35
1 BAB I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang Seiring bertambahnya zaman menyebabkan peningkatan kebutuhan manusia. Salah satunya adalah kebutuhan gula pasir. Gula pasir merupakan bahan pangan pokok yang selalu digunakan sebagai penambah rasa makanan pada produk pangan dalam skala rumah tangga maupun industri. Umumnya gula pasir terbuat dari tebu yang pada prosesnya meninggalkan limbah molasse yang tidak mampu dikristalisasi lagi. Molasse biasa dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan bioetanol yang pada proses meninggalkan limbah cair vinasse. Vinasse adalah limbah cair dari produk bioetanol yang mengandung COD sekitar 100.000 ppm, BOD sekitar 90.000 ppm dan pH 2- 4,5 sehingga perlu penanganan khusus sebelum membuangnya ke lingkungan. Salah satu dampak negatif vinasse yaitu menyebabkan perusakan struktur tanah menjadi mengeras, porositas tanah menurun sehingga tanah menjadi tidak subur. Dampak lainya yaitu matinya mikroorganisme penyubur tanah karena pH yang rendah, sifat toksisitas dan BOD vinasse yang tinggi (Muzakhar dan Sutoyo, 2013). Kelimpahan vinasse dalam proses pembuatan bioethanol yang tinggi yaitu sebanyak 1 liter

bab iv fix 2003.doc

Embed Size (px)

Citation preview

10

BAB I

PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Seiring bertambahnya zaman menyebabkan peningkatan kebutuhan manusia. Salah satunya adalah kebutuhan gula pasir. Gula pasir merupakan bahan pangan pokok yang selalu digunakan sebagai penambah rasa makanan pada produk pangan dalam skala rumah tangga maupun industri. Umumnya gula pasir terbuat dari tebu yang pada prosesnya meninggalkan limbah molasse yang tidak mampu dikristalisasi lagi. Molasse biasa dimanfaatkan sebagai bahan pembuatan bioetanol yang pada proses meninggalkan limbah cair vinasse.

Vinasse adalah limbah cair dari produk bioetanol yang mengandung COD sekitar 100.000 ppm, BOD sekitar 90.000 ppm dan pH 2- 4,5 sehingga perlu penanganan khusus sebelum membuangnya ke lingkungan. Salah satu dampak negatif vinasse yaitu menyebabkan perusakan struktur tanah menjadi mengeras, porositas tanah menurun sehingga tanah menjadi tidak subur. Dampak lainya yaitu matinya mikroorganisme penyubur tanah karena pH yang rendah, sifat toksisitas dan BOD vinasse yang tinggi (Muzakhar dan Sutoyo, 2013).

Kelimpahan vinasse dalam proses pembuatan bioethanol yang tinggi yaitu sebanyak 1 liter bioethanol menghasilkan vinasse 13 liter (Wati, 2010) mengharuskannya untuk segera diolah sehingga mencegah timbulnya dampak buruk bagi lingkungan. Aksi tanggap dalam mengatasi masalah ini salah satunya adalah mengolah vinasse lalu memanfaatkanya sebagai penghasil gas metan (Wati, 2010). Proses pembuatan gas metan dari vinasse memanfaatkan bakteri metanogenesis. Gas metan yang terbentuk kemudian dicairkan untuk mempermudah pengepakan, pendistribusian dan penggunaan. Produk ini dikenal dengan nama Vinasse Liquid Natural Gas (VASELIN).

VASELIN berpotensi sebagai sumber energi alternatif yang mampu mencukupi kebutuhan masyarakat. Hal ini didukung oleh keberadaan industri bioetanol di Indonesia yang menghasilkan by product vinasse sekitar 65.000 kilo liter hingga 650.000 kilo liter per tahun (BPPT, 2007). Disisi lain laju peningkatan kebutuhan LPG sebesar 3,7% pertahun yang tidak diimbangi dengan penyediaan LPG, menyebabkan jumlah import LPG meningkat dari tahun 2007 hingga 2011 mencapai 15 kali lipat (BPPT, 2013). Salah satu penyelesaian masalah ini adalah pemanfaatan VASELIN sebagai solusi kelangkaan LPG yang aman, aplikatif serta tanpa menghasilkan emisi. Hal ini berarti bahwa VASELIN merupakan produk solutif permasalahan limbah dan energi yang berperan penting bagi kehidupan manusia.

