Simulasi Produksi dan Pemurnian Biogas dari Limbah Cair Pabrik Sawit

Pendidikan dan pelatihan yang memadai akan membuat para operator maupun engineer di pabrik memiliki pengetahuan, pemahaman dan ketrampilan yang memadai untuk menjalankan pabrik tersebut. Demikian juga pada pabrik biogas dari limbah cair pabrik kelapa sawit atau pome (palm oil mill effluent). Pabrik biogas di pabrik kelapa sawit memiliki kapasitas yang cukup besar, yakni sebanding dengan kapasitas pabrik sawit itu sendiri. Pabrik sawit dengan kapasitas pengolahan TBS  30 ton/jam setara kurang lebih 1 MW pembangkit listrik biogas, kapasitas pengolahan TBS 45 ton/jam setara 1,5 MW dan kapasitas pengolahan TBS 60 ton/jam setara 2 MW. Investasi atau biaya untuk pembangunan pabrik biogas tersebut juga cukup besar sehingga keberlangsungan operasional sesuai target pembangunannya merupakan hal yang cukup penting.  Saat ini ada lebih dari 600 pabrik sawit di Indonesia dan 400 pabrik sawit di Malaysia, sehingga potensi pabrik-pabrik biogas yang akan dibangun juga banyak.

Pada pabrik biogas pada umumnya ada dua tahapan proses sebelum produk biogas (biomethane) tersebut bisa dimanfaatkan, yakni unit produksi biogas dari pome dan unit pemurnian biogas untuk mencapai kadar metana tinggi (>95%).  Pada produksi biogas dari pome, kontak antara pome (substrate) dengan mikroba pengurai (inoculum) sehingga menjadi campuran yang homogen adalah hal penting untuk mendapatkan kuantitas atau yield biogas yang besar. Reaktor alir tangki berpengaduk (RATB) atau reaktor kontak atau CSTR (continous stirred tank reactor) adalah sarana yang efektif untuk mendapatkan kontak bahan-bahan tersebut. Kontak yang bagus atau pencampuran (mixing) yang merata antara substrate dan mikroba tersebut telah terbukti meningkatkan yield atau kuantitas biogas yang dihasilkan artinya proses fermentasi yang terjadi lebih sempurna. CSTR atau RATB adalah juga bentuk  paling  umum  untuk  pengolahan  dengan  kandungan  padatan  rendah  dan   dirancang  pada  umumnya untuk  menangani  limbah  organik  dengan  kandungan  padatan  (TS=Total  Solid)  2-10%. RATB atau CSTR atau reaktor  kontak  dirancang untuk mengakomodasi waktu proses  yang  lama, pengadukan  mekanis dan  metode untuk  memanaskan atau  mendinginkan suatu reaksi.

Pemisahan satu atau lebih komponen dari campuran gas dengan absorbsi berbasis pada transfer massa yang dikontrol terutama oleh laju difusi adalah salah satu teknologi yang banyak digunakan pada pemurnian biogas.   Aseton dapat direcovery dari campuran aseton-udara dengan melewatkan aliran gas ke dalam air sehingga aseton terlarut dan udara mengalir keluar. Hal yang sama juga terjadi pada amonia ketika dipisahkan dari campuran amonia-udara dengan absorbsi di air. Pada pemurnian biogas dengan absorbsi air (water absorber/water scrubber) gas CO2 dan H2S terlarut dalam air. Contoh-contoh diatas adalah proses absorbsi gas ke cairan sebagai proses fisika, reaksi kimia tidak terjadi. Ketika nitrogen oksida mengalami absorbsi di air menjadi asam nitrat atau karbondioksida mengalami absorbsi pada larutan sodiumhidroksida maka terjadilah reaksi kimia. Pemurnian biogas menggunakan larutan amina seperti mono-ethanolamin (MEA) atau di-ethanolamin (DEA) ataupun metil di-ethanolamin (MDEA) serta senyawa alkali seperti sodium, potassium dan kalsium hidroksida maka akan terjadi reaksi kimia. MEA dan DEA banyak digunakan karena kondisi proses yang dapat dilakukan pada suhu lingkungan dan tekanan 1 bar, namun untuk proses regenerasi larutan absorbsi (absorben) membutuhkan panas berkisar 90-120 C. Proses absorbsi baik yang hanya melibatkan proses fisika maupun melibatkan reaksi kimia hampir semua dilakukan pada menara atau kolom bahan isian (packed column). Mengetahui dan memahami seluk beluk teknologi kolom bahan isian adalah hal penting pada unit pemurnian biogas.

Simulasi pencampuran (mixing) untuk mendukung proses produksi biogas dari pome dan hidrodinamika kolom bahan isian  untuk unit pemurnian biogas-nya sangat disarankan bagi para operator maupun engineer pabrik biogas tersebut. Pabrik kelapa sawit khususnya yang memiliki pabrik biogas tersebut sebaiknya menyediakan sarana tersebut. Bagi yang ingin mendapatkan brosurnya silahkan mengirim email ke: cakbentra@gmail.com