Pengaruh Konsentrasi Nutrien dan Konsentrasi Bakteri Pada Prosduksi Alga Dalam Sistem Bioreaktor Proses Batch

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR RE Ujian Tugas Akhir Pengaruh Konsentrasi Nutrien dan Konsentrasi Bakteri Pada Prosduksi Alga Dalam Sistem Bioreaktor Proses Batch Oleh: Minarti Oktafiani NRP Dosen Pembimbing: Prof. Ir. Joni Hermana, MScES., PhD Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember 2013

2 Latar Belakang Bertambahnya populasi Penduduk sebanding dengan meningkatnya kebutuhan manusia sehingga berdampak pada kelangkaan bahan bakar minyak. Energi alternatif yang dapat digunakan sebagai bahan baku pengganti bbm yaitu biodisel Alga merupakan salah satu bahan baku yang dikembangkan menjadi biodiesel

3 Rumusan Masalah Penambahan Konsentrasi Nutrien Dan Konsentrasi Bakteri Pada Produksi Alga.

4 Tujuan : Mengkaji pengaruh konsentrasi nutrien dan konsentrasi bakteri pada produksi alga dalam sistem bioreaktor proses batch. Manfaat : 1. Mendapatkan informasi efek pengkayaan nutrien dan penambahan konsentrasi terhadap produksi alga yang. 2. Mendapatkan informasi, upaya mitigasi pemanasan global dengan melakukan konversi gas rumah kaca menjadi biomassa alga.

5 Ruang Lingkup Bakteri yang akan digunakan pada penelitian ini berasal dari bakteri air limbah yang didapatkan dari boezem. Jenis sampel yang digunakan berasal dari sampel buatan yang sudah disesuaikan dengan karakteristik perairan yang telah dianalisis terlebih dahulu yaitu karakteristik C : N : P. Penelitian pendahuluan dilakukan dengan cara mengambil sampel dibeberapa tempat yang sudah ditentukan sebelumnya.

6 Ruang Lingkup Penelitiaan dilakukan secara kontinyu di Jurusan Teknik Lingkungan dalam skala laboratorium dengan kondisi yang sesuai dengan keadaan sebelumnya. Variabel yang akan diteliti dalam tugas akhir ini adalah pengaruh konsentrasi nutrien dan konsentrasi bakteri pada produksi alga. Parameter yang akan dianalisa pada penelitian ini terdiri dari: konsentrasi MLSS/MLVSS, N-amonia, N- nitrat, Phospat, Chlorophyll a, ph, temperatur, dan DO.

7 Tinjauan Pustaka

8 Alga Alga adalah organisme akuatik yang dapat melakukan fotosintesis dan bersifat oksigenik autotrof. Pada umumnya, alga memiliki ukuran lebih kecil dan strukturnya lebih sederhana daripada tumbuhan lain yang ada di daratan. Keberadaan alga sebenarnya dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu makroalga dan mikroalga. Makroalga biasanya sering disebut sebagai seaweed atau alga laut. Dalam penelitian ini akan digunakan alga yang berjenis mikroalga.

9 Alga faktor faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan dan penyebaran alga, sebagai berikut : 1. Temperatur 2. Intensitas cahaya 3. ph 4. Oksigen terlarut 5. Unsur hara 6. Salinitas

10 Perbandingan Potensi Bahan Baku Biodiesel Tanaman Kandungan minyak (L/ha) Kebutuhan luas lahan (M ha) Produktivitas biodiesel (kg/ha.th) Jagung Kacang kedelai Kelapa Kelapa sawit Bunga matahari Mikroalga lipid rendah Mikroalga lipid sedang Mikroalga lipid tinggi

11 Kandungan Lipid Beberapa Spesies Mikroalga Spesies mikroalga Kandungan lipid (% biomassa) Spesies mikroalga Kandungan lipid (% biomassa) Chlorella emersonii Nanochloris sp Chlorella minotissima 57 Nanochloropsis sp Chlorella sp Schizochytrum sp Chlorella vulgaris 5-58 Skelotonema costatum Dunaleilla salina 6-25 Pavtova salina 30 Dunaleilla primolicta 23 Pyrrosia Leavis 69 Dunaleilla sp Zitzschia sp Euglena gracilis Dunaleilla lutheri 6-25