I.2 Rumusan Masalah Limbah cair vinasse saat ini praktis belum termanfaatkan dengan baik. Sedangkan keberadaanya sangat mengancam kelestarian lingkungan. Berdasarkan penelitian terdahulu (Smith, 2006) menyebutkan tentang potensi vinasse sebagai penghasil gas metan namun belum mengemasnya untuk skala rumah tangga. Pada karya tulis ini dilakukan modifikasi packaging gas metana sehingga dapat digunakan pada skala rumah tangga sebagai solusi dari kurangnya pasokan LPG. Berkaitan dengan hal tersebut, diharapkan VASELIN merupakan produk solutif bagi permasalahan lingkungan serta penunjang pasokan gas bagi masyarakat.

I.3 Tujuan Penulisan

1. Memberikan solusi permasalahan lingkungan.2. Memberikan gagasan solusi untuk mengatasi permasalahan kelangkaan LPG. I.3 Manfaat Penulisan 1. Manfaat bagi industri yaitu adanya solusi tepat guna dalam mengelola limbah cair vinasse.

2. Manfaat bagi masyarakat yaitu adanya solusi kelangkaan LPG.BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

II. 1 Spesifikasi Bahan Baku (Vinasse)

Vinasse merupakan residu cair yang terbentuk ketika proses distilasi etanol dari tebu, yang sangat sulit untuk dibuang dikarenakan tingginya kandungan biochemical oxygen demand (BOD). Vinasse mengandung campuran air, senyawa organik dan senyawa anorganik (Cortez and Brossard Perez, 1997). Campuran tersebut bergantung pada bahan baku yang dipakai pada saat proses fermentasi alkohol. Temperatur vinasse adalah sekitar 65oC hingga 105oC (149-221oF). Vinassse berwarna coklat muda dengan kandungan padatan sekitar 20.000 sampai 40.000 mg/l jika didapat langsung dari jus tebu, dan berwarna merah kehitaman dengan kandungan padatan sekitar 50.000 hingga 10.000 mg/l jika diperoleh dari molase tebu. Selain itu, vinasse merupakan cairan asam dengan pH antara 4 dan 5 dan kandungan chemical oxygen demand (COD) yang tinggi. Pengolahan limbah vinasse merupakan sebuah tantangan yang besar karena dapat merusak lingungan jika tidak diolah terlebih dahulu dan mengeluarkan bau menyengat dari hydrogen sulfida dan amine yang dihasilkan dari proses dekomposisi dari zat organik. Di beberapa negara, pengolahan limbah vinasse harus dilakukan terlebih dahulu sebelum dibuang sesuai regulasi pemerintah karena kandungan BOD yang sangat tinggi. (Smith, 2006). Tabel I menunjukkan kandungan vinasse.

Tabel I. Kandungan VinasseSumber : Espaa-Gamboa, 2012

II. 2 Reaksi Pada Digester

Digester merupakan alat proses biologis terjadi secara alami dimana bakteri menyederhanakan senyawa organik di lingkungan dengan sedikit atau tanpa oksigen. Dalam proses digestion, bakteri akan berkembang dan mengkonsumsi senyawa-senyawa organik untuk proses metabolisme. Hasil dari fermentasi tersebut banyak mengandung metana dan karbon dioksida. Secara umum, proses pengubahan senyawa organik kompleks menjadi metana dan karbondioksida dapat dibagi menjadi 4 langkah yaitu hydrolysis, acidification, acetogenesis dan methanogenesis. Berikut merupakan diagram penguraian secara anaerobic secara umum:

Gambar 1.Dekomposisi secara anaerobik.

Sumber : Adrianus, 2007

1. HydrolysisHidrolisis merupakan reaksi kimia dimana air disederhanakan dan membentuk H+ kation dan OH- anion. Hidrolisis biasanya dilakukan untuk menyederhanakan polimer dalam ukuran besar menggunakan katalis asam. Dalam dekomposisi anaerobik, hidrolisis merupakan langkah utama yang sangat penting karena biomass biasanya terdiri dari polimer yang sangat besar, dimana jika tidak dihidrolisa tidak dapat dimanfaatkan. Melalui hidrolisis, polimer besar seperti protein, lemak dan karbohidrat disederhanakan menjadi molekul asam amino, asam lemak dan gula. Beberapa produk hidrolisis, termasuk hidrogen dan asetat, bisa langsung digunakan dalam langkah metanogenesis pada akhir proses dekomposisi secara anaerob. Namun, kebanyakan dari produk hidrolisis masih dalam ukuran yang cukup besar, sehingga penyederhanaan lebih lanjut diperlukan pada saat acidogenesis agar molekul-molekul yang besar ini bisa dimanfaatkan untuk membuat metana.

