pengembangan kultivasi mikroalga penghasil biofuel di
TRANSCRIPT
PENGEMBANGAN KULTIVASPENGEMBANGAN KULTIVASBIOFUEL DI FOTOBIOREAKTO
MEDIA AIR LIMBAH D
Dr. Mujizat KajDr. Tri Prar
Sri Ratih Desw
PRESENTASI LAPPRESENTASI LAPPENELITIAN HIBAH KOMPETITIF
DIKTI-L9 DESEMB
LEMBAGA PENELITIAN DAN PENGALEMBAGA PENELITIAN DAN PENGAINSTITUT PERTAN
Gedung Andi Hakim Nasoetion LantaTelp. 0251-8622093, 8622642 pe
SI MIKROALGA PENGHASILSI MIKROALGA PENGHASIL OR DENGAN MENGGUNAKAN DAN GAS BUANG CO2
awaroe, M.Si,rtono, M.Scwati, S.Pi, M.Si
PORAN AKHIRPORAN AKHIR SESUAI PRIORITAS NASIONAL
LPPMBER 2009
ABDIAN KEPADA MASYARAKATABDIAN KEPADA MASYARAKATNIAN BOGORi 3, Kampus IPB Darmaga-Bogores. 316, Fax. 0251-8622323
LATAR B
Biomassa => sumbuntuk komplemen BBMp
Salah satu biomaSalah satu bioma
Peningkatan prod
Kebutuhan nutrien, CUntuk m
Kultivasi mikroalga dengan air limbah
ELAKANG
ber energi potensial M, mengurangi emisi CO2g g
assa : mikroalgaassa : mikroalga
uktivitas mikroalga
CO2 dan ruang tumbuhmikroalga
dalam fotobioreaktor dan gas CO2 murni
T jTujuan
Meningkatkan produksi biomdikultivasi di media limbah dli b h j di l bih b ih (limbah menjadi lebih bersih (Meningkatkan biomassa mikrmenggunakan gas buang COmenggunakan gas buang COatmosfer dapat berkurang (TMemperoleh sistem kultivasi fotobioreaktor (Tahun I)fotobioreaktor (Tahun I).Memperoleh sistem penggun
(Tahun II)( )Memperoleh produksi biofuelmikroalga (Tahun II)
KhKhusus
massa mikroalga yang omestik sehingga buangan (T h I)(Tahun I).roalga dengan O2 sehingga emisi CO2 diO2 sehingga emisi CO2 di Tahun II).
mikroalga pada
naan gas buang CO2
l yang maksimal dari
KerangkaKerangka MASALAH ASPEK KAJIA
Emisi gas buang CO2
CO2 :- Instalasi mixing ch- Kultivasi dengan C
Produktivitas mikroalga rendah
Air limbah :- Analisis kualitas a- Kultivasi dengan a
Kelangkaan pupuk teknis
PemikiranPemikiranAN TUJUAN AKHIR
hamberCO2
Pengurangan emisi
Peningkatan produktivitas mikroalga
airair limbah Pemanfaatan dan
pengolahan limbah secara biologi
M t d PMetode P• Pembuatan fotobiorea• Pengamatan Pertumb• Pengukuran Kualitas A
Tumbuh MikroalgaTumbuh Mikroalga• Proses Pemanenan da
MikroalgaMikroalga• Proses ekstraksi miny
P litiPenelitianaktor
buhan MikroalgaAir Limbah Media
an Pengeringan
yak mentah mikroalga
Pemb atan foPembuatan foFlow direction
Water Chamber
Flow direction
Water Chamber
Photo Bioreactor
Flo
w d
irec
tio
n
Water Chamber
Photo Bioreactor
Flo
w d
irec
tio
n
Water Chamber
Light passing
F
Water Chamber
