Bio-Compressed Natural Gas (Bio-CNG) adalah salah satu bahan bakar yang dapat digunakan sebagai substituen liquified petroleum gas (LPG). Kebutuhan LPG terus meningkat di Indonesia. Hal ini menyebabkan konsumsi LPG menjadi tinggi. Bio-CNG diproduksi melalui proses kompresi biomethane. Biomethane adalah produk yang dihasilkan dari proses fermentasi anaerobik. Proses fermentasi dilakukan pada kondisi termofilik. Palm oil mill effluent (POME) merupakan substrat yang digunakan pada proses fermentasi. POME memiliki kandungan chemical oxygen demand (COD) dan biological oxygen demand (BOD) yang tinggi. Pra perancangan pabrik Bio-CNG dengan kapasitas 40.000 ton/tahun dikaji berdasarkan modifikasi proses dan kelayakan ekonominya. Berdasarkan hasil analisis diperoleh total investasi (total capital investment) sebesar 1,5254 triliun rupiah. Hasil analisis profitabilitas menunjukan keuntungan sebelum pajak sebesar 831,5663 miliar dan keuntungan setelah pajak sebesar 623,6747 miliar, return of investement (ROI) sebelum pajak 45,2944% dan setelah pajak 33,9708%, nilai pay out time (POT) sebelum pajak 1,8085 tahun dan setelah pajak 2,2742 tahun. Nilai break even point (BEP) tercapai pada kapasitas produksi sebesar 11.544,3750 ton, sedangkan shut down point (SDP) berada pada kapasitas produksi 4802,5940 ton. Nilai internal rate of return (IRR) pabrik ini sebesar 27,6525% dengan nilai IRR minimum sebesar 12%. Berdasarkan analisis ekonomi pra perancangan pabrik layak dilanjutkan ke tahap perancangan.