Garuda - Garba Rujukan Digital

PEMANFAATAN SLUDGE INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI PULP DAN KERTAS SEBAGAI BAHAN BAKU BIOETANOL Rina S. Soetopo; Sri Purwati; Yusup Setiawan; Susi Sugesty
JURNAL SELULOSA Vol 2, No 02 (2012): JURNAL SELULOSA
Publisher : Center for Pulp and Paper

Investigation on utilization of sludge waste from Wastewater Treatment Plant (WWTP) of pulp and paper mill for bioethanol feedstock in a batch system at laboratory scale has been carried out. Experiments were conducted in three phases, namely the hydrolysis process; the fermentation process by Saccharomyces cerevisiae and the simultaneous saccharification-fermentation experiments. Ethanol concentration produced was tested by the HPLC method. Results show that t primary sludge from paper mills made from virgin pulp (sludge A) and primary sludge from pulp and paper made from raw wood (sludge B) at a 2% total solids having potential as raw material for bioethanol. The optimum conditions of the hydrolysis process of sludge A and sludge B is obtained from the sludge solids content of 6%, with the addition of cellulase of 9 FPU/g cellulose and beta-glucosidase of 6.7 IU/FPU for the incubation time of 48 hours producing the reducing sugar content of 31.3% and 36.2% with the hydrolysis efficiency of 64% and 71% respectively. On the SSF process conditions at pH of 4.5, temperature of 28oC for 96 hours, the sludge substrate A can produce ethanol with the concentration of 3.45% and the process efficiency of 72.5% and the sludge substrate B can produce ethanol with the concentration of 2.89% and the process efficiency of 60.8%.Keywords: bioethanol, cellulase, hydrolysis, fermentation, Saccharomyces cerevisiae, sludge ABSTRAK Penelitian pemanfaatan sludge Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) industri pulp dan kertas untuk bahan baku bioetanol dengan sistem batch pada skala laboratorium telah dilakukan. Percobaan dilakukan dalam tiga tahapan yaitu proses hidrolisis dengan enzim; proses fermentasi dengan Saccharomyces cerevisiae dan proses sakarifikasi-fermentasi serentak (SFS) pada satu reaktor. Kadar etanol yang dihasilkan diuji dengan metode HPLC. Hasil percobaan menunjukkan bahwa dari 4 jenis sludge yang diteliti, sludge primer dari pabrik kertas berbahan baku virgin pulp (sludge A) dan dari pabrik pulp dan kertas berbahan baku kayu (sludge B) berpotensi sebagai bahan baku bioetanol. Kondisi optimum percobaan proses hidrolisis sludge A dan sludge B diperoleh dari perlakuan dengan kadar padatan 6%, dosis selulase 9 FPU/g selulosa; dosis beta glukosidase 6,7 IU/FPU dengan lama inkubasi 48 jam, masing-masing menghasilkan kadar gula pereduksi sebesar 31,3% dan 36,2% dengan efisiensi hidrolisis 64% dan 71%. Pada percobaan SFS dengan kondisi proses pH 4,5 pada suhu 28oC selama 96 jam, substrat sludge A dapat menghasilkan etanol sebesar 3,45% dengan efisiensi proses 72,5% dan substrat sludge B dapat menghasilkan etanol sebesar 2,89% dengan efisiensi proses 60,8%.Kata kunci: bioetanol, selulase, hidrolisis, fermentasi, Saccharomyces cerevisiae, sludge

APLIKASI PROSES DIGESTASI ANAEROBIK LUMPUR BIOLOGI INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI KERTAS Rina S. Soetopo; Sri Purwati; Henggar Hardiani; Mukharomah Nur Aini; Krisna Adhitya Wardhana
JURNAL SELULOSA Vol 4, No 02 (2014): JURNAL SELULOSA
Publisher : Center for Pulp and Paper

