kultivasi alga spirulina platensis menggunakan bubble column photobioreactor - newest
DESCRIPTION
Kultivasi Alga Spirulina Platensis Menggunakan Bubble Column Photobioreactor - NewestTRANSCRIPT
-
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