PRODUKSI BIODIESEL DARI LUMPUR AKTIF BASAH · PDF filesaing dari sol dalam lumpur bat...

Post on 05-Feb-2018

242 views 1 download

Transcript of PRODUKSI BIODIESEL DARI LUMPUR AKTIF BASAH · PDF filesaing dari sol dalam lumpur bat...

PR

1 Dep

2 C

a)

penelitiaktif damampuKarenametode

Kata

1. PE

membupangan berlimp mikrobabiodiesedapat mtanaman potensiaberkont metodemethanmenelitasam su Namunmenggu

masih jkandunfaktor y

SEMINAR

RODUKSI

Lpartment of

Chemical En

3 DepartmenTe

Sebuah metoian ini. Air digan sebagai kat mencapai kon

a air digunakaini mengurang

a Kunci : lump

NDAHULUA

Produksi komuat biaya BD k

untuk dijadikpah sangatlah p

Penggunaan a dapat membel dengan harmenggantikan n pangan di ma

Saat ini, lumal. Pemanfaattribusi dalam m

Dufreche dk tidak langsun

nolisis in situ pti produksi BDulfat dan perba

Ide untuk mn, hasilnya menunakan lumpur

Meskipun teljauh kalah ber

ngan air tinggi yang mengham

NASIONALProgram Stu

BIODIES

Lien Huong f Chemical E

ngineering DKalij

nt of Chemiechnology, 4

Em

ode baru dalamgunakan sebagtalis untuk konnversi 90% daran sebagai katgi biaya pengo

pur aktif, biodi

AN

mersial biodiekalah bersaingkan bahan ba

penting untuk pproduk non-pa

bantu menguraga lebih muralahan yang d

asa depan. mpur aktif (Acttan AS sebagamemecahkan mkk. (2007) meng yaitu mengepada lumpur k

D dari AS. Yielandingan metan

mengkonversi lanunjukkan bahr kering karenalah ada kemajursaing dari soldalam lumpur

mbat komersiali

L TEKNIK KIudi Teknik K

Surabay

SEL DARKONDIS

Hyunh1, SuEngineering

VDepartment, W

udan 37, Sucal Engineer

43, Keelung mail : suryad

m mengkonvergai reagen hidnversi lipid muri FAME dalamtalis, proses p

olahan secara s

iesel, transeste

esel (BD) meng dengan solar akar sehingga produksi BD. angan, lemak kangi pemakaiaah. Namun keldibutuhkan un

tivated Sludgeai bahan baku

masalah penangeneliti produksekstraksi lipid tkering menghad BD maksimu

nol terhadap mangsung AS bhwa biaya reaa jumlah metanuan dalam penlar. Disampingr, serta kompoisasi produksi B

IMIA SOEBAimia UPN “Vya, 21 Juni 20

A.3-1

I LUMPUSI SUBKR

uryadi Ismag, Cantho UVietnam Widya Mandurabaya 6011ring, NationRoad, Sectio

diismadji@y

Abstrak

rsi lumpur aktdrolisis untuk urni menjadi bm waktu yang penghilangan signifikan dala

erifikasi in-situ,

nggunakan mintetapi juga mpenggunaan

kotoran hewanan minyak saylebihan area p

ntuk tanaman

, AS) dipertimu tidak hanya

ganan lumpur.si BD dari ASterlebih dahuluasilkan yield Bum yang dihas

massa lumpur adbasah menjadi aksi in situ panol dan katalis ynggunaan AS ug yield BD yaosisi kompleksBD dari AS.

