Adrianto Ahmad, Bahruddin, dan Nurhalim

dokumen-dokumen yang mirip
BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Penyisihan Kandungan Padatan Limbah Cair Pabrik Sagu Dengan Bioreaktor Hibrid Anaerob Pada Kondisi Start-up

Penyisihan Kandungan Padatan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Dengan Bioreaktor Hibrid Anaerob Bermedia Cangkang Sawit

PENYISIHAN KANDUNGAN PADATAN LIMBAH CAIR PABRIK SAGU DENGAN BIOREAKTOR HIBRID ANAEROB PADA KONDISI START-UP

PROSIDING SNTK TOPI 2012 ISSN Pekanbaru, 11 Juli 2012

PROSIDING SNTK TOPI 2012 ISSN Pekanbaru, 11 Juli 2012

Agnita Febyanti, Adrianto Ahmad, Bahruddin Laboratorium Rekayasa Bioproses Jurusan Teknik Kimia-Universitas Riau

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI PERMEN

PENGARUH WAKTU TINGGAL HIDROLIK TERHADAP PENYISIHAN PADATAN PADA PENGOLAHAN SLUDGE IPAL PULP AND PAPER MENGGUNAKAN BIOREAKTOR HIBRID ANAEROBIK

Penyisihan Chemical Oxygen Demand (COD) dan Produksi Biogas Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Dengan Bioreaktor Hibrid Anaerob Bermedia Cangkang Sawit

HASIL DAN PEMBAHASAN

Fakultas Teknik Universitas Riau Kampus Binawidya Km 12,5 Simpang Baru Panam, Pekanbaru

Produksi Biogas Dari Limbah Peternakan Sapi

KESTABILAN BIOREAKTOR HIBRID ANAEROB BERMEDIA BATU PADA KONDISI START-UP DALAM PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PABRIK SAGU

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Kajian Aklimatisasi Proses Pengolahan Limbah Cair Pabrik Sagu Secara Anaerob

Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Februari

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

DEGRADASI BAHAN ORGANIK LIMBAH CAIR INDUSTRI PERMEN DENGAN VARIASI WAKTU TINGGAL

Kata kunci: Anaerob; Bioreaktor hibrid; Penyisihan COD; Waktu tinggal hidrolik

Bab IV Data dan Hasil Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Keywords: anaerobic, continuous, hybrid bioreactor, hydraulic retention time, solid concentrations, two-stage, wastewater of sagoo industry.

PENGARUH RASIO WAKTU PENGISIAN : REAKSI PADA REAKTOR BATCH DALAM KONDISI AEROB

LAMPIRAN A METODOLOGI PENELITIAN

HASIL DAN PEMBAHASAN. ph 5,12 Total Volatile Solids (TVS) 0,425%

PENGARUH LAJU ALIR UMPAN TERHADAP EFISIENSI PENYISIHAN PADATAN DALAM LIMBAH CAIR PULP DAN KERTAS DENGAN REAKTOR KONTAK STABILISASI

1 Security Printing merupakan bidang industri percetakan yang berhubungan dengan pencetakan beberapa

LAMPIRAN A DATA HASIL ANALISA

Pengaruh Laju Pembebanan Organik terhadap Produksi Biogas dari Limbah Cair Sagu Menggunakan Bioreaktor Hibrid Anaerob

BAB I PENDAHULUAN. Limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS) merupakan salah satu produk

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Studi Atas Kinerja Biopan dalam Reduksi Bahan Organik: Kasus Aliran Sirkulasi dan Proses Sinambung

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Biokonversi Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Dengan Bioreaktor Hybrid Anaerob Fasa Tunggal

BAB VII PETUNJUK OPERASI DAN PEMELIHARAAN

PEMBENIHAN DAN AKLIMATISASI PADA SISTEM ANAEROBIK

A. BAHAN DAN ALAT B. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN

Kombinasi Pengolahan Anaerob dan Membran Ultrafiltrasi Berbahan Polipropilen Untuk Proses Pengolahan Limbah Cair Kelapa Sawit

PENGARUH HRT DAN BEBAN COD TERHADAP PEMBENTUKAN GAS METHAN PADA PROSES ANAEROBIC DIGESTION MENGGUNAKAN LIMBAH PADAT TEPUNG TAPIOKA

Bioreaktor Hybrid Anaerob Dua Fasa Untuk Biokonversi Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit

Pengaruh Waktu Detensi Terhadap Efisiensi Penyisihan COD Limbah Cair Pulp dan Kertas dengan Reaktor Kontak Stabilisasi ABSTRACT

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN REAKTOR UAF (UPFLOW ANAEROBIC FILTER)

