## ANALISIS KELAYAKAN POTENSI PEMBANGUNAN PLTBg POME DI WILAYAH PERKEBUNAN SAWIT

## Arif Zulkifli
Universitas Mercu Buana Jakarta E-mail : bangazul@gmail.com

## ABSTRAK
Pabrik  Kelapa  Sawit  (PKS)  yang  dimiliki  PT.  Grahacipta  Bangko  Jaya  (GBJ)  memiliki kapasitas terpasang sebesar 52 ton TBS (Tandan Buah Segar)/jam.  PKS  PT.  GBJ  terletak  di Desa    Karang    Anyar,    Kecamatan    Pemenang  Barat,  Kabupaten  Merangin,  Provinsi  Jambi. Pabrik    beroperasi    selama    20    jam    sehari    selama    330    hari    per    tahun.    Sumber  sawit diperoleh    dari    perkebunan    milik    sendiri    seluas    600    hektar    dan    beberapa  perkebunan plasma  milik  rakyat.  Pabrik  ini  menghasilkan  CPO  sebanyak  10  ton/jam.  Laju  alir  limbah POME  selama  Agustus  2016  sebesar  34.000  m 3 .  Limbah  cair  sawit  (Palm  Oil  Mill Effluent/POME)  diambil  dari  keluaran  fat  pit  menuju  cooling    pond    1    dengan    kandungan COD  rata-rata  sebesar  49.500  ppm,  TSS  19.750 ppm, FOG 118,57 ppm, pH 4-5 dan suhu 55 o C..  Dari  kolam  tersebut  POME  dialirkan  menuju    lokasi    pembangkit    listrik    biogas (PLTBg)    yang    terletak    sejauh    ±300  m    dari  lokasi  pengambilan  limbah  POME  di  lokasi pabrik.  Lahan    pembangunan    PLTBg    memiliki    kondisi    tanah    berupa    lempung    sedang yang  cukup    baik    untuk    pembangunan    PLTBg    POME.    Dengan    mengetahui    sifat kepadatan lempung  sedang,  perlu  diperhatikan  daya   dukung   tanah  agar   struktur  tidak mengalami  kegagalan.  Listrik    yang    dihasilkan    akan    didistribusikan    secara  on-grid    ke jaringan    PLN    dengan  jarak    ke    jaringan    tegangan    menengah    dekat    dari    lokasi    yang disediakan.  PLTBg  di  Kabupaten  Merangin  akan  menggunakan  teknologi  konversi  COD berupa modified  covered  lagoon  yang   dilengkapi  dengan  peralatan  gas  treatment untuk mempersiapkan    biogas    memasuki    gas    engine.    Gas    engine    yang    digunakan    memiliki kapasitas  2x600  MWe.
Kata Kunci : PLTBg, CPO

## ABSTRACT
Palm  Oil  Factory  (PKS)  owned  by PT.  Grahacipta  Bangko  Jaya  (GBJ)  has  an  installed capacity  of  52  tons  FFB  (Fresh  Fruit  Bunches)  /  hour.  PKS  PT.  GBJ  is  located  in  Karang Anyar  Village,  District  of  West  Winner,  Merangin  District,  Jambi  Province.  The  plant operates  for  20  hours  a  day  for  330  days  per  year.  The  source  of  palm  is  obtained  from  its own  600  hectare  plantation  and  several  smallholder  plasma  estates.  This  factory  produces CPO of 10 tons / hour. POME's waste flow rate during August 2016 was 34,000 m3. Palm Oil Mill Effluent (POME) is taken from fat pit output to cooling pond 1 with average COD content of 49.500 ppm, TSS 19.750 ppm, FOG 118.57 ppm, pH 4-5 and temperature 55oC .. From The pool is piped to the location of biogas power plant (PLTBg) located ± 300 m from the location of  POME  waste  at  the  factory  site.  The  land  of  PLTBg  development  has  good  soil  clay condition which is good enough for PLTBg POME development. By knowing the properties of medium  clay  density,  it  is  necessary  to  note  the  carrying  capacity  of  the  soil  so  that  the structure  does  not  fail.  The  electricity  generated  will  be  distributed  on-grid  to  the  PLN network  with  the  distance  to  the  near  medium  voltage  network  from  the  provided  location. PLTBG  in  Merangin  District  will  use  COD  conversion  technology  in  the  form  of  modified
covered lagoon equipped with gas treatment equipment to prepare biogas entering gas engine. The gas engine used has a capacity of 2x600 MWe.

## Keywords: PLTBg, CPO

## PENDAHULUAN
Indonesia    merupakan    negara    penghasil    minyak    kelapa    sawit    terbesar    di    dunia dengan  tingkat  produksi  sebesar  32  juta  ton  pada  tahun  2016. Dimana 27 juta ton minyak kelapa  sawit  di  ekspor  ke  RRC,  India,  Malaysia,  Singapura  dan  Belanda.  Produksi    minyak kelapa  sawit  diikuti    dengan    tingginya    produksi    limbah    yang  merupakan    produk sampingan    yang    masih    mempunyai    nilai    ekonomi    dan  energi    yang    tinggi    apabila dimanfaatkan.  Sebagai  contoh,  untuk  pabrik  sawit yang  berkapasitas  30  ton  tandan  buah segar  per  jam, akan  dihasilkan  6  ton minyak sawit, 6 ton limbah serabut, 10 ton cangkang dan limbah cair yang dapat menghasilkan listrik 1 MW.
Pemanfaatan    limbah    industri    sawit    berupa    fiber    dan    kernel    sudah    umum dipergunakan  di  pabrik  sawit  sebagai  sumber  panas  untuk  pengolahan  dan  juga  pembangkit listrik.  Dengan  memanfaatkan bahan baku ini, pabrik sawit sudah dapat swasembada dalam kebutuhan  energinya.  Limbah    tandan  kosong  saat  ini  mulai  dilirik  sumber  energi  pada pembangkit  listrik  dan  juga  sudah  mulai  banyak  diekspor  ke  beberapa  negara  Asia  sebagai bahan  bakar  pembangkit  listrik.  Yang  masih    belum    banyak    dimanfaatkan    baik    oleh pemilik    pabrik    sawit,  pengembangan  listrik  maupun  masyarakat  adalah  limbah  cairnya. Limbah cair ini selain harus diolah supaya memenuhi baku mutu lingkungan sebelum dibuang ke  sungai,  juga  mengeluarkan  gas  methana  yang  berkontribusi  pada  pemanasan  global. Methana  sebagai  bagian  dari  gas  rumah  kaca  memiliki  efek  lebih  besar  23  kali  dibanding dengan CO 2 .
Pembangunan    pembangkit    listrik    tenaga    biomassa    limbah    cair    sawit    sangat strategis  dan  mendesak  untuk  dilakukan  dalam  rangka  target  penyediaan  listrik  kepada masyarakat,  khususnya  masyarakat  di  sekitar  pabrik  kelapa  sawit.    Pembangunan    PLTBg POME  di  wilayah perkebunan  sawit penting  dilakukan  untuk  menginisiasi  PLTBg  POME serta sebagai unit percontohan yang akan menjadi sarana pembelajaran bagi industri sejenis.
Peraturan    Menteri    Energi    dan    Sumber    Daya    Mineral  Nomor    21    Tahun    2016 tentang    Pembelian    Tenaga  Listrik    Dari    Pembangkit    Listrik    Tenaga    Biomassa  dan Pembangkit  Listrik  Tenaga  Biogas  oleh PT  Perusahaan  Listrik  Negara membuka peluang PLTBg bekerjasama dengan PLN dalam hal jual beli listrik. Pemanfaatan  limbah  cair  sawit sebagai sumber energi biogas merupakan upaya alternatif untuk menghasilkan listrik.
Berikut Tabel harga pembelian tenaga listrik dari PLTBg oleh PLN sebagaimana diatur pada lampiran Permen ESDM no 21/2016.

