PENGARUH WAKTU KONTAK TERHADAP DAYA ADSORPSI KARBON AKTIF PADA PROSES PURIFIKASI CH4 DARI BIOGAS

Nani Harihastuti, Silvy Djayanti

Abstract


ABSTRAK

 

Penggunaan biogas sebagai bahan bakar secara langsung sering menimbulkan permasalahan yaitu terjadi bau tidak sedap, peralatan logam  dan kompor cepat berkarat, dinding dapur terkikis  dan api sering  padam sendiri. Hal ini disebabkan dalam biogas selain metana (CH4) terkandung gas-gas lain H2S, NH3, CO2, H2 , CO dan uap air (H2O). Beberapa gas yang bersifat impurities ( H2S, NH3, CO2 dan uap air /H2O) akan menurunkan nilai kalori dari biogas dan merugikan lingkungan dan kesehatan. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menghilangkan gas impurities dari biogas melalui proses purifikasi sehingga diperoleh biogas yang mempunyai nilai kalor tinggi dan ramah lingkungan.Metode yang dilakukan dengan proses adsorpsi menggunakan  adsorben karbon aktif dengan variabel waktu kontak, untuk mendapatkan daya adsorpsi yang optimum dari karbon aktif terhadap gas impurities yang ada dalam biogas. Hasil penelitian ini diperoleh data- data              penghilangan / reduksi gas  impuritis H2S mencapai 99,99% , dari 4200 ppm menjadi 0,22 ppm, penghilangan gas NH3 mencapai 94,96%, dari 12,7 ppm menjadi 0,65 ppm, penghilangan gas CO2 mencapai 77,48 %, dari 30, 77 % menjadi 6,93 %, penghilangan uap air (H2O) mencapai 97,95%,  dari 0,584 mg/lt menjadi 0,012 mg/lt.

Kenaikan konsentrasi methane (CH4) dari 38,2 % menjadi 84,12 %. Hasil purifikasi metana (CH4) dari biogas ini merupakan sumber energi  terbarukan yang aman dan  ramah lingkungan serta dapat di kembangkan lagi penerapannya di IKM tahu lainnya. Waktu jenuh adsorben karbon aktif diperoleh setelah  48 jam proses purifikasi berlangsung. Daya adsorpsi Karbon aktif optimum terhadap masing masing komponen gas impuritis adalah sebagai berikut terhadap H2S adalah  10,98 mg H2S/gram karbon aktif/menit, terhadap NHadalah 0,016 mg NH3/gram karbon aktif/menit, terhadap CO2 adalah 0,090mg CO2/gram karbon aktif/menit.

Dampak yang terjadi bila biogas tidak dimanfaatkan dan dibiarkan terlepas ke udara , maka dapat memicu efek gas rumah kaca dan pemanasan global karena biogas mengandung gas  CH4 dan CO2 yang sangat signifikan jumlahnya.

 

Kata Kunci : waktu kontak, adsorpsi, karbon aktif, purifikasi,biogas

 

ABSTRACT

 

The use of biogas as a fuel directly use often problem occur that is awful odor, equipment fast burner and rusted metal, kitchen walls eroded and fire often turns off its self. This is due in a biogas other than methane (CH4) contained other gases, H2S, NH3, CO2, H2, CO and water vapor (H2O). Some gases which are impurities (H2S, NH3, CO2 and water vapor/H2O) will lower the value of calories from biogas and detrimental to the environment and health. The purpose of this research is to eliminate impurities from gases biogas through a process of purification until obtained biogas which has higher heat value and enviromental friendly. The Methods undertaken by adsorption process using adsorbent activated carbon with variable time contacts, to obtain the optimum adsorption power of activated carbon toward gas impurities that are present in wastewater. The results of this research were obtained data removal/reduction of H2S gas impuritis achieve 99.99%, from 4200 ppm to be 0.22 ppm NH3 gas removal, reach the 12.7%, from 94,96 ppm be 0.65 ppm, removal of CO2 gas reached 77.48%, from levels 30, 77% to 6.93%, removal of water vapour (H2O) reached 97,95%, from 0.584 mg/l be 0.012 mg/l.The increase in the concentration of methane (CH4) from 38.2% to 84.12%. Results of methane (CH4) as a result of this biogas is renewable energy sources that are safe and environmentally friendly and can be developed  in other Tofu IKM. The Time saturated activated carbon adsorbents obtained after 48 hours, the process of purification occur. Optimum active Carbon adsorption power towards each component gas impuritis is as follows against the H2S is 10.98 mg H2S/gram of activated carbon/minute, against the NH3 is 0.016 mg NH3/gram of activated carbon/minute, against CO2 is 0.090mg activated carbon/gram CO2/minute.The impact when biogas is not utilized and left aside in the air, then it can trigger the effect of greenhouse gases and global warming due to biogas containing gases CH4 and CO2 are a very significant number.

