HASIL DAN PEMBAHASAN

Transkripsi

1 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4. 1 Kondisi Awal Bahan Baku Campuran POME dengan Aktivator Analisis awal pada bahan baku POME dari PTPN VIII Kertajaya dilakukan untuk melihat karakteristik POME yang akan digunakan. Karakteistik POME yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 2. Sedangkan bahan masukan digester yang telah dilakukan yaitu analisis awal campuran antara POME dan aktivator. Hasil analisis awal campuran tersebut dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 2. Karakteristik POME PTPN VIII Kertajaya Parameter Nilai BOD (ppm) 11776,52 COD (ppm) 47105,26 Total Volatil Solid (ppm) 4250 N total (ppm) 489 C organik (ppm) C/N 42,63 ph 5,12 Asam Asetat (ppm) 55,78 Asam Laktat (ppm) 39,43 Parameter Tabel 3. Hasil Analisis Awal Bahan Masukan Digester Perlakuan P 70 S 30 P 80 S 20 P 90 S 10 BOD (mg/l) COD (mg/l) TSS (mg/l) ph Berdasarkan karakteristik awal bahan masukan untuk digester anaerob menunjukkan bahwa nilainilai parameter pencemaran yaitu BOD, COD, dan TSS masih sangat tinggi. Nilai BOD, COD dan TSS yang tinggi menunjukkan adanya kandungan bahan organik yang tinggi dalam bahan masukan. Bahan organik tersebut dapat berupa protein, lipida dan karbohidrat. Bahan organik terutama lipida dapat berasal

2 dari limbah POME. Sedangkan protein dan karbohidrat dapat berasal dari campuran aktivator yang berasal dari instalasi biogas dengan kotoran sapi segar. Bahan organik ini akan terdegradasi dengan berlangsungnya proses fermentasi anaerob. Hal ini bersesuaian dengan pernyataan Gunnerson dan Stuckey (1986), Khanal (2008) dan Grover (2002). 4.2 Keuntungan Fermentasi Anaerob Menggunakan Digester Anaerob Dua Tahap Dan Pengkondisian Digester Selama Proses Fermentasi Fermentasi anaerob pada penelitian ini dilakukan pada digester yang dirancang khusus untuk mengolah limbah cair pabrik kelapa sawit sehingga fermentasi berlangsung dua tahap. Digester anaerob dua tahap ini disusun secara seri dengan kapasitas masing-masing digester 20 liter dapat dilihat pada Gambar 5. Pada hari ke-0 digester yang diisi dengan volume 70% dari volume total digester yaitu digester pertama yang terhubung langsung dengan pipa inlet. Sedangkan digester kedua yang berfungsi untuk melanjutkan proses fermentasi anaerobik pada cairan yang mengalir dari digester pertama, terhubung langsung dengan pipa outlet. Digester tahap I dengan digester tahap II terhubung oleh sebuah pipa penghubung yang dilengkapi dengan stop keran. Pengadukan bahan yang ada dalam digester dilakukan dengan sistem pengaduk yang berdekatan dengan keran gas. Sistem pengaduk diatur agar tidak terganggunya proses anaerob di dalam digester. Selain untuk memaksimalkan produksi gas yang terbentuk dari hasil perombakan bahan organik yang terjadi dalam digester, perancangan digester dua tahap ini juga dapat mengoptimalkan penurunan beban pencemar limbah. Keran Gas Digester tahap I Inlet Stop Keran Pengaduk Outlet Pipa Penghubung Digester tahap II Gambar 5. Digester anaerob dua tahap dan bagian-bagiannya Proses pengolahan limbah cair pabrik kelapa sawit dengan digester dua tahap ini diawali dengan bahan baku yang masuk (input) ke dalam digester tahap I (pertama) sampai volume mencapai 70% dari total volume digester namun cairan belum mengalir ke digester tahap II (kedua). Agar cairan tidak mengalir ke digester kedua dilakukan dengan cara menutup keran pada pipa penghubung digester pertama dengan digester kedua. Cairan pada digester pertama akan mengalami perombakan secara anaerobik. Keran pada pipa penghubung digester pertama dengan digester kedua dibuka pada hari kedua sehingga pada saat pengisian masukan sebanyak 0,5 liter yang dimulai pada hari pertama menyebabkan sebagian 18

