Pengelolaan Limbah Cair Industri Kelapa
PENGELOLAAN LIMBAH CAIR
INDUSTRI KELAPA SAWIT
LATAR BELAKANG
•
•
•
•
Minyak kelapa sawit (CPO) saat ini adalah sumber minyak nabati terbesar di
dunia. Menurut laporan oil world pada tahun 2011, Minyak kelapa sawit
memberikan andil sekitar 27% atau 46 juta ton terhadap total minyak nabati di
dunia. Produksi minyak nabati berikutnya diikuti oleh soybean, rapeseed dan
sunflower.
Sementara itu, sebagai negara dengan paling besar penghasil minyak kelapa sawit
adalah Indonesia. Pabrik kelapa sawit (PKS) yang berjumlah lebih dari 640 di
seluruh Indonesia memproduksi CPO sekitar 23 juta ton atau 46% dari total
produksi CPO di dunia (Oil world, 2011).
Untuk menghasilkan CPO, PKS juga menghasilkan limbah. Seperti yang dapat
dilihat pada gambar 2. Limbah yang keluar dari PKS berbentuk padatan, gas, dan
cair. Limbah yang keluar dari PKS sebenarnya belum bisa dikatakan 100% sebagai
limbah, lebih tepat dikatakan produk samping atau side product.
Limbah yang menjadi perhatian di PKS adalah limbah cair atau yang lebih dikenal
dengan POME (palm oil mill effluent). POME ialah air buangan yang dihasilkan
oleh pabrik kelapa sawit utamanya berasal kondensat rebusan, air hidrosiklon,
dan sludge separator. Setiap ton TBS yang diolah akan terbentuk sekitar 0,6
hingga 1 m3 POME. POME kaya akan karbon organik dengan nilai COD lebih 40
g/L dan kandungan nitrogen sekitar 0,2 dan 0,5 g/L sebagai nitrogen ammonia
dan total nitrogen. Sumber POME berasal dari unit pengolahan yang berbeda,
terdiri dari:
• 60% dari total POME berasal dari stasiun klarifikasi
• 36% dari total POME berasal dari stasiun rebusan
• 4 % dari total POME berasal stasiun inti.
POHON INDUSTRI PEMANFAATAN LIMBAH KELAPA SAWIT
SUMBER AIR LIMBAH INDUSTRI KELAPA SAWIT
SUMBER AIR LIMBAH INDUSTRI KELAPA SAWIT
• Industri ini membutuhkan air dalam
mengekstraksi bahan baku kelapa sawit.
Sekitar 50% menghasilkan air limbah dalam
buangan limbah palm oil mill effluent
(POME), sisanya 50% menguap melalui
steam, utamanya melalui sterilizer exhaust,
piping leakages, as well as wash waters.
• The POME effluent, air limbah khususnya
pada dasarnya merupakan hasil :
1. Sterilasasi bahan baku - sterilizer
condensate is about 36% of total POME;
2. Pengendapanhasil ekstrak crude palm oil clarification wastewater is about 60% of
total POME; and
3. Hydrocyclone separation of cracked
mixture of kernel and shell - hydrocyclone
wastewater is about 4% of total POME.
ISU LINGKUNGAN
•
•
Secara umum Palm oil mills menimbulkan :
1. Jumlah besar buangan oli dengan kondisi sangat
ekstrem kandungan zat organik;
2. Asap dan partikulat buangan proses;
3. Bau, dan
4. Bising
Isu lingkungan pada industri kelapa sawit ini utamanya
dikatikan :
1. Pencemaran air pada sumber-sumber air baku;
2. Penyimpanan sementara yang tidak tepat dari solid
waste materials including boiler and incinerator ash,
decanter solids, spent bleaching earth and sludge
separator residue;
3. Aplikasi penggunaan tanah penyubur dari penggunaan
limbah cair;
4. Polusi udara yang disebabkan proses industri seperti
pembakaran dan pengoperasian boilers
5. Emisi bau dari keburukan pengelolaan effluent
treatment systems, especially, if they are located in
close proximity to neighbouring residential areas; and
6. Beberapa bising yg ditimbulkan dari proses industri
QUANTITIES AND CHARACTERISTICS OF PALM OIL MILL EFFLUENT (POME)
•
•
Hingga mencapai 1.5 m3 air yang
digunakan untuk memproses 1 ton fresh
fruit bunches (FFB). Sekitar 50% menjadi
palm oil mill effluent (POME) sisanya 50%
menjadi uap pengoperasian boiler,
termasuk sisanya hilang melalui kebocoran
pipa dan atau pembersihan tangki2.
