Produksi Biogas Nilai pH Fermentasi LCPKS pada Suhu Berbeda 91
                                                                                fermentasi  ditingkatkan  secara  bertahap  dari  27
o
C  sampai  57
o
C.  Hasil  penelitian menunjukkan  bahwa  penambahan  citosan  tersebut  mampu  meningkatkan  produksi
biogas secara nyata, terutama pada suhu 57
o
C. Peningkatan kinerja bioreaktor UASB terjadi  karena  kitosan  dapat  membantu  proses  granulasi  lumpur  pada  POME
Khemkhao et al., 2011. Penanganan  POME  menggunakan  bioreaktor  jenis  integrated  anaerobic–
aerobic bioreactor IAAB telah dilakukan untuk memperbaiki proses konvensional
yang  selama  ini  ada  Chan  et  al.,  2012.  IAAB  adalah  konfigurasi  bioreaktor  baru yang  mengintegrasikan  proses  anaerobik  dan  aerobik  dalam  satu  reaktor.  Pada
penelitian  penanganan  POME  dengan  bioreaktor  IAAB  tersebut  suhu  bioreaktor sekitar  28
o
C  dengan  kapasitas  bioreaktor  24  L.  Secara  keseluruhan  efisiensi pengurangan chemical oxygen demand COD, biochemical oxygen demand BOD,
dan  total  padatan  tersuspensi  TSS  dalam  kondisi  tunak  mencapai  lebih  dari  99 pada  tingkat  pembebanan  organik  OLR  dari  10,5  g  CODL  hari.  Pada  kondisi
tersebut  produktivitas  metana  sebesar  0,24  L  metanag  Penyisihan  COD  dan konsentrasi metana dalam biogas rata-rata 64 Chan et al., 2012.
Choi  et  al.  2013  mengembangkan  sistem  gabungan  reaktor  anaerobik tingkat  tinggi  combined  high-rate  anaerobic  reactors  untuk  menangani  POME.
Sistem  ini  terdiri  atas  anaerobic  hibrid  reaktor  AHR  +  anaerobic  baffled  filter ABF  dan  AHR  +  anaerobic  downflow  filter  ADF.  Sistem  dioperasikan  pada
kondisi  mesofilik  36  ±  1
o
C,  pH  dalam  AHR  diatur  pada  7  ±  0,5  menggunakan NaHCO
3
.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa  efisiensi  penyisihan  COD  secara keseluruhan mencapai 93,5; produksi biogas mencapai 110 Lhari pada OLR 18,9
kg  CODm
3
hari;  produkstivitas  metana  mencapai  0,171-0,269  L  metanag Penyisihan  COD;  dan  konsentrasi  gas  metana  berkisar  antara  59,5-78,2  .
Keuntungan  lainnya  dengan  gabungan  reaktor  anaerobik  tingkat  tinggi  adalah pengaturan pH hanya dilakukan pada awal operasi saja.
Mahajoeno  et  al.  2008  melakukan  penelitian  dengan  tujuan  untuk mengetahui  pengaruh  faktor  biotik  dan  abiotik  terhadap  total  produksi  biogas  pada
fermentasi  LCPKS  dalam  sistem  curah  skala  laboratorium.  Perlakuan  dalam penelitian  tersebut  adalah  jenis  dan  jumlah  starter,  bahan  abiotik  yang  digunakan,
yaitu NaOH dan CaOH
2
, pH, agitasi, dan suhu substrat. Pengaruh  faktor  abiotik  dan  biotik  terhadap  total  produksi  biogas  sama
dengan faktor yang mempengaruhi laju produksi biogas, yaitu jenis dan konsentrasi inokulum.  Dalam  hal  ini  kondisi  terbaik  dihasilkan  dari  kolam  anaerobik  dengan
konsentrasi  inokulum  20.  Faktor  abiotik  CaOH
2
dapat  meningkatkan  total produksi  biogas, demikian pula pH  netral 7, dan peningkatan suhu. Hal  ini terjadi
karena  proses  pembentukan  biogas  dari  perombakan  LCPKS  dilakukan  oleh mikrobia,  sehingga  jenis  dan  konsentrasi  inokulum  sangat  perpengaruh  terhadap
produksi  biogas.  Substrat  dengan  pH  netral  dapat  mempercepat  pembusukan, sehingga  bakteri  metanogenik  mudah  melakukan  perombakan  substrat  membentuk
biogas,  sehingga  produksi  biogas  meningkat.  Agitasi  dapat  meningkatkan  total produksi biogas,karena dengan agitasi kondisi substrat menjadi homogen dan kontak
inokulum  dengan  substrat  lebih  intensif,  sehingga  inokulum  bekerja  lebih  optimal. Inokulum  yang  homogen  dan  kontak  dengan  substrat  yang  merata  dapat
menyebabkan mikrobia bekerja dengan optimal Mahajoeno et al., 2008.
