APLIKASI ANODA MAGNESIUM PADA PROSES ELEKTRODIALISIS UNTUK RECOVERY NUTRIEN LIMBAH URINE

Mas Den Rum, Anita Dwi Anggrainy, Arseto Yekti Bagastyo

Sari


Elektrodialisis untuk proses recovery nutrien dari urine sangat diminati pada satu dekade terakhir, karena dapat mengkonsentrasikan ion yang menjadi target untuk mendapatkan produk hasil recovery dengan tingkat kemurnian tinggi. Penggunaan magnesium sebagai anoda untuk proses elektrodialisis saat ini juga mengemuka. Anoda ini secara efektif dapat menghasilkan struvite tanpa memerlukan tambahan bahan kimia untuk penyesuaian pH larutan dalam reaksi presipitasi. Pada studi ini, efektifitas anoda magnesium untuk proses recovery nutrien dengan elektrodialisis diinvestigasi berdasarkan tiga variasi pH (8,5; 8,8; 9,0) dan dua variasi kuat arus (300 dan 450 mA). Tujuannya untuk mengevaluasi efisiensi recovery amonium dan fosfat, serta mengidentifikasi karakteristik presipitat. Selama eksperimen, penyesuaian pH larutan tetap dilakukan sesuai variasi pH awal (pH 8,5-9). Hasil menunjukkan bahwa recovery tertinggi amonium dan fosfat didapat pada pH 8.5. Sekitar 42% amonium dan 28% fosfat dapat diambil sebagai produk recovery masing-masing pada kuat arus 300 dan 450 mA. Lebih dari 90% brucite, 3% hydroxyapatite, dan 3% struvite dapat diidentifikasi sebagai produk presipitat.


Kata Kunci


anoda magnesium, elektrodialisis, struvite, urine

Teks Lengkap:

PDF

Referensi


American Public Health Association (2005). Standard Methods for The Examination of Water and Wastewater (21st ed.). Washington D.C.: American Public Health Association, American Water Works Associations, Water Environment Federation.

Atrens, A., Song, G., Liu, M., Shi, Z., Cao, F.,&M.S. Dargusch, M.S. (2015). Review of Recent Developments in the Field of Magnesium Corrosion, Advanced Engineering Materials. 17(4), 400–453.

Bagastyo, A. B., Anggrainy, A. D., Khoiruddin, K., Ursada R., Warmadewanthi I. D. A. A., &Wenten, I. G. (2022). Electrochemically-Driven Struvite Recovery: Prospect and Challenges for the Application of Magnesium Sacrificial Anode. Separation and Purification Technology. 288, 120653.

Bagastyo, A. B., Sari, P. P. I., Direstiyani, L. C. (2021). Effect of Chloride Ions on the Simultaneous Electrodialysis and Electrochemical Oxidation of Mature Landfill Leachate. Environmental Science and Pollution Research. 28, 63646-63660.

Battistoni, P., De Angelis, A., Pavan, P., Prisciandaro, M.,& Cecchi, F. (2001). Phosphorus Removal from A Real Anaerobic Supernatant by Struvite Crystallization. Water Research. 35(9). 2167-2178.

Bridger, G.L., Salutsky, M.L., & Starostka, R.W.(1962). Micronutrient Sources, Metal Ammonium Phosphates as Fertilizers. Journal of Agricultural and Food Chemistry. 10, 181–188.

Cai, Y., Han, Z., Lin, X., Du, J., Lei, Z., Ye, Z., Zhu, J. (2022). Mechanisms of Releasing Magnesium Ions from A Magnesium Anode in An Electrolysis Reactor with Struvite Precipitation. Journal of Environmental and Chemical Engineering. 10(1), 106661.

Cai, Y., Han, Z., Lin, X., Duan, Y., Du, J., Ye, Z., &Zhu, J. (2020). Study on Removal of Phosphorus as Struvite from Synthetic Wastewater using A Pilot-Scale Electrodialysis System with Magnesium Anode. Science of the Total Environment. 726, 138221.

