Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

"Indonesia merupakan produsen tepung tapioka terbesar kedua di Asia dengan ekspor mencapai 122 juta USD pada tahun 2021. Pertumbuhan industri ini meningkatkan masalah limbah cair, yang turut dihasilkan saat produksi tepung tapioka dilakukan. Limbah cair dapat mencapai 15-21 m³ per ton singkong dengan kadar sianida mencapai 44,40 mg/L. Berbagai teknologi telah digunakan untuk mendegradasi sianida dalam limbah cair tapioka, namun masih ada kekurangan dari segi teknis maupun ekonomi. Microbial Fuel Cell (MFC) adalah teknologi alternatif yang dapat mengatasi kekurangan ini. MFC dapat mendegradasi limbah sekaligus memproduksi listrik. Penelitian ini mengeksplorasi potensi degradasi sianida dalam limbah cair tapioka menggunakan MFC kompartemen ganda dengan variasi konsentrasi awal sianida dan jenis larutan elektrolit. Hasil menunjukkan degradasi sianida terbesar terjadi pada konsentrasi 20,50 mg/L sebesar 53,17 ± 14,85% dan degradasi terkecil pada konsentrasi 41,50 mg/L sebesar 23,13% ± 4,12%. Perbedaan degradasi disebabkan oleh keracunan bakteri oleh sianida. Produksi listrik bervariasi, pada variasi konsentrasi awal didapatkan tegangan maksimum 96,45 mV dan densitas daya 2048,82 μW/m² pada konsentrasi 20,50 mg/L. Sedangkan, pada variasi larutan elektrolit tegangan maksimum adalah 64,81 mV dengan densitas daya 925,04 μW/m² pada KMnO4. Hasil penelitian ini dapat digunakan untuk mengembangkan teknologi yang lebih efisien dalam mendegradasi sianida pada limbah cair tapioka.

---

Indonesia is the second-largest producer of tapioca starch in Asia, exporting 122 million USD in 2021. The industry's growth has led to an increase in wastewater production, reaching 15-21 m³ per ton of cassava used dan cyanide levels up to 44.40 mg/L. Various technologies have been applied to degrade cyanide in tapioca wastewater, dan still encountered technical dan economic limitations. A microbial fuel cell (MFC) offers an alternative technology that addresses the issues of waste degradation dan simultaneous production of electricity. This study investigates cyanide degradation in tapioca wastewater using a dual-chamber MFC, with variations in the initial cyanide concentration dan types of electrolyte solutions. The highest cyanide degradation occurred at the concentration of 20.50 mg/L, with a 53.17 ± 14.85%. In contrast, the lowest cyanide degradation was observed at 41.50 mg/L, with degradation percentage reaching 23.13% ± 4.12%. These differences of degradation are attributed to cyanide poisoning of the bacteria. The electricity produced varied within variation. At a cyanide concentration of 20.50 mg/L, the maximum voltage was 96.45 mV with a power density of 2048.82 μW/m². In contrast, with KMnO4 as the electrolyte, the maximum voltage was 64.81 mV with a power density of 925.04 μW/m². These findings may contribute to the development of a more efficient cyanide degradation technologies for tapioca wastewater."

