Biogas dari Proses Pengomposan Tandan Ko
BIOGAS DARI PROSES
PENGOMPOSAN TANDAN KOSONG
KELAPA SAWIT (TKKS)
Kelompok III KELAS C
Randi Sitorus
110405052
Iqbal Lazuardi
110405060
Tri Putra R. P.
110405094
Pontius Pardede
110405095
Edy Saputra
110405100
Ekuino Simanungkalit
Latar Belakang
Melampaui
Malaysia pada
2007, Indonesia
merupakan
Produsen Minyak
Kelapa Sawit
terbesar di dunia
(Febrina dkk, 2012).
Indonesia dan
Malaysia
menghasilkan
85% dari total
minyak sawit
dunia
Menumbuhkan
Perekonomian
Nasional,
Namun
menghasilkan
limbah yang
berlimpah
Latar Belakang
TKKS
Biogas
(Pambudi, 2008).
Latar Belakang
TKKS (Tandan Kosong Kelapa Sawit)
merupakan limbah dari industri pengolahan
kelapa sawit
TKKS berpotensi untuk diolah untuk
menghasilkan gas metana dengan cara
degradasi anaerobik
Sehingga diperlukan metode yang ekonomis dan
ramah lingkungan dalam mengolah TKKS untuk
menghasilkan biogas
Deskripsi Proses
Proses yang digunakan dalam mengolah TKKS
menjadi biogas adalah fermentasi kering (solid state
fermentation).
Diperlukan digester kedap udara agar proses pencernaan
anaerobik dapat berlangsung optimal untuk
menghasilkan biogas
Ciri utama digester fermentasi kering adanya
sistem pengabutan air yang berisi sumber bakteri
yang akan di paparkan ke bahan baku isian di
dalam digester
(Chen, 2013).
Deskripsi Proses
• Dalam 1 ton TKKS, dapat menghasilkan biogas sebesar 6,57 m3
menggunakan bakteri efektif mikroorgnaisme 4 (EM-4) dengan
melalui tahapan reaksi berikut.
• C6H5COOH + 24H2O
12CH3COOH + 4HCOOH + 8H2
• 12CH3COOH
12CH4 + 12CO2
• 4COOH
4CO2 + H2
• 3 CO2 + 12 H2
3CH4 + 6H2O
• Secara singkat reaksi keseluruhan di atas dapat disederhanakan
menjadi:
• 4C6H5COOH + 18H2O
15CH4 + CO2
(Saepudin, 2010)
Deskripsi Proses
Keuntungan Solid State Fermentasi Biogas
o
Emisi yang lebih kecil
o
Waktu retensi yang lebih pendek
o
Kebutuhan energi rendah
o
Kebutuhan tenaga kerja rendah
o
Digester kering yang lebih mudah untuk ditangani
o
Membutuhkan sedikit air
o
Tidak berbau dan lebih higienis
o
Tidak memerlukan pembuburan sebelum proses
pencernaan anaerobik berlangsung.
(Saepudin, 2010)
Deskripsi Proses
Biogas Keluar
Bak Penampung
Kompos
(Saepudin, 2010)
Deskripsi Proses
Flowchart Prosedur Solid State Fermentation Biogas
(Saepudin, 2010)
Analisa Rasio Neraca Energi
Energi input yang digunakan dalam proses ini adalah dari
bahan baku TKKS dari Pabrik Kelapa Sawit PTPN IV Unit
Usaha Pabatu dengan nilai kalori TKKS sebesar 4.492,7436
kalori/g (Laboratorium Kimia Fisik Institut Teknologi Bandung, 2012).
Energi output yang dihasilkan dari proses pengomposan
TKKS berasal dari biogas yang dihasilkan memiliki nilai
kalori 4.450 – 5.340 Kkal/m3 (Gerardi, 2003).
Analisa Rasio Neraca Energi
Dengan asumsi satu siklus pengomposan 30 hari, maka
perhitungan bahan baku TKKS yang diolah dalam 1 tahun :
Basis perhitungan
= 30 hari
Satuan berat
= kilo kalori (Kkal)
Bahan Baku
= Tandan Kosong Pabrik Kelapa Sawit
(TKKS)
Produk Akhir
= Biogas
Jumlah Hari Operasi = 330 hari
Jumlah Jam Operasi = 24 jam
Jumlah bahan baku = 4.492,7436 Kkal/kg
= 4.492,7436 Kkal/kg.30hari x 330hari/ tahun
= 49420,1796 Kkal/kg bahan baku .tahun
Analisa Rasio Neraca Energi
Dengan asumsi satu siklus pengomposan 30 hari, maka
perhitungan produksi biogas dalam 1 tahun :
Basis perhitungan
= 30 hari
Satuan berat
= kilo kalori (Kkal)
Bahan Baku
= Tandan Kosong Pabrik Kelapa Sawit
(TKKS)
Produk Akhir
= Biogas
Densitas
= 0,93 kg/m3
Jumlah Hari Operasi = 330 hari
Jumlah Jam Operasi = 24 jam
Kapasitas Produksi = 5200 Kkal/m3
= 5200 Kkal/m3x 1/0,93 kg/m3x 330 hari/tahun x 1/30hari
= 61505,376 Kkal/kg bahan baku .tahun
Analisa EPR
Maka rasio energi yang dihasilkan per tahunnya dari produksi ini
adalah
= 1,2445
Maka, pengolahan dengan cara ini layak dilakukan karena EPR
di atas 1
Komposisi Biogas yang
dihasilkan
Nama Gas
Rumus Kimia
Jumlah
1
Methan
CH4
54% - 74%
2
Karbondioksida
CO2
27% - 45%
3
Nitrogen
No.
