ppt kolokium ima
Post on 12-Aug-2015
102 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
PRODUKSI BIOGAS DARI UMBI SINGKONG MENGGUNAKAN PROSES FERMENTASI 2
TAHAP
OLEH : PRIMA FITRIA HILLMAN (0910412042)Pembimbing : Dra. Masdiaty M. Manaf
PENDAHULUAN
Kelangkaan Bahan Bakar
Fosil
Energi Alternatif
Biogas
Singkong
Proses Fermentasi
2 Tahap
TINJAUAN PUSTAKA
Biogas
Gas yang dihasilkan oleh aktivitas anaerobik pada
proses fermentasi dari bahan-bahan organik, termasuk
diantaranya: kotoran hewan serta limbah domestik (rumah
tangga).
Komposisi Biogas
Komponen %
Metana (CH4)
Karbon dioksida (CO2)
Nitrogen (N2)
Hidrogen (H2)
Hidrogen sulfida (H2S)
Oksigen (O2)
55-75
25-45
0-0.3
1-5
0-3
0.1-0.5
Tahap Pembentukan Biogas :
Gas Metana
KARAKTERISTIK :1. Tidak berbau dan berwarna yang apabila dibakar akan menghasilkan
nyala biru cerah.2. Memiliki berat 20% lebih ringan dibanding udara dan memiliki suhu
pembakaran antara 650-750oC.
Fungsi :Metana dapat digunakan sebagai sumber energi baru, menggantikan sumber energi minyak.
Kandungan metana dalam biogas :Biogas akan mudah terbakar dan memberikan nyala biru apabila memiliki kandungan metana setidaknya 45%
Singkong
Singkong
Tpe Manis
Tipe Pahit
Asam hidrosianat rendah
Asam Hidrosiana
t tinggi
Pakan ternak
Konsumsi manusia
mengandung
mengandung
Digunakan untuk
Digunakan untuk
Biogas
METODOLOGI PENELITIAN
ALAT DAN BAHAN
Bahan : - Singkong pahit, - kultur benih alami, - kultur benih KU, - H2O, - K2Cr2O7 anhidrous, - H2SO4 pekat, - HgSO4, - Ag2SO4, - 1,10- phenantroline
monohydrat, - FeSO4.7H2O, - FAS, - NaOH 0,1N, - indicator fenoftalein.
Alat : -Biodigester sistem fermentasi 2 tahap, -cawan porselen, -neraca analitik, -tanur, -steam bath, -desikator, -oven suhu 103-105oC, -stirrer magnet -pH meter, -culture tube, -labu ukur, -oven, -Erlenmeyer, -buret, -sentrifuge, -biogas meter.
Diagram tangki fermentasi (2 tahap)
Gambar tangki fermentasi (2 tahap)
METODA PENELITIAN
a. Pembuatan Kultur Benih Alami
500 g kotoran sapi 500 g lumpur
- campur dalam wadah plastik+ 5,8 L air - inkubasi selama 2 bulan pada suhu kamar
Kultur benih alami
b. Produksi Biogas 50 g singkong kering
Biogas
- digiling+ 200 mL air
- masukkan dalam tangki asam - inokulasikan 3 L kultur benih alami ke dalam tangki metana - setelah 13 hari fermentasi inokulasikan 3 L benih KU (10%) ke dalam tangki metana - masukkan bubur singkong secara kontinyu setiap hari ke dalam tangki asam - proses fermentasi dilakukan pada suhu ambien dengan rata-rata 33oC