2. Acidogenesis

Pada langkah ini, mikroorganisme acidogenic menyederhanakan lebih lanjut senyawa yang telah terhidrolisa. Bakteri fermentasi ini menghasilkan lingkungan yang asam dalam tangi digester dan menbentuk ammonia, H2, CO2, H2S, asam lemak volatil rantai pendek, alcohol dan produk samping. Namun penyederhanaan lebih lanjut masih diperlukan pada langkah acetogenesis.

3. Acetogenesis

Sederhananya, acetogenesis merupakan proses pembentukan asetat, penyederhanaan dari asam asetat dari karbon dan sumber energy lainnya oleh acetogens. Mikroorganisme ini membercepat metabolisme produk-produk yang dihasilkan pada acidogenesis menjadi asam asetat, H2 dan CO2. Mikroorganisme acetogen ini mengurai limbah agar dapat dimanfaatkan untuk membuat metana sebagai gas alam.

4. Methanogenesis

Metanogenesis merupakan langkah terakhir pada dekomposisi anaerob dimana mikroorganisme methanogen membuat metana dari langkah-langkah sebelumnya. Reaksi yang terjadi pada proses metanogenesis memanfaatkan karbon dioksida dan asam asetat untuk membentuk metana. (N.H.S.Ray, 2013)Reaksinya adalah sebagai berikut:

CO2 + 4 H2 CH4 + 2 H2O2

CH3COOH CH4 + CO2II. 3 Liquifaction

Liquifaksi gas digunakan di untuk banyak keperluan seperti oksigen cair pada roket, gas alam cair sebagai bahan bakar dan nitrogen cair untuk refrigerasi. Dalam pembuatannya, campuran gas (udara) dicairkan lalu di separasi menjadi komponen-komponennya dengan proses fractionation.

Liquifaksi terjadi ketika gas didinginkan hingga temperatur pada daerah 2 fasa. Ini dapat dicapai dengan berbagai cara yaitu:1. Dengan perpindahan panas pada tekanan konstan

2. Dengan proses ekspasi dimana diperoleh kerja W.

3. Dengan proses throttling.

Gambar 2.Proses Pendinginan pada diagram TS

Sumber : Smith, 2001

Proses throttling merupakan salah satu proses yang paling banyak digunakan pada industri liquifaksi skala kecil. Pada proses throttling, pertama-tama gas harus berada pada tekanan yang tinggi dan temperature yang relatif rendah dan proses isenthalpic-nya terjadi pada wilayah 2 fasa. Lalu gas dimampatkan dari titik A ke titik B. Dilanjutkan dengan pendinginan pada tekanan konstan ke titik A. Kemudian diakhiri dengan ekspansi isenthalpic dari titik A ke titik 3. Ada 2 proses liquifaksi yang dikenal yaitu proses liquifaksi Linde dan proses liquifaksi Claude. Diagram alirnya adalah sebagai berikut:II.3.1. Proses liquifaksi Linde

Gambar 3.Proses Liquifaksi Linde

Sumber : Smith, 2001

Proses liquifaksi Linde bergantung pada ekspansi ketika throttling. Setelah kompresi, gas didinginkan terlebih dahulu ke temperatur lingkungan atau didinginkan lebih lanjut menggunakan refrigerasi. Semakin rendah temperature gas yang masuk ke throttle, maka lebih banyak pula gas yang tercairkan. Gas cair tersebut lalu di ambil sedangkan gas yang masih tersisa di sirkulasikan kembali untuk kompresi dan ekstraksi lebih lanjut.II.3.2. Proses liquifaksi Claude

