentrasi katalis SiO2/SO3-H+ divariasikan yaitu 1, 3, dan 5% (b/b). Dari hasil penelitian, kinerja katalis terbaik diperoleh pada konsentrasi 5% dengan kemampuan menurunkan kadar FFA sebesar 49,70%.

Recovery Ion Hg2+ dari Limbah Cair Industri Penambangan Emas Rakyat dengan Metode Presipitasi Sulfida dan Hidroksida Ilma Fadlilah; Agus Prasetya; Panut Mulyono
Jurnal Rekayasa Proses Vol 12, No 1 (2018)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Unlicensed gold mining activities using mercury (Hg) as a gold element binder is called the amalgamation process. Mercury is a heavy metal and categorized as toxic material. The use of mercury can potentially cause a pollution in environment, especially the aquatic system. For overcoming the heavy metals of mercury in liquid waste, it needs an alternative wastewater treatment method e.g. chemical precipitation. This study is aimed to recover Hg2+ ions from liquid wastes by using sulphide precipitation and hydroxide methods. This research studied the effect of pH on Hg2+ ions which is deposited in the precipitation process and evaluated the rate of Hg2+ precipitation formation. Precipitation was carried out by using sodium sulphide (Na2S) 0.3 M and Ca(OH)2 0.004 M as a precipitation agent with a rapid mixing speed for about 200 rpm for 3 minutes and continued with slow mixing for about 40 rpm for 30 minutes. Then, the liquid sample was left for 24 hours to precipitate. The results showed that precipitation method by using Na2S solution can decrease the content of Hg in HgCl2 synthetic waste. Optimum mass of HgS precipitate of 0.046 g was achieved at pH 9 with a removal efficiency percentage up to 99.81%. The rate of formation of HgS precipitate is 0.4mg/ hour. While, hydroxide precipitation method can decrease mercury level up to 90.11% at pH 12 and mass of Hg (OH)2 precipitate obtained is 0.28 g. However, the result of EDX analysis of the precipitate of Hg (OH)2 showed that the content of Hg precipitate is still low at 0.28 wt.%. A B S T R A KKegiatan penambangan emas rakyat tanpa izin (PETI) dengan menggunakan merkuri (Hg) sebagai pengikat unsur emas disebut proses amalgamasi. Merkuri merupakan logam berat yang bersifat racun. Penggunaan merkuri ini berpotensi menimbulkan pencemaran di lingkungan sekitar, terutama lingkungan perairan. Untuk penanganan logam berat merkuri dalam limbah cair ini, maka diperlukan sebuah metode pengolahan limbah alternatif, yaitu metode presipitasi kimia. Penelitian ini bertujuan untuk me-recovery ion Hg2+ dari limbah cair dengan metode presipitasi sulfida dan hidroksida. Selain itu mempelajari pengaruh pH terhadap ion Hg2+ yang terendapkan dalam proses presipitasi dan mengetahui laju pembentukan endapan Hg. Presipitasi dilakukan dengan menggunakan natrium sulfida (Na2S) 0,3 M dan Ca(OH)2 0,004 M sebagai agen presipitan dengan pengadukan cepat 200 rpm selama 3 menit dan dilanjutkan dengan pengadukan lambat 40 rpm selama 30 menit. Larutan sampel didiamkan selama 24 jam untuk mengendapkan presipitat yang terbentuk. Hasil penelitian menunjukkan bahwa metode presipitasi menggunakan larutan Na2S dapat menurunkan kadar Hg pada limbah sintetik HgCl2. Massa endapan HgS optimum sebesar 0,046 g larutan dicapai pada pH 9 dengan persentase efisiensi penyisihan hingga 99,81 %. Laju pembentukan endapan HgS diperoleh sebesar 0,4 mg/jam. Sedangkan metode presipitasi hidroksida dapat menurunkan kadar merkuri hingga 90,11% pada pH 12 dengan massa endapan Hg(OH)2 yang diperoleh adalah 0,28 g. Akan tetapi hasil analisis EDX endapan Hg(OH)2 memperlihatkan bahwa kandungan Hg dalam endapan tersebut masih sangat kecil yaitu sebesar 0,28%.