ARDJO BROVeteran” Jawa012

UR AKTIFRITIS

adji2 and Yi-University, 3

dala Surabay14, Indonesiaal Taiwan Uon 4, Taipei

yahoo.com

tif basah menjameningkatkan

biodiesel dalamwajar tanpa mair tidak lagi

am produksi bio

, air subkritis

nyak sayur sebmeningkatkan k

bahan baku n

n atau limbah myur sebagai bapenanaman atanon-pangan s

mbangkan sebaa dapat meng

S dengan metu dilanjutkan rBD tertinggi (silkan adalah 2dalah 12:1. BD diusulkan

ada lumpur bayang dibutuhk

untuk produksi ang dihasilkans dari lipid yan

TOHARDJOa Timur

F BASAH

-Hsu Ju3 3-2 Street, C

ya Catholic Ua

University of 10607, Taiw

adi biodiesel d ekstraksi lipi

m kondisi subkmemerlukan ka

diperlukan. Oodiesel dari lum

bagai bahan bkebutuhan masnon-pangan y

minyak gorengahan baku sertau produksi msehingga tidak

agai sumber prgurangi harga

tode methanolreaksi dengan m6,23%). Mond

2,5% pada suhu

n oleh Revellasah lebih ting

kan lebih tinggiBD, namun pe sedang, ekstrng diekstraksi

ONO IX

DALAM

Cantho City

University

f Science andwan

diusulkan dalad dalam lump

kritis. Metode iatalis asam/basOleh karena itmpur aktif.

aku tidak hanssal akan produyang murah d

g, mikroalga dta menghasilk

microbial oil juk merusak lah

roduksi BD yanBD tetapi ju

isis in situ atmetanol. Metodala dkk. (200u 75°C, 5% (v/

ame dkk. (200ggi dibandingki. erkembangannrak lipid rendajuga merupak

y,

d

am pur ini sa. tu,

nya uk

dan

dan kan uga han

ng uga

tau ode 09) /v)

1). kan

nya ah,

kan

berhasilSCW mseperti dikuranSCW p

2. ME

2.1. Ba

fatty acyang di

2.2. R

Nitrogesistem r

Gambapemana

kemudiditambadicuci dsulfat udengan

2.3. A

GC 17APemisahketebalasuhu 37ditahan

SEMINAR

Dengan menl meningkatka

mampu mengkkadar air yan

ngi atau bahkanada reaksi in s

ETODOLOGI

ahan

AS diperolehcid methyl esteigunakan adala

Reaksi antara A

AS kering (en digunakan ureaksi.

ar 1. Diagramas listrik, (5) pe

Setelah reakian diekstrak dahkan ke residdengan heksan

untuk menyerapanalisis produ

ANALISIS GA

Analisis lipidA (Kyoto, Jephan dilakukan an film 0,1 µm70oC. Suhu koln selama 8 men

1

 

NASIONALProgram Stu

nggunakan prean jumlah lipidkatalisis reaksing tinggi dalamn dihilangkan. itu antara AS d

PENELITIAN

h dari Uni-Preer (FAME) dipah HPLC atau a

AS Basah den

(1 g) dilarutkauntuk menjaga

m skematik penengaduk magn

si, uap dalam dua kali dengandu lumpur dann. Semua supep air. Massa p

uk menggunaka

AS KROMATO

d netral yang tiang) yang dilepada kolom n

m) (Agilent teclom di atur seb

nit. N2 adalah ga

1

2

L TEKNIK KIudi Teknik K

Surabay

etreatment subd netral yang d in situ antaram lumpur, keTujuan peneli

dan metanol.

N

sident Enterprperoleh dari Sanalytical grad

ngan Metanol d

an dalam aquaa campuran da

nyusunan reaktet, (6) rupture

reaktor dikelun heksan dan sn campuran diernatant digabuproduk ditimbaan gas kromato

OGRAFI

idak bereaksi dengkapi denganonpolar DB-5chnologies, Palbesar 80oC, lalas pembawa de

IMIA SOEBAimia UPN “Vya, 21 Juni 20

A.3-2

bkritis air (Subdiekstraksi daria AS dan metebutuhan katalitian ini adalah

ises Corp. LtdSupelco (Bellefde.

dibawah Kon

ades (5 ml) dalam kondisi ca

tor: (1) tabungdisc, (P) press

uarkan, dikumpsemua fase orgiaduk selama ungkan dan d

ang setelah hekografi suhu ting

dalam produk dan injektor spli5HT (5% fenillo Alto, Califolu ditingkatkanengan kecepata

P T

5

4

3

ARDJO BROVeteran” Jawa012

bcritical Watei AS sebanyaktanol, masalahlis asam/basa h untuk meneli

d. (Taoyuan, Tafonte, PA, USA

disi Subkritis

dan metanol (3air. Gambar 1

g nitrogen, (2)sure gauge, (T)

pulkan dan dikganik pada lapi15 menit. Cam

dikeringkan denksan dipisahkaggi.

