Muhammad Daffa Rialto, Assidiq and Sri Suhartini,, STP. M.Env.Mgt. PhD and Nimas Mayang Sabrina S.,, STP, MP, PhD (2023) Anaerobic Mono-Digestion Residu Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Hasil Hidrolisis Asam dan Hidrolisis Enzim. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.
Abstract
Energi sangat penting untuk mendukung aktivitas manusia di berbagai sektor seperti industri, rumah tangga, dan transportasi dan kebutuhan energi yang digunakan selalu meningkat seiring dengan pertumbuhan populasi manusia, namun ketersediaan energi tidak terbarukan semakin menipis. Salah satu sumber energi yang dapat menggantikan energi tersebut yaitu bioenergi berbasis biomassa seperti Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS). Tujuan dari penelitian ini yaitu untuk mengevaluasi karakteristik fisik TKKS, membandingkan dan mengevaluasi potensi metana, mengestimasi potensi energi listrik, serta mengevaluasi karakteristik digestate dari untreated TKKS, treated TKKS, serta residu TKKS hasil hidrolisis asam dan hidrolisis enzim. Pada Penelitian ini menggunakan Rancangan Acak Kelompok dengan 6 jenis feedstock yaitu blanko, α selulosa, untreated TKKS, treated TKKS, residu TKKS hasil hidrolisis asam, dan residu TKKS hasil hidrolisis enzim dengan 3 kali perulangan dalam keadaan anaerobik selama 28 hari dan hasil pengujian akan dianalisis uji reliabilitas αCronbach dan uji validitas. Pengujian yang dilakukan meliputi pengujian karakteristik fisik, Biochemical Methane Potential (BMP), pH, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), lignoselulosa, Caloric Value (CV), estimasi potensi listrik, NPK, Specific Methane Potential (SMP), CHNS, Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX). Hasil penelitian menunjukkan untreated TKKS, treated TKKS, serta residu TKKS hasil hidrolisis asam, dan residu TKKS hasil hidrolisis enzim memiliki karakteristik yang berbeda. Secara umum, semua sampel memiliki kandungan volatile solids (VS) dan Total Solids (TS) yang tinggi sehingga berpotensi sebagai bahan baku untuk produksi biogas. Hasil pengujian lignoselulosa menunjukkan bahwa pada beberapa sampel masih memiliki kadar lignin yang tinggi yang akan mengganggu proses anaerobic digestion. Pada karakteristik kimia, didapatkan C/N ratio ada pada rentang 24 – 47%. Pada hasil uji EDX ketiga sampel mengalami peningkatan pada nilai karbon (C) yang bagus untuk produksi biogas. Pada uji FTIR ditemukan gugus fungsi paling kuat yaitu C-O Alkohol/ eter/ asam karboksilat/ ester. Specific Methane Potential (SMP) terbesar yaitu 0,357 m 3 /kgVS pada R I/S 4 dan 0,177 m 3 /kgVS pada R I/S 3. Pada pH tiap sampel dalam rentang ideal yaitu diantara 6,0 – 8,0. Dengan menggunakan asumsi 1ton biomassa TKKS dapat menghasilkan estimasi potensi listrik sebesar 3528,88 kWh pada R I/S 4 dan 1699,81 pada R I/S 3 yang dapat mencukupi kebutuhan listrik rata-rata sebanyak 461 rumah pada R I/S 4 dan 339 rumah pada R I/S 3. Kandungan nutrisi makro (seperti N, P, dan K) digestate yang dihasilkan dari anaerobic digestion dengan R I/S 3 lebih besar daripada R I/S 4 dengan rentang perbedaan 0,001% – 0,037% lebih besar pada N-Total; 0,011% – 0,100% lebih besar pada P 2 O 5 ; dan 0,037% – 0,2% pada K 2 O. Hal ini menunjukkan bahwa menggunakan biomassa TKKS dapat memproduksi gas metana yang dapat menggantikan energi tidak terbarukan dan memiliki potensi untuk dimanfaatkan kembali menjadi biofertilizer.