Gambar 4.Proses Liquifaksi Claude

Sumber : Smith, 2001

Proses Liquifaksi Claude dapat meningkatkan efisiensi dari proses liquifaksi dengan cara mengganti throttle dengan expander. Cara kerjanya adalah pertama-tama, gas pada temperature sedang diperoleh dari heat exchanger. Lalu gas dialirkan ke expander akan menghasilkan antara uap jenuh atau uap superheated. Fraksi gas lainnya dari exchanger di dinginkan dan dikompresi lebih lanjut untuk menghasilkan gas cair seperti pada proses Linde (Smith, 2001). BAB III

METODE PENULISAN

III.1. Sumber dan Jenis Data

Data-data yang dipergunakan dalam karya tulis ini bersumber dari berbagai referensi atau literatur jurnal nasional maupun internasional yang relevan dengan topik permasalahan yang dibahas. Validitas dan relevansi referensi yang digunakan dapat dipertanggungjawabkan. Jenis data yang diperoleh berupa data sekunder yang bersifat kualitatif maupun kuantitatif.

III.2. Pengumpulan Data

Penulisan karya ilmiah ini digunakan metode studi pustaka yang didasarkan atas hasil studi terhadap berbagai literatur yang telah teruji validitasnya, berhubungan satu sama lain, relevan dengan kajian tulisan serta mendukung uraian atau analisis pembahasan.

III.3. Analisis Data

Setelah data yang diperlukan terkumpul, dilakukan pengolahan data dengan menyusun secara sistematis dan logis. Teknik analisa data yang dipilih adalah analisis deskriptif argumentatif, dengan tulisan yang bersifat deskriptif, menggambarkan tentang potensi pemanfaatan Vinasse sebagai penghasil gas metan guna mengatasi permasalahan lingkungan serta mendukung pemerintah dalam pemenuhan kebutuhan energi masyarakat Indonesia.

III.4. Penarikan Simpulan

Setelah proses analisis data, dilakukan proses sintesis dengan menghimpun dan menghubungkan rumusan masalah, tujuan penulisan, landasan teori yang relevan serta pembahasan. Selanjutnya ditarik kesimpulan yang bersifat umum kemudian direkomendasikan beberapa strategi implementasi serta kajian aspek penilaiannya diantaranya aspek teknis, pasar dan social.BAB IV

PEMBAHASANIV.1. Perancangan Produksi Liquid Methane Gas dari Limbah Vinasse Cair Vinasse VASELIN

Proses pembuatan VASELIN melalui beberapa tahapan yaitu pretreatment bahan baku, fermentasi, purifikasi dan liquifaksi. Berikut ini disajikan Gambar 5 mengenai diagram alir proses pembuatan VASELIN.

Gambar 5.Diagram Alir Proses Pembuatan VASELIN

Pada perancangan proses produksi VASELIN terdiri dari dari empat tahapan utama. Tahapan tersebut ialah:

1. Preteratment dan persiapan bahan.

2. Fermentasi anaerobic.3. Pemurnian biogas.4. Pencairan biogas menjadi VASELIN.IV.1.1. Pretreatment dan persiapan bahan

Pada tahap persiapan bahan baku dilakukan proses secara kontinyu. Pada tahap ini faktor yang perlu diperhatikan untuk mempermudah proses reaksi serta mampu menghasilkan produk dengan kualitas dan kuantitas yang tinggi adalah:1. Faktor Keasaman (pH)

pH optimum bakteri anaerobik bekerja yaitu antara 6,8 - 8. Pada kondisi ini akan mencapai hasil laju produksi optimum (Kumar, 2008).2. Faktor Temperatur

Perkembangbiakan bakteri dipengaruhi oleh temperatur. Temperatur kerja yang optimum untuk menghasilkan metana adalah 370C untuk mikroorganisme mesophilic (Kumar, 2008).3. Faktor Pengadukan

Pengadukan dilakukan agar hambatan terhadap laju gas metana yang dihasilkan dapat dikurangi. Adapun hambatan yang sering terjadi biasanya bahan baku yang membentuk kerak pada permukaan cairan (Kumar, 2008).Bahan baku berupa vinasse dengan pH 4,2 dan suhu 300C ditampung dalam storage vinasse kemudian dipompakan ke tangki penambahan rumen untuk dicampur dengan rumen, pengadukan, kemudian dipompa ke tangki penambahan nutrient untuk dicampur dengan urea, pengadukan, kemudian dialirkan ke tangki pengaturan pH untuk dinetralkan dengan NaOH. Hasil dari pencampuran dipompa ke tahap berikutnya yaitu reaksi pada tangki fermentor.