## Tabel 1.  Harga Pembelian Tenaga Listrik dari PLTBg oleh PLN
Berdasarkan  paparan  diatas,  maka  penelitian  ini  akan  mengambil  judul  “Analisis Kelayakan    Potensi  Pembangunan  PLTBg    Pome    Di  Wilayah  Perkebunan  Sawit”.  Analisis akan berguna untuk membangun PLTBg di Jambi dalam rangka mengurangi deficit energi di wilayah tersebut.

## Rumusan Masalah
Berdasarkan uraian pada latar belakang, rumusan masalah dapat disusun sebagai berikut :
1. Bagaimana  karakeristik  limbah  cair  kelapa  sawit  (POME)  di  Pabrik  kelapa  Sawit Jambi?
2. Bagaimana analisis kelayakan Pembuatan PLTBg di PKS Jambi?
Tujuan
1. Menganalisis proses pengelolaan POME di PKS Jambi?
2. Menganalisis Pembuatan PLTBg di PKS Jambi?

## Batasan Masalah
Dalam  memberikan  penjelasan  dari  permasalahan  guna  memudahkan  dalam  menganalisis, maka terdapat pembatasan masalah antara lain :
1) Penelitian ini dilakukan pada PKS Jambi.
2) Analisis dilakukan hanya pada aspek proses dan teknologi yang digunakan
3) Analisis hanya studi kelayakan belum sampai pada Desain Engineering Detail (DED).

## TINJAUAN PUSTAKA

## Biogas
Biogas    adalah    zat    organik    sebagai    hasil    pencernaan    atau    degradasi    biomassa    oleh konsorsium    bakteria    dalam    kondisi    bebas    oksigen/udara    atau    lebih    dikenal    dengan anaerobic    digestion.    Sebagaimana    diketahui    biomassa  adalah    bahan-bahan    organik berumur  relatif  muda  dan  berasal  dari  tumbuhan  dan  hewan.

## Tabel 2.  Komposisi Biogas
Unsur Rumus Konsentrasi (%Volume) Metana CH 4 50-75 Karbon dioksida CO 2 25-45 Uap Air H 2 O 2-7 Oksigen O 2 <2 Nitrogen N 2 <2 Hidrogen Sulfida H 2 S <2 Amonia NH 3 <1 Hidrogen H 2 <1

## Sumber: nachwaschende-rohstoffe.de
Karakteristik Biogas adalah Biogas < 20% Udara; Temperatur nyala 650 – 750 0 C; Gas tidak berbau  dan  tidak  berwarna;  Api  berwarna  sama  dengan  LPG;  Tungku  gas  konvensional, efisiensi biogas 60%; Nilai kalori 20 MJ/Nm 3
Tujuan  Pendirian  Pabrik  Biogas:  1)  Bahan  bakar  burner  maupun  boiler  sehingga  mengganti sebagian  penggunaan  cangkang  dan  serat;  2)  Menghasilkan  listrik  untuk  keperluan  pabrik sehingga mengurangi biaya bahan bakar, dan 3) Menghasilkan listrik untuk dijual ke jaringan PLN sehingga menambah pendapatan

## Tabel 3. Proyeksi Potensi Daya dari POME berdasarkan Kapasitas PKS
Kapasitas PKS POME yang dihasilkan Potensi Daya (ton TBS/jam) M3/jam M3/hari (MWe) 30 21 400 1,1 45 31,5 600 1,6 60 42 800 2,1 90 63 1200 3,2 Total Potensi di Indonesia 43.280 23,996 479.920 1.280
Asumsi:  Setiap  ton  TBS  menghasilkan  0,7  m3  limbah  cair,  PKS  beroperasi  20  jam  per  hari, konsentrasi COD 55.000 mg/l
Karakteristik  POME  adalah  Suhu  POME  yang  dihasilkan  60 0 -  80 0 C;  pH  3,3-4,6;  Kental; Berwarna  kecoklatan;  dan  Kandungan  padatan,  minyak  dan  lemak,  COD  dan  BOD  yang tinggi. Pabrik kelapa sawit menghasilkan 0,7-1 m 3 POME untuk setiap ton tandan buah segar
POME  mengandung  sejumlah  besar  Nitrogen,  Kalium,  Magnesium  dan  Kalsium  sehingga dapat digunakan sebagai pupuk. Untuk dijadikan pupuk, POME harus diolah terlebih dahulu karena dapat menyebabkan vegetasi mati dan mengkontaminasi tanah