The POME merupakan kombinasi dari
berbagai sumber air limbah industri kelapa
sawit :
1. Sterilizer condensate (about 36% of
total POME);
2. Clarification wastewater (about 60% of
total POME); and
3. Hydrocyclone wastewater (about 4% of
total POME).
QUANTITIES AND CHARACTERISTICS OF PALM OIL MILL EFFLUENT (POME)
POME is the effluent from the final stage of palm oil production in the mill.
POME is a colloidal suspension with containing :
Water
: 95-96%,
Oil
: 0.6-0.7%
Total solids
: 4-5%, including 2-4% suspended solids
BOD
: 23,500 to 29,300 mg/L
COD
: 49,000 to 63,600 mg/L
Oil and grease
: 8,370 mg/L
Total solids
: 26,500 to 45,400 - 17,100 to 35,900 mg/L
QUANTITIES AND CHARACTERISTICS OF PALM OIL MILL EFFLUENT (POME)
The total palm oil production in 1998 was about
8.3 million tonnes, which averages about 28,000
cubic meters per day. Based on this quantity of
daily crude palm oil production, the following
pollution load statistics may be derived for the
palm oil industry as a whole:
• Total quantity of effluent generated per day (@ 3.5 m3
effluent/tonne oil) : 98,000 cubic meters;
• Total BOD5 load of raw effluent generated per day (@ 25,000
mg/L) : 2,450 tonnes ;
• Population-equivalent of raw effluent BOD5 load (@ 0.05 Kg
BOD/Capita/Day) : 49,000,000 persons.
BAKU MUTU AIR LIMBAH
Lampiran III : Permen LH Nomor 5 Tahun 2014 ttg Baku Mutu Air Limbah
IN-PLANT CONTROL AND HOUSEKEEPING MEASURES
Effective in-plant process control and good housekeeping
measures are most essential to minimise waste generation
and wastage of resources, as well as to reduce the pollutant
load to be removed in the effluent treatment process and its
treatment costs. The following are the principal in-plant
• Control and cleaner production measures for crude palm
oil mills:
• Control of water usage;
• Control of oil clarification temperature;
• Control of oil spillages and leaks;
• Proper design and operation of oil traps;
• Separation of effluent and stormwater drainage systems;
and
• Proper interim storage of solid waste materials.
TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR LIMBAH
TREATMENT TECHNOLOGIES FOR PALM OIL MILL EFFLUENT
Pre-Treatment of POME
• The contents of POME are essentially organic and moderately
biodegradable. The biodegradability is influenced by the extent
of cellulosic materials present such as the palm fibre residues
as well as the residual oil content.
• The effluent treatment technologies for POME are therefore
invariably combinations of physical and biological processes.
The physical treatment includes pre-treatment steps such as
screening, sedimentation and oil removal in oil traps prior to
the secondary treatment in biological treatment systems.
• Sand and grit that accompany the fresh fruit bunch and
residual oil are removed in a sand trap and/or oil trap. The oil
trap consists of a baffled pit or sump that retains the
wastewater for at least 10 hours. Hydraulic retention times
(HRTs) of about 1 to 2 days are preferable for moreeffective oil
removal and minimal loss of oil to the effluent
TREATMENT TECHNOLOGIES FOR PALM OIL MILL EFFLUENT
Biological Treatment of POME
Untuk mencapai baku mutu air limbah
industri kelapa sawit memerlukan
kombinasi proses pengolahan dengan
fisik. Jenis pengolahan biologis yaitu :
1. Anaerobic-Facultative Lagoon System
2. Anaerobic-Aerated Lagoon System
3. Anaerobic Reactor-Aerated Lagoon
System
4. Anaerobic Lagoon-Land Application
System
5. Anaerobic Reactor-Land Application
System
AN AEROBIC DEGRATION PATHWAY
Anaerobic-Facultative Lagoon System
Di dalam sistem ini, anaerobic
treatment process
membutuhkan kolam
anaerobic atau lagoons.
Komponen penting dalam
sistem pengolahan ini adalah:
• De-oiling Tank;
• Acidification ponds;
• Methanogenic ponds;
• Facultative ponds; and
• Sand beds.
Anaerobic-Aerated Lagoon System
•
•
•
Pengolahan ini menyerupai AnaerobicFacultative Lagoon System, hanya
dilakukan supply oksigen dengan
mekanikal aerator untuk aerobic biological
processes.