IV.1.2. Tahap Fermentasi

Pada tahap ini proses yang digunakan secara batch dimana setelah bahan memenuhi syarat pH 7-8 dan temperatur 370C serta tekanan 1 bar. Bahan dimasukkan ke dalam tangki fermentor agar dapat didegradasi oleh bakteri fermentatif untuk menghasilkan biogas dengan retention time pada digester adalah 2 hari. Dari biogas yang dihasilkan maka sekitar 60% berupa gas metana (Teodorita, 2008). Proses dalam tahap ini dijaga pada pH 7-8 dan suhu 370C.

Mikroba merupakan salah satu faktor kunci yang ikut menentukan berhasil tidaknya suatu proses penanganan limbah cair organik secara biologi. Efektifitas biodegradasi limbah organik menjadi metana membutuhkan aktifitas metabolik yang terkoordinasi dari populasi mikroba yang berbeda-beda (Teodorita, 2008).Berikut adalah mekanisme reaksi perombakan bahan organik (Deublein, 2008):1. Hidrolisis

Pada fase pertama ini, komponen-komponen organik seperti lemak, protein, selulosa terpecah menjadi monomer-monomernya. Dalam fase ini, eksoenzim (hydrolase) dari bakteri fakultatif atau obligatorily anaerobik memecah ikatan pada komponen yang tak terlarut.Akibatnya, ikatan kovalen pada komponen tersebut terpecah dan terlarut dalam reaksi kimia dengan air. Pemecahan ikatan ini bertujuan agar senyawa organik tersebut lebih mudah diserap dan dicerna oleh bakteri dalam metabolismenya. Molekul hasil hidrolisa akan dimanfaatkan mikroorganisme sebagai sumber karbon dan energi.

2. Acidogenesis

Monomer yang terbentuk pada fase hidrolisis akan didegradasi lebih lanjut oleh bakteri fakultatif anaerobic untuk menjadi asam organik dengan rantai yang pendek. Contoh pembentukan produk acidogenesis dapat dilihat sebagai berikut :

C6H12O6 + 2 H2O 2 CH3COOH + 2 CO2 + 4 H2(acetic acid)

C6H12O6 CH3CH2CH2COOH + 2 CO2 + 2 H2(butiric acid)

C6H12O6 + 2H2 2 CH3CH2COOH + 2 H2O

(propionic acid)

Asam-asam yang terbentuk akan menurunkan PH sehingga diperlukan kontrol PH agar tidak menghambat pertumbuhan bakteri pembentukan metan yang membutuhkan PH optimal 6,5-8.

3. Acetogenesis

Produk yang terbentuk pada acidogenesis merupakan substrat bagi bakteri acetogenic.Kelangsungan hidup bakteri ini didukung oleh adanya senyawa hidrogen.Pada fase ini, mikroorganisme acetogenic mereduksi H2 dan CO2 menjadi asam asetat. Tahap acetogenesis penting untuk menghindarkan akumulasi asam lemak volatil yang menghambat terjadinya tahapan metanogenesis.

CH3CH2COOH CH3COOH + CO2 + 3H2(acetic acid)

CH3CH2CH2COOH 2 CH3COOH + 2H2(acetic acid)

4. Methanogenesis

Fase akhir dalam pembentukan metana adalah methanogenesis. Pada fase ini, kondisi anaerobic harus dipertahankan dan tidak semua substrat dapat didegradasi oleh mikroorganisme methanogenesis. Substrat yang dapat didegradasi dibagi menjadi 3 tipe, yaitu :

CO2 type : CO2, HCOO-, CO

Methyl type : CH3OH, CH3NH3, (CH3)2NH2+, (CH3)3NH+, CH3SH, (CH3)2S

Acetate type: CH3COO-

Reaksi pembentukan metana yang terbentuk dari substrat di atas adalah :

CO2 + 4 H2 CH4 + 2 H2O

(metana)

CH3COO- + H2O CH4 + HCO3

(metana)

CH3OH + H2 CH4 + H2O

IV.1.3. Tahap Pemurnian

Pada tahap ini produk berupa biogas keluar dari tangki fermentor dialirkan ke kompresor untuk dinaikkan tekanannya. Setelah itu langsung dialirkan ke absorber untuk penyerapan gas H2S dan CO2 dengan menggunakan NaOH (Johanssen, 2008) pada suhu yang sama yaitu 370C, gas CH4 yang tidak larut dalam air dapat langsung diperoleh sebagai produk utama dengan kemurnian 99%, dan ditangkap oleh gas holder.

