TESIS. Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung. Oleh

dokumen-dokumen yang mirip
1 Security Printing merupakan bidang industri percetakan yang berhubungan dengan pencetakan beberapa

Bab IV Data dan Pembahasan 4.2. Karakteristik Limbah Cair

Bab III Metode Penelitian 3.2. Persiapan Awal Karakterisasi Limbah Cair

Bab IV Data dan Hasil Pembahasan

Bab III Bahan, Alat dan Metode Kerja

ANALISA KINETIKA PERTUMBUHAN BAKTERI DAN PENGARUHNYA TERHADAP PRODUKSI BIOGAS DARI MOLASES PADA CONTINUOUS REACTOR 3000 L

OPTIMASI EFISIENSI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR DARI RUMAH PEMOTONGAN HEWAN DAN PABRIK TAHU DENGAN REAKTOR ANAEROBIK BERSEKAT

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

Bab I Pendahuluan. Tabel I.1. Perkembangan Luas Areal, Produksi dan Produktivitas Kakao di Indonesia. No Tahun Luas Areal (Ha)

PENYISIHAN SENYAWA ORGANIK BIOWASTE FRAKSI CAIR MENGGUNAKAN SEQUENCING BATCH REACTOR ANAEROB

HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Seeding dan Aklimatisasi pada Proses Anaerob Two Stage System menggunakan Reaktor Fixed Bed

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI PERMEN

EFEKTIVITAS BENTONIT YANG TERAKTIVASI H 3 PO 4 DAN KOH SEBAGAI ADSORBEN AMONIA PADA PENGOLAHAN AIR LIMBAH SECARA ANAEROB

POTENSI PEMBENTUKAN ASAM ASETAT SEBAGAI SENYAWA ANTARA PADA PROSES ASIDOGENESIS LIMBAH PULP KAKAO UNTUK DIMANFAATKAN KEMBALI TESIS

PEMBENIHAN DAN AKLIMATISASI PADA SISTEM ANAEROBIK

ADLN - PERPUSTAKAAN UNIVERSITAS AIRLANGGA SKRIPSI

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

A. BAHAN DAN ALAT B. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

Hasil dan Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Kinerja Bioreaktor Hibrid Anaerob dengan Media Batu untuk Pengolahan Air Buangan yang Mengandung Molase

PERENCANAAN PENGOLAHAN LIMBAH DOMESTIK MENGGUNAKAN METODE ANAEROBIC BAFFLED REACTOR (STUDI KASUS: PERUMAHAN ROYAL SUMATRA, MEDAN)

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian

BAB VII PETUNJUK OPERASI DAN PEMELIHARAAN

BAB I PENDAHULUAN. Limbah cair pabrik kelapa sawit (LCPKS) merupakan salah satu produk

SEMINAR TUGAS AKHIR KAJIAN PEMAKAIAN SAMPAH ORGANIK RUMAH TANGGA UNTUK MASYARAKAT BERPENGHASILAN RENDAH SEBAGAI BAHAN BAKU PEMBUATAN BIOGAS

Degradasi Substrat Volatile Solid pada Produksi Biogas dari Limbah Pembuatan Tahu dan Kotoran Sapi

Pengolahan Limbah Cair Tahu secara Anaerob menggunakan Sistem Batch

Keywords : Anaerobic process, biogas, tofu wastewater, cow dung, inoculum

PENGARUH PERBANDINGAN PERSENTASE VOLUME STARTER DALAM PEMANFAATAN POME MENJADI BIOGAS PADA DIGESTER LIMAS TERPACUNG SECARA BATCH

Presentasi Tugas Akhir. Hubungan antara Hydraulic Retention Time (HRT) dan Solid Retention Time (SRT) pada Reaktor Anaerob dari Limbah sayuran.

Kata kunci: Anaerob; Bioreaktor hibrid; Penyisihan COD; Waktu tinggal hidrolik

PENGARUH WAKTU TINGGAL DAN KOMPOSISI BAHAN BAKU PADA PROSES FERMENTASI LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU TERHADAP PRODUKSI BIOGAS TESIS

BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Masalah

BAB I. PENDAHULUAN. bioetanol berbasis tebu, baik yang berbahan baku dari ampas tebu (baggase), nira

TESIS. Karya tulis sebagai salah satu syarat Untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung. Oleh

ASIDOGENESIS LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT PADA KONDISI AMBIENT

PROGRAM STUDI MAGISTER TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2012

SKRIPSI. Diajukan untuk memenuhi salah satu persyaratan tugas akhir guna memperoleh gelar Sarjana Teknik

