Pemanfaatan Sludge Industri Pulp Dan Kertas Untuk Produksi Bioetanol Melalui Sakarifikasi Dan Fermentasi Simultan.
PEMANFAATAN SLUDGE INDUSTRI PULP DAN KERTAS
UNTUK PRODUKSI BIOETANOL
MELALUI SAKARIFIKASI DAN FERMENTASI SIMULTAN
Mukharomah Nur Aini
ABSTRAK
Industri pulp dan kertas menghasilkan limbah padat berupa sludge dalam
jumlah yang besar yaitu 1-3 % berat produknya. Sludge tersebut mengandung
selulosa dan hemiselulosa antara 50 -75 % ( bebas kadar abu ) sehingga
mempunyai potensi sebagai bahan baku etanol. Penelitian ini bertujuan untuk
menentukan konsentrasi Trichoderma reesei dan Saccharomyces cerevisiae yang
menghasilkan kadar etanol tertinggi pada sakarifikasi dan fermentasi simultan
sludge IPAL industri pulp dan kertas dan mengetahui manfaat ekonomi produksi
bioetanol dan pupuk organik dari sludge IPAL industri pulp dan kertas.
Penelitian menggunakan metode eksperimental dengan menggunakan
Rancangan Acak Lengkap faktorial 2 x 3. Perlakuan terdiri atas 2 faktor yaitu
konsentrasi inokulum T. reesei dengan 2 taraf ( 5 % dan 10 % ) dan S. cerevisiae
dengan 3 taraf ( 5 %, 10 % dan 15 %). Data yang diperoleh dianalisis secara
statistik dengan uji sidik ragam, selanjutnya untuk mengetahui perbedaaan antar
perlakuan dilakukan uji Duncan. Untuk menghitung kelayakan ekonomi,
digunakan perhitungan analisis proyek dengan menghitung NPV, B/C dan IRR
berdasarkan hasil eksperimen skala 1 liter.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi perlakuan konsentrasi
T. reesei dan S. cerevisiae berpengaruh nyata terhadap kadar etanol yang
dihasilkan. Kadar etanol tertinggi dihasilkan dari perlakuan konsentrasi T. reesei
10 % dan S. cerevisiae 5 % yaitu 1,21% dengan kualitas sisa distilasi yang
mempunyai kadar N = 0,5 %, P = 0,2 %, K = 0,1 % dan C organik = 21 %, sisa
distilasi ini memenuhi persyaratan sebagai pupuk organik cair. Hasil analisis
finansial menunjukkan bahwa pengolahan sludge IPAL industri pulp dan kertas
layak dilakukan dan memberikan manfaat ekonomi dengan nilai NPV pada suku
bunga 13,5 % sebesar Rp. 147.364.335.948, BCR 2,19 dan IRR 96,36 %.
Kata kunci :sludge industri kertas, Trichoderma reesei, Saccharomyces
cerevisiae, bioetanol, analisis ekonomi.
UTILIZATION OF PULP AND PAPER MILL SLUDGE
FOR BIOETHANOL PRODUCTION THROUGH
SIMULTANEOUS SACCHARIFICATION AND FERMENTATION
Mukharomah Nur Aini
ABSTRACT
Pulp and paper industry produces large quantities of sludge that is 1-3%
of product capacity . The sludge has high cellulose and hemicellulose contents
(50 -75% on an ash free basis ) that have potential as a feedstock for ethanol. The
aim of this research is to determining the concentration of Trichoderma reesei
and Saccharomyces cerevisiae that produced optimum concentration of ethanol
in simultaneous saccharification and fermentation of pulp and paper sludge and
knowing economic benefits of bioethanol and organic fertilizer production from
pulp and paper sludge.
The study use an experimental method using 2 x 3 factorial completely
randomized design. Treatment consists of two factors: T. reesei inoculum
concentration with 2 level (5% and 10%) and S. cerevisiae inoculum
concentration with 3 level (5%, 10% and 15%). Data is statistically analyzed by
analysis of variance test, while the differences between the treatments analyzed by
Duncan test. To calculate the economic feasibility, project analytical calculation
is applied to calculate (NPV, B / C and IRR,) based on 1 liter experimental
results.
The results show that interaction between T. reesei concentration and S.
cerevisiae concentration has significant effect to ethanol content. Highest ethanol
content is produced from treatment of 10% T. reesei and 5% S. cerevisiae that is
1.21% with the quality of distillation residue is 0.5% N, 0.2% P, 0.1% K and
21% organic C where qualify as a liquid organic fertilizer. The financial analysis
result indicated that the project provides economic benefits with NPV as much as
Rp. 147,364,335,948 ( 13.5% discount rate), BCR 2.19 and IRR 96.36 %.
