REAKTOR BIOGAS SISTEM CoLAR UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI TAPIOKA SEBAGAI SUMBER ENERGI RAMAH LINGKUNGAN

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Loading....

Teks penuh

(1)

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

REAKTOR BIOGAS SISTEM

CoLAR

UNTUK PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI TAPIOKA

SEBAGAI SUMBER ENERGI RAMAH LINGKUNGAN

Rochman Isdiyanto, Aminnudin, Dian Galuh Cendrawati

Pusat Penelitian dan Pengembangan Teknologi Ketenagalistrikan, Energi Baru,

Terbarukan dan Konservasi Energi

rochman_isdiyanto@yahoo.co.id

1. PENDAHULUAN

Limbah cair pada industri pangan tradisional, seperti tepung tapioka, tahu, tempe, kerupuk kulit dan sebagainya, merupakan salah satu sumber pencemaran lingkungan. Timbulnya limbah pada industri pangan baik limbah padat, cair maupun gas, tidak dapat dihindari. Usaha untuk meminimalisasi timbulan limbah telah banyak dilakukan melalui mekanisme modifikasi proses maupun peningkatan efisiensi untuk memenuhi standar baku mutu agar tidak mencemari lingkungan.

Jumlah dan karakteristik air limbah yang ditimbulkan pada industri pangan bervariasi

S A R I

Cover Lagoon Anaerobic Reactor (CoLAR) atau reaktor anaerobik tertutup telah dapat diterapkan sebagai teknologi pengolahan air limbah industri tapioka yang menghasilkan biogas. Bioreaktor

sistem CoLAR terbuat dari bahan geomembran dengan kapasitas 3.600 m3 mampu menampung

air limbah dengan laju alir 150 m3 per hari. Air limbah akan mengalami proses fermentasi anaerobik

dengan waktu tinggal hidrolik selama 20 hari.

Hasil pengamatan pada uji kinerja bioreaktor diketahui bahwa bioreaktor CoLAR yang diterapkan

dapat bekerja dengan baik. Hal ini ditandai dengan menurunnya nilai rata-rata Total Chemical

Oxygen Demand (T-COD) sebesar 70,3%, yaitu dari 9.011 mg/liter turun menjadi 2.680 mg/liter

atau sebesar 0,317 gr COD/liter/hari atau 949,6 kg COD/150 m3/hari. Sistem bioreaktor mampu

menghasilkan rata-rata produksi biogas sebesar 485,4 m3/hari dengan kandungan metana sebesar

58,8%. Kualitas biogas tersebut secara teknis dapat digunakan sebagai sumber energi terbarukan.

Kata kunci : bioreaktor CoLAR, limbah cair, biogas.

menurut jenis industrinya. Sebagai contoh pada industri tapioka tradisional, air limbah yang dihasilkan industri tapioka dapat mencapai

sekitar 4-5 m3/ton ubi kayu yang diolah dengan

konsentrasi bahan organik sangat tinggi. Kebutuhan oksigen untuk mendekomposisi bahan organik yang terdapat dalam air limbah

tapioka secara kimiawi (COD) dapat mencapai

18.000-25.000 mg/l, sehingga diperlukan suatu sistem pengolahan dengan waktu tinggal yang lama (1).

Pada umumnya sistem pengolahan air limbah industri tapioka yang saat ini diterapkan adalah pengolahan limbah secara aerobik dan anaerobik menghasilkan gas karbon diokasida

(2)

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

(CO2) dan metana (CH4). Kedua gas tersebut

merupakan gas rumah kaca yang memberikan kontribusi terhadap pemanasan global. Dari hasil pengukuran emisi gas di kolam anaerobik diketahui bahwa setiap ton ubi kayu

menghasilkan sekitar 24,4 m3 biogas dan lebih

dari 50 % berupa gas metana (2).

Sistem pengolahan air limbah tapioka yang saat ini diterapkan juga telah mampu mencapai baku mutu yang dipersyaratkan dalam Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No.51/1995, tetapi sistem ini masih menghasilkan emisi gas rumah

kaca (CH4 dan CO2) dan menghamburkan

sumber energi yang potensial, yaitu metana

(CH4) yang merupakan sumber energi alternatif

yang bersifat terbarukan. Meskipun pada pembakaran metana akan dihasilkan karbon dioksida, dampak karbon dioksida terhadap pemanasan global 21 kali lebih kecil bila dibandingkan dengan dampak yang ditimbulkan

oleh gas metana (3).

