• Tidak ada hasil yang ditemukan

ASIDOGENESIS LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT PADA KONDISI AMBIENT

N/A
N/A
Protected

Academic year: 2021

Membagikan "ASIDOGENESIS LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT PADA KONDISI AMBIENT"

Copied!
16
0
0

Teks penuh

(1)

ASIDOGENESIS LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA

SAWIT PADA KONDISI AMBIENT : PENGARUH

VARIASI pH TERHADAP PEMBENTUKAN VOLATILE

FATTY ACID (VFA) MENGGUNAKAN REAKTOR

BATCH BERPENGADUK

SKRIPSI

Oleh

YUDI RISWANTO

120405012

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(2)

ASIDOGENESIS LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA

SAWIT PADA KONDISI AMBIENT : PENGARUH

VARIASI pH TERHADAP PEMBENTUKAN VOLATILE

FATTY ACID (VFA) MENGGUNAKAN REAKTOR

BATCH BERPENGADUK

SKRIPSI

Oleh

YUDI RISWANTO

120405012

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

(3)

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :

ASIDOGENESIS LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA

SAWIT PADA KONDISI AMBIENT : PENGARUH

VARIASI pH TERHADAP PEMBENTUKAN VOLATILE

FATTY ACID (VFA) MENGGUNAKAN REAKTOR

BATCH BERPENGADUK

dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan sebelumnya. Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.

Medan, 5 Januari 2017

Yudi Riswanto NIM. 120405012

(4)

PENGESAHAN SKRIPSI

Skripsi dengan judul:

ASIDOGENESIS LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT

(LCPKS) PADA KONDISI AMBIENT : PENGARUH VARIASI pH

TERHADAP PEMBENTUKAN VOLATILE FATTY ACID (VFA)

MENGGUNAKAN REAKTOR BATCH BERPENGADUK

Dibuat untuk melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini telah diujikan pada sidang ujian skripsi pada 21 Desember 2016 dan dinyatakan memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara.

Mengetahui, Medan, Januari 2017

Koordinator Skripsi Dosen Pembimbing

Ir. Renita Manurung, M.T Ir. Bambang Trisakti, M.T NIP.19681214 199702 2 002 NIP.19660925 199103 1 003

Dosen Penguji I Dosen Penguji II

Maya Sarah, S.T, M.T, Ph D Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si NIP. 19700501 200012 2 001 NIP. 19680820 199501 1 001

(5)

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan Skripsi dengan judul “Asidogenesis Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (Lcpks)

Pada Kondisi Ambient : Pengaruh Variasi pH Terhadap Pembentukan Volatile Fatty Acid (VFA) Menggunakan Reaktor Batch Berpengaduk’’, berdasarkan hasil penelitian yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar sarjana teknik.

Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberi gambaran kepada dunia industri tentang pengelolaan limbah cair pabrik kelapa sawit untuk menghasilkan VFA yang dapat dikonversi menjadi biogas sehingga dihasilkan produk yang dapat digunakan sebagai bahan bakar yang dapat diperbaharui.

Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Ir. Bambang Trisakti, M.T dan Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si selaku Dosen Pembimbing Penelitian

2. Ibu Dr. Ir. Fatimah, M.T. selaku Dosen Penguji I yang telah memberikan saran dan masukan yang membangun dalam penulisan skripsi ini.

3. Ibu Dr. Maya Sarah, ST M.T. selaku Dosen Penguji II yang telah memberikan saran dan masukan yang membangun dalam penulisan skripsi ini.

4. Bapak Dr. Eng. Ir. Irvan, M.Si selaku Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

5. Ibu Ir. Renita Manurung, M.T selaku Koordinator Penelitian Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

6. Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen Teknik Kimia.

