Aplikasi Proses Digestasi Anaerobik Lumpur Biologi Instalasi Pengolahan Air Limbah Industri Kertas

Abstract

A continuous pilot scale study has been conducted to investigate the effectiveness of anaerobic digestion of biological sludge. The sludge has a total solid content of 0.53% - 1.1%, pH of 7.20 to 7.32. Its organic content is about 97 %, The research were conducted in two stages, which are acidification (performed in 3 m3 the Continously Stirred Tank Reactor/CSTR at pH of 5.5 to 6.0) and methanation (performed in 5 m3 the Up Flow Anaerobic Sludge Blanket/UASB reactor at pH 6.5 to 7.0). The retention time (RT) was gradually shortened from 6 days to 1 day for acidification and from 8 days to 2 days for methanation. The results showed that operating the CSTR at the RT of 1 day and the organic loading of 8.23 g Volatile Solid (VS)/m3.day could produce Volatile Fatty Acid (VFA) at an average value of 17.3 g/kg VS.day. Operating the UASB reactor at the RT of 2 days and the organic loading (Chemical Oxygen Demand/COD) of 2.4 kg COD/m3.day could produce biogas at an average value of 66.3 L/day, with an average methane content of 69.9%, methane rate of 0.17 L CH4/g COD reduction or 19.06 L CH4/kg VS. Furthermore, methanation could reduce COD at an average value of 51.2 %, resulting in the effluent average value of COD filtrate and COD total of 210.1 mg/L and 375.2 mg /L, respectively.Keywords: acidification, methanation, CSTR, UASB, biogas ABSTRAKPercobaan digestasi anaerobik lumpur IPAL biologi industri kertas secara kontinyu skala pilot telah dilakukan di industri kertas dengan tujuan mengkaji efektivitas proses digestasi anaerobik dalam mengolah lumpur tersebut. Lumpur yang digunakan memiliki total solids sekitar 0,53% – 1,1%, pH netral (7,20 – 7,32) dengan komponen utama senyawa organik sekitar 97%. Percobaan dilakukan dalam dua tahap yaitu asidifikasi dalam reaktor CSTR berkapasitas 3 m3 pada pH 5,5 – 6,0 dan metanasi dalam reaktor UASB berkapasitas 5 m3 pada pH 6,5 – 7,0. Percobaan dilakukan dengan waktu retensi yang dipersingkat secara bertahap dari 6 hari ke 1 hari untuk proses asidifikasi dan dari 8 hari ke 2 hari untuk proses metanasi. Hasil percobaan menunjukkan bahwa pengoperasian reaktor CSTR dengan waktu retensi 1 hari dan beban organik 8,3 g VS/m3.hari dapat menghasilkan VFA rata-rata 17,3 g/kg VS.hari dengan kisaran 8,36 – 30,59 g/kg VS.hari, sedangkan pengoperasian reaktor UASB pada waktu retensi 2 hari dan beban organik 2,4 kg COD/m3.hari dapat menghasilkan biogas rata-rata 66,3 L/hari dengan kadar metana rata-rata 69,9% atau 0,17 L CH4/g COD reduksi atau 19,06 L CH4/kg VS. Selain itu proses metanasi dapat menurunkan COD terlarut rata-rata 51,2%, dengan konsentrasi efluen COD terlarut rata-rata 210,1 mg/L dan COD total rata-rata 375,2 mg/L.Kata kunci: asidifikasi, metanasi, CSTR, UASB, biogas

Biogas Production in the Anaerobic Digestion of Paper Sludge

“…However, this study was conducted under a maintained temperature of 37 C, a condition that can be costly for medium-scale industries. A local study by Soetopo et al [8] showed that the highest biogas methane content from AD of PS is 51.5% at the rate of 140 ml/g VS in 28 days. Nevertheless, this study was conducted using only sludge from secondary biological wastewater treatment.…”

Aplikasi Protease Dan Pengaruh Suhu Pada Asidifikasi Digestasi Anaerobik Dua-Tahap Lumpur Ipal Biologi Industri Kertas

“…Dari beberapa enzim yang digunakan pada penelitian tersebut, salah satu diantaranya yaitu protease, dapat menghasilkan produk hidrolisa yang bersifat mudah larut dan menjadi sumber nutrisi yang digunakan oleh mikroba pembentuk asam asetat. Kinerja enzim protease akan maksimal bila bekerja pada pH optimumnya 4,5-7,0 dan temperatur dengan kisaran 55-75° C (Rina, 2010) Penelitian telah dilakukan untuk mengkaji efisiensi proses digestasi anaerobik dua-tahap yang dilakukan dalam reaktor terpisah antara proses hidrolisis-asidifikasi pada reaktor pertama dan proses metanasi pada reaktor kedua. Tulisan ini melaporkan efektivitas proses hidrolisisasidifikasi dengan pengaruh adanya aplikasi protease dan suhu termofilik -mesofilik, serta beberapa variabel proses untuk menentukan kondisi operasi yang memberikan kinerja terbaik.…”