Peningkatan harga bahan bakar minyak akibat semakin menipisnya cadangan bahan bakar minyak dan masalah pemanasan global telah menjadi isu utama seluruh masyarakat dunia. Pemanfaatan metana sebagai sumber energi dapat memberikan kontribusi terhadap dampak positif pemanasan global selain itu juga sejalan dengan Kebijakan Pemerintah bidang energi yang tertuang dalam Peraturan Presiden No.5/ 2006 tentang Kebijakan Energi Nasional dan INPRES No.1/2006 tentang Pemanfaatan

Biofuel sebagai energi alternatif maupun Blue Print Energy Management 2020.

Teknologi produksi biogas pada dasarnya adalah teknologi yang memanfaatkan proses

pencernaan (digestion) yang dilakukan oleh

bakteri methanogenic dalam lingkungan tidak

ada udara (anaerobik). Teknologi biogas sebenarnya sudah mulai dikenal di Indonesia sejak tahun 1980-an, namun hingga saat ini belum mengalami perkembangan yang menggembirakan. Beberapa kendala yang dihadapi antara lain; masih terbatasnya tenaga ahli yang berminat menekuni biogas, reaktor

biogas sering tidak berfungsi dengan baik karena

kesalahan konstruksi/bocor, desain tidak user

friendly, cara operasi yang masih manual, serta biaya konstruksi yang mahal. Oleh karena itu, diperlukan pengkajian teknis yang lebih mendalam serta dengan cara-cara pendekatan baru untuk pengembangan teknologi biogas lebih lanjut, sehingga implementasinya di lapangan tidak banyak menemui banyak hambatan dan permasalahan.

Pengolahan limbah cair industri tapioka secara anaerobik telah dapat diterapkan sebagai teknologi produksi biogas. Penanganan limbah anaerobik yang selama ini menggunakan sistem kolam terbuka, kini telah dapat direkayasa dan dimodifikasi menjadi kolam sistem tertutup dan berfungsi sebagai bioreaktor. Bioreaktor sistem tertutup tersebut didesain sebagai unit penghasil biogas dan sekaligus dapat menampung biogas yang dihasilkan. Pengembangan bioreaktor dengan sistem kolam tertutup tersebut dikenal

dengan sistem Cover Lagoon Anaerobic

Reactor (CoLAR). Biogas yang dihasilkan dapat dikumpulkan di dalam bioreaktor tersebut yang selanjutnya dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi yang bersifat terbarukan.

2. TEKNOLOGI CoLAR

Bioreaktor sistem CoLAR dibangun

menggunakan bahan utama geomembrane

sebagai penutup kolam dan perangkap biogas yang terbentuk selama fermentasi berlangsung.

geomembrane tersebut terbuat dari High

Density Poly Etylen (HDPE) dengan ketebalan 1 mm. Bahan pendukung lainnya adalah bata

merah, pasir, semen untuk konstruksi bak inlet

dan outlet. Stereofoam ukuran 200 x 100 x 20 cm digunakan sebagai pelampung untuk

memudahkan pemasangan geomembrane dan

untuk alat bantu pijakan pada waktu diakukan perawatan. Untuk sistem instalasi saluran limbah

inlet dan outlet, digunakan pipa PVC AW ukuran 4" dan, untuk sistem instalasi gas, digunakan pipa PVC ukuran 3", 3/4 ", dan 1/2" .

(3)

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Beberapa faktor penting yang harus dijadikan

acuan untuk perancangan bioreaktor CoLAR

untuk pengolahan limbah cair industri tapioka sebagai unit penghasil biogas adalah sebagai berikut :

1) Kapasitas produksi harian bahan baku singkong olahan.

2) Penghitungan kapasitas produksi limbah cair sebagai bahan baku pengisian.

3) Penentuan waktu tinggal hidrolik (Hidraulic

Retention Time) yang yang optimal untuk proses fermentasi.