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Pemanfaatan Limbah Cair Industri Tahu sebagai Energi Terbarukan. Limbah Cair Industri Tahu COD. Digester Anaerobik

PROSES PEMBENIHAN (SEEDING) DAN AKLIMATISASI PADA REAKTOR TIPE FIXED BED

BAB I PENDAHULUAN. industri kelapa sawit. Pada saat ini perkembangan industri kelapa sawit tumbuh

BAB I. PENDAHULUAN. bioetanol berbasis tebu, baik yang berbahan baku dari ampas tebu (baggase), nira

Keywords : Anaerobic process, biogas, tofu wastewater, cow dung, inoculum

Bab I Pendahuluan. Tabel I.1. Perkembangan Luas Areal, Produksi dan Produktivitas Kakao di Indonesia. No Tahun Luas Areal (Ha)

PENGARUH LAJU PEMBEBANAN ORGANIK TERHADAP PRODUKSI BIOGAS DARI LIMBAH CAIR SAGU MENGGUNAKAN BIOREAKTOR HIBRID ANAEROB

PENGOLAHAN AIR LIMBAH TAHU MENGGUNAKAN BIOREAKTOR ANAEROB-AEROB BERMEDIA KARBON AKTIF DENGAN VARIASI WAKTU TUNGGAL

I. PENDAHULUAN. 2006), menjadi peluang besar bagi industri ini dalam pemanfaatan limbah untuk

I. PENDAHULUAN. tanaman yang mengandung mono/disakarida (tetes tebu dan gula tebu), bahan

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang. kita pada krisis energi dan masalah lingkungan. Menipisnya cadangan bahan

I. PENDAHULUAN. Industri sawit merupakan salah satu agroindustri sangat potensial di Indonesia

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. suatu gas yang sebagian besar berupa metan (yang memiliki sifat mudah terbakar)

I. PENDAHULUAN. A. Latar Belakang. Batik merupakan suatu seni dan cara menghias kain dengan penutup

Penyisihan Karbohidrat dari Limbah Cair PKS dengan Bioreaktor Hibrid Anaerob Bermedia Cangkang Sawit

Bab III Bahan, Alat dan Metode Kerja

Kinerja Bioreaktor Hibrid Anaerob dengan Media Batu untuk Pengolahan Air Buangan yang Mengandung Molase

LAMPIRAN 1 METODOLOGI PENELITIAN

3. METODE PENELITIAN KERANGKA PEMIKIRAN

Pengaruh Pengaturan ph dan Pengaturan Operasional Dalam Produksi Biogas dari Sampah

SISTEM PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PADA IPAL PT. TIRTA INVESTAMA PABRIK PANDAAN PASURUAN

BAB I PENDAHULUAN. sejauh mana tingkat industrialisasi telah dicapai oleh satu negara. Bagi

Penyisihan Minyak Lemak Yang Terkandung Dalam Limbah Cair Industri Minyak Sawit Dengan Bioreaktor Hibrid Anaerob Bermedia Cangkang Sawit

LAPORAN PENELITIAN BIOGAS DARI CAMPURAN AMPAS TAHU DAN KOTORAN SAPI : EFEK KOMPOSISI

Nama : Putri Kendaliman Wulandari NPM : Jurusan : Teknik Industri Pembimbing : Dr. Ir. Rakhma Oktavina, M.T Ratih Wulandari, S.T, M.

SEMINAR TUGAS AKHIR KAJIAN PEMAKAIAN SAMPAH ORGANIK RUMAH TANGGA UNTUK MASYARAKAT BERPENGHASILAN RENDAH SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOGAS

HASIL DAN PEMBAHASAN

Mukhlis dan Aidil Onasis Staf Pengajar Jurusan Kesehatan Lingkungan Politeknik Kesehatan Padang

BAB I PENDAHULUAN. hidup. Namun disamping itu, industri yang ada tidak hanya menghasilkan

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

Pengolahan Limbah Cair Tahu secara Anaerob menggunakan Sistem Batch

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

J. Tek. Ling Edisi Khusus Hal Jakarta Juli 2008 ISSN X

BAB III PROSES PENGOLAHAN IPAL

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. Medan diantaranya adalah pemotongan hewan, pengadaan, dan penyaluran daging

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

PERENCANAAN ULANG INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL) PG TOELANGAN, TULANGAN-SIDOARJO

III.2.1 Karakteristik Air Limbah Rumah Sakit Makna Ciledug.

