EFEK AERASI DAN KONSENTRASI SUBSTRAT PADA LAJU PERTUMBUHAN ALGA MENGGUNAKAN SISTEM BIOREAKTOR PROSES BATCH

Transkripsi

1 TUGAS AKHIR RE EFEK AERASI DAN KONSENTRASI SUBSTRAT PADA LAJU PERTUMBUHAN ALGA MENGGUNAKAN SISTEM BIOREAKTOR PROSES BATCH ANSHAH SILMI AFIFAH NRP DOSEN PEMBIMBING Prof. Ir. Joni Hermana, MSc.ES., PhD JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya 2013

2 LATAR BELAKANG Meningkatnya kebutuhan BBM Ketersediaanyanya malah menurun Di sisi lain.. 80% perairan Indonesia dan sebagian besar ditumbuhi alga Peneliti menemukan kandungan lipida pada alga Untuk itu.. Perlu adanya studi pengembangan mengenai bagaimana kondisi lingkungan untuk hidup alga dan bagaimana produksi alga yang dipengaruhi oleh variasi penambahan substrat serta lamanya aerasi

3 Rumusan Masalah: penambahan substrat akan berdampak negatif terhadap produksi alga. Perlakuan aerasi menjaga agar alga tetap tersuspensi dalam air, untuk menambah kebutuhan oksigen bagi mikroorganisme dan menjaga kebutuhan oksigen pada saat malam hari, saat alga tidak melakukan proses fotosintesa. Tujuan Menentukan efek aerasi dan penambahan substrat terhadap laju produksi alga menggunakan sistem bioreactor proses batch, Selain itu penelitian ini juga akan menguji efek aerasi terhadap konsumsi substrat (substrat utilization rate) pada sistem bioreactor alga

4 TINJAUAN PUSTAKA Sumber : 03/03/2013

5 Faktor yang Mempengaruhi Laju Produksi Alga Karbondioksida, penambahan substat, penambahan nutrient, salinitas, adanya faktor pencahayaan, ph, suhu, DO Kegiatan Pembibitan dan Aklimatisasi Kebutuhan nitrogen dan fosfor secara umum didasarkan pada rasio air buangan dengan rasio COD:N:P sebesar 100:15:1. (Benefild and Randall, 1980)

6 METODE PENELITIAN Variabel penelitian: lama waktu aerasi dan penambahan substrat

7 REAKTOR PENELITIAN TAMPAK ATAS Warna BIRU menunjukkan cahaya lampu Variasi penambahan substrat 50,mg/l, 100mg/l, 150mg/l

8 REAKTOR PENELITIAN TAMPAK ATAS

9 REAKTOR PENELITIAN TAMPAK DEPAN Running 1 dengan sampel air limbah asli Running 2 dengan sampel buatan

10 GAMBAR REAKTOR PENELITIAN

11 ANALISIS KARAKTERISTIK AWAL LIMBAH UHT Tahap ini bertujuan untuk mengetahui karakteristik awal air limbah yang selanjutnya akan digunakan sebagai acuan untuk variasi penambahan substrat pada penelitian Karakteristik air limbah yang dianalisis meliputi: Dengan adanya analisis awal limbah ini, diketahui COD air limbah sebesar 71 mg/l. Untuk itu variasi dalam penambahan substrat sebanyak 50 mg/l, 100 mg/l, dan 150 mg/l dirasa sudah mewakili untuk kondisi ini (low, optimum, dan high substrat).

12 PENELITIAN PENDAHULUAN Untuk mengetahui bagaimana laju produksi alga dalam skala indoor selain itu untukmengetahui kendala apa saja yang timbul sehingga nantinya saat penelitian utama dapat dicarikan solusinya. Penelitian pendahuluan dilakukan selama 7 hari dengan aerasi 12 jam dan cahaya 12 jam Penelitian pendahuluan ke-1 Sampel Aerasi dan mixing Penelitian pendahuluan ke-2 Sampel Aerasi Penelitian pendahuluan ke-2 Sampel mixing Sumber : Penelitian

13 PENAMBAHAN SUBSTRAT BERLEBIH Warna hijau pada sampel aerasi lebih lambat untuk tumbuh dibanding mixing Sampel mixing lebih cepat menghijau dari sampel aerasi Mengapa??? PENELITIAN PENDAHULUAN KE-1 Pengamatan Secara Visual Hari ke-8 Aerasi memberikan suplai oksigen saat alga pada malam hari tidak berfotosintesis Suplai oksigen hanya dari alga Akibatnya??? Bakteri tumbuh lebih cepat dari alga Pertumbuhan bakteri sejalan dengan pertumbuhan alga PENGURANGAN BEBAN LIMBAH PADA PENELITIAN PENDAHULUAN KE-2