4) Penghitungan kapasitas volume total digester dan ruang penyimpanan gas. 5) Pengaturan tekanan pada sistem instalasi

biogas dengan menggunakan manometer air.

Kemampuan bioreaktor, sebagai tempat berlangsungnya proses degradasi bahan organik untuk menghasilkan biogas, perlu diuji kinerjanya secara seksama. Ketepatan dalam melakukan rancang bangun dan kualitas pemasangan konstruksi sangat menentukan

kinerja digester biogas. Konstruksi yang salah

dapat menyebabkan digester tidak dapat bekerja

dengan baik, akibatnya produksi biogas tidak optimal. Untuk mengetahui apakah bioreaktor

sistem CoLAR tersebut dapat berfungsi dengan

baik, perlu dilakukan uji terhadap kinerja bioreaktor.

Terdapat dua kelompok paramater uji untuk

menentukan kinerja digester; pengujian secara

fisika dan pengujian secara kimia. Pengujian secara fisika antara lain: pH, suhu, dan laju produksi gas. Sementara, pengujian secara

meliputi Total Chemical Oxygen Demand (

T-COD) dan kualitas biogas (komposisi gas).

3. PERANCANGAN REAKTOR COLAR

3.1. Penghitungan Kapasitas Limbah

Pengembangan bioreaktor CoLAR dilakukan di

pabrik tapioka, yaitu PD Semangat Jaya yang

berada di Propinsi Lampung. Bahan baku utama pembuatan biogas adalah limbah cair pabrik tersebut. Kegiatan rancang bangun reaktor

CoLAR diawali dengan penghitungan kapasitas limbah harian yang dihasilkan. Berdasarkan identifikasi kemampuan produksi tapioka, PD Semangat Jaya memiliki kapasitas produksi rata-rata sekitar 30 ton singkong per hari. Penggunaan air untuk proses produksi tapioka antara lain untuk pencucian, pemarutan, ekstraksi, dan pengendapan, yang selanjutnya akan menjadi limbah cair.

Kapasitas limbah cair yang dihasilkan pada

industri tapioka dapat mencapai 4-5 m3/ton ubi

kayu. Berdasarkan data tersebut, diperoleh koefisien limbah sebesar 4,80 liter/kg singkong. Kapasitas limbah cair dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (1) sebagai berikut : Kap.Limbah = Koef. x Jml. bahan olahan.

= 4,8 liter/kg x 30.000 kg/hari = 144.000 liter/hari

= 144 m3/hari

Dengan diketahuinya kapasitas limbah cair yang dihasilkan setiap harinya, selanjutnya limbah tersebut akan menjadi bahan isian reaktor/

digester dengan laju alir sebanyak 144 m3/hari

secara kontinyu.

3.2. Penentuan Dimensi Reaktor CoLAR Waktu tinggal hidraulik air limbah merupakan faktor penting yang sangat menentukan terhadap keberhasilan produksi biogas, karena akan mempengaruhi laju pembebanan dan konsentrasi air limbah di dalam bioreaktor. Lamanya waktu tinggal hidrolik juga menentukan terjadinya peningkatan konsentrasi mikroorganisme di dalam bioreaktor. Keberhasilan lama kontak antara mikroorganisme dan bahan organik dalam air limbah serta kondisi proses fermentasi, seperti pH dan temperatur, sangat berpengaruh terhadap produksi biogas. Beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu tinggal

(4)

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

hidrolik yang optimal untuk proses fermentasi limbah cair tapioka adalah 20-40 hari ( 2, 6, 7, 8 )

dan hasil penelitian skala laboratorium dilaporkan waktu tinggal hidrolik yang optimal adalah 20 hari (9).

Untuk membuat rancang bangun reaktor sistem

CoLAR dengan memperhitungkan parameter laju alir limbah sebagai bahan isian dan waktu tinggal hidrolik (WTH) untuk proses fermentasi yang optimal. Perancangan desain memperhitungkan pula ruang penampung gas yang dihasilkan dari proses fermentasi sebesar

20 % dari volume total digester. Penentuan

kapasitas ruang penampung gas 20 % berdasarkan hasil pengukuran emisi gas di kolam anaerobik diketahui bahwa setiap ton ubi

kayu menghasilkan sekitar 24,4 m3 biogas (1).