## Potensi Limbah Cair Sawit
Limbah    olahan    sawit    yang    menjadi    masalah    dalam    pencemaran    perairan    adalah    air limbah  efluen  dari  olahan  minyak  sawit  atau  yang  dikenal  dengan  palm  oil-mill  effluent (POME).  POME  merupakan  campuran  dari  air, serpihan  kulit  sawit  dan  residu  lemak yang dihasilkan pada proses awal crude palm oil CPO dari buah sawit. POME bersuhu panas, pH  asam  berkisar  4-5,  berwarna  coklat,  suspensi  koloid  mengandung  bahan organik dan padatan yang sangat tinggi. Produksi 6,6 triliun kg CPO menghasilkan 16,5 triliun kg POME setiap tahunnya di Indonesia.
Tabel 4. Karakteristik POME Parameter Unit Range pH - 4-5 Biological Oxygen Demand (BOD) mg/L 25,000-65,714 Chemical Oxygen Demand (COD) mg/L 44,300-102,696 Total solids (TS) mg/L 40,500-72,058 Suspended solids (SS) mg/L 18,000-46,011 Volatile solids (VS) mg/L 34,000-49,300 Oil and grease (OG) mg/L 4,000-9,341 Ammoniacal nitrogen (NH3-N) mg/L 35-103 Total nitrogen (TN) mg/L 750-770
Masalah  pokok  dari  limbah  cair  pabrik  minyak  sawit  atau  POME  adalah  tingginya kadar COD. Adapun rata-rata kadar COD dalam limbah cair tersebut berkisar antara 45.000 – 103.000  mg/L.  Sedangkan  peraturan  pemerintah mengenai    baku    mutu    limbah    cair    untuk industri    ini    adalah    Kepmen    Menteri    Negara  Lingkungan  Hidup  Nomor  51  tahun  1995 tentang  Baku  Mutu  Limbah  Cair  bagi  Kegiatan  Industri  untuk  industri  kelapa  sawit menyarankan nilai maksimum sebesar 500 mg/l dengan  beban pencemaran maksimal 3.0  kg COD  per  ton  produk  minyak  sawit.
Jika    limbah  cair    ini   tidak    dikelola  dengan  baik  dengan  treatment tertentu  sebelum dikeluarkan  dibuang  ke  lingkungan,  tentu  POME  akan  menjadi  salah  satu  faktor  yang menyebabkan  pencemaran  lingkungan  pada  badan air.  Faktanya  sebagian  besar  POME  tidak diolah secara benar bahkan tidak diolah sama sekali. Perusahan pabrik kelapa sawit umumnya membuang  POME  langsung  ke  badan  air. Akibatnya badan  air  menjadi  coklat,  sangat bau    dan    berlendir    sehingga  menyebabkan    kematian    ikan    dan    hewan  akuatik  lainnya. Disamping  itu,  air  tidak  bisa  digunakan  lagi    untuk  air  baku  air  minum,  mandi  dan pemancingan.    Praktek    aplikasi    pembuangan    POME    langsung    pada    lahan    sawit    ( land application )  tidak  direkomendasikan  mengingat   tingginya  kandungan organik dan nutrien sehingga menyebabkan terjadinya ketidakseimbangan penyerapan nutrien oleh tanaman sawit. Selain  itu,  aliran    permukaan  (run  off)  juga  bisa  menyebabkan  pencemaran  bagi  sistem perairan.  Untuk  menangani  hal  ini,  pengolahan  limbah  POME  dapat    dilakukan    secara biologis  dengan  menggunakan  sistem  kolam  anaerobik.
Masalah  lain  yang    terjadi  pada    penggunaan    sistem    kolam  anaerobik  adalah pengolahan  dengan  cara  ini  menghasilkan  gas  biologis  dengan  kandungan terbesar berupa
gas  metana  yang  merupakan  salah  satu  sumber  emisi  gas  rumah  kaca  terbesar  dan  penyebab pemanasan  global.  Penggunaan  kolam  anaerobik  untuk  mengurangi  beban  limbah  walau murah dan cukup efektif namun belum berwawasan  lingkungan.  Untuk  mengurangi  dampak pemanasan    global,    sering  kali  biogas  yang  dihasilkan  dibakar  langsung  tanpa  pengolahan lebih  lanjut.  Pengolahan
limbah yang berwawasan  lingkungan,   efektif dan  efisien  sangat  dibutuhkan  untuk  pabrik kelapa sawit.
Dewasa  ini,    pembangunan  kolam  anaerobik  kemudian  diintegrasikan  dengan  boiler sebagai bahan bakar atau dengan gas engine untuk menghasilkan listrik dapat bermanfaat baik bagi pabrik kelapa sawit ataupun dijual sebagai suplai listrik bagi masyarakat.
Untuk    kepentingan    pembangunan    infrastruktur    pengolahan    limbah    POME    yang terkait dengan  penyediaan  tenaga listrik,  beberapa  parameter  yang  perlu diperhatikan dari komposisi POME yang dikeluarkan PKS, antara lain pH, COD, BOD, TSS,  VSS,  FOG,  dan total  nitrogen Penjelasan untuk masing-masing parameter adalah: 1.  Temperatur
Temperatur POME penting untuk menentukan apakah diperlukan alat pendingin berkapasitas besar  sebelum  POME  memasuki  reaktor.  Temperatur  POME  juga  menentukan  jenis  proses dan jenis bakteri yang akandigunakan dalam reaktor. Temperatur  POME  biasanya  memiliki hubungan  dengan  kadar  COD,  semakin  tinggi  temperature  POME,  semakin  COD  yang terkandung dalam POME.
2.  pH
Nilai  pH  adalah  derajat  keasaman  (asiditas)  atau  alkalinitas  aliran  effluent  POME.  Bakteri yang    digunakan    pada    reaktor    memiliki    kadar    pH    tertentu    untuk    tumbuh  optimum. Bakteri  asidogen  baik  tumbuh  pada  pH  6,  dan  bakteri  asetogen  dan metanogen  baik tumbuh  pada  pH  7.  Untuk  itu  seringkali  limbah  POME  yang memiliki  nilai  pH  awal  4- 5  harus  dikondisikan  pada  pH  dengan  rentang  6,5-7,5 untuk  mengakomodasi  hal  itu. Sistem    buffering    dengan    menggunakan    sodium  bikarbonat,    kapur,    atau    sodium hidroksida  secara  umum  digunakan  untuk mengatur pH POME sebelum masuk ke reaktor. 3.  Chemical Oxygen Demand (COD)
COD  merupakan  ukuran  mengenai  banyaknya  komponen  organik  di  dalam  aliran  effluent. COD    memiliki    satuan    mg/L    merupakan    gambaran    dari    berapa    massa  oksigen    yang dibutuhkan    per    liter    larutan    yang    diuji.    Semakin    tinggi    COD    yang  terkandung  dalam POME  semakin  banyak  biogas  yang  dapat  dihasilkan,  setara  dengan  berapa  besar  kapasitas listrik  yang  mampu  diproduksi.  Nilai  COD  yang  diharapkan  adalah  lebih  besar  dari  50.000 mg/L.
4.  Biological Oxygen Demand(BOD)
BOD  merupakan  ukuran  seberapa besar  oksigen  terlarut  yang  dibutuhkan oleh organisme biologis aerobik untuk memecah material organik dalam larutan pada temperatur  dan  jangka waktu  tertentu.  BOD   sama  dengan   COD  juga menunjukkan seberapa besar biogas  yang dapat dihasilkan dari proses biological digestion dalam  reaktor.  BOD  membutuhkan  waktu lama    dalam    pengujian,  biasanya  5  hari  inkubasi,  daripada  COD,  sehingga  data  COD  lebih sering dipakai sebagai ukuran kapasitas pabrik biogas yang akan dibuat. 5.  Total Suspended Solids(TSS)
Dari  keseluruhan  total  padatan  yang  terdapat  pada  aliran  effluent,  TSS  adalah bagian padatan  yang   tertahan  oleh  filter.  Kadar  TSS menunjukkan  berapa banyak sludge  yang
perlu ditangani selama proses, sehingga dapat menentukan ukuran  reaktor.  Nilai  TSS  yang diharapkan  terkandung  dalam  POME  adalah 30.000 – 40.000 mg/L. 6.  Volatile Suspended Solids(VSS)
Nilai  VSS  menunjukkan  bahan  padatan  organik  yang  teruapkan  di  bawah  suhu  500 o C. Banyaknya  VSS  juga  terkait  dengan  TSS  menentukan  ukuran  dalamnya  reaktor  yang diperlukan.  Nilai  rasio  VSS/TSS  yang  diharapkan  berkisar  sekitar 80%. 7.  Fat, Oil, and Grease (FOG)
Nilai FOG menunjukkan kadar minyak yang terkandung dalam POME. Sebaiknya nilai  FOG yang    terdapat    dalam    POME    tidak    terlalu    tinggi    karena    menyulitkan  untuk    proses pemisahannya  sebelum  memasuki  proses  digester.   Nilai   FOG menentukan di titik mana aliran POME akan diambil dari PKS. Nilai FOG yang diharapkan sebaiknya di bawah 10.000 mg/L.
8.  Total Nitrogen Total    Nitrogen    menunjukkkan    seberapa    banyak    kandungan    nitrogen    dalam  POME. Nitrogen  adalah  salah  satu  nutrient  utama  yang  dibutuhkan  oleh  bakteri  anaerobik  dalam reaktor.  Selain    data-data    mengenai    karakteristik    POME,    terkait    dengan    pabrik    biogas terintegrasi  dengan  infrastruktur  kelistrikan  diperlukan  juga  data-data  berikut  dari  PKS  yang akan disurvey:
• Laju alir POME
• Produksi TBS per hari dan per tahun
• Waktu kerja pabrik per hari per tahun
• Rasio POME/TBS
• Konsumsi air PKS per hari