Umumnya pengolahan ini melalui oksidasi
mekanikal memiliki efisiensi lebih tinggi
pada aerated lagoons; secara keseluruhan
efisiensi anaerobic-aerated lagoon system
dapat mencapai 99.8%; hasil akhir
konsentrasi BOD5 kurang dari 100 mg/L.
Biaya operasi menjadi tinggi akibat
penggunaan energi utk pengoperasian
mekanikal aerasi dan pemeliharaanya.
Kedalaman lagoon mencapai 5 meter yang
digunakan, dimana hydraulic retention
time adalah 15 and 20 days; i. e. extended
aeration.
Anaerobic Reactor -Aerated Lagoon
System
• Conventional Anaerobic Digester
• Anaerobic Contact Process
• Up-flow Anaerobic Sludge Blanket (UASB)
Reactor
Anaerobic tank digesters are much more capital intensive than
anaerobic lagoons, but have the following advantages:
1. Extremely compact and occupy a fraction of the space
required by anaerobic lagoons;
2. Higher organic loading rates and therefore much shorter
hydraulic retention times; HRTs are about 10 to 20 days for
closed tank digesters compared to about 45 to 80 days
foranaerobic lagoons;
3. Closed tank digesters with complete internal mixing and
operating at the high thermophilic temperature range of
between 42 oC and 55 oC require an HRT of about 10 days or
less;
4. The organic loading rate for closed-tank anaerobic digesters is
typically about 3.0 to 5.0 Kg BOD5/m3.day; Open tank
digesters without internal mixing and operating at the normal
mesophilic temperature range of about 30 oC to 35 oC require
an HRT of about 20 days;
5. The organic loading rate for open tank anaerobic digesters is
typically about 0.8 to 1.0 Kg BOD5/m3day;
6. Higher treatment efficiency of between 60% and 90% BOD
removal;
7. Biogas generated can be recovered and utilised as energy
source.
TREATMENT TECHNOLOGIES FOR PALM OIL MILL EFFLUENT
Anaerobic Reactor -Aerated Lagoon System
BIOGAS PRODUCTION
FROM PALM OIL MILL EFFLUENT (POME)
AN AEROBIC POND CAPPED SYSTEM
AN AEROBIC POND CAPPED SYSTEM
AN AEROBIC POND CAPPED SYSTEM
Parameters
30 ton/h mill
45 ton/h mill
60 ton/h mill
Biogas plant rate
20
m³/hour
30
m³/hour
40
m³/hour
COD/BOD reduction
90%
90%
90%
Est. Biogas
production
500 – 815
Nm³/hour
815 – 1,000
Nm³/hour
1,000 – 1,320
Nm³/hour
Methane %
55 – 65%
55 – 65%
55 – 65%
Equivalent energy
4,204 – 6,852
MJ/hour
6,852 – 8,400
MJ/hour
8,400 – 11,088
MJ/hour
Electricity potency
+ 1,000
kW
+ 1,500
kW
+ 2,000
kW
OPTIMAL GROWTH TEMPERATURE AND OPTIMAL pH OF SOME METHAN – PRODUCING BACTERIA
Substance
Temperature
Range °C
pH
Methanobacterium
37 – 45
Methanobrivibacter
37 – 40
Methanosphaera
35 – 40
6.8
Methanothermus
83 – 88
6.5
Methanococcus
35 – 40
Methanocorpusculum
30 – 40
Methanoculleus
35 – 40
Methanogenium
20 – 40
7.0 – 7.5
Methanoplanus
30 – 40
7.0 – 7.5
Methanospirillum
35 – 40
6.5 – 7.5
Methanococcoides
30 – 35
7.0 – 7.5
Methanohalobium
50 – 55
6.5 – 7.5
Methanolobus
35 – 40
6.5 – 6.8
Methanosarcina
30 – 40
Methanothrix
35 - 50
7.1 – 7.8
SPECIFIC BIOGAS YIELDS
Genus
Gas yield
m³/kg
CH4 Content
% by volume
Carbohydrates
0.830
50
Proteins
0.610
65
Lipids
1.430
71
Temperature Range For Methane Production
Temperature (°C)
Methan Production
35
Optium
32 – 31
Minimum
21 – 31
Little, Digester Going “Sour”
< 21
Nil, Digeter is “ Sour”
Michael H. Gerardi: The Microbiology of Anaerobic Digesters, 2003
Mosophilic
Digester
Thermophilic
Digester
Loading Rates
Lower
Higher
Destruction of pathogens
Lower
Higher
Sensitivity of toxicants
Lower
Higher
Operational costs
Lower
Higher
Less difficult
More difficult
Feature
Temperature control
Michael H. Gerardi: The Microbiology of Anaerobic Digesters, 2003
OPERASI DAN PEMELIHARAAN
Operasi
SUATU PROSES PEMANFAATAN SUMBER DAYA
UNTUK MENGHASILKAN PRODUK (BARANG DAN
JASA) YANG BERGUNA UNTUK MENCAPAI TUJUAN
DAN SASARAN ORGANISASI.