3 cairan pada digester pertama akan mengalir ke digester kedua. Cairan yang mengalir ke digester kedua merupakan supernatan yang keluar dari digester pertama. Hal ini sesuai dengan pernyataan Hammer (1986) bahwa dalam proses perombakan bahan organik, pada digester dua tahap, tahapan pertama digunakan sebagai unit pencampuran secara kompleks dan optimasi dekomposisi oleh bakteri perombak. Sedangkan tahapan kedua untuk mengolah supernatan yang keluar dari digester pertama. Digester ini dikondisikan semaksimal mungkin memenuhi syarat-syarat berlangsungnya fermentasi anaerob. Hal tersebut diupayakan dengan mengkondisikan digester agar tidak adanya kebocoran dengan melakukan pengeleman pada bagian-bagian yang rawan kebocoran. Jeni dan Rahayu (1993) menyatakan bahwa proses anaerobik pada hakikatnya adalah proses yang terjadi karena aktivitas mikroba dilakukan pada saat tidak terdapat oksigen bebas. Produk akhir dari proses fermentasi ini adalah gas metana. Selain itu kondisi-kondisi bahan masukan juga diperhatikan sehingga memenuhi kriteria berlangsungnya fermentasi anaerob yang baik dengan meningkatkan ph menggunakan CaCO 3 sehingga ph bahan awal yang asam dapat ditingkatkan agar ph menjadi netral yang mendukung aktivitas mikroorganisme dalam mendekomposisi bahan organik. Menurut Effendi (2003) pada umumnya bakteri tumbuh dengan baik pada ph netral, oleh karena itu proses dekomposisi bahan organik berlangsung lebih cepat pada kondisi ph netral. Kondisi suhu selama proses fermentasi anaerob juga perlu diperhatikan. Kondisi anaerob yang optimum akan terjadi pada suhu mesofilik yaitu C. Namun proses fermentasi akan tetap berlangsung dengan baik ketika suhu dijaga konstan dan tidak mengalami perubahan yang drastis (Jeni dan Rahayu, 1993). Suhu selama berlangsungnya fermentasi anaerob menggunakan digester dua tahap ini menunjukkan tidak adanya perubahan suhu yang drastis, dengan kisaran suhu C. Proses pengadukan juga dilakukan agar proses perombakan dapat berlangsung lebih baik. Apalagi dengan adanya lemak yang cukup tinggi pada POME akan menyebabkan cairan membentuk tiga lapisan yaitu lapisan cairan, padatan dan lemak. Adanya pengadukan juga membantu memecah lapisan lemak yang terbentuk dan menghomogenkan campuran bahan masukan sehingga proses perombakan bahan organik menjadi lebih baik.

4 4.3 Pengaruh Komposisi POME dengan Aktivator Setelah Melalui Pengolahan Menggunakan Digester Anaerob Dua Tahap Pengaruh Komposisi POME dan Aktivator Terhadap Penurunan Kebutuhan Oksigen Biologis Proses pengolahan limbah dapat menggunakan nilai BOD untuk pengukuran tingkat efisiensi proses pengolahan limbah. Hasil analisis keragaman menunjukkan bahwa rasio campuran limbah cair dengan aktivator berpengaruh terhadap penurunan nilai BOD (p-value <0,05). Setelah dilakukan uji perbandingan berganda Duncan terlihat bahwa perlakuan P 70 S 30, berbeda pengaruhnya dengan taraf perlakuan P 80 S 20 dan taraf perlakuan P 90 S 10 terhadap penurunan nilai BOD. Sedangkan taraf perlakuan P 80 S 20 sama pengaruhnya dengan taraf perlakuan P 90 S 10 terhadap penurunan nilai BOD. Analisis keragaman dan uji lanjut Duncan untuk BOD setiap perlakuan dapat dilihat pada Lampiran 1a. Tabel 4. Penurunan nilai BOD limbah cair pabrik kelapa sawit Perlakuan BOD Input (mg/l) Output (mg/l) Efisiensi (%) P 70 S ±496 A 80 P 80 S ±1791 B 58,99 P 90 S ±497 B 69,96 Keterangan: Angka dengan superskrip huruf kapital yang berbeda menunjukkan sangat berbeda nyata (P<0,05) Penurunan beban pencemar tersebut didapatkan setelah dilakukan proses pengolah POME menggunakan digester anaerob dua tahap selama 40 hari. Beban pencemar yang terkandung pada limbah cair pabrik kelapa sawit mengalami penurunan setelah dilakukan pengolahan melalui proses anaerob menggunakan digester dua tahap. Penurunan tersebut terjadi pada setiap perlakuan yang dilakukan. Persentase penurunan nilai BOD dapat dilihat pada Tabel 4. Pada tabel tersebut terlihat bahwa digester dengan perlakuan rasio campuran limbah cair dan aktivator 70%:30% (P 70 S 30 ) menunjukkan persen penurunan nilai BOD sebesar 80%. Sedangkan kedua perlakuan lainnya mengalami penurunan sebesar 58.99% pada perlakuan dengan rasio campuran limbah cair dan aktivator 80%:20% (P 80 S 20 ) dan penurunan sebesar 69.96% pada digester dengan rasio campuran limbah cair dan aktivator 90%:10% (P 90 S 10 ). Hal tersebut dapat digambarkan pada gambar 6. Hubungan efisiensi penurunan BOD terbesar terjadi pada taraf perlakuan dengan penambahan aktivator terbesar. Asumsi awal penelitian yaitu kenaikan persentase penurunan nilai BOD berbanding lurus dengan besarnya persentase penambahan aktivator. Namun pada perlakuan dengan penambahan aktivator sebanyak 20% yang mengalami persentase penurunan nilai BOD terendah. Hal ini dapat disebabkan oleh kurang baiknya aktivitas mikroorganisme pada sistem digester perlakuan P 80 S 20.