"Microbial Fuel Cell (MFC) adalah sebuah perangkat bioelektrokimia yang memiliki kemampuan untuk mengolah air limbah dan menghasilkan listrik secara bersamaan. Limbah cair tapioka yang dihasilkan dari 70% produksi tepung tapioka dari ubi kayu mengandung senyawa organik yang tinggi sehingga dapat di manfaatkan menjadi substrat pada MFC untuk menghasilkan listrik. Limbah cair tapioka mengandung COD yang tinggi sekitar 1800-10200 mg/L. Penelitian ini  menggunakan dual chamber MFC dengan membran penukar proton Nafion 117 dan elektroda grafit yang dioperasikan selama 72 jam. Variasi yang digunakan adalah jumlah inokulum Pseudomonas aeruginosa serta jenis larutan elektrolit. Penurunan konsentrasi COD diperoleh sebesar 24,26 ± 2,92%; 47,24 ± 3,08%; dan 53,65 ± 4,97% untuk variasi jumlah inokulum Pseudomonas aeruginosa 0 (kontrol), 5% v/v dan 10% v/v. Penurunan konsentrasi COD menunjukkan tren positif dengan penambahan jumlah inokulum Pseudomonas aeruginosa. Penurunan konsentrasi COD juga diperoleh sebesar 45,76 ± 8,25%; 44,11 ± 4,06%; dan 47,24 ± 3,08% untuk variasi larutan elektrolit H2O2, K2Cr2O7 dan KMnO4. Produksi listrik diraih cukup tinggi oleh penggunaan larutan elektrolit KMnO4 dan penambahan inokulum Pseudomonas aeruginosa sebanyak 5% v/v dengan tegangan maksimum sebesar 238,39 mV dan densitas daya maksimum sebesar 12.517,05 (µW/m2). Serta, nilai efisiensi coulomb tertinggi yang dicapai sebesar 56,49%.

---

Microbial Fuel Cell (MFC) is a bioelectrochemical device that has the ability to treat wastewater and generate electricity simultaneously. Tapioca liquid waste generated from 70% of tapioca flour production from cassava contains high organic compounds so that it can be utilized as a substrate in MFC to generate electricity. Tapioca liquid waste contains high COD around 1800-10200 mg/L. This research uses dual chamber MFC with Nafion 117 proton exchange membrane and graphite electrode which will be operated for 72 hours. The variation used is the amount of Pseudomonas aeruginosa inoculum and the type of electrolyte solution. The decrease in COD concentration was obtained as 24.26 ± 2.92%; 47.24 ± 3.08%; and 53.65 ± 4.97% for variations in the amount of Pseudomonas aeruginosa inoculum 0 (control), 5% v/v and 10% v/v. The decrease in COD concentration showed a positive trend with the addition of Pseudomonas aeruginos a inoculum. The decrease in COD concentration was also obtained as 45.76 ± 8.25%; 44.11 ± 4.06%; and 47.24 ± 3.08% for the variation of electrolyte solutions H2O2, K2Cr2O7 dan KMnO4. Electricity production was achieved quite high by the use of KMnO4 electrolyte solution and the addition of Pseudomonas aeruginosa inoculum as much as 5% v/v with a maximum voltage of 238.39 mV and a maximum power density of 12,517.05 (µW/m2). Also, the highest coulomb efficiency value achieved was 56.49%."

"Konsumsi obat-obatan seperti parasetamol yang tinggi berkontribusi terhadap jumlah limbah farmasi di perairan. Di sisi lain, proses pengolahan limbah farmasi menjadi tantangan krusial karena beberapa hambatan. Microbial Fuel Cell (MFC) muncul sebagai alternatif menjanjikan dengan kemampuannya mendegradasi limbah farmasi tanpa memerlukan energi eksternal, bahkan menghasilkan listrik. Penelitian ini bertujuan merancang model skema dan persamaan MFC kompartemen ganda degradasi parasetamol yang valid. Metode penelitian ini ialah pembuatan model MFC kompartemen ganda berbentuk tiga dimensi menggunakan model kinetika Monod-Butler-Volmer. Hasil estimasi parameter model MFC degradasi parasetamol menunjukkan nilai parameter KPCT rata-rata sebesar 2,94 × 10-3 mol/m3; KOksigen 3,34 × 10-3 mol/m3; kAnoda 1,76 × 10-3 mol/(m3·s); dan kKatoda 3,20 × 10-3 mol/(m3·s). Hasil perbandingan data simulasi dengan eksperimen menunjukkan AARD rentang 1,9-3,21%. Perolehan parameter kinetika tertinggi pada pH yang bervariasi terdapat pada data simulasi variasi pH kompartemen anoda 8,2, yaitu KPCT sebesar 1,43 × 10-3 mol/m3; KOksigen 2,09 × 10-3 mol/m3; kAnoda 1,46 × 10-3 mol/(m3·s); dan kKatoda 1,43 × 10-3 mol/(m3·s). Data simulasi menunjukkan penurunan profil konsentrasi parasetamol linear, sehingga sistem MFC diproyeksi dapat menjadi metode alternatif untuk mendegradasi parasetamol.