PROSES PEMBENIHAN (SEEDING) DAN AKLIMATISASI PADA REAKTOR TIPE FIXED BED

MAKALAH KIMIA ANALITIK

Diajukan Sebagai Persyaratan Untuk Menyelesaikan Pendidikan Diploma III Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Sriwijaya

DEGRADASI BAHAN ORGANIK LIMBAH CAIR INDUSTRI PERMEN DENGAN VARIASI WAKTU TINGGAL

PENENTUAN PARAMETER KINETIKA DALAM PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN 4 REAKTOR UPFLOW ANAEROBIC SLUDGE BLANKET (UASB)

PRAKATA. Semarang, Januari Penyusun. iii

BAB V ANALISA AIR LIMBAH

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Pemanfaatan Limbah Cair Industri Tahu sebagai Energi Terbarukan. Limbah Cair Industri Tahu COD. Digester Anaerobik

Pengaruh Laju Pembebanan Organik terhadap Produksi Biogas dari Limbah Cair Sagu Menggunakan Bioreaktor Hibrid Anaerob

PENYISIHAN ORGANIK PADA REAKTOR AEROB

PENGARUH RASIO WAKTU PENGISIAN : REAKSI PADA REAKTOR BATCH DALAM KONDISI AEROB

LAPORAN AKHIR MODIFIKASI DIGESTER UNTUK PRODUKSI BIOGAS DARI AIR LIMBAH INDUSTRI MINYAK KELAPA SAWIT SECARA BATCH

Studi Kinetika Degradasi Zat Organik pada Reaktor Hibrid Anaerob

Pengaruh Laju Alir Umpan Serta Waktu Tinggal Dalam Pemanfaatan Air Limbah Industri Tahu Menjadi Biogas Melalui Fermentasi Anaerob Dengan Sistem Batch

KATA PENGANTAR. Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan hidayah Nya

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengolahan Limbah Cair Industri secara Aerobic dan Anoxic dengan Membrane Bioreaktor (MBR)

Pengaruh Variasi Sirkulasi Substrat terhadap Penyisihan Senyawa Organik pada Reaktor Metanogenesis

BAB II TINJAUAN PUSTAKA. suatu gas yang sebagian besar berupa metan (yang memiliki sifat mudah terbakar)

Kata kunci: sequencing batch reactor (SBR) aerob, PMKS, waktu reaksi, waktu stabilisasi. ABSTRACT

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Bab IV Hasil Penelitian dan Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN. Keberadaan sumber energi fosil yang semakin menipis, sedangkan

Adrianto Ahmad, Bahruddin, dan Nurhalim

Studi Atas Kinerja Biopan dalam Reduksi Bahan Organik: Kasus Aliran Sirkulasi dan Proses Sinambung

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

2.2 Komposisi dan Sifat-sifat Air Buangan Domestik 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

PENGARUH RESIRKULASI LINDI TERHADAP LAJU DEGRADASI SAMPAH DI TPA KUPANG KECAMATAN JABON SIDOARJO

Penyisihan Karbohidrat dari Limbah Cair PKS dengan Bioreaktor Hibrid Anaerob Bermedia Cangkang Sawit

PENGARUH HYDRAULIC RETENTION TIME

Agnita Febyanti, Adrianto Ahmad, Bahruddin Laboratorium Rekayasa Bioproses Jurusan Teknik Kimia-Universitas Riau

PENENTUAN KOEFISIEN BIOKINETIK DAN NITRIFIKASI PADA PROSES BIOLOGIS LUMPUR AKTIF AIR LIMBAH (144L)

BIOLEACHING (BIOLINDI) TIMBAL DARI LUMPUR LIMBAH INDUSTRI BATERAI TIMBAL-ASAM MENGGUNAKAN BAKTERI Thiobacillus thiooxidans

Bab II Tinjauan Pustaka 2.1. Limbah Cair yang Digunakan sebagai Obyek Penelitian Karakteristik Limbah Cair yang Digunakan

RANCANG BANGUN DAN REKAYASA PENGOLAHAN LIMBAH CAIR RUMAH SAKIT (Studi Kasus Rumah Sakit Kristen Tayu, Pati)

PENGARUH WAKTU TINGGAL HIDROLIK TERHADAP PENYISIHAN PADATAN PADA PENGOLAHAN SLUDGE IPAL PULP AND PAPER MENGGUNAKAN BIOREAKTOR HIBRID ANAEROBIK

POTENSI BIOGAS SAMPAH SISA MAKANAN DARI RUMAH MAKAN

SCIENTIFIC CONFERENCE OF ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY IX

