Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
Fosfor merupakan sumber daya terbatas yang berperan penting dalam kegiatan agrikultur di seluruh dunia. Namun, keberadaan fosfor seringkali terbuang sia-sia baik dalam air limbah hasil kegiatan pertanian maupun dalam air limbah domestik. Maka dari itu, lumpur aktif dalam suatu Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) diperkirakan mempunyai potensi besar menjadi sumber fosfor yang baru. Adapun tujuan penelitian ini adalah menentukan kondisi optimum dalam upaya pemulihan fosfor dari lumpur aktif berdasarkan nilai pH, suhu, dan waktu kontak melalui proses fisik dan kimia. Bentuk penelitian ini adalah analisis potensi pemulihan fosfor dari lumpur aktif IPAL MBBR Setiabudi dengan bantuan pemodelan Visual MINTEQ 4.0. Jenis penelitian merupakan penelitian kuantitatif dimana akan didapatkannya nilai pH dan suhu optimum berdasarkan pelepasan fosfor yang telah diujikan. Penelitian terdiri dari 3 tahap utama, yaitu pengujian ICP-OES, simulasi Visual MINTEQ 4.0, dan pengujian eksperimen menggunakan shakers. Pengujian ICP-OES dilakukan untuk mengetahui kandungan logam pada  sampel lumpur aktif. Data tersebut kemudian digunakan sebagai inputan pemodelan Visual MINTEQ untuk mencari nilai indeks saturasi senyawa fosfor sehingga dapat ditentukannya kondisi ideal pelepasan fosfor. Selanjutnya, pengujian shakers dilakukan dengan rincian pengujian pH dan suhu dalam rentang waktu kontak yang telah ditetapkan. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa semakin tinggi nilai pH, maka potensi pelepasan fosfor akan semakin rendah dimana nilai pH yang paling efektif adalah pH 4 dengan konsentrasi fosfor tertinggi sebesar 18,10 mg/L. Sedangkan berdasarkan waktu kontak, fosfor pada lumpur aktif akan mengalami proses pelarutan dan presipitasi sampai akhirnya mencapai titik kesetimbangan, yaitu pada menit ke-15. Adapun faktor yang mempengaruhi proses pelepasan fosfor adalah kandungan organik yang smendominasi sampel lumpur aktif, yaitu 85,42%. Selain itu, kandungan logam pada lumpur aktif yang tinggi juga dapat mengurangi potensi pemulihan fosfor karena fosfor cenderung berikatan dengan logam dan membentuk senyawa baru ......Phosphorus is a limited resource that plays an important role in agricultural activities troughout the world. However, phosphorus is often wasted both in wastewater resulting from agricultural activities and in domestic wastewater. Therefore, activated sludge in a Wastewater Treatment Plant (WWTP) is estimated to have great potential to become a new source of phosphorus. The aim of this research is to determine the optimum conditions for recovering phosphorus from activated sludge based on pH value, temperature, and contact time through physical and chemical processes. The form of this research is an analysis of the potential of phosphorus recovery from the activated sludge of the IPAL MBBR Setiabudi with the help of Visual MINTEQ 4.0 modelling. This type of research is quantitive research where optimum pH and temperature values will be obtained based on the release of phosphorus that has been tested. The research consisted of 3 main stages, which is ICP-OES testing, simulation of Visual MINTEQ 4.0, and experimental testing using shakers. ICP-OES testing was carried out to determine the metal content in activated sludge samples. This data is then used as input for Visual MINTEQ modelling to find the saturation index value for phosphorus compounds so that ideal conditions for phosphorus release can be determines. Next, shakers testing is carried out with detailed pH and temperature tests within a predetermined contact time range. The experimental results show that the higher the pH value, the lower the potential for phosphorus releasem where the most effective pH value is pH 4 with the highest phosphorus concentration of 18,10 mg/L. Meanwhile, based on contact time, phosphorus in activated sludge will undergo a dissolution and precipitation proscess until it finally reaches the equilibrium point, namely in the 15 minutes. The factor that influences the phosphorus release process is the organic content in activated sludge which dominates, approximately 85,42%. In addition, the high metal content in activated sludge can also reduce the potential for phosphorus recovery because phosphorus tends to bind with metal and formed new compounds.

