36
PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT DENGAN PROSES FERMENTASI MENGGUNAKAN BAKTERI FAKULTATIF ANAEROB Oleh: Noviyanti Mawardiyani (2310030076) Horima (2310030078) Dosen Pembimbing: Ir. Budi Setiawan, MT Program Studi D3 Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya

PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN

DARI TANDAN KOSONG KELAPA SAWIT

DENGAN PROSES FERMENTASI

MENGGUNAKAN BAKTERI FAKULTATIF

ANAEROB

Oleh:

Noviyanti Mawardiyani (2310030076)

Horima (2310030078)

Dosen Pembimbing:

Ir. Budi Setiawan, MT

Program Studi D3 Teknik Kimia

Fakultas Teknologi Industri

Institut Teknologi Sepuluh Nopember

Surabaya

Page 2: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Latar Belakang Latar Belakang

Meningkatnya kebutuhan hidrogen untuk industri

kimia dan petrokimia

Indonesia masih mengimpor hidrogen dari

luar negeri

Peluang Biohidrogen untuk pabrik kimia

Prospek tandan kosong kelapa sawit yang melimpah

di Indonesia

Perancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan

Kosong Kelapa Sawit dengan Proses Fermentasi Anaerob

Page 3: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Biohidrogen

Hidrogen yang diproduksi melalui proses biologi dan menggunakan bahan-bahan biologis.

Karakteristik Hidrogen

(MSDS, 2010)

Latar

Belakang

Page 4: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Kegunaan Biohidrogen

1. Digunaan dalam pembuatan asam klorida 2. Sebagai reduktor pada bijih logam 3. Bahan baku pembuatan ammonia 4. Digunakan sebagai bahan hidrogenasi 5. Pendingin rotor di generator pembangkit listrik 6. Sebagai forming gas untuk pendeteksi kebocoran gas di bidang otomotif,

kimia, pembangkit listrik, kedirgantaraan, dan industri telekomunikasi. 7. Proses hidrogenasi pada industri minyak dan margarin 8. Proses hidrodealkilasi pada industri pembuatan benzene dan metana 9. Proses hidrodesulfurasi dan hidrocracking 10. Digunakan dalam pemurnian minyak bumi 11. Digunakan dalam pembuatan metanol 12. Sebagai bahan bakar fuel cell

Konsumsi hidrogen terbesar untuk membuat ammonia (49%), untuk pemurnian minyak bumi (37%), untuk memproduksi metanol (8%) dan untuk lainnya (6%).

Latar

Belakang

Page 5: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Latar

Belakang

Bahan-bahan Berpati

Bahan-bahan yang

mengandung karbohidrat

Bahan-bahan yang

mengandung selulose

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Bahan Baku Pembuatan

Biohidrogen

BIOHIDROGEN

Bahan Baku

Page 6: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Latar

Belakang

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Alasan Pemilihan Bahan Baku

biorenewable resources

Ketersediannya yang melimpah dan belum

termanfaatkan

Memiliki kandungan

selulosa yang tinggi

Bahan Baku

Page 7: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Latar

Belakang

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Komposisi Tandan Kosong Kelapa Sawit

Komposisi TKKS Dasar Kering (%)

Selulosa 57,03

Hemiselulasa 22,84

Lignin 16,49

Abu 1,23

Minyak 2,41

(Institut Pertanian Bogor, 2010)

Bahan Baku

Page 8: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Penentuan Lokasi Pabrik

Produksi Luas Area Produksi

Kelapa Sawit

Produksi

TKKS

Riau

Sumatera Utara

Sumatera Selatan

Kalimantan Barat

Jambi

1,3 juta Ha

964,3 ribu Ha

532,4 ribu Ha

466,9 ribu Ha

466,7 ribu Ha

559 ribu ton

400 ribu ton

250 ribu ton

200 ribu ton

200 ribu ton

128 ribu ton

92 ribu ton

57,5 ribu ton

46 ribu ton

46 ribu ton

(Badan Pusat Statistik, 2011)

