Hasil Pencarian  ::  Simpan CSV :: Kembali

Abstrak :
ABSTRAK Gas nitrogen oksida antara lain adalah NO, NO2, dan N2O mempunyai peranan penting dalam perubahan kimia pada lapisan ozon. Dinitrogen monoksida (N2O) merupakan gas rumah kaca yang harus mendapat perhatian karena memiliki potensi pemanasan global yang besar. Biofiltrasi adalah proses pengolahan polutan gas di dalam suatu unggun medium, dan polutan akan mengalami degradasi oleh mikroorganisme. Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan sistem biofilter dalam mereduksi emisi gas buang N2O melalui pemanfaatan kompos sebagai medium filter, dengan melakukan kajian pada parameter-parameter operasi biofilter serta penyusunan model biosorpsi dan biodegradasi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa dari aspek karakteristik medium dan kinerja medium sebagai filter dalam mereduksi polutan gas N2O, medium kompos berbasis kotoran kambing lebih baik daripada medium kompos berbasis kotoran sapi, dengan rata-rata efisiensi reduksi mencapai 65% dan stabil hingga 200 jam pada kedalaman medium 100 cm, laju alir gas N2O 88 cm3/menit, dan kandungan air 60%. Proses biofiltrasi gas N2O dengan medium kompos dapat dimodelkan dengan baik oleh model kinetika berbasis mekanisme Michaelis-Menten Adsorpsi, dengan parameter kinetika VMax, KM, dan KN2O berturut-turut adalah 14,847 g/m3.jam ; 0,131 g/m3 ; 1,343 x 10-3 m3/g untuk medium kompos ruah, dan 461 g/m3.jam ; 558 g/m3 ; 0,22 m3/g untuk medium pelet kompos.

---

ABSTRACT Nitrogen oxides i.e. NO, NO2, and N2O have an important role in chemical changes in the ozone layer. Nitrous oxide (N2O) is a greenhouse gas that should get attention because it has a great potential for global warming. Biofiltration is the processing of gas pollutants in a medium bed, and pollutants will be degraded by microorganisms. This research aims to develop a biofilter system to reduce N2O emissions using compost as a filter medium, by studying the parameters of biofilter operation as well as the developing of biosorption and the biodegradation model. The results show that in term of medium characteristics and the performance in reducing N2O, goat manure-based compost medium is better than cow manure-based compost medium, with an average removal efficiency reached 65% and stable up to 200 hours at medium depth of 100 cm, N2O gas flow rate of 88 cm3/minute, and water content of 60%. Biofiltration of N2O with manure-based compost medium can be well modeled by the kinetic based model of Michaelis-Menten for adsorption mechanism, with kinetics parameters VMax, KM, and KN2O 14,847 g/m3.hour ; 0,131 g/m3 ; 1,343 x 10-3 m3/g for bulk compost, and 461 g/m3.hour ; 558 g/m3 ; 0,22 m3/g for pelletized compost.