## METODOLOGI
Lokasi Penelitian Lokasi penelitian di Kabupaten Merangin, Provinsi Jambi.
Gambar 1. Sebaran pabrik kelapa sawit di Jambi
Penduduk  Jambi  mencapai  3  juta  jiwa  dan  yang  memperoleh  aliran  listrik  dari  PT. PLN  (Persero)  hanya  mencapai  37%  dengan  total  pelanggan  219  ribu.  Sebagai  provinsi ketujuh  terbesar  di  Indonesia  dalam  penghasilan  kelapa  sawit,  Jambi  juga  memiliki  potensi untuk melistriki pemukiman masyarakatnya dengan menggunakan pembangkit  listrik  biogas yang  berbahan  baku  limbah POME.
PT. GBJ memiliki pabrik dengan kapasitas terpasang sebesar 50 ton TBS/jam. Pabrik beroperasi  selama  20  jam  sehari  selama  330  hari  per  tahun.  Total  TBs  yang  diolah  selama 2015  adalah  200.000 ton,  cukup  untuk menghasilkan  listrik  sebesar  1    MW.    Sumber    sawit diperoleh    dari    perkebunan    milik    sendiri    seluas    600    hektar    dan  beberapa    perkebunan plasma  milik  rakyat.  Pabrik  ini menghasilkan  CPO  sebanyak  10 ton/jam. Laju alir limbah POME selama Agustus 2015 sebesar 34.000 m 3 .
Pabrik  ini  mengolah  limbah  dengan  menggunakan  kolam  terbuka  dengan    5    jenis kolam,    dengan    rincian    2    cooling    pond,    1    seeding    pond,    5    anaerobic  pond,  1 sedimentation pond, dan 1 outlet pond.
.
Gambar 2. Foto survey PT. GBJ
1.1. Waktu Penelitian Waktu Penelitian 2 bulan yaitu Februari-April 2016.