5 Gambar 6. Hubungan efisiensi penurunan BOD dengan persentase rasio campuran POME dengan aktivator pada fermentasi anaerob 40 hari Penurunan nilai BOD ini disebabkan oleh terjadinya perombakan bahan-bahan organik oleh mikroorganisme yang beraktivitas dalam digester anaerob. Pada keadaan awal dalam digester anaerob, nilai BOD masih sangat tinggi yang terlihat pada nilai BOD masing-masing input pada setiap digester. Nilai BOD yang tinggi ini menunjukkan bahwa kandungan bahan organik sebelum pengolahan limbah cair sangat tinggi. Bahan organik ini dapat berupa lipid, protein, dan karbohidrat yang terkandung dalam bahan baku maupun bahan tambahan yang dimasukkan ke dalam digester. Lipid, protein, dan karbohidrat merupakan senyawa komplek yang kemudian dirombak menjadi senyawa-senyawa organik yang lebih sederhana. Perombakan senyawa komplek tersebut terjadi terutama pada awal proses pengolahan secara anaerob (tahap hidrolisis). Pada proses perombakan bahan organik tersebut mikroba menggunakan bahan organik sebagai sumber makanan sehingga pada akhir proses fermentasi anaerob pada digester dua tahap kandungan bahan organik semakin sedikit sehingga nilai BOD mengalami penurunan. Penurunan nilai BOD limbah cair setelah proses fermentasi anaerob terbesar terjadi pada perlakuan P 70 S 30, diikuti perlakuan P 90 S 10 dan perlakuan P 80 S 20. Persentase penurunan nilai BOD terbesar pada perlakuan P 70 S 30, sesuai dengan dugaan awal penelitian karena digester ini memiliki kondisi campuran padatan yang lebih banyak daripada digester lainnya. Bahan padatan tersebut berasal dari campuran aktivator yang merupakan bahan yang kaya akan bahan organik. Sehingga bahan organik yang dirombak oleh mikroorganisme juga semakin banyak. Sedangkan untuk perlakuan P 80 S 20 seharusnya menempati urutan kedua dalam penurunan nilai BOD berdasarkan jumlah bahan organik yang terdapat dalam input. Namun urutan kedua terbesar dalam penurunan BOD terjadi pada perlakuan P 90 S 10. Hal ini dapat terjadi karena aktivitas bakteri yang lebih aktif melakukan perombakan bahan organik didalam perlakuan P 90 S 10 daripada perlakuan P 80 S 20. Sehingga bahan organik yang terdapat pada akhir proses fermentasi anaerob dalam perlakuan P 90 S 10 semakin sedikit. Penyebab lainnya adalah proses perombakan bahan organik pada perlakuan P 80 S 20 dapat diindikasikan kurang baik. Nilai BOD limbah cair yang mengalami penurunan setelah melalui proses pengolahan dengan digester dua tahap selama 40 hari pada perlakuan P 70 S 30, P 80 S 20 dan P 90 S 10 berturut-turut yaitu 1270 mg/l, 1847 mg/l, dan 1501 mg/l. Nilai BOD tersebut masih jauh diatas standar baku mutu limbah cair pabrik kelapa sawit menurut Ditjen PPHP (2006) yaitu nilai BOD sebesar 250 mg/l. Hal ini dapat berarti bahwa masih banyak bahan organik yang belum mengalami perombakan dan limbah belum dapat langsung dibuang ke badan air. Menurut Naibaho (1998), sistem pengolahan limbah menggunakan sistem kolam yang terdiri dari delapan kolam pengolahan yaitu kolam pendinginan, deoling pond, kolam netralisasi, kolam pembiakan

