Latar Belakang

Deskripsi Proses

Disain Basis

Sizing

Alga merupakan organisme hayati yang biasanya banyak ditemukan dalam perairan. Alga memiliki beberapa karakteristik yang juga dimiliki oleh tumbuhan saat ini seperti pigmen

klorofil. Secara morfologi dapat terbagi menjadi dua golongan yaitu mikroalga (alga dengan ukuran mikroskopis) dan makroalga (alga yang berukuran makro)

Macroalgae Microalgae

Spirlunina platensis

Merupakan mikroalga berukuran plankton berwarna hijau dan

berbentuk piramid yang memiliki potensi sangat baik di bidang

bioteknologi.

Spirulina platensis golongan cyanobacterium yang memiliki

kandungan protein yang tinggi dan nutrisi yang tinggi.

Proses . Produk . Substrat

Neraca Massa . Konversi dan Yield . Efisiensi . Kapasitas Produksi . Jenis Reaktor

How To

Grow Algae

Open Pond Algae Photobioreactor

BATCH VS

CONTINUOUS

BATCH VS CONTINUOUS

Plate Photobioreactor Tubular Photobioreactor

Bubble Column Photobioreactor

Aliran Udara

Internal Lightning

Volume Total Reaktor

50% (vol) Alga

50% (vol) Medium+Air

Komponen Medium Conwy Persentase aquades 1 83.28 NaNO3 8.33 NaH2PO2.2H2O 1.66 FeCl3 0.065 Na-EDTA 3.75 H3BO3 2.8 MnCl2.4H2O 0.03 larutan B 0.08 Larutan B terdiri dari ZnCl2 1.8 CoCl2.6H2O 1.7 CuSO4.5H2O 0.77 HCl 10 aquades 2 85.6

Data Literatur

Didapatkan laju pertumbuhan

Asumsi Massa sel = 0.6

Hari ke- Jumlah Sel

(sel/l) Massa Sel (gram)

0

20,000,000

12.00

1

104,000,000

62.40

2

145,600,000

87.36

3

161,616,000

96.97

4

171,312,960

102.79

Volume kultur : 1000 4

Hari ke- jumlah sel massa basah

(kg) massa kering

(kg)

0 1010 6 0,3

1 5,2 x 1010 31,2 1,56

2 7,28 x 1010 43,7 2,2

3 8,1 x 1010 48,5 2,4

4 8,6 x 1010 51,4 2,6

Volume Reaktor (liter)

Volume Air + medium

Volume Alga

jumlah sel massa basah

(gram) massa kering

(gram)

1000 500 500 10000000000 6000 300

500 500 52000000000 31200 1560

500 500 72800000000 43680 2184

500 500 80808000000 48484.8 2424.24

500 500 85656480000 51393.888 2569.6944

Volume Reaktor

(liter) Volume Air +

medium Volume Alga jumlah sel

massa basah (gram)

massa kering (gram)

4000 2000 2000 40000000000 24000 1200

2000 2000 2.08E+11 124800 6240

2000 2000 2.912E+11 174720 8736

2000 2000 3.23232E+11 193939.2 9696.96

2000 2000 3.42626E+11 205575.552 10278.7776

Produk 2,57 kg alga kering (5% kandungan air)

Medium Conwy 50 L Air 450 Liter Alga 500 Liter

Medium Air

Reaktor Drier

95 % Air dalam Alga (48,8 kg)

Alga basah 500 L = 51,34 kg

Untuk memenuhi kebutuhan produksi sebanyak 10 kg per hari, maka bioreaktor disusun secara paralel. Penyusunan secara paralel sendiri

berfungsi untuk meningkatkan kapasitas produksi.

Medium Conwy 200 L Air 1800 Liter Alga 2000 Liter

Medium Conwy 50 L Air 450 Liter Alga 500 Liter

Produk 2,5 kg alga kering (5% kandungan air)

Produk 2,5 kg alga kering (5% kandungan air)

Produk 2,5 kg alga kering (5% kandungan air)

Produk 2,5 kg alga kering (5% kandungan air)

Tetapi dikarenakan satu batch produksi dari bioreaktor membutuhkan waktu empat hari, maka untuk mecapai

kondisi produksi sebanyak 10 kg per hari maka dibutuhkan 4 reaktor yang disusun secara paralel

sebanyak 4 rangkaian (total 16 reaktor)

Basis : Alga 6 kg (berat basah)

Yield per batch 45 kg (berat basah) / 2,3 kg (berat kering)

Efisiensi 86 %

Kapasitas Produksi/Jumlah Produk

2,56 kg per batch

Waktu Reaksi 4 hari

Flow Rate udara 60 liter/menit (5% CO2)

cahaya 40 W (2000 lux)

Volume . Diameter . Panjang . Bentuk

Asumsi

Kapasitas bioreaktor 1000 L Dalam perancangan ini

digunakan mikroalga Spirulina platensis sebagai bahan baku.

Reaktor kultivasi yang kami gunakan adalah jenis Bubble Column Photobioreactor

Proses berlangsung secara semi-kontinu

Bubble Column Photobioreactor

Sizing Photobioreactor

Asumsi 30% kelebihan volum reaktor (sebagai tempat kosong untuk tempat pengisian fluida)

30% dari total reaktor

70% dari total reaktor (Medium dan Alga)

Volume Total Photobioreactor

VT = 1,3 x Vr VT = 1,3 x 1000 L VT = 1300 L

Volume Total Photobioreactor

Menggunakan asumsi perbandingan antara tinggi dan diameter adalah 4:3, sehingga: D = 1,075 m

h = 4

3 m

=

4

3

=4

3

=1

42

=1

42

4

3

=1

4

4

33

Kemudian,

1,3 = 1

33

1,3 = 1.0473

= 1,075

Volume Total Photobioreactor

Untuk menghitung tinggi kemudian digunakan perhitungan sebagai berikut.

D = 1,075 m

h = 1,43m

=

4

3

=4

3

=4

31,075

= 1,43

Tebal Dinding Photobioreactor

Tekanan dari reaktor berasal dari isi reaktor dan gaya instrinsik.

Asumsi :

Tekanan akhir sistem (P) = 55.28 psia

Faktor korosi (C) = 0.0042 in/tahun

Working stress yang diterima (S) =16.250 lb/in2 (Walas,1990)

Efisiensi sambungan (E) = 0.85

Umur pakai alat = 5 tahun

Tebal Dinding Photobioreactor

=

0.6()+ ( )

=55.28 42.32

(162502

0.85) 0.6(55.28 )+ (0.0042

5 )

= 0.19