## 1.2. Cara Pelaksanaan Metode yang digunakan
Metode yang digunakan:
1. Survey ke wilayah rencana Pembangunan PLTBg Kabupaten Merangin Provinsi Jambi
2. Uji Lab Limbah POME
3. Studi dan Analisis Teknologi PLTBg

## PEMBAHASAN

## 1. Uji Laboratorium Limbah POME
Sampling  POME  dilakukan  untuk  mengetahui  karakteristik  parameter  fisika-kimia dari limbah cair sawit dan melihat kesesuainnya dengan kebutuhan proses biogas.
Hal-hal yang harus diperhatikan saat pengambilan sample :
a. Titik-titik    pengambilan    sample    biasanya    diambil    di    open    trench  (parit    terbuka) penghubung  antar  kolam  atau  di  pipa-pipa  penghubung.   Pada  pengambilan sampel kali  ini,  diambil  sebanyak  40  sampel  selama  4  hari  di  tiga  titik pengambilan.
b. Titik    pengambilan    sample    di    kolam    limbah    PT.    GBJ    sesuai    dengan    skema pengolahan limbah dalam pabrik tersebut adalah:
 Pipa/saluran    setelah  fat  pit  menuju  cooling  pond  1.  Intinya,    pengambilan  sampel dilakukan  di  titik  dimana  kemungkinan  nilai  COD  masih  tinggi  dan suhu tidak terlalu panas (sekitar 50-60 O C)  3 sample per hari
 Aliran keluaran cooling pond 1 menuju cooling pond 2  3 sample per hari
 Aliran keluaran cooling pond 2 menuju kolam anaerobic  3 sample per hari
 Sampel random dari ketiga titik tersebut
c. Suhu dan pH dari POME yang diambil segera diukur dan dicatat.
Parameter yang diuji adalah :
• COD lab
• TSS lab
• FOG (Minyak & Lemak) lab
• pH di tempat
• suhu di tempat
Hasil dari waste audit tersebut sebagai berikut
Tabel 5. Rekap Hasil Waste Audit PT. GB
Fat Pit - Cooling Pond 1 Cooling Pond 1 - Cooling Pond 2 Cooling Pond 2 - Anaerobic Pond COD (mg/L) 49671.3 46459.5 37965.4 TSS (mg/L) 19322.75 20977.35 15976.854 FOG (mg/L) 113.42 151.92 130.45 pH 5 5 5 T ( o C) 55.12 50.33 42.94
Dari hasil tersebut maka limbah POME untuk keperluan PLTBg POME akan diambil dari kolam pertama, yakni keluaran fat pit menuju cooling pond 1, karena memiliki nilai COD yang  dianggap  paling  mencukupi  untuk  pembangunan  PLTBg  POME  dengan  kapasitas  1 MW. Titik tersebut memiliki COD rata-rata sebesar 49.600 ppm, TSS 19.300 ppm, FOG 113, ppm, pH 5 dan suhu 55 o C.

## 2. Studi dan Analisis Teknologi PLTBg
Diagram sederhana proses konversi biogas menjadi energi
Pre-Treatment
Dalam  reaksi  konversi   biogas  dari  limbah  POME  terdapat  beberapa  parameter dan kondisi  yang  perlu  dipenuhi  aliran  effluent  POME  sebelum  memasuki  reaktor. Pre Treatment  pada  sistem konversi biogas dari limbah POME adalah bagian yang dikhususkan untuk menangani limbah POME sebelum masuk ke reaktor agar memiliki kondisi yang sesuai dengan  yang    dibutuhkan  oleh    reaktor    untuk    beroperasi    secara  optimum.  Parameter- parameter tersebut adalah 1.  Temperatur
Proses    anaerobic    digestion    dapat    dilangsungkan    dalam    temperatur    yang  berbeda-beda, tergantung  dari  jenis  bakteri  yang  digunakan.  Terdapat  tiga  jenis  bakteri    yang    bisa digunakan    dalam    proses    ini,    yaitu  psychrophilic    (<    25 o C),  mesophilic  (25-45 o C),  dan thermophilic (45-70 o C). Jenis bakteri dan proses yang digunakan juga berpengaruh pada HRT sistem.
Pretreatment Reaktor Gas Handling Gas Engine

## Tabel 6. Tipe proses dan HRT minimumnya
Tipe Proses Temperatur HRT Minimum Psychrophilic < 25 o C 70-80 hari Mesophilic 25-45 o C 30-40 hari Thermophilic 45-70 o C 15-20 hari
Kebanyakan  pabrik  biogas  saat  ini  beroperasi  menggunakan  tipe  thermopilic,  karena memiliki  beberapa  keunggulan  dibandingkan  tipe  mesophilic dan psychrophilic, yaitu:
• Efektif dalam menghancurkan pathogen
• Rasio  pertumbuhan  bakteri  metanogenesis  lebih  baik  pada  temperatur tinggi
• HRT yang rendah, proses lebih efisien dan cepat
• Peningkatan performa digestibillitas dan kemampuan substrat
• Substrat padat lebih mudah terdegradasi
• Lebih mudah memisahkan antara fraksi cair dan padat
Walaupun demikian, proses thermophilic masih memiliki beberapa kekurangan, antara lain    derajat  ketidaksetimbangan  yang  besar,  kebutuhan  energy  yang  besar  untuk  menyuplai temperatur  yang  tinggi,  dan  pengotor  amoniak  lebih mudah  terbentuk  pada  temperatur tinggi.  Untuk mengatasi terbentuknya amoniak yang nantinya sulit ditangani  pada bagian gas handling, maka seringkali tipe mesophilic digunakan sebagai kondisi operasi.