14 Warna hijau pada aerasi lebih cepat terlihat dari pada penelitian pendahuluan ke-1. Namun tetap saja sampel mixing lebih cepat menghijaunya dibanding aerasi. Hal ini terjadi diduga karena beban COD masih tinggi. Penelitian pendahuluan ke-2 Sampel Aerasi Namun dari pengamatan fisik yang telah dilakukan, warna sampel pada mixing lebih cepat memudar. Hal ini diperkirakan karena alga menalami fase kematian. Dan juga diperkirakan nutrien pada telah habis. Sampel Pada Penelitian Pendahuluan Ke-2 juga merupakan sampel untuk seeding dan aklimatisasi. Penelitian pendahuluan ke-2 Sampel mixing

15 SEEDING (PEMBIBITAN) Seeding dilakukan untuk menumbuhkan alga dengan menambahkan substrat dan nutrient dalam jumlah tertentu untuk menjaga agar bakteri dan alga tetap mendapatkan makanan. Aklimatisasi bertujuan untuk mengkondisikan algae dengan reaktor yang sesuai kondisi air limbah yang akan digunakan untuk sampel agar algae dapat bekerja secara optimal dan juga menjaga agar kondisi algae tidak stres. Proses ini dilakukan selama 6-10 hari (Mostert, 1987). Dalam penelitian ini seeding dilakukan selama 7 hari dan aklimatisasi dilakukan selama 7 hari juga. Proses seeding dan aklimatisasi dilakukan dengan sampel yang sama dengan penelitian pendahuluan ke-2. Sampel dari seeding dan aklimatisasi yang masih hijau akan digunakan untuk biakaan saat running

16 PENELITIAN UTAMA Penelitian utama dilakukan 2x running Analisa parameter COD, MLSS, MLVSS N-Nitrat, N-amonia, Sampel air limbah dengan perbandingan komposisi alga sesuai hasil dari penelitian pendahuluan Sampel buatan dengan perbandingan komposisi alga sesuai hasil dari penelitian pendahuluan Phospat, chlorophyll a, ph, temperatur, DO

17 KLOROFIL A KE-1

18 KLOROFIL A KE-2

19 COD KE-1

20 COD KE-2

21 DO KE-1

22 DO KE-2

23 AMONIA KE-1

24 AMONIA KE-2

25 NITRAT KE-1

26 NITRAT KE-2

27 FOSFAT KE-1

28 FOSFAT KE-2

29 MLSS KE-1

30 MLSS KE-2

31 ph KE-1

32 ph KE-2

33 SUHU KE-1

34 SUHU KE-2

35 KORELASI COD dan DO KORELASI BERKEBALIKAN Pearson corelation : -0,185

36 KORELASI COD dan MLSS KORELASI BERKEBALIKAN Pearson corelation : -0,193

37 KORELASI MLSS dan KLOROFILA KORELASI SEARAH Pearson corelation : 0,392

38 KORELASI Klorofil dan DO KORELASI SEARAH Pearson corelation : 0,167

39 KORELASI Amonia dan Klorofil KORELASI BERKEBALIKAN Pearson corelation : -0,272

40 KORELASI Nitrat dan Klorofil KORELASI BERKEBALIKAN Pearson corelation : -0,073

41 KORELASI Pospat dan Klorofil KORELASI BERKEBALIKAN Pearson corelation : -0,194

42 TUJUAN Menentukan efek aerasi dan penambahan substrat terhadap laju produksi alga menggunakan sistem bioreactor proses batch, Selain itu penelitian ini juga akan menguji efek aerasi terhadap konsumsi substrat (substrat utilization rate) pada sistem bioreactor alga. KESIMPULAN KESIMPULAN Aerasi berpengaruh untuk laju produksi alga. Namun dengan laju aerasi yang terus menerus juga tidak bagus untuk laju produksi alga. Dalam penelitian ini variasi penambahan substrat tidak terlalu memberikan pengaruh terhadap laju produksi alga. Dalam meremoval COD sampel aerasi lebih efektif jika dibandingkan dengan sampel mixing

43 TERIMA KASIH...