---

The consumption of pharmaceuticals such as paracetamol, which remains high every year, contributes to the amount of pharmaceutical waste in water bodies. The process of treating pharmaceutical waste presents a crucial challenge due to several obstacles. Microbial Fuel Cells (MFCs) have emerged as a promising alternative with their ability to degrade pharmaceutical waste while generating electrical energy without requiring external energy. This study aims to design a valid model scheme and equations for a dual-chamber MFC for paracetamol degradation. This research was conducted with the aim of designing a valid dual compartment MFC schematic model and equation for paracetamol degradation in a 3D dual-chamber MFC model using the Monod-Butler-Volmer kinetic model. The parameter estimation results showed average parameter values of KPCT at 2.94 × 10-3 mol/m3; KOxygen at 3.34 × 10-3 mol/m3; kAnode at 1.76 × 10-3 mol/(m3·s); and kCathode at 3.20 × 10-3 mol/(m3·s), with AARD in the range of 1.9-3.21%. The highest kinetic parameter values for varying pH were found in the simulation data for anode pH variation 8.2, with KPCT at 1.43 × 10-3 mol/m3; KOxygen at 2.09 × 10-3 mol/m3; kAnode at 1.46 × 10-3 mol/(m3·s); and kCathode at 1.43 × 10-3 mol/(m3·s). Simulation data shows a linear decrease in the paracetamol concentration profile, so that MFC system is projected to be an alternative method for degrading paracetamol."

"Kebutuhan akan listrik telah menjadi kebutuhan krusial masyarakat Indonesia. Akan tetapi, sumber daya untuk menghasilkan energi listrik saat ini, bahan bakar fosil, diprediksi akan habis dalam waktu belasan tahun ke depan. Dengan sebuah pengembangan teknologi terkini, Microbial Fuel Cell yang menggunakan mikroba untuk memecah suatu substrat yang akan menimbulkan beda potensial dan menghasilkan listrik. Variasi yang dilakukan adalah variasi elektrolit dan penambahan jumlah bakteri. Eksperimen menggunakan elektrolit Kalium Persulfat (K2S2O8) menghasilkan densitas daya lebih tinggi dibanding menggunakan Kalium Permanganat (KMnO4) yaitu 3,01 mW/m2 . Sedangkan, penambahan jumlah bakteri sebanyak 1% medium adalah kondisi yang mampu menghasilkan densitas daya optimum yaitu 66,33 mW/m2 dengan efisiensi coloumbicnya 4,48%. Selain memproduksi listrik, Microbial Fuel Cell juga terbukti menurunkan kadar COD jika substrat yang digunakan adalah limbah cair seperti limbah cair tempe pada penelitian ini yang dapat penurunan terbesarnya mencapai 42,97% pada variasi penambahan jumlah bakteri sebanyak 10% medium.

---

Demand for electricity has become a crucial requirement of Indonesian society. Resources to generate electrical energy, fossil fuels, is predicted to run out within the next dozen years. With a development of the latest technology, Microbial Fuel Cell that uses microbes to break down a substrate which will cause electric potential difference and generate electricity. This experiment conducted two variations : electrolyte solution and number of bacteria.

Experiments using potassium persulphate electrolyte (K2S2O8) resulted in a higher power density than using potassium permanganate (KMnO4) is 3,01 mW/m2. Meanwhile, the addition of as much as 1% of bacteria medium is a condition that can produce optimum power density is 66.33 mW/m2 with coloumbic efficiency of 4.48%. Beside that, Microbial Fuel Cell is also shown to reduce levels of COD if the substrate used is wastewater such as tempe wastewater in this study were able to achieve a 42.97% decline in its biggest increase in the number of bacteria on the variation of as much as 10% of medium."

