0.4% 1matches
[34] "PDUPT_APLIKASI_METODE_PENGAPUNGAN_BA.pdf" dated 2017-09-10
0.4% 1matches
[35] https://dokumen.tips/documents/la-pres-55b0863dce5f0.html
0.1% 1matches
[36] https://text-id.123dok.com/document/nq7w...tive-extraction.html
0.4% 1matches
[37] https://text-id.123dok.com/document/4yr3...-45-ton-tbs-jam.html
0.4% 1matches
10 pagages, 2370 wordds PlaglagLevell: sellectted d / overallall
61matchesfrom38sources,ofwhich17 areonlinesources.
Settingttings
Data policy:Comparewithwebsources,Check against my documents,Check against my documents in theorganization repository,Check against organization repository,Check against thePlagiarismPrevention Pool
Sensitivity:Medium
Bibliography:Consider text
Citation detection:ReducePlagLevel
--PEMBUATAN BIOGAS DARI
LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA
[13]
SAWIT
PADA SKALA PILOT
Irvan#1, Bambang Trisakti #2, Elton J.M.[8] Situmeang #3, Yoshimasa Tomiuchi *4
#Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara
Jl[11]. Almamater Komplek USU Medan 20155 Indonesia 1irvan@usu.ac.[11]id, 2b_trisakti@usu.ac.id Elton_situmeang@yahoo., [11]com
*R&D Centre, METAWATER Co.,Ltd.[11],
7, Yawata-kaigandori, Ichihara-city, Chiba 290-8511, Japan 4tomiuchi-yoshimasa@metawater.co.[8]jp
ABSTRAK
Suatu sistem anaerobik tertutup menggunakan tangki fermentor skala pilot telah dibangun dan dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir ini di Universitas Sumatera Utara[8]. Sistem tersebut dibangun dengan tujuan untuk menghasilkan biogas dari fermentasilimbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS) yang diperoleh dari instalasi pengolahan air limbah salah satu pabrik kelapa sawit milik PTPN IV. Tangki fermentor [9] yang digunakan adalah sebuah reaktor dengan jenis Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) memiliki volume 3.000 liter dilengkapi dengan pemanas listrik, insulator dan baffle di dalamnya. Pemasukan umpan (LCPKS) dilakukan secara intermitten sehingga operasi dapat berlangsung secara kontinu.[23] Pada penelitian ini telah
dilakukan serangkaian percobaan dengan mengatur laju umpan 616 liter LCPKS/hari, temperatur pada tangki umpan 70oC, temperatur tangki fermentor 55oC, laju pengadukan 37,5
rpm, hydraulic retention time (HRT) 6 hari dan recycle sludge 34%. Dengan menggunakan kondisi tersebut diperoleh rata-rata jumlah produksi gas/harinya sebesar 13.795,2 liter/hari.
Kata Kunci :[13]biogas, limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS), skala pilot, termofilik
1. PENGANTAR [10]
Indonesia merupakan produsen minyak kelapa sawit (crude palm oil, CPO) terbesar di
dunia dengan luas area perkebunan kelapa sawit pada 2010 diperkirakan sebesar 7 juta
hektar (Dinas Pertanian, 2010). Besarnya produksi CPO ini juga diikuti dengan besarnya
produksi limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS).[10] Produksi LCPKS diperkirakan ± 30
juta ton per tahun dan saat ini kebanyakan PKS masih mengolah LCPKS menggunakan
sistem open lagoon sebelum dibuang ke lingkungan. Selain memerlukan lahan yang luas [10]
sistem ini menimbulkan bau, dan juga melepaskan gas rumah kaca (Igwe dan
Irvan dkk, (2010) telah berhasil melakukan konversi LCPKS menjadi biogas
dengan bantuan mikroba anaerobik menggunakan reaktor berpengaduk kontinu
(continuous stirred tank reactor, CSTR) berkapasitas 2 liter pada temperatur 55oC
(termofilik), sistem tertutup dan pemasukan umpan secara intermitten.[10] Pengurangan
HRT ini akan mengurangi kapasitas dari tangki fermentor dan tentunya juga akan
mengurangi investasi untuk aplikasinya (Irvan et. al., 2010). Pada tahun 2011, peneliti
yang sama juga telah berhasil mengkonversikan LCPKS menjadi biogas yang
dilaksanakan pada skala laboratorium (kapasitas fermentor 2 liter) menjadi skala pilot
yakni dengan kapasitas 3.000 liter dengan kondisi operasi suhu 55oC (termofilik),
kecepatan pengadukan 25 rpm dan hydraulic retention time (HRT) 25 hari diperoleh
biogas sebanyak 4 m3/hari.
