Article Per Year (5 Year)
p-Index From 2019 - 2024
0
P-Index
This Author published in this journals
All Journal Jurnal Rekayasa Proses Jurnal Rekayasa Proses
Wiratni Budhijanto
Unknown Affiliation
Education Social Sciences

Published : 6 Documents Claim Missing Document
Claim Missing Document
Check
Articles

Found 6 Documents
Search

 1 
Pengaruh Kadar Air Umpan dan Rasio C/N pada Produksi Biogas dari Sampah Organik Pasar Zuliyana; Sang Kompiang Wirawan; Wiratni Budhijanto; Rochim Bakti Cahyono
Jurnal Rekayasa Proses Vol 9, No 1 (2015)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (488.276 KB) | DOI: 10.22146/jrekpros.24526

Abstract

Nowadays, Indonesia is facing serious problem related to the rapid generation of municipal solid waste (MSW) and dependence on fossil energy. Converting organic content of MSW into biogas through biological process by mean of anaerobic digester is one of promising proposals to solve the MSW problem. In order to optimize biogas production, this research studies the effect of Total Solid (TS) content and ratio of carbon to nitrogen (C/N) within organic fraction of MSW as raw material for biogas production. The organic fraction of MSW consists of vegetables and fruits waste which originated from traditional market. The experiments using various TS concentrations (10%, 15% and 20%) were conducted in batch reactors. The results showed that TS content of MSW raw material had significant effects on the total volume and CH4 concentration of biogas production. High water content in MSW raw material enhanced the hydrolysis of organic fraction as well as avoided the excessive Volatile Fatty Acid (VFA) concentration which posed the risk of inhibition on the anaerobic process. Based on the results, the TS concentration of 10-15% in the organic MSW would offer an optimum yield of biogas production. In order to examine the effect of C/N ratio, the organic MSW was modified using ZA fertilizer (36, 30, 20 and 10 C/N ratios). The C/N ratios of 20-30 produced high amount biogas and CH4 concentration compared to others. The C/N ratio should be maintained at the optimum value to prevent the accumulation of free ammonia which could cause problems in the anaerobic process. Based on the results, the biogas production from organic MSW would yield the optimum biogas amount and CH4 concentration when the TS concentration and C/N ratio were 10-15% and 20-30, respectively. This outcome would give recommendation on the water addition to the raw organic fraction of MSW and C/N modification when converting the organic fraction of MSW to biogas. Keywords: biogas, C/N ratio, municipal solid waste, total solid. Permasalahan sampah dan ketergantungan akan energi fosil mendorong pemanfaatan sampah organik menjadi biogas. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi Total Solid (TS) dan rasio C/N dari sampah kota sebagai bahan baku produksi biogas. Sampah kota berupa sayuran dan buah yang merupakan fraksi organik yang diperoleh dari pasar tradisional dan selanjutnya produksi biogas dilakukan dalam reaktor batch. Konsentrasi TS bahan baku divariasikan menjadi tiga variasi nilai TS yaitu 20%, 15% dan 10%. Konsentrasi TS pada bahan baku digester berpengaruh secara signifikan terhadap jumlah akumulatif biogas yang dihasilkan dan kadar CH4. Diperlukan air dengan jumlah yang optimum untuk mempercepat proses hidrolisis sekaligus mencegah konsentrasi Volatile Fatty Acid (VFA) terlalu tinggi yang beresiko inhibitor dalam sistem anaerob. Pada penelitian ini, untuk jenis sampah sayur/buah, nilai TS yang relatif baik adalah antara 10-15%. Modifikasi nilai rasio karbon terhadap nitrogen (C/N) dilakukan pada bahan baku dengan kadar TS optimum dimana nilai rasio C/N dimodifikasi menjadi 36 (rasio C/N orisinal TS optimum), 30, 20 dan 10. C/N ratio yang lebih rendah daripada nilai orisinalnya dicapai dengan penambahan pupuk ZA. Dalam penelitian ini, rasio C/N antara 20-30 memberikan hasil yang relatif paling baik dibandingkan nilai rasio C/N yang lain. Perlu dijaga agar nilai rasio C/N tidak terlalu rendah yang menyebabkan kinerja sistem anaerob justru lebih buruk. karena akumulasi ammonia bebas yang justru merupakan inhibitor. Berdasarkan hasil yang diperoleh, produksi biogas dari sampah buah dan sayur menunjukkan hasil yang optimum saat kisaran konsentrasi TS 10-15% dan rasio C/N 20-30. Hal ini memberikan rekomendasi jumlah penambahan air dan perlu tidaknya koreksi rasio C/N pada umpan bahan baku saat operasi skala industri. Kata kunci: biogas, rasio C/N, sampah kota, total solid.
Penguraian Limbah Organik secara Aerobik dengan Aerasi Menggunakan Microbubble Generator dalam Kolam dengan Imobilisasi Bakteri Riysan Octy Shalindry; Rochmadi; Wiratni Budhijanto
Jurnal Rekayasa Proses Vol 9, No 2 (2015)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (490.563 KB) | DOI: 10.22146/jrekpros.31035