6 bakteri, kolam anaerobik, kolam fakultatif, kolam aerasi dan kolam aerobik. Pada prakteknya diupayakan agar efisiensi perombakan minimal 80% setelah melewati tahap pengolahan dari kolam pendinginan hingga kolam anaerobik dengan waktu pengolahan selama 80 hari. Berdasarkan Naibaho (1998) tersebut, hasil pengolahan limbah POME dengan efisiensi penurunan BOD sebesar 80% pada perlakuan P 70 S 30 dapat dilakukan sebagai alternatif pemutusan rantai pengolahan sistem kolam. Metode pengolahan limbah menggunakan digester anaerob dua tahap dengan perlakuan P 70 S 30 dapat mempercepat waktu pengolahan dan menghemat lahan pengolahan. Adanya sistem digester dua tahap ini menjadikan sistem kolam yang terdiri dari delapan kolam dapat lebih efisien dengan menggunakan digester anaerob dua tahap sehingga sistem pengolahan dapat dilakukan di lapang dengan mengurangi empat kolam pengolahan yaitu deoling pond, kolam netralisasi, kolam pembiakan bakteri dan kolam anaerobik. Empat kolam tersebut dapat disubstitusi dengan digester anaerobik dua tahap Pengaruh Perbandingan Komposisi POME dan Aktivator Terhadap Penurunan Kebutuhan Oksigen Kimiawi Kebutuhan oksigen kimiawi atau Chemical Oxygen Demand (COD) merupakan jumlah total oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan organik secara kimiawi, baik yang dapat didegradasi secara biologis maupun yang sukar didegradasi secara biologis menjadi CO 2 dan H 2 O (Efendi, 2003). Tabel 5. Penurunan nilai COD limbah cair pabrik kelapa sawit melalui pengolahandengan menggunakan digester anaerob dua tahap pada hari ke 40 Perlakuan COD Input (mg/l) COD Output (mg/l) Efisiensi (%) P 70 S ,7±304 A 74 P 80 S ±527 B 73,24 P 90 S ±804 C 67,03 Keterangan: Angka dengan superskrip huruf kapital yang berbeda menunjukkan sangat berbeda nyata (P<0,05) Analisis keragaman menunjukkan bahwa rasio campuran limbah cair dengan aktivator berpengaruh terhadap penurunan nilai COD dan dengan uji t-berpasangan menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang nyata antar perlakuan. Setelah dilakukan uji perbandingan berganda Duncan terlihat bahwa perlakuan P 70 S 30, berbeda pengaruhnya dengan taraf perlakuan P 80 S 20 dan berbeda pula pengaruhnya dengan taraf perlakuan P 90 S 10 terhadap penurunan nilai BOD. Sedangkan taraf perlakuan P 80 S 20 berbeda pengaruhnya dengan taraf perlakuan P 90 S 10 terhadap penurunan nilai COD. Analisis keragaman dan uji lanjut Duncan untuk parameter COD dapat dilihat pada Lampiran 1b.

7 Beban pencemar yang terkandung pada limbah cair pabrik kelapa sawit mengalami penurunan setelah dilakukan pengolahan melalui proses anaerob menggunakan digester dua tahap. Penurunan tersebut terjadi pada setiap perlakuan yang dilakukan. Persentase penurunan nilai COD dapat dilihat pada Tabel 5. Pada tabel tersebut terlihat bahwa digester dengan perlakuan rasio campuran limbah cair dan aktivator 70%:30% menunjukkan persen penurunan nilai COD sebesar 74%. Sedangkan dua digester lainnya mengalami penurunan sebesar 73.24% pada digester dengan rasio campuran limbah cair dan aktivator 80%:20% dan penurunan sebesar 67.03% pada digester dengan rasio campuran limbah cair dan aktivator 90%:10%. Gambar 7. Hubungan efisiensi penurunan COD dengan persentase penambahan aktivator pada pengolahan melalui fermentasi anaerob selama 40 hari Penurunan nilai COD ini disebabkan oleh terjadinya perombakan bahan-bahan organik oleh mikroorganisme yang beraktivitas dalam digester anaerob. Pada keadaan awal dalam digester anaerob, nilai COD masih sangat tinggi yang terlihat pada nilai COD masing-masing perlakuan pada setiap digester. Nilai COD yang tinggi ini menunjukkan bahwa kandungan bahan organik sebelum pengolahan limbah cair sangat tinggi. Pada proses perombakan bahan organik tersebut mikroba menggunakan bahan organik sebagai sumber makanan. Sehingga pada akhir proses fermentasi anaerob pada digester dua tahap kandungan bahan organik semakin sedikit sehingga menurunkan nilai COD. Gambar 7 menunjukkan penurunan nilai COD limbah cair setelah proses fermentasi anaerob terbesar terjadi pada perlakuan P 70 S 30, diikuti perlakuan P 80 S 20 dan perlakuan P 90 S 10. Persentase penurunan nilai COD terbesar pada perlakuan P 70 S 30, sesuai dengan dugaan awal penelitian bahwa semakin banyaknya penambahan aktivator, persentase penurunan COD akan semakin tinggi. Nilai COD limbah cair yang mengalami penurunan setelah melalui proses pengolahan menggunakan digester dua tahap dengan perlakuan P 70 S 30, P 80 S 20 dan P 90 S 10 berturut-turut yaitu 3674,7 mg/l, 4028 mg/l, dan 3675 mg/l. Nilai COD tersebut masih jauh dari standar baku mutu limbah cair pabrik kelapa sawit menurut Ditjen PPHP (2006) yaitu nilai COD sebesar 500 mg/l. Hal ini dapat berarti bahwa masih banyak bahan organik yang belum mengalami perombakan.