Bubur/Slurry
c. Analisis Sampel
1. Pengukuran pH [Metoda AOAC] pH sampel diukur dengan menggunakan pH meter (Ultra Basic, USA).
2. Pengukuran Chemical Oxygen Demand (COD) [Metoda Bikromat]
10 mL sampel+ 3 mL larutan digest+ 7 mL larutan katalis
Berubah warna
dari hijau menjadi merah
culture tube
Titrasi dengan FAS
Tuang kedalam erlenmeyer
Oven
Dinginkan pada suhu ruangan
Kocok
Tutup Tabung
150oC, 2 jam
+ 3 tetes indikator ferroinn
3. Pengukuran Total Solid (TS)
Cawan porselen
Bobot porselen
Oven
Desikator
25 mL Sampel
Cawan porselen
Oven
Timbang
Desikator
Timbang
Panaskan
Dinginkan
Desikator
Timbang
Hasil
103-105oC,24 jam
Berat konstan
Catat pembacaan
Muffle furnace, 550±50oC
4. Pengukuran Volatil Solid (VS)
Cawan porselen
Bobot porselen
Oven
Desikator
25 mL Sampel
Cawan porselen
Oven
Desikator
Furnace
Desikator
Timbang
Hasil
103-105oC,1 jam
Berat konstan
550oC, 1 jam
5. Pengukuran Volatil Fatty Acid (VFA) [berdasarkan APHA,1980]
100 mL sampel
- sentrifuge dengan kecepatan 1000 rpm selama 5 menit
Supernatan - ambil 50 mL/encerkan hingga 50 mL ke dalam erlenmeyer 250 mL+ 50 mL akuades+ 5 mL asam sulfat 50% - kocok agar asam tidak mengendap di dasar erlenmeyer - distilasi selama 30 menit
150 mL distilat
NaOH 0,1 N, indikator fenolftalein
Titrasi
Hasil warna merah jambu
d. Pengukuran Volume Total Produksi dan Gas Metana
Volume total produksi gas diukur dengan penggantian volume air dalam silinder gas
holder
Gas metana yang terbentuk dideteksi dengan biogas meter
HASIL DAN PEMBAHASAN
Catatan: COD awal adalah 284.200 mg / L Hari 0 diinokulasi dengan kultur benih alami Hari 13 diinokulasi dengan kultur benih KU
Tabel 1 COD rata-rata dan nilai pH limbah setelah fermentasi dengan kultur benih alami selama 11 hari dan dengan kultur unggulan KU selama 31 hari.
Tabel 2 Produksi TS, VS dan VFA dalam tangki fermentasi.
Catatan: Tahapan penstabilan pada hari 23
Menggunakan umbi singkong sebagai substrat dalam digester dua tahap, hasil gas yang maksimum adalah 13,20 L/hari dengan didapatkan kandungan metana
64,3%.
Tabel 3 Produksi biogas dalam tangki fermentasi.
Catatan: Hari 1 berarti Hari 23 dalam sistem fermentasi
Pengukuran produksi metana dari biogas adalah 64,3% (Gambar 1).
Gambar 1 Pengukuran produksi metana oleh biogas meter.
Produksi biogas menggunakan sistem single phase
Bila dibandingkan dengan digester single stage, Anunputtikul dan Rodtong , menemukan bahwa hasil biogas adalah 1,20 L/hari.
KESIMPULAN
- Fermentasi dengan sistem dua fase dapat memberikan kondisi yang lebih cocok untuk bakteri pembentuk asam dan bakteri pembentuk metana dibandingkan fermentasi fase tunggal, sehingga meningkatkan aktivitas digester secara keseluruhan.
- Umbi singkong mentah dapat digunakan sebagai sumber yang baik untuk produksi biogas.
- Produksi optimum biogas adalah 13,20 L/hari dengan kandungan metana 64,3%.
DAFTAR PUSTAKA
- Sirirote, Pramote dkk. 2010. The Production of Biogas from Cassava Tubers. KMITL Sci.Tech.J. Vol. 10 No. 1 Jan. - Jun. 2010.
- Cheng, Xi-Yu and Liu, Chun-Zhao. 2010. Enhanced biogas production from herbalextraction process residues by microwave-assisted alkaline pretreatment. Journal of Chemical Technology and Biotechnology, 85, 127-131.
- Schaumann Bioenergy. 2010. Biogas production- a
complex process. www.schauman-bioenergy.eu.
TERIMA KASIH
Volatil Solid
VFA
Volatil Solid
- larutan digest (5,1085 g K2CrO7+, 83,5 mL
H2SO4 pekat, dan 4,1625 g HgSO4 dilarutkan denan akuades sampai 500 mL)
- larutan katalis (5,0551 g Ag2SO4 ditambahkan ke dalam 500 mL atau 1,375 g Ag2SO4 ke dalam 0,25 kg H2SO4 pekat. Dibiarkan 1-2 hari untuk melarutkan Ag2SO4)
- FAS (9,8035 g FAS dilarutkan dengan 10 mL H2SO4, kemudian ditambahkan aquadest sampai 500 mL, distandarisasi dengan larutan standar primer K2Cr2O7 0,05 N)
top related