Pemeliharaan
UPAYA UNTUK MENJAGA SUPAYA SARANA IPAL
KELAPA SAWIT MAMPU BERFUNGSI SECARA
MEMUASKAN SESUAI RENCANA.
27
OPERASI & PEMELIHARAAN IPAL
umpan balik
INPUT
Air Limbah
SDM
Dana
Peralatan
Enerji
Bahan Kimia
PROSES
OUTPUT
Effluent Air Limbah
Yang memenuhi
Syarat PermenLH 05/14
28
SIKLUS DEMING
plan
action
continual
improvement
check
do
SIKLUS SISTEM MANAJEMEN OPERASI DAN PEMELIHARAAN
PENGORGANISASIAN
RENCANA PROGRAM
KERJA &
PENJADWALAN
PEBYUSUNAN DOKUMEN
(sop & instrksi kerja)
PELATIHAN
STAFF
PELAKSANAAN
OPERASI &
PEMELIHARAAN
KEBUTUHAN SUMBER
DAYA DAN ANGGARAN
IDENTIFIKASI
KEBUTUHAN O&M
PELAPORAN
USULAN TINDAKAN
KOREKSI DAN
TINDAKAN PREVENTIF
ANALISIS
PENYEBEB
PENYIMPANGAN
SISTEM
MANAJEMEN
OPERASI &
PEMELIHARAAN
PENGUKURAN
KINERJA
PEMANTAUAN
EVALUASI KINERJA
OPERASI DAN
PEMELIHARAAN
EVALUASI TERHADAP
PENYIMPANGAN KINERJA
DAN PROSEDUR
30
PERSYARATAN MANAJEMEN OPERASI
DAN PEMELIHARAAN
1. DUKUNGAN PENUH DARI MANAJEMEN PUNCAK
2. KEPEMIMPINAN YANG KOMPETEN
3. TANGGUNG JAWAB YANG JELAS
4. DESENTRALISASI / PENDELEGASIAN WEWENANG
5. PENYEDIAAN SUMBER DAYA
6. DAPAT DIPERTANGGUNG JAWABKAN
7. KESEDERHANAAN
8. KELENGKAPAN
9. KELENTURAN
10. ARUS INFORMASI YANG CEPAT
31
PERMASALAHAN PENGELOLAAN IPAL
1.
2.
3.
Jumlah, Kualifikasi, Kompetensi SDM
Perencanaan IPAL yang salah/tidak sesuai
IPAL sudah tua dan tidak handal (terdapatnya
kerusakan peralatan dan sarana IPAL)
4. Operasi dan Pemeliharaan Tidak Benar
5. Sumber Air Limbah Berubah Kapasitas dan Kualitas
6. IPAL tidak efektip, efisiensi rendah
7. Tidak didukung manajemen dalam OP
8. Tidak memiliki SOP IPAL
9. Sarana Laboratorium tidak memadai
10. Kesalahan dan atau tidak efisien dalam
penggunaan air untuk kebersihan lingkungan
(house keeping)
11. Terbatasnya dukungan pendanaan
TERIMA KASIH
LAMPIRAN
Agitator CSTR digester
Placement of the air injection system in Digester Aeration Micro
Skid Mounted – Biogas Plant System – Reference only
Skid Mounted – Biogas Conveying System – Reference only
Skid Mounted – Biogas Genset Feeder System
Reference
Skid Mounted – POME Feeding System
Reference
Skid Mounted – POME Feeding
System - Reference only
Reaktor – Pressure Monitoring - Reference
only
Biogas Enclosed Flare – Reference
only
Biogas Analyzer System – Reference only
Biological H2S Scrubber System
Reference
Biogas Dehumidifier - Installation
Containerised - Biogas Generator Set
Reference
Bird Eye View of The Biogas Plant
View of The Biogas Plant
Reference
Reference
View of The Biogas Plant
Reference
INDUSTRI KELAPA SAWIT
LATAR BELAKANG
•
•
•
•
Minyak kelapa sawit (CPO) saat ini adalah sumber minyak nabati terbesar di
dunia. Menurut laporan oil world pada tahun 2011, Minyak kelapa sawit
memberikan andil sekitar 27% atau 46 juta ton terhadap total minyak nabati di
dunia. Produksi minyak nabati berikutnya diikuti oleh soybean, rapeseed dan
sunflower.