Abstrak :
Dinitrogen Monoksida (N2O) merupakan emisi dari proses industri dan kegiatan pertanian. Gas tersebut merupakan gas polutan berbahaya dan menyebabkan masalah lingkungan yang serius seperti pemanasan global. Sebelumnya, teknologi kontrol tradisional seperti selective catalytic reduction (SCR) dan selective non-catalytic reduction (SNCR) digunakan untuk mengontrol emisi N2O pada kegiatan-kegiatan industri. Akan tetapi, kedua proses ini membutuhkan suhu yang tinggi dan penggunaan katalis. Selain itu, proses ini membutuhkan biaya instalasi dan operasi yang tinggi, serta menghasilkan produk buangan dalam jumlah cukup besar sehingga mengharuskan pemilik pabrik untuk membayar biaya pembersihan dan pembuangan. Adanya masalah dari segi ekonomi dan teknis memotivasi peneliti untuk mengembangkan teknologi baru yang lebih murah dan efisien untuk menghilangkan N2O dari gas buangan. Pengolahan N2O secara biologis adalah salah satu alternatif yang digunakan dalam penghilangan sampah industri dan ramah lingkungan. Sistem pengolahan biologis bisa beroperasi pada suhu ambien dengan menggunakan inokula mikroba yang murah. Pada skripsi ini, penulis akan menyelidiki pengaruh parameter operasional seperti panjang kolom, laju alir terhadap efisiensi penghilangan N2O. Biofilter yang digunakan dalam penelitian ini merupakan peralatan dalam skala kecil. Sumber gas N2O yang berasal dari tabung gas N2O dalam udara yang dilewatkan ke dalam kolom biofilter dengan panjang 50 cm dan diresirkulasi dengan pompa peristaltik. Kolom biofilter tersebut berisi media filter berupa pupuk kompos dengan panjang tertentu. Proses resirkulasi gas beroperasi selama 6 jam dalam satu hari yang kemudian akan dianalisa konsentrasinya pada setiap jam. Analisa konsentrasi gas dilakukan dengan menggunakan kromatografi gas jenis TCD. Hasil dari analisa gas tersebut kemudian akan dilaporkan dalam skripsi ini sesuai dengan parameter operasional yang dipilih sebelumnya. Hasil penelitian menunjukkan bahwa reduksi gas N2O yang terbaik didapatkan pada panjang kolom biofilter dan laju alir gas N2O tertinggi yakni pada 50 cm dan 200 cc/menit dengan hasil pengurangan sebesar 70.22%. Nilai efisiensi reduksi ini telah diteliti dengan memvariasikan panjang biofilter setinggi 10, 15, 25, 45, dan 50 cm. Hasil terbaik pada variasi panjang biofilter kemudian divariasikan pada laju alir 25, 32.14, 50, 100, 200 cc/menit. Hasil penelitian juga menunjukkan bahwa efisiensi reduksi gas N2O dapat dioptimalkan dengan penambahan nutrisi pada panjang kolom dan laju alir gas N2O terbaik sehingga efisiensi reduksi gas N2O mencapai 91.49%. Penelitian dapat dimodelkan dalam adsorpsi isotermis Langmuir. K Langmuir yang didapatkan pada penelitian ini adalah 16.006 liter/mol.

---

Nitrous oxide (N2O) is mostly emitted from various industrial processes and agricultural activities. This gas causes serious environmental problems such as global warming and is considered as a dangerous pollutant. In the past, traditional control technologies, such as selective catalytic reduction (SCR) and selective non catalytic reduction (SNCR), were applied to control N2O emissions in some industries. However, these two processes required high temperatures and the use of catalysts, involving high installation and operation costs as well as generating a large quantity of secondary waste. Economic and technical constraints in SCR and SNCR methods motivated researchers to develop new, cost-effective processes to remove N2O. Biofiltration is an emerging technology that offers a number of advantages over traditional methods of air pollution control. Besides of its highly efficient removal of pollutants and low operating cost, it does not generate undesirable byproducts and it degrades many organic and inorganic compund into harmless oxidation products. In this paper, effects of operational parameters such as column length, gas flow rate, and usage of nutrition towards N2O reduction efficiency will be observed. The biofilter used in this research is a laboratory scaled instrument. The N2O gas is fed from the top of the column under the length of 50 cm and is recirculated using peristaltic pump for 6 hours a day. The packing material used in this research is compost from cow manure and is filled under a certain column height. The N2O concentration in the off-gas is monitored using GC TCD (Gas Chromatography Thermal Conductivity Detector), which was pre-adjusted and calibrated before the experiments were conducted. The result from the gas analysis detected by GC will be further reported in this paper accordingly with the operational parameters chosen before. The result of this research shows that the highest N2O gas reduction efficiency is obtained at the highest biofilter length and N2O gas flowrate, under biofilter length= 50 cm and gas flow rate = 200 cc/min conditions, 70.22% of removal efficiency was achieved. This is observed by varying biofilter lengthset at 10, 15, 25, 45, and 50 cm. The highest removal efficiency from this variation will further served as a baseline for gas flow rate variation set at 25, 32.14, 50, 100, 200 cc/min. The result also shows that N2O gas removal efficiency could be optimized by adding nutritional supplement, hence 91.49% of removal efficiency was achieved under the highest biofilter length and N2O gas flowrate. This research can be modelled into Langmuir adsorption isotherm formula whereas the K obtained in this research is 16.006 liter/mol.

