“Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pupuk Cair dari Pengolahan Limbah Cair Kelapa Sawit Menggunakan Konsep Zero Emisi dengan Kapasitas 45 Ton TBS/jam

PRA RANCANGAN PABRIK
PEMBUATAN PUPUK CAIR DARI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN KONSEP ZERO EMISI DENGAN KAPASITAS 45 TON
TBS /JAM
SKRIPSI Diajukan untuk Memenuhi Persyaratan
Ujian Sarjana Teknik Kimia
DISUSUN OLEH:
VONI ZULIANA
NIM: 070405031
DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

KATA PENGANTAR
Dengan mengucapkan puji syukur kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat, ridho dan karunianya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Skripsi ini dengan judul “Pra Rancangan Pabrik Pembuatan Pupuk Cair dari Pengolahan Limbah Cair Kelapa Sawit Menggunakan Konsep Zero Emisi dengan Kapasitas 45 Ton TBS/jam.
Pra rancangan pabrik ini disusun untuk melengkapi tugas-tugas dan merupakan salah satu syarat untuk menempuh ujian sarjana pada Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Akhir kata kepuasan dan kebahagian penulis dalam menyelesaikan skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak. Oleh karena itu, pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu dan membimbing penulis selama mengerjakan skripsi. Penulis menyadari sepenuhnya tanpa dukungan dan bantuan mereka, penulis tidak mungkin dapat menyelesaikan skripsi ini.
Perkenankanlah penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr.Eng. Ir. Irvan, MSi selaku dosen Pembimbing I dan sekaligus Ketua Departemen Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara yang telah membimbing dari awal penyusunan hingga selesainya tugas akhir ini.
Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Bapak Ir. Bambang Trisakti , MT selaku dosen pembimbing II dan telah banyak membantu dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
Penulis juga menyampaikan terima kasihnya kepada: 1. Ibu Ir. Renita Manurung, MT. selaku Koordinator Tugas Akhir. 2. Ibu Dr. Ir. Fatimah, MT selaku sekretaris Departemen Teknik Kimia Universitas
Sumatera Utara 3. Orang Tua yang telah banyak berkorban dan memberikan didikan serta do’a
untuk penulis. 4. Seluruh staf pengajar dan pengurus administrasi Departemen Teknik Kimia
Universitas Sumatera Utara. 5. Partner penulis Michael Vincent, terima kasih banyak atas kerja samanya.

6. Abang, Kakak, Teman dan Adek stambuk lainnya atas setiap informasi, saran dan dukungan yang diberikan dalam penyusunan tugas akhir ini.
7. Dan seluruh pihak yang telah membantu penulis dalam melaksanakan skripsi ini yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu. Pada akhirnya demi kesempurnaan skripsi ini penulis sangat mengharapkan
kritik dan saran yang bersifat konstruktif dari semua pihak. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi semua pihak.
Medan, Juni 2012 Penulis
(VONI ZULIANA)

INTISARI
Palm Oill Mill Effluent (POME) merupakan hasil buangan limbah cair kelapa sawit yang mempunyai kandungan senyawa glukosa, protein dan karbohidrat tinggi dan apabila diolah dengan baik maka dapat menghasilkan Biogas dan Pupuk Cair. Biogas akan selanjutnya akan mengalami proses purifikasi sebelum disintesa menjadi senyawa kimia baru yang secara luas dibutuhkan dalam kehidupan manusia yaitu listrik sebagai sumber energi, sedangkan pupuk cair dengan penambahan senyawa yang sesuai dapat digunakan sebagai nutrisi untuk tanaman. Selama ini limbah cair kelapa sawit hanya diolah untuk dapat dibuang ke lingkungan sesuai standard baku mutu lingkungan, padahal limbah cair ini dapat menjadi produk yang bernilai secara ekonomi yaitu pupuk cair.
Pra rancangan pabrik pembuatan Pupuk Cair ini direncanakan menghasilkan produk dengan kapasitas 536.501,1346 kg/hari dan beroperasi selama 365 hari dalam satu tahun.
Lokasi pabrik yang direncanakan adalah di Perbaungan, Sumatera Utara dengan luas areal 3.400 m2. Tenaga kerja yang dibutuhkan 44 orang dengan melakukan kerjasama dengan PTPN IV Adolina dalam hal pengolahan limbah.
Hasil evaluasi ekonomi Pabrik Pembuatan Biogas menjadi Energi listrik ini sebagai berikut:
 Total Modal Investasi : Rp 214.682.313.008  Total Biaya Produksi : Rp 85.775.864.228  Hasil Penjualan : Rp 806.412.168.336  Laba Bersih : Rp 476.008.795.217  Profit Margin (PM) : 89 %  Break Even Point (BEP) : 11 %  Return on Investment (ROI) : 58,4 %  Pay Out Time (POT) : 1,7 tahun  Return on Network (RON) : 34,4 %
 Internal Rate of Return (IRR) : 48 % Dari hasil evaluasi ekonomi dapat disimpulkan bahwa Pabrik Pembuatan Pupuk Cair ini layak untuk didirikan

DAFTAR ISI
Hal KATA PENGANTAR .................................................................................................. i INTISARI.................................................................................................................... iii DAFTAR ISI............................................................................................................... iv DAFTAR TABEL..................................................................................................... xiii DAFTAR GAMBAR ................................................................................................... x DAFTAR LAMPIRAN............................................................................................... xi BAB I PENDAHULUAN ...................................................................................I-1
1.1 Latar Belakang ...................................................................................I-1 1.2 Rumusan Masalah ..............................................................................I-2 1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik............................................................I-2 1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik ..........................................................I-3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................ II-1 2.1 Pengertian Limbah Cair ................................................................... II-1 2.2 Sejarah Pupuk Organik Cair............................................................. II-2 2.3 Pengertian Biogas............................................................................. II-3 2.4 Sejarah Biogas.................................................................................. II-4 2.5 Faktor Yang Berpengaruh Pada Proses Anaerobik.......................... II-5
2.5.1 Temperatur .............................................................................. II-5 2.5.2 Derajat Keasaman (pH) ........................................................... II-6 2.5.3 Ketersediaan Unsur Hara......................................................... II-6 2.5.4 Alkalinitas ............................................................................... II-7 2.4 Tahapan Metabolisme dalam Degradasi Anarobik .......................... II-8 2.4.1 Hidrolisis ................................................................................. II-8 2.4.2 Asidogenesis............................................................................ II-8 2.4.3 Asetogenesis............................................................................ II-9 2.4.3 Metagenesis ............................................................................. II-9 2.5 Palm Oill Mill Effluent (POME) .................................................... II-10 2.6 Pengaruh Sistem Recycle Terhadap Proses Pengolahan POME .... II-12 2.7 Deskripsi Proses dan Sifat-sifat Bahan Baku dan Produk ............. II-13 2.7.1 Deskripsi Proses Pra Rancangan Pabrik Pembuatan