BAB I PENDAHULUAN. tetapi limbah cair memiliki tingkat pencemaran lebih besar dari pada limbah

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang

BAB I PENDAHULUAN. Dalam upaya meningkatkan derajat kesehatan masyarakat khususnya di kotakota

BAB I PENDAHULUAN. Peningkatan permintaan energi yang disebabkan oleh pertumbuhan populasi

BAB I PENDAHULUAN. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik -1- Universitas Diponegoro

I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang.

3 METODOLOGI 3.1 WAKTU DAN TEMPAT 3.2 BAHAN DAN ALAT 3.3 TAHAPAN PENELITIAN Pengambilan Bahan Baku Analisis Bahan Baku

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

PENGOLAHAN AIR LIMBAH RUMAH MAKAN (RESTORAN) DENGAN UNIT AERASI, SEDIMENTASI DAN BIOSAND FILTER

Uji Pembentukan Biogas dari Sampah Pasar Dengan Penambahan Kotoran Ayam

Tembalang, Semarang

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB V ANALISA AIR LIMBAH

III. METODE PENELITIAN

Transkripsi:

EN-32 PENINGKATAN KINERJA PEMBANGKIT LISTRIK BIOGAS BERBASIS LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT DENGAN SCALE-UP BIOREAKTOR HIBRID ANAEROBIK DARI 2,5 M 3 MENJADI 12,5 M 3 Adrianto Ahmad, Bahruddin, dan Nurhalim Lembaga Penelitian Universitas Riau Kampus Binawidya KM. 12,5 M Pekanbaru Telepon 0761-7654058; e-mail: adriantounri@gmail.com; adri@unri.ac.id Disajikan 29-30 Nop 2012 ABSTRAK Pada saat ini, Indonesia mengalami krisis energi listrik terutama di Propinsi Riau. Propinsi Riau memiliki minyak di atas dan minyak di bawah yakni minyak sawit dan minyak bumi, namun ironisnya Propinsi Riau mengalami krisis energi listrik yang ditandai dengan pemadaman listrik yang bergilir di tengah-tengah masyarakat. Kebutuhan energi listrik pada beban puncak sebesar 284,4 MW, sedangkan kemampuan sistem di Propinsi Riau sebesar 164 MW. Kekurangan energi listrik tersebut penting diantisipasi dengan melakukan terobosan baru untuk mencari sumber energi listrik alternatif berupa energi baru dan terbarukan yang berbasis limbah cair pabrik kelapa sawit dengan memanfaatkan biogas. Potensi biogas untuk dikonversi menjadi energi listrik mempunyai prospek yang menjanjikan karena setiap 1 m 3 biogas dapat menghasilkan 3 KWh. Kegiatan penelitian yang dilakukan dalam kurun waktu tahun 2012 hingga 2014 diarahkan untuk penerapan bioreaktor hibrid anaerob yang telah didaftarkan HKI dengan No. P00201000841 sebagai pembangkit biogas dari limbah cair pabrik kelapa sawit. Bioreaktor hibrid anaerob ini mempunyai 3 ruang sekat dengan perincian 2 ruang sekat untuk bakteri anaerob pertumbuhan tersuspensi dan 1 ruang sekat untuk bakteri anaerob dengan pertumbuhan melekat. Bioreaktor hibrid anaerob tersebut diujicobakan di Pabrik Kelapa sawit PTPN V Sei Pagar Kabupaten Kampar Propinsi Riau dengan volume kerja efektif 12,5 m 3. Hasil penelitian tahun pertama (tahun anggaran 2012) menunjukkan bahwa limbah cair pabrik kelapa sawit memiliki karakteristik yang melebihi dari baku mutu lingkungan yang ditetapkan oleh KepMENLH No. 51 tahun 1995 dan proses pembibitan dan aklimatisasi bakteri anaerob dengan limbah cair pabrik kelapa sawit berlangsung selama 20 hari. Sementara itu, start-up bioreaktor hibrid anaerob berlangsung selama 10 hari hingga 20 hari dengan efisiensi penyisihan COD tertinggi sebesar 87,5%, sedangkan pada tahap operasional diperoleh efisiensi penyisihan COD tertinggi sebesar 87,5% dengan produksi biogas sebesar 4,4 m 3 Temuan teknologi ini sedang proses pendaftaran paten melalui skim UBER HAKI DP2M DIKNAS.2012. Kata Kunci: Biogas, bioreaktor hibrid anaerob, pembangkit listrik I. PENDAHULUAN Pada saat ini, Indonesia mengalami krisis energi listrik terutama di Propinsi Riau. Propinsi Riau memiliki minyak di atas dan minyak di bawah yakni minyak sawit dan minyak bumi, namun ironisnya Propinsi Riau mengalami krisis energi listrik yang ditandai dengan pemadaman listrik yang bergilir di tengah-tangah masyarakat. Propinsi Riau hanya mampu menyediakan 57,7% dari kebutuhan energi listrik yang dipasok dari sistem interkoneksi Sumbar-Riau. Kebutuhan energi listrik pada beban puncak sebesar 284,4 MW, sedangkan kemampuan sistem di Propinsi Riau sebesar 164 MW. [1] Kekurangan energi listrik tersebut penting diantisipasi dengan melakukan terobosan baru untuk mencari sumber energi listrik alternatif berupa energi baru dan terbarukan yang berbasis limbah cair pabrik kelapa sawit dengan memanfaatkan biogas. Potensi biogas untuk dikonversi menjadi energi listrik mempunyai prospek yang menjanjikan karena setiap 1 m 3 biogas dapat menghasilkan 3 KWh. Sementara itu, [2] telah menemukan bioreaktor hibrid anaerob yang mampu mengubah 2,5 m 3 limbah cair menjadi biogas dengan waktu retensi (retention time) 1 hari. Sistem ini telah memiliki Hak Paten dengan No. P00201000841. Penelitian yang dilakukan ini merupakan penerapan dari teknologi pembangkit biogas yang telah dipatenkan tersebut sebagai wujud untuk memperkuat Sistem Inovasi Nasional (SINas). Oleh karena itu, pemanfaatan limbah cair sebagai bahan baku penghasil biogas dan selanjutnya biogas