Mengacu pada angka hasil pengukuran produksi

biogas tersebut, maka volume total digester (Vt)

yang dibutuhkan untuk proses degradasi bahan organik dalam limbah dapat dihitung dengan menggunakan persamaan (2) dan (3) sebagai berikut :

Dengan diketahuinya volume total digester/

reaktor 3.600 m3 maka dimensi yang dibutuhkan

untuk pembuatan digesterCoLAR adalah 30

m x 20 m x 6 m = 3600 m3.

3.3. Pengaturan Tekanan

Proses fermentasi anaerobik senantiasa menghasilkan biogas secara terus-menerus. Produksi gas yang terakumulasi akan meningkatkan tekanan yang menuju ke segala arah. Agar biogas dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar, diperlukan upaya pengaturan

` GAS STORAGE

Air limbah COVER HDPE

Cover Lagoon Anaerobic Reactor (CoLAR)

6 m

30 m

Penampang Samping Dinding Cover Lagoon Anaerobic Reactor

Redesain 1,5 m 1,5 m Pipa inlet Pipa outlet Pompa resirkulasi Timbunan tanah Bak kontrol outlet Pipa outet 2 m Bak kontrol inlet 2 m

Vdig = WTH x Kap. limbah

Vdig = 20 hari x 144 m3/hari

Vdig = 2.880 m3 Vt = Vdig + 20 % Vt. Vt - 20 % Vt = Vdig 80 % Vt = Vdig Vt = Vdig / 80 % 2.880 x 1,25 Vt = 3.600 m3

(5)

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Gambar 2. Bioreaktor CoLAR

tekanan pada sistem instalasi. Tekanan gas dikontrol dengan manometer air pada level air (h) setinggai 80 cm. Pada sistem ini, manometer air berfungsi sebagai kelep

pengaman tekanan (safety valve) dan sebagai

perangkap air (water trap).

Gambar 3. Manometer air

80 cm

Penentuan tinggi (h) 80 cm tujuannya adalah untuk mendapatkan tekanan yang bekerja pada sistem instalasi berada pada tekanan rendah, sehingga biogas aman pada saat digunakan. Besarnya tekanan yang bekerja pada sistem instalasi biogas tersebut sebagai berikut :

Pbiogas = Pudara + x g x (2X) = 1atm + 1000 kg/m3 x 10 m/det2 x 2 (0,8 m) = 1 atm + 16000 N/m2 = 1 atm + 16000 Pa = 1 atm + 0,1579 atm = 1,16 atm

4. UJI KINERJA REAKTOR CoLAR

Kegiatan uji kinerja bioreaktor dilakukan berdasarkan beberapa parameter yang berpengaruh terhadap proses fermentasi,

seperti temperatur, derajat keasaman (pH), Total

Chemical Oxygen Demand (T-COD), dan konsentrasi metana.

4.1. Temperatur

Temperatur merupakan salah satu faktor penting yang menentukan keberhasilan optimalisasi produksi biogas karena dapat mempengaruhi aktifitas mikroorganisme yang akan mendegradasi bahan organik. Temperatur juga akan mempengaruhi proses anaerobik. Peningkatan temperatur akan meningkatkan laju pertumbuhan spesifik berbagai jenis bakteri. Peningkatan laju pertumbuhan spesifik akan meningkatkan jumlah mikroorganisme, sehingga meningkatkan laju dekomposisi air limbah menjadi biogas. Hasil pengukuran terhadap temperatur air limbah menunjukkan bahwa proses fermentasi anaerobik terjadi pada

rentang temperatur 26 - 28 0C.

Pada kondisi rentang temperatur tersebut, diduga proses fermentasi telah dapat berjalan dengan baik, karena berada pada kondisi temperatur mesofilik. Beberapa hasil penelitian menyatakan bahwa temperatur mesofilik untuk

proses fermentasi adalah 25 - 40 0C dan kondisi

(6)

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Peningkatan temperatur dalam reaktor di lapangan tidak dilakukan, karena penerapannya memerlukan energi yang besar dan biaya yang mahal. Penggunaan temperatur ruang di daerah tropis juga diketahui telah mampu menghasilkan biogas dengan cukup baik.