3% - 5%
4
Hidrogen
H2
0% - 1%
5
Karbonmonoksida
CO
0,1%
6
Oksigen
O2
0,1%
7
Hidrogen Sulfida
H2S
Sedikit
(Laboratorium Kimia Fisik Institut Teknologi Bandung, 2012).
Rencana Lokasi Pabrik
Pabrik Biogas dari proses pengomposan tandan
kosong kelapa sawit (tkks) direncanakan akan
dibangun seluas 3 ha di Tebing Tinggi, Sumatera
Utara dekat dengan Pabrik Kelapa Sawit P.T.
Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Pabatu.
Daftar Pustaka
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Apria, Nanda Efan. 2014. Produksi Biogas Melalui Proses Dry Fermentation
Menggunakan Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit. Universitas Lampung.
Arif, F. S. 2012. Tinjauan Fungsi Fisik Aplikasi Tandan Kosong Kelapa Sawit.
www.dedidoank.files.wordpress.com. Akses : 8 Februari 2014.
Chen, H. 2013. Modern Solid State Fermentation Theory and Practice. Springger.
Dordrecht. Hal : 216-223.
Febrina, Wetri, Tatang Hernas Soerawidjaja, Ronny Purwadi, Ilona Sarvari Horvath. 2008.
Produksi Gas Metana dari Tandan Kosong Kelapa Sawit. Institut Teknologi Bandung.
Gerardi, M. H. 2003. The Microbilogi of Anaerobic Digesters. John Wiley &Sons, Inc.
Canada.
Saepudin, Aep. 2010. Energi Terbarukan Dari Limbah Kelapa Sawit. Pusat Penelitian
Tenaga Listrik dan Meka Tronik- LIPI.
SP Multitech Renewable Energi SDN. BHD. 2011. Biogas Dry Fermentation Using
German Technologi. Selangor.
PENGOMPOSAN TANDAN KOSONG
KELAPA SAWIT (TKKS)
Kelompok III KELAS C
Randi Sitorus
110405052
Iqbal Lazuardi
110405060
Tri Putra R. P.
110405094
Pontius Pardede
110405095
Edy Saputra
110405100
Ekuino Simanungkalit
Latar Belakang
Melampaui
Malaysia pada
2007, Indonesia
merupakan
Produsen Minyak
Kelapa Sawit
terbesar di dunia
(Febrina dkk, 2012).
Indonesia dan
Malaysia
menghasilkan
85% dari total
minyak sawit
dunia
Menumbuhkan
Perekonomian
Nasional,
Namun
menghasilkan
limbah yang
berlimpah
Latar Belakang
TKKS
Biogas
(Pambudi, 2008).
Latar Belakang
TKKS (Tandan Kosong Kelapa Sawit)
merupakan limbah dari industri pengolahan
kelapa sawit
TKKS berpotensi untuk diolah untuk
menghasilkan gas metana dengan cara
degradasi anaerobik
Sehingga diperlukan metode yang ekonomis dan
ramah lingkungan dalam mengolah TKKS untuk
menghasilkan biogas
Deskripsi Proses
Proses yang digunakan dalam mengolah TKKS
menjadi biogas adalah fermentasi kering (solid state
fermentation).
Diperlukan digester kedap udara agar proses pencernaan
anaerobik dapat berlangsung optimal untuk
menghasilkan biogas
Ciri utama digester fermentasi kering adanya
sistem pengabutan air yang berisi sumber bakteri
yang akan di paparkan ke bahan baku isian di
dalam digester
(Chen, 2013).
Deskripsi Proses
• Dalam 1 ton TKKS, dapat menghasilkan biogas sebesar 6,57 m3
menggunakan bakteri efektif mikroorgnaisme 4 (EM-4) dengan
melalui tahapan reaksi berikut.
• C6H5COOH + 24H2O
12CH3COOH + 4HCOOH + 8H2
• 12CH3COOH
12CH4 + 12CO2
• 4COOH
4CO2 + H2
• 3 CO2 + 12 H2
3CH4 + 6H2O
• Secara singkat reaksi keseluruhan di atas dapat disederhanakan
menjadi:
• 4C6H5COOH + 18H2O
15CH4 + CO2
(Saepudin, 2010)
Deskripsi Proses
Keuntungan Solid State Fermentasi Biogas
o
Emisi yang lebih kecil
o
Waktu retensi yang lebih pendek
o
Kebutuhan energi rendah
o
Kebutuhan tenaga kerja rendah
o
Digester kering yang lebih mudah untuk ditangani
o
Membutuhkan sedikit air
o
Tidak berbau dan lebih higienis
o
Tidak memerlukan pembuburan sebelum proses
pencernaan anaerobik berlangsung.