Light passing
F
Water Chamber
Flow direction
sapO2
Light sensor and control
Nutrien
Flow direction
sapO2
Light sensor and control
Nutrien
pH
senso
rs &au
tom
ation
feeder
pCO2
dll
pO2
Sal
NutrienO2CO2pHpH
senso
rs &au
tom
ation
feeder
pCO2
dll
pO2
Sal
NutrienO2CO2pH
otobioreaktorotobioreaktorP = PumpF = FilterP = PumpF = Filter
V2
controlled bycomputer
F FilterD = DryerC = CentrifugePress = Presser
V2
controlled bycomputer
F FilterD = DryerC = CentrifugePress = Presser
V1P1 F1 D1 C1 Press
Processing
V1P1 F1 D1 C1 Press
Processing
TankP2
TankP2
Compcontroler
NutrienFeeder
to Valve control
ControlerCompcontroler
NutrienFeeder
to Valve control
Controler
PHOTOBIOREACTOR & CONTROLTitle
PHOTOBIOREACTOR & CONTROLTitle
1 Design by Ayi Rachmat, M.Si 01
PHOTOBIOREACTOR & CONTROLA
1 1Thursday, April 24, 2008
Size Document Number Rev
Date: Sheet of
1 Design by Ayi Rachmat, M.Si 01
PHOTOBIOREACTOR & CONTROLA
1 1Thursday, April 24, 2008
Size Document Number Rev
Date: Sheet of
Pembuatan foNo Jenis Bahan Spesifikasi/
1 akrilik tabung Panjang = 2
ALAT DAN BAHAN YANG DIGU
1 akrilik tabung Panjang = 22 flang Diameter = 3 resin Volume = 54 katalis Volume = 14 katalis Volume = 15 lem paralon Merk = Isar6 knee diameter = 7 Mur & baut Kunci 247 Mur & baut Kunci 248 oring diameter = 9 valve diameter =
10 box transparan Volume = 110 box transparan Volume = 111 serat fiber Panjang = 512 bak torn Volume = 2
otobioreaktor/Merk Jumlah2 meter diameter = 10 cm 4
NAKAN
2 meter, diameter = 10 cm 44 inci 8 liter 100 ml 100 ml 1
rplas, volume @300 gram 24 inci, bahan PVC 8
64644 inci 84 inci 21 liter 11 liter 15 meter 150 liter, merk QF 1
P b t fPembuatan fot bi ktotobioreaktor
P l hPengolah
Kultivasi mikroalga skala laboratoriumDengan menggunakan air limbah
Penghitungan kepaData kualitas air limbah
N=n1
N=nV
cg
h d than data
Kultivasi mikroalga skala outdoorDengan menggunakan air limbah
adatan mikroalga
Acg
1000 ml
Aa
Vc
Hasil PeHasil PeFOTOBIOREAKTORFOTOBIOREAKTOR
enelitianenelitian
Pengamatan Pertug
HARI Ulangan 1 Ulangan 2
Media Air Limbah InfluentHARI Ulangan 1
(ind/cc)Ulangan 2
(ind/cc)
H0 450,000 450,000
H1 650,000 2,000,000
H2 2 450 000 2 400 000H2 2,450,000 2,400,000
H3 1,350,000 1,050,000
H4 450,000 500,000
H5 1,750,000 1,500,000
H6 1,300,000 1,150,000
H7 600 000 1 100 000H7 600,000 1,100,000
mbuhan Mikroalgag
Ulangan 3 Rata-rata SDUlangan 3 (ind/cc)
Rata rata SD (ind/cc)
500,000 466,67 28,87
1,800,000 1,483,33 728,54
1 400 000 2 083 33 592 321,400,000 2,083,33 592,32