"Parameter COD dan TDS merupakan dua parameter yang nilainya paling tinggi pada limbah susu yaitu dengan kisaran 1.000-8.000 mg/L untuk COD dan 1.000-4.000 mg/L untuk TDS. Penelitian ini dilakukan untuk menurunkan kedua nilai parameter tersebut menggunakan bioreaktor Microbial Fuel Cell (MFC) yaitu merupakan sebuah teknologi alternatif pengolahan limbah yang dapat mendegradasi kandungan organik limbah serta menghasilkan energi listrik secara langsung tanpa membutuhkan konversi dan untuk melihat potensi limbah susu secara teoritis dalam menghasilkan energi listrik Penelitian dilakukan selama 2 bulan dengan membuat reaktor. MFC skala laboratorium dengan jenis single chamber tanpa membran berukuran 16/L dengan dimensi 40/20/20 cm Terdapat penambahan bakteri Escherichia coli untuk meningkatkan degradasi kandungan organik limbah. Penelitian yang dilakukan secara batch ini menunjukkan efisiensi penurunan COD sebesar 51 pada waktu tinggal 13 hari sedangkan TDS mengalami peningkatan karena adanya penambahan larutan elektrolit. Dengan konsentrasi COD influen sebesar 3.853 mg/L penurunan rata rata COD dari total yang tersisihkan adalah 7.7 setiap harinya Limbah susu ini memiliki potensi untuk dijadikan substrat dalam reaktor MFC karena secara teoritis dapat menghasilkan arus maksimum sebesar 340 mA dengan efisiensi Coulomb sebesar 13 Hasil ini lebih besar dibandingkan dengan penelitian lain yang menggunakan limbah domestik sebagai substrat.

---

COD and TDS are two parameters that have the highest value in dairy wastewater with a COD ranging between 1.000 and 8.000 mg/L and a TDS ranging between 1.000 and 4.000 mg/L. The aim of this study is to reduce the value of these parameters by using a Microbial Fuel Cell (MFC) bioreactor an alternative wastewater treatment technology that can degrade the organic content of the wastewater and produce electrical energy directly without the need of conversion and to see theoretically the dairy wastewater potential in power generation Research is done for 2 months by creating a laboratory scale MFC reactor with single chamber type without a membrane and has reactor volume of 16/L with dimensions of 40/20/20 cm. There is an addition of Escherichia coli bacteria to increase the degradation of the organic content of the wastewater Research which carried out in batch shows COD removal efficiency of 51 at the HRT of 13 days while TDS has increased due to the addition of an electrolyte solution As influent COD concentration is 3.853 mg/L the average decrease of the total excluded COD was 7.7 per day Therefore dairy wastewater has the potential to be used as a substrate in MFC reactor because theoretically it can produce a maximum current of 340 mA with Coulomb efficiency of 13. These result is greater than other research that use domestic wastewater as a substrate."