EN-33 dikonversi menjadi energi listrik sangat menarik untuk diteliti dan dikembangkan sebagai salah satu sumber energi baru dan terbarukan serta dapat mengurangi krisis energi listrik di Indonesia, khususnya di Propinsi Riau. Limbah cair yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari pabrik kelapa sawit PTPN V. Sei Pagar Kabupaten Kampar, Propinsi Riau dan bioreaktor yang digunakan memiliki volume kerja efektif 12,5 m 3. Dengan demikian, daya ungkit kegiatan riset ini adalah Scale-up kapasitas industri bioreaktor hibrid anaerob dengan scale-up factor 5. Tujuan penelitian ini pada tahun pertama untuk penerapan teknologi pembangkit biogas dari limbah cair pabrik kelapa sawit yang telah mendapat Hak Paten dan Scale-up sistem bioreaktor hibrid anaerob dari 2,5 m 3 menjadi 12,5 m 3 yang dioperasikan pada waktu tinggal hidraulik 1 hari. II. METODOLOGI Pada penelitian ini digunakan limbah cair pabrik kelapa sawit Sei Pagar PTPN V Riau, sedangkan bioreaktor hibrid anaerob yang digunakan memiliki volume total sebesar 20 m 3 dengan kapasitas volume kerja cairan efektif sebesar 12,5 m 3. Luaran yang diharapkan dari tahun pertama ini antara lain: (a) Karakterisasi limbah cair pabrik kelapa sawit, (b) Aklimatisasi dan Adaptasi bakteri anaerob dengan limbah cair pabrik kelapa sawit, (c) Start-up Bioreaktor Hibrid Anaerob, (d) Pengoperasian Bioreaktor Hibrid Anaerob pada Waktu Tinggal Hidraulik 1 hari, dan (e) Kinerja Bioreaktor Hibrid Anaerob dalam menghasilkan biogas. Tahapan yang dilakukan diuraikan di bawah ini. A. Sumber Limbah Cair Limbah cair yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari limbah cair pabrik kelapa sawit Sei Pagar PTPN V Riau. Karakteristik limbah cair yang ditinjau antara lain suhu, ph, asam lemak volatil, alkalinitas, COD, padatan total (TS), padatan tersuspensi total (TSS), padatan volatil tersuspensi total (TVS) dan padatan tersuspensi volatil total (VSS). Analisa dilakukan sesuai dengan. [3] B. Peralatan Bioreaktor B-1. Dimensi Bioreaktor Hibrid Anaerob Pada penelitian ini, dimensi bioreaktor hibrid anaerob disajikan pada TABEL 1. TABEL 1: Ukuran bioreaktor hibrid anaerob yang digunakan Uraian Dimensi Bioreaktor Volume 20 m 3 Panjang 5 m Lebar 2 m Tinggi 2 m B-2. Konfigurasi alat Peralatan utama penelitian ini terdiri dari tangki starter bakteri dan tangki bioreaktor. Selain itu, digunakan juga beberapa alat lain diantaranya pompa, penampung biogas dan instalasi perpipaan. Rangkaian alat secara lengkap tersaji pada GAMBAR 1. Bioreaktor hibrid anaerob yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari dua ruang sekat dengan volume masing-masing sebesar 2 m 3 dan satu ruang sekat dengan volume 16 m 3, sedangkan volume cairan efektif adalah sebesar 12,5 m 3. Ruang sekat pertama dan kedua diperuntukkan sebagai bioreaktor pertumbuhan bakteri anaerob tersuspensi, sedangkan ruang sekat ketiga diperuntukkan sebagai bioreaktor pertumbuhan bakteri melekat yang dilengkapi dengan media imobilisasi sel. Media imobilisasi sel yang digunakan adalah cangkang sawit dan diisikan sebanyak sepertiga dari ruang sekat. Ruang aliran arah kebawah dirancang sepertiga dari ruang aliran keatas pada setiap ruang berpenyekat. GAMBAR 1: Konfigurasi bioreaktor hibrid anaerob Penyekat-penyekat yang dipasang secara vertikal memaksa agar aliran limbah cair yang masuk dari bagian atas mengalir sesuai dengan pola aliran di dalam ruang berpenyekat. Perjalanan aliran limbah cair tersebut kembali memaksa melewati bagian atas penyekat dan begitu seterusnya sehingga mengalir keluar dari bioreaktor. Bakteri anaerob di dalam bioreaktor cenderung terangkat dan terendapkan kembali akibat terbentuk biogas selama proses biokonversi secara anaerob. Bakteri anaerob tersebut akan bergerak secara perlahan-lahan ke arah horizontal sehingga terjadi kontak antara biomassa aktif dengan limbah cair yang masuk dan aliran keluar relatif bebas dari padatan biomassa. [4] C. Tahapan Penelitian Tahapan penelitian diuraikan sebagai berikut: 1. Karakterisasi limbah cair pabrik kelapa sawit