4.2. Derajat Keasaman (pH)

Kondisi pH sangat mempengaruhi aktivitas mikroorganisme mendekomposisi bahan organik untuk menghasilkan gas metana. Berdasarkan hasil pengamatan terhadap pH air limbah industri tapioka, diketahui rata-rata pH air limbah berkisar antara 5,2 - 5,7 pada posisi inlet dan 6,8 - 7,2 pada posisi outlet bioreaktor.

Rendahnya nilai pH air limbah pada posisi inlet

(5,2 - 5,7) terjadi karena air limbah telah mengalami dekomposisi awal yang belum sempurna, yaitu proses asidifikasi bahan organik yang menyebabkan konsentrasi asam meningkat.

Pada tahap asidifikasi ini senyawa-senyawa monomer akan diurai kembali menjadi asam-asam organik oleh bakteri asetogenik. Produk utama dari proses dekomposisi tahap asidifikasi adalah asam asetat, asam propionat, dan asam laktat yang merupakan produk akhir dari proses asidifikasi. Proses asidifikasi berlangsung dalam waktu yang singkat akibat dari meningkatnya laju alir penambahan bahan organik (COD) dalam air limbah. Inilah yang menyebabkan pH air limbah pada awalnya mengalami penurunan. Kondisi pH berangsur-angsur akan mengalami kenaikan mendekati posisi pH netral sejalan dengan bertambahnya waktu tinggal hidrolik, sehingga proses dekomposisi berjalan optimal.

Kondisi pH mendekati netral sangat dibutuhkan kelompok bakteri metanogenik untuk mendegradasi asam-asam organik menjadi

asam asetat, methana (CH4), dan gas-gas lain.

Hasil pengukuran terhadap pH pada posisi outlet

dari bioreaktor menunjukkan pH sekitar 6,8-7,2.

Kondisi pH pada kisaran tersebut diduga proses fermentasi anaerob dapat berjalan dengan baik untuk produksi biogas. Proses fermentasi anaerobik dapat berlangsung dengan baik pada pH sekitar 7,0 dengan pH optimumnya adalah 7,0-7,2. Sedangkan efektivitas kinerja suatu

digester paling tinggi terjadi pada pH 7,0 dan nilai pH yang mendekati nilai pH netral merupakan kondisi optimum bagi bakteri metanogenik dalam

menghasilkan gas metana (2).

4.3. Total Chemical Oxygen Demand

Kondisi suhu dan pH air limbah pada penerapan

reaktor CoLAR ini memungkinkan terjadinya

proses fermentasi anaerob dapat berlangsung dengan baik. Hal ini ditandai dengan terjadinya

laju penyisihan COD (COD-removal) air limbah.

Hasil pengukuran terhadap nilai rata-rata Total

Chemical Oxygen Demand (T-COD) limbah segar adalah 9.011 mg/liter dan setelah limbah

mengalami proses fermentasi nilai T-COD turun

menjadi 2.680 mg/liter.

Hasil penerapan dan uji kinerja bioreaktor CoLAR

juga menunjukkan bahwa, sistem bioreaktor mampu mendegradasi bahan organik dengan

rata-rata laju penyisihan T-COD sebesar 6.331

mg COD/liter atau 0,317 gr COD/Liter/hari atau

949,6 kg COD/150 m3/hari dengan persentase

laju penyisihan sebesar 70,3 %.

Pada Gambar 5 terlihat hasil pengukuran

terhadap Total COD mengalami penurunan

secara signifikan sebesar 70,3 %. Menurunnya

nilai T-COD menunjukkan bahwa telah terjadi

penyisihan T-COD selama proses fermentasi

berlangsung. Hal ini mengindikasikan sistem bioreaktor dapat bekerja dengan baik.

Besarnya laju penyisihan COD (T-COD removal)

adalah kemampuan sistem bioreaktor dalam mendekomposisi bahan organik (COD) dalam satuan waktu tertentu. Parameter ini dapat dijadikan sebagai salah satu indikator kinerja sistem bioreaktor pada proses fermentasi anaerobik.