(6)

7. Partner penelitian Saprin dan rekan rekan penelitian LPPM yaitu Bg Zoeliadi Gondrong, Bg Dedy Anwar, Oby Vijay, Jonathan D Manurung, Reguel Nababan, M Reza Ramadhan, Aulia Fitri, Andre Fajar Siahaan dan Ricky Kristian Purba. 8. Abang dan kakak senior, teman-teman stambuk 2012, dan adik-adik stambuk

2013 hingga 2015 yang tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna oleh karena itu penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

Medan, Januari 2017 Penulis

(7)

DEDIKASI

Skripsi ini saya persembahkan untuk :

Bapak & Ibu tercinta

Bapak Warisman dan Almarhumah Ibu Yudimah

Mereka adalah orang tua hebat yang telah membesarkan, mendidik dan mendukungku dengan penuh kesabaran dan kasih sayang.

Terima kasih atas pengorbanan, nasehat dan do’a yang tiada hentinya yang telah kalian berikan kepadaku selama ini.

(8)

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama : Yudi Riswanto NIM : 120405012

Tempat/Tgl. Lahir : Kotapinang / 23 Juni 1994 Nama orang tua : Warisman dan Yudimah Alamat orang tua :

Jalan Simpang III Bukit, Kotapinang – Labuhanbatu Selatan

Asal Sekolah :

 SDN 114619 Kotapinang, tahun 2000-2006  MTs Islamiyah Kotapinang, tahun 2006-2009  SMAN 1 Kotapinang, tahun 2009-2012

Pengalaman Organisasi/Kerja :

1. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU periode 2014/2015 sebagai anggota bidang Pendidikan dan Kaderisasi.

2. Covalen Study Group (CSG) TEKNIK KIMIA USU periode 2014/2015 sebagai Anggota Bidang PAL

3. Asisten Laboratorium Ekologi Tahun Ajaran 2015/2016

4. Kerja Praktek di PTPN III Unit PKS Sisumut pada Februari 2016 – Maret 2016

(9)

LIST OF ABBREVIATIONS

BOD Biochemical Oxygen Demand

COD Chemical Oxygen Demand

HRT Hydraulic Retention Time

LCPKS Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit

OLR Organic Loading Rate

PKS Pabrik Kelapa Sawit

POME Palm Oil Mill Effluent

PTPN Perseroan Terbatas Perkebunan Nusantara SCOD Soluble Chemical Oxygen Demand

SRT Solid Retention Time

TS Total Solid

TSS Total Solid Suspended

VFA Volatile Fatty Acid

VS Volatile Solid

(10)

ABSTRAK

Proses asidogenesis merupakan tahap pertama dalam proses digestasi anaerobik. Proses asidogenesis menghasilkan volatile fatty acid (VFA) yang menjadi substrat untuk tahap metanogenesis dalam memproduksi biogas. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan pengaruh variasi pH serta mendapatkan kondisi pH terbaik dengan menggunakan reaktor batch berpengaduk dalam proses asidogenesis menggunakan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) pada kondisi ambient. Proses dilakukan dengan memvariasikan pH fermentor reaktor batch , yaitu 5; 5,5 dan 6 dengan kecepatan pengadukan 250 rpm. Analisa padatan (TS, VS, TSS, dan VSS), COD dan VFA dilakukan untuk mengkaji perubahan senyawa organik yang berubah menjadi VFA pada asidogenesis. Pembentukan VFA total tertinggi dicapai pada variasi 5,5 yakni 4.141,416 mg/L dengan konsentrasi asam asetat, asam propionat, dan asam butirat masing masing sebesar 1.444,329 mg/L; 712,5267 mg/L dan 1.984,5602 mg/L, dengan degradasi VS dan COD masing masing sebesar 30,39 % dan 27,78 % dan rasio VFA/Alkalinitas sebesar 1,7623

(11)

ABSTRACT

Acidogenesis was the first step in anaerobic digestation process. Acidogenesis process produced VFA which was a substrate of metanogenesis in biogas production. The aim of this study was to obtain the effect of various pH and to obtain the optimum pH condition by using impeller batch reactor and POME as the raw material in ambient condition. The process was perfomed at various pH fermentor batch reactor; such as 5; 5.5; and 6 at 250 rpm stirring speed. Solid analysis (TV, VS, TSS, and VSS), COD, and VFA were to examine the change of organic compound into VFA in acidogenesis process. The highest total VFA produced was 4,141.416, which was obtained at 5.5 pH variation and each concentration of acetic acid, propionate acid, and butyric acid are 1,444.329 mg/L, 712.5267 mg/L, and 1,984.5602 mg/L, with the degradation of VS and COD were 30.39 % and 27.78 %, the ratio of VFA/alkalinity was 1.7623. Keywords : Acidogenesis, batch reactor, anaerobic digestation, VFA, pH