Tulisan ini melaporkan konversi LCPKS menjadi biogas pada skala pilot dari
kapasitas 3.000 liter dengan kondisi operasi suhu 55oC (termofilik), kecepatan
pengadukan 25 rpm dan HRT 25 hari menjadi kapasitas 3700 liter dengan kondisi
operasi 55oC (termofilik), kecepatan pengadukan 37,5 rpm dan HRT 6 hari serta
menggunakan recycle sludge 34%. Laporan ini memaparkan mengenai data pengaruh
recycle sludge tehadap laju dekomposisi, kualitas produk gas, dan kualitas umpan dan
keluaran cair pada recycle sludge 34% serta mengetahui pengaruh recycle sludge 34%
terhadap laju dekomposisi.
2. BAHAN DAN METODE
[9]
Bahan yang digunakan adalahLCPKS yang berasal dari PKS Adolina PTPN IV. Bahan
tambahan adalah NaHCO3 dan larutan tapak (trace metals) FeCl2, Ni.6H2O dan
CoCl2.6H2O. Tujuan penambahan NaHCO3 adalah untuk mempertahankan pH pada 6,8
- 7,2 dan kandungan M-alkalinity ≥ 3.000 mg/l. Sedangkan tujuan penambahan FeCl2
adalah sebagai peminimum produksi H2S, dan penambahan Ni6H2O dan CoCl2.6H2O
diperlukan untuk metabolisme mikroba anaerobik.
Percobaan dilaksanakan pada suatu Pembangkit Listrik Tenaga Biogas (PLTBg)
[9]
yang secara skematik disajikan pada gambar 1. Pilot plan terdiri dari dua unit utama
M-21
TI 200 Water
POME Cow Manure
Feed Tank (V- )21 Feed Pump (P- )10
POME Feed Pump (P- )20
M-31
TI 301
TI 300
Fermentor Tank (BR- )31
Sludge Tank (V- )61
yang mengkonversi campuran LCPKS menjadi biogas. Sedangkan, UPL adalah unit
yang mengkonversi biogas menjadi listrik. UPB terdiri dari beberapa alat utama yaitu
tangki umpan berkapasitas 1.000 liter yang dilengkapi dengan pengaduk, fermentor
berkapasitas 3.700 liter yang dilengkapi dengan pengaduk dan pemanas, tangki
pencampur berkapasitas 160 liter yang dilengkapi dengan pengaduk dan pemanas, tangki
pengendapan berkapasitas 260 liter yang dilengkapi dengan pengaduk, tangki penangkap
biogas yang dilengkapi dengan balon karet berkapasitas 2.800 liter, kompresor dan
tangki biogas bertekanan tinggi. UPL yang tersedia ada 2 (dua) yang masing-masingnya
berkapasitas maksimum 12 kW. UPL terdiri dari dua alat utama yaitu engine penggerak
dan generator (dinamo). Engine penggerak yang digunakan adalah engine eks mobil
Daihatsu Taruna/Espass/Feroza. Aslinya engine penggerak adalah berbahan bakar
premium (gasoline engine) yang dimodifikasi sehingga dapat menggunakan biogas
sebagai bahan bakar. Sedangkan generator listrik (dinamo) adalah motor 3 phase yang
berkapasitas 12 kWh.
Gambar 1. Skema peralatan penelitian PLTBg skala pilot
Pembebanan (loading up) dilakukan dengan berpedoman pada peningkatan
produksi biogas yang diukur dengan menggunakan gas meter. Jika produksi biogas
dinaikkan 1,2 kali pula hingga HRT 6 hari. Konsentrasi H2S dan CO2 yang dikandung
biogas, diukur dengan menggunakan injektor pengisap gas (GASTEC, tipe GV-100S)
dan inspection tube (GASTEC, 25~1600 ppm). Produksi biogas dan karakteristiknya
diukur dengan melakukan percobaan pada suhu 55oC, pH dijaga pada kisaran 6.5-7.8,
M-alkalinity dijaga ≥ 3.[17]000mg/l dengan penambahan NaHCO3 sebanyak 2 g/l LCPKS,
dan HRT adalah 6 hari
Karakteristik effluent ditentukan dengan mengukur penurunan konsentrasi total
solids (TS) yang diukur dengan menimbang sampel yang telah dikeringkan di dalam
oven pada suhu 110oC selama 4 jam, dan penurunan volatile solids (VS) yang diukur
dengan menimbang sampel kering yang telah dipanaskan di dalam furnace pada suhu
700oC selama 2,5 Jam.
Temperatur dan pH diukur dengan menggunakan thermocouple dan pH probe
yang dihubungkan dan dikumpulkan pada data logger. Selain diukur pula komposisi
BOD, COD, VFA, ash, dan NH4-N dari keluaran cair (effluent) fermentor.
