RECOVERY FOSFOR MELALUI PROSES TERMOKIMIA UNTUK BAHAN BAKU PUPUK
Abstract
Thermochemical process (proses termokimia) telah lama dikenal sebagai sebuah proses untuk recovery komponen bernilai tinggi dengan menggunakan prinsip perpindahan panas dan reaksi kimia. Salah satu penerapan penting dari proses termokimia adalah untuk recovery fosfor dari bahan baku sekunder (secondary raw materials) sebagai alternatif fosfor yang berasal dari pertambangan. Bahan baku yang kaya unsur fosfor salah satunya adalah sewage sludge ash (SSA, abu pembakaran lumpur limbah) yang berasal dari pembakaran lumpur limpah dari pengolahan air buangan sanitasi penduduk. Karena SSA mengandung fosfor cukup tinggi, maka SSA berpotensi digunakan sebagai bahan baku untuk produksi pupuk. Selain untuk memperoleh komponen berharga, proses termokimia juga digunakan sekaligus untuk menghilangkan kandungan logam berat dari bahan baku yang digunakan sebelum penerapan pemupukan pada sektor pertanian. Eksperimen dasar untuk mengolah SSA dipresentasikan pada tulisan ini, dimulai dari penggunaan tanur putar untuk mengolah SSA secara termokimia dan akhirnya penggunaan proses granulasi untuk membentuk produk akhir berupa granulat yang memudahkan penyimpanan, transport dan penggunaan di lahan pertanian. Bahan donor chlor digunakan pada proses termokimia agar bereaksi dengan logam berat yang dikandung SSA sehingga kadar logam beratnya berkurang pada produk SSA yang dihasilkan. Penerapan proses granulasi menggunakan intensive mixer dari Eircih Mixer (R). Produk samping dari proses produksi caprolactam yang mengandung amonium sulfat ditambahkan dalam proses granulasi. Produk samping ini selain berfungsi sebagai penambah unsur N pada produk akhir juga berfungsi sebagai material pengikat (binding materials) dalam proses granulasi. Produk akhir dari eksperimen ini berupa produk pupuk granulat yang memiliki kekuatan dan distribusi partikel sangat layak digunakan untuk aplikasi pupuk pada sektor pertanian.
Kata kunci: granulasi, pupuk, thermochemical process, sewage sludge ashFull Text:
PDFReferences
Adam, C., Peplinski, B., Michaelis, M., Kley, G., dan Simon, F.-G. (2009) ‘Thermochemical treatment of sewage sludge ashes for phosphorus recovery’, Waste Management. Elsevier Ltd, 29(3), p. 1122–1128. doi: 10.1016/j.wasman.2008.09.011.
Adam, C. (2010) ‘Phosphorrückgewinnung im Bereich der kommunalen Abwasserreinigung’.
Adam, C., Suhendra, Vogel, C. dan Tezlaff, C. (2012) ‘Production of marketable multi-nutrient fertilisers from different biomass-ashes and industrial by-products’, in ASH Utilisation 2012. Stockholm, Sweden.
Adam, C., Suhendra, Vogel, C., Krüger, O., dan Tezlaff, C. (2012) ‘Production of marketable multi-nutrients fertiliser from different biomass ashes and industrial byproducts’, in ASH Utilisation 2012. Stockholm: Värmerforsk, Sweden.
Adam, V. C., Peplinski, B., Kley, G., Kratz, S., Schick, J., dan Schnug, E. (2008) ‘Phosphorrückgewinnung aus Klärschlammaschen – Ergebnisse aus dem EU-Projekt SUSAN Phosphorus recovery from sewage sludge ash – Results from the EU Project SUSAN’, pp. 55–64.
Bundesanstalt fuer Materialforschung und -pruefung (BAM) (2008) Project SUSAN - Sustainable and Safe Re-Use of Municipal Sewage Sludge for Nutrient Recovery.
Cordell, D., Drangert, J. dan White, S. (2009) ‘The story of phosphorus : Global food security and food for thought’, 19, pp. 292–305. doi: 10.1016/j.gloenvcha.2008.10.009.
Jeon, S. dan Kim, D. (2017) ‘Enhanced phosphorus bioavailability and heavy metal removal from sewage sludge ash through thermochemical treatment with chlorine donors’, Journal of Industrial and Engineering Chemistry. The Korean Society of Industrial and Engineering Chemistry. doi: 10.1016/j.jiec.2017.09.028.
Jiang, G., Donghai, Xu, Botian, H., Lu Liu, Shuzhong, W., dan Zhiqiang, W. (2021) ‘Thermochemical methods for the treatment of municipal sludge’, pp. 4–7.
Krüger, O. dan Adam, C. (2015) ‘Recovery potential of German sewage sludge ash’. doi: 10.1016/j.wasman.2015.01.025.
Krüger, O. dan Adam, C. (2017) ‘Phosphorus in recycling fertilizers - analytical challenges’, Environmental Research. Elsevier Inc., 155(March), pp. 353–358. doi: 10.1016/j.envres.2017.02.034.
Rahmanian, N., Ghadiri, M. dan Ding, Y. (2008) ‘Effect of scale of operation on granule strength in high shear granulators’, 63, pp. 915–923. doi: 10.1016/j.ces.2007.10.027.
Stemann, J., Peplinski, B. dan Adam, C. (2015) ‘Thermochemical treatment of sewage sludge ash with sodium salt additives for phosphorus fertilizer production – Analysis of underlying chemical reactions’, WASTE MANAGEMENT. Elsevier Ltd, 3, pp. 3–8. doi: 10.1016/j.wasman.2015.07.029.
Suhendra, Vogel, C. dan Adam, C. (2010) ‘Granulation of sewage sludge ashes along with biomass ashes and industrial by-products for production of NPK fertilizer’, in Aufbereitung und Recycling. Freiberg, Germany.
Suhendra, Vogel, C. dan Adam, C. (2011) ‘Granulation of sewage sludge ashes, biomass ashes and industrial by-product for sustainable production of multinutrient fertiliser’, in Europen Congress of Chemical Engineering. Berlin, Germany.
United States Geological Survey (2021) Mineral Commodities Summaries. Virginia: USGS, Reston, Virginia.
Vogel, C., Krüger, O., Herzel, H., Amidani, L., Adam, C. (2016) ‘Chemical state of mercury and selenium in sewage sludge ash based’, Journal of Hazardous Materials. Elsevier B.V., 313, pp. 179–184. doi: 10.1016/j.jhazmat.2016.03.079.
Vogel, C., Hoffman, M. C., Taube, M. C., Krüger, O., Barab, R., Adam, C. (2020) ‘Uranium and thorium species in phosphate rock and sewage sludge ash based phosphorus fertilizers’, Journal of Hazardous Materials. Elsevier, 382(April 2019), p. 121100. doi: 10.1016/j.jhazmat.2019.121100.
DOI: http://dx.doi.org/10.30872/cmg.v5i1.5929
Refbacks
- There are currently no refbacks.
Published by:
Program Studi Teknik Kimia
Fakultas Teknik
Universitas Mulawarman
Jalan Sambaliung - No. 9 Sempaja Selatan
Kec. Samarinda Ulu, Kota Samarinda, Kalimantan Timur
Kode Pos. 75117
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.