Peningkatan Produksi Biogas pada Proses Co-Digestion Limbah Cair Kelapa Sawit, Kotoran Sapi dan Effluen Digester Aktif dengan Penambahan Karbon Aktif dan Metode Fed Batch

ROSITA DWITYANINGSIH, Wiratni, S.T.,M.T.,Ph.D

2013 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Biogas adalah alternatif bahan bakar terbarukan sebagai pengganti bahan bakar fosil seperti minyak bumi dan gas alam. Proses produksi biogas melalui tiga tahapan yaitu hidrolisis, asidogenesis, dan metanogenesis. Limbah cair kelapa sawit merupakan limbah dari hasil pengolahan minyak kelapa sawit yang masih mengandung bahan organik yang cukup tinggi yang dapat dimanfaatkan untuk memproduksi biogas. Limbah organik yang cukup tinggi akan mencemari lingkungan apabila langsung di buang tanpa melalui pengolahan. Selama ini, pengolahan yang dilakukan adalah dengan membuat kolam yang memerlukan lahan yang cukup luas karena limbah cair kelapa sawit mempunyai waktu tinggal yang lama karena selain bahan organiknya yang tinggi juga diperkirakan karena adanya minyak sebagai inhibitor. Diperlukan solusi untuk mengubah pengolahan limbah dengan kolam menjadi pengolahan dengan reaktor anaerobik dengan ukuran moderat. Sehingga diperlukan cara untuk meminimalkan efek inhibitor yang diakibatkan oleh minyak. Minyak merupakan senyawa trigliserida campuran yang terdiri dari gliserol dan asam lemak rantai panjang atau Long Chain Fatty Acids (LCFA). Dalam jumlah yang sedikit, minyak dilaporkan dapat memacu produksi biogas, namun dalam jumlah yang cukup besar, minyak juga dilaporkan sebagai penghambat dalam pembentukan biogas. Kandungan LCFA dalam minyak merupakan inhibitor pada pertumbuhan bakteri anaerobik yang berperan dalam proses pembentukan biogas. LCFA dapat menyerang dinding sel bakteri anaerobik dan akan menghambat pertumbuhannya. Pertumbuhan bakteri anaerobik yang terhambat akan berakibat pada terhambatnya proses pembentukan biogas. Penelitian ini bertujuan untuk meminimalkan penghambatan yang disebabkan oleh LCFA dalam pembentukan biogas yaitu dengan menambahkan karbon aktif sebagai adsorben dan dengan menggunakan metode fed batch. Karbon aktif bersifat sebagai adsorben dan akan menyerap LCFA yang terdapat dalam digester sehingga akan mengurangi kadar LCFA di dalam digester. Metode fed batch merupakan metode pemberian umpan ke dalam digester secara bertahap. Pemberian limbah cair kelapa sawit di dalam digester secara bertahap akan mengurangi efek inhibisi dari LCFA. Hasil penelitian menunjukkan bahwa produksi biogas dan kadar metana yang dihasilkan dari limbah simulasi ternyata, LCFA tidak menghambat produksi biogas secara signifikan. Kandungan minyak yang sudah mulai menghambat adalah konsentrasi 3 g/L, dan jumlah karbon aktif yang ditambahkan pada digester yang dapat meningkatkan produksi biogas adalah jumlah karbon aktif 1% dari volume isi digester. Sedangkan strategi pengumpanan yang paling baik adalah pengumpanan setiap 3 hari sekali.

Biogas is a renewable alternative fuels instead of fossil fuels such as petroleum and natural gas. The process of biogas production through three stages, namely hydrolysis, asidogenesis, and methanogenesis. The palm liquid waste is a waste from palm oil industrial manufacturing results which still contain high enough organic material that can be used to produce biogas. High enough organic waste will be able to contaminate the environment if disposed directly without going through treatment. During this time, the processing is done is by creating a pool that requires enough land becasue palm oil liquid waste has a long incubating time due to high content of organic material and also the content of oil as an inhibitor. Need a solution to modify waste treatment by using large pond to the anaerobic reactor with moderate size. So it is necessary to minimize the inhibitory effect caused by the oil. Triglyceride oil is a mixture of compounds consisting of glycerol and long chain fatty acids or Long Chain Fatty Acids (LCFA). In very small amounts, oil has been reported to stimulate biogas production, but in large enough quantities, the oil is also reported as a barrier in the formation of biogas. LCFA in the oil content prevails as inhibitors on the growth of anaerobic bacteria that play a role in the formation of biogas. LCFA can attack the cell walls of anaerobic bacteria and will inhibit its growth. Inhibited the growth of anaerobic bacteria will result in the inhibition of the formation of biogas. This study aims to minimize the inhibition caused by LCFA in the formation of biogas by adding activated carbon as adsorbent and using the Fed Batch Method. Activated carbon is the adsorbent and will absorb LCFA contained in the digester so that it will reduce the levels of LCFA in the digester. Fed batch method is a method of providing feed to the digester gradually. Provision of waste palm oil in the digester will gradually reduce the inhibitory effect of LCFA. The results shows that the production of biogas and methane content of the simulated waste was generated, LCFA does not significantly inhibit the production of biogas. Oil content that has begun to impede is the concentration of 3 g / L, and the amount of activated carbon is added to the digester to increase biogas production is the amount of activated carbon content of 1% of the digester volume. While the best feeding strategy is feeding every 3 days. The results showed that the production of biogas and methane content of the simulated waste was generated, LCFA did not significantly inhibit the production of biogas. Oil content that has begun to impede the concentration of 3 g / L, and the amount of activated carbon is added to the digester to increase biogas production is the amount of activated carbon content of 1% of the digester volume. While the best feeding strategy is feeding every 3 days.

Kata Kunci : Biogas, Limbah Cair Kelapa Sawit, LCFA,Metana