EN-34 menyangkut karakteristik parameter pencemar yang terkandung di dalam limbah cair tersebut. Parameter yang ditinjau antara lain suhu, ph, asam lemak volatil, alkalinitas, COD, padatan total (TS), padatan tersuspensi total (TSS), padatan volatil tersuspensi total (TVS) dan padatan tersuspensi volatil total (VSS). 2. Perancangan dan set-up alat bioreaktor hibrid anaerob. Tahap kegiatan ini dimulai dengan menyusun peralatan bioreaktor hibrid anaerob. Pada dasarnya, rangkaian peralatan terdiri dari bioreaktor anaerob dan media padat sebagai media imobilisasi sel. Bioreaktor anaerob terbuat dari fiber glass berupa persegi empat panjang yang mempunyai volume 20 m 3. Bioreaktor tersebut mempunyai tiga ruang yang disekat dengan volume kerja efektif sebesar 12,5 m 3. 3. Pembibitan dan aklimatisasi bakteri anaerob menyangkut pengembang-biakan bakteri anaerob dan adaptasi bakteri anaerob dengan substrat limbah cair sehingga diperoleh sejumlah bibit bakteri anaerob yang akan digunakan pada bioreaktor hibrid anaerob. Pembibitan dan aklimatisasi bibit bakteri anaerob dilakukan selama 20 hari. 4. Start-up bioreaktor hibrid anaerob menyangkut pengembang-biakan bakteri anaerob dengan substrat limbah cair dengan laju pembebanan rendah. Start-up bioreaktor hibrid anaerob dilakukan dengan pengamatan COD (chemical oxygen demand). Keadaan tunak bioreaktor anaerob sebagai dasar pengopereasian bioreaktor hibrid anaerob. 5. Pengoperasian bioreaktor hibrid anaerob. Dari tahapan start-up bioreaktor diperoleh kondisi bioreaktor yang telah mencapai keadaan tunak (steady-state). Selanjutnya kondisi tunak bioreaktor digunakan untuk mengoperasikan bioreaktor hibrid anaerob dengan laju alir umpan sebesar 12,5 m 3 /hari pada waktu tinggal hidraulik 1 hari. Kinerja sistem bioreaktor hibrid anaerob ini ditentukan dengan mengkaji perubahan penyisihan COD, padatan, ph, suhu, asam lemak volatil total, dan alkalinitas dalam kondisi transien dan tunak. Aktivitas biologis dalam bioreaktor anaerob diamati melalui data VSS (volatile suspended solids) dalam kondisi transien maupun tunak serta ditentukan laju alir gas metan spesifik dalam sistem. III. HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil dan pembahasan penelitian ini ditekankan pada karakteristik limbah cair, rancang bangun bioreaktor, pembibitan dan aklimatisasi bakteri anaerob serta start-up bioreaktor anaerob dan operasional bioreaktor. Hasil yang diperoleh diuraikan sebagai berikut: A. Tahap Karakteristik Limbah Cair Pada tahap karakterisasi limbah cair pabrik kelapa sawit menyangkut karakteristik parameter pencemar yang terkandung di dalam limbah cair tersebut. Hasil tahap ini selengkapnya disajikan pada TABEL 2. TABEL 2 menunjukkan bahwa limbah cair pabrik kelapa sawit tersebut di atas mempunyai kandungan organik yang tinggi dan bersifat asam yang melebihi baku mutu lingkungan yang ditetapkan oleh KepMENLH No. 51 Tahun 1995. Berdasarkan kandungan senyawa organik tersebut maka proses biokonversi yang sesuai adalah proses anaerob. Menurut [5] bahwa limbah cair yang mengandung COD di atas 3000 mg/l lebih baik diolah secara anaerob dibandingkan dengan proses aerob. Hal ini disebabkan bahwa biokonversi limbah cair dengan kandungan COD di atas 3000 mg/l menggunakan proses aerob membutuhkan energi yang besar untuk proses aerasi. B. Tahap Rancangbangun Bioreaktor Hibrid Anaerob Pada tahap ini dimulai dengan menyusun peralatan bioreaktor hibrid anaerob. Pada dasarnya, rangkaian peralatan terdiri dari bioreaktor anaerob dan media padat sebagai media imobilisasi sel. Hasil tahap ini selengkapnya disajikan pada GAMBAR 2. C. Tahap Pembibitan dan Aklimatisasi Bakteri Anaerob Tahap Pembibitan dan aklimatisasi bakteri anaerob dilakukan dengan cara mencampurkan lumpur biomassa dari kolam pengolah limbah cair pabrik tersebut dengan isolat bakteri anaerob yang berasal dari kotoran sapi ke dalam tangki aklimatisasi sehingga diperoleh volume bibit anaerob (seeding) sebanyak 1 m 3. Proses pembibitan ini dilakukan di laboratorium rekayasa bioproses Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Riau. Selanjutnya dilakukan proses aklimatisasi bakteri anaerob terhadap limbah cair pabrik kelapa sawit. Proses ini akan dilakukan di Pabrik kelapa sawit. Hasil tahap ini selengkapnya disajikan pada GAMBAR 3. Proses pembibitan tersebut di atas bertujuan untuk mengisolat bakteri anaerob dari kotoran sapi karena pada rumen sapi sangat banyak diperoleh komunitas bakteri anaerob. Menurut [6] bahwa bakteri anaerob yang berasal dari kotoran sapi diaklimatisasi dengan berbagai substrat diperoleh berbagai konsorsium bakteri anaerob yaitu biomassa yang berasal dari pencerna anaerob yang mengandung Clostridium sp1, C. butyricum dan C. sporogenes, kemudian diberi substrat karbohidrat ditemukan Clostridium sp, C. cochlearium dan C. carnis. Aklimatisasi dengan substrat protein ditemukan hanya C. butyricum dan aklimatisasi dengan substrat minyak-lemak ditemukan C. cochlearium dan C. celatum sedangkan aklimatisasi dengan cam-