3. HASIL DAN PEMBAHASAN
[21]
3.1Perbandingan produksi biogas pada proses fermentasi anaerobik baik recycle
maupun non-recycle sludge.
Produksi biogas pada proses fermentasi anaerobik dengan recycle sludge perlu
[23]
dibandingkan dengan proses tanpa recycle untuk melihat peningkatan produksi biogas
akibat recycle sludge, untuk keperluan ini dilakukan percobaan dengan fermentasi
LCPKS pada skala pilotdengan Laju umpan 616 L/hari, Suhu Umpan pada Feed Tank
70oC, suhu fermentor 55oC, laju pengadukan 37,5 rpm, HRT target 6 hari dan recycle
sludge 34%. Laju produksi biogas per mg VS terdegradasi untuk fermentasi LCPKS
Gambar 2. Grafik perbandingan produksi biogas pada proses fermentasi anaerobik baik
recycle maupun non-recycle sludge.
Selama pengamatan berlangsung diperoleh bahwa laju produksi biogas per mg
VS terdegradasi mengalami fluktuasi dimana pada awal fermentasi gas mulai meningkat
akan tetapi pada akhir masa fermentasi gas semakin lama semakin mengalami
penurunan. Pada fermentasi LCPKS dengan recycle di laboratorium didapat laju
produksi biogas per mg VS terdegradasi berkisar antara 0,0001716 L/mgVS hari hingga
0,00256858 L/mgVS hari. Sedangkan Pada fermentasi LCPKS non recycle- di
laboratorium didapat Laju produksi biogas per mg VS terdegradasi berkisar antara
0,0006048 L/mgVS hari hingga 0,00151038 L/mg VS hari. Sementara untuk fermentasi
LCPKS dengan recycle di Pilot didapat Laju produksi biogas per mg VS terdegradasi
berkisar antara 0,00070810 L/mgVS hari hingga 0,00176410 L/mgVS hari. Sehingga
didapat Laju produksi biogas per mg VS terdegradasi dengan recycle baik itu pada skala
laboratorium maupun pilot plant lebih tinggi dari pada laju produksi biogas per mg VS
terdegradasi non recycle- di laboratorium.
3.2 Pengaruh recycle sludge te rhadap perubahan M-alkalinity dan pH
Perubahan M-alkalinity dan pH selama proses fermentasi anaerobik dengan recycle
sludge perlu dibandingkan dengan proses tanpa recycle untuk melihat perubahan
M-alkality dan pH akibat recycle sludge. Pengaruh recycle sludge terhadap perubahan
alkalinity dan pH pada proses fermentasi LCPKS baik dengan recycle sludge maupun
tanpa recycle disajikan pada gambar 3.
(a)
(b)
Gambar 3. Pengaruh fermentasi recycle terhadap a) M-Alkalinity b) pH
Untuk fermentasi LCPKS dengan recycle sludge di Laboratorium, alkalinitas
untuk digester awalnya lebih rendah dibandingkan pada discharge sludge yang
kemudian lama-kelamaan alkalinitas untuk digester meningkat dan alkalinitas pada
discharge sludge menurun. Untuk fermentasi LCPKS dengan non-recycle sludge di
Laboratorium, alkalinitas untuk digester lebih rendah dibandingkan pada discharge
sludge baik dari awal fermentasi sampai pada akhir, Untuk fermentasi LCPKS dengan
recycle sludge di pilot plant, alkalinitas untuk digester lebih tinggi dibandingkan pada
discharge sludge.
Untuk fermentasi LCPKS dengan recycle sludge di Laboratorium di dapat pH
pada awal fermentasi tinggi dan kemudian turun, grafik pH mengalami kenaikan dan
penurunan mengacu pada kondisi mikroba yang ada pada fermentor. Untuk fermentasi
LCPKS dengan non-recycle sludge di Laboratorium di dapat pH yang lebih stabil,
sedangkan untuk fermentasi LCPKS dengan recycle sludge di pilot didapat bahwa pH
pada digester lebih tinggi dari pada pH yang ada discharge.
3.3 Pengaruh recycle sludge terhadap kadar TS dan VS
Perubahan banyaknya kadar TS dan VS selama proses fermentasi anaerobik dengan
recycle sludge perlu dibandingkan dengan proses tanpa recycle untuk melihat perubahan
banyaknya kadar TS dan VS akibat recycle sludge.[13] Pengaruh recycle sludge terhadap
perubahan kadar TS dan VS pada proses fermentasi LCPKS baik dengan recycle sludge
maupun tanpa recycle disajikan pada gambar 4.