## 2.  pH dan Alkalinitas
Nilai  pH  dihitung  berdasarkan  derajat  keasaman  (asiditas)  atau  alkalinitas  aliran effluent  POME.  Bakteri  yang  digunakan  pada  reaktor  memiliki  kadar  pH  tertentu  untuk tumbuh  optimum.  Bakteri  asidogen  baik  tumbuh  pada  pH  6,  dan  bakteri asetogen  dan metanogen    baik    tumbuh    pada    pH    7.    Untuk  itu    seringkali    limbah  POME  dikondisikan pada pH dengan rentang 6,5-7,5 untuk mengakomodasi hal itu. Untuk itu seringkali digunakan sistem buffering dengan menggunakan sodium bikarbonat,  kapur,  atau  sodium  hidroksida untuk  mengatur  pH  POME  sebelum masuk ke reaktor. 3.  Nutrien
Proses  biodegradasi  yang  baik  memerlukan  asupan  nutrisi    untuk  bakteri  yang digunakan,    biasanya    berupa    nitrogen    dan    fosfor.    Untuk    itu    biasanya    rasio  COD:N:P harus  dijaga  pada  kondisi  yang  tetap  dan  baik  untuk  proses  pada reaktor,  tetapi  pada limbah  POME  umumnya  kandungan  N  dan  P  sudah mencukup sehingga tidak diperlukan adanya penambahan lebih lanjut.
4.  Toksisitas
Bakteri    yang    digunakan    dapat    teracuni    apabila    terdapat    komponen-komponen pengotor  dalam  limbah  POME,  apabila limbah  POME  berada  pada  kondisi  yang  tidak  tepat. Bakteri  metanogen adalah bakteri yang paling sensitif terhadap pengotor,  terutama  amoniak. Amoniak  dapat  muncul  apabila  pH  berada  pada kondisi lebih besar dari 7, maka dari itu pengaturan pH sangat dibutuhkan.
Dari    parameter-parameter  di  atas,  maka  proses  utama  yang  ada  di  bagian  ini  adalah pendinginan dan pengadukan bagi aliran effluentyang akan masuk ke reaktor. 1.  Pendinginan
Pendinginan    dimaksudkan    agar    aliran    limbah    POME    yang    masuk    ke    reaktor berada    pada    temperatur    yang    baik    bagi    bakteri    dalam  reaktor    untuk    bekerja mengonversikan  COD  dalam  limbah  menjadi  kandungan  biogas.  Kandungan COD pada
limbah  POME  secara  umum  memiliki  hubungan    yang  setara  dengan  tingginya  temperatur. Limbah POME yang baru saja dihasilkan dari proses PKS memiliki  COD  yang  tinggi  pada temperatur    yang    juga    tinggi,    tetapi    setelah  melalui  proses  pengolahan  limbah  sederhana pada  kolam-kolam  WWTP  di  PKS  perlahan  temperatur  POME  menurun  diiringi  juga berkurangnya kadar COD.
Untuk proses   generasi  biogas   yang baik  diperlukan  POME  dengan  kadar  COD yang  tinggi,  tetapi  akibatnya  temperatur  POME  juga    tinggi.  Untuk  menyesuaikan  kondisi limbah  POME  yang  akan  masuk  ke  reaktor  diperlukan  proses pendinginan.
Proses  pendinginan  dapat  dilakukan  dengan  2  cara,  yaitu  menggunakan  heat exchanger(HE) yang umumnya bertipe  shell and tubedan menggunakan direct cooling  tower. Penggunaan  HE  memiliki  hasil  keluaran  temperatur  yang  lebih stabil  dan  dapat  diatur dengan  menaikkan  atau  menurunkan  laju  alir  cooling water yang dialirkan ke dalam HE jika  diperlukan  tetapi  sistem  ini  memiliki  biaya  investasi  dan  operasional  yang  lebih  besar daripada  penggunaan  direct  cooling  tower.  Untuk  selisih  temperatur  yang  diperlukan  besar, disarankan  menggunakan  HE    karena    kapasitasnya    penurunan    suhunya    lebih    baik. Perbandingan antara kedua sistem tersebut disajikandalam tabel berikut ini:
Tabel 7. Perbandingan HE dan Direct Cooling Tower Parameter Heat Exchanger Cooling Tower Unjuk kerja proses Penurunan  temperatur terkontrol Penurunan temperatur besar tapi sulit terkontrol; ada penurunan COD Ukuran peralatan Total area 5m x 5m, tinggi max 3 m Total area 5m x 5m, tinggi max 4 m Jangka waktu pengadaan 1,5 bulan 2 bulan Kebutuhan pengoperasian Listrik total 7 HP (fan, pompa) Listrik total 7 HP (fan) Perawatan Flushing  berkala,  cleaning fan, ganti seal pompa Cleaning  fan,  ganti  seal Pompa Biaya pengadaan Sebanding Sebanding

## 2.  Covered Lagoon
Sistem  ini  berupa  kolam  penampung  limbah  dengan  kedalaman  sekitar  6  meter  atau lebih  yang  ditutupi  dengan  cover  di  atasnya.  Jenis  cover  yang  umum digunakan  adalah high  density  polyethylene  (HDPE)  atau  polyvinyl  chloride (PVC). Biogas yang dihasilkan terperangkap di bawah cover kemudian dialirkan dengan  menggunakan  pipa  yang  terpasang pada  jaringan  lagoon. Covered lagoon membutuhkan area yang luas dan iklim yang hangat karenanya sistem ini tidak memerlukan pemanasan sebelumnya. Sistem ini murah tetapi tidak cocok bagi iklim yang dingin dan lokasi dengan permukaan air tanah yang tinggi.
Kolam  anaerobik  atau  kolam  tertutup  merupakan  kolam  yang  dilengkapi  dengan membran  pentutup  yang  kuat  untuk  menyimpan  gas.  Kolam  anaerobik  memiliki  kontak bakteri ke substrak yang kurang baik dengan tingkat pengolahan yang rendah.
HTR  antara  20-90  hari.  HTR  adalah  Waktu  Retensi  Hidrolik  atau  HRT  (Hydraulic Retention  Time)  adalah  lama  waktu  rata-rata  suatu  senyawa  yang  mudah  larut  untuk  tetap berada  di  ddalam  bio-digester.  Membutuhkan  area  yang  besar.  Sebelum  proses  penguraian dilakukan perlu dihilangkan padatan berserat di dalam limbah.
Sebelum proses kontruksi kolam anaerobik dilakukan uji tanah dan pengeboran untuk mengetahui  kondisi  tanah.  Uji  tanah  untuk  mengetahui;  Jenis  tanah;  Pengelompokan  tanah; Kedalaman  muka  air  tanah;  Kedalaman  tanah;  Warna;  Tekstur;  dan  Lapisan  tanah  organik
yang  mungkin  menghasilkan  gas  dibagian  bawah  kolam.  Hasil  uji  tanah  digunakan  untuk mengkaji  stabilitas  lereng  tanah  dan  menentukan  desain  pondai  yang  paling  sesuai  untuk sistem pengolahan gas
Pada pembangunan kolam, perlu memperhatikan Parit angkur untuk menahan liner dan cover kolam. Freeboard di kolam berfungsi untuk menampung air pada saat hujan maupun air yang  berasal  dari  kegiatan  lain  seperti  pembersihan  peralatan.  Kemiringan  kolam  memiliki rasio jarak vertikal ke horisontal 1:2. Jika tanah rawan longsor, maka rasio  kemiringan kolam bisa menjadi 1:3 atau perlu dilakukan penguatan pada lereng Standar teknik pembuatan kolam mengacu pada American Society of Civil Engineers (ASCE).
Gambar 2. Penampang Kolam
Gambar 3. Covered Lagoon