EN-35 TABEL 2: Karakteristik limbah cair pabrik kelapa sawit Sei Pagar PTPN V Riau PARAMETER SATUAN BESARAN ph - 5,6 Asam Lemak Volatil mg/l 250,8 Alkalinitas mg/l 114 Padatan Total (TS) mg/l 7.100 Padatan Tersuspensi Total (TSS) mg/l 7.000 Padatan Volatil Tersuspensi (TVS) mg/l 3.530 Padatan Tersuspensi Volatil (VSS) mg/l 1.700 COD total mg/l 50.000 (a) GAMBAR 2: Bioreaktor hibrid anaerob: (a) Inlet; (b) Outlet (b) puran ketiga substrat ditemukan hanya C. butyricum. Sementara itu, biomassa yang berasal dari pembangkit biogas berpenyekat anaerob ditemui Clostridium sp2, C. limosum dan C. cochlearium, kemudian diberi substrat karbohidrat ditemukan hanya C. leptum, dengan substrat protein ditemukan hanya C. leptum, dengan substrat minyak-lemak ditemukan C. leptum dan C. pseudotetanicum sedangkan dengan campuran ketiga substrat ditemukan hanya C. cochlearium. D. Kondisi Pengolahan Limbah Cair Saat Ini Tahap ini adalah analisis mengenai pengolahan limbah saat ini di pabrik kelapa sawit. Kondisi lapangan proses pengolahan limbah cair tersebut ditampilkan pada GAMBAR 4. GAMBAR 4 menunjukkan bahwa pengolahan limbah cair di pabrik kelapa sawit dilakukan dengan kolam terbuka. Waktu tinggal hidraulik yang digunakan sebesar 212 hari sehingga untuk mengolah limbah cair dengan debit 330 m 3 /hari membutuhkan kolam sebanyak GAMBAR 3: Tangki pembibitan bakteri anaerob GAMBAR 4: Kolam Anerobik