De Paepe, J., Lindeboom, R. E. F., Vanoppen, M., De Paepe, K., Demey, D., Coessens, W., Lamaze, B., Verliefde, A. R. D., Clauwaert, P., Vlaeminck, S. E. (2018). Refinery and Concentration of Nutrients from Urine with Electrodialysis Enabled by Upstream Precipitation and Nitrification. Water Research. 144(1), 76-68.

Hug, A., & Udert, K. M. (2013). Struvite Precipitation from Urine with Electrochemical Magnesium Dosage.Water Research. 47(1), 289–299.

Jönsson, H. &VinnerÃ¥s, B. (2004). Adapting the Nutrient Content of Urine and Faeces in Different Countries using FAO and Swedish Data. Proceeding 2nd International Symposium “Ecosan - Closing Loopâ€, Deutsche Gesellschaft fur Technische Zusammenarbeit (GTZ), Eschborn, Germany.

Kékedy-Nagy, L.,Teymouri, A., Herring, A. M., Greenlee, L. F. (2020). Electrochemical Removal and Recovery of Phosphorus as Struvite in An Acidic Environment using Pure Magnesium vs. the AZ31 Magnesium Alloy as the Anode. Chemical Engineering Journal. 380, 122480.

Kim, D., Min, K. J., Lee., K., Yu, M. S., & Park, K. Y. (2017). Effects of pH, Molar Ratios and Pre-treatment on Phosphorus ecovery Through Struvite Crystalliation from Effluent of Anaerobically Digested Swine Wastewater. Environmental Engineering Research. 22(1), 12-18.

Kirkes, L. & Xiong, Y. (2018). Experimental Determination of Brucite Solubility in NaCl Solutions at Elevated Temperatures. Dalam: Y. Xiong (Penyunt.), Solution Chemistry. New York: Nova Science Publisher, Inc.

Liao, M., Liu, Y., Tian, E., Ma, W., Liu, H. (2020). Phosphorous Removal and High-Purity Struvite Recovery from Hydrolyzed Urine with Spontaneous Electricity Production in Mg-Air Fuel Cell. Chemical Engineering Journal. 391, 123517.

Le Corre, K. S., Valsami-Jones, E., Hobbs, P., & Parsons, S. A. (2009). Phosphorus Recovery from Wastewater by Struvite Crystallization: A review. Critical Reviews in Environmental Science and Technology. 39, 433-477.

Le Corre, K.S., Valsami-Jones, E., Hobbs, P., & Parsons, S. A. (2005). Impact of Calcium on Struvite Crystal Size, Shape and Purity. Journal of Crystal Growth, 283 (3-4), 514-522.

Lin, X., Han, Z., Yu, H., Ye, Z., Zhu, S., & Zhu, J. (2018). Struvite Precipitation from Biogas Digestion Slurry using A Two-Chamber Electrolysis Cell with A Magnesium Anode. Journal of Cleaner Production. 174, 1598–1607.

Mihelcic, J. R., Fry, L. M., & Shaw, R. (2011). Global Potential of Phosphorus Recovery from Human Urine and Feces. Chemosphere. 84, 832–839.

Rubio-Rincon, F. J., Lopez-Vazquez, C. M., Ronteltap, M., & Bradjanovic, D. (2014). Seawater of Phosphorus Recovery from Urine. Desalination. 348, 49-56.

Song, G. & Atrens, A. (2003). Understanding magnesium corrosion. A Framework for Improved Alloy Performance. Advanced Enginering Materials. 5(12), 837–858

Strathmann, H. (1986). Electrodialysis. Dalam: P.M. Bungay, H.K. Lonsdale, M.N. DePinho (Penyunt.), Synthetic Membranes: Science, Engineering and Applications. Dordrecht: Springer.

Tan, X., Yu, R., Yang, G., Wei, F., Long, L., Shen, F., Wu, J., & Zhang, Y. (2021). Phosphate Recovery and Simultaneous Nitrogen Removal from Urine by Electrochemically Induced Struvite Precipitation. Environmental Science and Pollution Research. 28(5), 5625–5636.