## Gas Handling
Sistem    gas  handling  merupakan  proses  penghilangan  pengotor  dalam  biogas  dan mengondisikan    biogas    agar    siap    diproses    dalam    gas    engine.    Gas    engine    biasanya memiliki    syarat-syarat    yang    perlu    dipenuhi    oleh    kondisi    biogas    agar    dapat    diproses dengan  baik.  Sistem  ini  terdiri dari  4 bagian utama,  yakni   Scrubber, pemurnian/purifier, blower, dan flare 1. Scrubber
Scrubber  adalah  alat  untuk  desulfurisasi,  proses  penghilangan  kadar  H 2 S  dalam biogas.  Gas  H 2 S  tidak boleh ada dalam biogas karena sifatnya yang korosif, sehingga dapat merusak bagian-bagian pabrik yang terbuat dari besi, terutama gas engine dan pipa.
Proses    desulfurisasi    dapat    dilakukan    dengan    dua    cara,    baik    biological  maupun kimiawi.  Proses  yang  digunakan  tergantung  pada  seberapa banyak  gas  H 2 S yang  masuk dan    seberapa    kecil    hasil    konsentrasi    H 2 S  yang  diharapkan.    Proses    desulfurisasi    dapat dilakukan  di dalam  reaktor atau di luarnya.
Desulfurisasi  secara  biologis  dilakukan  dengan  menggunakan  bakteri Sulfobacter oxydans yang  bekerja  secara  aerobik,  membutuhkan  udara 2-8%  dari  jumlah  biogas  yang ditangani.  Karena  sifatnya  yang  aerobik, proses ini tidak begitu cocok dilakukan di dalam
reaktor  yang  beroperasi  secara    anaerobik.    Proses    ini    dapat    mengoversikan    gas    H 2 S menjadi sulfur elemental (padat) maupun cairan H 2 SO 3 .
Desulfurisasi    secara    kimiawi    dilakukan    dengan    menambahkan    sejumlah  bahan kimia  pada  aliran  biogas.  Cara  ini  dapat  dilakukan  di  dalam  reaktor  maupun  di  luar.  Bila reaktor  yang  digunakan  adalah  jenis  covered  lagoon,  disarankan  cara  ini  dilakukan  di  luar bagian  reaktor  karena  tidak  mudah  menambahkan    bahan    kimia    lain    pada    reaktor    yang tertutup    rapat  sepanjang    waktu.    Untuk    itu    digunakan    scrubber    berupa    kolom    dengan unggun berisikan bahan kimia untuk menyerap kandungan H 2 S dari aliran biogas.

## 2. Dehumidifier/Unit Pengeringan
Dehumidifier atau unit pengeringan adalah unit yang digunakan untuk menghilangkan kandungan  air  dalam  biogas.  Air  bersama   dengan  CO 2 adalah  kombinasi  yang  sangat korosif,    oleh    karena    biogas    memiliki  kandungan  CO 2 yang  banyak,  kehadiran  air  sangat tidak diharapkan.
Cara    yang    paling    umum    dilakukan    adalah    dengan    mendinginkan    aliran  biogas sehingga    kandungan    air    dalam    biogas    akan    terkondensasi    dan  terpisahkan    dari    gas. Untuk    itu,    hal    yang    paling    umum    adalah  mengondesasikan    gas    melalui    pengaturan perpipaan    aliran    biogas  menuju  ke  gas  engine  sehingga  air  yang  terkondensasi  sepanjang aliran  dapat    dikumpulkan    di  titik    terendah    pipa.  Apabila    pipa    berada    di    bawah  tanah, efektifitas    kondensasi    akan    meningkat.    Tetapi    cara    ini  membutuhkan    pengaturan perpipaan    dan    jarak    pipa    yang    cukup    untuk  mengondensasikan    air    dalam    gas    dalam jumlah    yang    mencukupi,  sehingga  dibutuhkan  lahan  yang  cukup  luas.  Apalagi    jika  pipa berada di dalam tanah, biaya yang dibutuhkan akan bertambah.
Cara    lain    adalah    dengan    menggunakan    HE    yang    terkombinasi    dengan  chiller sehingga    dapat    menurunkan    suhu    biogas    sampai    pada    kondisi  yang    tepat    untuk mengondensasikan  air  dalam  jumlah  yang  tepat. Penggunaan cara ini tepat digunakan jika memiliki keterbatasan lahan.
3. Blower
Blower  digunakan  untuk  mendorong biogas agar memiliki tekanan yang cukup saat memasuki  gas  engine.  Gas  engine  biasanya  memiliki  tekanan  minimum untuk  bekerja, tugas  blower  adalah  mendorong  gas  agar  mencapai  tekanan tersebut. Blower yang dapat digunakan biasanya berupa kompresor udara atau fan.  Secara  umum  tipe  kompresor  dibagi menjadi  2  tipe  utama,  positive displacement dan dynamic.
Tipe  positive  displacement  meningkatkan  tekanan  dengan  menekan  volume  gas  yang dialirkan    sedangkan    tipe    dynamic    meningkatkan    tekanan    menggunakan  kerja    dan momentum    dari    putaran    impeller    yang    ada    dalam    bagian    utama  kompresor.  Type dynamic biasa digunakan pada pabrikdengan skala besar, laju alir dan selisih tekanan masuk dan  keluar  yang  besar.  Tipe  positive  displacement  lebih    fleksibel    untuk    menangani    baik laju    alir    besar    maupun    kecil    dan    tingkat  tekanan  yang  bervariasi.  Tipe    reciprocating mennggunakan  piston  dan  crankshaft  sebagai bagian  utama yang bekerja untuk menekan gas,  sedangkan  tipe  rotary  menggnakan  kerja  dua  mesin    yang    bekerja    bersamaan    untuk menekan  gas.  Tipe    reciprocating    tidak  didesain    untuk    kerja    yang    kontinu  dan  terus menerus, sedangkan tipe rotary dapat digunakan pada proses yang membutuhkan kontinuitas. Dari beberapa tipe rotary,  yang  paling  cocok  digunakan  pada  proses  pengaliran  biogas  ke gas engine adalah tipe lobe yang memang secara umum digunakan untuk menekan fuel gaske internal combustion engine. Tipe lobe yang secara umum digunakan adalah root blower.
Gambar 4. Gas Handling; Scrubber H 2 S (kiri), Dehumidifier (tengah), Blower (kanan)