BAB III

Biogas dari Hasil Fermentasi Thermofilik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Sistem Recycle................................................. II-13 2.7.2 Sifat-Sifat Bahan Baku dan Produk....................................... II-14 2.8.2.1 Ferro Klorida (FeCl2)................................................. II-14 2.8.2.2 Natrium Karbonat (NaHCO3) .................................... II-14 2.8.2.3 Nikel (II) Klorida (NiCl2) .......................................... II-15 2.8.2.4 Kobalt (II) Klorida (CoCl2)........................................ II-15 2.8.2.5 Metana (CH4)............................................................. II-15 2.8.2.6 Karbondioksida (CO2) ............................................... II-16 NERACA MASSA ............................................................................... III-1 3.1 Tangki Neutralisasi ......................................................................... III-1 3.2 Tangki Pencampur .......................................................................... III-1 3.3 Reaktor Fermentasi ......................................................................... III-2 3.4 Bak Sedimentasi.............................................................................. III-2 3.5 Water Trap ...................................................................................... III-3 3.6 Desulfurisasi.................................................................................... III-3 3.7 Generator......................................................................................... III-3

BAB IV

NERACA ENERGI...............................................................................IV-1 4.1 Tangki Neutraliser (M-112) ............................................................IV-1 4.2 Tangki Pencampur (M-122)............................................................IV-1 4.3 Fermentor (R-210/R-220) ...............................................................IV-1

BAB V

SPESIFIKASI PERALATAN................................................................ V-1 5.1 Bak Umpan POME (BP-01) ............................................................ V-1 5.2 Pompa Umpan POME (P-01) .......................................................... V-1 5.3 NaHCO3 Screw Conveyor (T-01) .................................................... V-2 5.4 FeCl2 Screw Conveyor (T-02).......................................................... V-2 5.5 Tangki Neutralisasi (M-01).............................................................. V-2 5.6 Pompa Neutralisasi (P-02) ............................................................... V-3 5.7 Pompa Sedimentasi (P-05)............................................................... V-3 5.8 Pompa Sedimentasi (P-06)............................................................... V-3 5.9 Tangki Pencampur (M-02)............................................................... V-4 5.10 Pompa Umpan Fermentor I (P-04)................................................. V-4

5.11 Fermentor I (R-01) ......................................................................... V-5 5.12 Pompa Umpan Reaktor Floating Roof (P-03)................................ V-5 5.13 Bioreaktor Floating roof (R-02) ..................................................... V-6 5.14 Tangki Sedimenatsi (RC-01/02) .................................................... V-7 5.15 Water Trap(DT-01)........................................................................ V-7 5.18 Desulfuriser (D-01) ........................................................................ V-8 5.19 Generator (GE-01) ......................................................................... V-8
5.19.1 Kompresor........................................................................... V-8 5.19.1 Turbin.................................................................................. V-9 BAB VI INSTRUMENTASI DAN KESELAMATAN KERJA ........................VI-1 6.1 Instrumentasi ...................................................................................VI-1 6.1.1 Tujuan Pengendalian ..............................................................VI-2 6.1.2 Syarat Perancangan Pengendalian..........................................VI-7 6.2 Keselamatan Kerja Pabrik.............................................................VI-13 BAB VII UTILITAS........................................................................................... VII-1 7.1 Kebutuhan Uap (Steam) ................................................................ VII-1 7.3 Kebutuhan Listrik.......................................................................... VII-2 7.6 Limbah Pabrik Pembuatan Biogas ................................................ VII-4 BAB VIII LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK .......................................... VIII-1 8.1 Lokasi Pabrik ............................................................................... VIII-1 8.1.1 Faktor Primer/Utama........................................................... VIII-2 8.1.2 Faktor Sekunder .................................................................. VIII-3 8.2 Tata Letak Pabrik ......................................................................... VIII-7 8.3 Perincian Luas Tanah................................................................... VIII-8 BAB IX ORGANISASI DAN MANAJEMEN PERUSAHAAN.......................IX-1 9.1 Organisasi Perusahaan ....................................................................IX-1 9.1.1 Bentuk Organisasi Garis ........................................................IX-2 9.1.2 Bentuk Organisasi Fungsionil ................................................IX-2 9.1.3 Bentuk Organisasi Garis dan Staf ..........................................IX-3 9.1.4 Bentuk Organisasi Fungsionil dan Staf..................................IX-3 9.2 Manajemen Perusahaan...................................................................IX-3 9.3 Bentuk Hukum Badan Usaha ..........................................................IX-4 9.4 Uraian Tugas, Wewenang dan Tanggung Jawab ............................IX-7