Abstract

The abundance utilization of the water in life can lead to decrease water quality in the earth. To resolve these problems an efficient alternative waste treatment is needed. This research studied the aerobic wastewater treatment using the microbubble generator (MBG) type of porous pipe and orifice as an oxygen supply (aerator) to treat artificial waste in pond of 3m x 3m x 1m dimension. Attached culture growth using pumice as biofilm media was applied. The main focus of this research was the influence of the aeration intensity variation of MBG as the result of liquid flow rate (QL) and air flow rate (QG) combination upon the decrease of organic content measured as sCOD (soluble Chemical Oxygen Demand). The value of QG was varied at 0.0150; 0.0300; and 0.0450 m3/h while QL value was varied at 12, 14, and 16 m3/h. The data obtained were evaluated based on oxygen mass transfer performance represented by the value of kL. The value of kL was used as a reference in determining the best combination of QG and QL for reducing sCOD in aerobic wastewater treatment. From the results of the research, the best combination of QG and QL for aerobic waste treatment was at QG 0.0300 m3/h and QL 14 m3/h (at 0.0450 QG m3/h). Although the research was still exploratory, the obtained trends and numbers were very useful for optimizing the MBG performance. Keywords: aerobic waste treatment, microbubble, microbubble aeration, microbubble generator, biofilm, attached growth Penelitian ini mempelajari pengolahan air limbah secara aerobik menggunakan Microbubble Generator (MBG) tipe porous pipe dan orifice sebagai alat suplai oksigen (aerator) untuk mengolah limbah artifisial pada kolam berukuran 3m x 3m x 1m. Aerasi diuji coba dengan bakteri pengurai berupa biakan melekat (attached culture) pada batu apung berukuran diameter 2-4 cm. Fokus utama dari penelitian ini adalah pengaruh variasi kombinasi kecepatan aliran cairan (QL) dan kecepatan aliran udara (QG) pada MBG terhadap penurunan kadar bahan organik yang dinyatakan sebagai nilai sCOD (soluble Chemical Oxygen Demand). Nilai QG divariasikan pada 0,0150; 0,0300 dan 0,0450 m3/jam sedangkan untuk nilai QL pada 12, 14 dan 16 m3/jam. Data yang diperoleh pada penelitian dievaluasi menggunakan konstanta transfer massa (kL). Nilai kL digunakan sebagai acuan dalam menentukan kombinasi QG dan QL terbaik dalam penurunan konsentrasi sCOD pada limbah aerobik. Dari hasil penelitian ini nilai kL yang relatif baik dan stabil diperoleh pada kombinasi QG 0,030 m3/jam (untuk QL 16 m3/jam) dan QL 16 (pada QG 0,045 m3/jam). Walaupun penelitian ini masih bersifat eksploratif, trend dan konstanta yang diperoleh sangat berharga untuk mengoptimasi kinerja MBG. Kata kunci: Pengolahan limbah aerobik, microbubble, aerasi microbubble, microbubble generator (MBG), biofilm, pertumbuhan melekat
Evaluasi Efek Pre-treatment Ultrasonik pada Proses Hidrolisis Enzimatis Ampas Tahu Farlina Hapsari; Imam Prasetyo,; Wiratni Budhijanto
Jurnal Rekayasa Proses Vol 9, No 2 (2015)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (419.962 KB) | DOI: 10.22146/jrekpros.31036