English Abstract
Energy is essential to support human activities in various sectors such as industry, households, and transportation and the need for energy used is always increasing along with the growth of the human population, but the availability of non-renewable energy is dwindling. One energy source that can replace this energy is biomass-based bioenergy such as Palm Oil Empty Bunches (TKKS). The purpose of this study is to evaluate the physical characteristics of EFB, compare and evaluate methane potential, estimate electrical energy potential, and evaluate digestate characteristics of untreated EFB, treated EFB, and EFB residues resulting from acid hydrolysis and enzyme hydrolysis. This study uses a Complete Randomized Design with 6 types of feedstock, namely blanks, α - cellulose, untreated EFB, treated EFB, EFB residues from acid hydrolysis, and EFB residues from enzyme hydrolysis with 3 iterations in an anaerobic state for 28 days and the test results will be analyzed for α-Cronbach reliability tests and validity tests. Tests carried out include testing physical characteristics, Biochemical Methane Potential (BMP), pH, Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR), lignocellulose, Caloric Value (CV), electrical potential estimation, NPK, Specific Methane Potential (SMP), CHNS, Scanning Electron Microscope-Energy Dispersive X-Ray (SEM-EDX). The results showed untreated EFB, treated EFB, and EFB residues from acid hydrolysis, and EFB residues from enzyme hydrolysis had different characteristics. In general, all samples have a high content of volatile solids (VS) and Total Solids (TS) so that they have the potential as raw materials for biogas production. The results of lignocellulose testing show that some samples still have high lignin levels that will interfere with the process of anaerobic digestion. In chemical characteristics, the C/N ratio is in the range of 24 – 47%. In the EDX test results, all three samples experienced an increase in carbon value (C) which is good for biogas production. In the FTIR test, the strongest functional group was found, namely C-O Alcohol / ether / carboxylic acid / ester. The largest Specific Methane Potential (SMP) is 0.357 m3/kgVS in RI/S 4 and 0.177 m3/kgVS in RI/S 3. The pH of each sample is in the ideal range, which is between 6.0 – 8.0. Using the assumption of 1-ton of TKKS biomass, it can produce an estimated electricity potential of 3528.88 kWh in RI/S 4 and 1699.81 in RI/S 3 which can meet the average electricity needs of 461 houses in RI/S 4 and 339 houses in RI/S 3. The content of macronutrients (such as N, P, and K) digestate produced from anaerobic digestion with RI/S 3 is greater than RI/S 4 with a difference range of 0.001% – 0.037% greater in N-Total; 0.011% – 0.100% greater in P2O5; and 0.037% – 0.2% in K2O. This shows that using EFB biomass can produce methane gas which can replace non-renewable energy and has the potential to be reused into biofertilizer
| Item Type: | Thesis (Sarjana) |
|---|---|
| Identification Number: | 052310 |
| Uncontrolled Keywords: | Biogas, BMP test, Residu TKKS Hasil Hidrolisis Asam, Residu TKKS Hasil Hidrolisis Enzim, Tandan Kosong Kelapa Sawit (TKKS) Biogas, BMP test, EFB Residues from Acid Hydrolysis, EFB Residues from Enzyme Hydrolysis, Oil Palm Empty Fruit Bunches (OPEFBs) |
| Divisions: | Fakultas Teknologi Pertanian > Teknologi Industri Pertanian |
| Depositing User: | Unnamed user with username verry |
| Date Deposited: | 10 Jan 2024 08:17 |
| Last Modified: | 10 Jan 2024 08:17 |
| URI: | http://repository.ub.ac.id/id/eprint/207626 |
![[thumbnail of Dalam Masa Embargo]](http://repository.ub.ac.id/style/images/fileicons/text.png) |
Text (Dalam Masa Embargo)
MUHAMMAD ALDIN DIFA`.pdf Restricted to Registered users only until 31 December 2025. Download (4MB) |
Actions (login required)
 |
View Item |