All sources 38 Internet sources 13 Own documents 17

[8] "19. JTKU.pdf" dated 2017-12-072.3% 7 matches

[9] https://id.123dok.com/document/dy4w72kq-...lektrokoagulasi.html

2.2% 6 matches

[10] repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/52434/Chapter I.pdf;sequence=52.1% 4 matches

[11] "5. IJSE 1.pdf" dated 2017-12-071.7% 6 matches

[12] "9. JTKU.pdf" dated 2017-12-071.2% 5 matches

[13] https://id.123dok.com/document/dy43x45z-...wit-skala-pilot.html

1.6% 5 matches

[14] "15. JTKU.pdf" dated 2017-12-071.4% 5 matches

[15] "12. JTKU.pdf" dated 2017-12-071.0% 4 matches

[16] "Artikel No.6.pdf" dated 2017-11-300.5% 2 matches

[17] "8. JTKU.pdf" dated 2017-12-071.1% 3 matches

[18] "26. Full Paper to Intl Conference.doc" dated 2017-12-071.1% 2 matches

[19] "18. JTKU.pdf" dated 2017-12-070.9% 3 matches

[20] https://text-id.123dok.com/document/ky6e...temperatur-45oc.html

0.8% 3 matches

[21] docplayer.info/29614495-Seminar-nasional-kimia-pendidikan-kimia-ung-2014.html

0.6% 2 matches

[22] "1. Asian Journal of Chemistry.pdf" dated 2017-12-070.8% 3 matches

[23] repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/43103/Chapter I.pdf;sequence=50.5% 2 matches

[24] https://text-id.123dok.com/document/lq5m...keadaan-ambient.html

0.6% 2 matches

[25] https://id.123dok.com/document/nq7vkrq6-...ik-kelapa-sawit.html

0.6% 2 matches

[26] https://text-id.123dok.com/document/nq7w...keadaan-ambient.html

0.6% 2 matches

[27] "31. IOP.pdf" dated 2017-12-070.5% 2 matches

[28] "13. JTKU.pdf" dated 2017-12-070.6% 2 matches

[29] "10. JTKU.pdf" dated 2017-12-070.6% 2 matches

[30] "7. JTKU.pdf" dated 2017-12-070.6% 2 matches

[31] "11. JTKU.pdf" dated 2017-12-070.6% 2 matches

[32] repository.usu.ac.id/bitstream/handle/123456789/52434/Cover.pdf;sequence=70.5% 1 matches

[33] "Artikel No.7.pdf" dated 2017-11-300.4% 1 matches

10.1% Results of plagiarism analysis from 2017-12-07 09:04 UTC

30. Ennergi dan gi dan Lingkingkunganngan_Pembuatan atan Biiogagas da dari i LCPKS Skala kala Pililott_Irvanan .ddocx

Date: 2017-12-07 08:48 UTC

0.4% 1 matches

[34] "PDUPT_APLIKASI_METODE_PENGAPUNGAN_BA.pdf" dated 2017-09-100.4% 1 matches

[35] https://dokumen.tips/documents/la-pres-55b0863dce5f0.html

0.1% 1 matches

[36] https://text-id.123dok.com/document/nq7w...tive-extraction.html

0.4% 1 matches

[37] https://text-id.123dok.com/document/4yr3...-45-ton-tbs-jam.html

0.4% 1 matches

10 pagages, 2370 wordds

PlaglagLevell: sellectted d / overallall

61 matches from 38 sources, of which 17 are online sources.

Settingttings Data policy: Compare with web sources, Check against my documents, Check against my documents in the organization repository, Check against organization

repository, Check against the Plagiarism Prevention Pool

Sensitivity: MediumBibliography: Consider text

Citation detection: Reduce PlagLevel

Whitelist: --

PEMBUATAN BIOGAS DARI LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA [13]

SAWIT PADA SKALA PILOT

Irvan #1, Bambang Trisakti #2, Elton J.M. Situmeang[8]

#3, Yoshimasa Tomiuchi *4 #Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara

Jl. Almamater Komplek USU Medan 20155 Indonesia [11]

1irvan@usu.ac.id, [11]

2b_trisakti@usu.ac.id Elton_situmeang@yahoo.com, [11]

*R&D Centre, METAWATER Co.,Ltd.,

[11]

7, Yawata-kaigandori, Ichihara-city, Chiba 290-8511, Japan 4tomiuchi-yoshimasa@metawater.co.jp

[8]

