Meningkatkan Kualitas Tanah Dengan Menambahkan Abu Terbang (Fly Ash) Berbasis Zeolit

Akhir-akhir ini, permukaan tanah yang digunakan untuk pertanian menurun sebagai akibat dari hilangnya kesuburan, pengurangan kepadatan, pengasaman dan polusi kimia. Untuk mencapai hasil pertanian yang tinggi, beberapa langkah dilakukan untuk memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah harus diambil.

Kualitas Tanah Sangat Penting

Area persawahan yang memiliki kelebihan tingkat kelembaban, terkena banjir atau dipengaruhi salinitas akan menunjukkan hasil pertanian yang buruk. Keasaman tanah menghambat perkembangan bakteri nitrifikasi (berperan dalam mengikat nitrogen) sebagai akibat dari fakta bahwa kandungan nitrogen tanah rendah.

Peningkatan kualitas tanah merupakan target penting; maka ilmuwan tanah mencari cara untuk memperbaiki struktur tanah, mengembalikan kandungan bahan organik, meningkatkan aktivitas mikroorganisme tanah, menjelaskan mekanisme transformasi bahan kimia yang diterapkan, menetapkan batas kritis pencemaran, mengurangi kandungan ion logam berat dan untuk mengurangi risiko bagi kesehatan manusia dan hewan.

Amandemen mengacu pada setiap zat atau aditif yang dapat meningkatkan kualitas dan kondisi (fisik, kimia atau biologi) tanah. Pemilihan amandemen yang tepat tergantung pada sifat-sifat yang harus diperbaiki, tingkat kerusakan tanah, komposisi tanah, iklim dll. Amandemen anorganik diwakili oleh mineral alami atau buatan, seperti: gipsum, kapur, batuan termodifikasi, termasuk pasir, ubin, perlit, abu, zeolit, pirit, dolomit dan lempung terkalsinasi.

Fly Ash (Abu Terbang) Berbasis Zeolit

Di antara bahan anorganik yang dapat digunakan untuk perbaikan kualitas tanah, abu terbang dan zeolit ​​​​berbasis abu terbang dipilih untuk penelitian ini. Fly ash merupakan sumber limbah industri yang penting mengingat volume yang dihasilkan sangat tinggi. 600 juta ton hasil abu setiap tahun di seluruh dunia, dari mana 75-80% merupakan abu terbang, fakta yang menempati peringkat 5 sebagai sumber bahan baku. Sekitar 40 miliar ton abu dihasilkan setiap tahun di Eropa.

Kapitalisasi abu tergantung pada komposisi kimia dan sifat fisik dan teknologinya. Dari segi kimia, fly ash mengandung silika 60-65%, alumina 25-30%, magnetit 6-15%, unsur hara makro seperti P, K, Ca, Mg dan unsur hara mikro seperti Zn, Fe, Cu. , Mn, B, dan Mo yang esensial bagi pertumbuhan tanaman.

Sifat-sifat seperti: berat jenis, permeabilitas, densitas curah, distribusi granulometri, permukaan spesifik dan porositas memaksakan penggunaan jenis limbah ini. Abu digunakan untuk aplikasi yang berbeda termasuk sintesis geopolimer, sintesis zeolit ​​yang digunakan untuk dekontaminasi air dan pengolahan tanah; sintesis adsorben.

Mereka juga dapat digunakan sebagai bahan pengisi untuk jalan, bendungan, penggalian, tambang; sebagai penstabil untuk beberapa tanah; sebagai pembersih gemuk di ubin dll.

Abu terbang dapat dimanfaatkan dalam bidang pertanian karena mengandung hampir semua unsur makro dan mikro, kecuali karbon organik dan nitrogen. Pada saat yang sama, fly ash dapat mengandung ion logam berat dengan kandungan moderat, yang mempengaruhi air tanah dan dapat disimpan oleh tanaman. Fly ash merupakan alternatif untuk pengkondisian tanah. Tanaman dari tanah yang diberi perlakuan abu terbang mempertahankan jumlah Zn, Cu, Fe, Mn dan Cd dalam jumlah yang lebih besar.

Juga modifikasi lain telah diamati yang mengacu pada kerapatan curah, konduktivitas hidrolik, dan kapasitas retensi air. Modifikasi karakteristik tanah ini ditugaskan untuk modifikasi distribusi ukuran pori mikro dan makro. PH tanah yang diolah telah menurun dan konduktivitas listrik meningkat, tergantung pada jumlah abu terbang.

Zeolit ‘Pupuk Cerdas’

Zeolit ​​adalah bentuk kristal dari aluminosilikat alkali. Mereka menunjukkan struktur tri-dimensi yang stabil yang mengandung satu Al dan 5 tetrahedron silika, diatur secara simetris. Sebagai hasil dari ruang kosong di dalam struktur, mereka memiliki kemampuan untuk menahan air.