350,000 916,67 513,16
500,000 483,33 28,87
1,000,000 1,416,67 381,88
650,000 1,033,33 340,33
1 550 000 1 083 33 475 221,550,000 1,083,33 475,22
Pengamatan Pertu
HARI Ulangan 1 Ulangan 2
Media Air Limbah Effluent
HARI Ulangan 1 (ind/cc)
Ulangan 2 (ind/cc)
H0 450,000 450,000
H1 1,250,000 1,150,000
H2 1 950 000 2 650 000H2 1,950,000 2,650,000
H3 2,450,000 3,250,000
H4 3,150,000 2,100,000
H5 2,150,000 800,000
H6 8,000,000 4,400,000
H7 6,900,000 11,950,000
mbuhan Mikroalga
Ulangan 3 Rata rata SD
t
Ulangan 3 (ind/cc)
Rata-rata SD (ind/cc)
0 500,000 466,67 28,87
0 1,050,000 1,150,00 100,00
0 2 050 000 2 216 67 378 600 2,050,000 2,216,67 378,60
0 3,300,000 3,000,00 476,97
0 4,100,000 3,116,67 1,000,42
0 1,450,000 1,466,67 675,15
0 8,150,000 6,850,00 2,123,98
0 5,250,000 8,033,33 3,490,82
Kualitas Air Limbah MePARAMETER SA
KIMIA
Besi (Fe) m
Tembaga (Cu) m
Seng (Zn) m
Krom total (Cr) m
Timah hitam (Pb) m
Sulfida (H2S) m
Amonia (NH3-N) m
Nitrit (NO2-N) m
Klorin (Cl2) bebas m
Minyak lemak m
BOD5 m
COD m
Sulfat (SO4) m
edia Tumbuh MikroalgaATUAN BAKU
MUTUeffluent Influent
g/L - 0.05 0.649
g/L 0.02 <0.005 0.03
g/L 0.05 0.009 0.08
g/L - <0.005
g/L 0.03 0.025 0.041
g/L 0.002 <0.002 <0.002
g/L - 0.241 1.673
g/L 0.06 0.002 <0.002
g/L 0.03 0.06 0.08
g/L 200 <1 <1
g/L 3 7.80 23.04
g/L 25 51.611
25 448.890
g/L 400 40.675 248.145
Perbandingan antara kualitas air sebe
Parameter Satuan Sebelum KuInfluent/
Balance Tank HFISIKAFISIKATotal Disolved Solid mg/l 794.286Total Suspended Solid mg/l 290.286
AKIMIATotal BOD5 mg/l 1214.714Total COD mg/l 3322.929Ammonia mg/l < 0 2Ammonia mg/l < 0.2Nitrite mg/l < 0.1Sulfide mg/l 0.4Sulfate mg/l 137.286gResidual Chlorine mg/l 0.029Iron Dissolved (Fe) mg/l 0.691Total Chromium mg/l < 0.01Lead mg/l < 0.01Copper mg/l < 0.3Zinc mg/l 0.25T t l Oil /l < 1Total Oil mg/l < 1
elum dan sesudah kultivasi mikroalga
ultivasi Sesudah Kultivasieffluent/
Holding TankInfluent/
Balance Tankeffluent/
Holding Tank
595.786 112 3777.929 280 310
27.143 23.04 7.8055 448.890 51.611
< 0 2 1 673 0 241< 0.2 1.673 0.241< 0.1 <0.002 0.0020.317 <0.002 <0.002
0 248.145 40.6750.061 0.08 0.060.068 0.649 0.05
< 0.01 <0.005 <0.005< 0.01 0.041 0.025< 0.3 0.03 <0.0050.231 0.08 0.009
< 1 <1 <1< 1 <1 <1
P d PPemanenan dan Pen
Air limbah (5 L) In
Berat basah (gram)
Berat kering (gram)Berat kering (gram)
i Mik lngeringan Mikroalga
nfluent Effluent
3,73 30,67
0 56 4 600,56 4,60
H il k t k i iHasil ekstraksi minya
Jenis Mikroalga KJenis Mikroalga K
Scenedesmus sp.