9.5 Struktur Tenaga Kerja .....................................................................IX-7 9.5.1 Pembagian Struktur Tenaga Kerja .........................................IX-7 9.5.2 Jumlah Karyawan dan Tingkat Pendidikan............................IX-8 9.5.3 Hak dan Kewajiban Karyawan...............................................IX-9 9.5.4 Keselamatan Kerja ...............................................................IX-11
BAB X EVALUASI EKONOMI........................................................................ X-1 10.1 Modal Investasi .............................................................................. X-1 10.1.1 Modal Investasi Tetap/Fixed Capital Investment (FCI) ....... X-1 10.1.2 Modal Kerja/Working Capital (WC) .................................... X-3 10.2 Biaya Produksi Total (BPT)/Total Cost (TC) ................................ X-4 10.2.1 Biaya Tetap (BT)/Fixed Cost (FC) ....................................... X-4 10.2.2 Biaya Variabel (BV)/Variable Cost (VC)............................. X-4 10.3 Total Penjualan (Total Sales) ......................................................... X-5 10.4 Bonus Perusahaan .......................................................................... X-5 10.5 Perkiraan Rugi/Laba Usaha............................................................ X-5 10.6 Analisa Aspek Ekonomi................................................................. X-5 10.6.1 Profit Margin (PM) ............................................................... X-5 10.6.2 Break Even Point (BEP)........................................................ X-6 10.6.3 Return On Investment (ROI) ................................................. X-6 10.6.4 Pay Out Time (POT) ............................................................. X-6 10.6.5 Return On Network (RON) ................................................... X-7 10.6.6 Internal Rate of Return (IRR) ............................................... X-7
BAB XI KESIMPULAN .....................................................................................XI-1 DAFTAR PUSTAKA ................................................................................................. xi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Komposisi Biogas ............................................................................... II-1 Tabel 2.2 Komposisi Kimia Limbah Cair POME............................................... II-8 Tabel 2.3 Karakteristik Limbah POME dan Baku Mutu Limbah...................... II-9 Tabel 3.1 Neraca Massa pada Tangki Neutralisasi ............................................ III-1 Tabel 3.2 Neraca Massa Tangki Pencampur...................................................... III-1 Tabel 3.3 Neraca Massa Reaktor Fermentasi ................................................... III-2 Tabel 3.4 Neraca Massa Bak Sedimentasi ......................................................... III-2 Tabel 3.5 Neraca Massa Water Trap.................................................................. III-3 Tabel 3.6 Neraca Massa Desulfurisasi............................................................... III-3 Tabel 3.7 Neraca Massa Generator .................................................................... III-3 Tabel 4.1 Neraca Energi Tangki Neutraliser (M-01).........................................IV-1 Tabel 4.2 Neraca Energi Tangki Pencampur (M-02).........................................IV-1 Tabel 4.3 Neraca Energi Fermentor (R-01/R-02) ..............................................IV-1 Tabel 6.1 Daftar Penggunaan Intrumentasi pada Pra-Rancangan Pabrik
Pembuatan Biogas Sebagai sumber energi Listrik ............................VI-8 Tabel 7.1 Kebutuhan Uap ................................................................................ VII-1 Tabel 7.2 Pemakaian Air untuk Berbagai Kebutuhan ..................................... VII-2 Tabel 7.3 Kebutuhan Daya pada Unit Proses .................................................. VII-3 Tabel 7.4 Karakteristik Limbah Cair Kelapa Sawit......................................... VII-4 Tabel 8.1 Perincian Luas Tanah...................................................................... VIII-8 Tabel 9.1 Pembagian Shift Karyawan ...............................................................IX-8 Tabel 9.2 Jumlah Karyawan dan Kualifikasinya ...............................................IX-8 Tabel 9.3 Proporsi Gaji Karyawan per 1 shift....................................................IX-9 Tabel LB.1 Nilai Kontribusi Unsur Atom ........................................................... LB-1 Tabel LB.2 Kapasitas Panas Beberapa Senyawa Pada 298,25 oC ....................... LB-2 Tabel LB.3 Data Kapasitas Panas Gas.................................................................LB-3 Tabel LB.4 Data Kapasitas Panas Cair ................................................................ LB-3 Tabel LB.5 Panas Reaksi Pembentukan .............................................................. LB-3 Tabel LB.6 Tabel Kontribusi Gugus dengan Metode Benson et al .......................... LB-4 Tabel LB.7 Perhitungan Energi Masuk ke dalam Tangki Neutraliser ................ LB-5 Tabel LB.8 Perhitungan Energi Keluar dari Tangki Neutraliser......................... LB-6

Tabel LB.9 Perhitungan Energi Alur Recycle dari Tangki Sedimentasi .............LB-7 Tabel LB.10 Perhitungan Temperatur Keluar Tangki Pencampur (M-122)..........LB-7 Tabel LB.11 Entalpi POME Yang Keluar dari Fermentor ....................................LB-9 Tabel LB.12 Entalpi Biogas Yang Keluar dari Fermentor ....................................LB-9 Tabel LD.1 Perincian Harga Bangunan dan Sarana Lainnya...............................LD-1 Tabel LD.2 Harga Indeks Marshall dan Swift .....................................................LD-2 Tabel LD.3 Estimasi Harga Peralatan Proses.......................................................LD-5 Tabel LD.4 Biaya Sarana Transportasi ................................................................LD-7 Tabel LD.5 Perincian Gaji Pegawai ...................................................................LD-10 Tabel LD.6 Perincian Biaya Kas........................................................................LD-11 Tabel LD.7 Perincian Modal Kerja ....................................................................LD-12 Tabel LD.8 Aturan Depresiasi Sesuai UU RI No. 17 Tahun 2000 ....................LD-13 Tabel LD.9 Perhitungan Biaya Depresiasi Sesuai UU RI No. 17 Tahun 2000..LD-13 Tabel LD.10 Data Perhitungan Internal Rate of Return (IRR) ............................LD-22

DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Skema Fermentasi Metana Pada Proses Anaerobik ............................. II-7 Gambar 2.2 Flowsheet Proses Pembuatan Gas Hidrogen dari Biogas ................. II-17 Gambar 6.1 Sebuah Loop Pengendalian................................................................VI-3 Gambar 6.2 Suatu Proses Terkendali.....................................................................VI-3 Gambar 6.3 Instrumentasi pada Pompa .................................................................VI-9 Gambar 6.4 Instrumentasi pada Tangki Cairan .....................................................VI-9 Gambar 6.5 Instrumentasi pada Tangki Cairan ...................................................VI-10 Gambar 6.6 Instrumentasi pada tangki fermentasi ..............................................VI-10 Gambar 6.7 Instrumentasi pada Floating Roof....................................................VI-11 Gambar 6.8 Instrumentasi pada Tangki Pengendapan ........................................VI-11 Gambar 6.9 Instrumentasi pada Drain tank.........................................................VI-12 Gambar 6.10 Instrumentasi pada Tangki Desulfurisasi.........................................VI-12 Gambar 6.11 Generator .........................................................................................VI-13 Gambar 6.12 Tingkat Kerusakan di Suatu Pabrik .................................................VI-14 Gambar 8.1 Peta Lokasi Pabrik Biogas .............................................................. VIII-5 Gambar 9.1 Struktur Organisasi Perusahaan .........................................................IX-6 Gambar LD.1 Harga Peralatan untuk Tangki Pelarutan .......................................LD-4 Gambar LD.2 Kurva Break Even Point Pabrik Pembuatan Biogas .....................LD-23

DAFTAR LAMPIRAN
LAMPIRAN A PERHITUNGAN NERACA MASSA .........................................LA-1 LAMPIRAN B PERHITUNGAN NERACA PANAS ..........................................LB-1 LAMPIRAN C PERHITUNGAN SPESIFIKASI PERALATAN......................... LC-1 LAMPIRAN D PERHITUNGAN ASPEK EKONOMI........................................LD-1

BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang Secara alami bahan-bahan organik akan mengalami penguraian di alam
dengan bantuan mikroba maupun biota tanah lainnya. Namun proses pengomposan yang terjadi secara alami berlangsung lama dan lambat. Untuk mempercepat proses pengomposan ini telah banyak dikembangkan teknologi-teknologi pengomposan. Baik pengomposan dengan teknologi sederhana, sedang, maupun teknologi tinggi. Pada prinsipnya pengembangan teknologi pengomposan didasarkan pada proses penguraian bahan organik yang terjadi secara alami. Proses penguraian dioptimalkan sedemikian rupa sehingga pengomposan dapat berjalan dengan lebih cepat dan efisien. Teknologi pengomposan saat ini menjadi sangat penting artinya terutama untuk mengatasi permasalahan limbah organik, seperti untuk mengatasi masalah sampah di kota-kota besar, limbah organik industri, serta limbah pertanian dan perkebunan.
Teknologi pengomposan sampah sangat beragam, baik secara aerobik maupun anaerobik, dengan atau tanpa aktivator pengomposan. Aktivator pengomposan yang sudah banyak beredar antara lain PROMI (Promoting Microbes), OrgaDec, SuperDec, ActiComp, BioPos, EM4, Green Phoskko Organik Decomposer dan SUPERFARM (Effective Microorganism) atau menggunakan cacing guna mendapatkan kompos (vermicompost). Setiap aktivator memiliki keunggulan sendirisendiri.
Pengomposan secara aerobik paling banyak digunakan, karena mudah dan murah untuk dilakukan, serta tidak membutuhkan kontrol proses yang terlalu sulit. Dekomposisi bahan secara aerobik dilakukan oleh mikroorganisme di dalam bahan itu sendiri dengan bantuan udara. Sedangkan pengomposan secara anaerobik memanfaatkan mikroorganisme yang tidak membutuhkan udara dalam mendegradasi bahan organik.
Hasil akhir dari pengomposan ini merupakan bahan yang sangat dibutuhkan untuk kepentingan tanah-tanah pertanian di Indonesia, sebagai upaya untuk memperbaiki sifat kimia, fisika dan biologi tanah, sehingga produksi tanaman menjadi lebih tinggi. Kompos yang dihasilkan dari pengomposan sampah dapat

digunakan untuk menguatkan struktur lahan, menggemburkan kembali tanah pertanian, menggemburkan kembali tanah petamanan, sebagai bahan penutup sampah di TPA, eklamasi pantai paska penambangan, dan sebagai media tanaman, serta mengurangi penggunaan pupuk kimia. Bahan baku pengomposan adalah semua material organic yang mengandung karbon dan nitrogen, seperti kotoran hewan, sampah hijauan, sampah kota, lumpur cair dan limbah industri pertanian. Berikut disajikan bahan-bahan yang umum dijadikan bahan baku pengomposan.
Asal Bahan

1. Pertanian

Limbah dan

Jerami dan sekam padi, gulma, batang dan tongkol jagung,

residu tanaman semua bagian vegetatif tanaman, batang pisang dan sabut kelapa

Limbah & residu Kotoran padat, limbah ternak cair, limbah pakan ternak, cairan

ternak

biogas

Tanaman air

Azola, ganggang biru, enceng gondok, gulma air

2. Industri

Limbah padat

Serbuk gergaji kayu, blotong, kertas, ampas tebu, limbah kelapa sawit, limbah pengalengan makanan dan pemotongan hewan

Limbah cair

Alkohol, limbah pengolahan kertas, ajinomoto, limbah pengolahan minyak kelapa sawit

3. Limbah rumah tangga

Sampah

Tinja, urin, sampah rumah tangga dan sampah kota

1.2 Perumusan Masalah Laju perkembangan industri kelapa sawit di Indonesia semakin pesat, baik
peningkatan luas lahan kelapa sawit maupun peningkatan jumlah pabrik pengolahan kelapa sawit. Peningkatan luas lahan kelapa sawit akan memerlukan jumlah pupuk untuk pertumbuhan tanaman kelapa sawit, sedangkan peningkatan pabrik pengolahan kelapa sawit akan meningkatkan kerusakan lingkungan terutama lingkungan perairan karena limbah cair pabrik pengolahan kelapa sawit (LPKS) selalu dibuang ke sungai. Limbah cair pabrik kelapa sawit yang biasanya selalu dibuang ke perairan sekitar

setelah pengolahan akan memiliki nilai manfaat yang lebih secara ekonomi jika diolah lebih lanjut sebagai produk pupuk cair. Untuk itu, perlu dibuat suatu pra rancangan pabrik untuk mengolah limbah cair kelapa sawit menjadi pupuk cair. 1.3 Tujuan Pra Rancangan Pabrik
Ada beberapa tujuan pembuatan pra rancangan pabrik pembuatan pupuk cair dari limbah cair kelapa sawit dengan metode recycle sebagai sumber kebutuhan kompos, yaitu : 1. Untuk memberikan informasi awal tentang kelayakan pendirian pabrik pembuatan