Abstract

Utilization of biomass as alternative energy source is one of the attempts to reduce the dependence on petroleum based energy which is currently still used as the primary energy source. Tofu solid waste is one of the potential biomass sources that have not been fully utilized. Tofu solid waste was mostly comprised of complex molecular structures composed of cellulose, hemicellulose and lignin. Various techniques of pretreatments have been studied to change the physical structure and chemical properties of the biomass to improve its digestibility in enzymatic hydrolysis process. This research studied the effect of ultrasonic pretreatment on tofu solid waste prior to the enzymatic hydrolysis to maximize the conversion of the cellulose into glucose. Ultrasonic pretreatment was conducted by using a water bath equipped with ultrasonic equipment (sonicator) run at the wave frequency of 20 kHz and power of 5 kW. Ultrasonic pretreatment with variations of time (10, 20 and 30 minutes) and temperatures (60 °C, 80 °C, 100 °C) were carried out. Following the pretreatment, hydrolysis tests were conducted on pretreated samples using cellulase enzymes in 100 ml batch reactor at 45 oC and pH 5. Samples were taken every 1 hour for 6 hours of the reaction and glucose concentration in every sample was measured. The highest cellulosic conversion in enzymatic hydrolysis was obtained on the biomass which was pretreated with ultrasonic for 20 minutes. Keywords: tofu solid waste, enzymatic hydrolysis, pretreatment, ultrasonic Pemanfaatan biomassa sebagai sumber energi alternatif merupakan salah satu usaha untuk mengurangi ketergantungan terhadap penggunaan energi minyak bumi yang saat ini masih dipandang sebagai sumber energi utama. Ampas tahu adalah salah satu biomassa yang belum termanfaatkan secara maksimal. Ampas tahu merupakan salah satu biomassa yang memiliki struktur molekul yang kompleks, yang terdiri atas selulosa, hemiselulosa dan lignin. Telah banyak publikasi tentang berbagai teknik pretreatment untuk mengubah struktur fisik dan kimia dari biomassa untuk meningkatkan konversi selulosa pada proses hidrolisis enzimatis. Penelitian ini mempelajari pengaruh pretreatment ultrasonik pada ampas tahu sebelum hidrolisis enzimatis. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan waterbath yang dilengkapi alat ultrasonik (sonikator) dengan frekuensi 20 kHz dan power 5 kW. Dalam penelitian ini dipelajari pretreatment ultrasonik dengan variasi waktu (10, 20 dan 30 menit) dan suhu (60°C, 80°C, 100°C). Ampas tahu yang sudah mengalami pretreatment ultrasonik, selanjutnya dihidrolisis dengan menggunakan enzim selulase dalam reaktor batch dengan volume 100 ml pada suhu 45oC dan pH 5. Pengambilan sampel dilakukan setiap 1 jam selama 6 jam reaksi untuk dianalisis kadar glukosa. Konversi tertinggi pada hidrolisis enzimatis diperoleh pada bahan biomassa dengan pretreatment ultrasonik selama 20 menit. Kata kunci: ampas tahu, hidrolisis enzimatis, pretreatment, ultrasonik
Pengaruh Kadar Air Umpan dan Rasio C/N pada Produksi Biogas dari Sampah Organik Pasar Zuliyana; Sang Kompiang Wirawan; Wiratni Budhijanto; Rochim Bakti Cahyono
Jurnal Rekayasa Proses Vol 9, No 1 (2015)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.22146/jrekpros.24526

