Perpustakaan Digital ITB

Praktik pengolahan anaerobik umum digunakan untuk mengolah air limbah pabrik kelapa sawit yang mengandung kadar COD yang tinggi. Hasil dari pengolahan anaerobik berupa biogas dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi terbarukan. PT XYZ menerapkan teknologi anaerobik menggunakan bioreaktor kolam tertutup untuk mengolah air limbahnya. Reaktor didesain untuk mengolah air limbah yang mengandung COD sebesar 62.000 ppm sebanyak 409 m3/hari dengan laju produksi biogas sebesar 13.187 Nm3/hari dan kandungan metana >50% serta memiliki efisiensi >85%. Data operasional reaktor anaerobik menunjukkan hasil produksi biogas memiliki kandungan metana yang fluktuatif dan mengalami penurunan hingga <50%. Kandungan metana yang rendah dapat mengakibatkan laju konsumsi biogas oleh mesin biogas menjadi lebih tinggi. Dalam penelitian ini dilakukan kajian untuk mengevaluasi kinerja reaktor anaerobik tersebut. Data pengoperasian bioreaktor di PT XYZ pada periode Desember 2017–November 2018 digunakan sebagai bahan kajian. Dalam evaluasi perhitungan, data tersebut dikelompokkan menjadi tiga kelompok periode data. Model kinetika reaksi yang digunakan mencakup penggunaan substrat dan pembentukan metana merujuk pada penelitian Barthakur dkk., 1991. Evaluasi kinerja reaktor dilakukan dengan membandingkan data operasional dan kriteria desain reaktor, menghitung kesetimbangan neraca COD, dan menentukan nilai parameter biokinetika. Evaluasi data operasional menunjukkan kinerja reaktor menurun, yang diindikasikan dengan penurunan rata-rata efisiensi reaktor di tiap kelompok data menjadi 84%, 83%, 82% dan penurunan konsentrasi metana sebesar 47%, 45,7%, 43,1%. Hasil perhitungan neraca COD didapatkan adanya peningkatan nilai COD air limbah sebesar 16%, 17%, 18% yang menunjukkan terjadi penurunan degradasi COD di dalam reaktor dan terjadi penurunan konversi COD gas dalam reaktor sebesar 66%, 55%, 53%. Hasil perhitungan nilai parameter biokinetika juga menunjukkan adanya gangguan dalam sistem yang berkaitan dengan penurunan efisiensi reaktor dan penurunan konsentrasi metana. Efisiensi reaktor yang menurun ditunjukkan dari peningkatan nilai R sebesar 0,140, 0,165, 0,177, dan penurunan konsentrasi metana ditunjukkan dari penurunan nilai B0 sebesar 0,284 l/g, 0,233 l/g, 0,224 l/g. Model kinetika reaksi yang digunakan dapat memprediksi nilai produksi metana spesifik pada sistem anaerobik PT XYZ dengan nilai eror relatif <7%, namun tidak dapat memprediksi nilai COD air limbah keluaran reaktor secara akurat dengan nilai eror relatif >76%. Diperlukan studi lanjutan untuk membangun model kinetika yang mempertimbangkan aspek hidrodinamika sehingga model yang digunakan dapat lebih representatif.