12 Ide Tugas Akhir Pengaruh Konsentrasi Nutrien dan Konsentrasi Bakteri Pada Produksi Alga dalam Sistem Bioreaktor Proses Batch METODE PENELITIAN Studi Literatur Sistem Produksi Alga Bakteri Nutrien Penentuan Variabel dan Parameter Variabel -Variabel konsentrasi nutrien 7,5 mg/l, 15 mg/l, 30 mg/l -Varibel konsentrasi bakteri 50 ml, 100 ml, 150 ml Parameter Utama Parameter Klorofil a, N-Amonia, N-Nitrat, Fosfat, MLSS/MLVSS Parameter Tambahan DO, temperatur, ph A

13 A Persiapan Penelitian METODE PENELITIAN Persiapan Alat Alat : Reaktor Peralatan laboratorium dalam analisis Klorofil a, N-Amonia, N- Nitrat, Fosfat, MLSS/MLVSS ph meter DO meter Pompa Submersible (jenis pompa untuk akuarium) sebanyak 9 buah Persiapan Bahan Bahan : 1. Sampel buatan dan sampel asli Saluran Drainase di Jalan Arif Rahman Hakim, Surabaya 2. Reagen dalam analisis Klorofil a, N-Amonia, N- Nitrat, Fosfa, MLSS/MLVSS 3. Substrat berupa gula (C 6 H 12 O 6 ) 4. Nutrien berupa pupuk NPK A

14 A Seeding dan Aklimatisasi Penelitian Pendahuluan Pembuatan Reaktor Bioreaktor Sistem Batch Pelaksanaan Penelitian METODE PENELITIAN Pengamatan dan Analisa Data Dilakukan pada pagi hari, dengan pengamatan : 1. Pertumbuhan alga pada pencahayaan buatan dengan lampu fluorescent selama 12 jam. 2. Analisis DO dan Klorofil a untuk mengetahui kemampuan zat organik yang dapat dilakukan dalam bioreaktor proses batch. 3. Analisa temperatur, ph, MLVSS, N-Nitrat, N-Amonia, Fosfat, untuk mengetahui pertumbuhan dan perkembangan alga. 4. Melakukan uji kolerasi dengan masing-masing parameter uji. Kesimpulan

15 Seeding dilakukan untuk memperoleh alga yang siap digunakan dalam pengoperasian reaktor. Selain itu seeding juga dilakukan dengan menambahkan gula dan pupuk sesuai dengan rasio C:N:P ideal yaitu C:N:P = 106:16:1. Rasio C:N:P optimum C:N:P = 106:16:1 (Readfield, 1963) Rasio C:N:P Boezem X disesuaikan dengan data analisis pendahuluan Tahap Proses Aklimatisasi Waktu 6-10 hari Metode Penelitian Sedangkan aklimatisasi dilakukan untuk menyesuaikan kondisi alga dari Boezem X sesuai dengan kondisi pada reaktor agar nantinya alga dapat bekerja optimal. Aklimatisasi dilakukan selama 6-10 hari (Mostert, 1987).

16 Penelitian Pendahuluan Dilakukan untuk mengetahui Kondisi Perairan air tawar yang ada di Kota Surabaya yang dideteksi mengandung alga. Beberapa sampling perairan dan boezem, diantaranya : 1. Depan UHT 2. Kolam IPAL Jurusan TL-ITS

17 Penelitian Pendahuluan Cahaya Alami dengan pompa mixing 24 jam dilakukan di Rumah Kaca TL-ITS Cahaya Buatan dengan pompa mixing 12 jam dilakukan di Workshop TL-ITS

18 Pembuatan Reaktor Tampak Atas Tampak Depan

19 Tampak Samping Pembuatan Reaktor

20 Pelaksanaan Penelitian