Keywords: paper mill sludge, Trichoderma reesei, Saccharomyces cerevisiae,
bioethanol, economic analysis
UNTUK PRODUKSI BIOETANOL
MELALUI SAKARIFIKASI DAN FERMENTASI SIMULTAN
Mukharomah Nur Aini
ABSTRAK
Industri pulp dan kertas menghasilkan limbah padat berupa sludge dalam
jumlah yang besar yaitu 1-3 % berat produknya. Sludge tersebut mengandung
selulosa dan hemiselulosa antara 50 -75 % ( bebas kadar abu ) sehingga
mempunyai potensi sebagai bahan baku etanol. Penelitian ini bertujuan untuk
menentukan konsentrasi Trichoderma reesei dan Saccharomyces cerevisiae yang
menghasilkan kadar etanol tertinggi pada sakarifikasi dan fermentasi simultan
sludge IPAL industri pulp dan kertas dan mengetahui manfaat ekonomi produksi
bioetanol dan pupuk organik dari sludge IPAL industri pulp dan kertas.
Penelitian menggunakan metode eksperimental dengan menggunakan
Rancangan Acak Lengkap faktorial 2 x 3. Perlakuan terdiri atas 2 faktor yaitu
konsentrasi inokulum T. reesei dengan 2 taraf ( 5 % dan 10 % ) dan S. cerevisiae
dengan 3 taraf ( 5 %, 10 % dan 15 %). Data yang diperoleh dianalisis secara
statistik dengan uji sidik ragam, selanjutnya untuk mengetahui perbedaaan antar
perlakuan dilakukan uji Duncan. Untuk menghitung kelayakan ekonomi,
digunakan perhitungan analisis proyek dengan menghitung NPV, B/C dan IRR
berdasarkan hasil eksperimen skala 1 liter.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa kombinasi perlakuan konsentrasi
T. reesei dan S. cerevisiae berpengaruh nyata terhadap kadar etanol yang
dihasilkan. Kadar etanol tertinggi dihasilkan dari perlakuan konsentrasi T. reesei
10 % dan S. cerevisiae 5 % yaitu 1,21% dengan kualitas sisa distilasi yang
mempunyai kadar N = 0,5 %, P = 0,2 %, K = 0,1 % dan C organik = 21 %, sisa
distilasi ini memenuhi persyaratan sebagai pupuk organik cair. Hasil analisis
finansial menunjukkan bahwa pengolahan sludge IPAL industri pulp dan kertas
layak dilakukan dan memberikan manfaat ekonomi dengan nilai NPV pada suku
bunga 13,5 % sebesar Rp. 147.364.335.948, BCR 2,19 dan IRR 96,36 %.
Kata kunci :sludge industri kertas, Trichoderma reesei, Saccharomyces
cerevisiae, bioetanol, analisis ekonomi.
UTILIZATION OF PULP AND PAPER MILL SLUDGE
FOR BIOETHANOL PRODUCTION THROUGH
SIMULTANEOUS SACCHARIFICATION AND FERMENTATION
Mukharomah Nur Aini
ABSTRACT
Pulp and paper industry produces large quantities of sludge that is 1-3%
of product capacity . The sludge has high cellulose and hemicellulose contents
(50 -75% on an ash free basis ) that have potential as a feedstock for ethanol. The
aim of this research is to determining the concentration of Trichoderma reesei
and Saccharomyces cerevisiae that produced optimum concentration of ethanol
in simultaneous saccharification and fermentation of pulp and paper sludge and
knowing economic benefits of bioethanol and organic fertilizer production from
pulp and paper sludge.
The study use an experimental method using 2 x 3 factorial completely
randomized design. Treatment consists of two factors: T. reesei inoculum
concentration with 2 level (5% and 10%) and S. cerevisiae inoculum
concentration with 3 level (5%, 10% and 15%). Data is statistically analyzed by
analysis of variance test, while the differences between the treatments analyzed by
Duncan test. To calculate the economic feasibility, project analytical calculation
is applied to calculate (NPV, B / C and IRR,) based on 1 liter experimental
results.
The results show that interaction between T. reesei concentration and S.
cerevisiae concentration has significant effect to ethanol content. Highest ethanol
content is produced from treatment of 10% T. reesei and 5% S. cerevisiae that is
1.21% with the quality of distillation residue is 0.5% N, 0.2% P, 0.1% K and
21% organic C where qualify as a liquid organic fertilizer. The financial analysis
result indicated that the project provides economic benefits with NPV as much as
Rp. 147,364,335,948 ( 13.5% discount rate), BCR 2.19 and IRR 96.36 %.
Keywords: paper mill sludge, Trichoderma reesei, Saccharomyces cerevisiae,
bioethanol, economic analysis