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Page 9: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Penentuan Lokasi Pabrik

Kabupaten/kota Produksi TBS

(ton/thn)

Produksi (ton

CPO)

Kampar

Rokan Hulu

Pelalawan

Indragiri Hulu

Kuantan Singingi

Bengkalis

Rokan Hilir

Dumai

Siak

Indragiri Hilir

Pekan Baru

Kepulauan Meranti

7.680.797

6.150.819

3.737.819

2.185.196

2.392.285

2.303.132

4.639.402

406.727

4.035.206

3.097.067

180.973

-

1.273.944

989.041

648.197

389.113

431.385

435.688

797.644

75.085

704.027

518.911b

30.507

-

(Badan Pusat Statistik, 2011)

Produksi TBS terbesar di

daerah Kampar, maka dapat disimpulkan Kampar sebagai produksi TKKS terbesar

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Page 10: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Berdasarkan pertimbangan di atas, maka direncanakan pendirian

pabrik pembuatan Hidrogen berlokasi di daerah Kampar, Riau. Dengan pertimbangan sebagai berikut:

Penyediaan Bahan

Baku

Utilitas: Sungai Kampar

Tenaga Kerja

Transportasi

Pemilihan Iklim

Lokasi Pabrik

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Page 11: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Penentuan Kapasitas Produksi Data Kebutuhan Hidrogen di Indonesia

(Badan Pusat Statistik, 2012)

Jadi, diperoleh prediksi kebutuhan Hidrogen pada tahun 2020 adalah 80% dari kebutuhan maka diperoleh 48.000

ton/tahun.

y = 2579,3x - 5E+06 R² = 0,9947

0

10.000

20.000

30.000

40.000

50.000

60.000

70.000

80.000

90.000

2006 2008 2010 2012 2014 2016 2018 2020

Jum

lah

Hid

roge

n

Tahun

Prediksi Kebutuhan Hidrogen

Tahun impor Kebutuhan

(Ton)

2007 23.681

2008 26.405

2009 28.522

2010 31.000

2011 34.280

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Page 12: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Perbandingan Berbagai Proses Pembuatan Hidrogen

Proses/

Parameter

Elektrolisis Steam Reforming Fermentasi anaerob Iodin-Sulfur Gasifikasi

batubara

Keuntungan

Kerugian

• Metode

sederhana,

• Hanya

membutuhkan air

dan listrik

• Ramah lingkungan

• Ideal untuk daerah

terpencil

• Tidak tergantung

bahan bakar fosil.

• Membutuhkan

listrik yang

efisiensinya sangat

rendah

• Mahal dan tidak

efisien.

• Efisiensi termal paling

tinggi

• Teknologinya proven

• Biaya produksi rendah.

• Ketergantungan pada

bahan bakar fosil

• Mengemisi CO2

• Harus dibangun dekat

dengan reaktor nuklir

• Panas nuklir suhu

tinggi

• Energi yang dibutuhkan

dan produk samping

sedikit

• Baik untuk operasi skala

besar

• Sludge hasil buangannya

dapat digunakan sebagai

pupuk

• Biaya murah

• Ramah lingkungan

• Sangat sensitif terhadap

perubahan temperatur

dan akumulasi produk

akhir

• Efisiensinya tinggi

• Biaya produksi

rendah

• Ramah lingkungan

• Tidak tergantung

pada bahan bakar

fosil

• Masih dalam tahap

awal pengembangan

• Harus dekat dengan

reaktor nuklir untuk

kebutuhan pasokan

panas yang

berkesinambungan .

• Efisiensi

sangat

tinggi

• Tingkat

polusi

rendah

• Teknologi

sudah

proven

Biaya mahal

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Page 13: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Uraian Proses Terpilih

Pre-Treatment

Hidrolisa

Fermentasi Anaerob

Pemurnian

Gas H2 99%

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Page 14: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Proses Pre-Treatment

Bertujuan untuk mengurangi lignin, mengurangi kristalinitas selulosa dan meningkatkan porositas bahan.