pupuk cair dari limbah cair kelapa sawit dengan metode recycle 2. Untuk memberikan informasi tentang perkiraan tata rancangan pabrik pembuatan
pupuk cair dari limbah cair kelapa sawit. 3. Untuk memperkirakan total biaya yang diperlukan serta tata letak pabrik yang
akan didirikan.
1.4 Manfaat Pra Rancangan Pabrik Manfaat dari pra rancangan pabrik pembuatan pupuk cair dari limbah cair
kelapa sawit adalah agar dapat menerapkan ilmu teknik kimia yang telah didapatkan selama kuliah seperti neraca massa, neraca energi, utilitas, proses perancangan dan perencanaan pabrik kimia. Dengan dibuatnya pra rancangan pabrik pembuatan pupuk cair ini, maka mahasiswa dapat memahami kegunaan dari ilmu yang selama ini dipelajari dan didapatkan di kuliah.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Pengertian Limbah Cair Limbah pabrik pengolahan kelapa sawit mempunyai kandungan hara yang
dapat dimanfaatkan untuk pertumbuhan kelapa sawit, sehingga untuk menghindari pencemaran lingkungan dan untuk mengatasi kebutuhan pupuk, limbah PKS memungkinkan untuk dimanfaatkan pada lahan perkebunan kelapa sawit.
Menurut Loebis dan Tobing (1989) limbah cair pabrik pengolahan kelapa sawit mengandung unsur hara yang tinggi seperti N, P, K, Mg, dan Ca, sehingga limbah cair tersebut berpeluang untuk digunakan sebagai sumber hara bagi tanaman kelapa sawit, di samping memberikan kelembaban tanah, juga dapat meningkatkan sifat fisik–kimia tanah, serta dapat meningkatkan status hara tanah.
2.2 Pengertian Pupuk Organik Cair Limbah biogas dapat digunakan sebagai pupuk. Limbah biogas, kotoran
ternak yang telah hilang gasnya (slurry) merupakan pupuk organik yang sangat kaya akan unsur-unsur yang sangat dibutuhkan tanaman. Bahkan, unsur-unsur tertentu seperti protein, selulosa, dan lignin tidak bisa digantikan oleh pupuk kimia. Dengan demikian kita juga bisa mengurangi anggaran untuk membeli pupuk (Can, 2008).
Saat ini terutama masyarakat kelas menengah ke atas semakin peduli akan pentingnya kualitas produk. Tuntutan untuk produk berkualitas telah mengarah ke berbagai sektor, termasuk pertaninan. Belakangan ini terdapat tendensi kebutuhan konsumen yang mengarah pada produk pertanian “organik” serta memperbaiki kondisi tanah. Penggunaan Pupuk Organik di percaya membawa manfaat lebih bagi produk-produk pertanian. Produk menjadi lebih sehat, lebih ramah lingkungan dan sedikit banyak mengurangi dampak negatif dari bahan kimia yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan.
Pupuk organik dan pembenah tanah mulai digandrungi petani, karena selain dapat meningkatkan produksi usaha tani juga dinilai lebih ramah lingkungan. Oleh karena itu, dalam kebijakan pengembangan industri pupuk di Indonesia disertakan pula program pengembangan pupuk organik. Pemerintah memberikan fasilitas untuk

mendorong pengembangan pupuk organik oleh swasta maupun melalui kemitraan swasta dan BUMN dengan memanfaatkan fasilitas distribusi BUMN.
Menurut Peraturan Menteri Pertanian Nomor 02/ Pert/ Hk.060/ 2/ 2006 tentang Pupuk Organik dan Pembenah Tanah, yang dimaksud dengan pupuk organik adalah pupuk yang sebagian besar atau seluruhnya terdiri dari bahan organik yang berasal dari tanaman dan atau hewan yang telah melalui proses rekayasa, dapat berbentuk padat atau cair yang digunakan untuk menyuplai bahan organik serta memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah. Sedangkan pembenah tanah adalah bahan-bahan sintesis atau alami, organik atau mineral berbentuk padat atau cair yang mampu memperbaiki sifat fisik, kimia dan biologi tanah.
Sebelum berkembangnya rekayasa pembuatan pupuk organik oleh industri pupuk, pengertian tentang jenis pupuk organik mencakup: Kompos, merupakan zat akhir suatu proses fermentasi tumpukan sampah/ seresah tanaman dan adakalanya pula termasuk bangkai binatang;Pupuk hijau, yaitu tanaman atau bagian-bagian tanaman yang masih muda terutama yang termasuk famili Leguminosa, yang dibenamkan ke dalam tanah dengan maksud agar dapat meningkatkan tersedianya bahan-bahan organik dan unsur-unsur hara bagi pertumbuhan dan perkembangan tanaman yang diusahakan;Pupuk kandang, yaitu pupuk yang berasal dari kotoran ternak.Sekarang, pupuk organik telah banyak diproduksi dalam bentuk hasil rekayasa dari berbagai sumber bahan baku. Proses pembuatannya bervariasi, baik menggunakan teknik konvensional dengan skala usaha rumah tangga maupun menggunakan teknik modern dalam bentuk produk pabrikan dengan skala usaha industri menengah.
Berdasarkan bentuknya, produk pupuk yang dikenal masyarakat umumnya berupa pupuk padat/ granula dan pupuk cair. Sedangkan berdasarkan kandungannya, dikenal dua jenis pupuk yaitu pupuk organik (organic fertilizer) dan pupuk hayati (bio-fertilizer).
Usaha pupuk organik layak untuk dilaksanakan, mengingat kesadaran masyarakat yang semakin tinggi atas kebutuhan produk-produk yang sehat dan ramah lingkungan. Artinya permintaan pupuk organik akan semakin meningkat seiring dangan kesadaran masyarakat akan produk-produk berkualitas.

2.3 Pengertian Biogas

Biogas adalah gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik atau fermentasi

dari bahan-bahan organik termasuk diantaranya kotoran manusia dan hewan, limbah

domestik (rumah tangga), sampah biodegradable atau setiap limbah organik yang

biodegradable dalam kondisi anaerobik. Kandungan utama dalam biogas adalah

metana dan karbon dioksida. Metana dalam biogas, bila terbakar akan relatif lebih

bersih daripada batu bara, dan menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi

karbon dioksida yang lebih sedikit. Biogas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik

sangat populer digunakan untuk mengolah limbah biodegradable karena bahan bakar

dapat dihasilkan sambil menghancurkan bakteri patogen dan sekaligus mengurangi

volume limbah buangan (Anonim, 2008).

Biogas sebagian besar mengandung gs metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2), dan beberapa kandungan yang jumlahnya kecil diantaranya hydrogen sulfida (H2S) dan ammonia (NH3) serta hydrogen dan (H2), nitrogen yang kandungannya sangat kecil (Wahyuningsih, 2009). Tetapi secara umum rentang komposisi biogas

adalah sebagai berikut:

Tabel 2.1 Komposisi Biogas

Komponen

%

Metana (CH4) Karbon dioksida (CO2) Nitrogen (N2) Hidrogen (H2) Hidrogen sulfida (H2S) Oksigen (O2)

55-75 25-45 0-0,3 1-5 0-3 0,1-0,5

Sumber : id. Wikipedia.org, 2007

Perkembangan proses anaerobik digestion telah berhasil pada banyak

aplikasi. Proses ini memiliki kemampuan untuk mengolah sampah / limbah yang

keberadaanya melimpah dan tidak bermanfaat menjadi produk yang lebih bernilai.

Aplikasi anaerobik digestion telah berhasil pada pengolahan limbah industri, limbah

pertanian limbah peternakan dan municipal solid waste (MSW). Umumnya, apabila

sampah-sampah organik tersebut membusuk, akan dihasilkan gas metana (CH4) dan karbon dioksida (CO2). Tapi, hanya CH4 yang dimanfaatkan sebagai bahan bakar (Wahyuningsih, 2009).

