101 2.1. Bahan dan Alat
Bahan dan alat digunakan antara lain plastik oimpermiabel kedap udara seluas 1000 m
2
dengan ketebalan 0,3 cm, tali-temali plastik, pipa pralon pvc ф
ukuran 1-8”, mesin penyedot lumpur ukuran 15 PK, kompresor, pompa vacum, gas-flowmeter
, water-flowmeter Schlumberger G6-RF1, blower 3”, mesin pompa air Shimidzu 125 watt, cool-box, tangki 5 m
3
, drum-drum plastik kapasitas 220 L, kantong plastik ukuran 2-3 m
3
untuk kalibrasi volume biogas yang dihasilkan dan penyimpanan biogas sementara.
Peralatan gelas untuk analisis fisika kimia meliputi: batang pengaduk, gelas piala, gelas ukur, cawan porselin, perangkat soxchlet, kondensor, botol jam,
botol serum, botol BOD, tabung reaksi, labu ukur, pipet biuret, pipet ukur, tips pipet plastik, dan gelas Erlenmeyer 50-1000 ml.
Perlengkapan alat percobaan dan pemasangan bioreaktor antara lain: neraca listrik, oven, thermokopel, detektor suhu dan pengukur tekanan gas, pH-
meter, pompa air 125 Watt, pompa air 5 PK, water flowmeter 10-40 m
3
jam, pipa PVC
Ф1; 3-4; 6 dan 15 inch, 2 tangki penampung biogas, injektor dan blower 3”.
2.2. Cara kerja Penelitian skala pilot dilakukan beberapa sub percobaan yaitu
1. Merancang dan mempersiapkan kondisi awal pengelolaan LCPMKS
untuk produksi biogas, 2.
Optimasi kinerja bioreaktor laju pengumpanan dan produksi biogas 3.
Mengukur efisiensi pengurangan bahan organik LCPMKS, 4.
Analisis kelayakan tekno-ekonomi kolam anaerob tertutup laju tinggi.
1. Merancang dan mempersiapkan kondisi awal pengelolaan LCPMKS
Kolam I.1 bioreaktor dipasang kerangka besi galvanis tahan karat dan pipa pvc
Ф 1” kedalam kolam percobaan sebelum kolam ditutup Gambar 60. Pembuatan parit berfungsi untuk pemasangan pasak terendam untuk pengikat dan
penutupan terpal harus rapat agar biogas tidak keluar. Limbah cair pada kolam I.1 dibuang kuras sampai habis menggunakan pompa kekuatan 15PK, dan sisa
kerak yang menempel pada dinding kolam dibersihkan. Setelah persiapan selesai
102 dilanjutkan penutupan terpal plastik ke atas permukaan kolam dan kolam diisi
sesuai rancangan reaktor. Pengisian kolam dengan lumpur aktif dan LCPMKS kolam II-B sebanyak
4.000 m
3
dengan rasio lumpur aktif 20 dan limbah cair 80, menggunakan pompa 15 PK. Setelah kolam terisi penuh, plastik dirapikan sehingga biogas tidak
keluar bocor. Reaktor difungsikan setelah diperoleh kondisi start up yang dipercepat dengan aklimatisasi sebagaimana kondisi kolam II-B.
Aklimatisasi dan pemantauan monitoring dilakukan dengan mengukur
parameter COD, BOD, TS, SS dianalisis di laboratorium dengan metode titrasi modifikasi Greenberg 1992. Analisis kimia parameter dilakukan setiap
perubahan laju pengumpanan.
2 Optimasi kinerja bioreaktor laju pengumpanan dan produksi biogas
Bioreaktor yang telah terisi substrat, diberi perlakuan pengumpanan dimulai dari 25 m
3
hari, selanjutnya laju pengumpanan ditingkatkan sampai 300 m
3
hari dengan interval 25 m
3
, masing-masing pengumpanan dilakukan selama 3 hari digunakan sebagai ulangan, parameter terukur produksi biogas Suzuki et al.
2001. Setiap tahap pengumpanan diukur pH, suhu, COD, BOD, TS, SS Greenberg 1992, dan produksi biogas yang diperoleh sebagian digunakan untuk
percobaan pemanfaatan biogas dan sebagian lainnya dibakar flaring menggunakan burner diameter 6 inci.
3. Mengukur efisiensi pengurangan bahan organik LCPMKS
Efisiensi pengurangan bahan organik dihitung dari nilai parameter COD, BOD, TS, SS yang dianalisis di laboratorium dengan metode titrasi modifikasi
Greenberg 1992, selanjutnya dilakukan perhitungan efisiensi pengurangan
bahan organik NAS 1981. 4. Analisis kelayakan tekno-ekonomi digester anaerob kolam tertutup
Analisis finansial tekno-ekonomi reaktor yang dibangun dilakukan setelah perobaan optimasi laju pengumpanan terhadap produksi biogas dan efisiensi
pengurangan organik diperoleh dari data, dan dianalisis dengan rumus NPV, IRR dan BC ratio Kadarsan 1995. Analisi kelayakan tekno – ekonomi dihitung
berdasarkan modal yang digunakan, dan produksi biogas yang diperoleh, diekivalenkan terhadap BBM dan harga BBM industri.
103
3. Hasil dan Pembahasan
Perkembangan pesat industri minyak kelapa sawit dalam dekade terakhir berakibat semakin besar buangan limbah berbahan baku lignoselulosa. Air
buangan pabrik minyak kelapa sawit PMKS dengan nilai BOD, COD, padatan tersuspensi dan kandungan total padatan tinggi merupakan sumber pencemar
sangat potensial. Pembuangan air LCPMKS ke dalam perairan umum tanpa pengolahan terlebih dahulu mengandung BOD setara dengan BOD buangan
populasi 10 juta manusia. LCPMKS berpotensi mncemari air minum, mengurangi kadar oksigen terlarut, menurunkan kesehatan ikan dan udang dalam badan air
sekitarnya atau biota perairan Qu dan Bathhacharya 1997 Pengelolaan air limbah industri dengan cara fisika-kimia adalah dengan
koagulasi dan flokulasi. Biaya operasi cara ini sangat mahal walaupun hasilnya cukup memuaskan. Hal ini banyak menyebabkan industri skala kecil tidak
sanggup melakukan kegiatan produksi lebih lanjut, karena dianggap mencemari lingkungan perairan sekitarnya Syafila et al. 2001, Metcalf dan Eddy 2003. Oleh
karenanya pengelolaan LCPMKS umum dilakukan secara biologik yaitu menggunakan sistem kolam Loebis dan Tobing 1992.
LCPMKS terdiri dari sumber air kondensat rebusan; pemisah lumpur klarifikasi; dan pencucian hidrosiklon. Pada umumnya pengolahan LCPMKS
dilakukan secara biologis dengan sistem kolam baik anaerob atau aerob dengan mikroba penurun BOD dan menetralisir pH. Akan tetapi sistem kolam masih
menyisakan kekurangan, selain luasnya lahan yang diperlukan untuk menampung limbah juga waktu retensi 3-4 bulan, efisiensi perombakan relative rendah karena
sering mengalami pendangkalan, sehingga retensi menjadi lebih singkat dan baku mutu limbah tidak dapat tercapai Yuliasari et al. 2001.
Hasil percobaan skala pilot ini dikemukakan dalam beberapa sub-topik: perancangan dan pemasangan kolam anaerob tertutup laju tinggi pembangunan
bioreaktor, optimasi produksi biogas dan efisiensi perombakan organik serta kelayakan tekno-ekonomi produksi biogas.
104
3.1. Perancangan dan pembangunan Bioreaktor