"Microbial Fuel Cell (MFC) merupakan salah satu teknologi yang dikembangkan untuk mendapatkan sumber energi baru terbarukan. Namun teknologi ini tergolong mahal, sehingga penelitian pun banyak diarahkan untuk menjadikan teknologi ini lebih efisien, ekonomis dan berkelanjutan. MFC yang memanfaatkan limbah industri tempe sebagai substrat, merupakan salah satu alternatif yang dapat dikembangkan. Mikroorganisme pada limbah industri tempe yang berpotensi mencemari lingkungan di sekitar dapat dimanfaatkan aktivitasnya untuk menghasilkan suatu energi listrik. Pada penelitian sebelumnya telah dilakukan uji coba penggunaan reaktor dual dengan menggunakan membran dan reaktor tunggal tanpa membran (single chamber/membranless). Namun, hasil yang diberikan masih perlu dilakukan peningkatan kinerja.. Oleh sebab itu, penelitian ini difokuskan pada MFC dengan penggunaan reaktor tubular chamber/membranless dengan variasi penambahan bakteri konsorsium, substrat yang disirkulasikan serta jumlah reaktor. Hasil penelitian didapatkan listrik keluaran terbesar dari percobaan menggunakan multireaktor yang dikonfigurasikan secara paralel dengan substrat yang disirkulasikan, tegangan maksimum 301,9 mV dan 5,39 mW/m2 untuk power density. Hasil coloumbic efficiency terttinggi diperoleh dari percobaan dengan variasi penambahan sejumlah konsorsium menggunakan multireaktor. Riset lebih lanjut perlu dilakukan guna mendapatkan energi listrik yang maksimum dan efisien, supaya industri yang bersangkutan dapat mereduksi biaya operasi dengan menggunakan listrik yang dihasilkan oleh limbahnya, sehingga tujuan menjadikan MFC sebagai teknologi yang ekonomis, berkelanjutan dan ramah lingkungan dapat tercapai.

---

Microbial fuel cell (MFC) is a technology developed to obtain new sources of renewable energy. But this technology is quite expensive, so teh research was directed to make this technology more efficient, economical and sustainable. MFC that utilize industrial waste of tempe as a substrate, is one alternative that can be developed. Activity of microorganism in industrial waste of tempe potentially contaminate the surrounding environment can be used to produce an electrical energy. In the previous study have been done testing performance of dual chamber MFC with membrane and single chamber MFC without membrane (single chamber/membranless). However, given the result still need improve the performance. Therefore, this study focused on using a tubular reactor MFC/membranless with variations are the addition of consortium, circulating substrate and the number of reactor. The result showed the biggest electricity output obtain from the experiment using multireaktor configured in parallel with the substrate is circulated, the maximum voltage 301.9 mV and 5.39 mW/ m2 of power density. The highest coloumbic efficiency results obtained from experiments with variations of the addition of a number of consortia using multireactor. Further research needs to be done in order to obtain maximum electrical energy and efficient, so that the industry concerned can reduce operating costs by using electricity generated by waste, so the aim of making the MFC as a technology that is economical, sustainable and environmentally friendly can be achieved."

"Pengembangan dan pengaplikasian microbial fuel cell (MFC) saat ini masih sangat dibatasi dengan hasil listrik berupa densitas daya yang masih rendah. Modifikasi pada beberapa faktor yang dapat meningkatkan densitas daya, salah satunya adalah luas permukaan dan jarak anoda dengan katoda. Penelitian ini menggunakan single chamber tubular air cathode dengan substrat limbah cair tempe yang ditambahkan dengan 1mL bakteri gram negatif. Sistem MFC ini, tidak menggunakan membran maupun separator. Variasi yang dilakukan adalah dengan mengatur jarak anoda terhadap katoda yaitu sebesar 2 cm, 4.5 cm, dan 8 cm dengan luas permukaan 2,062 x 10 -3m 2 dan 6,185 x 10 -3m 2. Voltase paling maksimum yaitu 24,86 mV dengan densitas daya sebesar 121,8 mW/m2 dihasilkan dengan luas permukaan anoda 6,185 x 10 -3m 2 dan jarak 8cm dari katoda. Sedangkan penurunan Chemical Oxygen Demand (COD) dan biochemical oxygen demand (BOD) terbesar berturut-turut yaitu 72% dan 47% diberikan oleh variasi dengan luas permukaan anoda 6,185 x 10 -3m 2 dengan jarak 2 cm.

