Jurnal Rekayasa Proses
Not a member yet
238 research outputs found
Sort by
Kinetika Adsorpsi Mikrokapsul Kitosan Taut Silang Kalium Persulfat terhadap Zat Warna Methyl Orange
Full text linkDyes, 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
Optimasi Biaya dalam Proses Pemurnian Metanol untuk Mengurangi Resin sebagai Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun di PT Kaltim Methanol Industri
Full text linkPurification process of raw methanol from its impurities to produce pure methanol at PT. Kaltim Methanol Industri (PT KMI) is carried out by several steps, including degassing, distillation, and adsorption. One of the impurities, tri methyl amine (TMA), could be removed by adding NaOH. Another method to remove TMA is conducted by adsorption process on ion exchange resin on the vessel called TMA catchpot. The TMA catchpot performance is very crucial in methanol purification process. Thus, monitoring and optimization are required to be performed regularly. Once the TMA catchpot resin has exhausted, the performance will be drop and methanol purification could not be done efficiently. Furthermore, the ion exchange resin should be replaced with new resin. This study evaluates the performance of the TMA catchpot during the charge of 2010, 2012, and 2016, calculates the NaOH consumption during operational time, and optimizes the cost. Resin regeneration option was introduced and compared with the conventional method (i.e. resin replacement). Economic evaluation shows that the lowest annual cost could be obtained by fresh resin replacement every 4 years and resin regeneration every 2 years. Resin regeneration option gives not only annual cost reduction, but also positive impact to the environment, by decreasing the amount of hazardous waste (i.e. spent resin) significantly.Keywords: ion exchange resin; methanol purification; regeneration; tri methyl amineA B S T R A KProses pemurnian metanol mentah (raw) dari pengotornya untuk menghasilkan metanol murni di PT. Kaltim Methanol Industri (PT KMI) dilakukan melalui beberapa tahapan antara lain degassing, distilasi dan adsorpsi. Salah satu zat pengotor adalah tri methyl amine (TMA) yang dapat dihilangkan dengan penambahan NaOH. Metode lain untuk menghilangkan TMA adalah dengan proses adsorpsi menggunakan resin penukar ion di dalam tangki yang disebut TMA catchpot. Performa TMA catchpot sangat penting dalam proses pemurnian metanol. Oleh karena itu, pemantauan dan optimalisasi perlu dilakukan secara berkala. Setelah resin pada TMA catchpot jenuh, performanya akan menurun dan pemurnian metanol tidak dapat dilakukan secara efisien. Selanjutnya, resin penukar ion harus diganti dengan resin baru. Artikel ini mengevaluasi kinerja catchpot TMA pada penggantian resin (charge) 2010, 2012 dan 2016, menghitung konsumsi NaOH sebagai fungsi waktu operasi, dan mengoptimasi biaya pemurnian. Selain itu, disimulasikan opsi regenerasi resin, sebagai pembanding metode konvensional (penggantian resin). Evaluasi ekonomi menunjukkan bahwa biaya tahunan paling rendah didapatkan dengan penggantian resin baru setiap 4 tahun, dan regenerasi resin setiap 2 tahun. Selain biaya tahunan yang rendah, regenerasi ini berdampak positif terhadap lingkungan dengan mengurangi timbulan limbah B3 (resin bekas) secara signifikan.Kata kunci: pemurnian metanol; regenerasi; resin penukar ion; tri metil amin
Analysis Method of Black Liquor Pyrolysis and Gasification Using Deconvolution Technique to Obtain the Real Time Gas Production Profile
Full text linkIn 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
Simulation of Nitrogen Release from Chitosan/Local Organic Fertilizer Composite as Slow-Release Fertilizer
Full text linkThe application of conventional fertilizer, especially for inorganic fertilizer, has low efficiency due to the fast release of its nutrients into the environment. Also, it has a high operating cost caused by multiple fertilization processes in one of the planting periods. One of the possibilities to overcome this limitation is applying organic fertilizer as a slow-release fertilizer (SRF). The objective of this research is to prepare SRF by modifying the formulation of local organic fertilizer with chitosan as a binder. The rate of the nitrogen release was studied and simulated with MATLAB. The result shows that the nitrogen loss by water leaching decreased up to 85% in chitosan/organic fertilizer rather than the fertilizer without chitosan. By MATLAB simulation, the release of nitrogen has followed the proposed