1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Limbah cair pabrik kelapa sawit merupakan limbah terbesar yang dihasilkan dari proses produksi minyak kelapa sawit.
Limbah cair kelapa sawit atau Palm Oil Mill Effluent POME mempunyai kandungan senyawa lemak, protein dan
karbohidrat yang mempunyai ikatan atom C, apabila diolah dengan baik maka dapat menghasilkan biogas yang bisa digunakan untuk menghasilkan energi [1], potensi
biogas yang dihasilkan dari beberapa substrat dapat dilihat pada tabel 1.1. Minyak
dan lemak merupakan komponen pencemar utama yang terdapat pada limbah cair pabrik kelapa sawit [2].
Oleh sebab itu banyak penelitian yang dilakukan untuk mengurangi dampak pencemaran tersebut, namun biasanya hanya diolah agar dapat
dibuang sesuai dengan standar baku mutu lingkungan yang sudah ditetapkan. Tabel 1.1 Potensi Biogas Yang Dihasilkan Oleh Beberapa Substrat [3]
Komponen Reaksi Metanogenik
Biogas lg
-1
CH
4
Lemak C
50
H
90
O
6
+ 24,5 H
2
O 34,75 CH
4
+ 15,25 CO
2
1,425 69,5
Karbohidrat C
6
H
10
O
5
+ H
2
O 3 CH
4
+ 3 CO
2
0,830 50,0
Protein C
16
H
24
O
5
N
4
+ 14,5 H
2
O 8,25 CH
4
+ 3,75 CO
2
+ 4NH
4 +
+ 4HCO
3 -
0,921 68,8
Biogas merupakan produk akhir dari degradasi anaerobik bahan organik oleh bakteri-bakteri anaerobik dalam lingkungan dengan sedikit oksigen. Komponen
terbesar yang terkandung dalam biogas adalah metana 55 – 70 dan karbon dioksida
30 – 45 serta sejumlah kecil, nitrogen dan hidrogen sulfide [4]. Gas metan
termasuk gas rumah kaca greenhouse gas, bersama dengan gas karbon dioksida CO
2
memberikan efek rumah kaca yang menyebabkan terjadinya fenomena pemanasan global [5]. Table 1.2 berikut merupakan beberapa penelitian yang telah
dilakukan untuk menghasilkan biogas.
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
2 Tabel 1.2 Berbagai Penelitian Biogas
Peneliti Judul
Jenis Limbah Metode
Hasil Penelitian
Sorawit Wanitukul, warin Rukruemz and pawinee
Chaiprasert 2013 [6] Effect of Operating Condition
on Performance of Anaerobic Hybird Reactor at
Thermophilic Temperature Pall Oil Mill Effluent POME
Digestion Anaerobik, suhu 55
o
C, dengan reaktor Anaerobic Hybird Reaktor
AHB bervolume 6 L dengan bagian sludge zone dan
package zone . variasi OLR dan HRT
Peningkatan OLR dari 1,2 – 5,
5 gr COD L. D dan pengurangan HRT dari 20
– 10 diperoleh yield metana
meningkat dari 0.17 g COD metana g VSS.d
– 0.32 g COD metana g VSS.d dan efisiensi
pengurangan COD nya 90 Rina. S. Soetopo, Sri Purwati,
Yusup Setiawan, Krisna Adhytia W 2011 [7]
Efektivitas Proses Kontinyu Digesti Anaerobik Dua Tahap
Pada Pengolahan Lumpur IPAL Biologi Industri Kertas
Lumpur IPAL biologi Industri Kertas
Digestasi dua tahap dengan reaktor CSTR dengan
penambahan protoase dengan variasi HRT
Dilakukan proses termofilik pada proses asidogenesis dan
mesofilik di metanogenesis diperoleh biogas sebesar
15,82Lhari dengan kandungan CH
4
50,4-64,1 dan CO
2
18- 30.
Jhon C. Kabaouris, et all 2009 [8]
Meshophilic and Thermophilic Anaerobic Digestion pf
Municipal Sludge And Fat, Oil, Grease
Sampah kota Sistem digestasi Batch
Menggunakan 2 reaktor terpisah untuk reaktor
mesofilik 35
o
C dan termofilik 52
o
C Biogas yang dihasilkan pada
mesofilik 719 ml dengan kandungan metana 65,8 dan
pada termofilik 802 ml, metana 68,7
Wanna Choorit dan Pornpan Wisarman 2007 [9]
Effect Of Temperature on the Anaerobic Digestion Of Palm
Oil Mill Effluent POME
Menggunakan 2 reaktor CSTR dengan kondisi mesofilik 37
o
C dan termofilik 55
o
C dengan variasi OLR
Biogas yang dihasilkan pada suhu mesofilik sebesar 3,73 L
dengan kandungan metana 71,04 dan pada termofilik
sebesar 4,66 L, metana 69,53
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
3 Biogas dihasilkan dari proses digestasi anaerobik, pada dasarnya digestasi
anaerobik bahan organik melalui tahapan hidrolisis, asidogenesis, asetogenesis dan metanogenesis [10-15]. Proses digestasi anaerobik dalam pembuatan biogas dapat
dilakukan dalam sistem reaktor satu tahap atau dua tahap. Dengan digestasi anaerobik dua tahap dapat dilakukan pengaturan kondisi operasi sesuai kondisi
optimum masing-masing proses agar kinerja hidrolisa-asidifikasi sebagai proses tahap pertama dan metanasi sebagai proses tahap kedua masing-masing meningkat
sehingga produktivitas biogas dan konsentrasi metan menjadi lebih tinggi [8, 16]. Metanogenesis merupakan tahap akhir dari proses biogas. Mikroorganisme
yang memproduksi metana dan karbon dioksida biogas yang disebut metanogen [17]. Mikroorganisme pada metanogenesis ini sangat sensitif terhadap perubahan
jumlah umpan masuk, pH, temperatur, laju beban organik OLR, dan waktu retensi hidrolik HRT [18]. Proses ini dapat dioperasikan secara terus menerus CSTR atau
dalam batch tergantung pada substrat yang dicerna [3]. Suhu merupakan faktor yang sangat penting untuk mempertimbangkan
selama proses digestasi anaerobik. Suhu biasanya digunakan untuk digestasi anaerob dalam proses biogas sekitar 30-37°C mesofilik atau 50-60°C termofilik [9, 17,
19]. Meningkatkan suhu beberapa derajat dapat menyebabkan gangguan proses. Menurunkan suhu beberapa derajat mungkin tidak mengganggu banyak proses, tetapi
menyebabkan ketidakseimbangan antara fermentasi dan pembentukan metana. Umumnya produksi metana lebih sensitif terhadap fluktuasi suhu dari
mikroorganisme lain dalam proses biogas [17]. Untuk itu penelitian ini dilakukan untuk mengurangi komponen pencemar
utama yang terdapat dalam limbah cair kelapa sawit POME yaitu lemak dan minyak yang telah terurai terlebih dahulu pada tahap asidogenesis menjadi asam
limbah cair kelapa sawit untuk mempermudah mikroorganisme metanogenesis mengurai substrat makromolekul minyak dan lemak tersebut menjadi metana lebih
cepat sehingga mempersingkat waktu retensi untuk menghasilkan biogas dengan kandungan metana yang maksimum dan meminimumkan kandungan hidrogen
sulfida. Sehingga dapat diaplikasikan ke skala yang lebih besar untuk memanfaatkan limbah cair dari pabrik kelapa sawit di Indonesia untuk menghasilkan biogas sebagai
salah satu energi alternatif.
8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD
4
1.2 RUMUSAN PERMASALAHAN
Kategori