IV.1.4. Tahap Pembuatan VASELIN dengan metode claude liquefaction

Pada tahap ini proses pencairan gas dilakukan dengan menggunakan metode claude liquefaction (Smith et al, 2001). Berikut adalah deskripsi proses pencairan:1. Gas di kompres dengan compressor sehingga tekanan dan suhu naik.

2. Gas kemudian dilewatkan ke cooler untuk menurunkan suhu dengan media pendingin.

3. Selanjutnya gas dialirkan ke Heat Exchanger I untuk menurunkan suhu.

4. Sebelum masuk ke Heat Exchanger II gas dialirkan ke Splitter untuk mengalihkan sebagian gas menuju expander yang keluarannya akan bercampur dengan gas bio yang tidak mencair untuk dipakai sebagai refrigerant.

5. Gas bio yang tidak dialihkan oleh Splitter akan menuju Heat Exchanger II untuk diturunkan suhunya.

6. Selanjutnya gas dingin ini dialirkan ke Throttel untuk menurunkan tekanan kembali dan suhu masih dingin (kondisi berubah fasa gas menjadi cair) dan kemudian dialirkan ke tangki penyimpanan. Gas yang tidak mencair dialirkan sebagai refrigerant.

IV.1.5. Tahap Penanganan Produk Samping

Pada menara absorber digunakan absorben berupa NaOH, NaOH ini akan bereaksi dengan CO2 dan H2S membentuk zat Na2S dan NaHCO3. Kedua zat ini kemudian akan dialirkan menuju tangki slurry oleh pompa yang kemudian dapat dimanfaatkan sebagai industry pulp.Sludge hasil samping dari proses fermentasi dilewatkan pada srew press untuk memisahkan menjadi padatan dan cairan. Hasil padatan akan diaerasi dalam bak terbuka menjadi kompos (Smith, 2006) sedangkan cairnya akan menjadi pupuk cair dan masuk kebak penampung slurry cair (Smith, 2006).

IV.1.6. Flowsheet pembuatan VASELINProses pembuatan VASELIN melalui beberapa tahapan yaitu pretreatment bahan baku, fermentasi, purifikasi dan liquifaksi. Diagram alir proses pembuatan VASELIN disajikan pada Gambar 6 serta keterangan kode alat disajikan pada Tabel II.

Tabel II. Keterangan kode alat diagram alir pembuatan VASELINNo.Kode AlatNama AlatNo.Kode AlatNama Alat

1.T-01Tangki Vinasse23.C-02Cooler 2

2.T-02Tangki Slurry 124.C-03Cooler 3

3.T-03Tangki Slurry 225.AB-01Absorber 1

4.T-04Tangki NaOH26.EX-01Expander 1

5.T-05Tangki Methana27.HE-01Heat Exchanger 1

6.T-06Tangki VASELIN28.HE-02Heat Exchanger 2

7.P-01Pompa 129.V-01Throttel 1

8.P-02Pompa 230.P-07Pompa 7

9.P-03Pompa 3

10.P-04Pompa 4

11.P-05Pompa 5

12.P-06Pompa 6

13.MX-01Mixer 1

14.MX-02Mixer 2

15.MX-03Mixer 3

16.F-01Fermentor

17.K-01Kompressor 1

18.K-02Kompressor 2

19.K-03Kompressor 3

20.K-04Kompressor 4

21K-05Kompressor 5

22.C-01Cooler 1

Gambar 6. Flowsheet pembuatan VASELINIV.2. Keunggulan Rancangan Produksi Liquid Methane Gas dari Limbah Vinasse Cair Vinasse VASELIN

Rancangan Produksi Liquid Methane Gas dari Limbah Vinasse Cair Vinasse VASELINmemiliki beberapa keunggulan yaitu:

IV.2.1. Keunggulan Produksi VASELIN dari Vinasse

Vinasse merupakan limbah cair bioethanol yang masih memiliki kandungan COD dan BOD yang sangat tinggi, hal ini dapat menyebabkan polusi terhadap badan air. COD dan BOD tersebut dapat dihilangkan dengan penanganan secara anaerobic (Smith, 2006). Berikut adalah kandungan Vinasse secara detail.Tabel III. Kandungan Vinasse (Smith, 2006)KomponenSatuanHarga

pH-4.4

BODmg/l25.800

CODmg/l48.000

Total Solidmg/l68.000

Soluble solidmg/l57.100

Fixed Solidmg/l48.400

Suspended Solidmg/l38.700

Organic Mattermg/l19.500

Karbohidratmg/l8000

Total Nitrogenmg/l820

Total Pospormg/l480

Abumg/l10.700

Dapat dilihat dalam tabel komposisi COD dan total Nitrogen dalam vinasse cukup besar, sehingga jika dibuang ke badan air akan menyebabkan polusi. Dalam penelitian (Sumardiono et al, 2013) COD/N : 600/7 dapat menghasilkan volume biogas yang besar yaitu 6.096 mL/g dengan pH terkontrol yaitu netral. Sehingga untuk membutuhkan COD/N : 600/7 tidak perlu menambahkan bahan lain yang mengandung COD dan sedikit penambahan Nitrogen agar kebutuhan rasio yang ditentukan sesuai dengan penelitian Sumardiono tercukupi.

IV.2.2. Keunggulan Liquid Methane Gas

Menurut (Johansson, 2008) LMG (Liquid Methane Gas) mengurangi tempat penampungan gas pada storage dibandingkan dengan CBG (Compressed Biogas) yaitu 600 kali. Lanjutnya, dengan cara pencairan, transportasi lebih mudah karena dalam bentuk cair, sehingga keuntungan pada pabrik akan lebih banyak dibandingkan penyaluran lewat pipa-pipa.

IV.2.3. Produksi VASELIN merupakan Produksi Bersih

Produksi Bersih (Clean Production) merupakan penerapan berkesinambungan strategi manajemen lingkungan yang bersifat terintegrasi dan preventif untuk proses produksi guna meningkatkan efisiensi dan menurunkan resiko terhadap manusia dan lingkungan (Firmansyah, 2012). Dalam rancangan ini pengendalian limbah tidak dilakukan setelah limbah terbentuk, akan tetapi lebih pada tindakan preventif dan proaktif pada proses. Pengendalian limbah tersebut dapat dilakukan dengan proses reduce, reuse, dan recycle. Pada pembuatan VASELIN dari vinasse ini berusaha untuk memanfaatkan semua produk samping yang dihasilkan, slurry yang dihasilkan dari proses fermentasi dimanfaatkan sebagai pupuk (Smith, 2006), slurry absorbsi digunakan sebagai industry pulp. Maka dari itu rancangan produksi bersih ini terintegrasi dengan sektor non pangan lain serta manajemen lingkungan. Berdasarkan keunggulan-keunggulan dari rancangan proses produksi diatas, Indonesia diharapkan dapat mengaplikasikan rancangan produksi biogas cair dari limbah vinasse.BAB V

PENUTUPV.1 Kesimpulan

Dalam upaya memberikan solusi permasalahan lingkungan yang ditimbulkan oleh keberadaan limbah cair vinasse serta memberikan gagasa solusi permasalahan kelangkaan LPG, maka terciptalah VASELIN (Vinasse Liquid Natural Gas) sebagai produk solutif tepat guna untuk skala rumah tangga.

VASELIN merupakan produk gas metana yang dicairkan, dengan bahan baku limbah cair industri bioetanol (vinasse). Proses pembuatan VASELIN meliputi tahapan yaitu pretreatment bahan baku, fermentasi, purifikasi dan liquifaksi. Keunggulan VASELIN yaitu proses perancangannya yang menerapkan prinsip clean production untuk menghasilkan berbagai produk yaitu gas metana, pupuk yang berasal dari slurry fermentasi, serta slurry absorbsi digunakan sebagai industry pulp. VASELIN merupakan solusi aplikatif tepat guna bagi permasalahan lingkungan serta dan energi yang berperan penting bagi kehidupan manusia.V.2 Saran 1. Perlu adanya kerja sama dari berbagai elemen masyarakat dan pemerintah dalam upaya mewujudkan gagasan ini.