dilakukan dengit-split dan fla-methylpolysil

ornia). Injektorn menjadi 365o

an linier 30 cm

4

6

TOHARDJOa Timur

r, SCW), Huyk hampir empah dalam produ

dan kadar lipiti kemungkina

aiwan). StandaA). Semua pe

30 ml) dalam adalah diagra

) needle valve,) termokopel

kondensasikan.isan atas digabmpuran kemudngan penamba

an. Konversi FA

gan gas kromatame ionization loxane) (15 m r dan suhu deteoC dengan laju

m/detik pada su

2

ONO IX

ynh dkk. (201at kali lipat. Jiksi BD dari A

pid rendah dapan menggunak

ar dari campurlarut dan reag

sebuah reaktoam skematik da

, (3) reaktor, (

. Cairan tersebbungkan. Heksdian difilter dahan magnesiuAME ditentuk

tografi Shimaddetector (FIDx 0,32 mm i.

ektor diatur pau 15oC/menit duhu 80oC.

10) ka

AS pat kan

ran gen

or. ari

(4)

but san dan um kan

dzu D).

d., ada dan

2.4 Pen

Jepang)biscyandetektodinaikk(rasio sp

3. HAS

lipid yapengeriproduks Garcia, prosedubahan d2000). tertingghanya p(5% majumlah harga Bmeningsehinggwajar kdibutuh reaksi. Nefisien untuk mdalam pmudah AS basmelaku SCW-Sdkk (20proses FAME/ditunjuk

Table transestdengan jam

Wa

SEMINAR

nentuan Kand

Analisis FA) yang dilengnopropyl polysr suhu diatur p

kan menjadi 24plit 1:50) meng

SIL DAN PEM

AS dipertimbang tinggi dan ingan dan yieldsi BD.

Pada sintesi2000). Selain

ur konvensionadengan kadar

Dufreche dkgi diantara sempada oil yang assa) yang dipenergi yang dBD. Menurut

gkatkan jumlahga konversi reakarena besarnyhkan.

Air pada konNamun, dibawyang menerim

meningkatkan kpenggunaan SCdisaring yang

sah bekerja sebukan reaksi di b

Proses transeSCM. Perband011). Hasil yantransesterifika/g AS) dapat dkkan pada Tab

1. Biodieseterification lumperbandingan

aktu (jam) 

24 

NASIONALProgram Stu

dungan FAME

ME dilakukangkapi dengan siloxane (30mxpada suhu 250o

45oC dengan lajggunakan N2 s

MBAHASAN

bangkan sebagketersediaanny

d BD yang tida

s ester in situ, n itu, pada proal. Namun, disair rendah, ata

kk (2007) melamua metode yan

diekstrak, namperlukan dalam

dibutuhkan untuRevellame d

h metanol munaksi yang tinggya jumlah met

ndisi atmosferiwah kondisi subma disosiasi tinkadar lipid yanCW untuk menmenyimpan libagai katalis u

bawah kondisi esterifikasi in

dingan jumlah ng diperoleh ksi in situ konvdicapai dalam bel 1.

l yield dan kmpur aktif (85

methanol terh

FAME 

(g FAME /keri

20.53 ±

44.56 ±

45.58 ±

L TEKNIK KIudi Teknik K

Surabay

E

n dengan mendetektor FID

x0.25 mm i.d.oC; suhu kolomaju 5oC/menit, debagai gas pem

gai bahan bakuya yang melimak terlalu tingg

lipid diekstrakoses in situ, liamping semuaau setelah air

aporkan bahwang diuji karena

mun pengurangm proses in situk pengeringandkk (2011), ungkin lebih ekogi dapat dicapanol (30 ml/g

ik memiliki efbkritis, air munnggi secara terng terekstrak danghidrolisis lipipid untuk produntuk memungSCW dan metasitu dilakukanmetanol terhad

kemudian dibanvensional berkwaktu reaksi y

komposisi bio5 wt. % H2O) hadap lumpur o

yield 

/g lumpur ing) 