Untuk fermentasi LCPKS dengan recycle sludge di Laboratorium, kadar TS dan
VS untuk digester jumlahnya lebih banyak dibandingkan pada discharged walaupun
pada awal proses fermentasi LCPKS kadar TS dan VS discharged lebih tinggi dari pada
digester yang kemudian lama-kelamaan kadar TS dan VS untuk digester meningkat dan
kadar TS dan VS discharged menurun. Untuk fermentasi LCPKS dengan recycle sludge
di Pilot, kadar TS dan VS untuk digester jumlahnya lebih banyak dibandingkan
discharged dari gambar 4. juga terlihat bahwa kadar TS dan VS discharged non recycle
-selalu lebih besar dari pada kadar TS dan VS discharged recycle baik di laboratorium
maupun di pilot, walaupun discharged di laboratorium pada awal fermentasi lebih besar
karena belum efektifnya recycle sludge yang dilakukan sehingga banyak sludge yang
keluar dari tangki sedimentasi, tetapi setelah itu kadar TS dan VS discharged non
(a)
(b)
Gambar 4. Grafik hubungan pengaruh recycle terhadap a) kadar TS b) kadarVS
3.4 Pengaruh recycle sludge terhadap laju dekomposisi VS
Laju dekomposisi VS selama proses fermentasi anaerobik dengan recycle sludge perlu
dibandingkan dengan proses tanpa recycle untuk melihat perubahan Laju dekomposisi
proses fermentasi LCPKS baik dengan recycle sludge maupun tanpa recycle disajikan
pada gambar 5.
Gambar 5 Grafik hubungan pengaruh recycle terhadap laju dekomposisi VS
Untuk fermentasi LCPKS dengan recycle sludge di Laboratorium dan di pilot, laju
dekomposisi VS lebih besar dari pada laju dekomposisi VS non recycle di laboratorium
-ini terlihat jelas pada gambar 5. Dengan kata lain dengan adanya pengembalian sludge
ke dalam digester dapat meningkatkan laju dekomposisi VS, sehingga dapat disimpulkan
recycle sludge yang terus menerus dilakukan akan dapat meningkatkan laju dekomposisi
VS.
4. KESIMPULAN
Beberapa kesimpulan penting yang diperoleh dari penelitian ini diberikan pada
butir-butir berikut :
1. Laju produksi biogas per mg VS terdegradasi dengan recycle baik itu pada skala
laboratorium maupun pilot plan lebih tinggi dari pada Laju produksi biogas per mg
VS terdegradasinon recycle- di laboratorium.
2. Untuk fermentasi LCPKS dengan recycle sludge di Laboratorium maupun di pilot
plan, alkalinitas untuk digester lebih tinggi dibandingkan pada discharge sludge. [15]
Untuk fermentasi LCPKS dengan non-recycle sludge di Laboratorium, alkalinitas
untuk digester lebih rendah dibandingkan pada discharge sludge baik dari awal
fermentasi sampai pada akhir,
3. Untuk fermentasi LCPKS dengan recycle sludge di Laboratorium maupun di pilot
plan di dapat pH pada awal fermentasi tinggi dan kemudian turun, grafik pH
mengalami kenaikan dan penurunan mengacu pada kondisi mikroba yang ada pada
fermentor. Untuk fermentasi LCPKS dengan non-recycle sludge di Laboratorium di
dapat pH yang lebih stabil.
4. Untuk fermentasi LCPKS dengan recycle sludge di Laboratorium maupun di pilot
plan, kadar TS dan VS untuk digester jumlahnya lebih banyak dibandingkan pada
discharged. Kadar TS dan VS discharged non recycle- selalu lebih besar dari pada
kadar TS dan VS discharged recycle baik di laboratorium maupun di pilot.
5. Untuk fermentasi LCPKS dengan recycle sludge di Laboratorium dan di pilot, laju
dekomposisi VS lebih besar dari pada laju dekomposisi VS non recycle- di
laboratorium.
DAFTAR PUSTAKA
1.[18]Dinas Pertanian, Direktorat Jenderal Perkebunan, 2010, Statistik Perkebunan
Indonesia, Kelapa Sawit (Oil Palm).
2. Igwee J.C. dan Onyegbado C.C.[18], 2007, A review of palm oil mill effluent
(POME) Water Treatment, Global Journal of Environmental Research, 1 (2):
54-62.
3. Irvan, Bambang Trisakti, Hiroyuki Daimon, Yoshimasa Tomiuchi, Yutaka Mori,
Kosei Sasaki, 2010, Research of methane Fermentation Technology Using Palm
Oil Mill Effluent (POME The 44), th Annual Conference of Japan Society on
Water Environment, Fukuoka, Japan.
4.[20]Irvan, Rahmat Mulyadi Nainggolan, Bambang Trisakti, 2011, Kajian Awal
Pembangkit Listrik Tenaga Biogas (PLTBg) Skala Pilot dari Limbah Cair Pabrik
