Pabrik Pengolahan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (POME): Proses dan Peralatan

Jawaban cepat: POME datang dalam keadaan panas, berminyak dan sangat kuat — umumnya 40.000 hingga 60.000 mg/L COD, yang kira-kira seratus kali limbah domestik. Kekuatan itulah sebabnya anaerobic digestion, bukan aerasi, menjadi inti dari setiap POME plant yang layak: mengaerasi beban sebesar itu akan sangat mahal dan menghasilkan volume lumpur yang sangat besar.

Apa yang membuat POME sulit

Limbah pabrik kelapa sawit adalah salah satu limbah industri terkuat yang rutin diolah. Tiga sifat mendorong seluruh desain:

SifatKarakter tipikalKonsekuensi desain
Kekuatan organikCOD sangat tinggi, umumnya puluhan ribu mg/LPengolahan anaerobik adalah satu-satunya tahap pertama yang ekonomis
SuhuPanas saat keluar dari sterilisasiHarus didinginkan sebelum pengolahan biologis
Minyak dan lemakSisa minyak yang signifikanPemulihan dan penghilangan minyak sebelum pengolahan biologis
PadatanPadatan tersuspensi dan koloid yang tinggiVolume lumpur yang besar untuk ditangani
pHAsam saat keluarKoreksi sebelum pencernaan anaerobik
MusimanAliran mengikuti panenPabrik harus menangani beban yang bervariasi, bukan beban yang konstan

Poin musiman ini diremehkan. Pabrik yang berukuran berdasarkan throughput musim puncak akan kekurangan beban di musim rendah, dan biomassa anaerobik tidak tahan terhadap kelaparan yang lama. Tanyakan kepada pemasok mana pun bagaimana desain mereka menangani musim rendah sebelum Anda membandingkan harga.

Rantai proses

1. Pemulihan minyak dan pendinginan

Minyak residu dipulihkan sebelum pengolahan — minyak ini memiliki nilai, dan jika tidak dipulihkan akan menghambat biologi dan mengotori setiap permukaan hilir. Pendinginan wajib dilakukan: pencernaan anaerobik memiliki rentang suhu, dan efluen yang keluar dari sterilisasi berada jauh di atasnya.

2. Koreksi pH dan penyamaan

POME mentah bersifat asam, dan pencernaan anaerobik sensitif terhadap pH. Penyamaan juga menyangga sifat batch dari buangan pabrik menjadi sesuatu yang dapat diterima digester secara stabil.

3. Pencernaan anaerobik — tahap inti

Di sinilah sebagian besar beban organik dihilangkan. Ini dipilih untuk POME bukan karena preferensi tetapi karena perhitungan: pengolahan aerobik untuk beban ini akan membutuhkan energi aerasi yang sangat besar dan akan menghasilkan lumpur berlebih dalam volume yang tidak praktis untuk ditangani. Pencernaan anaerobik menghilangkan beban tersebut dengan sebagian kecil dari biaya energi, menghasilkan jauh lebih sedikit lumpur, dan menghasilkan biogas yang dapat ditangkap dan digunakan.

4. Pemolesan aerobik

Pengolahan anaerobik saja tidak akan mencapai standar pembuangan. Tahap aerobik — lumpur aktif, MBBR atau SBR tergantung pada batas dan lokasi — memoles COD yang tersisa dan menangani amonia.

5. Pemisahan padatan dan pengeringan lumpur

Setiap tahap di atas menghasilkan lumpur, dan POME menghasilkan banyak lumpur. Ini adalah tahap yang paling sering kurang dibangun. Lihat bagaimana kelima tahap sistem pengolahan air limbah lengkap saling dibandingkan ukurannya.

Kolam atau tangki?

Banyak pabrik secara historis menggunakan sistem laguna terbuka. Sistem ini berfungsi, murah untuk dibangun, dan memiliki tiga biaya nyata yang semakin menentukan:

  • Lahan. Sistem laguna membutuhkan lahan yang sangat luas, dan waktu retensinya lama.
  • Pelepasan metana. Laguna anaerobik terbuka melepaskan biogas ke atmosfer. Di tempat emisi diatur atau di tempat pabrik menginginkan energinya, ini merupakan kerugian langsung.
  • Kontrol. Laguna tidak dapat disetel. Ketika batas pembuangan diperketat, hanya ada sedikit yang bisa disesuaikan.

Pencernaan berbasis tangki tertutup lebih mahal untuk dibangun, menempati jauh lebih sedikit lahan, memungkinkan penangkapan biogas, dan dapat dikendalikan. Jawaban yang tepat bergantung pada ketersediaan lahan, standar pembuangan, dan apakah biogas memiliki nilai di lokasi Anda — tetapi tren di yurisdiksi dengan izin yang semakin ketat mengarah ke sistem tertutup.

Lumpur: bagian yang menentukan biaya operasional Anda

Pabrik POME menghasilkan lumpur dalam jumlah besar dari pemisahan minyak, dari pencernaan anaerobik dan dari tahap aerobik. Apa yang Anda lakukan dengannya terbagi menjadi dua jalur:

Aplikasi ke lahanPembuangan di luar lokasi
Tingkat kekeringan cake yang dibutuhkanLebih rendah — cake yang lebih basah dapat diterimaSekering mungkin secara praktis
Peralatan yang sesuaiScrew press multi-cakram — kontinu, tanpa pengawasanFilter press ruang atau membran — cake jauh lebih kering
Pendorong biayaVolume transportasiBerat pembuangan

Ketika cake meninggalkan lokasi dan dikenakan biaya berdasarkan berat, perbedaan kadar air antara cake screw press dan cake filter press membran merupakan penghematan bulanan permanen, dan mudah dimodelkan sebelum Anda membeli. Ketika lumpur diaplikasikan ke perkebunan, operasi kontinu tanpa pengawasan dari screw press biasanya lebih unggul. Perbandingan kami tentang filter press versus screw press untuk dewatering lumpur membahas keputusan tersebut secara rinci.

