LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT LCPKS

8 Dalam satu ton buah kelapa sawit sekitar 0,87 m 3 LCPKS dihasilkan atau 3,7 ton limbah per ton minyak yang dihasilkan. Pabrik kelapa sawit juga menghasilkan sejumlah besar limbah padatan seperti tandan kosong buah TKS 23, serat mesocarp 12 dan shell 5 untuk setiap ton tandan buah segar TBS yang diproses [18]. LCPKS berwarna kecoklatan, berbentuk bubur, kental, asam dan mengandung minyak dan lemak yang tinggi. Karakteristik LCPKS dan TKS yang ditunjukkan pada Tabel 2.1 berikut. Tabel 2.1 Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Parameter Satuan Nilai Referensi Ph – 4 – 5 [19] Suhu °C 47 [20] Biochemical Oxygen Demand BOD mgl 25.000 – 65.714 [19] Chemical Oxygen Demand COD mgl 44.300 – 102.696 [19] Soluble Chemical Oxygen Demand SCOD mgl 22.000 – 32.400 [21] Total Chemical Oxygen Demand TCOD mgl 54.100 – 94.300 [21] Total Solids TS mgl 40,500 – 72,058 [19] Total Suspended Solids TSS mgl 16,000 – 32,000 [21] Volatile Solids VS mgl 34,000 – 49,300 [19] Volatile Suspended Solids VSS mgl 15,200 – 30,600 [21] Minyak dan Lemak mgl 4.000 – 9.341 [19] Total nitrogen TN mgl 750 – 770 [19] Ammoniacal nitrogenNH 3 –N mgl 35 – 103 [19] Total P mgl 628 – 2,370 [22] Total K mgl 260 – 400 [23] Total Ca mgl 1.000 – 2.000 [23] Total Mg mgl 250 – 350 [23] Volatile Fatty Acid VFA CH 3 COOH mgl 3540 [20] Limbah LCPKS ini, jika tidak dibuang dengan benar, akan memiliki dampak negatif yang besar terhadap lingkungan sekitar. Beberapa peneliti menyoroti bahwa membuang LCPKS tanpa pengolahan yang memadai di kolam terbuka menyebabkan degradasi lingkungan dan emisi gas rumah kaca yang tinggi [17]. Oleh karena itu, dibutuhkan pengolahan sebelum LCPKS dibuang ke lingkungan. Tabel 2.2 berikut merupakan baku mutu limbah cair industri minyak sawit yang diperbolehkan dibuang ke lingkungan. 9 Tabel 2.2 Baku Mutu Limbah Cair untuk Industri Minyak Sawit [24] Parameter Kadar Maksimum mgl Beban Pencemaran Maksimum kgton BOD 5 250 1,5 COD 500 3,0 TSS 300 1,8 Minyak dan Lemak 30 0,18 Amonia Total sebagai NH 3 -N 20 0,12 pH 6,0 – 9,0 Debit Limbah Maksimum 6 m 3 ton bahan baku Perhatian pada menipisnya bahan bakar fosil telah menyebabkan peningkatan kegiatan penelitian pada pengembangan energi terbarukan seperti produksi biogas dari limbah untuk pembangkit listrik yang berkelanjutan. LCPKS menjadi limbah dengan kandungan karbon organik yang tinggi telah menjadi sumber yang menjanjikan untuk produksi biogas dan berpotensi menaikkan sektor energi terbarukan .

2.2 BIOGAS

Biogas adalah gas digester yang timbul dari aktivitas bakteri anaerob metanogen yang menguraikan bahan organik [25]. Biogas yang diperoleh dapat digunakan dalam berbagai bidang ekonomi, terutama dalam proses teknologi dan untuk tujuan rekayasa listrik, termasuk yang berikut : 1. Produksi energi panas di boiler gas dan produksi energi panas dan listrik dalam satuan terkait - dari 1 m 3 biogas - dalam produksi terkait energi 2.1 kWh energi listrik dan 2,9 kWh panas diperoleh; 2. Produksi energi listrik di percikan - pengapian atau turbin mesin; 3. Menggunakan gas yang diperoleh sebagai bahan bakar dalam mesin motor-mobil; 4. Menggunakan gas yang diperoleh dalam berbagai proses teknologi, misalnya dalam produksi methanol [7]. Komposisi biogas bervariasi sangat tergantung pada bahan organik dan proses biologis yang digunakan. Tabel 2.3 berikut merupakan karakteristik biogas secara umum. 10 Tabel 2.3 Karakteristik Biogas Parameter Komposisi Referensi Metana CH 4 50 – 60 [26] Karbon dioksida CO 2 38 – 48 [26] Nitrogen N 2 0,4 – 1,2 [27] Oksigen O 2 – 0,4 [27] Hidrogen Sulfida H 2 S 0,02 – 0,4 [27] Kandungan Energi 6,0 – 6,5 kWhm 3 [28] Kesetaraan Bahan Bakar 0,60 – 0,65 liter minyakm 3 udara [28] Batas Ledakan 6 – 12 biogas di udara [28] Temperatur Nyala 650 – 750 °C [28] Tekanan Kritis 75 – 89 bar [28] Temperatur Kritis –82,5 °C [28] Densitas Normal 1,2 kgm 3 [28] Massa Molar 16,043 kgkmol -1 [28] Kandungan energi biogas tergantung langsung pada isi metana. Semakin tinggi kandungan zat mudah terurai seperti lemak dan pati yang akan difermentasi, substrat yang lebih tinggi akan menjadi output gas. Sebuah meter kubik gas metana memiliki kandungan energi hampir sepuluh jam kilowatt 9,97 kWh. Jika kandungan metana akan berjumlah 60 kandungan energi total dari satu meter kubik biogas sekitar enam kWh, nilai kalor akan sesuai kira-kira 0,6 liter bahan bakar minyak [25]. Efisiensi rata-rata pencernaan metana mencapai sekitar 0,24 m 3 metana dari 1 kg bahan organik kering. 1 m 3 biogas dari 26 MJ nilai kalori dapat menggantikan 0,77 m 3 gas alam dari nilai kalori 33,5 MJ, 1,1 kg batubara keras nilai kalori 23,4 MJ atau 2 kg kayu bakar dari 13,3 MJ nilai kalori [7]. Tabel 2.4 berikut merupakan perbandingan nilai kalori dan kesetaraan biogas dengan sumber energi lain. Tabel 2.4 Perbandingan Nilai Kalori dan Kesetaraan Biogas dengan Sumber Energi Lain [7],[18]. No Bahan Bakar Nilai Kalori kJ Nilai Kesetaraan 1 Biogas 15000 1 m 3 2 Gas alam 33500 0.77 m 3 3 Batubara 23400 1.1 kg 4 Minyak tanah 8000 0.62 liter 5 Kayu bakar 2400 2 kg