(12)

DAFTAR ISI

Halaman

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i

PENGESAHAN ii

PRAKATA iii

DEDIKASI v

RIWAYAT HIDUP PENULIS vi

LIST OF ABBREVIATION vii

ABSTRAK viii

ABSTRACT ix

DAFTAR ISI x

DAFTAR GAMBAR xiii

DAFTAR TABEL xiv

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 2

1.2 Perumusan Masalah 3

1.3 Tujuan Penelitian 3

1.4 Manfaat Penelitian 3

1.5 Ruang Lingkup Penelitian 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 5

2.1 Perkembangan Kelapa Sawit di Indonesia 5 2.2 Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) 5 2.3 Potensi Produksi Biogas Dari LCPKS 8

2.4 Proses Digestasi Anaerobik 8

2.4.1 Hidrolisis 10

2.4.2 Asidogenesis 10

2.4.3 Asetogenesis 11

2.4.4 Metanogenesis 11

2.5 Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Performa

Digestasi Anaerob 12

(13)

2.5.2 Suhu 13

2.5.3 Laju Pengadukan 14

2.5.4 Hidraulic Retention Time (HRT) 15 2.5.5 Solid Retention Time (SRT) 15 2.5.6 Organic Loading Rate (OLR) 16

2.5.7 Ukuran Partikel 16

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 18

3.1 Lokasi Penelitian 18

3.2 Bahan Dan Peralatan 18

3.2.1 Bahan-Bahan 18

3.2.2 Peralatan 18

3.3 Tahapan Penelitian 19

3.3.1 Analisis Bahan Baku 19

3.3.2 Variasi pH 19

3.4 Analisis Data 20

3.4.1 Analisis pH 20

3.4.2 Analisis M-Alkalinity 20

3.4.3 Analisis Total Solids (TS) 20

3.4.4 Analisis Volatile Solids (VS) 21 3.4.5 Analisis Total Suspended Solids (TSS) 21

3.4.6 Analisis Volatie Suspended Solids (VSS) 22 3.4.7 Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) 23

3.4.8 Analisis Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD) 23

3.4.9 Analisis VFA 24

3.5 Analisis Gas 25

3.6 Jadwal Analisis Data 26

3.7 Flowchart Penelitian 27

3.7.1 Flowchart Prosedur Analisis Data 27

3.7.1.1 Flowchart Prosedur Analisis pH 27

3.7.1.2 Flowchart Prosedur Analisis M-Alkalinity 28 3.7.1.3 Flowchart Prosedur Analisis Total Solids

(14)

(TS) 29

3.7.1.4 Flowchart Prosedur Analisis Volatile Solids

(VS) 30

3.8.1.5 Flowchart Prosedur Analisis Total Suspended

Solids (TSS) 30

3.8.1.6 Flowchart Prosedur Analisis Volatile

Suspended Solids (VSS) 32

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 33

4.1 Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) 33 4.2 Pengaruh pH pada Proses Asidogenesis 34 4.2.1 Pengaruh pH Terhadap Alkalinitas, profil pertumbuhan mikroba (VSS), dan volatile solid (VS) 35 4.2.2 Pengaruh pH Terhadap Reduksi Chemical Oxygen

Demand (COD) 41

4.2.3 Pengaruh pH Terhadap Pembentukkan Volatile Fatty

Acid (VFA) 43

4.2.4 Pengaruh pH Terhadap Rasio VFA/Alkalinitas 46

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 48

5.1 Kesimpulan 48

5.2 Saran 48

(15)

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 2.1 Pengolahan Minyak Kelapa Sawit yang Menghasilkan LCPKS 6 Gambar 2.2 Skema Proses Pengolahan Digesti Anaerobik 9 Gambar 2.3 Klasifikasi Mikroorganisme Berdasarkan Suhu 14