± 0.95a 

± 2.65 

± 3.52 

IMIA SOEBAimia UPN “Vya, 21 Juni 20

A.3-3

nggunakan gasD dan kolom., Restek, Bell

m diatur pada suditahan selamambawa dengan

u potensial unmpah. Namun, bgi merupakan

ksi dan di-transipid mengalam

a keuntungan tdihilangkan s

a transesterifika reagen dapatgan kadar air dtu dapat menin AS berpengauntuk substratonomis dibandpai. Namun, pe

lumpur kerin

fek buruk padangkin bermanfarus menerus. Sari AS (Huynh

pid intraseluler,duksi BD dari gkinkan konveanol (SCW-SCn pada AS badap lumpur adndingkan deng

katalis asam payang wajar de

odiesel mentahpada 175oC, 3

of 25 (mL/g) d

FFA 

43.71± 0.03

15.52 ± 1.47

5.75 ± 0.59

ARDJO BROVeteran” Jawa012

s kromatografim RTX-2330

lefonte, PA). Kuhu 150oC, dita 10 menit. Injen kecepatan lini

ntuk produksi Bbiaya tinggi pahambatan utam

sesterifikasi semi efek sampinersebut, sintesampai batas te

kasi in situ padt menjangkau sdalam AS (98%ngkatkan hargaruh pada penit dengan kadading mengurangenulis gagal mng) dan katalis

a esterifikasi daat karena merSCW digunakah dkk., 2010). L, sel gabunganmikroalga bas

ersi langsung CM). asah (kadar airdalah 30 (ml/ggan yield BD mada AS keringengan menggun

h yang diper3.5 MPa. Reakdan konsentras

Komposisi bi

FA

52.76

80.89

89.43

TOHARDJOa Timur

Shimadzu G10% cyanoprKondisi operasahan selama 5 eksi dilakukanier 30 cm/detik

BD karena meada proses pretma pada pengg

cara bersamaanng lebih sedikis in situ harusertentu (Carrap

da AS menghasemua oil dalam% berat) sampga BD sebesaringkatan biayaar air tinggi gi kadar air se

mencapai target (10% dari to

dan air juga merupakan katalisan sebagai reagLevine dkk. (2, menjadi sebusah. Dalam stu

dari AS menj

r 85% berat) d) berdasarkan

maksimum yan. Yield BD yanakan metode

roleh dari SCksi dilakukan i H2SO4 sebesa

odiesel menta

AME 

6 ± 0.23 

9 ± 3.10 

3 ± 0.72 

ONO IX

C 2010 (Kyotropylphenyl-90si : injektor dmenit kemudi

n dalam cara spk.

engandung kadtreatment sepe

gunaan AS untu

n (Carrapiso ankit dibandingks dilakukan papiso dan Garc

asilkan yield Bm lumpur buk

pai batas tertenr 55%. Besarna pengolahan d

seperti lumpuerendah mungkt harga BD yanotal volum) yan

erupakan produs asam-basa yangen yang efisi010) juga suks

uah padatan yanudi ini, air dalanjadi BD deng

dibawah kondstudi Revellam

ng diperoleh daang signifikan

ini seperti yan

CW-SCM in-sipada suhu 55ar 4% selama

Lain‐lain

3.54 ± 0.25

3.59 ± 0.16

4.82 ± 0.14

to, 0% dan ian plit

dar erti uk

nd kan ada ia,

BD kan ntu nya dan ur, kin ng ng

uk ng ien ses ng am gan

disi me ari (g ng

itu oC 24

Yield Fbasah) dmencapsetelah yang dihasil kobasah mdiusulksitu SCbegitu penelitiMerekakesetim

SEMINAR

FAME tertinggdiperoleh setel

pai lebih dari 8 jam reaksi,

ihasilkan pada onversi in situ menjadi BD dekan dengan meCW-SCM. Hal

tercapainya Sian ini sesuai a melaporkan

mbangan pada w

0.0

2.5

5.0

7.5uV(x10

0.0

2.5

5.0

7.5uV(x10

0.0

2.5

5.0

7.5uV(x10

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0uV(x1

 

NASIONALProgram Stu

gi (45,6% berlah 24 jam. Un80%. Meskipuyield FAME y24 jam reaksiSCW-SCM A

engan katalis Hetode konvensi ini dikarenakCW; namun pdengan study bahwa reaksi

waktu reaksi le

2.5

00,000)

2.5

00,000)

2.5

00,000)

2.5

,000,000)