Abstrak :
Untuk memenuhi kebutuhan pupuk dan produk fosfor lainnya, eksploitasi fosfor tambang dilakukan secara besar-besaran. Lumpur aktif dari Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) mempunyai potensi besar untuk dijadikan sumber fosfor baru. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk menganalisis kondisi optimum dan pengaruh karakteristik lumpur aktif terhadap pelepasan fosfor dari senyawa kalsium fosfat, yaitu hidroksiapatit (HAP). Penelitian ini juga mencari laju reaksi sebagai dasar penentuan dimensi reaktor. Sebelum melakukan eksperimen, dilakukan simulasi menggunakan Visual MINTEQ 3.1 untuk menentukan kondisi ideal pelepasan fosfor. Eksperimen dilakukan menggunakan reaktor batch dengan variasi nilai pH dan waktu kontak. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa semakin rendah nilai pH, maka pelepasan fosfor semakin tinggi sehingga nilai pH 4 dinilai menjadi nilai pH yang paling efektif. Sedangkan berdasarkan waktu kontak, dengan rentang waktu 120 menit, telah terjadi proses pelarutan dan presipitasi secara dinamis sampai mencapai titik kesetimbangan, yaitu menit ke-30. Karakteristik dari lumpur aktif juga dapat mempengaruhi pelepasan fosfor. Kalsium, sebagai kandungan logam tertinggi di lumpur aktif berdasarkan pengujian, berperan penting karena kemudahannya untuk terikat dengan fosfat dan membentuk senyawa baru sehingga menurunkan konsentrasi fosfor pada larutan. Sedangkan, nilai TSS/VSS pada lumpur aktif dianggap tidak mempengaruhi secara signifikan. Intervensi pada proses presipitasi maupun pelepasan fosfor terjadi pada nilai TSS/VSS yang sangat tinggi. Adapun laju reaksi dihitung menggunakan kesetimbangan massa dan didapatkan koefisien laju reaksi tertinggi pada pH 4, yaitu 0,00339/menit. ......Mining phosphorus exploitation is carried out on a large scale to meet the demand for fertilizers and other phosphorus products. Activated sludge from the Wastewater Treatment Plant (WWTP) has great potential to be used as a new source of phosphorus. Therefore, this study aims to analyze the optimum conditions and the effect of activated sludge characteristics on the release of phosphorus from calcium phosphate compounds, namely hydroxyapatite (HAP). This research is also looking for the rate of reaction as a basis for determining the dimensions of the reactor. Before experimenting, a simulation was carried out using Visual MINTEQ 3.1 to determine the ideal conditions for the release of phosphorus. Experiments were carried out using a batch reactor with pH values and contact time variations. The experimental results show that the lower the pH value, the higher the release of phosphorus, so a pH value of 4 is considered the most effective. Meanwhile, based on the contact time, with a period of 120 minutes, a dynamic dissolution and precipitation process has occurred until it reaches an equilibrium point, which is 30 minute. The characteristics of the activated sludge can also affect the release of phosphorus. Calcium, as the highest metal content in activated sludge based on testing, plays an important role because of its ease in bonding with phosphates and forming new compounds thereby reducing the concentration of phosphorus in solution. Meanwhile, the value of TSS/VSS in activated sludge is considered not to have a significant effect. Intervention in the process of precipitation and release of phosphorus occurs at very high TSS/VSS values. The reaction rate was calculated using a mass balance and the highest reaction rate coefficient was obtained at pH 4, which was 0.00339/minute.

