• Tentang UGM
  • Portal Akademik
  • IT Center
  • Perpustakaan
  • Penelitian
Universitas Gadjah Mada Departemen Teknik Kimia
Universitas Gadjah Mada
  • Beranda
  • Greens
  • Profil
    • Sejarah Singkat
    • Visi dan Misi
    • Struktur Organisasi
    • Dosen
    • Dosen Purnatugas
    • Staf
    • Kelompok Bidang Keahlian
      • KBK advanced material #1
      • KBK advanced material #2
      • KBK Energy #1
      • KBK Energy #2
      • KBK Bioresource Engineering #1
      • KBK Bioresource Engineering #2
      • KBK Chemical Product
    • Fasilitas laboratorium
    • Infografis Departemen
    • Previous Conferences
      • IBASC 2021
      • RCCHE 2018
      • Summer Course 2018
    • Laporan Kinerja Departemen
  • Undergraduate
    • Profile of Undergraduate Program
    • International Class
    • Course Distribution
    • PO achievement
    • Mapping LO-PO
    • Informasi Akademik
    • Mahasiswa
      • Kelompok Studi
      • KMTK
      • Entropi
      • Pecinta Alam
  • Program Master
    • Prodi Magister Teknik Kimia
    • Prodi Magister TPPI
  • Program Doktor
    • Profil Prodi Doktor
    • Mata kuliah Prodi Doktor
    • Informasi Akademik
    • Peluang Riset dan Hibah
    • Pendaftaran
    • Sekretariat Prodi Doktor
    • Informasi Akademik S3
  • Beranda
  • Penelitian
  • Modelling and Optimization COD Removal in the Wastewater Treatment of Integrated Dissolving Pulp-Kraft Pulp and Paper Mill

Modelling and Optimization COD Removal in the Wastewater Treatment of Integrated Dissolving Pulp-Kraft Pulp and Paper Mill

  • Penelitian
  • 7 November 2024, 11.42
  • Oleh: admin
  • 0

(Modelling and Optimization COD Removal in the Wastewater Treatment of Integrated Dissolving Pulp-Kraft Pulp and Paper Mill)

Oleh : Johan Prabowo Hadinoto (22/509604/PTK/14915) – Magister Teknik Kimia

 

INTISARI

Meningkatnya perhatian global terhadap isu lingkungan dan keberlanjutan, limbah cair harus diproses untuk memenuhi standar baku mutu sebelum dibuang ke lingkungan. Instalasi pengolahan air limbah (IPAL) pada Asia Pacific Resources International Limited (APRIL) dirancang untuk mengolah padatan tersuspensi dan zat organik dalam air limbah dari industri pulp larut, pulp kraft, dan kertas terintegrasi. Di samping banyaknya penelitian mengenai parameter biokinetika pada air limbah pabrik pulp kraft dan kertas, penelitian yang dilakukan mengenai limbah pulp larut secara signifikan lebih sedikit. 

Penelitian ini menganalisis kinetika pertumbuhan biomassa dan konsumsi substrat dalam lumpur aktif secara aerob. Koefisien kinetika biodegradasi ditentukan dari data historikal operasional pseudo-steady-state dan divalidasi menggunakan eksperimen batch skala laboratorium menggunakan air limbah yang telah diaklimatisasi dan lumpur aktif kultur campuran. Mixed liquor volatile suspended solid (MLVSS) dan kebutuhan oksigen kimia terlarut (sCOD) dipantau untuk merepresentasikan pertumbuhan biomassa dan profil konsumsi substrat. Penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi dampak dari dua mode produksi: Kraft Pulp Campaign (KP) dan Dissolving Pulp Campaign (DP). 

Model matematis yang representatif diformulasikan sebagai alat simulasi untuk memprediksi kualitas limbah dan menentukan strategi skenario perbaikan. Penelitian ini menyajikan hasil simulasi pemodelan menggunakan MATLAB Simulink. Simulasi model digunakan untuk memprediksi dan menilai pengaruh suhu, peningkatan laju influen dan konsentrasi sCOD, serta rasio daur ulang lumpur terhadap efisiensi penyisihan COD. Berdasarkan prediksi model, suhu optimum berada pada kisaran 30-40°C. Untuk mengatasi konsentrasi COD influen yang lebih tinggi, waktu tinggal lumpur (SRT) yang lebih lama harus diterapkan untuk meningkatkan penyisihan COD lebih lanjut. Untuk mengatasi laju alir influen yang lebih tinggi, konsentrasi biomassa dalam sistem harus ditingkatkan dengan meningkatkan rasio daur ulang hingga 100%. Model ini dapat diperbaiki dengan mempertimbangkan dampak parameter operasional lainnya dan inisiatif optimasi biaya di masa mendatang. 

Kata kunci: lumpur aktif, kinetika biodegradasi, pulp dan kertas, instalasi pengolahan air limbah, pemodelan 

 

ABSTRACT

Due to escalating global concerns on sustainability, wastewater must be processed to meet the environmental standards before being discharged from the plant. Asia Pacific Resources International Limited (APRIL) Kerinci Mill wastewater treatment plant (WWTP) is designed to remove the suspended solids and organic substances in the wastewater from integrated prehydrolysis kraft dissolving pulp (DP), bleached hardwood kraft pulp (BHKP), and paper mill. Despite the abundant research in biokinetics parameters on kraft pulp and paper mill wastewater, significantly fewer studies were conducted on dissolving pulp mill wastewater. 

This study investigated biomass growth and substrate consumption kinetics in aerobic activated sludge. Biodegradation kinetics coefficients were determined from pseudo-steady-state operational historical data and validated by laboratory-scale batch experiment using acclimatised wastewater and indigenous mixed culture activated sludge. Mixed liquor volatile suspended solid (MLVSS) and soluble chemical oxygen demand (sCOD) were monitored to represent biomass growth and substrate consumption profile. This study aims to evaluate impact of two different production modes: the Kraft Pulp Campaign (KP) and the Dissolving Pulp Campaign (DP). 

A representative mathematical model was developed as a simulation tool to predict the effluent quality and to determine the strategies for improvement scenarios. This study presents simulation results for modelling using MATLAB Simulink. Model simulation was used to predict and assess the effects of temperature, higher influent flows and sCOD concentration, also sludge recycle ratio on COD removal efficiency.Based on the model prediction, optimum temperature is in range 30-40°C. To overcome higher influent COD concentration, longer SRT should be applied to increase COD removal further. To overcome higher influent flows, biomass concentration in the system must be increased by increasing the recycle ratio up to 100%. The model could be improved by considering other operational parameters’ effects and cost reduction initiatives in the future. 

Keywords: Activated sludge, Biodegradation kinetics, Pulp and Paper, Wastewater Treatment, Modeling.

Viewed: 65
Tags: Fakultas Teknik UGM SDG 12: Konsumsi dan produksi yang bertanggung jawab SDG 13: Penanganan Perubahan Iklim SDG 6: Air Bersih dan Sanitasi Layak SDG 9: Industri Inovasi dan Infrastruktur SDGS
Universitas Gadjah Mada

Departemen Teknik Kimia

Fakultas Teknik Universitas Gadjah Mada
Jl. Grafika No. 2, Kampus UGM,
Yogyakarta, 55284
Telp. 0274-555320
E-mail: jtk@ugm.ac.id

Accredited by: BAN-PT IChemE IABEE

Jurnal Teknik Kimia:

  • Asean Journal of Chemical Engineering
  • Jurnal Rekayasa Proses

    © Universitas Gajah Mada

    EnglishBahasa Indonesia

    KEBIJAKAN PRIVASI/PRIVACY POLICY