ABSTRAK

Suatu sistem anaerobik tertutup menggunakan tangki fermentor skala pilot telah dibangun dan dikembangkan dalam beberapa tahun terakhir ini di Universitas Sumatera Utara. Sistem tersebut

[8]

dibangun dengan tujuan untuk menghasilkan biogas dari fermentasi limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS) yang diperoleh dari instalasi pengolahan air limbah salah satu pabrik kelapa sawit milik PTPN IV. Tangki fermentor yang digunakan adalah sebuah reaktor dengan jenis

[9]

Continuous Stirred Tank Reactor (CSTR) memiliki volume 3.000 liter dilengkapi dengan pemanas listrik, insulator dan di dalamnya. Pemasukan umpan (LCPKS) dilakukan secara baffle

intermitten sehingga operasi dapat berlangsung secara kontinu. Pada penelitian ini telah [23]

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, (HRT) 6 hari dan 34%. Dengan menggunakan hydraulic retention time recycle sludgekondisi tersebut diperoleh rata-rata jumlah produksi gas/harinya sebesar 13.795,2 liter/hari. Kata Kunci : biogas, limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS), skala pilot, termofilik

[13]

1. PENGANTAR

[10]

Indonesia merupakan produsen minyak kelapa sawit ( , CPO) terbesar di crude palm oil

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). Produksi LCPKS diperkirakan ± 30 [10]

juta ton per tahun dan saat ini kebanyakan PKS masih mengolah LCPKS menggunakan

sistem sebelum dibuang ke lingkungan. Selain memerlukan lahan yang luas open lagoon[10]

sistem ini menimbulkan bau, dan juga melepaskan gas rumah kaca (Igwe dan

Onyegbado, 2007).

Irvan dkk, (2010) telah berhasil melakukan konversi LCPKS menjadi biogas

dengan bantuan mikroba anaerobik menggunakan reaktor berpengaduk kontinu

( , CSTR) berkapasitas 2 liter pada temperatur 55continuous stirred tank reactor oC

(termofilik), sistem tertutup dan pemasukan umpan secara intermitten. Pengurangan [10]

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 55o C (termofilik),

kecepatan pengadukan 25 rpm dan (HRT) 25 hari diperoleh hydraulic retention time

biogas sebanyak 4 m3/hari.

Tulisan ini laporkan konversi LCPKS menjadi biogas pada skala dari me pilot

kapasitas 3.000 liter dengan kondisi operasi suhu 55o C (termofilik), kecepatan

pengadukan 25 rpm dan HRT 25 hari menjadi kapasitas 3700 liter dengan kondisi

operasi 55o C (termofilik), kecepatan pengadukan 37,5 rpm dan HRT 6 hari serta

menggunakan 34%. Laporan ini memaparkan mengenai data pengaruhrecycle sludge

recycle sludge tehadap laju dekomposisi, kualitas produk gas, dan kualitas umpan dan

keluaran cair pada sludge 34% serta mengetahui pengaruh sludge 34recycle recycle %

terhadap laju dekomposisi.

2. BAHAN DAN METODE [9]

Bahan yang digunakan adalah LCPKS yang berasal dari PKS Adolina PTPN IV. Bahan

tambahan adalah NaHCO3 dan larutan tapak ( ) FeCltrace metals 2 , Ni.6H2 O 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. terdiri dari dua unit utama Pilot plan

yaitu unit produksi biogas (UPB) dan unit pembangkit listrik (UPL). UPB adalah unit

M-21

TI

200

Water

POME

Cow Manure

Feed Tank (V- )21

Feed Pump (P- )10

POME Feed Pump (P- )20

M-31

TI301

TI300

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 ( ) yang dimodifikasi sehingga dapat menggunakan biogas gasoline engine

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

meningkat sebanyak 1,2 kali dari jumlah biogas yang dihasilkan maka pembebanan

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 (GASTEC, 25~1600 ppm). Produksi biogas dan karakteristiknya inspection tube

diukur dengan melakukan percobaan pada suhu 55oC, pH dijaga pada kisaran 6.5-7.8,

M-alkalinity dijaga ≥ 3.000mg/l dengan penambahan NaHCO[17]

3 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 ( ) fermentor. effluent

3. HASIL DAN PEMBAHASAN [21]

3.1 Perbandingan produksi biogas pada proses fermentasi anaerobik baik recycle

maupun . non-recycle sludge

Produksi biogas pada proses fermentasi anaerobik dengan perlu recycle sludge[23]

dibandingkan dengan proses tanpa untuk melihat peningkatan produksi biogarecycle s

akibat , untuk keperluan ini dilakukan percobaan dengan fermentasi recycle sludge

LCPKS pada dengan Laju umpan 616 L/hari, skala pilot 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

baik dengan maupun tanpa disajikan pada gambar 2. recycle sludge recycle

Gambar 2. Grafik perbandingan produksi biogas pada proses fermentasi anaerobik baik

recycle non-recycle sludge maupun .