L TEKNIK KIudi Teknik K

Surabay

at berdasarkanntuk waktu reakun masih terdayang dicapai sei (45,58% bera

AS basah menjH2SO4. Perbedonal berkatalis

kan metanolisipenggunaan mMondala dkk sempurna dic

ebih dari 8 jam

5.0

FAME C14:0  FFA

C14:0 

5.0

FAME C14:0 

CFFAC14:0 

5.0

FAME C14:0 

5.0

FAME C14:0 

FC

IMIA SOEBAimia UPN “Vya, 21 Juni 20

A.3-4

n berat AS keksi 8 jam atau apat sejumlah etelah reaksi 8at). Gambar 2 jadi BD serta kdaan yang pals H2SO4 adalais dari lipid nmetanol berleb

(2009) tentancapai setelah .

7.5

FAME C16:0 

FFAC16:0 

FAME C18

FFAC18

7.5

FAME C16:0 

FFAC16:0 

FAME C18

FFAC18

7.5

FAME C16:0 

FFAC16:0 

FAME C18

7.5

FAME C16:0 

FAME C18

ARDJO BROVeteran” Jawa012

ering atau 7,6%lebih, kandungasam lemak b

8 jam (44,56%menunjukkan kromatogram ing signifikan ah adanya FFAetral atau hidr

bih mendukungng kinetika tran

24 jam; laju

10.0 1

10.0 1

10.0

10.0

TOHARDJOa Timur

% berat berdagan FAME dalabebas (Free F berat) tidak jakromatogram dari produk haantara hasil d

A dalam produrolisis ester teg pembentukansesterifikasi iraksi menurun

2.5 15

2.5 15

12.5

12.5

24h; H2SO

ONO IX

sarkan berat Aam produk dapatty Acid, FFAauh berbeda daGC dari produ

asil konversi Adari metode yanuk hasil reaksi erjadi bersamaan FAME. Hain situ pada An dan mencap

1h

5.0 min

8h

5.0 min

15.0 min

24h

15.0 min

4 catalyzed

AS pat A) ari uk

AS ng in

aan asil AS. pai

Figure

yang dimungkipenelitipertumbserta remetode maksimpeneliti(mengabiaya ppencucikegagalH2SO4

4. KES

TranBD. SCtransestbersaingair tingg

SEMINAR

2. Kromatogra

Yield BD yailaporkan oleh in disebabkan ian ini diperobuhan dan akuagen hidrolisis yang diusulka

Meskipun ymun (58,9% berian ini memiandung 85% airproduksi BD sian dalam prolan BD meme

4. (iv) Proses in

SIMPULAN

nsesterifikasi inCW sangat flekterifikasi. Metog, bahan baku gi seperti mikr

0.0

2.5

5.0

7.5uV(x10

0.0

2.5

5.0

7.5uV(x100

0.0

2.5

5.0

7.5uV(x10

0.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0uV(x1,

 

NASIONALProgram Stu

am dari SCW-S

ang diperoleh Revellame dkkoleh perbedaa

oleh dari pabrumulasi lipid ps untuk meningan dalam penelyield BD yang rat) yang dapailiki keuntungr) dapat langsusecara signifikduksi BD secaenuhi spesifikani ramah lingku

n situ SCW-SCksibel digunakaode ini menghramah lingkun

roalga.

2.5

0,000)

2.5

0,000)

2.5

00,000)

2.5

000,000)

L TEKNIK KIudi Teknik K

Surabay

SCM dan in-si

pada penelitiak. (2011) dan 4an jenis lumpurik pengolahanpada mikroorgagkatkan jumlahlitian ini, adany

diperoleh denat dicapai denggan dibandingung digunakan kan. (ii) Tidak ara konvensionasi belerang kungan karena m