Penyisihan Kandungan Padatan Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Dengan Bioreaktor Hibrid Anaerob Bermedia Cangkang Sawit

Stabilisasi. B.8. Pengendalian Kualitas Air Limbah dan Evaluasi Kinerja Kolam

PENGARUH WAKTU STABILISASI PADA SEQUENCING BATCH REACTOR AEROB TERHADAP PENURUNAN KARBON

PADA DEGRADASI SAMPAH KOTA SECARA ANAEROBIK AKIBAT PENGARUH KELEMBABAN DAN UMUR SAMPAH TES1S MAGISTER. Oleh. Tina Mulya Gantina

LAMPIRAN A DATA HASIL ANALISA

Chrisnanda Anggradiar NRP

Keywords: anaerobic, continuous, hybrid bioreactor, hydraulic retention time, solid concentrations, two-stage, wastewater of sagoo industry.

I. PENDAHULUAN. Industri gula merupakan salah satu industri pertanian yang menghasilkan air

Penyisihan Kandungan Padatan Limbah Cair Pabrik Sagu Dengan Bioreaktor Hibrid Anaerob Pada Kondisi Start-up

KINETIKA AKTIVITAS REDUKSI NITRAT BAKTERI NITRAT AMONIFIKASI DISIMILATIF DARI MUARA SUNGAI PADA KONSENTRASI OKSIGEN (O 2 ) YANG BERBEDA TETI MARDIATI

Pengaruh Waktu Detensi Terhadap Efisiensi Penyisihan COD Limbah Cair Pulp dan Kertas dengan Reaktor Kontak Stabilisasi ABSTRACT

DISUSUN OLEH TIKA INDRIANI ( ) DOSEN PEMBIMBING WELLY HERUMURTI, ST, MSc.

PENGARUH LAJU ALIR UMPAN TERHADAP EFISIENSI PENYISIHAN PADATAN DALAM LIMBAH CAIR PULP DAN KERTAS DENGAN REAKTOR KONTAK STABILISASI

BAB II LANDASAN TEORI

PENGARUH WAKTU FERMENTASI DAN KOMPOSISI LIMBAH KULIT BUAH AREN (Arenga pinnata) DENGAN STARTER KOTORAN SAPI TERHADAP BIOGAS YANG DIHASILKAN SKRIPSI

PROSIDING SNTK TOPI 2012 ISSN Pekanbaru, 11 Juli 2012

Kajian Biodegradasi Limbah Cair Industri Biodiesel pada Kondisi Anaerob dan Aerob

Transkripsi:

No. Urut: 394/S2-TL/TPAL/2008 STUDI KETEROLAHAN DAN KINETIKA REAKSI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR SECURITY PRINTING DENGAN PROSES BIOLOGIS ANAEROB PADA CIRCULATING BED REACTOR (CBR) DENGAN SISTEM SEQUENCING BATCH REACTOR (SBR) TESIS Karya tulis sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister dari Institut Teknologi Bandung Oleh SIWI WIDJAJANTI NIM: 25305005 Program Studi Teknologi Pengolahan Air dan Limbah INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG 2008 i

