produksi biodiesel dari lumpur aktif basah · pdf filesaing dari sol dalam lumpur bat...
TRANSCRIPT
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)
1
8
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
h
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
5
6
4
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