EN-36 (a) GAMBAR 5: Profil COD dan efisiensi penyisihan selama proses start-up bioreaktor (b) 10 kolam dengan ukuran panjang 50 m, lebar 10 m dan kedalaman 3 meter. Kolam terbuka tersebut akan menghasilkan gas metan dan karbon dioksida yang dilepas ke atmosfir sehingga dapat menyebabkan pemanasan global karena efek rumah kaca gas metan 21 kali lebih besar dari karbon dioksida. Di samping itu, gas metan sangat potensial dikonversi menjadi energi listrik. Oleh karena itu, perlu dilakukan upaya terobosan teknologi baru untuk menyelesaikan masalah pencemaran tersebut dan memanfaatkan gas metan sebagai energi baru dan terbarukan. E. Tahap Start-up Bioreaktor Hibrid Anaerob Tahap start-up bioreaktor dilakukan setelah proses pembibitan dan aklimatisasi bakteri anaerob telah selesai dilakukan. Proses start-up bioreaktor ini dilakukan di pabrik kelapa sawit Sei Pagar PTPN V. Hasil tahap ini selengkapnya disajikan pada GAMBAR 5. GAMBAR 5 (a) menunjukkan bahwa kondisi tunak (steady state) dapat dicapai setelah 10 hari proses berlangsung. Hasil ini menunjukkan bahwa mikroorganisme anaerob telah mampu mendegradasi senyawasenyawa organik yang terdapat di dalam limbah cair pabrik kelapa sawit menjadi gas metan dan CO 2 sehingga nilai COD menjadi rendah berkisar dari 5000 mg/l hingga 7500 mg/l. Di samping itu, kemampuan mikroorganisme anaerob mendegradasi senyawa-senyawa organik dapat diekspresikan dengan efisiensi penyisihan COD. Efisiensi penyisihan COD tertinggi diperoleh sebesar 87,5%. Profil efisiensi penyisihan selama proses start-up ditampilkan pada GAMBAR 5 (b). F. Tahap Operasional Bioreaktor Hibrid Anaerob Tahap operasional bioreaktor dilakukan setelah proses start-up bioreaktor telah selesai dilakukan. Proses operasional bioreaktor ini dilakukan di pabrik kelapa sawit Sei Pagar PTPN V. Hasil tahap ini selengkapnya disajikan pada GAMBAR 6. GAMBAR 6 (a) menunjukkan bahwa kondisi tunak (steady state) dapat dicapai setelah 11 hari proses berlangsung dan untuk memastikannya, proses operasional dilanjutkan hingga hari ke-13. Hasil ini menunjukkan bahwa mikroorganisme anaerob telah mampu mendegradasi senyawa-senyawa organik yang terdapat di dalam limbah cair pabrik kelapa sawit menjadi gas metan dan CO 2 sehingga nilai COD menjadi rendah sebesar 5000 mg/l. Di samping itu, kemampuan mikroorganisme anaerob mendegradasi senyawa-senyawa organik dapat diekspresikan dengan efisiensi penyisihan COD. Efisiensi penyisihan COD tertinggi diperoleh sebesar 87,5%. Besaran efisiensi penyisihan COD selama proses start-up ditampilkan pada GAMBAR 6 (b). Menurut [5] bahwa bioreaktor anaerob yang mempunyai efisiensi penyisihan diatas 80% merupakan sistem yang mampu mendegradasi komponen organik dengan baik. Efisiensi penyisihan pada penelitian ini relatif lebih tinggi dibandingan dengan efisiensi penyisihan yang diperoleh oleh [7] yakni sebesar 84% dengan sistem bioreaktor yang sama, namun menggunakan media mobilisasi sel pelepah sawit dan lebih rendah dibandingkan dengan sistem bioreaktor yang menggunakan media imobilisasi sel tandan kosong sawit. [2] Sementara itu, kestabilan sistem dapat ditunjukkan oleh besaran asam lemak volatil dan alkalinitas. GAMBAR 6 (c) menunjukkan bahwa pada kondisi tunak diperoleh asam lemak volatil sebesar 402 mg/l, sedangkan alkalinitas diperoleh sebesar 2187 mg/l dengan rasio asam lemak volatil dan alkalinitas sebesar 0,18. Menurut [8] bahwa asam lemak volotil yang optimum berkisar dari 50 hingga 500 mg/l dan alkalinitas optimum sebesar 2000 hingga 3000 mg/l. Menurut [9] bahwa rasio asam lemak volatil dengan alkalinitas yang optimum dibawah 0,4 sehingga sistem bioreaktor anaerob mempunyai kestabilan yang tinggi. Hal yang menarik dicermati adalah konsentrasi padatan total pada GAMBAR 6 (d). Gambar tersebut me-

