BIOMAN – Ultrasonik untuk Digesti Biomassa
- Energi yang dihasilkan dari biogas merupakan salah satu sumber daya terbarukan terpenting dan bergantung pada pasokan substrat serta bahan limbah yang selaras dengan penggunaan lahan pertanian secara bertanggung jawab serta produksi pangan dan pakan yang aman.
- BIOMAN adalah proyek yang didanai oleh Uni Eropa untuk meneliti berbagai strategi dan teknologi praperlakuan fisik dan enzimatik untuk instalasi biogas.
- Ultrasonik berdaya tinggi merupakan metode yang terbukti meningkatkan digesti biomassa sehingga meningkatkan hasil biogas secara signifikan.
BIOMAN
Bahan limbah biologis seperti kotoran ternak dan residu pertanian menyediakan sumber daya yang melimpah untuk produksi, di Eropa maupun di seluruh dunia. Namun, karena substrat ini mengandung serat dalam jumlah tinggi (5–80% dari kandungan bahan kering) dengan potensi metana yang rendah, manfaat ekonomi dari pengoperasian instalasi biogas sering kali terlalu kecil untuk menghasilkan keuntungan karena rendahnya hasil biogas per ton. Praperlakuan (misalnya mekanis, termal, kimia, dan biologis) telah terbukti bermanfaat untuk meningkatkan hasil biogas (Angelidaki & Ahring, 2000; Uellendahl et al., 2007). Dalam proyek Bioman, konsep perlakuan untuk Sirkuit Injeksi Ulang diteliti dengan tujuan meningkatkan hasil biogas per ton limbah biomassa, dengan prasyarat bahwa manfaat perlakuan harus melebihi biaya operasional untuk menjamin keberlanjutan ekonomi.
BIOMAN akan mengembangkan strategi dan teknologi praperlakuan fisik dan enzimatik untuk instalasi biogas bagi sejumlah usaha kecil dan menengah (UKM). Hal ini akan memungkinkan UKM anggota konsorsium menghadirkan solusi lengkap ke pasar dan memungkinkan sektor pertanian mengoperasikan instalasi biogas dengan menggunakan kotoran sapi dan jerami secara langsung.
Sirkuit Injeksi Ulang
“Sirkuit Injeksi Ulang” ́ digunakan untuk memproduksi biogas dari substrat berenergi rendah yang sulit terurai dan memiliki kandungan lignoselulosa tinggi dengan menggabungkan serangkaian perlakuan mekanis dan enzimatik, lihat Gambar 1. Pengecilan ukuran, ultrasonik, dan perlakuan enzimatik merupakan teknologi yang akan digunakan dalam Sirkuit Injeksi Ulang dan akan diterapkan pada biomassa yang telah menjalani digesti awal dan pengurangan kadar air sebelum disirkulasikan kembali ke reaktor biogas, dengan fokus utama pada keberlanjutan ekonomi secara keseluruhan (Uellendahl et al. 2013).
Ucapan Terima Kasih
BIOMAN didanai oleh Program Kerangka Ketujuh Uni Eropa yang dikelola oleh REA – Badan Eksekutif Penelitian: (FP7/2007-2013) berdasarkan perjanjian hibah n0 FP7-SME-2012, 315.664, “BIOMAN”.
Fakta yang Perlu Diketahui
Apa itu biogas dan apa saja penyusunnya?
Biogas adalah campuran gas yang dihasilkan dari penguraian bahan organik tanpa adanya oksigen. Komponen utamanya adalah metana (CH₄) dan karbon dioksida (CO₂). Komponen utama biogas adalah metana (CH₄) dan karbon dioksida (CO₂). Biogas dapat diproduksi dari bahan baku seperti limbah pertanian, kotoran ternak, sampah perkotaan, bahan tumbuhan, air limbah, limbah hijau, atau limbah makanan. Biogas merupakan sumber energi terbarukan dan dalam banyak kasus memiliki jejak karbon yang sangat kecil.
Karena metana, hidrogen, dan karbon monoksida (CO) dapat dibakar atau dioksidasi dengan oksigen, biogas digunakan sebagai sumber energi terbarukan. Energi ini terutama digunakan sebagai bahan bakar dan untuk keperluan pemanasan, atau dikonversi menjadi listrik dan panas melalui mesin berbahan bakar gas.
Mengapa praperlakuan diperlukan untuk produksi biogas?
Bahan limbah biologis seperti kotoran ternak dan residu pertanian mengandung serat dalam jumlah tinggi (5–80% dari bahan kering) dengan potensi metana yang rendah, sehingga instalasi biogas sering kali tidak menguntungkan karena rendahnya hasil biogas per ton. Praperlakuan (mekanis, termal, kimia, dan biologis) digunakan untuk meningkatkan hasilnya.
Apa peran ultrasonik berdaya tinggi dalam digesti biomassa?
Ultrasonik berdaya tinggi merupakan metode yang terbukti meningkatkan digesti biomassa dan meningkatkan hasil biogas secara signifikan. Dalam Sirkuit Injeksi Ulang, ultrasonik merupakan salah satu teknologi disintegrasi utama yang diterapkan bersama pengecilan ukuran dan perlakuan enzimatik.
Bagaimana cara menemukan sistem ultrasonik yang tepat untuk proses saya?
Hielscher menawarkan prosesor ultrasonik untuk skala laboratorium dan industri (hingga 16.000 W) dan akan mendiskusikan kebutuhan spesifik Anda untuk menyediakan sistem yang sesuai dengan konfigurasi digesti atau praperlakuan Anda.
Apakah sonikasi meningkatkan digesti aerobik lumpur aktif buangan?
Sonikasi merupakan cara yang efektif untuk meningkatkan digesti lumpur. Ultrasonik meningkatkan proses ini dengan meningkatkan disrupsi dinding sel dan ketersediaan hayati substrat, yang dalam digesti anaerobik meningkatkan hasil metana per ton limbah biomassa. Untuk digesti aerobik lumpur aktif buangan (WAS), mekanisme sonikasi yang sama juga mempercepat disintegrasi dan hidrolisis serta dapat mengurangi volume lumpur. Temukan manfaat perlakuan ultrasonik dalam digesti aerobik WAS!
Literatur/Referensi
- Karaalp, Duygu (2014): Enhancement of Biogas Production from Laying Hen Manure via Sonolysis as Pretreatment. Journal of Bioprocessing & Biotechniques 04(06), January 2014.
- Kavitha S., Jessin Brindha G.M., Sally Gloriana A., Rajashankar K., Yeom I.T., Rajesh Banu J. (2016): Enhancement of aerobic biodegradability potential of municipal waste activated sludge by ultrasonic aided bacterial disintegration. Bioresource Technology 2016 Jan;200:161-169.
- C. M. Braguglia, G. Mininni, A. Gianico (2008): Is sonication effective to improve biogas production and solids reduction in excess sludge digestion? Water Science Technology 1 March 2008; 57 (4): 479–483.
- Uellendahl, H., Njoku, S.I., Kragelund, C., Ottosen, L.,Ruiz , B.(2013): Boosting the economy of manure based biogas plants. Proceedings of the International Anaerobic Digestion Symposium at BiogasWorld 2013, April 23- 25, Berlin.
Hielscher Ultrasonics memproduksi homogenizer ultrasonik berkinerja tinggi mulai dari skala laboratorium hingga industri.