Apa yang perlu dikirim saat meminta proposal

  1. Kapasitas pabrik dalam ton tandan buah segar per jam, dan jam operasional
  2. Volume POME per hari, dan bagaimana variasinya antara musim puncak dan musim rendah
  3. Analisis efluen: COD, BOD, padatan tersuspensi, minyak dan lemak, pH, suhu, amonia nitrogen
  4. Standar pembuangan yang harus dipenuhi, atau apakah efluen diaplikasikan ke lahan
  5. Apakah penangkapan biogas diinginkan, dan apakah ada penggunaan energi di lokasi
  6. Lahan yang tersedia, dan apakah sistem laguna yang ada sedang ditingkatkan atau diganti
  7. Bagaimana sludge saat ini keluar dari lokasi dan bagaimana biayanya dibebankan

Poin 2 adalah yang paling sering diberikan sebagai satu angka. Berikan rentangnya, karena pabrik yang berkinerja puncak di musim ramai dan kelaparan di musim sepi adalah pabrik yang akan gagal memenuhi batasnya dua kali setahun.

Meningkatkan sistem laguna yang ada

Sebagian besar proyek POME adalah peningkatan, bukan pembangunan baru. Urutan biasanya, berdasarkan tingkat pengembalian:

  1. Perbaiki penghilangan minyak dan pendinginan terlebih dahulu. Ini murah dan melindungi semua tahap hilir.
  2. Tambahkan atau tingkatkan tahap polishing jika selisih terhadap batasnya moderat.
  3. Ubah laguna anaerobik menjadi pencernaan tertutup jika lahan, emisi, atau nilai biogas membenarkannya.
  4. Tambahkan dewatering mekanis jika penanganan lumpur telah menjadi hambatan — yang biasanya sudah terjadi pada titik ini.

Bekerja dalam urutan itu menghindari kesalahan umum yaitu membeli tahap biologis baru yang besar padahal kendala sebenarnya adalah carryover minyak di hulu atau penumpukan lumpur di hilir.

pertanyaan yang sering diajukan

Mengapa pengolahan anaerobik digunakan untuk POME alih-alih aerasi?

Karena kekuatan organiknya. POME membawa beban COD yang sangat tinggi, dan mengaerasi beban sebesar itu akan membutuhkan energi yang sangat besar dan menghasilkan lumpur berlebih dalam volume yang tidak praktis untuk ditangani. Pencernaan anaerobik menghilangkan sebagian besar beban dengan biaya energi yang jauh lebih kecil, menghasilkan lumpur yang jauh lebih sedikit, dan menghasilkan biogas yang dapat ditangkap dan dimanfaatkan.

Apakah POME perlu didinginkan sebelum diolah?

Ya. Efluen yang keluar dari sterilisasi berada jauh di atas kisaran suhu tempat digesti anaerobik beroperasi, jadi pendinginan bersifat wajib, bukan opsional. Memberi umpan POME panas langsung ke digester menghambat biomassa dan mengacaukan proses.

Bisakah pengolahan anaerobik saja memenuhi standar pembuangan?

Tidak. Digesti anaerobik menghilangkan sebagian besar beban organik tetapi menyisakan COD dan amonia di atas batas pembuangan tipikal. Tahap polishing aerobik — activated sludge, MBBR atau SBR tergantung pada batas dan lokasi — diperlukan setelahnya.

Haruskah kita mengganti sistem laguna dengan tangki tertutup?

Tergantung pada tiga hal: berapa banyak lahan yang Anda miliki, seberapa ketat standar pembuangan Anda, dan apakah biogas memiliki nilai di lokasi Anda. Laguna murah untuk dibangun tetapi membutuhkan banyak lahan, melepaskan metana ke atmosfer, dan tidak dapat disetel ketika batas diperketat. Digesti tertutup lebih mahal, menggunakan jauh lebih sedikit lahan, memungkinkan penangkapan biogas dan dapat dikendalikan.

Peralatan dewatering apa yang cocok untuk lumpur POME?

Tergantung pada ke mana lumpur itu pergi. Jika diaplikasikan ke perkebunan, multi-disc screw press biasanya menang karena beroperasi terus-menerus dan tanpa pengawasan serta mampu menangani lumpur berminyak dengan baik. Jika cake keluar dari lokasi dan pembuangannya dikenakan biaya per berat, chamber atau membrane filter press menghasilkan cake yang jauh lebih kering dan perbedaan kelembapannya menjadi penghematan bulanan permanen.

Bagaimana musiman memengaruhi desain pabrik?

Aliran POME mengikuti panen, sehingga beban bervariasi cukup besar sepanjang tahun. Pabrik yang hanya dirancang berdasarkan throughput musim puncak akan kekurangan beban pada musim rendah, dan biomassa anaerobik tidak tahan terhadap kelaparan berkepanjangan. Berikan kepada pemasok Anda rentang musiman, bukan satu angka rata-rata, dan tanyakan secara spesifik bagaimana desain tersebut menangani musim rendah.

Kirimkan throughput pabrik Anda, analisis efluen, dan persyaratan pembuangan atau aplikasi lahan, dan kami akan mengusulkan rantai proses dan peralatan: minta proposal pengolahan POME.