EN-37 (a) (b) (c) (d) (e) (f) (g) (h) GAMBAR 6: Proses operasioanl pada kondisi tunak bioreaktor: (a) COD; (b) Efisiensi Penyisihan; (c) Asam lemak volatil; (d) Alkalinitas; (e) Padatan total; (f) Padatan volatil total; (g) Padatan tersuspensi total; (h) padatan volatil tersuspensi

EN-38 nunjukkan bahwa padatan total (TS: total solid) pada kondisi tunak diperoleh sebesar 4,8 g/l, sedangkan padatan volatil total (TVS: total volatile solid) pada GAMBAR 6 (e) diperoleh sebesar 2,9 g/l. Hal ini menunjukkan bahwa padatan tersebut sebagian besar terdiri dari bahan organik yang mudah diuraikan sebesar 72,5%. Sementara itu, padatan tersuspensi (TSS: total suspended solid) pada GAMBAR 6 (f) diperoleh sebesar 0,6 g/l, sedangkan padatan volatil tersuspensi (VSS: volatile suspended solid) pada GAMBAR 6 (h) diperoleh sebesar 0,4 g/l. IV. KESIMPULAN Berdasarkan hasil dan pembahasan penelitian ini dapat disimpulkan sebagai berikut: 1. Proses aklimatisasi bakteri anaerob dengan limbah cair pabrik kelapa sawit berlangsung selama 20 hari. Bibit bakteri tersebut digunakan sebagai inokulum (starter) pada bioreaktor hibrid anaerob. [6] Ahmad, Adrianto, 2001, Biodegradasi Limbah Cair Industri Minyak Sawit Dalam Sistem Bioreaktor Anaerob, Disertasi, Program Pascasarjana ITB, Bandung [7] Ahmad, A, Bahruddin, S. Z. Amraini dan D. Andrio, 2009, Biokonversi Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit menjadi Energi Bakar Alternatif Dalam Bioreaktor Anaerobik, Laporan Akhir Riset Unggulan Strategis Nasional Batch I Tahun 2009, DP2M KEMDIKNAS RI, Jakarta [8] Benefield, L. D dan C. W Randall, 1980, Biological process design for wastewater, Prentice-Hall, Inc, Englewood Cliffs [9] Grady Jr, C.P.L dan H.C. Lim, 1980, Biological wastewater treatment.theory and applications, Marcel Dekker Inc., New York, 833-886 2. Waktu tinggal hidraulik pada instalasi pengolah limbah cair saat ini sebesar 212 hari sehingga membutuhkan 10 kolam anaerob yang terbuka. 3. Waktu start-up bioreaktor berlangsung selama 10 hari hingga 22 hari dengan kualitas efluen berkisar dari 5000-7500 mgcod/l dan efisiensi tertinggi selama proses start-up bioreaktor diperoleh sebesar 87,5% pada hari ke-10 dengan waktu tinggal hidraulik sebesar 4 hari. 4. Pada tahap operasional diperoleh efisiensi penyisihan COD tertinggi sebesar 87,5% dengan produksi biogas sebesar 4,4 m 3 Temuan teknologi ini sedang proses pendaftaran paten melalui skim UBER HAKI DP2M DIKNAS.2012. DAFTAR PUSTAKA [1] Anonim, 2011, Riau Pos, 11 Nopember 2011 [2] Ahmad, A, Bahruddin, S. Z. Amraini dan D. Andrio, 2010, Biokonversi Limbah Cair Pabrik Kelapa sawit menjadi Energi Bakar Alternatif Dalam Bioreaktor Anaerobik, Laporan Akhir Riset Unggulan Strategis Nasional Batch I Tahun 2010, DP2M KEMDIKNAS RI, Jakarta [3] APHA, AWWA dan WCF., 1992, Standard methods for the examination of water and wastewater, American Public Health Association, Washington DC [4] Grobicki, A. dan D.C. Stuckey, 1992, Hydrodynamic characteristics of the anaerobic baffled reactor, Wat. Res., 26(3), 371-378 [5] Malina, J.F. dan F.G. Pohland, 1992, Design of anaerobic processes for the treatment of industrial and municipal wastes, Water Quality Management Library, Vol. 7