(7)

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

TOTAL COD (T-COD)

1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 15 20 25 30 35 40 45 50

Waktu Pengamatan (hari ke)

T-CO D ( m g/ L) Inlet Outlet

Gambar 4 . Rata-rata penurunan nilai T-COD

Hasil laju penyisihan T-COD yang diperoleh

dalam uji kinerja bioreaktor CoLAR tersebut lebih

rendah bila dibandingkan dengan hasil penelitian sebelumnya pada skala laboratorium dengan waktu tinggal hidrolik yang sama (20 hari), yaitu

sebesar 0,430 gr COD/Liter/hari dengan

persentase sebesar 82,4 %. Perbedaan hasil

T-COD yang diperoleh tersebut diduga bahwa pada penelitian skala laboratorium beberapa faktor yang berpengaruh seperti temperatur, pH, pengadukan (resirkulasi), dan kondisi reaktor

lebih mudah dikendalikan dibanding skala pilot

plant di lapangan.

4.4. Produksi biogas

Selama proses fermentasi, bahan organik yang terkandung dalam air limbah mengalami proses dekomposisi secara anaerobik dan menghasilkan biogas. Pada proses sintesa metana, setiap satu mol metana memerlukan dua mol oksigen untuk dapat dioksidasi menjadi

CO2 dan H2O. Akibatnya, setiap produksi 16

gram metana dapat menurunkan COD air limbah

sebanyak 64 gram, sehingga pada suhu dan

tekanan standar setiap stabilisasi 1 kg COD

dapat menghasilkan 0,35 m3 gas metana.(2).

Biogas yang dihasilkan bioreaktor sistem

CoLAR telah diukur secara kontinyu dengan

menggunakan gas flow meter yang dihubungkan

dengan lubang pengeluaran gas pada bioreaktor. Hasil pengukuran menunjukkan bahwa bioreaktor mampu menghasilkan biogas harian

sebesar rata-rata 485,4 m3/hari atau setiap m3

limbah menghasilkan biogas sekitar 3,2 m3.

Jika dihitung dan dikorelasikan terhadap

besarnya laju penyisihan COD, laju produksi

biogas sebesar 0,51 m3 biogas/kg COD/hari

atau perkiraan produksi metana sebesar 0,31

m3 CH

4/kg COD/hari.

(8)

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Agar biogas dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar terbarukan, kandungan gas metana di dalamnya harus tinggi supaya biogas dapat dibakar. Untuk mengetahui komposisi biogas

yang dihasilkan oleh reaktor CoLAR, dilakukan

pengukuran konsentrasi gas metana. Hasil uji laboratorium terhadap komposisi biogas diperoleh rata-rata konsentrasi metana sebesar 58,8 % dengan sebaran antara 54 % - 62 %. Selain metana juga terdeteksi gas

Karbondioksida (CO2) dengan konsentrasi

rata-rata sebesar 30.2 %, gas Nitrogen (N2) sebesar

6,5 % serta H2S sebesar 605 ppm. Dengan

diketahuinya konsentrasi gas metana sebesar 58,8 %, diperkirakan rata-rata produksi metana

sekitar 285 m3/hari (Gambar 6).

LAJU PRODUKSI BIOGAS

0 100 200 300 400 500 600 15 20 25 30 35 40 45 50

Waktu Pengamatan (Hari ke)

P roduk s i B ioga s ( m 3) CH4 BIOGAS

Gambar 6. Produksi biogas dan metana (CH4)

Biogas layak digunakan sebagai bahan bakar dan menghasilkan api berwarna biru apabila

kadar gas metana minimal 50 % (11).

Konsentrasi gas metana hasil uji kinerja reaktor

CoLAR ini sebesar 58,8 % sehingga memenuhi syarat untuk dapat dibakar dan dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif.

Pada Gambar 7, tampak bahwa konsentrasi gas metana yang dihasilkan lebih tinggi bila dibandingkan dengan konsentrasi gas karbon dioksida dan nitrogen. Hal ini menunjukkan bahwa proses metanogenesis dapat berlangsung dengan baik di dalam sistem

bioreaktor anaerobik (CoLAR) tersebut.

