Perancangan sistem pengadukan biogas berbasis PLC pada feeding bioreaktor anaerob

Belva, Vania Neola (2022) Perancangan sistem pengadukan biogas berbasis PLC pada feeding bioreaktor anaerob. Other thesis, Institut Teknologi Sepuluh Nopember.

Text 10511810000079-Undergraduate_Thesis.pdf Restricted to Repository staff only Download (4MB)

Abstract

Proses anaerob pada bioreaktor berlangsung cukup lama dan membutuhkan banyak limbah kotoran sapi untuk menghasilkan biogas dengan kapasitas yang besar. Selama berlangsungnya proses anaerob, limbah kotoran sapi yang ada pada bioreaktor akan mengendap dan menyebabkan proses produksi biogas terhambat. Oleh karena itu, perlu adanya sebuah sistem pengadukan agar terjadi homogenitas sekaligus memengaruhi kehidupan bakteri mikroorganisme. Oleh karena itu, pada karya tulis ini dirancang sistem kecepatan putaran pengadukan pada feeding bioreaktor anaerob berbasis PLC yang digunakan untuk memantau kecepatan putaran pengaduk agar dapat mengetahui kehomogenan limbah kotoran sapi. Pengadukan pada feeding biogas perlu dilakukan karena berpengaruh terhadap kualitas hasil biogas. Pada sistem pengadukan otomatis ini terdapat 3 variasi kecepatan, yaitu kecepatan rendah dengan kecepatan 50 RPM, sedang dengan kecepatan 100 RPM, dan cepat dengan kecepatan 150 RPM. Kontroler yang digunakan yaitu PLC dengan bantuan program ladder diagram. Motor AC 3 Phase digunakan untuk menggerakkan agitator, sedangkan sensor yang digunakan yaitu sensor kecepatan putar berbasis optocoupler dan sensor MQ-4 yang digunakan untuk mengukur kadar gas metana. Data yang diperoleh dari sensor tersebut akan disimpan dalam cloud storage (database) sehingga dapat dipantau melalui GUI. Hasil pembacaan sensor optocoupler FC-03 sudah baik dengan akurasi rata-rata keseluruhan sebesar 99,32% dan nilai persentase error sebesar 0,64%. Sedangkan hasil pembacaan sensor gas metana memiliki akurasi sebesar 97,99% dengan nilai persentase error sebesar 2,1%. Dari data tersebut, dapat disimpulkan bahwa hasil pembacaan alat pada sistem tersebut dapat diandalkan. Hasil pengukuran gas metana sebelum dilakukan pengadukan memiliki nilai rata-rata sebesar 17,22 PPM, berbeda dengan kondisi setelah dilakukan pengadukan yang memiliki nilai rata-rata kadar gas metana sebesar 30,39 PPM dengan mempertimbangkan waktu pengambilan data. Waktu terbaik untuk mengetahui kadar gas metana yaitu pada pukul 12.00 WIB, dari hasil pengukuran yang telah dilakukan pada kondisi tersebut, nilai kadar gas metana mengalami kenaikan. Hal tersebut disebabkan oleh tekanan pada siang hari lebih tinggi daripada pagi dan sore.
=============================================================================================================================
The anaerobic process in the bioreactor takes a long time and requires a large amount of cow dung to produce biogas with a large capacity. During the anaerobic process, the cow dung waste in the bioreactor will settle, causing the biogas production process to be hampered. Therefore, in this paper, a stirring rotation speed system is designed for a PLC-based anaerobic feeding bioreactor, which is used to monitor the rotation speed of the stirrer to determine the homogeneity of the cow dung waste. Stirring in the biogas feeding process needs to be carried out because it affects the quality of the biogas produced. This automatic stirring system has three speed variations, namely low speed at 50 RPM, medium speed at 100 RPM, and high speed at 150 RPM. The controller used is a PLC with the assistance of a ladder diagram program. A three-phase AC motor is used to drive the agitator, while the sensors used are an optocoupler-based rotary speed sensor and an MQ-4 sensor to measure methane gas levels. The data obtained from the sensors will be stored in cloud storage (database) so that it can be monitored through a GUI. The results of the FC-03 optocoupler sensor readings were good, with an overall average accuracy of 99.32% and an error percentage of 0.64%. Meanwhile, the methane gas sensor achieved an accuracy of 97.99%, with an error percentage of 2.1%. From these data, it can be concluded that the measurement results of the system are reliable. The methane gas measurement results before stirring had an average value of 17.22 PPM, while after stirring, the average methane gas concentration increased to 30.39 PPM, taking the data collection time into consideration. The best time to measure the methane gas concentration was at 12:00 WIB. Based on the measurements conducted under these conditions, the methane gas concentration increased, which was attributed to the pressure during the daytime being higher than in the morning and afternoon.

Item Type:	Thesis (Other)
Additional Information:	629.895 Bel p-1
Uncontrolled Keywords:	Sistem Pengadukan , Feeding Bioreaktor, Stirring System, Feeding Bioreaktor
Subjects:	T Technology > TJ Mechanical engineering and machinery > TJ223.P76 Programmable controllers
Divisions:	Faculty of Vocational > Instrumentation Engineering
Depositing User:	magang .
Date Deposited:	05 Oct 2026 02:16
Last Modified:	05 Oct 2026 02:16
URI:	http://repository.its.ac.id/id/eprint/145227

Actions (login required)

View Item