---

Development and application of microbial fuel cell (MFC) is still very limited with the result of low electrical output. Modifications done on several factors that can increase power density which are anode suface and its distance to the cathode. This study uses a single tubular air-cathode chamber with tempe liquid waste as substrate, and will be added by 1 mLgram negative bacteria. This study do not use membran neither separator. Variations are done by adjusting the anode distance to the cathode of 2 cm, 4.5 cm, and 8 cm for each anode surface area of 2,062 x 10 -3m 2 dan 6,185 x 10 -3m 2. The maximum voltage of 24.86 mV with a power density of 121.8 mW/ m2 is produced with anode surface of 6,185 x 10 -3m 2 and distance of 8 cm from the cathode. While the largest decrease of Chemical Oxygen Demand (COD) and Biochemical Oxygen Demand (BOD) respectively were 72% and 47% were given by variation with anode surface of 6,185 x 10 -3m 2 with distance of 2 cm."

"ABSTRAKMicrobial Desalination Cell (MDC) adalah teknologi yang baru dikembangkan yang mengintegrasikan proses Microbial Fuel Cell (MFC) dan elektrodialisis untuk pengolahan air limbah dan desalinasi air. Karena krisis air masih menjadi masalah besar di beberapa bagian dunia termasuk Indonesia, telah terbukti bahwa MDC adalah teknologi yang menjanjikan untuk mengatasi masalah krisis air. Untuk meningkatkan laju desalinasi, MDC biasa dikembangkan menjadi Stacked Microbial Desalination Cell (SMDC). Masalah lain dalam teknologi SMDC adalah ketidakseimbangan pH antar chamber, oleh karena itu Sodium Percarbonate digunakan dalam penelitian ini karena memiliki kemampuan buffering untuk menyeimbangkan pH antar chamber. Empat variasi konsentrasi Sodium percarbonate diperiksa untuk memberikan kinerja desalinasi terbaik. Kinerja Natrium perkarbonat sebagai katolit kemudian dibandingkan dengan kalium permanganat katolit komersial lainnya. Selain itu, teknologi SMDC mungkin cukup mahal, sehingga untuk mengatasi masalah biaya, air limbah produksi tahu menggunakan substrat karena harganya relatif rendah. Hasil dari penelitian ini adalah konsentrasi optimum natrium percarbonat sebagai katolit berada pada konsentrasi sebesar 0,15 M dengan salt removal sebesar 1,77% di dalam Desalination-Cathode Chamber dan 0,82% penghilangan garam di Desalination-Anode Chamber. Selanjutnya, didapatkan katolit terbaik adalah SP dibandingkan dengan KMnO4 karena bertindak sebagai akseptor elektron yang lebih baik (agen oksidasi) serta buffering katolit dengan nilai SDR dan TDR yang lebih tinggi yaitu sebesar 1,2469 g/(Lh) dan 1,8704 g/h.

---

ABSTRACT

The Microbial Desalination Cell (MDC) is a newly-developed technology which integrates the microbial fuel cell (MFC) process and electrodialysis for wastewater treatment and water desalination. As water crisis still becomes a huge issue in some part of the world including Indonesia, it has been proved that MDC is a promising technology to overcome the problem of water crisis. To promote the desalination rate regular MDC is developed into Stacked Microbial Desalination Cell (SMDC). Another issue in SMDC technology is the pH imbalance between chambers, therefore Sodium percarbonate is used in this research because it has the buffering ability to balance the pH between chambers. Four concentration variations of Sodium percarbonate are examined to give the best desalination performance. The performance of Sodium percarbonate as catholyte is then compared with other commercial catholyte Potassium permanganate. Furthermore, SMDC technology might be quite expensive, thus in order to overcome the cost problem, the wastewater of tofu production is used a substrate because it is relatively low in cost. The result of this research is the optimum concentration of sodium percarbonate as a catholyte is at concentration equal to 0.15 M with 1.77% salt removal in Desalination-Cathode Chamber and 0.82% salt removal in Desalination-Anode Chamber. Also, the best catholyte is SP in comparison to KMnO4 because it acts as a better electron acceptor (oxidation agent) as well as buffering catholyte with higher value of SDR and TDR equal to 1.2469 g/(L.h) and 1.8704 g/h respectively."