PENYISIHAN WARNA DAN BIODEGRADASI KLOROLIGNIN MENGGUNAKAN Sporotrichum pulverulentum CK94 TERIMOBILISASI PADA BIOREAKTOR UNGGUN TERFLUIDISASI

Transkripsi

1 No. Urut: 127/S2-TL/TPL/1999 PENYISIHAN WARNA DAN BIODEGRADASI KLOROLIGNIN MENGGUNAKAN Sporotrichum pulverulentum CK94 TERIMOBILISASI PADA BIOREAKTOR UNGGUN TERFLUIDISASI TESIS MAGISTER Oleh: ONO SUPARNO NIM: BIDANG KHUSUS TEKNOLOGI PENGELOLAAN LINGKUNGAN PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN PROGRAM PASCASARJANA INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 1999

2

3 ABSTRAK Klorolignin merupakan komponen air buangan proses pemutihan pada industri pulp dan kertas. Senyawa tersebut berwama gelap (coklat tua) dan sulit terdegradasi, karena toksisitas dan berat molekulnya yang tinggi. Jamur pelapuk putih merupakan kelompok mikroorganisme yang mampu mendegradasi klorolignin. Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan media pendukung biomassa yang dapat digunakan untuk mengimobilisasi jamur Sporotrichum pulverulentum CK94, optimasi pembebanan klorolignin dan waktu detensi untuk penyisihan warna dan biodegradasi klorolignin, dan kinetika pertumbuhan jamur tersebut dan penggunaan substrat klorolignin dalam bioreaktor unggun terfluidisasi. Hasil percobaan ini menunjukkan bahwa media pendukung biomassa jenis B yang terbuat dari plastik maket dan selang fleksibel kabel merupakan media pendukung biomassa yang terbaik dari 8 jenis media pendukung biomassa yang dicoba. Degradasi klorolignin ditunjukkan dengan terjadinya penyisihan warna, klorolignin, COD dan pelepasan klorida. Percobaan degradasi klorolignin menggunakan S. pulverulentum CK94 terimobilisasi pada media pendukung biomassa B pada sistem batch dalam kultur cair menunjukkan bahwa efisiensi tertinggi penyisihan warna 42.5%, klorolignin 43.51%, COD 62.88%, dan klorida terlepas 21.3 mg/i. Dari percobaan pada sistem kontinyu dalam bioreaktor unggun terfluidisasi diperoleh kondisi optimum pada konsentrasi klorolignin awal 50 mg/1 dan waktu detensi 72 jam, dengan penyisihan warna 53.42%, klorolignin 55.38%, COD 80.35%, dan klorida terlepas 32.6 mg/1. Penyisihan klorolignin juga ditunjukkan dengan terbentuknya senyawa-senyawa klorolignin berberat molekul lebih rendah daripada senyawa klorolignin sebelum pengolahan. Parameter kinetika yang diperoleh adalah laju pertumbuhan biomassa spesifik maksimum (t,,,, k,) /jam, konstanta kejenuhan substrat (KJ mg/i, laju kematian biomassa (K d ) /jam, faktor basil biomassa dari substrat (Y MS ) mg MLVSS/mg klorolignin. Kata kunci: klorolignin, itpobilisasi, biodegradasi, media pendukung biomassa, Sporotrichum pulverulentum CK94, bioreaktor unggun terfluidisasi.

4 ABSTRACT Chlorolignin is present in the bleach plant effluent of pulp and paper industry. The compound is quite dark and difficult to degraded, because of toxicity and high molecular weight. White-rot fungi are microorganisms that can degrade lignin. The objectives of this study are to obtain biomass support medium that can used to immobilised Sporotrichum pulverulentum CK94, optimisation of chlorolignin loading and detention time for colour removal and degradation of chlorolignin. The study showed that biomass support medium B that mide of "maket" plastic and cable flexible tube was the best of various biomass support mediums used. Degradation of chlorolignin was indicated by removal of colour, chlorolignin, chemical oxygen demand (COD) and released of chloride. Chlorolignin degradation in batch system that carried out using S. pulverulentum CK94 immobilised on biomass support medium B demonstrated that the maximum removal efficiency for colour, chlorolignin and COD were 42.5%, 43.5% and 62.88% respectively, and chloride released was 21.3 mg/i. The experiment in continuous system in fluidized-bed reactor was obtained the maximum removal efficiency at the cholorignin initial concentration of 150 mg/i and time detention of 72 hours. At this condition, the removal efficiency for colour, chlorolignin, COD were 53.42%, 55.38% and 80.35% respectively, and chloride released was 32.6 mg/i. Degradatior of chlorolignin was also indicated by the occur of low molecular weight of chlorolignin. The parameters of kinetics that obtained were maximum specific growth rate, saturation constant, biomassa decay rate and yield coefficient of biomass from substrat were /hour, mg/i, /hour and mg of MLVSS/mg of chlorolignin respectively. Keywords: chlorolignin, immobilisation, degradation, biomass support medium, Sporotrichum pulverulentum CK94, fluidized-bed reactor.

5

6

7

8

9

10

11

12

13