Abstract

Nowadays, Indonesia is facing serious problem related to the rapid generation of municipal solid waste (MSW) and dependence on fossil energy. Converting organic content of MSW into biogas through biological process by mean of anaerobic digester is one of promising proposals to solve the MSW problem. In order to optimize biogas production, this research studies the effect of Total Solid (TS) content and ratio of carbon to nitrogen (C/N) within organic fraction of MSW as raw material for biogas production. The organic fraction of MSW consists of vegetables and fruits waste which originated from traditional market. The experiments using various TS concentrations (10%, 15% and 20%) were conducted in batch reactors. The results showed that TS content of MSW raw material had significant effects on the total volume and CH4 concentration of biogas production. High water content in MSW raw material enhanced the hydrolysis of organic fraction as well as avoided the excessive Volatile Fatty Acid (VFA) concentration which posed the risk of inhibition on the anaerobic process. Based on the results, the TS concentration of 10-15% in the organic MSW would offer an optimum yield of biogas production. In order to examine the effect of C/N ratio, the organic MSW was modified using ZA fertilizer (36, 30, 20 and 10 C/N ratios). The C/N ratios of 20-30 produced high amount biogas and CH4 concentration compared to others. The C/N ratio should be maintained at the optimum value to prevent the accumulation of free ammonia which could cause problems in the anaerobic process. Based on the results, the biogas production from organic MSW would yield the optimum biogas amount and CH4 concentration when the TS concentration and C/N ratio were 10-15% and 20-30, respectively. This outcome would give recommendation on the water addition to the raw organic fraction of MSW and C/N modification when converting the organic fraction of MSW to biogas. Keywords: biogas, C/N ratio, municipal solid waste, total solid. Permasalahan sampah dan ketergantungan akan energi fosil mendorong pemanfaatan sampah organik menjadi biogas. Penelitian ini dilakukan untuk mempelajari pengaruh konsentrasi Total Solid (TS) dan rasio C/N dari sampah kota sebagai bahan baku produksi biogas. Sampah kota berupa sayuran dan buah yang merupakan fraksi organik yang diperoleh dari pasar tradisional dan selanjutnya produksi biogas dilakukan dalam reaktor batch. Konsentrasi TS bahan baku divariasikan menjadi tiga variasi nilai TS yaitu 20%, 15% dan 10%. Konsentrasi TS pada bahan baku digester berpengaruh secara signifikan terhadap jumlah akumulatif biogas yang dihasilkan dan kadar CH4. Diperlukan air dengan jumlah yang optimum untuk mempercepat proses hidrolisis sekaligus mencegah konsentrasi Volatile Fatty Acid (VFA) terlalu tinggi yang beresiko inhibitor dalam sistem anaerob. Pada penelitian ini, untuk jenis sampah sayur/buah, nilai TS yang relatif baik adalah antara 10-15%. Modifikasi nilai rasio karbon terhadap nitrogen (C/N) dilakukan pada bahan baku dengan kadar TS optimum dimana nilai rasio C/N dimodifikasi menjadi 36 (rasio C/N orisinal TS optimum), 30, 20 dan 10. C/N ratio yang lebih rendah daripada nilai orisinalnya dicapai dengan penambahan pupuk ZA. Dalam penelitian ini, rasio C/N antara 20-30 memberikan hasil yang relatif paling baik dibandingkan nilai rasio C/N yang lain. Perlu dijaga agar nilai rasio C/N tidak terlalu rendah yang menyebabkan kinerja sistem anaerob justru lebih buruk. karena akumulasi ammonia bebas yang justru merupakan inhibitor. Berdasarkan hasil yang diperoleh, produksi biogas dari sampah buah dan sayur menunjukkan hasil yang optimum saat kisaran konsentrasi TS 10-15% dan rasio C/N 20-30. Hal ini memberikan rekomendasi jumlah penambahan air dan perlu tidaknya koreksi rasio C/N pada umpan bahan baku saat operasi skala industri. Kata kunci: biogas, rasio C/N, sampah kota, total solid.
Penguraian Limbah Organik secara Aerobik dengan Aerasi Menggunakan Microbubble Generator dalam Kolam dengan Imobilisasi Bakteri Riysan Octy Shalindry; Rochmadi; Wiratni Budhijanto
Jurnal Rekayasa Proses Vol 9, No 2 (2015)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.22146/jrekpros.31035

Abstract

The abundance utilization of the water in life can lead to decrease water quality in the earth. To resolve these problems an efficient alternative waste treatment is needed. This research studied the aerobic wastewater treatment using the microbubble generator (MBG) type of porous pipe and orifice as an oxygen supply (aerator) to treat artificial waste in pond of 3m x 3m x 1m dimension. Attached culture growth using pumice as biofilm media was applied. The main focus of this research was the influence of the aeration intensity variation of MBG as the result of liquid flow rate (QL) and air flow rate (QG) combination upon the decrease of organic content measured as sCOD (soluble Chemical Oxygen Demand). The value of QG was varied at 0.0150; 0.0300; and 0.0450 m3/h while QL value was varied at 12, 14, and 16 m3/h. The data obtained were evaluated based on oxygen mass transfer performance represented by the value of kL. The value of kL was used as a reference in determining the best combination of QG and QL for reducing sCOD in aerobic wastewater treatment. From the results of the research, the best combination of QG and QL for aerobic waste treatment was at QG 0.0300 m3/h and QL 14 m3/h (at 0.0450 QG m3/h). Although the research was still exploratory, the obtained trends and numbers were very useful for optimizing the MBG performance. Keywords: aerobic waste treatment, microbubble, microbubble aeration, microbubble generator, biofilm, attached growth Penelitian ini mempelajari pengolahan air limbah secara aerobik menggunakan Microbubble Generator (MBG) tipe porous pipe dan orifice sebagai alat suplai oksigen (aerator) untuk mengolah limbah artifisial pada kolam berukuran 3m x 3m x 1m. Aerasi diuji coba dengan bakteri pengurai berupa biakan melekat (attached culture) pada batu apung berukuran diameter 2-4 cm. Fokus utama dari penelitian ini adalah pengaruh variasi kombinasi kecepatan aliran cairan (QL) dan kecepatan aliran udara (QG) pada MBG terhadap penurunan kadar bahan organik yang dinyatakan sebagai nilai sCOD (soluble Chemical Oxygen Demand). Nilai QG divariasikan pada 0,0150; 0,0300 dan 0,0450 m3/jam sedangkan untuk nilai QL pada 12, 14 dan 16 m3/jam. Data yang diperoleh pada penelitian dievaluasi menggunakan konstanta transfer massa (kL). Nilai kL digunakan sebagai acuan dalam menentukan kombinasi QG dan QL terbaik dalam penurunan konsentrasi sCOD pada limbah aerobik. Dari hasil penelitian ini nilai kL yang relatif baik dan stabil diperoleh pada kombinasi QG 0,030 m3/jam (untuk QL 16 m3/jam) dan QL 16 (pada QG 0,045 m3/jam). Walaupun penelitian ini masih bersifat eksploratif, trend dan konstanta yang diperoleh sangat berharga untuk mengoptimasi kinerja MBG. Kata kunci: Pengolahan limbah aerobik, microbubble, aerasi microbubble, microbubble generator (MBG), biofilm, pertumbuhan melekat
Evaluasi Efek Pre-treatment Ultrasonik pada Proses Hidrolisis Enzimatis Ampas Tahu Farlina Hapsari; Imam Prasetyo,; Wiratni Budhijanto
Jurnal Rekayasa Proses Vol 9, No 2 (2015)
Publisher : Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | DOI: 10.22146/jrekpros.31036