Tujuan lainnya adalah untuk menonaktifkan bakteri metanasi sehingga dihasilkan produk H2 yang tinggi. Dengan cara fisika, berupa pencacahan secara mekanik, untuk memperkecil ukuran bahan.

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Page 15: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Proses Hidrolisa

Terjadi perombakan rantai panjang karbohidrat menjadi bagian yang lebih pendek dan selanjutnya hasil perombakan itu diubah menjadi hidrogen pada proses asidifikasi.

Reaksi yang terjadi:

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN (hidrolisa tahap 1)

(hidrolisa tahap 2)

Page 16: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Proses Fermentasi

Adalah proses asidifikasi yang mengubah glukosa menjadi hidrogen.

Fermentasi adalah proses perombakan molekul komplek menjadi molekul sederhana oleh mikroba, baik secara aerobik dan anaerobik.

Bakteri yang digunakan adalah Enterobacter aerogenes pada kondisi mesofilik dengan suhu 37oC

Reaksi yang terjadi:

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Page 17: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Proses Purifikasi

Proses penghilangan gas CO2

Pemurnian gas H2 menjadi 99% dengan PSA

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Page 18: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Flowsheet Pembuatan Biohidrogen dari TKKS dengan

Fermentasi Anaerob

300000 kg/jam

4.544.047,3

8805.5968

4852853

45.535,2

232230

4666159

690546.967

21735335.7

326030036 1313905.68

954051291

24524558.7

342722860

457630538

225103,261

16827078,9

59506136,5

Page 19: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

232230

232230

46017.449

2254429.5

2532720

2532720

225880

6811019.6

11144772.4

2316604.6

1094085257

24958160

367670079

35580975

409800065

Page 20: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

2532720

15081.18

2470887

76914

169085.8

67.63 135.26

10161144

10793326.5

2038.513

9145029.6

1018152.9

10082122.74

81015,24

101.63

42525883

75307.87

75307.87

29800108

12801083

2217.9

5016.6

1010901930

1010901930

972883781

720997

12042059.6

99642791

120358284.2

Page 21: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

81015,24

120358284.2

5738.579

144499.58

74263.9

13832331

Page 22: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

NERACA MASSA

No Alat Massa Masuk Massa Keluar

1 Reaktor pre-hidrolisa

4852852.89 4852852.89

2 RVF 4852852.89 4852852.89

3 Reaktor hidrolisa 2532719.842 2532719.842

4 RVF 2547801.022 2547801.022

5 Tangki sterilisasi 10161144.23 10161144.23

6 Tangki Aklimatisasi 1018152.936 1018152.936

7 Reaktor Fermentasi 10163138.03 10163138.03

8 PSA 81015.2357 81015.2357

Kondisi Operasi : 330 hari/tahun ; 24 jam per hari Bahan Baku : 300.000 kg/jam bahan baku TKKS

Neraca Massa &

Neraca Panas

Page 23: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

SPESIFIKASI

ALAT

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

NERACA PANAS

No Alat Enthalpy

masuk Enthalpy keluar

1 Heater 342045546.5 342045546.5

2 Reaktor Pre Hidrolisa

954051290.5 954051290.5

3 Cooler 457630537.5 457630537.5

4 RVF 76333215.4 76333215.4

5 Reaktor Hidrolisa 1094085257 1094085257

6 Cooler 409800064.6 409800064.6

7 RVF 42601191.2 42601191.2

8 Tangki sterilisasi 1010901930 1010901930

9 Cooler 972883781.1 972883781.1

10 Tangki aklimatisasi 12042059.62 12042059.62

11 Reaktor Fermentasi 120358284.2 120358284.2

12 PSA 14795662.6 14795662.6

Neraca Massa &

Neraca Panas

Page 24: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

SPESIFIKASI ALAT

1. ROTARY VACUUM FILTER Spesifikasi alat Rotary Vacuum Filter setelah hidrolisa Jenis : Rotary Drum Vacuum Filter Jumlah : 1 Bahan Konstruksi : Commercial steel Luas Permukaan : 3.45884 meter Diameter Filter : 0.74 meter Tinggi Filter : 1.4828 meter Kecepatan Putar : 0.05 rpm Kapasitas Filtrat : 1493818 kg/m2 hari