2. Penelitian yang intensif terkait gagasan ini masih perlu dilakukanDAFTAR PUSTAKAAdrianus V.H, Jeroen v.d.L. 2007. Handbook Biological Waste Water Treatment

Deublein, D. 2008. Biogas from waste and renewable resources an introduction. WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. kGaA

Espaa-Gamboa et al. 2012. Methane production by treating vinasses from hydrous ethanol using a modified UASB reactor. Biotechnology for Biofuels.

Firmansyah, D. 2012. Rancangan produksi bersih (clean production) biodiesel dari biji buah Malapari (pongamia pinnata) melalui proses esterifikasi dan Transesterifikasi, sebagai upaya menuju indonesia mandiri energi. Program Studi S-1 Teknik Kimia, Universitas Diponegoro, Semarang.Johansson, N. 2008. Production of liquid biogas, LBG, with Cryogenic and Conventional upgrading Technology. Institutionen for Teknik och Samhalle

Kumar, S. 2008. Anaerobic Biotechnology for Bioenergy Production Principles and Appllication. Blackwell Publishing

Muzakhar dan Sutoyo. 2013. Pengembangan Pupuk Organik Berbasis Limbah Vinasse Diperkaya Dengan Effective Endemic Microorganism Dalam Upaya Mendukung Pertanian Ramah Lingkungan. Universitas Negri Jember. JemberN.H.S.Ray, M.K.Mohanty, R.C.Mohanty. 2013. International Journal of Innovative Research & Studies. Biogas Production from Kitchen Wastes: A Source of Renewable Energy.

Outlook energi Nasional (BPPT) 2013. Badan Pengkaji Dan Penerapan Teknologi

Smith, C. 2006. Anaerobic Digestion of Vinasse for the Production of Methane in Sugar Cane Distillery. Smith Baez Consulting Inc

Smith, J.M., Van Ness. H.C., Abbot M.M. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamic sixth Edition. McGraw-Hill Higher Education

Sumardiono, S. Syaichurrozi I., Budiyono and Sasongko, B. The effect of COD/N Ratios and pH controlled to Biogas Production from Vinasse. Departement of Chemical Engineering Diponegoro University

Teodorita. 2008. Biogas Handbook. University of Southern Denmark

Wati, Dwi Setiana, dkk. 2010. Pembuatan Biogas Dari Limbah Cair Bioetanol Melalui Proses Anaerob (Fermentasi). Jurusan teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Dipomegoro. Semarang LAMPIRAN

Ketua Kelompok

Nama Lengkap

: Indra Riadi

NIM

: 21030112120017

Tempat / Tanggal Lahir: Sumedang, 26 April 1994

Fakultas / Jurusan

: Teknik/ Teknik Kimia

Alamat Asal

: Subang, Jawa Barat

No. HP

: 083816566653

Email

: [email protected]

Karya

:

Optimalisasi Proses Produksi Biodiesel dengan Katalis Heterogen Berbahan Baku Minyak Mikroalga Scenedesmus sp. dalam Upaya Menuju Swasembada Energi Terbarukan

Penghargaan

: -

Ketua kelompok

(Indra Riadi)NIM. 21030112120017Anggota 1

Nama Lengkap

: Ratri RahmawatiNIM

: 21030112130111Tempat / Tanggal Lahir: Jepara, 13 April 1994

Fakultas / Jurusan

: Teknik/ Teknik Kimia

Alamat Asal

: Jepara, Jawa TengahNo. HP

: 085727408353Email

: [email protected] Karya

:

Penghargaan

: -

Anggota 1(Ratri Rahmawati)NIM. 21030112130111Anggota 2

Nama Lengkap

: Rifqi Rakhmani Al FarisiNIM

: 21030113130138Tempat / Tanggal Lahir: Palembang, 14 April 1996Fakultas / Jurusan

: Teknik/ Teknik Kimia

No. HP

: 087775945676Email

: [email protected] Karya

: -Penghargaan

: -

Anggota 2(Rifqi Rakhmani Al-Farisi)NIM. 21030113130138Vinasse

Metana 99 %

pretreatment

pemurnian

fermentasi

VASELIN