mathematical model in which the mass transfer occurred dominated by diffusion mechanism with the diffusivity coefficient of 1.61x10-5 cm2/s.Keywords: chitosan; organic fertilizer; slow-release fertilizer A B S T R A KPenggunaan pupuk anorganik masih memiliki efisiensi rendah yang disebabkan oleh cepatnya pelepasan nutrisi pupuk ke lingkungan sehingga nutrisi tersebut tidak dapat terserap baik oleh tanaman. Selain itu, aplikasi pupuk anorganik yang berulang dalam satu periode tanam berdampak pada peningkatan biaya operasional. Salah satu metode untuk mengatasi permasalahan tersebut adalah dengan menggunakan pupuk lepas lambat (slow-release fertilizer) atau dengan menggunakan pupuk organik. Tujuan pada penelitian ini adalah dengan mengombinasikan dua metode tersebut yaitu dengan memodifikasi formulasi dari pupuk organik lokal dengan penambahan kitosan sehingga dapat diperoleh pupuk organik yang memiliki sifat lepas lambat. Laju pelepasan nitrogen dari pupuk yang dihasilkan kemudian dianalisis dan disimulasikan dengan software MATLAB. Hasil penelitian menunjukkan bahwa nitrogen yang hilang pada komposit pupuk organik-kitosan melalui water leaching menurun hingga 85% jika dibandingkan dengan komposit pupuk organik tanpa kitosan. Hasil simulasi MATLAB juga menunjukkan bahwa laju pelepasan nitrogen pada pupuk mengikuti model matematika yang diusulkan yaitu dengan mekanisme difusi, nilai koefisien difusivitas yang diperoleh adalah sebesar 1,61×10-5 cm2/s.Kata kunci: kitosan; pupuk lepas lambat; pupuk organi
Biochar from Slow Catalytic Pyrolysis of Spirulina platensis Residue: Effects of Temperature and Silica-Alumina Catalyst on Yield and Characteristics
Full text linkThe use of biochar varies on its ability as an adsorbent which adsorbs liquid or gas molecules. Biochar from Spirulina platensis residue (SPR) as an energy source, as its richness in nutrients, can be used as fertilizer and maintain water resources in plantations. Biochar can be used as an intermediary for the synthesis of nanotubes, activated carbon, carbon black, and carbon fiber. One of the essential things to be considered in the application of activated carbon from SPR is char’s characteristics. This study aimed to obtain data on the biochar and components from the pyrolysis of Spirulina platensis residue. The study was conducted in a fixed-bed reactor with electric heaters with a variety of temperatures (300-700 ⁰C) and the amount of silica-alumina catalyst (0-20%). The biochar weight was obtained by weighing the char formed at the end of the pyrolysis. The char characteristics were obtained by the surface area, total pore volume, and pore size analysis. Based on the study results, the relationship between temperature and the amount of catalyst on the characteristics of biochar was studied. The higher the pyrolysis temperature, the less biochar. Also, the use of catalysts can reduce the amount of biochar. The higher the temperature, the higher the surface area and the total pore volume while the pore radius was reduced. The optimum condition for maximum biochar yield in non-catalytic pyrolysis at a temperature of 300 ⁰C was 49.86 wt.%. The surface area, the total pore volume, and the pore radius at 700 ⁰C catalytic pyrolysis with 5% silica-alumina was obtained as 36.91 m2/g, 0.052 cm3/g, and 2.68 nm, respectively.Keywords: biochar; pore radius; silica-alumina; surface area; total pore volumeA B S T R A KPenggunaan biochar bervariasi pada kemampuannya sebagai adsorben dalam menjerap molekul cairan atau gas. Biochar dari residu Spirulina platensis merupakan sumber energi, karena kaya akan unsur hara, dapat digunakan sebagai pupuk dan pemeliharaan sumber daya air di perkebunan. Biochar dapat juga digunakan sebagai perantara untuk sintesis nanotube, karbon aktif, carbon black, dan serat karbon. Salah satu hal penting yang harus diperhatikan dalam aplikasi karbon aktif dari SPR adalah karakteristik arang. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan data biochar dan komponen dari pirolisis residu Spirulina platensis. Penelitian dilakukan di reaktor fixed-bed dengan pemanas listrik dengan variasi suhu (300-700 ⁰C) dan jumlah katalis silika-alumina (0-20%). Berat biochar diperoleh dengan cara menimbang arang yang terbentuk pada akhir pirolisis. Sedangkan karakteristik arang diperoleh dari analisis luas permukaan, volume pori total, dan ukuran pori. Berdasarkan hasil studi hubungan antara suhu dan jumlah katalis terhadap karakteristik biochar yang telah diteliti, semakin tinggi suhu pirolisis maka biochar semakin sedikit. Selain itu, penggunaan katalis dapat mengurangi jumlah biochar. Sebaliknya, semakin tinggi suhu semakin besar luas permukaan, dan volume pori total serta radius pori-pori semakin berkurang. Kondisi optimum untuk biochar maksimum pada pirolisis non katalitik pada suhu 300 ⁰C adalah 49,86 wt.%. Luas permukaan, total volume pori, dan radius pori pada suhu 700 ⁰C untuk pirolisis katalitik silika-alumina 5% diperoleh masing-masing sebesar 36,91 m2/g, 0,052 cm3/g, dan 2,68 nm.Kata kunci: biochar; luas permukaan; radius pori; silika-alumina; total volume pori