SPESIFIKASI

ALAT

Page 25: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

SPESIFIKASI ALAT

2. POMPA Nama Alat : Pompa ke tangki Sterilisasi Tugas : Untuk memompa campuran larutan glukosa dari Rotary Vacuum Filter ke tangki sterilisasi Tipe : Centrifuge Pump Efisiensi Pompa : 85% Daya Pompa : 2.56 Hp Efisiensi Motor : 83 % Power Motor : 3.0846 Hp Power Pompa : 450.774 Watt

SPESIFIKASI

ALAT

Page 26: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

SPESIFIKASI ALAT

3. TANGKI STERILISASI Fungsi : Sebagai tempat proses sterilisasi Bentuk : Tangki silinder, tutup atas dan bawah berbentuk standar dished head dilengkapi dengan pengaduk tipe propeller Shell Diameter : 13 ft Tinggi : 20 ft Tinggi tutup atas dan bawah : 18.789 in Tebal tutup bawah : 5/161 in Tebal tutup atas : 5/16 in Bahan konstruksi : Carbon Steel SA 212 Grade A Jumlah : 1 buah

SPESIFIKASI

ALAT

Page 27: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

UTILITAS

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

SPESIFIKASI ALAT

Sistem Pengaduk Flat six blade turbin agitator Diameter propeller : 3.9ft Lebar blade : 0.1486 ft Panjang blade : 0.297 ft Power motor : 10 hp Kecepatan pengaduk : 60 rpm

SPESIFIKASI

ALAT

Page 29: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

KEBUTUHAN AIR

1. Kebutuhan air sanitasi sebesar: 52,56 m3/hari 2. Kebutuhan air pendingin sebesar: 114836,3817

m3/hari 3. Kebutuhan air proses sebesar: 6696,7 m3/hari 4. Kebutuhan air unpan boiler sebesar: 5821381,193

m3/hari

Setelah resirkulasi: -Air pendingin : 109094 m3/hari -Air kondensat : 5261,75 m3/hari Total: 114356,538 m3/hari

UTILITAS

Page 30: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

Kesehatan & Keselamatan Kerja

Kesehatan &

keselamatan

kerja

Usaha-usaha keselamatan kerja: 1. Memakai alat pelindung kepala atau safety helmet 2. Memakai alat pelindung kaki atau sepatu karet 3. Memakai alat pelindung tangan atau sarung tangan 4. Memakai alat pelindung pernapasan atau masker 5. Memakai ear plug 6. Pengadaan instalasi pemadam kebakaran di setiap

unit proses

Page 31: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

INSTRUMENTASI

Alat Ukur dan

Instrumentasi

No. Nama Alat Alat Ukur dan Instrumentasi

1. Reaktor Pre-Hidrolisa (R-110) Temperature Controller (TC)

Level controller (LC)

Pressure Indicator (PI)

3. Heater (E-119) Temperatur controller (TC)

Flow controller (FC)

4. Tangki Penampung H2SO4 (F-

117) Flow controller (FC)

5. Cooler (E-121) Temperatur controller (TC)

6. Reaktor Hidrolisa (R-120) Temperatur Controller (TC)

Flow controller (FC)

Level controller (LC)

Pressure Indicator (PI)

7. Tangki penampung H2SO4 (L-

134) Flow controller (FC)