ABSTRAK STUDI KETEROLAHAN DAN KINETIKA REAKSI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR SECURITY PRINTING DENGAN PROSES BIOLOGIS ANAEROB PADA CIRCULATING BED REACTOR (CBR) DENGAN SISTEM SEQUENCING BATCH REACTOR (SBR) Oleh SIWI WIDJAJANTI NIM : 25305005 Kinetika reaksi pada pengolahan limbah cair dari sebuah perusahaan Security Printing X dengan sistem sequencing batch reactor (SBR) dipelajari pada tesis ini. Satu siklus sistem SBR yang terdiri dari 5 (lima) tahap yaitu fill, react, settle, decant dan idle ini dijalankan selama 1 (satu) siklus dengan variasi waktu reaksi 12 jam, 36 jam, 54 jam, dan 125 jam dengan beban influen kurang lebih 20.000 mg/l COD. Penelitian utama tersebut didahului dengan penelitian awal berupa pembibitan (seeding) dan aklimatisasi mikroba agar terjadi pertumbuhan mikroba yang telah terkondisi dan teradaptasi dengan limbah cair tersebut. Pada seeding dan aklimatisasi, dipelajari mengenai perbandingan kosubstrat dengan substrat maksimal yang layak untuk dioperasikan dengan menggunakan kultur biomasa dari tangki septik, untuk digunakan pada penelitian utama. Seeding dan aklimatisasi dijalankan secara batch pada reaktor circulating bed reactor (CBR). Hasil penelitian awal menunjukkan bahwa penambahan kosubstrat dalam hal ini adalah larutan glukosa, optimal pada perbandingan 20%. Pada rasio substrat:kosubstrat = 80:20, diperoleh penyisihan senyawa organik sebesar 39,725%; waktu yang diperlukan untuk mencapai kondisi tunak adalah 35 hari; laju penyisihan substrat ds/dt = 258.4 mg/(l.hari); laju pertumbuhan biomasa dx/dt = 1.2 mg/(l.hari); laju penyisihan substrat spesifik, q = 0.10 1/hari; laju pertumbuhan substrat spesifik, μ = 0,04x10-2 1/hari. Untuk keseluruhan proses tahap seeding dan aklimatisasi, nilai Y = 0,1 mg VSS/mg COD dan nilai Kd = 0,01/hari. Pada proses pengolahan SBR anaerob tahap reaksi, waktu reaksi 54 jam memberikan nilai Y dan efisiensi penyisihan substrat tertinggi yaitu masing-masing 0,0584 mg VSS/mg COD dan 59,35 % dengan nilai Kd 0,001 jam -1. Laju pembentukan TAV tertinggi pada tahap reaksi adalah pada waktu reaksi 125 jam, yaitu 10,02 mg/l/jam. Pada tahap pengisian, Y bertanda negatif untuk seluruh variasi waktu reaksi. Nilai Y yang paling mendekati titik nol adalah pada waktu reaksi 36 jam (-0,162 mg VSS/mg COD) dengan k -0,1818 jam -1. Untuk tahap stabilisasi nilai Y terbesar dicapai pada waktu reaksi 36 jam (0,3377 mg VSS/mg COD) dengan efisiensi penyisihan substrat sebesar 3,86 %. ii

Abstract TREATABILITY STUDY AND THE KINETICS OF SPECIAL SECURITY PRINTING WASTE WATER TREATMENT BY ANAEROBIC SEQUENCING BATCH REACTOR (ASBR) ON CIRCULATING BED REACTOR (CBR) The kinetics of anaerobic sequencing batch reactor (ASBR) treatment of security printing wastewater is evaluated. One cycle of ASBR consist of 5 (five) steps i.e. fill, react, settle, decant and idle is run for different reaction times of 12 h, 36 h, 54 h, and 125 h. Concentration of COD in the influen is to be set at 20.000 mg/l. Before running of ASBR, seeding and acclimatization is conducted in order to maintain the microbial growth of biomass. On the seeding and acclimatization, the feasible maximum ratio of cosubstrate to subtrate is evaluated. The reaction is taken place on a batch circulating bed reactor (CBR). Biomass culture is taken from setic tank. The first experiment results maximum substrate to cosubstrate ratio of 80:20. At this condition, organic removal achieved is 39.72%; time needed to achieve steady state condition is 35 days; substrate removal rate (ds/dt) is 258.4 mg/l/day; biomass growth rate (dx/dt) is 1.2 mg/l/day; specific substrat removal rate (q) is 0.10 per day; specific biomass growth rate (μ) is 0,04x10-2 per day. Overall seeding gives yield coefficient (Y) of 0,1 mgvss/mgcod and the rate of bomass decay (Kd) of 0,01 per day. The reaction period on ASBR experiments results reaction time of 54 gives highest Y and substrate removal efficiency i.e. 0,0584 mg VSS/mg COD and 59,35 % respectively, with Kd of 0,001 jam -1. Highest total volatile acid rate shows by reation time of 125 i.e. 10,02 mg/l/jam. On the filling period, all Y value is negative. Y value which is close to zero is obtained at reaction time of 36 hour (-0,162 mg VSS/mg COD) with k of -0,1818 jam -1. While in idle period, reaction time of 36 hour gives the highest value of Y (0,3377 mg VSS/mg COD) with susbtrat removal efficiency of 3,86 %. iii

STUDI KETEROLAHAN DAN KINETIKA REAKSI PENGOLAHAN LIMBAH CAIR SECURITY PRINTING DENGAN PROSES BIOLOGIS ANAEROB PADA CIRCULATING BED REACTOR (CBR) DENGAN SISTEM SEQUENCING BATCH REACTOR (SBR) Oleh SIWI WIDJAJANTI NIM: 25305005 Program Studi Teknologi Pengolahan Air dan Limbah Institut Teknologi Bandung Menyetujui Tim Pembimbing Tanggal... Ketua, (Dr. Ir. Mindriany Syafila, MS.) Anggota, (Dr-Ing. Marisa Handayani, ST. MT.) iv

PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS Tesis S2 yang tidak dipublikasikan terdaftar dan tersedia di Perpustakan Institut Teknologi Bandung, dan terbuka umum dengan ketentuan bahwa hak cipta ada pada pengarang dengan mengikuti aturan HAKI yang berlaku di Institut Teknologi Bandung. Referensi kepustakaan diperkenankan dicatat, tetapi pengutipan atau ringkasan hanya dapat dilakukan seijin pengarang dan harus disertai dengan kebiasaan ilmiah untuk menyebutkan sumbernya. Memperbanyak atau menerbitkan sebagian atau seluruh tesis haruslah seizin Direktur Program Pascasarjana, Institut Teknologi Bandung. v

Dipersembahkan untuk : Perum Percetakan Uang Republik Indonesia, tesis ini merupakan buah pemikiran yang semoga dapat dipetik manfaatnya dan untuk keluarga tercinta, Qomaruzzaman, Ahmad Nabiel, Soewardi Hadiprajitno dan Siti Wahyuni vi

KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat, hidayah, kemudahan, belas kasih, ke-maha Besar-an, sehingga seluruh rangkaian penelitian tesis magister ini dapat diselesaikan dengan baik. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada berbagai pihak yang telah memberikan dukungan dan bantuan, berupa ilmu, hasil pertukaran pikiran, saran, bimbingan, dan nasehat selama proses penyelesaian tesis ini. - Dr. Ir. Mindriany Syafila, MS. dan Dr-Ing. Marisa Handayani, ST. MT. sebagai dosen pembimbing atas segala saran, bimbingan dan bekal ilmu dalam penyelesaian tesis. - Dr-Ing. Prayatni Soewondo, sebagai dosen wali yang banyak memberikan bekal, nasehat dan perhatian yang besar kepada penulis. - Dr. Ir. Agus Jatnika Effendi selaku Ketua Jurusan Teknik Lingkungan Institut Teknologi Bandung. - Dr. Ir. Indah Rahmatiah, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Lingkungan Institut Teknologi Bandung. - Seluruh dosen pengajar di jajaran Departemen Teknik Lingkungan ITB yang telah membekali ilmu pengetahuan. - Perusahaan Umum Percetakan Uang Republik Indonesia (Perum Peruri), tempat penulis melabuhkan pengabdian karya, atas kesempatan dan bantuan beasiswa untuk menempuh pendidikan Program Magister Teknik Lingkungan pada Institut Teknologi Bandung. - Direktur Utama dan dewan Direksi Perum Peruri yang memberikan kepercayaan, kesempatan, perijinan dan dukungan kepada penulis. - Bp. Islamet, selaku Direktur SDM dan Keuangan saat itu, atas ijin beliau untuk menempuh studi pada Magister Teknik Lingkungan di ITB. - Bp. Ir. Bambang Prayitno, MS, selaku Kepala Divisi Perencanaan Riset & Pengembangan dan Labortaorium, atas pemberian motivasi, diskusi dan masukan-masukan beliau selama penulis menempuh studi. vii

- Bp. Ashari, ST, selaku Kepala Departemen Laboratorium Perum Peruri saat itu, yang banyak memberikan masukan, ide-ide dan berbagi ilmu tentang obyek penelitian. - Bp. Yadi Trisetiadi, selaku Kepala Departemen Laboratorium Perum Peruri saat ini, atas pengertian dan dukungan kepada penulis. - Ibu Inbandiyah dan Ibu Suyanti, selaku atasan langsung penulis atas kerelaan kehilangan anak buahnya selama menempuh pendidikan di Bandung, serta para senior dan rekan-rekan pada Departemen Laboratorium, khususnya pada Unit Pemeriksaan Tinta dan Bahan Pelengkap. - Seluruh pejabat dan staff di lingkungan Departemen Diklat Perum Peruri dan Bp. Karno di Departemen Diklat Perum Peruri, atas segala susah payah mengurus berbagai hal demi kelancaran kegiatan studi dan perkuliahan; - Seluruh staff di lingkungan pada Program Studi Teknik Lingkungan ITB atas segala bantuan yang diberikan kepada penulis dalam hal keadministrasian, ketersediaan buku-buku dan literatur, peralatan, bahan dan fasilitas laboratorium untuk penelitian, hal-hal teknis dan non teknis, dan sebagainya; - Seluruh rekan peserta program studi magister Teknik Lingkungan angkatan 2005 dan rekan-rekan kerja di Perum Peruri yang telah memberikan perhatian dan saling mendukung, menyemangati dan menguatkan; - Keluarga tercinta : Soewardi Hadiprajitno, Siti Wahyuni, Qomaruzzaman, Nabiel, Akhlis Hanifudin dan keluarga, Asrul Ardianto dan keluarga, atas perhatian, dukungan dan doa. - Seluruh pihak yang telah membantu penyelesaian tesis magister ini. Penulis menyadari bahwa masih terdapat kekurangan pada penulisan laporan tesis magister ini. Oleh karenanya sangat terbuka kesempatan untuk adanya masukan, pendapat dan saran perbaikan. Bandung, Penulis viii

