Pemanfaatan Sludge Dari Instalasi Pengolahan Air Limbah Industri Pulp Dan Kertas Sebagai Bahan Baku Bioetanol
ABSTRAK. Penelitian pemanfaatan limbah sludge IPAL industri pulp dan kertas untuk bahan baku bioetanol telah dilakukan pada skala laboratorium dengan sistem batch. Penelitian dilakukan terhadap 4 jenis sludge dari industri pulp dan kertas yang berbeda, yang diawali dengan uji potensi sludge sebagai bahan baku bioetanol melalui proses sakarifikasi sludge 2%. Bagi sludge yang memiliki efisiensi sakarifikasi lebih besar dari 75%, dianggap memiliki potensi. Penelitian dilakukan terhadap sludge terpilih. Percobaan dilakukan dalam 3 tahap yaitu (1) penentuan kondisi optimum hidrolisis selulosa dalam sludge; (2) Penentuan kondisi optimum fermentasi gula hasil proses hidrolisis dan (3) Percobaan sakarifikasi-fermentasi serentak. Proses hidrolisis dilakukan dengan rancangan percobaan RAL dengan 3 faktor perlakuan yaitu kadar padatan sludge (2-8%), dosis selulase (5,0-27,0 FPU/g selulosa) dan lama inkubasi (24 - 96 jam). Beta glukosidase ditambahkan sebanyak 6,7 IU/FPU pada setiap perlakuan. Kondisi percobaan hidrolisis ditentukan berdasarkan kondisi optimum selulase yaitu pada suhu 50oC; pH 5,5 dan putaran pengadukan 110 rpm. Parameter pengamatan adalah konsentrasi gula pereduksi, dan efisiensi proses hidolisis. Metoda uji gula pereduksi mengacu pada cara Somogy Nelson. Percobaan proses fermentasi merupakan lanjutan proses hidrolisis dari perlakuan yang menghasilkan kadar gula pereduksi tertinggi. Variasi perlakuan proses fermentasi adalah pH dan waktu inkubasi. Kondisi percobaan fermentasi adalah suhu 28oC dan jumlah inokulum ragi Saccharomyces Cereviceae 10% v/v dengan jumlah sel 106 per mL. Pengamatan kadar bioetanol dengan metoda GC. Hasilujipotensi sludge menunjukkan bahwa sludge (A) dan sludge (B) pada padatan total 2% memiliki efisiensi sakarifikasi lebih besar dari 75%, dimana sludge (A) adalah sludge primer yang berasal dari pabrik kertas berbahan baku virgin pulp, sedangkan sludge (B) adalah sludge primer yang berasal dari pabrik pulp dan kertas berbahan baku kayu. Kondisi optimum untuk proses hidrolisis adalah kadar padatan sludge 6%, dengan penambahan selulase sebesar 9 FPU/g selulosa dan beta glukosidase 6,7 U/FPU pada kondisi pH 5,5 dan suhu 50oC selama 48 jam. Kadar gula pereduksi yang dihasilkan adalah 31,3%, dari sludge A dengan efisiensi hidrolisis 64% dan 36,2%, dari sludge B dengan efisiensi 64%. Proses SSF telah dilakukan pada pH 4,5, suhu 28oC selama 96 jam menghasilkan etanol dengan konsentrasi sebesar
3,45% menggunakan substrat sludge A, dan 2,89% menggunakan sludge B. Efisiensi masing- masing adalah 72% dengan substrat sludge A dan 60% dengan subsrat B.
Kata kunci: Bioetanol, fermentasi, hidrolisis, selulase, sludge, S. Cereviceae
Tidak ada salinan data
Tidak tersedia versi lain