Article Metrics

Abstract

Primary sludge from paper mill waste water treatment plant (WWTP) is a potential raw material for ethanol production because of its high organic content especially cellulose. This study consisted of two main stage: cellulose hydrolisis and glucose fermentation. Primary sludge was hydrolyzed using cellulase with concentration of 10, 20, and 25 FPU/g cellulose under conditions of pH 5.5 and temperature 50^oC for 24, 48, 72, and 98 hours. Glucose obtained from hydrolis was fermented in optimum condition (pH 4.5 and temperature 28^oC) using 10% of Saccharomyces cerevisiae inoculum for 24, 48, 72, and 98 hours. The results showed that the optimum hydrolysis was achieved using cellulase 25 FPU within 72 hours with glucose content obtained was 1.92% and saccharification degree was 61.05%. Ethanol produced from glucose fermentation was about 0.77% and fermentation degree was 78.5%. Overall conversion yield was 46.61% and ethanol yield was 192.5 g/kg dry weight.

Keywords: papermill primary sludge,cellulose, cellulase, Saccharomyces cerevisiae, bioethanol

ABSTRAK

Lumpur primer dari IPAL industri kertas mempunyai potensi sebagai bahan baku untuk produksi bioetanol, karena kandungan organiknya yang tinggi terutama selulosa. Lumpur primer IPAL diperoleh dari industri kertas berbahan baku virgin pulp. Secara garis besar percobaan dilakukan dengan sistem dua tahap yaitu proses hidrolisis selulosa dan dilanjut proses fermentasi glukosa. Percobaan proses hidrolisis selulosa dilakukan pada pH 5,5 dan suhu 50^oC dengan 2 faktor perlakuan yaitu dosis selulase (10, 20, dan 25 FPU/g selulosa) dan lama proses hidrolisis (24, 48, 72, dan 96 jam), sedangkan percobaan proses fermentasi dilakukan terhadap glukosa hasil proses hidrolis pada kondisi optimumnya. Proses fermentasi dilakukan pada pH 4,5 dan suhu 28^oC menggunakan ragi Saccharomyces cerevisiae sebanyak 10% dengan perlakuan lama inkubasi (24; 48; 72; 96 jam). Hasil percobaan menunjukkan bahwa kondisi optimum proses hidrolisis diperoleh pada dosis selulase 25 FPU/g selulosa selama 72 jam, dengan kadar glukosa 1,92% dan derajat sakarifikasi 61,05%. Kadar etanol yang diperoleh dari proses fermentasi glukosa hasil hidrolisis adalah 0,77% dengan efisiensi fermentasi 78,5%. Secara keseluruhan efisiensi konversi selulosa pada lumpur primer IPAL industri kertas menjadi etanol adalah 46,61% dengan yield sebesar 192 g/kg berat kering.

Kata kunci: lumpur primer industri kertas, selulosa, selulase, Saccharomyces cerevisiae, bioetanol