Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Daur Ulang Limbah Minggu ke-10 Anaerobic Digestion.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "Daur Ulang Limbah Minggu ke-10 Anaerobic Digestion."— Transcript presentasi:

1 Daur Ulang Limbah Minggu ke-10 Anaerobic Digestion

2 Pendahuluan Komposisi sampah yg lebih dari 50% organik Kemampuan mikroorganisme untuk mendegradasi materi organik Kemampuan pendegradasian secara alami membutuhkan waktu yang lama, sementara sampah terus dihasilkan Adanya potensi yg dimiliki sampah untuk menghasilkan energi dalam kondisi anaerob  Teknologi ANAEROBIC DIGESTION

3 Atmosphere CO 2 Through Photosynthesis Plants use CO 2 make carbon compounds Contemporary Carbon Cycle Plants consumed as food Animal and plant Respiration produces CO 2 Much of the carbon consumed ends up in Manure Carbon sources Food Wastes from meat or plant sources, decaying of organic material CH 4 + 2O 2 = CO 2 + 2H 2 O Forest Fires Burning of biomass Methane Burned

4 Anaerobic Digestion? Adalah proses alami dalam kondisi oksigen yg dikontrol sangat minim/tidak ada dalam lingkungan, mikroorganisme mendegradasi materi organik menjadi gas methan, karbondioksida, dan air

5 Keuntungan AD Mengurangi bau di lahan pengolahan Melindungi sumberdaya air Mengurangi bakteri pathogen Fly control after digestion Mengontrol hadirnya lalat setelah pendegradasian Mengurangi GHG

6 Anaerobic Digestion Process Liquefaction Liquefying Bacteria Acid Production Liquefied soluble organic compounds Insoluble Compounds (organic, inorganic, water) Acid-Forming Bacteria Biogas Production Simple organic acids Methane-Forming Bacteria Sampah organik Biogas (Methane, CO 2, misc.) Effluent End Products

7 Gaseous Output CH 4, CO 2, H 2 S H 2, N 2 O Liquid output NH 4 + PO 4 3- OC e HS - / H 2 S diss Streams _________________________________________Anaerobic Digesters Input Organic Carbon (OC) Organic Nitrogen (ON) Organic Phosphorous (OP) Organic Sulfur (OS) Ammonia nitrogen (NH 4 + ) Sulfate (SO 4 2- ) Phosphate (PO 4 3- ) Solids Output

8 Methanogenesis Complex Organic Carbon Monomers & Oligomers Organic Acids Acetate – H 2 / CO 2 CH 4 + CO 2 Hydrolysis Acidogenesis Acetogenesis Anaerobic Digestion

9 Tahapan Proses dalam AD Hydrolysis: –Pencairan senyawa organik kompleks menjadi bentuk yang lebih sederhana dengan bantuan hydrolytic bacteria –Produk akhir yang utama, a.l asam lemak rantai panjang, peptida, asam amino, dll. Acidogenesis: –Metabolisme dari produk tahap hidrolisis dengan bantuan Acidogenic bacteria –Produk akhir yang utama, a.l asam volatil organik rantai pendek (propionat, butirat, asetat, dan formic acids), gas CO 2, and H 2.

10 Tahapan Proses dalam AD (cont.) Acetogenesis: –Pengurangan CO 2 and catabolisme asam lemak rantai panjang yang diproduksi selama tahap acidogenesis dengan bantuan synthrophic acetogenic dan homoacetogenic bacteria –Produk akhir utama, a.l asam asetat dan CO 2, H 2. Methanogenesis: –Pengurangan CO 2 dan memecah asam asetat dengan bantuan Methanogens –Produk akhir utama, a.l CH 4, CO 2,, trace Gases.

11 Beberapa parameter penting dalam proses AD Volatile Solids (VS) : –Pengukuran berat solid yang terbakar dan tervolatilisasi pada suhu 600  C. –Dinyatakan dalam persen dari total berat sampel. –Produksi methan biasanya didasarkan atas proporsi volatil solid dalam sampah organik.

12 Total Solids (TS): –Adalah berat kering bahan baku proses AD  terutama untuk kotoran ternak –Dinyatakan sebagai persen dari total berat sampel –Jenis digester yang digunakan biasanya pertama kali ditentukan oleh parameter total solids dalam limbah Beberapa parameter penting dalam proses AD (Cont.)

