Performance and Biokinetic Modeling of Modified Upflow Anaerobic Sludge Blanket Unit in Treating Palm Oil Mill Effluent

Abstract

Tingginya kadar kontaminan pada Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit perlu diolah dengan reaktor digester anaerobik tingkat tinggi, seperti Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB). Pengukuran kinerja unit UASB secara manual dapat menghabiskan banyak sumber daya. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan menganalisis kinerja unit UASB dengan mengimplementasikan variasi Hydraulic Retention Time (HRT), membandingkan estimasi efluen menggunakan Model Monod dan Jaringan Syaraf Tiruan (JST), dan memperkirakan parameter biokinetik unit UASB dalam kondisi unsteady-state. Penelitian dilakukan dengan menggunakan reaktor skala laboratorium dari November 2022 hingga Juni 2023. Dihasilkan bahwa HRT selama 2 hari di unit UASB terbukti merupakan HRT operasional yang optimal, mencapai 68% penyisihan Chemical Oxygen Demand dan 93% penyisihan Total Suspended Solids. Berdasarkan perbandingan model estimasi efluen, ANN memberikan estimasi yang paling sesuai dengan nilai MAPE sebesar 17%. ...

The high levels of contaminants in Palm Mill Oil Effluent need to be processed with a high-rate anaerobic digestion reactor, such as the Upflow Anaerobic Sludge Blanket (UASB). Manual performance measurement of the UASB unit can be laborious and resource-intensive. Therefore, this research aims to analyze the performance of the UASB unit by implementing variations in Hydraulic Retention Time (HRT), comparing the effluent estimation using the Monod Model and the Artificial Neural Network (ANN), and estimating the biokinetic parameters of the UASB unit under unsteady-state conditions. The research used a laboratory-scale reactor from November 2022 to June 2023. It was determined that an HRT of 2 days in the UASB unit proved to be the optimal operational HRT, achieving 68% removal of Chemical Oxygen Demand and 93% removal of Total Suspended Solids. Comparing the effluent estimation models, the ANN provided the most suitable estimation with a MAPE value of 17%. ...