8 4.3.3 Pengaruh Perbandingan Komposisi POME dan Aktivator Terhadap Penurunan Total Padatan Tersuspensi Rasio campuran limbah cair dengan aktivator berpengaruh terhadap penurunan nilai TSS setelah dilakukan uji ANOVA (p-value < 0,05) dan dengan uji t-berpasangan menunjukkan bahwa terdapat perbedaan yang nyata antar perlakuan. Setelah dilakukan uji perbandingan berganda Duncan terlihat bahwa perlakuan P 70 S 30, berbeda pengaruhnya dengan taraf perlakuan P 80 S 20 dan berbeda pula pengaruhnya dengan taraf perlakuan P 90 S 10 terhadap penurunan nilai TSS. Sedangkan taraf perlakuan P 80 S 20 berbeda pengaruhnya dengan taraf perlakuan P 90 S 10 terhadap penurunan nilai TSS. Analisis keragaman dan uji lanjut Duncan untuk parameter TSS masing-masing perlakuan dapat dilihat pada Lampiran 1c. Berdasarkan hasil analisis data sebelum dilakukan pengolahan terhadap POME dan data setelah dilakukan pengolahan menunjukkan penurunan total padatan terlarut pada limbah POME yang ditambahkan aktivator dan mengalami proses fermentasi anaerobik selama 40 hari. Persentase penurunan TSS terbesar terjadi pada perlakuanp 80 S 20 diikuti perlakuan P 70 S 30 dan P 90 S 10, hal ini berbanding lurus dengan nilai TSS input perlakuan P 80 S 20 yang memiliki nilai terbesar, diikuti perlakuan P 70 S 20 dan P 90 S 10. Efisiensi penurunan TSS dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6. Persentase penurunan TSS pada setiap perlakuan setelah proses pengolahan limbah POME menggunakan digester anaerob dua tahap pada hari ke 40 Perlakuan TSS Input (mg/l) TSS Output (mg/l) Penurunan (%) P 70 S ±2804 A 66,20 P 80 S ±3381 B 66,60 P 90 S ±671 C 61,40 Keterangan: Angka dengan superskrip huruf kapital yang berbeda menunjukkan sangat berbeda nyata (P<0,05) Gambar 8. Hubungan persentase penurunan TSS dengan persentase penambahan campuran aktivator pada hari ke 40

9 Gambar 8. memperlihatkan bahwa persentase penurunan TSS terbesar terjadi pada penambahan aktivator dengan persentase sebesar 20%. Namun hasil ini berbanding terbalik dengan persentase penurunan nilai BOD limbah setelah dilakukan pengolahan. Pada persentase penurunan nilai BOD menunjukkan bahwa pada penambahan aktivator sebanyak 20% atau pada perlakuan P 80 S 20 terjadi penurunan nilai BOD terendah. Hal ini dapat terjadi akibat kondisi masing-masing digester yang berbeda baik berdasarkan perubahan suhu, dan ph. Nilai TSS Output yang didapatkan masih jauh diatas baku mutu limbah cair kelapa sawit yaitu nilai TSS sebesar 300 mg/l, sedangkan nilai akhir TSS setelah dilakukan pengolahan berurutan berdasarkan persentase penambahan aktivator sebanyak 30%, 20% dan 10% berturut-turut, yaitu 5751 mg/l, 7768 mg/l dan 3121 mg/l. Sehingga perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut untuk menurunkan nilai TSS. 4.4 Nilai Parameter BOD, COD dan TSS Digester Anaerob Dua Tahap Pada Proses Pengolahan POME Selama 40 Hari. Aktivitas bakteri yang sangat aktif menyebabkan penurunan nilai BOD, sedangkan naiknya nilai BOD dapat disebabkan oleh adanya penambahan input (substrat) dan kurang baiknya aktivitas bakteri dalam merombak bahan organik yang terkandung dalam bahan masukan. (Digester tahap I) (Digester tahap II) Gambar 9. Nilai BOD dalam digester anaerob tahap I dan II perlakuan P 70 S 30 pada proses pengolahan POME melalui fermentasi anaerob selama 40 hari Gambar 9. menunjukkan bahwa pada hari kesepuluh nilai BOD bahan dalam digester tahap I perlakuan P 70 S 30 mengalami penurunan sebesar 18.03%, pada hari ke-20 nilai BOD kembali naik sebesar 41.32%, dan pada hari ke-30 sampai hari ke-40 nilai BOD digester tahap I perlakuan P 70 S 30 terus mengalami penurunan dengan persentase penurunan berturut-turut sebesar 10.40% dan 47.52%. Sedangkan pada digester tahap II, bahan campuran POME dan aktivator yang ada dalam digester dilakukan pengujian BOD mulai hari ke-20. Nilai BOD pada digester tahap II mengalami penurunan pada hari ke-20 sampai hari ke-40. Selisih besarnya penurunan BOD antara digester tahap I dan II perlakuan P 70 S 30 dapat dilihat pada Lampiran 2a yang menunjukkan bahwa selisih besarnya penurunan

