Damayanti, Febrianda (2019) The Effect of Recirculation Process on Recovery Phosphate and Ammonium of Fertilizer-Industrial Waste Using Fluidized Bed Reactor. Other thesis, Sepuluh Nopember Institute of Technology.
Preview |
Text
03211540000046_Febrianda Damayanti.pdf Download (3MB) | Preview |
Abstract
Pemanfaatan limbah cair industri pupuk dengan cara recovery fosfat dan amonium dapat menjadi salah satu alternatif sumber fosfat terbarukan. Produk dari recovery fosfat dan amonium industri pupuk ialah kristal dapat dimanfaatkan kembali menjadi pupuk slow release. Teknologi recovery fosfat dan amonium yang paling efektif ialah menggunakan reaktor fluidized bed. Penggunaan reaktor fluidized bed mampu menyisihkan fosfat dan amonium hingga 80-90%. Peningkatan efisiensi enyisihan fosfat dan amonium dapat dilakukan dengan menambahkan proses resirkulasi pada reaktor fluidized bed. Peningkatan efisiensi penyisihan fosfat dan amonium menggunakan proses resirkulasi sebesar 5%. Penambahan proses resirkulasi uga dapat meningkatkan proses nukleasi dan pertumbuhan kristal sehingga kemurnian kristal yang terbentuk akan semakin tinggi. Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan rasio resirkulasi dan hydraulic loading rate optimum dalam ecovery fosfat dan amonium serta menentukan morfologi, struktur, dan komposisi kristal yang terbentuk dengan menggunakan reaktor fluidized bed. Penelitian ini menggunakan reaktor fluidized bed dengan sistem kontinu untuk menyisihkan fosfat dan amonium pada limbah cair industri pupuk. Presipitan yang digunakan adalah MgCl2 dengan rasio molar [Mg2+]:[PO43-] ialah 1,5;1 serta pH larutan 8,5±0,2. Hal tersebut ditetapkan berdasarkan penelitian terdahulu. Proses pengambilan sampel berlangsung setiap 2,5 menit untuk waktu induksi. Variabel yang digunakan adalah tiga variasi rasio resirkulasi, yaitu 3, 6, dan 9 serta tiga variasi hydraulic loading rate, yaitu 0,39 L/m, 0,59 L/m dan 0,79 L/m. Parameter yang diamati
saat proses kristalisasi adalah tekanan pada reaktor dan kecepatan aliran. Analisis air efluen menggunakan paramater uji, yaitu pH, TSS residue, konsentrasi fluor, amonium, fosfat, magnesium, silika, dan COD. Parameter uji kuantitas dan kualitas kristal yang terbentuk ialah berat kristal, morfologi, komposisi, dan struktur. Hasil dari penelitian ini menunjukkan bahwa reaktor fluidized bed mampu menyisihkan fosfat dan amonium yang terkandung pada limbah cair industri upuk. Rasio resirkulasi yang efektif ialah 9 dengan hydraulic loading rate sebesar 0,39 L/m. Pada variasi tersebut mamu merecovery fosfat dan amonium sebesar 55,71% dan 49,69%. Penggunaan resirkulasi pada reaktor fluidized bed terbukti mampu meningkatkan recovery fosfat dan amonium. Pada rasio resirkulasi 9 mampu meningkatkan recovery fosfat sebesar 7,31% dan ammonium sebesar 6,62%. Rasio resirkulasi 6 dapat meningkatkan recovery fosfat hingga 2,95% dan ammonium hingga 2,72%. Rasi resirkulasi terkecil mampu meningkatkan recovery fosfat sebesar 6,04% dan ammonium sebesar 4,56%. Reaktor fluidized bed mampu menghasilkan hingga 2,01 g produk per liter menggunakan konfigurasi terbaik. Hasil analisis SEM menunjukkan bahwa kristal yang paling dominan terbentuk ialah struvite dengan bentuk endapan yaitu balok memanjang. Berdasarkan hasil XRD, kadar struvite pada produk yang terbentuk ialah 80% pada hydraulic loading rate 0,39 dengan rasio resirkulasi 9 dan 54% pada hydraulic loading rate 0,39 L/m dengan rasio resirkulasi 6.
================================================================================================================================
Fertilizer-industrial waste utilization using phosphate recovery and ammonium can be one of the renewable phosphate resource. Product from that idea ia crystal that can be formed to be a slow release fertilizer. The most-effective phosphate and ammonium recovery technology is fluidized bed reactor. Fluidized bed reactor can reject phosphate and ammonium up to 80 to 90 percent. To increase phosphate and ammonium rejection efficiency, we used re-circulation process on fluidized bed reactor. After using re-circulation process, we can increase phosphate and ammonium rejection efficiency until 5 percent. And also, those process can increase nucleation process and crystal growth rate that causing formed hiher cystal purify. The purpose of this research is to determine re-circulation ratio and optimum hydraulic loading rate in phosphate and ammonium recovery process and determine its morphology, structure and formed crystal composition using fluidized bed reactor.
This research use fluidized bed reactor with continuous system to reject phosphate and ammonium on fertilizer industry liquid waste. Used Precipitant is MgCl2 with molarity ratio [Mg2+]:[PO43-] is 1,5;1 with 8,5+-0,2 pH level Solution. That instance based on earlier research. Sampling process is taken every 2,5 minutes for induction time. We us three variable, there are 3,6, and 9 and also three hydraulic loading rate variation there are 0,39 L/m, 0,59 L/m and 0,79 L/m. observed parameters on crystallization process are pressure and flow rate on the reactor. For effluent water, we used pH, TSS residue, flour concentration, ammonium, phosphate, magnesium, silica and COD. Quantity and quality of formed crystal test parameters are crystal weight, morphology, composition, and structure.
The result from this research show that fluidized bed reactor can reject phosphate and ammonium contained on fertilizer industry liquid waste. The effective ratio for re-circulation process is 9 with 0,39 L/m Hydraulic loading rate. By those variation can recover 55,71 percent phosphate ad 49,69 percent Ammonium. Re-circulation application on fluidized bed reactor are proved to increase phosphate and ammonium recovery rate. When using 9 on re-circulation ratio, we can increase 7,31 percent phosphate and 6,62 percent ammonium recovery rate. Beside that, using 6 on re-circulation ratios can increase until 2,95 percent phosphate and 2,72 percent ammonium recovery rate. Also, if we use the smallest re-circulation ratio can increase 6,04 per cent phosphate and 4,56 percent ammonium recovery rate. Fluidized bed reactor can produce up to 2,01 g product per liter when using the best configuration. The results of SEM analysis show that the most dominant crystals formed are struvite with beam-shaped deposits. Based on the results of XRD, the level of struvite in the product formed is 80% whe using 0,39 L/m on hydraulic loading rate and 54% with the same hydraulic loading rate and 6 on recirculation ratio.
| Item Type: | Thesis (Other) |
|---|---|
| Uncontrolled Keywords: | Ammonium, Fluidized Bed Reactor, Phosphate, Fertilizer Industry, Re-circulation |
| Subjects: | T Technology > TD Environmental technology. Sanitary engineering > TD455 Chemical precipitation. Coagulation. Flocculation. Water--Purification--Flocculation. |
| Divisions: | Faculty of Civil Engineering and Planning > Environment Engineering > 25201-(S1) Undergraduate Thesis |
| Depositing User: | Febrianda Damayanti |
| Date Deposited: | 18 Jul 2024 03:15 |
| Last Modified: | 18 Jul 2024 03:15 |
| URI: | http://repository.its.ac.id/id/eprint/66582 |
Actions (login required)
 |
View Item |