Assessment Of Biogas Production From Different Wastewater Substrates Using Marine Microalgae Dunaliella Salina

Abobaker, Mahmod Sidati Ali (2019) Assessment Of Biogas Production From Different Wastewater Substrates Using Marine Microalgae Dunaliella Salina. Magister thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Meningkatnya energi global menyebabkan ketersediaan bahan bakar fosil semakin menipis karena tidak dapat diperbaharui dan pembakaran bahan bakar fosil dapat menyebabkan perubahan iklim akibat pelepasan CO2 ke udara. Oleh karena itu, kita perlu mengganti bahan bakar fosil dengan energi alternatif yang terbarukan dan berkelanjutan seperti biogas. Hype mikroalga beberapa tahun terakhir telah menghidupkan kembali penelitian produksi bahan bakar, karena mikroalga memiliki tingkat pertumbuhan yang cepat dan mengandung bahan organik yang tinggi, sehingga berpotensi untuk digunakan sebagai substrat terutama untuk biogas. Secara tradisional, biogas dihasilkan dari kotoran hewan. Namun mikroalga memiliki potensi aplikasi untuk difermentasi dan diubah menjadi biogas. Limbah cair tahu dan substrat whey banyak mengandung bahan organik dan secara alami menjadi habitat bakteri metanogen. Karya ini menjelaskan desain bioreaktor untuk menghasilkan biogas dari substrat tahu dan whey menggunakan mikroalga (Dunaliella salina). Bioreaktor dibuat dari tabung stainless steel dengan ukuran 250 ml juga dengan ketebalan 2 mm, dan dikelilingi oleh water jacket dengan tinggi 10 cm, diameter 8 cm. Suhu dikontrol menggunakan termokopel dan data logger, dipertahankan pada 38 o C sebagai derajat suhu tertinggi. Bioreaktor berisi sistem pengadukan untuk menjaga pencampuran yang baik. Pada bagian atas digunakan selang sebagai saluran keluar biogas dan diukur tekanan gasnya. Penelitian ini dilakukan selama 7, 14, dan 21 hari fermentasi anaerobik dengan derajat suhu yang berbeda untuk mengetahui pengaruh waktu fermentasi terhadap volume biogas dan metana. isi. Pembuatan biogas dilakukan di dalam reaktor pengadukan 250 ml dimana substrat dicampur dari 1 gram massa kering Dunaliella salina, 100 ml air limbah tahu dan 100 ml substrat whey di berbagai bioreaktor di sisi lain, dan 20 ml lumpur aktif sebagai persediaan inokulum. . Penentuan kadar metana menggunakan FID-Gas Chromatography, sedangkan penentuan volume biogas dihitung dari penurunan nilai Chemical Oxygen Demand (COD). Metode analisis yang digunakan adalah analisis deskriptif dengan parameter suhu, tekanan, pH, COD, volume biogas, dan kandungan metana. Hasil penelitian menunjukkan bahwa kandungan metana dan volume biogas memiliki korelasi langsung dengan waktu fermentasi. Gas metana diperoleh pada substrat tahu dengan laju yang bervariasi selama fermentasi hari 14 dan 21 pada suhu yang berbeda di bawah 38 o C. Tidak diperoleh gas metana dari proses ini. substrat selama periode fermentasi 7 hari sampai suhu dinaikkan menjadi 38 o C. Di sisi lain, gas metana tidak diperoleh dari substrat whey, meskipun pengujian dilakukan pada suhu yang berbeda dan diatur ke 38 o C

English Abstract

Global energy rising leads to the availability of fossil fuels depleting because it cannot be renewed and the burning of fossil fuels can cause a climate change due to the release of CO2 into the air. Therefore, we need to replace fossil fuels with renewable and sustainable alternative energy such as biogas. Microalgae hype of recent years has revived fuel production research, because microalgae has a fast growth rate and contain high organic matters, so it has potential to be used as substrate especially for biogas.Traditionally, biogas was produced from animal manure. However microalgae , has a potential application to be fermented and converted into biogas.Tofu wastewater and whey substrate contain a lot of organic materials and naturally become a habitat of methanogen bacteria. This work describes the design of bioreactor to produce biogas from tofu and whey substrates using microalgae (Dunaliella salina). The bioreactor was made of stainless steel tube with size 250 ml also with a thickness of 2 mm, and surrounded by a water jacket with the height of 10 cm, diameter of 8 cm. The temperature was controlled using thermocouple and data logger, to be maintained at 38 o C as the highest temperature degree. The bioreactor contains stirring system to maintain good mixing. On the top side, a hose is used as biogas outlet and the gas pressure was measure.This research was conducted in 7, 14, and 21 days of anaerobic fermentation with different temperature degree to get the affect of fermentation time toward biogas volume and methane content. The produce of biogas was performed inside 250 ml strirring reactor where the substrate was mixed from 1 gram dry mass of Dunaliella salina, 100 ml tofu wastewater and 100 ml from whey substrate in different bioreactor on another side, and 20 ml activated sludge as inoculum supplies. The determination of methane content was used FID-Gas Chromatography, while the determination of biogas volume was calculated from the decrease of Chemical Oxygen Demand (COD) value. The analysis method used descriptive analysis with parameters were temperature, pressure, pH, COD, biogas volume, and methane content. The result showed that the methane content and biogas volume had a direct correlation with fermentation time.Methane gas was obtained at the tofu substrate at varying rates during fermentation days 14 and 21 under different temperatures below 38 o C. Methane gas was not obtained from this substrate during the fermentation period of 7 days until the temperature was raised to 38 o C. On the other hand, methane gas was not obtained from the whey substrate, although the test was conducted under different temperatures and set it to 38 o C.

Other obstract

-

Item Type:	Thesis (Magister)
Identification Number:	TES/665.772/ABO/a/2019/041901545
Uncontrolled Keywords:	Biogas, Dunaliella salina, Tofu wastewater, Whey substrate, Microalgae.
Subjects:	600 Technology (Applied sciences) > 665 Technology of industrial oils, fats, waxes, gases > 665.7 Natural gas and manufactured gases > 665.77 Production of manufactured gases > 665.772 Production of manufactured gases from coal and coke
Divisions:	S2/S3 > Magister Keteknikan Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian
Depositing User:	Endang Susworini
Date Deposited:	03 Jun 2022 03:24
Last Modified:	03 Jun 2022 03:24
URI:	http://repository.ub.ac.id/id/eprint/190810

Text MAHMOD SIDATI ALI ABOBAKER (2).pdf Restricted to Registered users only Download (4MB)

Actions (login required)

View Item