Studi Penambahan Etilena Glikol dalam Menghambat Pembentukan Metana Hidrat pada Proses Pemurnian Gas Alam
Full text linkThe gas processing facilities are designed to significantly reduce the impurities such as water vapor, heavy hydrocarbon, carbon dioxide, carbonyl sulfide (COS), benzene-toluene-xylene (BTX), mercaptane, and the sulfur compounds. A small amount of those compounds in natural gas is not preferable since they disturb the next processes. It was proposed to decrease natural gas's operating temperature to -20 ⁰F to remove the impurities from natural gas. The decrease of the natural gas's operating temperature has some consequences to the gas mixers such as hydrate formation at high pressure and low temperature, solidification of ethylene glycol (EG) solution, and the icing of the surface due to low temperature on the surface of chiller (three constraints). The Aspen Hysys 8.8 was used to obtain the suitable flowrate and concentration of the EG solution injected into the natural gas. Peng-Robinson's model was considered the most appropriate thermodynamic property model, and thus it has been applied for this research. The calculation results showed that the EG solution injection would reduce the hydrate formation due to water vapor absorption in the natural gas by EG. The EG solution's flowrate and concentration were varied from 20,000-2,000,000 lb/hr and 80-90 wt.%. When the separation was carried out at the operating temperature of -20 ⁰F, the EG solution's concentration fulfilling the requirement was of 80-84 wt.% with the flowrate of EG solution of 900,000 lb/hr and even more. This amount is not operable. More focused investigation was done for the variation of the operating temperature. Increasing operating temperature significantly reduced the flowrate of EG solution to about 200,000 lb/hr. An alternative process was proposed by focusing on two concentration cases of 80 and 85 % of weight at the low flow rate of EG solution, respectively. These simulations were intended to predict impurities' concentration in the effluent of Dew Point Control Unit (DPCU). The concentrations of BTX, heavy hydrocarbon, mercaptane, and COS flowing out of DPCU were 428.1 ppm, 378.4 ppm, 104 ppm, and 13.3 ppm, respectively. The concentrations of BTX and heavy hydrocarbon are greater than the minimum standard required. It is needed to install an absorber to absorb BTX and heavy hydrocarbon. However, the absorber capacity will be much smaller than if the temperature of natural gas is not decreased and not injected by the EG solution.Keywords: DPCU gas treatment; ethylene glycol solution; hydrate formation; simulationA B S T R A KUnit pengolahan gas dirancang untuk mengurangi sebagian besar senyawa pengotor seperti uap air, hidrokarbon berat, karbon dioksida, karbonil sulfida (COS), benzena-toluena-xilena (BTX), merkaptan, dan senyawa sulfur lainnya. Keberadaan senyawa tersebut dalam gas alam berbahaya karena mengganggu proses selanjutnya walaupun dalam jumlah sedikit. Untuk membersihkan gas alam dari senyawa pengotor, maka suhu operasi gas diturunkan menjadi -20 °F. Penurunan suhu operasi gas dapat menyebabkan pembentukan hidrat pada tekanan tinggi dan suhu rendah, pembekuan larutan etilena glikol (EG), dan pembentukan lapisan es pada permukaan chiller. Aspen Hysys 8.8 digunakan untuk memperkirakan berapa kecepatan alir dan konsentrasi larutan EG yang diinjeksikan ke gas alam. Model Peng-Robinson adalah model termodinamika yang diterapkan untuk penelitian ini. Hasil simulasi menunjukkan bahwa injeksi larutan EG dapat mengurangi pembentukan hidrat karena larutan EG menyerap uap air dalam gas alam. Kecepatan alir dan konsentrasi larutan EG divariasikan dari 20.000-2.000.000 lb/jam dan 80-90 % (%b/b). Saat pemisahan dilakukan pada suhu operasi -20 °F, konsentrasi larutan EG yang memenuhi syarat adalah 80-84 % (%b/b) dengan kecepatan alir larutan EG 900.000 lb/jam