Karakteristik Bio-Briket Berbahan Baku Batu Bara dan Batang/Ampas Tebu terhadap Kualitas dan Laju Pembakaran Nurhalim Nurhalim; Rochim Bakti Cahyono; Muslikhin Hidayat
Jurnal Rekayasa Proses Vol 12, No 1 (2018)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Indonesia has a very large fossil fuel source such as coal. In Indonesia, almost all power plants and industries use coal as solid fuel. Burning coal produces fly ash, bottom ash, poisonous gas and unused coal residue. The coal waste is commonly found in mining operations, abandoned mining areas, laboratories and power plants. This problem could be solved by producing bio-briquette using the coal waste. In this study, laboratory scale pyrolysis and non pyrolysis methods were used to produce bio-briquette using the coal waste with measurement of proximate analysis and burning rate. Pyrolysis was carried out at constant temperature of 400 oC for 2 hours. The total weight of briquette sample as much as 99.87 g was burnt at 400 oC with sufficient air space in the furnace. The waste coal was mixed with biomass bagasse and sugar cane stems before the briquetting process. The composition of the briquette material was 50 g of coal waste, 30 g of sugar cane biomass, and 10 g of bagasse. To form the briquette, tapioca was used as adhesive in addition to 5 g of clay with 50 mesh of size and application of 50 kg/cm2 pressure. The result of proximate analysis and combustion of the non-pyrolysis bio-briquette showed that non-pyrolysis bio-briquette contained 4.17 % of moisture content, 18.39% of fly ash, 25.56% of ash content, 5157.87 cal/g of calorific value. The mass of of pyrolysis bio-briquette (50 g) decreased to 30 g during 30 minutes, the compulsion reached maximum speed on 1.93 g/s and the smoke disappeared on the 24th minute The pyrolysis process on coal waste decreased the smoke and the addition of biomass increased the calorific value of bio-coal briquette.ABSTRAKIndonesia memiliki sumber energi fosil yang sangat besar seperti batu bara. Hampir seluruh pembangkit listrik dan industri di Indonesia menggunakan bahan baku batu bara. Batu bara memiliki limbah berupa flying ash, bottom ash, gas beracun dan sisa batu bara yang tidak terpakai. Limbah batu bara tidak terpakai banyak terdapat di pertambangan yang masih beroperasi, sisa lahan pertambangan, laboratorium, pembangkit listrik, sehingga perlu penanganan yang tepat seperti pembuatan briket bio-batu bara. Pada pembuatan briket bio-batu bara ini, batu bara diproses menggunakan metode pirolisis dan tanpa pirolisis dengan uji skala laboratorium seperti uji proksimat dan laju pembakaran. Proses pirolisis menggunakan suhu 400 oC selama 2 jam dan karbonisasi biomassa tanpa menggunakan parameter suhu dan waktu. Berat sampel briket sebesar 99,87 g dibakar pada suhu pembakaran 400 oC dengan menggunakan udara ruang didalam furnace. Sebelum proses pembriketan, batu bara yang telah mengalami proses pirolisis dan tanpa pirolisis dicampur dengan limbah biomassa ampas dan batang tebu. Variabel penelitian menggunakan 50 g limbah batu bara, 30 g biomassa batang tebu dan 10 g ampas tebu. Briket bio-batu bara menggunakan perekat tepung kanji dan tanah liat dengan berat masing–masing 5 g. Sedangkan untuk tingkat kelembutan setiap bahan briket adalah 50 mesh dengan kuat tekan 50 kg/cm2. Hasil analisis proksimat briket bio-batu bara PP (50 g) mengandung kadar air sebesar 4,17%, zat terbang 18,39%, kadar abu 25,56%, nilai kalori sebesar 5157,87 kal/g. Briket bio-batu bara PP (50 g) mengalami penurunan massa sebanyak 30 g selama 30 menit, laju pembakaran mencapai kecepatan maksimum 1,93 g/s dan asap hilang pada menit ke-24. Batu bara dengan proses pirolisis dapat menurunkan asap dan penambahan biomassa dapat menaikkan nilai kalori briket bio-batu bara.

Nilai Parameter Kadar Pencemar sebagai Penentu Tingkat Efektivitas Tahapan Pengolahan Limbah Cair Industri Batik Lilin Indrayani; Nur Rahmah
Jurnal Rekayasa Proses Vol 12, No 1 (2018)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Batik industry sector has a strategic role in development, especially to increase the level of employment and its contribution in encouraging the growth of creative economy. Along with the development of batik industry that has been known globally, batik industry produces a negative impact of liquid waste in a large amount which will potentially pollute the environment. This paper described the characteristics of batik industrial wastewater and its treatment stages both in physics, chemistry and biology. The treated wastewater is analyzed and adjusted to the required wastewater quality standard parameters. The wastewater treatment plant in Balai Besar Kerajinan dan Batik (BBKB) consist of physical process i.e. sedimentation, biological process i.e. anaerobic treatment and chemical process i.e. coagulation. The efficiency of the process is determined by the value of test results at each stage of wastewater treatment. The efficiency of physical, biological and chemical process in this plant were 71.69%; 55,31%; 40.75%, respectively. According to the results, the treated wastewater could be discharged safely to the environment.ABSTRAKSektor industri batik mempunyai peranan strategis dalam pembangunan, terutama untuk menumbuhkan tingkat penyerapan tenaga kerja serta kontribusinya dalam mendorong pertumbuhan ekonomi kreatif. Seiring dengan perkembangan industri batik yang sudah dikenal secara global, industri batik menghasilkan dampak negatif berupa limbah cair dalam kuantitas cukup besar yang berpotensi mencemari lingkungan. Dalam makalah ini dijelaskan karateristik limbah cair industri batik dan tahapan pengolahan limbah baik secara fisika, kimia dan biologi. Limbah yang telah diolah dianalisis dan disesuaikan dengan parameter baku mutu limbah yang dipersyaratkan. Dari nilai hasil pengujian dilakukan perhitungan nilai efisiensi pada tiap tahapan pengolahan limbah. Instalasi pengolahan limbah cair batik di IPAL BBKB menggunakan proses pengolahan fisika yaitu sedimentasi; pengolahan biologis dengan pemanfaatan bakteri anaerob; pengolahan kimia dengan penambahan koagulasi. Efektivitas pengolahan dari proses-fisika, biologi dan kimia tersebut berturut- turut adalah 71,69%; 55,31%; 40,75%. Keseluruhan kadar pencemar mengalami penurunan nilai sehingga limbah cair batik yang telah dilakukan pengolahan pada IPAL BBKB dapat dinyatakan aman untuk dibuang ke lingkungan.

Home Page

OAI Link

Editorial Team

Contact

Reviewer

Google Scholar

Contact Name
-

Contact Email
-

Phone
-

Journal Mail Official
-

Editorial Address
-

Location
Kab. sleman,

Daerah istimewa yogyakarta

INDONESIA

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Home Page

OAI Link

Editorial Team

Contact

Reviewer

Google Scholar

Contact Name -

Contact Email -

Phone -

Journal Mail Official -

Editorial Address -

Location Kab. sleman, Daerah istimewa yogyakarta INDONESIA

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Contact Name
-

Contact Email
-

Phone
-

Journal Mail Official
-

Editorial Address
-

Location
Kab. sleman,

Daerah istimewa yogyakarta

INDONESIA