1. UKM Learning and Research Repository
2. PHD Thesis / Tesis PHD
3. Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Title:	Enhanced cultivation of microalgae species in palm oil mill effluent for nutrient removal process
Authors:	Azianabiha A Halip @ Khalid (P75326)
Supervisor:	Zahira Yaakob, Prof. Ir. Dr.
Keywords:	Microalgae Palm oil industry Sewage -- Purification -- Nutrient removal Universiti Kebangsaan Malaysia -- Dissertations Dissertations, Academic -- Malaysia
Issue Date:	22-Sep-2020
Description:	Peningkatan kadar permintaan global terhadap minyak kelapa sawit secara tidak langsung telah meningkatkan penghasilan air sisa kilang kelapa sawit (POME). Isu ini amat membimbangkan kerana POME boleh menyebabkan pencemaran alam sekitar yang serius terutamanya masalah eutrofikasi sekiranya tidak dirawat dengan betul. Kajian ini memberi penekanan kepada peningkatan kadar pertumbuhan mikroalga dalam POME untuk tujuan penyingkiran nitrogen (N) dan fosforus (P) yang optimum. Objektive kajian meliputi pencirian nutrien dalam POME, penyaringan spesis mikroalga yang berpotensi, mempertingkatkan kadar pertumbuhan melalui proses adaptasi mikroalga dan pencairan POME serta pengoptimuman keadaan operasi untuk penyingkiran nutrien yang maksimum. Selepas itu, mekanisma penyingkiran nutrien juga dianalisis berdasarkan keadaan optimum. Bagi pencirian POME, kaedah penurasan digunakan untuk mengasingkan komponen nutrien terlarut dan tidak larut. Parameter pertumbuhan ditentukan menggunakan persamaan model logistik untuk mendapatkan nilai kadar pertumbuhan spesifik maksimum, µmax dan tempoh fasa lag, λ. Dalam proses adaptasi, mikroalga yang telah dikultur di dalam POME akan digunakan sebagai inokulum bagi pengkulturan seterusnya apabila ia mencapai fasa eksponen. Proses pengoptimuman penyingkiran NH4+ dan PO43- pula dijalankan dengan kaedah permukaan sambutan (RSM) untuk mendapatkan model persamaan kuadratik menggunakan keamatan cahaya, tempoh pencahayaan dan saiz inokulum sebagai pembolehubah. Komposisi POME menunjukkan kepekatan N dan P yang tinggi, masing-masing dengan nilai 385 mg L⁻¹ dan 106 mg L⁻¹. Sebahagian besar nutrien adalah dalam keadaan larut, menjadikan ia sangat mudah diserap oleh mikroalga. Keputusan kajian menunjukkan spesis mikroalga tempatan yang dipencil, C. sorokiniana (UKM3) mencatatkan pertumbuhan yang tertinggi dengan kadar µmax pada 0.31 hari-1, diikuti C. sorokiniana (SAG211-31) daripada sumber komersil dengan µmax pada 0.30 hari-1. Proses adaptasi mikroalga telah berjaya mengurangkan λ daripada 6.7 hari kepada 2.5 hari selepas tiga siri adaptasi. Selain itu, pencairan POME anaerobik menggunakan efluen kolam akhir pada nisbah 40% : 60% (v/v) telah mengurangkan λ sebanyak 60%. Keadaan optimum untuk penyingkiran NH4+ dan PO43- diperolehi pada keamatan cahaya 200 µmol m-2s-1, 12 jam pencahayaan dan 28% inokulum, dengan penyingkiran masing-masing pada 93.3% dan 94.5% dalam masa empat hari pengkulturan oleh mikroalga yang telah diadaptasi. Dapatan kajian juga menunjukkan mekanisma penyingkiran nutrien bukan hanya melibatkan penyerapan nutrien bagi pertumbuhan, tetapi juga disebabkan oleh penyerapan nutrien bagi simpanan dalam sel. Kesimpulan daripada kajian ini mendapati C. sorokiniana (UKM3) yang diadaptasi amat sesuai untuk digunakan dalam rawatan POME. Pengkitaran semula efluen kolam akhir untuk mencairkan POME juga boleh dilaksanakan dan berupaya meningkatkan pertumbuhan mikroalga dengan lebih baik. Penemuan kajian boleh disesuaikan dengan sistem rawatan sedia ada di kilang kelapa sawit untuk mencapai penyingkiran nutrien yang lebih tinggi dalam masa yang singkat. Kajian ini dapat menyumbang kepada kelestarian industri