Abstract

Utilization of biomass as alternative energy source is one of the attempts to reduce the dependence on petroleum based energy which is currently still used as the primary energy source. Tofu solid waste is one of the potential biomass sources that have not been fully utilized. Tofu solid waste was mostly comprised of complex molecular structures composed of cellulose, hemicellulose and lignin. Various techniques of pretreatments have been studied to change the physical structure and chemical properties of the biomass to improve its digestibility in enzymatic hydrolysis process. This research studied the effect of ultrasonic pretreatment on tofu solid waste prior to the enzymatic hydrolysis to maximize the conversion of the cellulose into glucose. Ultrasonic pretreatment was conducted by using a water bath equipped with ultrasonic equipment (sonicator) run at the wave frequency of 20 kHz and power of 5 kW. Ultrasonic pretreatment with variations of time (10, 20 and 30 minutes) and temperatures (60 °C, 80 °C, 100 °C) were carried out. Following the pretreatment, hydrolysis tests were conducted on pretreated samples using cellulase enzymes in 100 ml batch reactor at 45 oC and pH 5. Samples were taken every 1 hour for 6 hours of the reaction and glucose concentration in every sample was measured. The highest cellulosic conversion in enzymatic hydrolysis was obtained on the biomass which was pretreated with ultrasonic for 20 minutes. Keywords: tofu solid waste, enzymatic hydrolysis, pretreatment, ultrasonic Pemanfaatan biomassa sebagai sumber energi alternatif merupakan salah satu usaha untuk mengurangi ketergantungan terhadap penggunaan energi minyak bumi yang saat ini masih dipandang sebagai sumber energi utama. Ampas tahu adalah salah satu biomassa yang belum termanfaatkan secara maksimal. Ampas tahu merupakan salah satu biomassa yang memiliki struktur molekul yang kompleks, yang terdiri atas selulosa, hemiselulosa dan lignin. Telah banyak publikasi tentang berbagai teknik pretreatment untuk mengubah struktur fisik dan kimia dari biomassa untuk meningkatkan konversi selulosa pada proses hidrolisis enzimatis. Penelitian ini mempelajari pengaruh pretreatment ultrasonik pada ampas tahu sebelum hidrolisis enzimatis. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan waterbath yang dilengkapi alat ultrasonik (sonikator) dengan frekuensi 20 kHz dan power 5 kW. Dalam penelitian ini dipelajari pretreatment ultrasonik dengan variasi waktu (10, 20 dan 30 menit) dan suhu (60°C, 80°C, 100°C). Ampas tahu yang sudah mengalami pretreatment ultrasonik, selanjutnya dihidrolisis dengan menggunakan enzim selulase dalam reaktor batch dengan volume 100 ml pada suhu 45oC dan pH 5. Pengambilan sampel dilakukan setiap 1 jam selama 6 jam reaksi untuk dianalisis kadar glukosa. Konversi tertinggi pada hidrolisis enzimatis diperoleh pada bahan biomassa dengan pretreatment ultrasonik selama 20 menit. Kata kunci: ampas tahu, hidrolisis enzimatis, pretreatment, ultrasonik
Co-Authors Anak Agung Gede Sugianthara Cahyono, Rochim Bakti Farlina Hapsari Imam Prasetyo Imam Prasetyo, Riysan Octy Shalindry Rochmadi Sang Kompiang Wirawan Zuliyana