Gambar 3.1 Rangkaian Peralatan 19

Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Analisis pH 27

Gambar 3.3 Flowchart Prosedur Analisis M-Alkalinity 28 Gambar 3.4 Flowchart Prosedur Analisis Total Solids (TS) 29 Gambar 3.5 Flowchart Prosedur Analisis Volatile Solids (VS) 30 Gambar 3.6 Flowchart Prosedur Analisis Total Suspended Solids (TSS) 30 Gambar 3.7 Flowchart Prosedur Analisis Volatile Suspended Solids (VSS) 32 Gambar 4.1 Pengaruh pH Terhadap Alkalinitas 35 Gambar 4.2 Pengaruh pH Terhadap Rata-Rata Alkalinitas 36 Gambar 4.3 Pengaruh pH Terhadap Profil Pertumbuhan Mikroba 36 Gambar 4.4 Pengaruh pH Terhadap Pertumbuhan Mikroba Terbaik 37 Gambar 4.5 Pengaruh pH Terhadap Volatile Solid (VS) 37 Gambar 4.6 Pengaruh pH Terhadap Volatile Solid (VS) Terbaik 38 Gambar 4.7 Pengaruh pH Terhadap Degradasi Chemical Oxygen Demand (COD) dan Soluble Chemical Oxygen Demand (SCOD) 41 Gambar 4.8 Pengaruh pH Terhadap Reduksi Chemical Oxygen Demand

(COD) 42

Gambar 4.9 Pengaruh Waktu Terhadap Pembentukan VFA pada pH 5 43 Gambar 4.10 Pengaruh Waktu Terhadap Pembentukan VFA pada pH 5,5 43 Gambar 4.11 Pengaruh Waktu Terhadap Pembentukan VFA pada pH 6 44 Gambar 4.12 Pengaruh pH Terhadap Pembentukan VFA 45 Gambar 4.13 Pengaruh pH Terhadap Rasio VFA/Alkalinitas 46

(16)

DAFTAR TABEL

Halaman Tabel 2.1 Karakteristik LCPKS sebelum dilakukan pengolahan 7 Tabel 2.2 Baku Mutu Limbah Cair Pabrik Minyak Kelapa Sawit Menurut Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup 7 Tabel 2.3 Produksi Biogas dan Metana Teoritis dari Karbohidrat, Lemak, dan

Protein 8

Tabel 2.4 Beberapa Kelompok Enzim Hidrolisis dan Fungsinya 10

Tabel 3.1 Jadwal Analisis Data 26

Tabel 4.1 Hasil Analisis Karakteristik LCPKS dari PTPN III PKS

Referensi

Dokumen terkait

perusahaan atau lembaga terdapat jenjang karier yang pasti (peluang.. tinggi) maka seorang karyawan akan merasa diperlakukan adil dan. tentunya akan dengan suka

JUDUL : FK UGM RAIH POSISI KEDUA MEDIA : HARIAN JOGJA. TANGGAL : 03

Berdasarkan uraian di atas, dapat disimpulkan bahwa masalah matematika adalah soal-soal penerapan atau soal-soal aplikasi dalam kehidupan sehari-hari pada

 L1- GoMe : sudut yang dibentuk dari perpotongan garis melalui sumbu panjang insisivus bawah dengan bidang mandibula, menunjukkan posisi insisivus bawah... Overjet

JUDUL : TAHUN 2022 NYAMUK WOLBACHIA MENYASAR SELURUH DIY MEDIA : HARIAN JOGJA. TANGGAL : 16

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa performa berahi sapi PO berbagai umur yang disinkronisasi dengan MPA tidak memberikan perubahan terhadap

e. Gerak yang selalu dilihat pada objek sehari-hari.. Berbeda dengan anak yang di usia diatas 12 tahun dapat diajarkan untuk mengenal tari Klasik. Beberapa sifat

R, Metode Penelitian Kualitatif (Jenis, Karakteristik, dan Keunggulannya), PT Gramedia Widiasarana Indonesia, Jakarta, 2010.. Manajemen Sumber