Komposisi Biogas 0.0 10.0 20.0 30.0 40.0 50.0 60.0 70.0 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60

Waktu pengamatan (hari ke)

K o n s e n tr asi B io g as ( % ) N2 CH4 CO2

(9)

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

Topik Utama

5. KESIMPULAN DAN SARAN

Berdasarkan hasil kegiatan kerekayasaan dan

uji kinerja bioreaktor sistem CoLAR di atas

dapat ditarik kesimpulan dan saran sebagai berikut :

5.1. Kesimpulan

a. Kegiatan rancang bangun Cover Lagoon

Anaerobic Reactor (CoLAR) pada pengolahan limbah cair industri tapioka dapat diterapkan sebagai teknologi produksi biogas. Kapasitas limbah cair yang dihasilkan

sebesar 150 m3 per hari dapat ditampung

dan terproses oleh bioreaktor CoLAR

kapasitas 3.600 m3 dengan waktu tinggal

hidrolik selama 20 hari.

b. Sistem bioreaktor Cover Lagoon Anaerobic

Reactor (CoLAR) yang diterapkan dapat bekerja dengan baik. Hal ini ditandai dengan

menurunnya nilai rata-rata Total Chemical

Oxygen Demand (T-COD) sebesar 70,3 %, yaitu dari 9.011 mg/liter turun menjadi 2.680

mg/liter atau sebesar 0,317 gr COD/Liter/hari

atau 949,6 kg COD/150 m3/hari.

c. Sistem bioreaktor mampu menghasilkan

rata-rata produksi biogas sebesar 485,4 m3/

hari dengan kandungan metana sekitar 58,8 %.

d. Konsentrasi metana (CH4) dalam biogas

sebesar 58,8 %, secara teknis dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif.

5.2. Saran

a. Teknologi pengolahan limbah cair industri pangan menjadi biogas perlu dilakukan kajian keekonomian secara detail dan menyeluruh terhadap aspek teknis maupun non-teknis, sehingga hasilnya dapat dikembangkan lebih lanjut ke arah skala komersial.

b. Teknologi pengolahan limbah cair industri tapioka menjadi biogas dapat dijadikan suatu percontohan teknologi yang dapat diimplementasikan pada industri pangan lainnya, seperti industri tahu, tempe, kelapa

DAFTAR PUSTAKA

(1) Hasanudin, U. 2006. Present Status and Possibility of Biomass Effective Used in Indonesia. Proceeding. Seminar on Sustainable Sosiety Achievement by

Biomass Effective Used. EBARA

Hatakeyana Memorial Fund, Jakarta. (2) Hasanudin, U. 2007. Methane Production

from Agroindustry Wastewater. Workshops on Commercialization of Renewable Energy Recovery from Agroindustrial

WastewaterUniversity of Lampung, Bandar

Lampung.

(3) Rodhe, A. L., 1990. A comparison of the contribution of various gasses to the greenhouse effect. Science, 248, 1217-1219.

(4) Omer, A. M., and Y. Fadalla. 2003. Biogas Energy Technology in Sudan. Journal of

Renewable Energy, 28: 499 - 507.

(5) Converti, A., A. D. Borghi., and M. Zilli, S. 1999. Anaerobic Digestion of The Vegetable Fraction of Municipal Refuses: Mesophilic Versus Thermophilic Conditions. Journal

of Bioprocess Enginering. 21 : 371 - 376.

(6) Garcelon, J., and Clark, J. 2005. Waste Digester Design. Civil Engineering Laboratory Agenda. University of Florida. http://www.ce.ufl.edu/activities/waste/ wddins.html.

(7) Isdiyanto, R. dan Udin Hasanudin.2009. Pengaruh Waktu Tinggal Hidrolik Terhadap Produksi Biogas. Majalah Ketenagalistrikan dan Energi Terbarukan. Vol. 8. No. 2.

Desember 2009. hal. 82-90.

(8) Wise, D. L., P. L. Alfred, and A. S. Mostafa. 2000. A large-scale Biogestion of Diary and Pig Manure: Start Up Procedure of Batch, Fed-batch and CSTR-type Digesters.

Journal of Bioprocess Wastes, 26: 15 - 31.

(9) Hammad, M., D. Badarneh, and K. Tahboub. 1999. Evaluating Variable Organic Waste to Produce Methane. Energy Conversion

Figur

Memperbarui...

Referensi

Memperbarui...

Related subjects :