A continuous pilot scale study has been conducted to investigate the effectiveness of anaerobic digestion of biological sludge. The sludge has a total solid content of 0.53% - 1.1%, pH of 7.20 to 7.32. Its organic content is about 97 %, The research were conducted in two stages, which are acidification (performed in 3 m3 the Continously Stirred Tank Reactor/CSTR at pH of 5.5 to 6.0) and methanation (performed in 5 m3 the Up Flow Anaerobic Sludge Blanket/UASB reactor at pH 6.5 to 7.0). The retention time (RT) was gradually shortened from 6 days to 1 day for acidification and from 8 days to 2 days for methanation. The results showed that operating the CSTR at the RT of 1 day and the organic loading of 8.23 g Volatile Solid (VS)/m3.day could produce Volatile Fatty Acid (VFA) at an average value of 17.3 g/kg VS.day. Operating the UASB reactor at the RT of 2 days and the organic loading (Chemical Oxygen Demand/COD) of 2.4 kg COD/m3.day could produce biogas at an average value of 66.3 L/day, with an average methane content of 69.9%, methane rate of 0.17 L CH4/g COD reduction or 19.06 L CH4/kg VS. Furthermore, methanation could reduce COD at an average value of 51.2 %, resulting in the effluent average value of COD filtrate and COD total of 210.1 mg/L and 375.2 mg /L, respectively.Keywords: acidification, methanation, CSTR, UASB, biogas ABSTRAKPercobaan digestasi anaerobik lumpur IPAL biologi industri kertas secara kontinyu skala pilot telah dilakukan di industri kertas dengan tujuan mengkaji efektivitas proses digestasi anaerobik dalam mengolah lumpur tersebut. Lumpur yang digunakan memiliki total solids sekitar 0,53% – 1,1%, pH netral (7,20 – 7,32) dengan komponen utama senyawa organik sekitar 97%. Percobaan dilakukan dalam dua tahap yaitu asidifikasi dalam reaktor CSTR berkapasitas 3 m3 pada pH 5,5 – 6,0 dan metanasi dalam reaktor UASB berkapasitas 5 m3 pada pH 6,5 – 7,0. Percobaan dilakukan dengan waktu retensi yang dipersingkat secara bertahap dari 6 hari ke 1 hari untuk proses asidifikasi dan dari 8 hari ke 2 hari untuk proses metanasi. Hasil percobaan menunjukkan bahwa pengoperasian reaktor CSTR dengan waktu retensi 1 hari dan beban organik 8,3 g VS/m3.hari dapat menghasilkan VFA rata-rata 17,3 g/kg VS.hari dengan kisaran 8,36 – 30,59 g/kg VS.hari, sedangkan pengoperasian reaktor UASB pada waktu retensi 2 hari dan beban organik 2,4 kg COD/m3.hari dapat menghasilkan biogas rata-rata 66,3 L/hari dengan kadar metana rata-rata 69,9% atau 0,17 L CH4/g COD reduksi atau 19,06 L CH4/kg VS. Selain itu proses metanasi dapat menurunkan COD terlarut rata-rata 51,2%, dengan konsentrasi efluen COD terlarut rata-rata 210,1 mg/L dan COD total rata-rata 375,2 mg/L.Kata kunci: asidifikasi, metanasi, CSTR, UASB, biogas

PENGARUH KOMPOS DARI LIMBAH LUMPUR IPAL INDUSTRI KERTAS TERHADAP TANAMAN DAN AIR PERKOLAT TANAH Rina S. Soetopo; Sri Purwati
JURNAL SELULOSA Vol 41, No 01 (2006): BERITA SELULOSA
Publisher : Center for Pulp and Paper

Show Abstract | Download Original | Original Source | Check in Google Scholar | Full PDF (310.758 KB)