8. Pompa RVF 2 (L-211) Flow controller (FC)

9. Cooler ( E-212) Temperature controller (TC)

10. Rotary Vacuum Filter (H-213) Flow controller (FC)

Page 32: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

INSTRUMENTASI

Alat Ukur dan

Instrumentasi

11. Tangki Sterilisasi (M-210) Temperature Controller (TC)

12. Tangki penampung

FeSO4.7H2O (F-125a) Flow Controller (FC)

13. Tangki penampung (NH4)2.SO4

(F-125b) Flow Controller (FC)

14. Tangki penampung Buffer (F-

125c) Flow Controller (FC)

15. Tangki Sterilisasi (M-210) Temperature Recorder

Controller (TRC)

16. Pompa (L-221) Flow controller (FC)

16. Cooler (E-222) Flow Controller (FC)

17. Reaktor Fermentasi (R-220) Temperature Controller (TC)

Level Controller (LC)

Pressure Indicator (PI)

18. Kompressor (G-311) Flow Control (FC)

Temperrature Control (TC)

19. Kompressor (G-312) Flow Control (FC)

Temperrature Control (TC)

20. Kompressor (G-313) Flow Control (FC)

Temperrature Control (TC)

21. Tangki Gas Pressure Indicator (PI)

Flow Controller (FC)

Pressure Controller (PC)

Page 33: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

PENGOLAHAN LIMBAH

PENGOLAHAN

LIMBAH

1. Limbah cair Limbah cair dari pabrik biohidrogen ini berasal dari filtrat

pada proses filtrasi di rotary vacuum filter dan effluent sisa hasil proses fermentasi.

2. Limbah Padat Berasal dari cake yang berasal dari proses filtrasi pada filter

press dan rotary drum vacuum filter. Cake tersebut terdiri dari inert bahan baku, lignin, dan bahan pendukung yang terikut cake seperti minyak, H2SO4, xylose, dan glukosa.

Page 34: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

PENGOLAHAN LIMBAH

PENGOLAHAN

LIMBAH

1. LIMBAH PADAT • Slurry bisa digunakan sebagai pupuk organik

(kompos) dan bahan pembuatan biogas • Lignin Di suplay ke industri perekat

2. LIMBAH CAIR • Secara fisika pengendapan awal dan

sedimentasi • Secara Kimia Menggunakan larutan Ca(OH)2

• Secara Biologi Menggunakan lumpur aktif

Page 35: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

Latar

Belakang

Bahan Baku

Penentuan

Lokasi Pabrik &

kapasitas

Proses

Pembuatan

BIOHIDROGEN

Neraca Massa &

Neraca Panas

SPESIFIKASI

ALAT

Prancangan Pabrik Biohidrogen dari Tandan Kosong Kelapa Sawit Dengan Proses Fermentasi Menggunakan Bakteri Fakultatif Anaerob

KESIMPULAN

KESIMPULAN

• Rencana Operasi Pabrik Biohidrogen ini direncanakan beroperasi secara

continue selama 330 hari operasi/tahun dan 24 jam/hari • Kapasitas Produksi Kapasitas produksi pabrik ini sebesar 48.000 ton/tahun

biohidrogen 99,9% • Bahan baku Bahan baku utama pabrik ini adalah tandan kosong

kelapa sawit. Bahan baku yang diperlukan adalah • Proses Proses yang digunakan pada pabrik ini adalah proses

fermentasi anaerob menggunakan bakteri Enterobacter aerogenes

• Utilitas kebutuhan air yang dibutuhkan adalah 114356,538 m3/hari

Page 36: PERANCANGAN PABRIK BIOHIDROGEN DARI …digilib.its.ac.id/public/ITS-paper-30225-2310030078-Presentation.pdf · Bahan Baku Penentuan Lokasi Pabrik & kapasitas Proses Pembuatan BIOHIDROGEN

TERIMA KASIH

Dipresentasikan dalam:

SIDANG TUGAS AKHIR

PROGRAM STUDI D3 TEKNIK KIMIA FTI-ITS

Surabaya, 3 JULI 2013