Tansel, B., Lunn, G., & Monje, O. (2018). Struvite Formation and Decomposition Characteristics for Ammonia and Phosphorus Recovery: A review of Magnesium-Ammonia-Phosphate Interactions.Chemosphere. 194, 504–514.

Wang, Z., Ul Hassan, M., Nadeem, F., Wu, L., Zhang, F., & Li, X. (2020). Magnesium Fertilization Improves Crop Yield in Most Production Systems: A Meta-Analysis. Frontiers in Plant Science. 10, 1727.




DOI: https://doi.org/10.26760/rekalingkungan.v11i1.12-23

Refbacks

  • Saat ini tidak ada refbacks.


Monitoring Aktivitas Real Time Penggunaan Big Data Untuk Meningkatkan Akurasi Bermain

Fenomena Sederhana Yang Sering Terlihat Online Dan Kaitan Dengan Rtp

Metode Cepat Membaca Pemanasan Pada Reels Mahjong Ways 2 Di Sesi Awal

Dinamika Data Online Menjelaskan Pentingnya Perubahan Sistem Dengan Lebih Cermat

Metode Membaca Simbol Mahjong Ways 2 Dengan Distribusi Real Time Untuk Analisis Permainan

Mengapa Mahjong Wins Sering Muncul di Halaman yang Sama bagi Sebagian Pengguna

Pengaruh Interaksi Kecil Pengguna terhadap Frekuensi Rekomendasi Mahjong Ways dalam Konten

Dampak Perubahan Perangkat Mobile terhadap Rekomendasi Mahjong Ways bagi Pengguna

Dinamika Konten Digital yang Membuat Mahjong Ways Muncul di Berbagai Platform Online

Metodologi Penilaian Aktivitas Wild West Gold dan Perilaku Pemain secara Mendalam

Riset Mahjong Menunjukkan 3 Wins Dengan Analisis Multiplier Dan Strategi Spin Turbo Yang Tepat

Waktu Yang Tepat Untuk Berpindah Game Berdasarkan Strategi Rtp Hopping

Eksplorasi Pola Mahjong Ways 2 Dengan Sinkronisasi Ritme Permainan Fase Cepat

Kebiasaan Pengguna Dalam Mencari Hiburan Berpengaruh Terhadap Kemunculan Mahjong Ways Online

Bagaimana Mahjong Ways Berperan Dalam Perubahan Gaya Hidup Digital Modern

Perspektif Psikologis Membuka Cara Baru Memahami Pola yang Kerap Terlihat dalam Mahjong Ways

Metodologi Pola Mengulas Aktivitas Ganesha Fortune dan Perilaku Pemain dengan Sudut Pandang yang Lebih Mendalam

Waktu Akses Pengguna Ternyata Berpengaruh pada Kemunculan Mahjong Ways dalam Arus Konten Digital yang Terus Bergerak

Mahjong Ways 2 Kian Menarik Perhatian lewat Pembahasan Pola Permainan yang Jarang Disadari Banyak Pemain

Observasi Langsung pada Setiap Sesi Mahjong Ways 2 Membantu Membaca Ritme Permainan dengan Lebih Jernih

Tips Pakar Membaca Perkembangan Mahjong Ways 2 yang Kian Menarik Dicermati Lewat Sudut Pandang yang Lebih Jernih

RTP Tinggi pada Sesi Panjang Kian Banyak Dibahas karena Dinilai Mampu Mengubah Arah Hasil Secara Signifikan

Teknik Terarah Mengurai Pola RTP Mahjong Membuka Cara Baca Baru untuk Menata Ritme Hasil yang Lebih Terkelola

Panduan Menerapkan Teknik Analisis Siklus dan Pola RTP dengan Pendekatan yang Lebih Mendalam dan Terstruktur

Kebiasaan Harian dalam Mengakses Konten Digital Ternyata Mampu Membentuk Cara Publik Memahami RTP