Sementara itu, sebagai negara dengan paling besar penghasil minyak kelapa sawit
adalah Indonesia. Pabrik kelapa sawit (PKS) yang berjumlah lebih dari 640 di
seluruh Indonesia memproduksi CPO sekitar 23 juta ton atau 46% dari total
produksi CPO di dunia (Oil world, 2011).
Untuk menghasilkan CPO, PKS juga menghasilkan limbah. Seperti yang dapat
dilihat pada gambar 2. Limbah yang keluar dari PKS berbentuk padatan, gas, dan
cair. Limbah yang keluar dari PKS sebenarnya belum bisa dikatakan 100% sebagai
limbah, lebih tepat dikatakan produk samping atau side product.
Limbah yang menjadi perhatian di PKS adalah limbah cair atau yang lebih dikenal
dengan POME (palm oil mill effluent). POME ialah air buangan yang dihasilkan
oleh pabrik kelapa sawit utamanya berasal kondensat rebusan, air hidrosiklon,
dan sludge separator. Setiap ton TBS yang diolah akan terbentuk sekitar 0,6
hingga 1 m3 POME. POME kaya akan karbon organik dengan nilai COD lebih 40
g/L dan kandungan nitrogen sekitar 0,2 dan 0,5 g/L sebagai nitrogen ammonia
dan total nitrogen. Sumber POME berasal dari unit pengolahan yang berbeda,
terdiri dari:
• 60% dari total POME berasal dari stasiun klarifikasi
• 36% dari total POME berasal dari stasiun rebusan
• 4 % dari total POME berasal stasiun inti.
POHON INDUSTRI PEMANFAATAN LIMBAH KELAPA SAWIT
SUMBER AIR LIMBAH INDUSTRI KELAPA SAWIT
SUMBER AIR LIMBAH INDUSTRI KELAPA SAWIT
• Industri ini membutuhkan air dalam
mengekstraksi bahan baku kelapa sawit.
Sekitar 50% menghasilkan air limbah dalam
buangan limbah palm oil mill effluent
(POME), sisanya 50% menguap melalui
steam, utamanya melalui sterilizer exhaust,
piping leakages, as well as wash waters.
• The POME effluent, air limbah khususnya
pada dasarnya merupakan hasil :
1. Sterilasasi bahan baku - sterilizer
condensate is about 36% of total POME;
2. Pengendapanhasil ekstrak crude palm oil clarification wastewater is about 60% of
total POME; and
3. Hydrocyclone separation of cracked
mixture of kernel and shell - hydrocyclone
wastewater is about 4% of total POME.
ISU LINGKUNGAN
•
•
Secara umum Palm oil mills menimbulkan :
1. Jumlah besar buangan oli dengan kondisi sangat
ekstrem kandungan zat organik;
2. Asap dan partikulat buangan proses;
3. Bau, dan
4. Bising
Isu lingkungan pada industri kelapa sawit ini utamanya
dikatikan :
1. Pencemaran air pada sumber-sumber air baku;
2. Penyimpanan sementara yang tidak tepat dari solid
waste materials including boiler and incinerator ash,
decanter solids, spent bleaching earth and sludge
separator residue;
3. Aplikasi penggunaan tanah penyubur dari penggunaan
limbah cair;
4. Polusi udara yang disebabkan proses industri seperti
pembakaran dan pengoperasian boilers
5. Emisi bau dari keburukan pengelolaan effluent
treatment systems, especially, if they are located in
close proximity to neighbouring residential areas; and
6. Beberapa bising yg ditimbulkan dari proses industri
QUANTITIES AND CHARACTERISTICS OF PALM OIL MILL EFFLUENT (POME)
•
•
Hingga mencapai 1.5 m3 air yang
digunakan untuk memproses 1 ton fresh
fruit bunches (FFB). Sekitar 50% menjadi
palm oil mill effluent (POME) sisanya 50%
menjadi uap pengoperasian boiler,
termasuk sisanya hilang melalui kebocoran
pipa dan atau pembersihan tangki2.