CM telah berhan untuk menin

hasilkan yield Bngan dan sanga

5.0

FAME C14:0 

FC

C

FFAC14:0 

5.0

FAME C14:0 

FC

FC1

FFAC14:0 

5.0

FAME C14:0 

C

5.0

FAME C14:0 

FAC1

IMIA SOEBAimia UPN “Vya, 21 Juni 20

A.3-5

tu transesterifi

an ini (45,6% b4,79% yang dilur serta metoden makanan danisme. Dalamh lipid yang daya air dalam cangan reaksi in gan reaksi berkgkan metode sehingga pengmembutuhkan

nal dapat dihilkarena kontammenghasilkan s

hasil digunakanngkatkan yieldBD yang cukuat menjanjikan

7.5 10

FAME C16:0 

FFAC16:0 

FAME C18

FFAC18

7.5 10

FAME C16:0 

FFA16:0 

FAME C18

FFAC18

7.5 1

FAME C16:0 

FFAC16:0 

FAME C18

7.5

AME 16:0 

FAME C18

ARDJO BROVeteran” Jawa012

ication dengan

berat) jauh leblaporkan oleh Re yang digunakan limbah ca

m penelitian iniapat diekstrak dampuran reaksi

situ SCW-SCkatalis H2SO4,

konvensional geringan tidak n asam/basa slangkan. (iii) T

minasi dari orgsedikit/tidak ad

n pada konversd ekstraksi lipiup tinggi. Meton untuk diguna

0.0 12

0.0 12

10.0 1

10.0 1

TOHARDJOa Timur

katalis asam d

bih tinggi dibaRevellame dkkkan. AS yang

air yang diyaki, SCW bekerjdari AS. Dengai ternyata menj

CM tidak dapatmetode yang yaitu : (i)

diperlukan, hasehingga tahapTidak perlu khganic-sulfur pda limbah cair.

si langsung ASd sekaligus me

ode ini sangat akan pada baha

.5 15.0

.5 15.0

2.5 15

2.5 15

24h; H2SO4 c

ONO IX

dan lumpur akti

andingkan 3,93k. (2010). Hal i

digunakan pakini mendukuna sebagai kataan menggunakjadi keuntungat mencapai yiediusulkan dalaLumpur bas

al ini menguranp pemisahan dhawatir terhadada pengguna

S basah menjaendukung prossederhana, dapan baku berkad

1h

0 min

8h

0 min

5.0 min

24h

5.0 min

catalyzed

if

3% ini

ada ng

alis kan an. eld am sah ngi dan dap aan

adi ses pat dar

DAFTA

Carrapi

Dufrech

Huynh,

Levine,

Mondal

Revella

Revella

SEMINAR

AR PUSTAKA

iso, A. I.,Garcísitu Transest

he, S., Hernanmunicipal wa181-187.

, L.-H., Kasimwith and with

, R. B., PinnarSitu Lipid Hy

la, A., Liang, transesterific

ame, E., Hernathrough in si

ame, E., Hernabiodiesel from

NASIONALProgram Stu

A

ía, C., 2000. Dterification. Lipndez, R., Frencastewater plan

m, N. S.,Ju, Y.-hout sub-criticrat, T.,Savage,ydrolysis and SK., Toghiani

cation of municandez, R., Fretu transesterifiandez, R., Frem wet activate

L TEKNIK KIudi Teknik K

Surabay

Development inpids. 35, 1167-ch, T., Sparks,

nt microorganis

H., 2010. Extrcal water pre-tr, P. E., 2010. BSupercritical T, H., Hernandcipal primary aench, W., Holmcation. J. Chemench, W., Holed sludge. J. Ch

IMIA SOEBAimia UPN “Vya, 21 Juni 20

A.3-6

n Lipid Analys-1176. , D., Zappi, Msms for produc

raction and anaeatment. BioreBiodiesel Prod

Transesterificatdez, R.,French,and secondary mes, W.,Alleym. Technol. Bilmes, W., Allhem. Technol.

ARDJO BROVeteran” Jawa012

is: SOme New

M.,Alley, E., 20ction of biodies

alysis of neutresource Technoduction from Wion. Energy Fu, T., 2009. Bisludges. Biore

y, E., 2010. Biotechnol. 85, 6ey, E.,CallahaBiotechnol. 86

TOHARDJOa Timur

w Extraction Te

007. Extractiosel. J. Am. Oil

ral lipids from ol. 101, 8891-8Wet Algal Biouels. 24 5235–5iodiesel produsour Technol. iodiesel from 614-620. an ll, R., 20116, 61-68.

ONO IX

echniques and

n of lipids fro. Chem. Soc. 8

activated slud8896. omass through 5243.

uction by in si100, 1203-121activated slud

1. Production

in

om 84,

dge

in

itu 0.

dge

of