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 di laboratorium didapat l recycle aju

produksi biogas per mg VS terdegradasi berkisar antara 0,0001716 L/mgVS hari hingga

0,00256858 L/mgVS hari. Sedangkan Pada fermentasi LCPKS - di non recycle

laboratorium didapat berkisar antara Laju produksi biogas per mg VS terdegradasi

0,0006048 L/mgVS hari hingga 0,00151038 L/mg VS hari. Sementara untuk fermentasi

LCPKS dengan di didapat recycle Pilot Laju produksi biogas per mg VS terdegradasi

berkisar antara 0,00070810 L/mgVS hari hingga 0,00176410 L/mgVS hari. Sehingga

didapat dengan baik itu pada skala Laju produksi biogas per mg VS terdegradasi recycle

laboratorium maupun lebih tinggi dari pada lpilot plant aju produksi biogas per mg VS

terdegradasi - di laboratorium. non recycle

3.2 Pengaruh r rhadap perubahan M-alkalinity dan pH ecycle sludge te

Perubahan M-alkalinity dan pH selama proses fermentasi anaerobik dengan recycle

sludge recycle perlu dibandingkan dengan proses tanpa untuk melihat perubahan M-

alkality dan pH akibat recycle sludge. Pengaruh terhadap perubahan M-recycle sludge

0

0.0005

0.001

0.0015

0.002

0.0025

0.003[1 2]

0 100 120 14020 40 60 80

Gas

gen

erat

ion

(L/m

gVS.

Har

i)

Hari ke-

recycle skala lab.recycle skala pilotnon recycle skala lab.

alkalinity dan pH pada proses fermentasi LCPKS baik dengan maupun recycle sludge

tanpa disajikan pada gambar 3.recycle

(a)

(b)

Gambar 3. Pengaruh fermentasi terhadap a) M-Alkalinity b) pH recycle

Untuk fermentasi LCPKS dengan di Laboratorium, alkalinitas recycle sludge

untuk digester awalnya lebih rendah dibandingkan pada yang discharge sludge

kemudian lama-kelamaan alkalinitas untuk digester meningkat dan alkalinitas pada

discharge sludge menurun. Untuk fermentasi LCPKS dengan di non-recycle sludge

Laboratorium, alkalinitas untuk digester lebih rendah dibandingkan pada discharge

0

1, 000

2, 000

3, 000

4, 000

5, 000

6, 000

7, 000

8, 000

9, 000

10, 000

0 100 120 14020 40 60 80

M-a

lkal

ity (m

g/L

)

hari ke-

M-alk digester recycle skala lab.M-alk discharged recycle skala lab.M-alk digester non recycle skala lab.M-alk discharged non recycle skala lab.M-alk digester recycle skala Pilot.M-alk discharged recycle skala Pillot.

7.20

7.40

7.60

7.80

8.00

8.20

8.40

8.60

8.80

0 100 120 14020 40 60 80

pH

hari ke-

recycle skala Lab.non-recycle skala lab.discharged recycle skala pilotdigester recycle skala pilot

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 di Laboratorium recycle sludge 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 di Laboratorium non-recycle sludge di dapat pH yang lebih stabil,

sedangkan untuk fermentasi LCPKS dengan di didapat bahwa pH recycle sludge pilot

pada digester lebih tinggi dari pada pH yang ada discharge.

3.3 Pengaruh r terhadap kadar TS dan VS ecycle sludge

Perubahan banyaknya kadar TS dan VS selama proses fermentasi anaerobik dengan

recycle sludge recycle perlu dibandingkan dengan proses tanpa untuk melihat perubahan

banyaknya kadar TS dan VS akibat recycle sludge. Pengaruh terhadap recycle sludge[13]

perubahan kadar TS dan VS pada proses fermentasi LCPKS baik dengan recycle sludge

maupun tanpa disajikan pada gambar 4.recycle

Untuk fermentasi LCPKS dengan di Laboratorium, kadar TS dan recycle sludge

VS untuk jumlahnya lebih banyak dibandingkan pada walaupun digester discharged

pada awal proses fermentasi LCPKS kadar TS dan VS lebih tinggi dari pada discharged