Adapun khusus mengenai gas CH4 perlu diperhatikan adanya kemungkinan ledakan. Karakteristik lain dari CH4 murni adalah mudah terbakar. Kandungan metana dengan udara akan menentukan pada kandungan berapa campuran yang mudah meledak dapat dibentuk. Pada lower explosion limit (LEL) 5,4 vol % metana dan upper explosion limit (UEL) 13,9 vol %. Dibawah 5,4 % tidak cukup metana sedangkan diatas 14% terlalu sedikit oksigen untuk menyebabkan ledakan. Temperatur yang dapat menyebabkan ledakan sekitar 650–750 oC , percikan api dan korek api cukup panas untuk menyebabkan ledakan ( Iqbal, 2008).
2.4 Sejarah Biogas Gas CH4 (metana) terbentuk karena proses fermentasi secara anaerobik oleh
bakteri metana atau disebut juga bakteri anaerobik dan bakteri biogas yang mengurangi sampah-sampah yang banyak mengandung bahan organik sehingga terbentuk gas metana (CH4) yang apabila dibakar dapat menghasilkan energi panas. Sebetulnya di tempat-tempat tertentu proses ini terjadi secara alamiah sebagaimana peristiwa ledakan gas yang terbentuk di bawah tumpukan sampah di Tempat Pembuangan Sampah Akhir (TPA) Leuwigajah, Kabupaten Bandung, Jawa Barat. Gas metana sama dengan gas LPG (Liquidified Petroleum Gas), perbedaannya adalah gas metana mempunyai satu atom C, sedangkan elpiji lebih banyak. (Rahman, 2005).
Kebudayaan Mesir, China, dan Roma kuno diketahui telah memanfaatkan gas alam ini yang dibakar untuk menghasilkan panas. Adapun orang pertama yang mengaitkan gas bakar ini dengan proses pembusukan bahan sayuran adalah Alessandro Volta pada tahun 1776. Pada tahun 1806 Willam Henry mengidentifikasikan gas yang dapat terbakar tersebut sebagai CH4, lalu Becham pada tahun 1868, murid Louis Pasteur dan Tappeiner memperlihatkan asal mikrobiologis dari pembentukan CH4.
Pada akhir abad ke-19 ada beberapa riset dalam bidang ini dilakukan. Jerman dan Perancis melakukan riset pada masa antara dua Perang Dunia dan beberapa unit pembangkit biogas dengan memanfaatkan limbah pertanian. Selama Perang Dunia II banyak petani di Inggris dan benua Eropa yang membuat digester kecil untuk menghasilkan biogas yang digunakan untuk menggerakkan traktor. Karena harga BBM (Bahan Bakar Minyak) semakin murah dan mudah memperolehnya pada tahun

1950-an pemakaian biogas di Eropa ditinggalkan. Namun, di negara-negara berkembang kebutuhan akan sumber energi yang murah dan selalu tersedia selalu ada. Kegiatan produksi biogas di India telah dilakukan semenjak abad ke-19. Alat pencerna anaerobik pertama dibangun pada tahun 1900.
Negara berkembang lainnya, seperti China, Filipina, Korea, Taiwan, dan Papua Niugini, telah melakukan berbagai riset dan pengembangan alat pembangkit biogas dengan prinsip yang sama, yaitu menciptakan alat yang kedap udara dengan bagian-bagian pokok terdiri atas pencerna (digester), lubang pemasukan bahan baku dan pengeluaran lumpur sisa hasil pencernaan (slurry) dan pipa penyaluran gas bio yang terbentuk (Nandiyanto, 2007)
Dengan teknologi tertentu, gas metana dapat dipergunakan untuk menggerakkan turbin yang menghasilkan energi listrik, menjalankan kulkas, mesin tetas, traktor, dan mobil. Secara sederhana, gas metana dapat digunakan untuk keperluan memasak dan penerangan menggunakan kompor gas sebagaimana halnya LPG (Rahman, 2005).
2.5 Faktor yang Berpengaruh Pada Proses Anaerobik Aktivitas metabolisme mikroorganisme penghasil metana tergantung pada

faktor: 2.5.1 Temperatur
Gas metana dapat diproduksi pada tiga range temperatur sesuai dengan bakteri yang hadir. Bakteri psyhrophilic 0 – 7 oC, bakteri mesophilic pada temperatur 13 – 40 oC sedangkan thermophilic pada temperatur 55 – 60 oC Temperatur yang optimal untuk digester adalah temperatur 30 – 35 oC, kisaran temperatur ini mengkombinasikan kondisi terbaik untuk pertumbuhan bakteri dan produksi methana di dalam digester dengan lama proses yang pendek. Bakteri mesophilic adalah bakteri yang mudah dipertahankan pada kondisi buffer yang mantap (well buffered) dan dapat tetap aktif pada perubahan temperatur yang kecil, khususnya bila perubahan berjalan perlahan. Apabila bakteri bekerja pada temperatur 40oC produksi gas akan berjalan dengan cepat hanya beberapa jam tetapi untuk sisa hari itu hanya akan diproduksi gas yang sedikit. Perubahan temperatur tidak boleh melebihi batas temperatur yang diijinkan. Untuk bakteri psychrophilic selang perubahan temperatur

berkisar antara 2 oC/ jam, bakteri mesophilic 1 oC/jam dan bakteri thermophilic 0.5 oC/jam (Fry, 1973).
2.5.2 Derajat Keasaman (pH) Derajat keasaman memiliki efek terhadap aktivasi biologi dan
mempertahankan pH agar stabil penting untuk semua kehidupan. Kebanyakan dari proses kehidupan memiliki kisaran pH antara 5 – 9. Nilai pH yang dibutuhkan untuk digester antara 7 – 8,5. Pertumbuhan bakteri penghasil gas metana akan baik bila pH bahannya pada keadaan alkali (basa). Bila proses fermentasi berlangsung dalam keadaan normal dan anaerobik, maka pH akan secara otomatis berkisar antara 7 – 8,5. Bila derajat keasaman lebih kecil atau lebih besar dari batas, maka bahan tersebut akan mempunyai sifat toksik terhadap bakteri metanogenik. Derajat keasaman dari bahan didalam digester merupakan salah satu indikator bagaimana kerja digester. Untuk bangunan digester yang kecil, pengukuran pH dapat diambil dari keluaran/effluent digester atau pengambilan sampel dapat diambil di permukaan digester apabila telah terpasang tempat khusus pengambilan sampel (Fry, 1974).
2.5.3 Ketersediaan Unsur Hara Bakteri Anaerobik membutuhkan nutrisi sebagai sumber energi yang
mengandung nitrogen, fosfor, magnesium, sodium, mangan, kalsium dan kobalt. Level nutrisi harus sekurangnya lebih dari konsentrasi optimum yang dibutuhkan oleh bakteri metanogenik, karena apabila terjadi kekurangan nutrisi akan menjadi penghambat bagi pertumbuhan bakteri. Penambahan nutrisi dengan bahan yang sederhana seperti glukosa, buangan industri, dan sisa sisa tanaman terkadang diberikan dengan tujuan menambah pertumbuhan di dalam digester. Nutrisi yang penting bagi pertumbuhan bakteri, dapat bersifat toksik apabila konsentrasi di dalam bahan terlalu banyak. Pada kasus nitrogen berlebihan, sangat penting untuk mempertahankan pada level yang optimal untuk mencapai digester yang baik tanpa adanya efek toksik (Amaru, 2004)
2.5.4 Alkalinitas Alkalinitas limbah cair dapat dihasilkan dari hidrokarbon, karbonat(CO32-) dan
bikarbonat (HCO3-) yang berikatan dengan kalsium, magnesium, kalium dan amonia.