atau lebih. Jumlah ini sangat banyak dan kurang layak untuk dioperasikan. Penelitian difokuskan pada variasi suhu operasi. Peningkatan suhu operasi diikuti dengan pengurangan kecepatan aliran larutan EG secara signifikan yaitu menjadi sekitar 200.000 lb/jam. Alternatif proses diusulkan dengan berfokus pada penggunaan kecepatan alir larutan EG yang rendah dengan konsentrasi larutan EG sebesar 80 dan 85 % (%b/b). Simulasi dapat memprediksi konsentrasi pengotor yang keluar dari Dew Point Control Unit (DPCU). Konsentrasi BTX, hidrokarbon berat, merkaptan, dan COS yang mengalir keluar dari DPCU berturut-turut adalah 428,1 ppm, 378,4 ppm, 104 ppm, dan 13,3 ppm. Konsentrasi BTX dan hidrokarbon berat tersebut lebih besar dari standar minimum yang disyaratkan. Oleh karena itu, diperlukan pemasangan absorber untuk menyerap BTX dan hidrokarbon berat. Namun, kapasitas absorber akan jauh lebih kecil apabila dibandingkan dengan kondisi tanpa menurunkan suhu dan menginjeksikan oleh larutan EG.Kata kunci: DPCU; larutan etilena glikol; pembentukan hidrat; simulasi
Kinetika Pembentukan Struvite Kristal Menggunakan Zeolit Alam sebagai Adsorben pada Aeration Cone Column Crystallizer
Full text linkWastewater 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
Full text linkLubricant 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
Evaluation on Energy Efficiency Improvement in Geothermal Power Plant with The Application of Load-based Gas Removal System and Cooling Water Pump Control System
Full text linkEfficient 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
Mekanisme Fouling pada Membran Mikrofiltrasi Mode Aliran Searah dan Silang
Full text linkA B S T R A C TMicrofiltration is a low pressure driven membrane process of about 1 bar trans-membrane pressure which is used frequently for separating dissolved particles within 0.1 to 10 μm size. Microfiltration membranes are utilized in water and wastewater treatment processes either during pretreatment, treatment, or post-treatment steps. Moreover in bioprocessing, microfiltration is used in upstream process for substrate sterilization or in downstream process for microbial suspension separation. Fouling is one major concern of membrane filtration processes, including microfiltration. In this article, the fouling mechanism on microfiltration membrane is explained based on the blocking model refer to cake filtration due to the complexity of fouling phenomena. Fouling mechanism on dead-end and cross-flow modes microfiltration are explained, and basically distinguished into four different mechanisms, i.e. complete blocking, standard blocking, intermediate blocking and cake filtration. The proposed models are based on constant pressure operation on the uniform membrane pores, both for dead-end and cross-flow modes. Cross-flow mode, however, is restricted on the beginning of filtration until critical flux condition is reached.Keywords: bioprocess; blocking model; cake filtration; fouling; microfiltration; wastewater A B S T R A KMembran mikrofiltrasi merupakan salah satu teknologi membran yang menggunakan tekanan rendah sekitar 1 bar sebagai gaya pendorong dan digunakan untuk proses pemisahan partikel terlarut yang berukuran antara 0,1 hingga 10 μm. Membran mikrofiltrasi banyak digunakan baik dalam proses pra-pengolahan, pengolahan, maupun pasca-pengolahan air dan air limbah. Pada bioproses, mikrofitrasi juga digunakan pada proses hulu untuk sterilisasi substrat atau pada proses hilir untuk pemisahan suspensi mikrob. Masalah yang paling utama dalam proses filtrasi membran adalah fouling. Dalam artikel ini, mekanisme terjadinya fouling pada membran mikrofiltrasi dijelaskan dengan menggunakan model pemblokiran yang mengacu pada filtrasi deposit partikel (cake) untuk menguraikan kerumitan fenomena fouling dalam mikrofiltrasi. Pada tulisan ini dijelaskan lebih rinci mengenai mekanisme fouling baik pada mikrofiltrasi searah (dead-end) maupun aliran silang (cross-flow). Mekanisme fouling pada proses mikrofiltrasi bisa dimodelkan dengan empat model yaitu pemblokiran pori, penyempitan pori, pemblokiran pori bersamaan dengan endapan permukaan dan formasi endapan permukaan. Mekanisme tersebut berlaku pada kondisi operasional bertekanan tetap dan ukuran pori yang seragam, baik pada aliran searah ataupun silang. Hanya saja, model mekanisme pada aliran silang hanya berlaku pada kondisi awal filtrasi hingga tercapai kondisi fluks kritis.Kata kunci: air limbah; bioproses; filtrasi cake; fouling; mikrofiltrasi; model pemblokira