Muatan negatif di dalam lubang bertukar dengan kation dari sistem. Zeolit ​​dianggap sebagai "pupuk cerdas" karena kapasitasnya untuk menukar kation yang memungkinkan nutrisi seperti nitrogen, kalsium, besi, magnesium, kalium dan air tersedia untuk nutrisi tanaman dan dihilangkan dengan laju rendah.

Zeolit ​​meningkatkan kinerja pupuk dengan meningkatkan ketahanan terhadap pencucian, imobilisasi dan emisi gas. Zeolit ​​bersifat lembam dari sudut pandang kimia, tidak beracun bagi tanaman, hewan, manusia atau lingkungan dan mengatur keseimbangan tanah dengan imobilisasi kontaminan yang beracun bagi tanaman.

Karena itu, penggunaan zeolit:

• menyebabkan peningkatan kemampuan pertukaran ion tanah yang memungkinkan retensi diikuti dengan pelepasan nutrisi yang terkontrol;

• mengurangi konsumsi pupuk dan air;

• menutupi jumlah kalium yang dibutuhkan;

• meningkatkan ketersediaan fosfor;

• menyerap kontaminan beracun;

• bertindak seperti penyangga;

• mengurangi efek alkalinitas;

• meningkatkan aerasi tanah;

• meningkatkan aktivitas mikroorganisme;

• mempengaruhi kesetimbangan logam alkali;

• mempertahankan kelembaban;

• adalah metode murah untuk aplikasi lingkungan.

Mengubah Abu Menjadi Zeolit

Salah satu kemungkinan untuk memanfaatkan abu adalah dengan mengubahnya menjadi zeolite. Penelitian eksperimental menunjukkan bahwa abu dapat bereaksi dengan KOH. Tiga metode untuk konversi abu menjadi zeolit ​​dilaporkan dalam literatur.

Metode pertama, yang konvensional, terdiri dari konversi hidrotermal langsung dari campuran abu dan larutan alkali. Hanya 50% abu yang dapat dikonversi menjadi zeolit. Metode kedua terdiri dari pencampuran abu dengan KOH atau K2CO3 diikuti dengan peleburan pada suhu tinggi (biasanya 550 ° C), ketika konversi abu menjadi silikat larut dan kalium aluminat terjadi, diikuti dengan pembubaran dalam larutan basa.

Metode ini mengarah pada konversi lanjutan, jenis zeolit ​​tergantung pada kondisi perawatan. Data penelitian mengusulkan metode ketiga, yang terdiri, dalam ekstraksi silikon dari abu sebagai fase pertama, diikuti dengan penambahan larutan aluminat, dalam proporsi tetap, menghasilkan zeolit ​​​​yang sangat murni.

Beberapa penelitian merekomendasikan konversi abu dalam oven microwave, jika waktu konversi dikurangi menjadi 30 menit. Untuk menggunakan metode ini, diperlukan penelitian yang ekstensif karena tidak semua jenis abu dapat dimodifikasi.

Meskipun metode langsung dianggap tidak memuaskan sehubungan dengan kemurnian zeolit ​​​​yang dihasilkan, itu cukup untuk sintesis zeolit ​​​​pertanian karena kesederhanaannya (sintesis hanya dalam satu tahap). Zeolit ​​​​pertanian menunjukkan peran dalam mengendalikan pelepasan nutrisi dan dapat digunakan sebagai amandemen untuk tanah.

Konsentrasi hidroksida, suhu aktivasi, rasio padat/cair dan pH berpengaruh nyata terhadap pembentukan dan sifat zeolit. Batas variasi parameter ini cukup besar: rasio SiO2/Al2O3 antara 2 dan 6; Konsentrasi KOH antara 1 M dan 5 M, suhu aktivasi 80-150C, waktu aktivasi 4 jam hingga 48 jam, rasio padat/cair antara 1/1 dan 1/4.

Kesimpulan

Zeolit ​​​​berbasis fly ash dan fly ash merupakan bahan anorganik yang digunakan untuk meningkatkan kualitas tanah. Dalam makalah ini, modifikasi hidrotermal fly ash dipelajari. Tiga metode telah digunakan untuk tujuan ini.

Zeolit ​​hasil sintesis dianalisis secara kimia dan komposisi zeolit ​​Z4, analisa menunjukkan bahwa dalam zeolit ​​tersebut di atas, unsur-unsur utama adalah sebagai berikut: Si, O, Al, Ca, Fe, Na, K, N dan sejumlah kecil Ti dan Mg.

Jumlah karbon dalam abu tergantung pada kondisi pembakaran, pada teknologi yang diterapkan dan batubara yang digunakan. Ion kalium muncul dalam struktur zeolit, sebagai akibat dari fakta bahwa sintesis dilakukan dengan kalium hidroksida. Kandungan kalsium menurun dibandingkan dengan bahan baku, membuktikan fakta bahwa kalium menggantikan kalsium dalam struktur zeolit.

