Rancang bangun sludge dewatering unit dengan mekanisme screw conveyor :: Studi eksperimen pengolahan sludge sampah buah sebagai bahan baku pupuk organik di Pasar Buah Gamping Sleman

HUDA, Yon Fatkhunal, Dr. Ir. Sarto, M.Sc

2010 | Tesis | S2 Magister Sistem Teknik

Sludge sebagai produk samping proses anaerobic digestion pada pengolahan sampah buah menjadi biogas berpotensi dijadikan pupuk organik. Diperlukan dewatering unit sebagai alat pemisahan padatan sludge agar dapat dihasilkan pupuk kering. Pemakaian dewatering unit yang ada dipasaran saat ini berpotensi menimbulkan masalah seperti; mahalnya peralatan, tidak terdapat operator, teknisi, suku cadang dan bahan pendukung lainya. Penelitian ini dilakukan untuk menghasilkan rancangan sludge dewatering unit sampah buah yang memiliki kinerja optimal, memenuhi persyaratan teknis dan murah. Rancangan dewatering unit dibuat dengan menggabungkan antara pompa Archimedes pada zone pemompa dan screw press pada dewatering zone. Kinerja rancangan diukur dari dua parameter yaitu debit dan efisiensi dewatering. Pengujian rancangan dilakukan pada tiga sampel sludge tiruan dengan komposisi 30% padatan dan 70% air, 50% padatan dan 50% air, 90% padatan dan 10% air. Padatan sludge terbuat dari limbah buah apel giling yang difermentasi alami selama 21 hari. Pengukuran debit dilakukan pada penggunaan single blade dan double blade screw conveyor pada zone pemompa dengan sudut kemiringan 30o dan 45o. Efisiensi dewatering diukur pada beberapa kecepatan putar screw conveyor yang berbeda. Efisiensi diukur dengan pendekatan neraca massa antara sludge dengan cake. Penelitian menghasilkan kesimpulan:1)Rancangan dewatering unit dengan penggunaan single blade screw conveyor menghasilkan debit yang lebih tinggi dibanding penggunaan double blade screw conveyor pada kisar yang sama, 2) Rancangan dewatering unit dengan sudut pemasangan 30° menghasilkan debit lebih tinggi dibanding sudut pemasangan 45°, 3) Kinerja optimal rancangan dewatering unit tercapai pada putaran 180 s.d. 200 rpm dengan debit antara 14 s.d. 15 liter/menit dan efisiensi di atas 70% s.d. 75%, 4) Rancangan dewatering unit telah memenuhi persyaratan teknis baik dari segi bahan, alat dan teknologi pengerjaanya.

Sludge is a byproduct of anaerobic digestion process on fruit waste treatment for biogas is potentially to be used as organic fertilizer. Dewatering unit was needed as solid sludge separator so that can yield dry fertilizer. Utilization of dewatering unit, which have been available on the market nowadays was potentially causing some problems such as: equipment expensiveness, operator, technician, spare parts and other supporting tools unavailability. This research was conducted to product design of sludge dewatering unit of fruit waste that has optimal performance, fulfill technical requirement and cheap. Design of dewatering unit was made by combining Archimedes pump at pumping zone and screw press at dewatering zone. Performance was measured using two parameters: debit and dewatering efficiency. Design testing was done at three samples of imitation sludge with three kind of composition: 30% solid and 70% liquid, 50% solid and 50% liquid, 90% solid and 10% liquid. Solid matter was made from milling of apple waste that has been fermented naturally for 21 days. Debit measurement was done at using of single blade and double blade screw conveyor at pumping zone with 30o and 45o of elevation. Measurement of dewatering efficiency was done at some different speed of screw conveyor. Efficiency was measured by mass balance between sludge and cake. Conclusion of research are: 1) Design of dewatering unit with single blade screw conveyor yield higher debit than that of double blade screw conveyor at same lead of screw, 2) Design of dewatering unit with 30o angle yield higher debit than 45o angle, 3) Optimal performance of dewatering unit design is obtained at 180 to 200 rpm with debit between 14 to 15 liter/minute with efficiency 70% to 75%, 4) Design of dewatering unit was fulfilled technical requirement, from material side, tool and manufacturing technology.

Kata Kunci : Sludge,Dewatering,Screw,Conveyor,