10 BOD antara digester tahap I dan II pada hari ke-20 hingga hari ke-40 berturut-turut yaitu sebesar 65.91%, 67.47%, dan 16.04%. (Digester tahap I) (Digester Tahap II) Gambar 10. Nilai COD dalam digester anaerob tahap I dan II perlakuan P 70 S 30 pada proses pengolahan POME melalui fermentasi anaerob selama 40 hari Gambar 10. menunjukkan nilai COD pada digester tahap I perlakuan P 70 S 30 mengalami penurunan pada hari kesepuluh dan kenaikan nilai COD juga terjadi pada hari ke-20 dan terus mengalami penurunan hingga hari ke-40. Pada digester tahap II, nilai COD hari ke-20 hingga hari ke-40 mengalami penurunan dibandingkan nilai COD awal bahan masukan. Persentase penurunan nilai COD terbesar antara digester tahap I dan digester tahap II perlakuan P 70 S 30 terjadi pada digester tahap II. Selisih besarnya penurunan COD antara digester tahap I dan digester tahap II perlakuan P 70 S 30 pada hari ke-20 hingga hari ke-40 dapat dilihat pada Lampiran 2a, yaitu berturut-turut memiliki selisih sebesar 55.74%, 71.58%, dan 25.79%. (Digester tahap I) (Digester tahap II) Gambar 11. Nilai TSS dalam digester anaerob tahap I dan II perlakuan P 70 S 30 pada proses pengolahan POME melalui fermentasi anaerob selama 40 hari

11 Gambar 11. memperlihatkan pola perubahan nilai TSS berbeda dengan pola perubahan nilai BOD dan COD. Nilai TSS pada digester tahap I perlakuan P 70 S 30 pada hari ke-10 hingga hari ke-40 terus mengalami peningkatan. Sedangkan nilai TSS pada digester tahap II yang menunjukkan penurunan dibandingkan dengan nilai TSS awal bahan masukan. Naiknya nilai TSS ini disebabkan oleh adanya penambahan substrat setiap harinya sehigga jumlah total padatan tersuspensi dalam digester terus meningkat. Nilai padatan tersuspensi merupakan nilai kandungan padatan total yang tersuspensi baik itu bahan yang dapat terdekomposisi maupun tidak. Penurunan nilai TSS terbesar terjadi pada digester tahap II dengan selisih besarnya penurunan antara digester tahap I dan II pada hari ke 20 hingga hari ke 40 berturut-turut sebesar 74.30%, 61,39% dan 36,39%. Persentase penurunan TSS digester tahap I dan II perlakuan P 70 S 30 pada proses fermentasi anaerob selama 40 hari dan selisih besarnya penurunan TSS antara digester tahap I dan digester tahap II perlakuan P 70 S 30 dapat dilihat pada Lampiran 2a. Digester tahap I Digester tahap II Gambar 12. Nilai BOD dalam digester anaerob tahap I dan II perlakuan P 80 S 20 POME melalui fermentasi anaerob selama 40 hari pada proses pengolahan Pola perubahan nilai BOD dan COD pada digester tahap I dan II perlakuan P 80 S 20 seperti yang terlihat pada Gambar 12 dan Gambar 13, mengalami penurunan pada hari ke-10 dan kembali naik pada hari ke-20 hingga hari ke-30. Sedangkan untuk hari berikutnya yaitu hari ke-40 nilai BOD mengalami penurunan dibandingkan dengan nilai BOD awal bahan masukan. Begitu pula dengan digester tahap II mengalami penurunan nilai BOD dibandingkan dengan nilai BOD dan COD awal masukan pada hari ke- 20 hingga hari ke-40. Terdapat perbedaan besarnya penurunan nilai BOD dan COD masing-masing digester tahap I dan digester tahap II perlakuan P 80 S 20. Persentase penurunan nilai BOD dan COD terbesar pada hari ke-20 hingga hari ke-40 terjadi pada digester tahap II perlakuan P 80 S 20. Selisih besarnya penurunan nilai BOD pada digester tahap I dan II perlakuan P 80 S 20 dapat diketahui pada hari ke-20, hari ke-30 dan hari ke-40 dengan persentase selisih penurunan BOD pada hari ke-20, hari ke-30 dan hari ke-40 berturut-turut sebesar 65,92%, 81,78%, 44,25 %. Sedangkan persentase selisih penurunan COD pada hari ke-20, hari ke-30 dan hari ke-40 berturut-turut sebesar 67,23%, 74,98%, 53,95 %. Persentase penurunan dan selisih besarnya penurunan BOD dan COD pada digester tahap I dan digester tahap II perlakuan P 80 S 20 dapat dilihat pada Lampiran 2b.