(Saepudin, 2010)
Deskripsi Proses
Biogas Keluar
Bak Penampung
Kompos
(Saepudin, 2010)
Deskripsi Proses
Flowchart Prosedur Solid State Fermentation Biogas
(Saepudin, 2010)
Analisa Rasio Neraca Energi
Energi input yang digunakan dalam proses ini adalah dari
bahan baku TKKS dari Pabrik Kelapa Sawit PTPN IV Unit
Usaha Pabatu dengan nilai kalori TKKS sebesar 4.492,7436
kalori/g (Laboratorium Kimia Fisik Institut Teknologi Bandung, 2012).
Energi output yang dihasilkan dari proses pengomposan
TKKS berasal dari biogas yang dihasilkan memiliki nilai
kalori 4.450 – 5.340 Kkal/m3 (Gerardi, 2003).
Analisa Rasio Neraca Energi
Dengan asumsi satu siklus pengomposan 30 hari, maka
perhitungan bahan baku TKKS yang diolah dalam 1 tahun :
Basis perhitungan
= 30 hari
Satuan berat
= kilo kalori (Kkal)
Bahan Baku
= Tandan Kosong Pabrik Kelapa Sawit
(TKKS)
Produk Akhir
= Biogas
Jumlah Hari Operasi = 330 hari
Jumlah Jam Operasi = 24 jam
Jumlah bahan baku = 4.492,7436 Kkal/kg
= 4.492,7436 Kkal/kg.30hari x 330hari/ tahun
= 49420,1796 Kkal/kg bahan baku .tahun
Analisa Rasio Neraca Energi
Dengan asumsi satu siklus pengomposan 30 hari, maka
perhitungan produksi biogas dalam 1 tahun :
Basis perhitungan
= 30 hari
Satuan berat
= kilo kalori (Kkal)
Bahan Baku
= Tandan Kosong Pabrik Kelapa Sawit
(TKKS)
Produk Akhir
= Biogas
Densitas
= 0,93 kg/m3
Jumlah Hari Operasi = 330 hari
Jumlah Jam Operasi = 24 jam
Kapasitas Produksi = 5200 Kkal/m3
= 5200 Kkal/m3x 1/0,93 kg/m3x 330 hari/tahun x 1/30hari
= 61505,376 Kkal/kg bahan baku .tahun
Analisa EPR
Maka rasio energi yang dihasilkan per tahunnya dari produksi ini
adalah
= 1,2445
Maka, pengolahan dengan cara ini layak dilakukan karena EPR
di atas 1
Komposisi Biogas yang
dihasilkan
Nama Gas
Rumus Kimia
Jumlah
1
Methan
CH4
54% - 74%
2
Karbondioksida
CO2
27% - 45%
3
Nitrogen
No.
3% - 5%
4
Hidrogen
H2
0% - 1%
5
Karbonmonoksida
CO
0,1%
6
Oksigen
O2
0,1%
7
Hidrogen Sulfida
H2S
Sedikit
(Laboratorium Kimia Fisik Institut Teknologi Bandung, 2012).
Rencana Lokasi Pabrik
Pabrik Biogas dari proses pengomposan tandan
kosong kelapa sawit (tkks) direncanakan akan
dibangun seluas 3 ha di Tebing Tinggi, Sumatera
Utara dekat dengan Pabrik Kelapa Sawit P.T.
Perkebunan Nusantara IV Unit Usaha Pabatu.
Daftar Pustaka
•
•
•
•
•
•
•
•
•
•
Apria, Nanda Efan. 2014. Produksi Biogas Melalui Proses Dry Fermentation
Menggunakan Limbah Tandan Kosong Kelapa Sawit. Universitas Lampung.
Arif, F. S. 2012. Tinjauan Fungsi Fisik Aplikasi Tandan Kosong Kelapa Sawit.
www.dedidoank.files.wordpress.com. Akses : 8 Februari 2014.
Chen, H. 2013. Modern Solid State Fermentation Theory and Practice. Springger.
Dordrecht. Hal : 216-223.
Febrina, Wetri, Tatang Hernas Soerawidjaja, Ronny Purwadi, Ilona Sarvari Horvath. 2008.
Produksi Gas Metana dari Tandan Kosong Kelapa Sawit. Institut Teknologi Bandung.
Gerardi, M. H. 2003. The Microbilogi of Anaerobic Digesters. John Wiley &Sons, Inc.
Canada.
Saepudin, Aep. 2010. Energi Terbarukan Dari Limbah Kelapa Sawit. Pusat Penelitian
Tenaga Listrik dan Meka Tronik- LIPI.
SP Multitech Renewable Energi SDN. BHD. 2011. Biogas Dry Fermentation Using
German Technologi. Selangor.