kelapa sawit melalui rawatan POME yang sangat efisyen disamping penghasilan secara serentak biojisim mikroalga yang bernilai tinggi.,Ph.D.,Peningkatan kadar permintaan global terhadap minyak kelapa sawit secara tidak langsung telah meningkatkan penghasilan air sisa kilang kelapa sawit (POME). Isu ini amat membimbangkan kerana POME boleh menyebabkan pencemaran alam sekitar yang serius terutamanya masalah eutrofikasi sekiranya tidak dirawat dengan betul. Kajian ini memberi penekanan kepada peningkatan kadar pertumbuhan mikroalga dalam POME untuk tujuan penyingkiran nitrogen (N) dan fosforus (P) yang optimum. Objektive kajian meliputi pencirian nutrien dalam POME, penyaringan spesis mikroalga yang berpotensi, mempertingkatkan kadar pertumbuhan melalui proses adaptasi mikroalga dan pencairan POME serta pengoptimuman keadaan operasi untuk penyingkiran nutrien yang maksimum. Selepas itu, mekanisma penyingkiran nutrien juga dianalisis berdasarkan keadaan optimum. Bagi pencirian POME, kaedah penurasan digunakan untuk mengasingkan komponen nutrien terlarut dan tidak larut. Parameter pertumbuhan ditentukan menggunakan persamaan model logistik untuk mendapatkan nilai kadar pertumbuhan spesifik maksimum, µmax dan tempoh fasa lag, λ. Dalam proses adaptasi, mikroalga yang telah dikultur di dalam POME akan digunakan sebagai inokulum bagi pengkulturan seterusnya apabila ia mencapai fasa eksponen. Proses pengoptimuman penyingkiran NH4 + dan PO4 3- pula dijalankan dengan kaedah permukaan sambutan (RSM) untuk mendapatkan model persamaan kuadratik menggunakan keamatan cahaya, tempoh pencahayaan dan saiz inokulum sebagai pembolehubah. Komposisi POME menunjukkan kepekatan N dan P yang tinggi, masing-masing dengan nilai 385 mg L⁻¹ dan 106 mg L⁻¹. Sebahagian besar nutrien adalah dalam keadaan larut, menjadikan ia sangat mudah diserap oleh mikroalga. Keputusan kajian menunjukkan spesis mikroalga tempatan yang dipencil, C. sorokiniana (UKM3) mencatatkan pertumbuhan yang tertinggi dengan kadar µmax pada 0.31 hari-1 , diikuti C. sorokiniana (SAG211-31) daripada sumber komersil dengan µmax pada 0.30 hari-1 . Proses adaptasi mikroalga telah berjaya mengurangkan λ daripada 6.7 hari kepada 2.5 hari selepas tiga siri adaptasi. Selain itu, pencairan POME anaerobik menggunakan efluen kolam akhir pada nisbah 40% : 60% (v/v) telah mengurangkan λ sebanyak 60%. Keadaan optimum untuk penyingkiran NH4 + dan PO4 3- diperolehi pada keamatan cahaya 200 µmol m-2 s -1 , 12 jam pencahayaan dan 28% inokulum, dengan penyingkiran masing-masing pada 93.3% dan 94.5% dalam masa empat hari pengkulturan oleh mikroalga yang telah diadaptasi. Dapatan kajian juga menunjukkan mekanisma penyingkiran nutrien bukan hanya melibatkan penyerapan nutrien bagi pertumbuhan, tetapi juga disebabkan oleh penyerapan nutrien bagi simpanan dalam sel. Kesimpulan daripada kajian ini mendapati C. sorokiniana (UKM3) yang diadaptasi amat sesuai untuk digunakan dalam rawatan POME. Pengkitaran semula efluen kolam akhir untuk mencairkan POME juga boleh dilaksanakan dan berupaya meningkatkan pertumbuhan mikroalga dengan lebih baik. Penemuan kajian boleh disesuaikan dengan sistem rawatan sedia ada di kilang kelapa sawit untuk mencapai penyingkiran nutrien yang lebih tinggi dalam masa yang singkat. Kajian ini dapat menyumbang kepada kelestarian industri kelapa sawit melalui rawatan POME yang sangat efisyen disamping penghasilan secara serentak biojisim mikroalga yang bernilai tinggi.
Pages:	208
Call Number:	QK568.M52A995 2020 3 tesis
Publisher:	UKM, Bangi
Appears in Collections:	Faculty of Engineering and Built Environment / Fakulti Kejuruteraan dan Alam Bina

Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.