20
2.5.5 Organic Loading Rate OLR
Organic loading rate OLR merupakan salah satu parameter yang paling penting dipelajari secara ekstensif untuk menyelidiki efek dari berbagai beban
substrat ketika salah satu limbah organik atau sintetis digunakan sebagai substrat [33]. Semakin tinggi OLR tidak selalu mengarah pada hasil yang lebih tinggi
hidrogen. Oleh karena itu, optimasi variabel operasional sangat penting untuk mendapatkan efisiensi produksi yang lebih tinggi. Namun demikian, optimalisasi
OLR hanya dapat dilaksanakan bila mikroba menyesuaikan diri dengan baik terhadap OLR yang diterapkan terhadap substrat. [33]
2.6 VOLATILE FATTY ACID VFA
Volatile fatty acids VFA merupakan produk intermediet yang penting dalam produksi metana, dan konsentrasinya mempengaruhi efisiensi fermentasi.
VFA digunakan sebagai indikator keseimbangan proses [12]. Pada prinsipnya produk akhir dari proses asidogenesis adalah VFA yang umumnya terdiri dari
asam asetat, asam propionat, asam n-butirat, asam iso-butirat, asam n-valerat, dan asam iso-valerat [35].
Perubahan tingkat VFA yang terbukti menjadi parameter yang baik, di bawah operasi tidak stabil, produk intermediet seperti asam volatil dan alkohol
terakumulasi pada laju yang berbeda tergantung pada substrat dan jenis gangguan yang
menyebabkan ketidakstabilan.
Akumulasi asam
lemak volatil
menggambarkan kinetika hubungan antara produsen dan konsumen asam. [32]. Pada kondisi termofilik, konsentrasi asam propionat sangat penting
daripada kondisi mesofilik. Selain itu, asam propionat merupakan senyawa yang paling sulit untuk dikonversi ke intermediet lain karena persyaratan tekanan
parsial H
2
rendah. Asam propionat memainkan peran penting dalam startup proses anaerobik serta kestabilan proses. Namun, asam propionat dianggap
sebagai VFA paling beracun yang ditemukan dalam digester anaerobik[13]. Wijekoon et al, 2011 melaporkan bahwa konsentrasi asam propionat lebih dari 1-
2 gl terbukti dapat menghambat bakteri metanogenesis[12].
Universitas Sumatera Utara
21
2.7 ANALISA EKONOMI
Pada penelitian ini dilakukan analisa ekonomi yang sederhana terhadap proses asidogenesis LCPKS pada keadaan ambient dengan produk yang
diharapkan berupa VFA yang pada tahapan berikutnya dapat dikonversi menjadi biogas. Kondisi yang digunakan adalah keadaan ambient sehingga tidak
diperlukan pemanas dalam penelitian ini. Maka pada penelitian ini yang dikaji adalah jumlah VFA yang akan dikonversi menjadi biogas pada proses digestasi
anaerobik dua tahap. Beberapa penelitian yang berhasil menghitung volume pembentukan biogas dari VFA disajikan pada Tabel 2.9.
Tabel 2.8 Volume Pembentukan Biogas dari Jumlah VFA yang Terbentuk Peneliti
Total VFA mgl
Volume Biogas liter liter.hari
Kivaisi dan Mtila [50] Li et al [51]
Cavinato et al [52] 2.058,85
4.020,00 6.869,48
1,70 3,97
6,00
Pada penelitian ini, total pembentukan VFA diperoleh pada variasi HRT 4 hari tanpa Recycle Sludge dengan jumlah 5.583 mgL. Menurut A.K. Kivaisi, et
al konversi VFA menjadi biogas adalah 100. Melalui Tabel 2.9 dapat digambarkan grafik linear seperti ditunjukkan pada Gambar 2.8 berikut.
Gambar 2.6 Konversi Total VFA menjadi Biogas [50, 51, 52]
Gambar 2.6 menunjukkan grafik linearisasi pembentukkan biogas dari VFA dengan persamaan garis lurus: y = 0,0009 x + 0,104 dengan y merupakan
produksi biogas dan x merupakan VFA yang terbentuk. Berdasarkan persamaan
y = 0,0009x + 0,104 2
4 6
8
1000 2000
3000 4000
5000 6000
7000 8000
P ro
du k
si B
io g
a s
lite rlit
er ·ha
ri
Total VFA mgl
Produksi Biogas Linear Produksi
Biogas
Universitas Sumatera Utara
22 tersebut maka jumlah biogas yang dapat dihasilkan dari total VFA pada penelitian
ini adalah: y
= 0,0009 x + 0,104 = 0,0009 5.583 + 0,104
= 5,13 liter biogasliter LCPKS.hari = 5,13 m
3
biogasm
3
LCPKS hari Ekivalensi 1 m
3
biogas terhadap solar adalah sebesar 0,52 liter [53]. Sehingga =
×
= 2,67 liter solarm
3
LCPKS Harga solar industri adalah Rp 10.448,85liter [54], sehingga untuk biogas yang
dihasilkan pada proses satu tahap diperoleh keuntungan sebesar: Harga biogas yang dihasilkan =
×
= Rp. 27.898m
3
LCPKS Jika LCPKS yang diolah sebesar 450 m
3
hari, maka keuntungan yang akan diperoleh perhari adalah:
Keuntunan yang diperoleh =
×
= Rp. 12.554.100hari
Universitas Sumatera Utara
23
BAB III METODOLOGI PENELITIAN
3.1 LOKASI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ekologi, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara USU, Medan.
3.2 BAHAN DAN PERALATAN
3.2.1 Bahan-Bahan
1. Starter dari penelitian sebelumnya 2. Sampel
LCPKS dari fat pit PKS Adolina
3. Asam klorida HCl 0,1 N 4. Aquadest H
2
O 5. Natrium Bikarbonat NaHCO
3
3.2.2 Peralatan 3.2.2.1 Peralatan Utama
1. Fermentor tangki berpengadukjar fermentor EYELA model No: MBF 300ME
2. Pompa sludgeslurry pump HEISHIN, model No.:3NY06F 3. Gas meter SHINAGAWA, model No.:W-NK-0.5B
4. Tangki umpan service tank 5. Pengaduk
6. Sensor temperatur 7. pH elektroda
8. Timer OMRON, model No.:H5F 9. Botol penampungan keluaran fermentor
10. Gas collector
Universitas Sumatera Utara
Kategori