DAFTAR ISI ABSTRAK..... ii ABSTRACT... iii LEMBAR PENGESAHAN....... iv PEDOMAN PENGGUNAAN TESIS.. v LEMBAR PERSEMBAHAN.... vi KATA PENGANTAR... vii DAFTAR ISI.. ix DAFTAR LAMPIRAN.. xiii DAFTAR GAMBAR DAN ILUSTRASI.. xiv DAFTAR TABEL.. xviii DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG Xix Bab I Pendahuluan.. 1 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Maksud dan Tujuan Penelitian.. 4 1.3. Waktu dan Tempat Penelitian... 5 1.4. Ruang Lingkup Penelitian. 5 1.5. Sistematika Penulisan.. 6 Bab II Tinjauan Pustaka. 7 2.1. Limbah Cair yang Digunakan sebagai Obyek Penelitian 7 2.1.1. Karakteristik Limbah Cair yang Digunakan 7 2.1.1.1. Komposisi Kualitatif Limbah Cair 8 2.1.2. Proses Produksi 12 2.1.2.1. Proses Cetak Intaglio 12 2.1.2.2. Proses Penjernihan Larutan Penyapu dan Pengolahan Limbah Cair 13 2.2. Pengolahan Limbah Cair Secara Biologis. 13 2.3. Sistem pengolahan Anaerob.. 16 2.3.1. Prinsip Umum Proses Anaerob. 19 2.3.2. Tahapan pada Proses Anaerob 19 ix

2.3.3. Kelompok Bakterti pada Proses Anaerob. 20 2.3.4. Alur Degradasi Komponen Organik Secara Anaerob... 24 2.3.4.1. Fermentasi Alkohol... 24 2.3.4.2. Fermentasi Laktat... 25 2.3.4.3. Fermentasi Butirat... 25 2.3.4.4. Fermentasi Propionat dan Suksinat... 25 2.3.4.5. Fermentasi Format... 26 2.3.4.6. Fermentasi Asetat... 26 2.3.4.7. Fermentasi Substrat Metanogenesa... 27 2.3.5. Potensi Biodegradabilitas Beberapa Senyawa Organik Tertentu dalam Limbah Cair dengan Proses Anaerob. 29 2.3.5.1. Surfaktan 29 2.3.5.2. Minyak Lemak.. 29 2.3.5.3. Fenol 31 2.3.6. Penghilangan Warna pada Proses Anaerob... 32 2.3.7. Faktor-faktor yang mempengaruhi proses anaerob... 33 2.3.6.1. Temperatur... 33 2.3.6.2. ph... 35 2.4. Circulating Bed Reactor (CBR)... 36 2.5. Anaerobic Sequencing Batch Reactor (ASBR)... 37 2.6. Kinetika Pengolahan Zat Organik pada SBR... 38 2.6.1. Kinetika Pengolahan pada Periode Pengisian (Fill)... 39 2.6.2. Kinetika Pengolahan pada Periode Reaksi (React)... 41 2.6.3. Kinetika Pengolahan pada Periode Stabilisasi (Idle) 42 2.7. Penelitian Mengenai SBR Anaerob maupun Limbah Cair dari Perusahaan Sejenis... 43 Bab III Metode Penelitian... 48 3.1. Umum... 48 3.2. Persiapan Awal... 48 3.2.1. Karakterisasi Limbah Cair... 48 3.2.2. Persiapan Reaktor... 48 x