The POME merupakan kombinasi dari
berbagai sumber air limbah industri kelapa
sawit :
1. Sterilizer condensate (about 36% of
total POME);
2. Clarification wastewater (about 60% of
total POME); and
3. Hydrocyclone wastewater (about 4% of
total POME).
QUANTITIES AND CHARACTERISTICS OF PALM OIL MILL EFFLUENT (POME)
POME is the effluent from the final stage of palm oil production in the mill.
POME is a colloidal suspension with containing :
Water
: 95-96%,
Oil
: 0.6-0.7%
Total solids
: 4-5%, including 2-4% suspended solids
BOD
: 23,500 to 29,300 mg/L
COD
: 49,000 to 63,600 mg/L
Oil and grease
: 8,370 mg/L
Total solids
: 26,500 to 45,400 - 17,100 to 35,900 mg/L
QUANTITIES AND CHARACTERISTICS OF PALM OIL MILL EFFLUENT (POME)
The total palm oil production in 1998 was about
8.3 million tonnes, which averages about 28,000
cubic meters per day. Based on this quantity of
daily crude palm oil production, the following
pollution load statistics may be derived for the
palm oil industry as a whole:
• Total quantity of effluent generated per day (@ 3.5 m3
effluent/tonne oil) : 98,000 cubic meters;
• Total BOD5 load of raw effluent generated per day (@ 25,000
mg/L) : 2,450 tonnes ;
• Population-equivalent of raw effluent BOD5 load (@ 0.05 Kg
BOD/Capita/Day) : 49,000,000 persons.
BAKU MUTU AIR LIMBAH
Lampiran III : Permen LH Nomor 5 Tahun 2014 ttg Baku Mutu Air Limbah
IN-PLANT CONTROL AND HOUSEKEEPING MEASURES
Effective in-plant process control and good housekeeping
measures are most essential to minimise waste generation
and wastage of resources, as well as to reduce the pollutant
load to be removed in the effluent treatment process and its
treatment costs. The following are the principal in-plant
• Control and cleaner production measures for crude palm
oil mills:
• Control of water usage;
• Control of oil clarification temperature;
• Control of oil spillages and leaks;
• Proper design and operation of oil traps;
• Separation of effluent and stormwater drainage systems;
and
• Proper interim storage of solid waste materials.
TEKNOLOGI PENGOLAHAN AIR LIMBAH
TREATMENT TECHNOLOGIES FOR PALM OIL MILL EFFLUENT
Pre-Treatment of POME
• The contents of POME are essentially organic and moderately
biodegradable. The biodegradability is influenced by the extent
of cellulosic materials present such as the palm fibre residues
as well as the residual oil content.
• The effluent treatment technologies for POME are therefore
invariably combinations of physical and biological processes.
The physical treatment includes pre-treatment steps such as
screening, sedimentation and oil removal in oil traps prior to
the secondary treatment in biological treatment systems.
• Sand and grit that accompany the fresh fruit bunch and
residual oil are removed in a sand trap and/or oil trap. The oil
trap consists of a baffled pit or sump that retains the
wastewater for at least 10 hours. Hydraulic retention times
(HRTs) of about 1 to 2 days are preferable for moreeffective oil
removal and minimal loss of oil to the effluent
TREATMENT TECHNOLOGIES FOR PALM OIL MILL EFFLUENT
Biological Treatment of POME
Untuk mencapai baku mutu air limbah
industri kelapa sawit memerlukan
kombinasi proses pengolahan dengan
fisik. Jenis pengolahan biologis yaitu :
1. Anaerobic-Facultative Lagoon System
2. Anaerobic-Aerated Lagoon System
3. Anaerobic Reactor-Aerated Lagoon
System
4. Anaerobic Lagoon-Land Application
System
5. Anaerobic Reactor-Land Application
System
AN AEROBIC DEGRATION PATHWAY
Anaerobic-Facultative Lagoon System
Di dalam sistem ini, anaerobic
treatment process
membutuhkan kolam
anaerobic atau lagoons.
Komponen penting dalam
sistem pengolahan ini adalah:
• De-oiling Tank;
• Acidification ponds;
• Methanogenic ponds;
• Facultative ponds; and
• Sand beds.
Anaerobic-Aerated Lagoon System
•
•
•
Pengolahan ini menyerupai AnaerobicFacultative Lagoon System, hanya
dilakukan supply oksigen dengan
mekanikal aerator untuk aerobic biological
processes.