Berdasarkan hasil eksperimen yang telah dicapai, dapat disimpulkan bahwa jenis fly ash yang diteliti dalam penelitian ini dapat digunakan untuk mensintesis bahan zeolit ​​yang selanjutnya dapat digunakan untuk perbaikan kualitas tanah. EDAX untuk abu dan zeolit ​​membuktikan tidak adanya beberapa ion logam berat yang tidak esensial bagi siklus hidup organisme hidup: Hg, Cd, Pb. Analisis XRD mengkonfirmasi keberadaan zeolit ​​​​dalam bahan yang disintesis.

Tergantung dari kondisi kerja dan jenis fly ash yang digunakan, K-chabazite dan jumlah zeolit ​​Flinde yang lebih sedikit telah dibuat dengan perlakuan hidrotermal fly ash dengan KOH.

Dibandingkan dengan SEM untuk fly ash, dalam kasus zeolit ​​orang dapat melihat bahwa partikel-partikelnya termodifikasi. Derajat konversi tergantung pada isi fase non-reaktif dan fase aluminium-silikat yang tahan, seperti mullite dan kuarsa, serta distribusi ukuran butir.

Dalam kasus zeolit ​​yang disintesis dengan metode klasik, modifikasinya lebih kecil daripada dalam kasus sintesis dengan difusi, tetapi sebanding dengan kasus zeolit ​​yang disintesis dengan perlakuan termal dengan gelombang mikro. Hasil yang baik mengenai proses zeolit ​​dapat diperoleh dalam kasus perlakuan gelombang mikro; juga waktu pengobatan berkurang secara signifikan.

Dari citra SEM diamati bahwa modifikasi yang paling penting diperoleh dalam kasus zeolit ​​disintesis dengan fusi dan kurang mengkristal adalah zeolit ​​disintesis dengan metode klasik tanpa agitasi. Terjadinya agitasi, menentukan modifikasi abu yang signifikan bahkan ketika suhu perlakuan menurun.

Menganalisis data yang diperoleh, seseorang dapat mengamati penghancuran jaringan abu dan kristalisasi fase baru, terutama dalam kasus perawatan dengan difusi pada rasio 1/3 dan 2 jam waktu perawatan. Ketika sintesis secara difusi (Z13 dan Z14) dilakukan, struktur yang lebih dekat dengan zeolit ​​dicapai dengan meningkatkan waktu serangan hidrotermal.

Jelas bahwa serangan alkali dapat mengubah fly ash menjadi produk yang bermanfaat, yang terbukti efektif dalam meningkatkan kualitas tanah. Studi lebih lanjut tentang waktu kontak dan konsentrasi hidroksida perlu dilakukan, karena ini akan menentukan kondisi akhir untuk kapitalisasi bahan.

Distributor Zeolit Untuk Berbagai Aplikasi dan Industri

Jika Anda adalah perusahaan yang membutuhkan zeolit untuk pengolahan berbagai produk Anda, kami siap membantu. Ady Water jual zeolit untuk filter air jenis batu, pasir, dan tepung. Kemasan zeolit per karung 20 kilogram dan eceran 4 kilogram.

Kami juga sudah suplai zeolit ke industri food and beverage, berbagai BUMN, kebutuhan softener (Pelunak Air / Pengurang Kesadahan Air) rumah tangga. Semua produk kami ready stock. Selain itu, kami juga dapat memberikan suplai hingga puluhan ton secara rutin per bulan atau sesuai dengan kebutuhan Anda.

Untuk informasi lebih lanjut bisa hubungi kami di;

Pusat Zeolit Unggulan Ady Water Bandung

Jalan Mande Raya No. 26, RT/RW 01/02 Cikadut-Cicaheum, Bandung 40194

 

Zeolit Filtrasi Air Jakarta

Jalan Tanah Merdeka No. 80B, RT.15/RW.5 Rambutan, Ciracas, Jakarta Timur 13830

 

Zeolit Untuk Air Bersih Jakarta Barat

Jalan Kemanggisan Pulo 1, No. 4, RT/RW 01/08, Kelurahan Pal Merah, Kecamatan Pal Merah, Jakarta Barat, 11480

 

 Atau Anda juga bisa langsung kontak sales kami secara langsung baik via phone maupun WhatsApp:

•         0821 2742 4060 (Ghani)

•         0812 2165 4304 (Yanuar)

•         0821 2742 3050 (Rusmana)

•         0821 4000 2080 (Fajri)

•         0812 2445 1004 (Kartiko)

•         0812 1121 7411 (Andri)               

Untuk Anda yang membutuhkan zeolit baik untuk kebutuhan pengolahan air rumah tangga maupun industri termasuk bagi Anda yang menjalankan bisnis pengolahan air, silahkan kontak kami segera.

Jika Anda memiliki pertanyaan seputar zeolit, silahkan kontak kami untuk diskusi lebih lanjut dan temukan produk zeolit sesuai kebutuhan. Kami di Ady Water menawarkan zeolit terbaik untuk berbagai aplikasi. Silahkan datang ke kantor kami atau kontak sales kami di nomor di atas. Terima kasih.