3.2.2.1. Rangkaian Reaktor Circulating Bed Reactor (CBR) Anaerob pada Tahap Seeding dan Aklimatitsasi... 48 3.2.2.2. Rangkaian Reaktor Sequencing Batch Reactor (SBR) Anaerob pada tahap Running... 49 3.2.3. Seeding dan aklimatisasi pada reaktor CBR... 50 3.2.4. Tahap Pengoperasian reaktor SBR Anaerob... 52 3.2.5. Parameter yang diukur... 54 Bab IV Data dan Pembahasan... 59 4.1. Umum... 59 4.2. Karakteristik Limbah Cair... 59 4.3. Tahap Seeding dan Aklimatisasi... 60 4.3.1. Pencapaian Kondisi Tunak dan Persentase Penyisihan Senyawa Organik untuk Masing-Masing Variasi Penambahan Kosubstrat 64 4.3.2. Kinetika Laju Penyisihan dan Laju Pertumbuhan Biomasa pada Masing-Masing Perbandingan... 65 4.3.3. Kinetika Laju Kematian Biomasa dan Faktor Hasil... 66 4.4. Pengoperasian SBR... 68 4.4.1. Kinerja SBR... 68 4.4.1.1. Pengaruh Variasi Waktu Reaksi pada Penyisihan Senyawa Organik... 68 4.4.1.2. Pengaruh Variasi Waktu Reaksi pada Konsentrasi Biomasa... 72 4.4.2. Kinetika ASBR... 74 4.4.2.1. Kinetika pada Tahap Pengisian... 75 4.4.2.2. Kinetika pada Tahap Reaksi... 80 4.4.2.2.1. Kinetika Laju Penyisihan Senyawa Organik Spesifik... 81 4.4.2.2.2. Kinetika Laju Pertumbuhan Biomasa Spesifik... 81 4.4.2.2.3. Penentuan Koefisien Yield (Y) dan Laju Kematian Biomasa (Kd) pada Tahap Reaksi... 82 4.4.2.2.4. Kinetika Laju Penyisihan Asam Volatil... 86 4.4.2.3. Kinetika pada Tahap Stabilisasi... 87 4.4.3. Hasil Analisa Identifikasi Mikroorganisme... 92 xi

4.4.4. Hasil Analisa Komposis Gas... 93 4.4.5. Hasil Analisa Konsentrasi Fenol, Surfaktan, Minyak-Lemak, dan Amonia Bebas... 94 4.4.6. Hasil Pengujian Angka Tembus Pandang Warna... 96 4.4.7. Perhitungan Nerasa Masa... 97 Bab V Kesimpulan dan Saran... 100 5.1. Kesimpulan... 100 5.1.1. Penentuan Rasio Substrat: Kosubstrat Maksimal.... 100 5.1.2. Pengolahan Limbah Cair dengan ASBR....... 101 5.2. Saran... 102 DAFTAR PUSTAKA... 104 LAMPIRAN A..... 107 LAMPIRAN B..... 115 LAMPIRAN C..... 118 LAMPIRAN D.... 120 LAMPIRAN E... 122 xii

DAFTAR LAMPIRAN Lampiran A Data Hasil Analisa... 107 A.1. Seeding dan Aklimatisasi. 107 A.1.1. Seeding dan Aklimatisasi pada Kosubstrat 100%... 107 A.1.2. Seeding dan Aklimatisasi pada Kosubstrat 80%... 107 A.1.3. Seeding dan Aklimatisasi pada Kosubstrat 40%... 107 A.1.4. Seeding dan Aklimatisasi pada Kosubstrat 20%... 108 A.1.5. Seeding dan Aklimatisasi pada Kosubstrat 0%... 108 A.2. Running ASBR. 109 A.2.1. Variasi Waktu Reaksi 12 jam. 109 A.2.2. Variasi Waktu Reaksi 36 jam 110 A.2.3. Variasi Waktu Reaksi 54 jam... 111 A.2.4. Variasi Waktu Reaksi 125 jam.. 112 A.2.5. Data COD Reaktor Kontrol... 113 A.2.6. Data Absorbancy... 114 Lampiran B Metode Uji Chemical Oxygen Demand (COD) 115 B.1. Metode... 115 B.2. Prinsip... 115 B.3. Pereaksi... 115 B.3.1. Lautan standar kalium dikromat 0,0167 M... 115 B.3.2. Pereaksi asam sulfat... 115 B.3.3. Larutan indikator ferroin... 115 B.4. Cara Kerja... 116 B.5. Perhitungan 116 B.6. Sumber Literatur... 116 B.7. Dokumentasi Peralatan dan Aktivitas Pengujian... 117 Lampiran C Metode Uji Volatile Suspended Solid(VSS)... 118 C.1. Metode... 118 C.2. Prinsip... 118 C.3. Cara Kerja... 118 C.4. Perhitungan... 118 xiii

C.5. Sumber Literatur... 118 C.6. Dokumentasi Peralatan dan Aktivitas Pengujian... 119 Lampiran D Metode Uji Total Asam Volatil (TAV)... 120 D.1. Metode... 120 D.2. Prinsip... 120 D.3. Cara Kerja... 120 D.3.1. Faktor Koreksi... 120 D.3.2. Prosedur Utama... 120 D.4. Perhitungan... 121 D.5. Sumber Literatur... 121 D.6. Dokumentasi Peralatan dan Aktivitas Pengujian... 121 Lampiran E. Foto Rangkaian Proses SBR... 122 xiv