Umumnya pengolahan ini melalui oksidasi
mekanikal memiliki efisiensi lebih tinggi
pada aerated lagoons; secara keseluruhan
efisiensi anaerobic-aerated lagoon system
dapat mencapai 99.8%; hasil akhir
konsentrasi BOD5 kurang dari 100 mg/L.
Biaya operasi menjadi tinggi akibat
penggunaan energi utk pengoperasian
mekanikal aerasi dan pemeliharaanya.
Kedalaman lagoon mencapai 5 meter yang
digunakan, dimana hydraulic retention
time adalah 15 and 20 days; i. e. extended
aeration.
Anaerobic Reactor -Aerated Lagoon
System
• Conventional Anaerobic Digester
• Anaerobic Contact Process
• Up-flow Anaerobic Sludge Blanket (UASB)
Reactor
Anaerobic tank digesters are much more capital intensive than
anaerobic lagoons, but have the following advantages:
1. Extremely compact and occupy a fraction of the space
required by anaerobic lagoons;
2. Higher organic loading rates and therefore much shorter
hydraulic retention times; HRTs are about 10 to 20 days for
closed tank digesters compared to about 45 to 80 days
foranaerobic lagoons;
3. Closed tank digesters with complete internal mixing and
operating at the high thermophilic temperature range of
between 42 oC and 55 oC require an HRT of about 10 days or
less;
4. The organic loading rate for closed-tank anaerobic digesters is
typically about 3.0 to 5.0 Kg BOD5/m3.day; Open tank
digesters without internal mixing and operating at the normal
mesophilic temperature range of about 30 oC to 35 oC require
an HRT of about 20 days;
5. The organic loading rate for open tank anaerobic digesters is
typically about 0.8 to 1.0 Kg BOD5/m3day;
6. Higher treatment efficiency of between 60% and 90% BOD
removal;
7. Biogas generated can be recovered and utilised as energy
source.
TREATMENT TECHNOLOGIES FOR PALM OIL MILL EFFLUENT
Anaerobic Reactor -Aerated Lagoon System
BIOGAS PRODUCTION
FROM PALM OIL MILL EFFLUENT (POME)
AN AEROBIC POND CAPPED SYSTEM
AN AEROBIC POND CAPPED SYSTEM
AN AEROBIC POND CAPPED SYSTEM
Parameters
30 ton/h mill
45 ton/h mill
60 ton/h mill
Biogas plant rate
20
m³/hour
30
m³/hour
40
m³/hour
COD/BOD reduction
90%
90%
90%
Est. Biogas
production
500 – 815
Nm³/hour
815 – 1,000
Nm³/hour
1,000 – 1,320
Nm³/hour
Methane %
55 – 65%
55 – 65%
55 – 65%
Equivalent energy
4,204 – 6,852
MJ/hour
6,852 – 8,400
MJ/hour
8,400 – 11,088
MJ/hour
Electricity potency
+ 1,000
kW
+ 1,500
kW
+ 2,000
kW
OPTIMAL GROWTH TEMPERATURE AND OPTIMAL pH OF SOME METHAN – PRODUCING BACTERIA
Substance
Temperature
Range °C
pH
Methanobacterium
37 – 45
Methanobrivibacter
37 – 40
Methanosphaera
35 – 40
6.8
Methanothermus
83 – 88
6.5
Methanococcus
35 – 40
Methanocorpusculum
30 – 40
Methanoculleus
35 – 40
Methanogenium
20 – 40
7.0 – 7.5
Methanoplanus
30 – 40
7.0 – 7.5
Methanospirillum
35 – 40
6.5 – 7.5
Methanococcoides
30 – 35
7.0 – 7.5
Methanohalobium
50 – 55
6.5 – 7.5
Methanolobus
35 – 40
6.5 – 6.8
Methanosarcina
30 – 40
Methanothrix
35 - 50
7.1 – 7.8
SPECIFIC BIOGAS YIELDS
Genus
Gas yield
m³/kg
CH4 Content
% by volume
Carbohydrates
0.830
50
Proteins
0.610
65
Lipids
1.430
71
Temperature Range For Methane Production
Temperature (°C)
Methan Production
35
Optium
32 – 31
Minimum
21 – 31
Little, Digester Going “Sour”
< 21
Nil, Digeter is “ Sour”
Michael H. Gerardi: The Microbiology of Anaerobic Digesters, 2003
Mosophilic
Digester
Thermophilic
Digester
Loading Rates
Lower
Higher
Destruction of pathogens
Lower
Higher
Sensitivity of toxicants
Lower
Higher
Operational costs
Lower
Higher
Less difficult
More difficult
Feature
Temperature control
Michael H. Gerardi: The Microbiology of Anaerobic Digesters, 2003
OPERASI DAN PEMELIHARAAN
Operasi
SUATU PROSES PEMANFAATAN SUMBER DAYA
UNTUK MENGHASILKAN PRODUK (BARANG DAN
JASA) YANG BERGUNA UNTUK MENCAPAI TUJUAN
DAN SASARAN ORGANISASI.