12 Digester tahap I Digester tahap II Gambar 13. Nilai COD dalam digester anaerob tahap I dan II perlakuan P 80 S 20 POME melalui fermentasi anaerob selama 40 hari pada proses pengolahan Digester tahap I Digester tahap II Gambar 14. Nilai TSS dalam digester anaerob tahap I dan II perlakuan P 80 S 20 POME melalui fermentasi anaerob selama 40 hari pada proses pengolahan Gambar 14 menunjukkan perubahan nilai TSS pada digester tahap I dan II perlakuan P 80 S 20 selama 40 hari. Terlihat bahwa nilai TSS pada digester tahap I menurun pada hari ke-10 hingga hari ke-20 namun kembali naik pada hari ke-30 dan hari ke-40. Sedangkan pada digester tahap II nilai TSS pada hari ke-20 hingga hari ke-40 mengalami penurunan dibandingkan nilai TSS awal bahan masukan. Persentase penurunan TSS digester tahap I dan II perlakuan P 80 S 20 memiliki selisih penurunan nilai TSS yang dapat

13 diketahui pada hari ke-20, hari ke-30 dan hari ke-40 dengan persentase selisih penurunan TSS pada hari ke-20, hari ke-30 dan hari ke-40 berturut-turut sebesar 82,59%, 70,58%, 68,66 %. Persentase penurunan TSS digester tahap I dan digester tahap II perlakuan P 80 S 20 selama 40 hari serta selisih besarnya penurunan masing-masing digester dapat dilihat pada Lampiran 2b. Digester tahap I Digester tahap II Gambar 15. Nilai BOD dalam digester anaerob tahap I dan II perlakuan P 90 S 10 POME melalui fermentasi anaerob selama 40hari. pada proses pengolahan Gambar 15 menunjukkan bahwa nilai BOD limbah pada digester tahap I perlakuan P 90 S 10 mengalami penurunan pada hari ke-10 dan kembali naik pada hari ke-20. Nilai BOD mengalami penurunan kembali dari hari ke-30 sampai hari ke-40. Sedangkan nilai BOD pada digester tahap II perlakuan P 90 S 10 mengalami penurunan yang cukup drastis dari hari ke-20 hingga hari ke-40. Selisih penurunan nilai BOD pada digester tahap I dan II perlakuan P 90 S 10 dapat diketahui pada hari ke-20, hari ke-30 dan hari ke-40 dengan persentase selisih besarnya penurunan BOD pada hari ke-20, hari ke-30 dan hari ke-40 berturut-turut sebesar 43,19%, 54,20%, 55,53 %. Perbandingan penurunan dan selisih penurunan nilai BOD digester tahap I dan digester tahap II perlakuan P 90 S 10 dapat dilihat pada Lampiran 2c. Digester tahap I Digester tahap II Gambar 16. Nilai COD dalam digester anaerob tahap I dan II perlakuan P 90 S 10 POME selama 40 hari pada proses pengolahan

14 Gambar 16 menunjukkan bahwa nilai COD digester tahap I perlakua P 90 S 10 hanya mengalami penurunan dari nilai awal bahan masukan pada hari ke-10 dan hari ke-30 dengan persentase penurunan berturut-turut sebesar % dan 5.44% sedangkan pada hari ke-20 dan hari ke-40 nilai COD digester tahap I perlakuan P 90 S 10 mengalami kenaikan sebesar 36.19% dan 0.11 %. Nilai COD digester tahap II perlakuan P 90 S 10 jika dibandingkan dengan nilai COD awal bahan masukan menunjukkan penurunan baik dihari ke-20, hari ke-30, maupun hari ke-40. Selisih penurunan nilai COD digester tahap I dan II pada hari ke-20, hari ke-30 dan hari ke-40 berturut-turut sebesar 42.74%, 56,89%, dan 69,75%. Persentase penurunan nilai COD pada masing-masing digester menunjukkan bahwa persentase penurunan terbesar terjadi pada digester tahap II. Persentase penurunan nilai COD digester tahap I dan II serta selisih besarnya penurunan antara digester tahap I dan II dapat dilihat pada Lampiran 2c. Digester tahap I Digester tahap II Gambar 17. Nilai TSS dalam digester anaerob tahap I dan II perlakuan P 90 S 10 POME selama 40 hari pada proses pengolahan Gambar 17 menunjukkan bahwa nilai TSS pada digester tahap I perlakuan P 90 S 10 mengalami penurunan pada hari ke-20 sedangkan pada hari ke-10, hari ke-30 dan hari ke-40 nilai TSS menunjukkan nilai yang lebih tinggi dari nilai TSS awal bahan masukan. Pada digester tahap II perlakuan P 90 S 10 nilai TSS hari ke-20, hari ke-30 dan hari ke-40 mengalami penurunan dibandingkan dengan nilai TSS awal bahan masukan. Selisih besarnya penurunan TSS digester tahap I dan digester tahap II perlakuan P 90 S 10 yang terdapat pada Lampiran 2c, pada hari ke-20, hari ke-30 dan hari ke-40 berturut-turut yaitu 27.41%, 19.53%, dan 22.51%.