13 Hydraulic Retention Time (HRT) : –Lamanya waktu limbah berada dalam digester –Dinyatakan sebagai rasio volume digester terhadap jumlah limbah yang ditambahkan setiap hari –HRT mempengaruhi jumlah gas methan yang akan dihasilkan 10 m3 limbah perhari terhadap 100 m3 volume tangki digester  Mempunyai 10 hari HRT Beberapa parameter penting dalam proses AD (Cont.)

14 Loading Rate : –Adalah jumlah volatil solid per unit waktu per volume digester –Standar digester memiliki loading rate antara 0.1 to 0.5 lbs VS/day/ft 3 digester (30 day HRT). Beberapa parameter penting dalam proses AD (Cont.)

15 Temperatur Proses: - Psychrophilic <68 ºF - Mesophilic ºF - Thermophilic ºF  Bakteri anaerob pembentuk methan akan optimum pada suhu Mesophilic dan Thermophilic Beberapa parameter penting dalam proses AD (Cont.) Parameter pH:  Bakteri pembentuk methan akan optimum pada pH antara 6,8 – 7,4

16 Berbagai Jenis Digester Covered Lagoon Complete Mix Plug Flow Fixed Media

17 Covered Lagoon Complete Mix Plug Flow Level of Technology Digestion Vessel Supplemental Heat Low Deep lagoon No Medium Rectangular in ground Yes Medium/High Round, square in/above ground Yes Perbandingan berbagai jenis digester

18 Covered Lagoon Complete Mix Plug Flow Solids Concentration HRT 1 (days) Optimum Location 0.5-2% 45+ Warm climates 6-11% 15+ All climates 3-8% 15+ All climates Perbandingan berbagai jenis digester (Cont.)

19 Covered Lagoon COLLECTION PRE- TREATMENT STORAGE LAND APPLICATION Source: EPA 2005 DIGESTER GAS UTILIZATION Lagoon typically ½ -2% solids Cover

20 Kelebihan:  Relatif tidak terlalu mahal untuk membangunnya  Dapat disesuaikan dengan beban hidrolik umpan  Konstruksi dan managemen relatif sederhana  Keterbatasan:  Terbatas untuk area dengan suhu hangat  proses dalam AD sangat tergantung pada temperatur  Memungkinan limbah tidak secara sempurna terdegradasi  Kemungkinan timbulnya bau Source: David Downing, Iowa Department of Natural Resources, 2002 Covered Lagoon

21 Complete Mix Digester COLLECTION PRE- TREATMENT STORAGE LAND APPLICATION Source: EPA 2005 DIGESTER GAS UTILIZATION Slurry typically 3-10% solids

22 Kelebihan:  Adanya pengaduk mekanis dapat mencegah terjadinya kerak  Menjaga menumpuknya padatan solid di dasar tangki  Terutama mengantisipasi bila terjadi keterlambatan pembersihan Keterbatasan:  Memerlukan banyak perawatan Source: David Downing, Iowa Department of Natural Resources, 2002 Complete Mix System

23 Plug Flow Digester COLLECTION PRE- TREATMENT STORAGE LAND APPLICATION DIGESTER GAS UTILIZATION Slurry typically % solids Source: EPA 2005

24 Kelebihan:  Rentang pembiayaan menengah  Design yang lebih sederhana  Tidak membutuhkan banyak tenaga kerja (pengelolaan yg intensif) untuk pengoperasiannya Keterbatasan:  Memerlukan tangki untuk pre-mix umpan Source: David Downing, Iowa Department of Natural Resources, 2002 Plug Flow Digester

25 Fixed-film Anaerobic Filter Merupakan digester aliran keatas (Upflow digester) dengan media berpori  Banyak digunakan untuk air limbah Mikroorganisme tumbuh di media dan mengkonsumsi materi organik yang melaluinya Air limbah mengalir selama 4-6 hari tetapi bakteri yang tumbuh secara lambat tetap berada di digester Rendahnya beban umpan membuat sistem relatif stabil

26 Perencanaan Instalasi AD


Download ppt "Daur Ulang Limbah Minggu ke-10 Anaerobic Digestion."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google