Kromatogram darKromatogram dar
k t h ik lak mentah mikroalga
Kadar Asam Lemak (%)Kadar Asam Lemak (%)
53.73
i Scenedesmus spi Scenedesmus sp.
Gambar MinyakGambar Minyakk Hasil Ekstraksik Hasil Ekstraksi
Hasil identifikasi senyawaHasil identifikasi senyawaScenedes
No. Hidrokarbon Area(%)
1 n-heptana 0.41
2 4-metil-2-pentanon 0.31
3 2,4-dimetilheksana 0.13
4 2,3,4-trimetilpentana 0.05
5 toluen 1.04
6 p-xylen 0 216 p-xylen 0.21
7 n-nonana 0.14
8 Isopropilbenzen 0.26
9 1,3,5-trimetilbenzen 0.36
10 3,4-dimetilsikloheksanol 0.05
11 n-undekana 0.04
12 metiletilmalemid 0.05
14 2-benzofuran 0.34
15 dietil phtalat 1.24
16 n-heptadekana 0.8416 n heptadekana 0.84
17 6,10,14-trimetil-2-pentadekanon 3.39
18 3,7,11,15-tetrametilheksadesil asetat 0.44
19 trans-phytol 0.71
20 phytol 1.07
21 ambrettolid 7.52
22 dihidroambretolid 4.35
23 cis-9-oktadekenal 26.4
24 phytol 12.6
25 mono phtalat 8.47p
26 tristearin 11.38
TOTAL 100.01
a dalam minyak mikroalgaa dalam minyak mikroalga smus sp.
Asam lemak Area(%)
1 Capric acid (C10:0) 0.07
1 Lauric acid (C12:0) 0.22
3 Myristic acid (C14:0) 0.34
5 Stearic acid (C18:0) 13.85
4 Gliserol trilaurat (C3H5(OH)3) 3.73
1 Vinyl laurat 35 521 Vinyl laurat 35.52
4
6
6
5
4
5
4
4
44
9
4
1
7
2
5
4
6
7
8
1 TOTAL 53.73
KESIMPKESIMP
• Pertumbuhan mikroalga dengmengalami peningkatan yangmengalami peningkatan yangdengan media air limbah influ
• Perbandingan kualitas air sebmenunjukkan bahwa denganmenunjukkan bahwa dengan air limbah baik yang berasal ddigunakan sebagai media tumnutrien yang bisa mencukupinutrien yang bisa mencukupi
• Berat kering mikroalga dari hauntuk air limbah influent dan 4effluenteffluent.
PULANPULAN
gan media air limbah effluent cukup tinggi dibandingkan cukup tinggi dibandingkan
uent. belum dan sesudah kultivasimelakukan kultivasi mikroalgamelakukan kultivasi mikroalga,
dari influent maupun effluent bisa mbuh mikroalga dengan kadar mikroalga untuk bertumbuhmikroalga untuk bertumbuh.asil kultivasi sebesar 0,56 gram 4,60 gram untuk air limbah
Rencana Publikasi Hasil Penel
• Jurnal Biota dengan judul “P• Jurnal Biota dengan judul PMikrolga Dengan menggunaPabrik”
P blik i il i h d 8th E• Publikasi ilmiah pada 8th EuBiotechnology of Microalgae“Growth and DevelopmentGrowth and Development Industrial Waste Water”
itian
Peningkatan BiomassaPeningkatan Biomassa akan Media Air Limbah
W k huropean Workshop e, Amsterdaam, Juni 2010 of Scenedesmus sp usingof Scenedesmus sp using
Tahun ke 2
D k tDokumentasi litisi penelitian
Potensi sumber nut
Nutrien alami dalam air
limbah pabrik
rien untuk mikroalga
Nutrien dari campuran bahan kimia
KULTIVASI MIKROALGA DI LABBORATORIUM DAN OUTDOOR
Penelitian COpeningkatan produ
O2 murni untuk 2 uktivitas mikroalga
TERIMATERIMAAKASIHAKASIH