Pemeliharaan
UPAYA UNTUK MENJAGA SUPAYA SARANA IPAL
KELAPA SAWIT MAMPU BERFUNGSI SECARA
MEMUASKAN SESUAI RENCANA.
27
OPERASI & PEMELIHARAAN IPAL
umpan balik
INPUT
Air Limbah
SDM
Dana
Peralatan
Enerji
Bahan Kimia
PROSES
OUTPUT
Effluent Air Limbah
Yang memenuhi
Syarat PermenLH 05/14
28
SIKLUS DEMING
plan
action
continual
improvement
check
do
SIKLUS SISTEM MANAJEMEN OPERASI DAN PEMELIHARAAN
PENGORGANISASIAN
RENCANA PROGRAM
KERJA &
PENJADWALAN
PEBYUSUNAN DOKUMEN
(sop & instrksi kerja)
PELATIHAN
STAFF
PELAKSANAAN
OPERASI &
PEMELIHARAAN
KEBUTUHAN SUMBER
DAYA DAN ANGGARAN
IDENTIFIKASI
KEBUTUHAN O&M
PELAPORAN
USULAN TINDAKAN
KOREKSI DAN
TINDAKAN PREVENTIF
ANALISIS
PENYEBEB
PENYIMPANGAN
SISTEM
MANAJEMEN
OPERASI &
PEMELIHARAAN
PENGUKURAN
KINERJA
PEMANTAUAN
EVALUASI KINERJA
OPERASI DAN
PEMELIHARAAN
EVALUASI TERHADAP
PENYIMPANGAN KINERJA
DAN PROSEDUR
30
PERSYARATAN MANAJEMEN OPERASI
DAN PEMELIHARAAN
1. DUKUNGAN PENUH DARI MANAJEMEN PUNCAK
2. KEPEMIMPINAN YANG KOMPETEN
3. TANGGUNG JAWAB YANG JELAS
4. DESENTRALISASI / PENDELEGASIAN WEWENANG
5. PENYEDIAAN SUMBER DAYA
6. DAPAT DIPERTANGGUNG JAWABKAN
7. KESEDERHANAAN
8. KELENGKAPAN
9. KELENTURAN
10. ARUS INFORMASI YANG CEPAT
31
PERMASALAHAN PENGELOLAAN IPAL
1.
2.
3.
Jumlah, Kualifikasi, Kompetensi SDM
Perencanaan IPAL yang salah/tidak sesuai
IPAL sudah tua dan tidak handal (terdapatnya
kerusakan peralatan dan sarana IPAL)
4. Operasi dan Pemeliharaan Tidak Benar
5. Sumber Air Limbah Berubah Kapasitas dan Kualitas
6. IPAL tidak efektip, efisiensi rendah
7. Tidak didukung manajemen dalam OP
8. Tidak memiliki SOP IPAL
9. Sarana Laboratorium tidak memadai
10. Kesalahan dan atau tidak efisien dalam
penggunaan air untuk kebersihan lingkungan
(house keeping)
11. Terbatasnya dukungan pendanaan
TERIMA KASIH
LAMPIRAN
Agitator CSTR digester
Placement of the air injection system in Digester Aeration Micro
Skid Mounted – Biogas Plant System – Reference only
Skid Mounted – Biogas Conveying System – Reference only
Skid Mounted – Biogas Genset Feeder System
Reference
Skid Mounted – POME Feeding System
Reference
Skid Mounted – POME Feeding
System - Reference only
Reaktor – Pressure Monitoring - Reference
only
Biogas Enclosed Flare – Reference
only
Biogas Analyzer System – Reference only
Biological H2S Scrubber System
Reference
Biogas Dehumidifier - Installation
Containerised - Biogas Generator Set
Reference
Bird Eye View of The Biogas Plant
View of The Biogas Plant
Reference
Reference
View of The Biogas Plant
Reference