digester yang kemudian lama-kelamaan kadar TS dan VS untuk digester meningkat dan

kadar TS dan VS menurun. Untuk fermentasi LCPKS dengan discharged recycle sludge

di Pilot, kadar TS dan VS untuk jumlahnya lebih banyak dibandingkan digester

discharged non recycle dari gambar 4. juga terlihat bahwa kadar TS dan VS discharged -

selalu lebih besar dari pada kadar TS dan VS discharged baik di laboratorium recycle

maupun di pilot, walaupun discharged di laboratorium pada awal fermentasi lebih besar

karena belum efektifnya yang dilakukan sehingga banyak sludge yang recycle sludge

keluar dari tangki sedimentasi, tetapi setelah itu kadar TS dan VS discharged -non

recycle lebih besar dari pada kadar discharged.

(a)

(b)

Gambar 4. Grafik hubungan pengaruh terhadap a) kadar TS b) kadar recycle VS

3.4 Pengaruh r terhadap laju dekomposisi VS ecycle sludge

Laju dekomposisi VS selama proses fermentasi anaerobik dengan perlu recycle sludge

dibandingkan dengan proses tanpa untuk melihat perubahan recycle Laju dekomposisi

VS Pengaruh terhadap laju dekomposisi VS pada akibat . recycle sludge recycle sludge[16]

0

5, 000

10, 000

15, 000

20, 000

25, 000

30, 000

35, 000

0 100 120 14020 40 60 80

Tota

l Sol

id (m

g/L

)

hari ke-

TS digester recycle skala Lab.TS discharged recycle skala LabTS discharged non-recycle skala lab.TS digester recycle skala Pilot

[16]

TS discharged recycle skala Pilot

0

5, 000

10, 000

15, 000

20, 000

25, 000

30, 000

0 100 120 14020 40 60 80

Vol

atil

Solid

(mg/

L)

Hari ke-

VS digester recycle skala Lab.VS discharged recycle skala Lab.VS discharged non-recycle skala Lab.VS digester recycle skalapilot.VS dscharged recycle skala pilot.

proses fermentasi LCPKS baik dengan maupun tanpa disajikan recycle sludge recycle

pada gambar 5.

Gambar 5 Grafik hubungan pengaruh terhadap laju dekomposisi VS recycle

Untuk fermentasi LCPKS dengan sludge di Laboratorium dan di pilot, laju recycle

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 baik itu pada skala recycle

laboratorium maupun lebih tinggi dari pada pilot plan Laju produksi biogas per mg

VS terdegradasi - di laboratorium.non recycle

2. Untuk fermentasi LCPKS dengan di Laboratorium maupun di recycle sludge pilot

plan, alkalinitas untuk digester lebih tinggi dibandingkan pada discharge sludge. [15]

Untuk fermentasi LCPKS dengan di Laboratorium, alkalinitas non-recycle sludge

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 10 0 12 0 14020 40 60 80

VS

Dec

ompo

sito

n (%

)

days

recycle skala lab.

recycle skala pilot

non recycle skala lab.

untuk digester lebih rendah dibandingkan pada baik dari awal discharge sludge

fermentasi sampai pada akhir,

3. Untuk fermentasi LCPKS dengan di Laboratorium maupun di recycle sludge 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. di Untuk fermentasi LCPKS dengan di Laboratorium non-recycle sludge

dapat pH yang lebih stabil.

4. Untuk fermentasi LCPKS dengan di Laboratorium maupun di recycle sludge pilot

plan, kadar TS dan VS untuk jumlahnya lebih banyak dibandingkan pada digester

discharged non recycle. Kadar TS dan VS discharged - selalu lebih besar dari pada

kadar TS dan VS discharged baik di laboratorium maupun di pilot. recycle

5. Untuk fermentasi LCPKS dengan di Laboratorium dan di pilot, laju recycle sludge

dekomposisi VS lebih besar dari pada laju dekomposisi VS - di non recycle

laboratorium.

DAFTAR PUSTAKA

1. Dinas Pertanian, Direktorat Jenderal Perkebunan, 2010, Statistik Perkebunan [18]

Indonesia, Kelapa Sawit ( ). Oil Palm

2. Igwee J.C. dan Onyegbado C.C., 2007, A review of palm oil mill effluent [18]

(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. Irvan, Rahmat Mulyadi Nainggolan, Bambang Trisakti, 2011, Kajian Awal [20]

Pembangkit Listrik Tenaga Biogas (PLTBg) Skala dari Limbah Cair Pabrik Pilot

Kelapa Sawit (LCPKS).