15 4.5 Produk Fermentasi Anaerobik Menggunakan Digester Anaerob Dua Tahap Fermentasi anaerobik menghasilkan produk utama yaitu gas metana. Pada sistem digester anaerob dua tahap menghasilkan gas metana yang dapat terakumulasi pada hari ke-40. Akumulasi gas metana hasil fermentasi anaerob menggunakan digester anaerob dua tahap dapat dilihat pada Tabel 7. Tabel 7. Volume gas yang dihasilkan dari proses pengolahan limbah secara anaerob selama 40 hari Perlakuan Total Volume Gas (liter) P 70 S 30 4,34 P 80 S 20 3,47 P 90 S 10 11,35 Perlakuan yang menghasilkan gas terbanyak pada proses fermentasi selama 40 hari menggunakan digester anaerob dua tahap yaitu perlakuan P 90 S 10, diikuti P 70 S 30 dan P 80 S 20. Selain gas metana, juga terdapat hasil samping dari proses fermentasi anaerob yang masih dapat dimanfaatkan, yaitu sludge yang keluar dari digester melalui pipa output. Sludge tersebut masih mengandung nutrisi yang diperlukan untuk meningkatkan kesuburan tanah. Karakteristik sludge hasil fermentasi anaerob menggunakan digester anaerob dua tahap masing-masing perlakuan dibandingkan dengan standar pupuk organik yang dikeluarkan oleh Direktorat Jendral Bina Sarana Pertanian (DJBSP) tahun 2005 dapat dilihat pada Tabel 8. Tabel 8. Karakteristik sludge hasil fermentasi anaerob menggunakan digester anaerob dua tahap Perlakuan Kandungan P 70 S 30 P 80 S 20 P 90 S 10 Standar DJBSP C organik N Total Fosfor < 5 Kalium < 5 Fe Mn Rasio C/N Pada umumnya kandungan masing-masing zat seperti C organik, N Total, Fosfor, Kalium, Fe, Mn, dan rasio C/N yang dimiliki sludge dari masing-masing perlakuan sudah memenuhi standar mutu pupuk organik yang ditetapkan Direktorat Jendral Bina Sarana Pertanian Tahun 2005 meskipun untuk kandungan C organik masih dibawah standar mutu. Perlakuan yang memiliki kandungan yang paling sesuai dengan standar mutu tersebut adalah perlakuan P 90 S 10. Rendahnya kandungan C organik yang dimiliki oleh masing-masing perlakuan disebabkan oleh adanya pelepasan unsur C pada saat perombakan anaerobik.

16 4.6 Pemilihan Perlakuan Terbaik Berdasarkan Kemampuan Penurunan Parameter Pencemar POME Pemilihan perlakuan terbaik berdasarkan kemampuan penurunan pencemaran limbah dilakukan dengan Metode Perbandingan Eksponensial (MPE) sebagai berikut : Fokus = Pemilihan Perlakuan Terbaik Alternatif Perlakuan : 1. P 70 S P 80 S P 90 S 10 Kriteria : 1. Persentase penurunan BOD 2. Persentase Penurunan COD 3. Persentase Penurunan TSS Metode penilaian= ordinal Nilai : 1.Rendah 2. Sedang 3. Tinggi MATRIK KEPUTUSAN Alternatif Kriteria Nilai MPE BOD COD TSS P 70 S ,90 P 80 S ,95 P 90 S ,98 Bobot MPE 0,988 0,985 0,990 Rangking : 1. P 70 S P 80 S P 90 S 10 Jadi keputusannya adalah memilih Perlakuan P 70 S 30 yang merupakan perlakuan dengan persentase penambahan aktivator paling banyak sebagai perlakuan yang paling baik dalam penurunan beban pencemar limbah POME.