Mahjong Wins Kembali Menarik Perhatian di Platform Digital Modern Lewat Sudut Pandang yang Lebih Segar dan Relevan

Perubahan Gaya Konsumsi Informasi Membuat Mahjong Ways Semakin Sering Tampil di Layar Pengguna Digital

Pola Digital yang Bergerak Diam Diam Ternyata Membawa Mahjong Ways Muncul Kembali dalam Tren Terkini

Pola Scroll dan Karakter Konten Mulai Dikaji karena Dinilai Membuat Mahjong Lebih Sering Terlihat di Layar

Hubungan Antara Pola Scroll dan Konten Digital Membuka Pemahaman Baru tentang Visibilitas Mahjong Ways di Layar Pengguna

Pola Akses Online yang Membuat RTP Kembali Muncul di Halaman Pengguna

Faktor Waktu Akses yang Mendorong Kemunculan RTP Secara Berulang pada Jam Tertentu

Riset Berbasis Data tentang Performa Game Online Berdasarkan Jenis Perangkat Pemain

Strategi Online untuk Menjaga Performa Harian dan Mengoptimalkan Hasil Permainan

Pengaruh Sinkronisasi Perangkat dan Stabilitas Server terhadap Akurasi Tren RTP Live

Metode Membaca Simbol Mahjong Ways 2 secara Real Time untuk Analisis Distribusi Hasil

Mekanisme Akumulasi Simbol Emas di Mahjong Ways 2 dan Dampaknya pada Ritme Permainan

Pengaruh Variabel RTP terhadap Peluang Menang dan Distribusi Hasil Permainan

Analisis Pendekatan Stabil dan Fluktuatif pada Fase Internal Mahjong Ways 2

Analisis Pola Terbaru Mahjong Ways 2 dari Perspektif Sistem saat Trafik Tinggi

Makna Pola saat Mahjong Ways Muncul di Layar dari Sudut Pandang yang Lebih Santai

Metode Membaca Simbol Mahjong Ways 2 secara Real Time untuk Analisis Distribusi Maksimal

Cara Menghindari Keputusan Mendadak saat Bermain Online agar Risiko Tetap Terkelola

Kapan Sebaiknya Melepas Game dengan RTP Rendah dalam Strategi Bermain Santai

Mindset Fleksibel untuk Berpindah Permainan secara Santai melalui Pemantauan RTP Live

Membaca Matriks Strategi Mahjong Ways 2 Analisa Peluang Berbasis Rtp Live

Bagaimana Perubahan Waktu Akses Online Mempengaruhi Visibilitas Mahjong Ways Di Platform Digital

Sorotan Banyak Orang Bingung Kenapa Rtp Pola Sering Terlihat Di Konten Yang Tidak Berkaitan

Highlight Pengaruh Perubahan Algoritma Konten Terhadap Meningkatnya Visibilitas Mahjong Ways Di Platform Digital

Sinyal Efek Kebiasaan Membuka Banyak Tab Terhadap Peningkatan Visibilitas Mahjong Ways Di Beranda

Aktivitas Kasino Online Meningkat, Data Ini Jadi Perhatian Komunitas

Data RTP Live Mengarah ke Pola Stabil yang Banyak Dibicarakan

Evolusi Pola Kasino Online Hari Ini Bikin Banyak Pemain Beralih Strategi

Fenomena Slot Online Mahjong Wins Buka Peluang Baru bagi Pemain

Lonjakan Slot Online Mahjong Ways Bikin Komunitas Heboh, Ini Penyebabnya

Observasi Slot Online Olympus Mengarah ke Pola Stabil yang Konsisten

Pembaruan RTP Hari Ini Tunjukkan Lonjakan yang Mulai Diperhatikan

Pola RTP Real-Time Hari Ini Mulai Terbaca Lebih Jelas

Riset Mendalam Slot Online Olympus Terbaru, Sinyal Pergerakan Mulai Terbaca

Sorotan Slot Online Bonanza Hari Ini, Kombinasi Ini Mulai Diperhatikan