Alkalinitas limbah cair membantu mempertahankan pH agar tidak mudah berubah yang disebabkan oleh penambahan asam. Selain itu, alkalinitas juga mempengaruhi pengolahan zat-zat kimia dan biologi serta dibutuhkan sebagai nutrisi bagi mikroba. Kadar alkalinitas diperoleh dengan menitrasi sampel dengan larutan standar asam dan diperoleh hasil dalam satuan mg/L CaCO3 (Amaru, 2004)

2.6 Tahapan Metabolisme dalam Degradasi Anaerobik Umumnya, proses anaerob terjadi pada empat tahapan utama, yaitu :
hidrolisis, fermentasi, asetogenesis, dan metagenesis. Setiap tahapan melibatkan populasi mikroba yang berbeda.

2.5.1 Hidrolisis

Material organik polimerik dihidrolisis menjadi monomer seperti glukosa,

asam lemak dan asam amino oleh bakteri hidrolitik. Proses hidrolisis adalah proses

yang sangat penting pada limbah organik tinggi. Solubilisasi melibatkan proses

hidrolisis dimana senyawa – senyawa organik kompleks dihidrolisis menjadi

monomer – monomer. Lemak dihidrolisis menjadi asam – asam lemak atau gliserol;

protein dihidrolisis menjadi asam – asam amino atau peptida sedangkan karbohidrat

dihidrolisis menjadi monosakarida dan disakarida. Reaksi hidrolisis dapat dilihat

sebagai berikut:

Lemak

asam lemak rantai panjang, gliserol

Protein

asam-asam amino, peptida rantai pendek

Polisakarida

monosakarida, disakarida

2.6.2 Fermentasi (Asidogenesis)

Pada tahap ini produk yang telah dihidrolisa dikonversikan menjadi asam

lemak volatil, alkohol, aldehid, keton, amonia, karbondioksida, air dan hidrogen oleh

bakteri pembentuk asam. Asam – asam organik yang terbentuk adalah asam asetat,

asam propionat, asam butirat dan asam valerat. Reaksi asidogenesis dapat di lihat di

bawah ini:

C6H12O6

CH3CH2CH2COOH + 2 CO2 + 2 H2

glukosa

asam butirat

C6H12O6 + 2 H2

CH3CH2COOH + 2 H2O

glukosa

asam propionat

2.6.3 Asetogenesis

Asam lemak volatil dengan empat atau lebih rantai karbon tidak dapat

digunakan secara langsung oleh metanogen. Asam-asam organik ini dioksidasi

terlebih dahulu menjadi asam asetat dan hidrogen oleh bakteri asetogenik penghasil

hidrogen melalui proses yang disebut asetogenesis. Asetogenesis juga temasuk pada

produksi asetat dari hidrogen dan karbon dioksida oleh asetogen dan homoasetogen.

Kadang-kadang proses asidogenesis dan asetogenesis dikombinasikan sebagai satu

tahapan saja. Reaksi asetogenesis dapat dilihat di bawah ini:

CH3CH2COOH asam propionat

CH3COOH + CO2 + 3 H2 asam asetat

CH3CH2CH2COOH asam butirat

2 CH3COOH + 2 H2 asam asetat

2.6.4 Metagenesis

Pada akhirnya gas metana diproduksi dengan dua cara. Pertama adalah

mengkonversikan asetat menjadi karbon dioksida dan metana oleh organisme

asetropik dan cara lainnya adalah dengan mereduksi karbon dioksida dengan

hidrogen oleh organisme hidrogenotropik. Metanogen yang dominan digunakan pada

reaktor biogas adalah Methanobacterium, Methanothermobacter,

Methanobrevibacter, Methanosarcina dan Methanosaeta. Reaksi metanogenesis dapat

dilihat dibawah ini:

CH3COOH CO2 + 4H2

CH4 + CO2 CH4 +2H2O

(Lang, 2007)

5%

Komponen organik kompleks

20 %

(Karbohidrat, protein, lipid)

Hidrolisis
10 %
35 % Komponen organic sederhana (Gula, asam amino, peptida)

Asidogenesis
Asam-asam lemak rantai panjang (Propionat, butirat dan lain-lain)

13 %
H2, CO2 28 %

CH4, CO2

17 %
Asetat 72 %

Gambar 2.1 Skema fermentasi metana pada proses anaerobik (Speece, 1996)

2.8 Palm Oil Mill Effluent (POME) Palm oill mill effluent (POME) berasal dari air kondensat pada proses
sterilisasi, air dari proses klarifikasi, air hydrocyclone (claybath), dan air pencucian pabrik. Jumlah air buangan tergantung pada sistem pengolahan, kapasitas olah pabrik, dan keadaan peralatan klarifikasi. Limbah cair POME mengandung bahan organik yang relatif tinggi dan tidak bersifat toksik karena tidak menggunakan bahan kimia dalam proses ekstraksi minyak kelapa sawit (Siregar, 2009).
Komposisi kimia limbah cair POME dan komposisi asam amino limbah cair segar disajikan pada Tabel 2.2 berikut. Tabel 2.2 Komposisi Kimia Limbah Cair POME

Komponen Ekstrak dengan ether Protein (N x 6,25) Serat Ekstrak tanpa N Abu P K Ca Mg Na Energi (kkal / 100 gr) Sumber : Siregar, 2009