Abstrak :

Peningkatan efisiensi penggunaan air secara signifikan dan meminimalkan pelepasan polutan dan bahan kimia yang berbahaya merupakan salah satu agenda tiap negara yang perlu dicapai pada 2030. Air limbah domestik dengan fosfat yang berlebih membuat kadar oksigen terlarut berkurang dan terciptanya kondisi anoksik pada badan air karena eutrofikasi. Penelitian ini ditujukan untuk menganalisis proses dan kondisi optimum presipitasi fosfat pada air limbah domestik dengan menggunakan kalsium dari abu lumpur aktif pada keadaan ideal serta memperoleh nilai koefisien laju reaksinya. Variasi konsentrasi optimum diperoleh dari analisis Visual-MINTEQ dengan memasukan data tipikal kalsium, fosfat, pH, dan suhu. Analisis presipitasi reaktor batch dengan variasi konsentrasi kalsium abu lumpur aktif pada skala laboratorium dilakukan dalam mengidentifikasi konsentrasi pengurangan fosfat dengan metode spektrofotometri menggunakan spektrofotometer DR2000. Sebanyak 30,86% komponen anorganik lumpur aktif dan 5450,6 mg/kg abu lumpur aktif yang menjadi karakteristik sampel lumpur aktif yang digunakan. Data laboratorium menunjukkan bahwa penyisihan fosfat optimum pada air limbah dengan pH 6,8 yang mengandung 7,79 mg TP/L dibutuhkan 70 mg/L kalsium abu lumpur aktif atau setara dengan 6,4 gram abu lumpur aktif. Intervensi kandungan organik, senyawa ligan, zat tersuspensi (TSS), karbonat, dan logam, seperti Al (81700 mg/kg) dan Fe (65500 mg/kg) berdampak pada pengikatan fosfat oleh kalsium karena faktor produk reaksi dan pH yang dapat mengurangi pembetukan Ca-P. Permodelan reaksi memperoleh koefisien laju reaksi terbesar pada reaktor dengan kalsium paling banyak (k = 0,00692/menit) yang dilakukan pada 2 reaktor seri sebagai desain paling efisien. Hasil eksperimen menunjukkan bahwa semakin tinggi konsentrasi kalsium abu lumpur aktif, semakin besar penyisihan fosfat dan koefisien laju reaksinya dengan mempertimbangkan intervensi dari kandungan organik, TSS, senyawa ligan air limbah domestik serta kandungan logam pada abu lumpur aktif. ......Significantly increasing the efficiency of water use and minimizing the release of harmful pollutants and chemicals is one of the agendas of each country that needs to be achieved by 2030. Domestic wastewater with excess phosphate reduces dissolved oxygen levels and creates anoxic conditions in water bodies due to eutrophication. This study aims to analyze the process and optimum conditions for phosphate precipitation in municipal wastewater using calcium from activated sludge ash under ideal conditions and obtain the value of the reaction rate coefficient. Optimum concentration variations were obtained from Visual-MINTEQ analysis by entering data on typical calcium, phosphate, pH, and temperature. Batch reactor precipitation analysis with varying concentrations of activated sludge calcium ash on a laboratory scale was carried out in identifying the concentration of phosphate reduction by spectrophotometric method using a DR2000 spectrophotometer. As much as 30.86% of the inorganic component of activated sludge and 5450.6 mg/kg of activated sludge ash which is characteristic of the activated sludge samples used. Laboratory data shows that the optimum phosphate removal in wastewater with a pH of 6.8 containing 7.79 mg TP/L requires 70 mg/L calcium activated sludge or equivalent to 6.4 grams of activated sludge ash. Intervention of organic compounds, ligand compounds, suspended matter (TSS), carbonates, and metals, such as Al (81700 mg/kg) and Fe (65500 mg/kg) has an impact on the binding of phosphate by calcium due to reaction product factors and pH which can reduce the formation of Stamp. The reaction modeling obtained the largest reaction rate coefficient in the reactor with the most calcium (k = 0.00692/minute) which was carried out in 2 series reactors as the most efficient design. The experimental results show that the higher the calcium concentration of activated sludge ash, the greater the phosphate removal and the reaction rate coefficient by considering the intervention of organic content, TSS, domestic wastewater ligand compounds and metal content in activated sludge ash.