ANALISIS KUANTITATIF PENGARUH VARIASI PERLAKUAN OPERASIONAL PADA DIGESTER DOUBLE DOME DAN DIGESTER TUNNEL SKALA LAPANGAN

Kartini Megasari, Wiratni, ST., M.T., Ph.D.,

2012 | Tesis | S2 Teknik Kimia

dengan pengetahuan, keterampilan dan komitmen dari pengguna biogas menyebabkan aplikasi biogas ini tidak optimal bahkan akhirnya ditelantarkan. Untuk menjamin keberlanjutan pemanfaatan digester maka desain digester perlu disesuaikan dengan karakter masyarakat penggunanya. Analisis kuantitatif pengaruh variasi perlakuan operasional pada digester double dome dan tunnel skala lapangan bertujuan mengkuantifikasi pengaruh kebiasaan pengguna digester terhadap kinerja digester dengan analisis data lapangan dan simulasi model matematis dan merumuskan skenario fenomena kejadian-kejadian operasional digester untuk mengoptimalkan kinerja digester. Penelitian ini dilakukan dalam dua set eksperimen yaitu evaluasi unjuk kerja digester (double dome dan tunnel) dan pengamatan pengaruh keteraturan pengisian pada digester (double dome dan tunnel). Parameter yang diamati meliputi pH, Volatile Solid (VS), Volatile Fatty Acids (VFA) dan kecepatan produksi biogas. Data lapangan digunakan untuk verifikasi model matematis yang telah dirumuskan dalam penelitian sebelumnya (Wresta, 2012), Selanjutnya dengan model matematis yang telah dirumuskan dilakukan simulasi pengaruh ketidakidealan perlakuan (keteraturan pengisian dan jumlah substrat) terhadap unjuk kerja digester. Hasil simulasi digunakan sebagai dasar perumusan skenario operasional digester double dome dan tunnel untuk mengoptimalkan produksi biogas. Dari penelitian dapat disimpulkan bahwa bentuk dan ukuran digester mempengaruhi sensitivitas digester terhadap variasi perilaku pengguna antara lain digester tipe tunnel lebih sensitif terhadap perubahan (konsentrasi substrat dan selang waktu antar feeding) dibanding digester double dome, kapasitas minimal digester double dome yang dapat memenuhi kebutuhan memasak harian (4 orang dalam satu keluarga) selama 4 jam/hari adalah 10 m3, Kapasitas digester tunnel 1,5-5 m3 menghasilkan metana kurang dari 2,5m3/hari sehingga belum dapat memenuhi kebutuhan memasak harian. Berdasarkan analisis kuantitatif dirumuskan rekomendasi sederhana yaitu pada digester double dome kapasitas kurang dari 10 m3 selang waktu antar feeding harus dilakukan setiap hari sedangkan untuk kapasitas lebih dari 10 m3 minimal selang waktu antar feeding adalah 5 hari sekali dan pada digester tunnel 1,5-5 m3 selang waktu antar feeding harus dilakukan setiap hari dan konsentrasi umpan harus lebih terjaga (kotoran sapi : air; 1:2)

Based on field observations shows that the construction of biogas without balanced with the knowledge, skills and commitment of the user causing the application of biogas is not optimal even eventually abandoned. To ensure the sustainability of the utilization of digester, the designs of digester need to be adapted to the character of the user. Quantitative analysis of the influence of treatment variations in digester operating on double dome and tunnel of field-scale aimed at quantifying the influence user habits digester to digester performance with the field data analysis and simulation of mathematical model and formulate events scenario phenomenon operational digester to optimize the performance of the digester. The research was conducted in two sets of experiments that evaluate the performance of the digester (double dome and tunnel) and the observation of the effect on digester charging order (double dome and tunnel). Observed parameters include pH, Volatile Solid (VS), Volatile Fatty Acids (VFA) and biogas production rate. The field data is used to verify mathematical models that have been formulated in previous studies (Wresta, 2012), then the mathematical model that was formulated performed simulations unideal treatment effect (charging order and the amount of substrate) of digester performance. The simulation results are used as the basis for the formulation of events scenario phenomenon operational digester double dome digester and tunnel to optimize biogas production. From the study it can be concluded that the shape and size of the digester will affect the sensitivity to variations of user behavior such as digester tunnel types are more sensitive to changes (the substrate concentration and the length of time between feeding) than the double dome digester, digester capacity of at least double dome that can meet the needs of daily cooking (4 people in one family) for 4 hours / day is 10 m3. Capacity 1.5 to 5 m3 tunnel digester produces methane is less than 2.5 m3/day so that can’t meet daily cooking needs. Based on quantitative analysis it is formulated simple recommendations that double-dome digester capacity is less than 10 m3, interval time between feeding should be done every day while the capacity of more than 10 m3 a minimum interval time between feeding is 5 days and at 1.5 to 5 m3 digester tunnel interval time between feeding should be done every day and feed concentration must be maintained (cow manure: water, 1:2)

Kata Kunci : digester double dome, digester tunnel, perlakuan operasional digester