Abstrak :
Dinitrogen monoksida (N2O) merupakan emisi dari proses industri dan kegiatan pertanian. Gas tersebut merupakan gas polutan berbahaya dan menyebabkan masalah lingkungan yang serius seperti pemanasan global. Pengolahan N2O secara biolo gis adalah salah satu alternatif yang digunakan dalam penghilangan gas buang industri yang ramah lingkungan. Penelitian biofilter skala laborato rium ini dilaksanakan dengan tujuan untuk mengevalusi pengaruh jenis bahan pengikat dan pengaruh rasio bahan pengikat pada pelet kompos berbasis kotoran kambing sebagai medium filter terhadap efisiensi reduk si N2O dan pertumbuhan mikroorganisme d i dalam kompos. Selain itu juga mengamati perubahan suhu dan kelembaban medium filter selama proses biofiltrasi. Efisiensi reduksi N2O dianalisis dengan menggunakan Gas Chromatography (GC) dan hasil kualitatif mikroorganisme d i dalam kompos diamati dengan menggunakan metode TPC. Efisiensi reduksi tertinggi untuk variasi jenis bahan pengikat adalah pada penggunaan bahan pengikat dari tepung beras yaitu sebesar 82,53%. Rasio tepung sagu sebesar 10:90 %berat larutan amilum pregelatinasi dengan kompos ruah merupakan rasio optimum dengan efisiensi reduksi sebesar 66,50%. Kelembaban medium biofilter semakin lama akan meningkat, sedangkan suhu medium filter akan semak in menurun sejalan dengan semakin lamanya proses b iofiltrasi di dalam kolom. ......Dinitrogen mo noxide (N2O) are the emissio n fro m industrial a nd agricultural activities. These gases are harmful polluta nt gases and ca use serious environmental proble ms such as global warming. N2O bioprocessing is o ne of the alternatives used in the remo val o f ind ustrial waste gas that e nvironmentally friend ly. Laboratory-scale biofilter study was conducted with the aim to e valuate the influence o f binder type material and its ratio o n goat dung pellets-based co mpost as a filte r medium to N2O red uction efficienc y a nd growth o f microorga nisms in the compost. Besides, the changes in temperature and humidity filter med ium also observed during the bio filtratio n process. N2O red uctio n efficiency was analyzed by using Gas Chromatograp hy (GC). The quantitative results of the microorganisms growth in the co mpost ob served by using TPC (Total P late Count). The highest reduction efficiency from various types of the samp le obtained b y the use o f rice flour which eq ual to 82.53%. Sago starch ratio of 10 :90%-weight starch pregela tinatio n so lution with b ulk compost is the most optimum ratio with efficie ncy ratio of 66.50% reduction. Bio filter med ium mo isture will increase over time, while the temperature of the filte r medium will decline further by the increasing o f bio filtratio n d uration in the column.

Abstrak :
Penelitian biofilter skala laboratorium dilaksanakan dengan tujuan untuk mengevalusi pengaruh laju alir dan kedalaman medium filter terhadap efisiensi reduksi N2O dan pertumbuhan mikroorganisme di dalam kompos. Selain itu, perubahan sifat medium yang terjadi sebelum dan setelah biofiltrasi serta karakteristik dari medium filter yang digunakan yaitu kompos berbasis kotoran sapi dan bulking agent berupa sekam dan cocopeat juga akan diteliti. Penelitian dilakukan dengan sistem aliran batch selama 9 jam. Hasil penelitian menunjukkan efisiensi reduksi N2O terbaik didapatkan pada laju alir 88 cc/menit dengan kedalaman 50 cm sebesar 61,35%, dan kapasitas eliminasi yang diperoleh sebesar 14078 g/m3h. Hasil kualitatif mikroorganisme di dalam kompos diamati dengan menggunakan SEM dan diketahui bahwa kompos awal sebelum biofiltrasi mengandung lebih sedikit mikroorganisme dibandingkan kompos setelah biofiltrasi. ......A laboratory-scale biofilter was used to evaluate the effects of flow rate and depth of the filter medium on the removal efficiency of N2O and the growth of microorganisms in the compost. Properties of the medium before and after biofiltration and characteristics of the filter medium will also be examined. The biofilter was operated using cow manure compost based medium with husk and cocopeat as bulking agent. Research was carried out by batch flow system for 9 hours. The result indicates that the highest N2O removal efficiency is obtained under flow rate of 88 cc/minutes with a depth of 50 cm by 61,35%, and elimination capacity for 14078 g/m3h was achieved. Qualitative result of microorganisms in the compost was observed by using SEM and note that the initial compost before biofiltration contains less microorganisms than compost after biofiltration.