 

Keywords: contact time, adsorption, activated carbon, purification, biogas

 


Full Text:

PDF (Indonesian)

References


Biernat, K. dan Samson-Brek I 2011, . Review of Technology for Cleaning Biogas to Natural Gas Quality. Chemik, 65, 5, 435-444.

Harihastuti, N., I. R. J. Sari, Sukani, Jaswadi, dan H. Y. Christyanto. 2010. Aplikasi Teknologi Adsorpsi untuk Purifikasi Gas Methane (CH4) dari Biogas yang Dihasilkan pada Proses Pengolahan Air Limbah Industri Tahu Sistem Anaerob. Laporan Penelitian Balai Besar Teknologi Pencegahan Pencemaran Industri No. 2024.0122/BPKIMI/BBTPPI/A.3/2010.

Harihastuti, Silvy D, Adi Prasetio, Januar AF, Jaswadi,Fajar A.H. 2011. Penerapan Teknologi Purifikasi gas methane (CH4) dari Proses Biogas Pengolahan Air limbah Industri tahu sebagai sumber Energi Alternatif, Laporan Penelitian Balai Besar Teknologi Pencegahan Pencemaran Industri No. 1873.01.011/BPKIMI/BBTPPI/B/2011.

Hozairi, Bakir, dan Buhari. 2012. Pemanfaatan Kotoran Hewan Menjadi Energi Biogas Untuk Mendukung Pertumbuhan UMKM di Kabupaten Pamekasan. Prosiding InSINas 2012, Hal 93-98.

Imam Sadzali, 2010 , Potensi Limbah Tahu Sebagai Biogas , Jurnal UI Untuk Bangsa Seri Kesehatan, Sains, dan Teknologi, Vol I, Desember 2010.

Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. KEP-50/MENLH/11/1996 tentang Baku Tingkat Kebauan.

Kwartiningsih, E. 2007. Pemurnian Biogas dari Kandungan Hidrogen Sulfida (H2S) Menggunakan Larutan Absorben dari Besi Bekas (Besi Rongsok). http://lppm.uns.ac.id// diakses pada tanggal 23 Februari 2014.

Muryanto, J. Pramono, dkk,. 2006. Biogas, Energi Alternatif Ramah Lingkungan. Cetakan 1. Balai Pengkajian Teknologi Pertanian (BPTP) Jawa Tengah. Ungaran

Peraturan Pemerintah No. 41 Tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran Udara.

Price, E. C., P. N. Cheremisinoff, Q. Zhao, E. Leonhardt, C. MacConnell, C. Frear, dan S. Chen. 2010. Purification Technologies for Biogas Generated by Anaerobic Digestion. CSANR Research Report 2010-001.

Protokol Kyoto, 2007.

Soerawidjaja, T. H. 2006. Potensi Sumber Daya Hayati Indonesia dalam Penyediaan Berbagai Bentuk Energi. http://www.dikti.org/biogas diakses pada tanggal 1 Oktober 2014.

Siriwardane, R., M. Shen, E. Fisher, J. Poston, dan A. Shamsi. 2001a. Adsorption and desorption of CO2 on solid sorbents. www.netl.doe.gov diunduh pada tanggal 28 Januari 2015.

Siriwardane, R., M. Shen, E. Fisher, J. Poston, dan D. H. Smith. 2001 b. Adsorption of CO2 on Molecular Sieves and Activated Carbon. https://web.anl.gov/PCS/acsfuel/preprint%20archive/Files/45_4_WASINGTON%20DC_08-0

Undang-undang No. 32 Tahun 2009 tentang Perlindungan dan Pengelolaan Lingkungan Hidup.0_0668.pdf diunduh pada tanggal 8 November 2015.




DOI: http://dx.doi.org/10.21771/jrtppi.2016.v7.no2.p57-66

Refbacks

  • There are currently no refbacks.


Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.

This is old website of JRTPPI. We no longer accept submission here, you can read whole archives and submit manuscript for future editions here :