Suhu  dapat  mempercepat  proses  perombakan,  sehingga  dapat  meningkatkan produksi  biogas.  Pada  suhu  substrat  40
o
C  dihasilkan  biogas  relatif  lebih  tinggi dibandingkan  suhu  30°C.  Hasil  ini  menunjukkan  bahwa  suhu  substrat  berpengaruh
meningkatkan  produksi  biogas.  Hal  ini  dimungkinkan  karena  suhu  dapat meningkatan  reaksi  kimia,  sehingga  memacu  peningkatan  perombakan  senyawa
kompleks  menjadi  senyawa  sederhana,  yang  dapat  dimanfaatkan  lebih  cepat  dan memudahkan  aktivitas  bakteri  metanogenik  membentuk  biogas  Mahajoeno  et  al.,
2008.  Beberapa  hasil  penelitian  tentang  kinerja  berbagai  metode  penanganan LCPKS secara anaerobik dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2. Kinerja Berbagai Metode Penanganan LCPKS Secara Anaerobik
Jenis Bioreaktor OLR
kg CODm
3
hari HRT
hari Konsentrasi
Metana Penyisih
an COD Pustaka
Filtrasi Anaerobik 4,50
15 63
94 Borja dan Banks
1994a UASB
10,63 4
54,2 98,4
Borja dan Banks 1994b
Fluidized bed 40,00
0,25 DTT
78 Borja dan Banks
1995 Digester Anaerobik
2,16 20
36 80,7
Yacob et al. 2005
Kolam Anaerobik 1,40
40 54,4
97,8 Yacob et al.
2006
UASFF 11,58
3 71,9
97 Najafpour et al.
2006 CSTR
3,33 18
62,5 80
Tong dan Jaafar 2006
IAAB 10,50
13 64
99 Chan et al. 2012
Sistem gabungan reaktor anaerobik tingkat tinggi
AHR + ABF dan AHR + ADF
18,90 DTT
59,5- 78,2
93,5 Choi et al. 2013
DTT: data tidak tersedia
3 METODE PENELITIAN 3.1 Kerangka Pemikiran Konseptual Penelitian
Salah satu masalah  besar  industri kelapa  sawit Indonesia adalah penanganan limbah cair pabrik kelapa sawit LCPKS yang menghasilkan emisi gas rumah kaca.
Penanganan LCPKS selama  ini  hanya dialirkan ke dalam sistem kolam terbuka dan menjadi  masalah  lingkungan.  Di  dalam  sistem  tersebut,  sebagian  bahan  organik
terdegradasi  secara  anaerobik,  membentuk  metana  dan  melepaskannya  ke  atmosfir yang dapat berdampak negatif terhadap lingkungan baik lokal maupun global.
Salah  satu  pendekatan  yang  dapat  dilakukan  adalah  penanganan  LCPKS dengan  menggunakan  bioreaktor  anaerobik  atau  dengan  sistem  kolam  tertutup
covered  pond  system.  Sistem  tersebut  memungkinkan  untuk  menangkap  dan memanfaatkan produksi gas metana sebagai bahan bakar. Gas metana biogas hasil
dari  proses  dekomposisi  anaerobik  bahan  organik  LCPKS  tersebut  memiliki
kandungan  energi  dan  dapat  dimanfaatkan  sebagai  sumber  energi  terbarukan Suprihatin  et  al.,  2008.  Khemkhao  et  al.  2012  menyatakan  bahwa  LCPKS  yang
memiliki  organic  loading  rates  OLR  antara  2,2  dan  9,5  g  COD  perliter  perhari dapat  menghasilkan  biogas  13,2  literhari.  Menurut  Mahendra  2013,  pengolahan
LCPKS  menjadi  energi  listrik  dapat  menghasilkan  keuntungan  ganda,  yaitu keuntungaan dari aspek lingkungan dan keuntungan dari aspek finansial.
Kebutuhan  energi  Indonesia  terus  meningkat  dari  tahun  ke  tahun.  Pada periode  2012-2031  PT  PLN  Persero  memprediksi  kebutuhan  energi  listrik
Indonesia  akan  meningkat  rata-rata  10,1  per  tahun.  Hal  ini  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  kenaikan  kebutuhan  listrik  selama  10  tahun  terakhir  yang
mengalami  peningkatan  rata-rata  9,2tahun  PT.  PLN,  2012.  Dalam  rangka memenuhi  kebutuhan  energi  listrik  nasional,  pemerintah  melakukan  diversifikasi
energi  melalui  peningkatan  pengembangan  energi  baru  terbarukan,  termasuk  energi yang berasal dari limbah industri pertanian. Teknologi produksi bioenergi merupakan
teknologi tepat guna untuk pengelolaan LCPKS yang memiliki nilai BOD dan COD tinggi.
Dari  uraian  di  atas,  maka  perlu  dilakukan  identifikasi  dan  karakterisasi permasalahan  secara  menyeluruh  dan  mendalam  tentang  penanganan  LCPKS.
Selanjutnya  dilakukan  formulasi  teknologi  yang  sesuai  dengan  kebutuhan  dan tuntutan  serta  dilengkapi  analisis  strategi  implementasi  yang  tepat  untuk  mengatasi
masalah  LCPKS.  Secara  ringkas  kerangka  pemikiran  konseptual  penelitian  dapat dilihat pada Gambar 3.1.
Gambar 3.1 Kerangka Pemikiran Konseptual Penelitian
KETERSEDIAN TEKNOLOGI
KONDISI PENGOLAHAN LCPKS SAAT INI
SISTEM KOLAM TERBUKA Biaya Tinggi, Emisi Gas Rumah Kaca,
Pencemaran Sumber Air, Bau Tidak Sedap
ANALISIS STRATEGI IMPLEMANTASI
IDENTIFIKASI DAN KARAKTERISASI PERMASALAHAN PENANGANAN LCPKS
KAJIAN PUSTAKA
KEBUTUHAN ENERGI
USULAN IMPLEMENTASI
ANALISIS KONDISI SUHU TERBAIK PROSES PRODUKSI BIOGAS
FORMULASI STRATEGI
Analisis internal dan eksternal penanganan LCPKS
                                            
                