The influence of the sludge waste compost of paper mill wastewater treatment plant (WWTP) to vegetation and soil percolate water has been investigated. Composting process was done for 45 days by using sawdust as mixed material in the amount of 20% v/v. Compost affect was done to corn vegetation with some dose variation, and manure from chicken with the same dose was also done for the comparator. To know the possibilities of the compost substances wash out into soil and carry over into subsoil water, it was done by using two lysimeter apparatus. The first lysimeter was added by compost in the amount of 11.5 ton/ha and the second one was no added compost. Observation of compost effect to vegetation was carried out to corn harvesting result consist of 1000 gram weight of corn, heavy metal content and acute toxicity test. Results reveal that the compost of sludge waste generally contains total heavy metals are below the quality standard of compost according to SNI and some other state (USA, Europe Union and Australian). Compost had tough pH of 6.5-7.5 and had cation exchange capacity of 33.71 meq/100 g. The compost effect on dose up to 11.5 ton/ha to 1000 grains corn weight was almost the same by using manure in the same dose. The heavy metals content in the corn grain harvested from the land fertilized by sludge waste compost of 11.5 ton/ha was under the Dirjen POM No 03725/B/SK/VII/89 standard. Acute toxicity test on corn grain show that its concentration is higher than 15,884 mg/kg body weight, and it can be classified as non toxic practically. Inti sari Percobaan pengaruh kompos dari limbah lumpur IPAL industri kertas terhadap tanaman dan air tanah telah dilakukan. Proses pembuatan kompos dilakukan selama 45 hari dengan bahan pencampur serbuk kayu 20%v/v. Percobaan dilakukan terhadap tanaman jagung dengan beberapa variasi dosis dan sebagai pembanding adalah pupuk kandang dari kotoran ayam pada dosis yang sama. Pengaruh kompos terhadap air tanah diamati melalui percobaan dengan menggunakan 2 buah lisimeter. Lisimeter pertama ditambah kompos 11,5 ton/ha dan lisimeter kedua tanpa ditambah kompos sebagai kontrol. Pengamatan pengaruh kompos terhadap tanaman dilakukan terhadap hasil panen jagung, kandungan logam berat dan uji toksisitas akut. Hasil percobaan menunjukkan bahwa kompos dari lumpur IPAL, umumnya mengandung logam berat total yang lebih rendah dari baku mutu kompos menurut SNI dan beberapa negara lain (USA, Uni Eropa dan Australia). Kompos mempunyai pH netral (6,5-7,5) dan nilai KTK 33,71meq/100g. Pengaruh dosis kompos lumpur IPAL sampai 11,5 ton/ha terhadap berat 1000 butir jagung relatif sama dengan yang diberi pupuk kandang pada dosis yang sama. Kandungan logam berat dalam biji jagung yang dipanen dari tanah yang dipupuk kompos lumpur IPAL 11,5 ton/ha lebih rendah dari persyaratan maksimum batasan cemaran logam berat dalam makanan untuk kelompok sayur dan hasil olahannya menurut Dirjen POM No. 03725/B/Sk/Vii/89. Hasil uji toksisitas akut jagung lebih besar dari 15884 mg/kg berat badan dan termasuk klasifikasi praktis tidak toksik.

APLIKASI PROTEASE DAN PENGARUH SUHU PADA ASIDIFIKASI DIGESTASI ANAEROBIK DUA-TAHAP LUMPUR IPAL BIOLOGI INDUSTRI KERTAS Sri Purwati; Rina S. Soetopo; Tami Idiyanti
JURNAL SELULOSA Vol 1, No 01 (2011): JURNAL SELULOSA
Publisher : Center for Pulp and Paper

The research of two-stage anaerobic digestion process for biological wastewater sludge of paper industry with modification of enzyme application and temperature treatment (mesophilic-thermophilic) has been done at the stage of acidification. Batch experiments were conducted to determine their effectiveness by applying treatment of the retention time (2-12 days) and the amount of inoculum (150-450 mL/L). They were observed by the performance process of increasing levels of soluble protein, and the formation of volatile organic acids (VFA). The results showed that application of the addition of protease 0.25 units / g. TS sludge at thermophilic temperatures can increase the hydrolysis with an indication of increased levels of soluble protein in supernatant reaching 380%, whereas in acidification process can improve the formation of organic acids through increased levels of VFA. The best performance of acidification process was found in thermophilic temperature conditions, with retention time of 4 days treatment and the addition of microbial inoculum at 300 mL/L. Sludge digestion of acidification stage at the condition of 2.25 load g.VS sludge / g.VS microbes.day can produce increased levels of VFA by approximately 624%. The solid produced of 40% v/v contains organic and nutrient elements that can be used as organic fertilizer.Key words : biological wastewater sludge, anaerobic digestion, acidification, protease , thermophilicABSTRAKPenelitian digestasi anaerobik dua-tahap lumpur IPAL biologi industri kertas dengan modifikasiaplikasi enzim dan perlakuan suhu (mesofilik-termofilik) telah dilakukan pada tahap asidifikasi.Percobaan yang dilakukan secara batch ditentukan efektivitasnya melalui perlakuan waktu retensi(2-12 hari) dan jumlah inokulum (150-450 mL/L.) dengan pengamatan kinerja proses terhadappeningkatan kadar protein larut, dan pembentukan asam-asam organik volatile (VFA). Hasil penelitianmenunjukkan bahwa aplikasi protease pada penambahan 0,25 unit/g.TS lumpur, pada suhu termofilikdapat meningkatkan hidrolisis, yang ditunjukkan dengan peningkatan kadar protein larut mencapai380%, sedangkan dalam proses asidifikasi dapat meningkatkan pembentukan asam organik melaluipeningkatan kadar VFA. Kinerja proses asidifikasi yang terbaik dijumpai pada kondisi suhu termofilik,dengan perlakuan waktu retensi 4 hari dan penambahan inokulum mikroba 300 mL/L. Digestasi lumpur tahap asidifikasi pada kondisi tersebut yang berlangsung pada beban 2,25 g.VS lumpur/g.VS mikroba. hari; dapat menghasilkan peningkatan kadar VFA sekitar 624%. Padatan yang dihasilkan sebanyak 40% v/v mengandung komponen organik dan unsur-unsur nutrisi yang dapat dimanfaatkan sebagai pupuk organik.Kata kunci : lumpur IPAL biologi, digestasi anaerobik, asidifikasi, protease, termofilik