% Berat Kering 31.60 8.20 11.90 34.20 14.10 0.24 0.99 0.97 0.30 0.08 454.00

Limbah cair POME umumnya bersuhu tinggi, berwarna kecoklatan, mengandung padatan terlarut dan tersuspensi berupa koloid dan residu minyak dengan kandungan biological oxygen demand (BOD) yang tinggi. Parameter yang menggambarkan karakteristik limbah terdiri dari sifat fisik, kimia, dan biologi. Karakteristik limbah berdasarkan sifat fisik meliputi suhu, kekeruhan, bau, dan rasa, berdasarkan sifak kimia meliputi kandungan bahan organik, protein, BOD, chemical oxygen demand (COD), sedangkan berdasakan sifat biologi meliputi kandungan bakteri patogen dalam air limbah (Siregar, 2009).
Berdasarkan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup ada 6 (enam) parameter utama yang dijadikan acuan baku mutu limbah meliputi : a. Tingkat keasaman (pH), ditetapkannya parameter pH bertujuan agar
mikroorganisme dan biota yang terdapat pada penerima tidak terganggu, bahkan diharapkan dengan pH yang alkalis dapat menaikkan pH badan penerima. b. BOD, kebutuhan oksigen hayati yang diperlukan untuk merombak bahan organik. Semakin tinggi nilai BOD air limbah, maka daya saingnya dengan mikroorganisme atau biota yang terdapat pada badan penerima akan semakin tinggi.

c. COD, kelarutan oksigen kimiawi adalah oksigen yang diperlukan untuk

merombak bahan organik dan anorganik, oleh sebab itu nilai COD lebih besar

dari BOD.

d. Total suspended solid (TSS), menggambarkan padatan melayang dalam cairan

limbah. Pengaruh TSS lebih nyata pada kehidupan biota dibandingkan dengan

total solid. Semakin tinggi TSS, maka bahan organik membutuhkan oksigen

untuk perombakan yang lebih tinggi.

e. Kandungan total nitrogen, semakin tinggi kandungan total nitrogen dalam cairan

limbah, maka akan menyebabkan keracunan pada biota.

f. Kandungan oil and grease, dapat mempengaruhi aktifitas mikroba dan

merupakan pelapis permukaan cairan limbah sehingga menghambat proses

oksidasi pada saat kondisi aerobic (Siregar, 2009).

Adapun karakteristik dari limbah POME yang dihasilkan dapat dilihat pada

Tabel 2.3 di bawah ini:

Tabel 2.3 Karaktersitik Limbah POME dan Baku Mutu Limbah

Parameter

Komposisi

BOD5 (mg/L)

23000-26000

COD (mg/L)

42500-55700

Soluble COD (mg/L)

22000-24000

TVFAs (mg acetic acid/l)

2500-2700

SS (mg/L)

16500-19500

Oil and grease (mg/L)

4900-5700

Total N (mg/L)

500-700

pH 3,8-4,4

Sumber : Zinatizadeh, et al, 2007

Berdasarkan data di atas, ternyata semua parameter limbah cair POME

berada diatas ambang batas baku mutu limbah. Jika tida dilakukan pencegahan dan

pengolahan limbah, maka akan berdampak negatif terhadap lingkungan seperti

pencemaran air yang mengganggu bahkan meracuni bota perairan, menimbulkan

bau, dan menghasilkan gas metan dan CO2 yang merupakan emisi gas penyebab efek rumah kaca yang berbahaya bagi lingkungan (Siregar, 2009).

2.8 Pengaruh Sistem Recycle Terhadap Proses Pengolahan POME

Laju dekomposisi COD yang tinggi dapat menghasilkan biogas yang lebih banyak. Dari penelitian yang pernah dilakukan diketahui bahwa untuk meningkatkan laju dekomposisi COD dapat dilakukan dengan meningkatkan Sludge Retention Time (SRT) dengan mengembalikan lumpur dari digester ke reaktor. Oleh karena itu pengaruh dari fermentasi POME dengan sistem recycle sludge diharapkan dapat meningkatkan laju dekomposisi COD di atas 80%.
Konversi Volatile Solid menjadi gas adalah fungsi dari SRT. Pada fermentasi POME dengan digester anaerobik berpengaduk HRT sama dengan SRT tetapi pada kondisi fermentasi dengan recycle HRT tidak sama dengan SRT. SRT yang lama akan meningkatkan laju dekomposisi VS pula (Burke, 2001).
Selain parameter-parameter yang mengukur efisiensi suatu proses anaerob dari segi kualitas dan kuantitas biogas yang dihasilkan, parameter yang menjadi indikator kualitas cairan fermentasi yang dikeluarkan atau discharged slurry juga sangat penting dan harus memperhatikan baku mutu limbah buangan industri yang berlaku. Parameter yang paling sering digunakan dalam hal ini adalah COD (chemical oxygen demand), yakni ukuran tak langsung dari jumlah senyawa organik, baik yang dapat terbiodegradasi maupun yang tidak dapat terbiodegradasi. Pengujian COD biasanya dilakukan dengan mengukur kemampuan kalium dikromat untuk mengoksidasi senyawa organik.
Dari penelitian yang pernah dilakukan diperoleh data bahwa : 1. Produksi gas pada fermentasi dengan recycle sludge ataupun non recycle
memberikan tren yang hampir sama namun pada fermentasi dengan recycle sludge produksi gas lebih tidak stabil dibanding fermentasi non recycle sludge dikarenakan adanya penumpukan amonium yang berlebihan. Dari hasil yang diperoleh di dalam penelitian yang telah dilakukan dapat dilihat bahwa mikroba di dalam fermentor untuk fermentasi dengan recycle sludge terus berproduksi dan berkembang, namun pada akhir masa fermentasi mengalami keracunan karena nutrisi yang diberi tidak dapat diserap secara keseluruhan. Sehingga hendaknya dilakukan pengurangan pemberian amonium bikarbonat. 2. semakin lama waktu tinggal sludge dalam reaktor akan meningkatkan laju dekomposisinya pada HRT yang sama dengan cara mengembalikan lumpur ke dalam reaktor (recycle sludge).

3. disimpulkan bahwa fementasi dengan recycle sludge memiliki performa lebih baik dibandingkan fermentasi non recycle sludge.
4. disimpukan bahwa fermentasi anaerobik dengan recycle sludge lebih meningkatkan laju dekomposisi COD yang berarti limbah buangan yang dihasilkan lebih rendah konsentrasinya dan memenuhi standar baku mutu limbah buangan. Laju dekomposisi COD yang diperoleh da