Jumlah timbulan sampah di Indonesia pada tahun 2021 mencapai 41.638.019,19 ton/tahun. Selama ini sampah dikelola dengan sistem penampungan di Tempat Pemrosesan Akhir (TPA) dan ada yang menggunakan teknologi. Bioreaktor adalah teknologi untuk mengolah limbah menjadi energi terbarukan untuk menghasilkan produk yang bernilai ekonomi tinggi. Dalam menerapkan fasilitas teknologi di suatu wilayah perlu dipertimbangkan jaringan rantai pasok dan kelayakan investasinya. Karena yang sering terjadi adalah masalah ketersediaan bahan baku dan investasi yang besar. Untuk itu penelitian ini bertujuan untuk mengevaluasi kelayakan komersialisasi dan mengembangkan model matematis pada sistem jaringan rantai pasok fasilitas bioreaktor. Penelitian dilakukan di Kecamatan Jakenan Kabupaten Pati yang terdiri dari 23 desa dan 3 pasar. Metode yang digunakan yaitu mix integer linier programming dengan menggunakan software ILOG CPLEX dengan prinsip maksimasi keuntungan. Hasil yang diperoleh dari penelitian ini yaitu keputusan pembukan satu fasilitas Bioreaktor di desa Puluhan Tengah dengan keuntungan maksimal Rp 4.016.286.209. Berdasarkan kajian tekno ekonomi dengan BEP, NPV, IRR, ROI dan PBP maka investasi pembangunan fasilitas Bioreaktor di Kec. Jakenan dinyatakan layak