LUMPUR PRIMER IPAL INDUSTRI KERTAS SEBAGAI BAHAN BAKU ALTERNATIF BIOETANOL Saepulloh ,; Rina S. Soetopo; Prima Besty Asthary
JURNAL SELULOSA Vol 2, No 01 (2012): JURNAL SELULOSA
Publisher : Center for Pulp and Paper

Primary sludge from paper mill waste water treatment plant (WWTP) is a potential raw material for ethanol production because of its high organic content especially cellulose. This study consisted of two main stage: cellulose hydrolisis and glucose fermentation. Primary sludge was hydrolyzed using cellulase with concentration of 10, 20, and 25 FPU/g cellulose under conditions of pH 5.5 and temperature 50oC for 24, 48, 72, and 98 hours. Glucose obtained from hydrolis was fermented in optimum condition (pH 4.5 and temperature 28oC) using 10% of Saccharomyces cerevisiae inoculum for 24, 48, 72, and 98 hours. The results showed that the optimum hydrolysis was achieved using cellulase 25 FPU within 72 hours with glucose content obtained was 1.92% and saccharification degree was 61.05%. Ethanol produced from glucose fermentation was about 0.77% and fermentation degree was 78.5%. Overall conversion yield was 46.61% and ethanol yield was 192.5 g/kg dry weight.Keywords: papermill primary sludge,cellulose, cellulase, Saccharomyces cerevisiae, bioethanol ABSTRAKLumpur primer dari IPAL industri kertas mempunyai potensi sebagai bahan baku untuk produksi bioetanol, karena kandungan organiknya yang tinggi terutama selulosa. Lumpur primer IPAL diperoleh dari industri kertas berbahan baku virgin pulp. Secara garis besar percobaan dilakukan dengan sistem dua tahap yaitu proses hidrolisis selulosa dan dilanjut proses fermentasi glukosa. Percobaan proses hidrolisis selulosa dilakukan pada pH 5,5 dan suhu 50oC dengan 2 faktor perlakuan yaitu dosis selulase (10, 20, dan 25 FPU/g selulosa) dan lama proses hidrolisis (24, 48, 72, dan 96 jam), sedangkan percobaan proses fermentasi dilakukan terhadap glukosa hasil proses hidrolis pada kondisi optimumnya. Proses fermentasi dilakukan pada pH 4,5 dan suhu 28oC menggunakan ragi Saccharomyces cerevisiae sebanyak 10% dengan perlakuan lama inkubasi (24; 48; 72; 96 jam). Hasil percobaan menunjukkan bahwa kondisi optimum proses hidrolisis diperoleh pada dosis selulase 25 FPU/g selulosa selama 72 jam, dengan kadar glukosa 1,92% dan derajat sakarifikasi 61,05%. Kadar etanol yang diperoleh dari proses fermentasi glukosa hasil hidrolisis adalah 0,77% dengan efisiensi fermentasi 78,5%. Secara keseluruhan efisiensi konversi selulosa pada lumpur primer IPAL industri kertas menjadi etanol adalah 46,61% dengan yield sebesar 192 g/kg berat kering.Kata kunci: lumpur primer industri kertas, selulosa, selulase, Saccharomyces cerevisiae, bioetanol

Title

Found 5 Documents
Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title Search

Found 5 Documents Search

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Abstract

Title

Found 5 Documents
Search