## 4. Flare
Suar  bakar/flare berfungsi  sebagai  sarana  keselamatan untuk  mitigasi biogas  ketika syarat-syarat yang  diperlukan oleh  gas  engine  tidak  tercapai  gas dapat  dibakar  agar  tidak merusak  gas  engine.  Biogas tidak  dapat  dilepas langsung  ke  atmosfer  karena  masalah- malasah    lingkungan    dan    keselamatan kerja  di  sekitar  pabrik,  untuk itu  sistem  pembakaran melalui flare dibutuhkan.
Terdapat    dua    jenis    flare    yang    dapat    digunakan    yaitu  open    flare    dan   enclosed flare.  Open  flare  adalah  burner  sederhana,  seringkali  terbuka  ke  lingkungan (open pit) dengan pelindung angin (windshield) sederhana untuk melindungi api burner, tidak memiliki insulasi,  radiasi  panas  yangterbuka,  dan  hasil  pembakaran  yang    terpapar    langsung    ke lingkungan.  Enclosed  flare  adalah  sistem pembakaran umum yang terdapat di pabrik-pabrik kimia,  permanen  dengan  stack  tinggi  sehingga  hasil  pembakaran  tidak  terpapar  langsung  ke lingkungan.

## Gas Engine
Gas    engine    adalah   internal   combustion    engine  yang    bekerja    menggunakan  piston  yang bergerak naik turun akibat siklus kerja mesin otto berupa kompresi pembakaran-ekspansi yang menghasilkan  tenaga  bagi  piston  untuk  bekerja  naik  dan    turun.    Kerja    piston    tersebut terintegrasi  dengan  generator  magnet  yang menghasilkan listrik. Biogas   yang   dihasilkan digunakan  bersama  udara  untuk  dibakar  dalam  ruang bakar engine yang hasil ekpansi dan pembakarannya digunakan sebagai tenaga bagi  piston  untuk  bergerak.
Gambar 5.  Flare (kiri), Gas Engine (kanan)

## Berikut Flow Diagram Process PLTBg

## Gambar 6.  Flow Diagram Process PLTBg di Kabupaten Merangin

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
1. Limbah  POME  untuk  keperluan  PLTBg  POME  diambil  dari  kolam  pertama,  yakni keluaran  fat  pit  menuju  cooling  pond  1.  Titik  tersebut  memiliki  COD  rata-rata  sebesar 49.600 ppm, TSS 19.300 ppm, FOG 113, ppm, pH 5 dan suhu 55 o C.
2. Teknologi    yang    digunakan    untuk    konversi    COD    menjadi  biogas    adalah    modified covered    lagoon    yang    dilengkapi    dengan    peralatan    gas    Handling  seperti  Scrubber, Dehumidifier, Blower, dan Flare untuk mempersiapkan biogas memasuki gas engine Rekomendasi
1. Volume    minimum    yang    harus    dipenuhi    oleh    PT.    GBJ  untuk  menghasilkan    listrik minimal    1    MW    adalah    6,930,000    kg    COD    per    tahun    (setara  dengan    pengolahan 190.000    ton    TBS/tahun    selama    6.600    jam    per    tahun    dan  kandungan  COD  50.000 mg/L).
2. Laju  alir  POME  yang  diambill  dari  kolam  pengolahan  limbah  PT.  GBJ  (outlet  fat pit menuju  cooling  pond  1)  adalah  maksimal  25  m 3 /jam,  sisanya  masih merupakan tanggung jawab pabrik untuk diolah.
3. POME    yang    telah    mengalami    pengolahan  dalam  kolam  reaktor  PLTBg  akan dikembalikan  ke  wilayah  kolam  pengolahan  limbah  PT. GBJ  dengan  sisa kandungan COD  sebanyak  15%  (menurut  basis  desain)  yang  masih  perlu pengolahan lebih lanjut sebelum dibuang ke lingkungan dalam kolam pengolahan limbah PT. GBJ.

## DAFTAR PUSTAKA
Al  Seadi,  Teodorita,  et.al.  2008.  Biogas  Handbook.  Denmark:  University  of  Southern Denmark  Esbjerg
Bloomberg.  2012.  The  Cost  of  Meeting  a  30%  Emission  Reduction  Target  in   Europe.
Bloomberg New Energy Finance, 16 Maret 2012
Ernst  &  Young.  2012.  The  Future  of  Global  Carbon  Markets,  Ernst  &  Young, 2012.
EYGM Limited EYG No. AU1365.
Feasibility  Study.  2007.  Anaerobic  Digester  and  Gas  Processing  Facility  in  the Fraser Valley. British Columbia: Electrigaz.
Indonesia    Palm    Oil    Advocacy    Team.    2010.    Facts    of    Indonesian    Oil    Palm    First Edition.Jakarta: Indonesian Palm Oil Board (TAMSI-DMSI).
Justice,  Sophia.  2009.  Private  Financing  of  Renewable  Energy,  UK’s  Department for International Development.  UNEP:  Catham  House  Energy.
Lauwers,  Joost.  et  al.  2012.  Anaerobic  Co−digestion  of  Fats,  Oils  and  Grease  (FOG)  with Waste Activated Sludge. AIDIC 10.3303/CET1229119.
Pauss. 1990. Liquid to Mass Transfer in Anaerobic Processes. Suharto,  Rosediana.  ISPO  Certification  and  GHG  Criteria.  ISPO:  Workshop„ Sustainable Palm  Oil‟, 23 Oktober 2013.
UNEP. 2011. Towards a Green Economy: Pathways to Sustainable Development and Poverty Eradication. UNEP.
UNFCCC.    2012.    AMS.I.A    Version    16:    Electricity    Generation    by    the    User. cdm.unfccc.int. diakses  pada  26  Januari  2015.
UNFCCC.  2014.  AMS.  I.D  Version  18:  Grid  Connected  Renewable  Energy Generation. cdm.unfccc.int. diakses  pada  26  Januari  2015.
UNFCCC.  2014.  AMS.I.F  Version  3:  Renewable  Electricity  Generation  for Captive Use and Mini Grid. cdm.unfccc.int. diakses pada 26 Januari 2015.