DAFTAR GAMBAR DAN ILUSTRASI Gambar I.1. Grafik produksi hasil cetak dari tahun ke tahun... 2 Gambar II.1. Skema komposisi limbah cair... 8 Gambar II.2. Skema aliran proses produksi... 15 Gambar II.3. Unit cetak intaglio... 16 Gambar II.4. Skema proses cetak intaglio dan keberadaan larutan penyapu (wiping solution)... 17 Gambar II.5. Skema aliran proses penjernihan larutan penyapu dan pengolahan limbah cair... 18 Gambar II.6. Skema proses anaerob : hidrolisa, asidogenesa, dan metanogenesa... 21 Gambar II.7. Aliran karbon dan hidrogen pada proses anaerob... 21 Gambar II.8. Kelompok bakteri metabolis pada proses anaerob... 23 Gambar II.9. Tahapan pembentukan metana... 28 Gambar II.10. Alur biodegradasi anaerob surfaktan... 30 Gambar II.11. Alur degradasi benzoat dan fenol... 33 Gambar II.12. Alur degradasi fenol dan asam benzoat... 34 Gambar II.13. Tahap operasi SBR... 38 Gambar III.1. Skema tahapan penelitian... 49 Gambar III.2. Rangkaian CBR Anaerob untuk Tahap Seeding dan Aklimatisasi...... 50 Gambar III.3. Rangkaian satu unit Reaktor SBR Anaerob untuk Tahap Running 55 Gambar IV.1. Tahapan seeding dengan menggunakan reaktor CBR... 61 Gambar IV.2. Profil COD dan VSS pada perbandingan substrat : kosubstrat = 0:100... 63 Gambar IV.3. Profil COD dan VSS pada perbandingan substrat : kosubstrat = 20:80... 64 Gambar IV.4. Profil COD dan VSS pada perbandingan substrat : kosubstrat = 20:80... 64 Gambar IV.5. Profil COD dan VSS pada perbandingan substrat : 64 xv

kosubstrat = 60:40... Gambar IV.6. Profil COD dan VSS pada perbandingan substrat : kosubstrat = 80:20... 65 Gambar IV.7. Profil COD dan VSS pada perbandingan substrat : kosubstrat = 100:0... 65 Gambar IV.8 Rangkaian kegiatan pada tahap pengoperasian SBR... 67 Gambar IV.9. Grafik Konsentrasi COD pada Waktu Reaksi 12 jam... 69 Gambar IV.10. Grafik Konsentrasi COD pada Waktu Reaksi 36 jam... 70 Gambar IV.11. Grafik Konsentrasi COD pada Waktu Reaksi 54 jam... 70 Gambar IV.12. Grafik Konsentrasi COD pada Waktu Reaksi 125 jam... 71 Gambar IV.13. Efisiensi Penyisihan Substrat Tahap Pengisian, Reaksi, 71 Gambar IV.14. Grafik Konsentrasi VSS pada Waktu Reaksi 12 jam... 73 Gambar IV.15. Grafik Konsentrasi VSS pada Waktu Reaksi 36 jam... 73 Gambar IV.16. Grafik Konsentrasi VSS pada Waktu Reaksi 54 jam... 73 Gambar IV.17. Grafik Konsentrasi VSS pada Waktu Reaksi 125 jam... 74 Gambar IV.18. Grafik Penentuan nilai Y pada Tahap Pengisian untuk Waktu Reaksi 12 jam... 75 Gambar IV.19. Grafik Penentuan nilai Y pada Tahap Pengisian untuk Waktu Reaksi 36 jam... 75 Gambar IV.20. Grafik Penentuan nilai Y pada Tahap Pengisian untuk Waktu Reaksi 54 jam... 76 Gambar IV.21. Grafik Penentuan nilai Y pada Tahap Pengisian untuk Waktu Reaksi 125 jam... 76 Gambar IV.22. Grafik Penentuan Nilai Laju Penyisihan Substrat k untuk Waktu Reaksi 12 jam... 77 Gambar IV.23. Grafik Penentuan Nilai Laju Penyisihan Substrat k untuk Waktu Reaksi 36 jam... 78 Gambar IV.24. Grafik Penentuan Nilai Laju Penyisihan Substrat k untuk Waktu Reaksi 54 jam... 78 Gambar IV.25. Grafik Penentuan Nilai Laju Penyisihan Substrat k untuk Waktu Reaksi 125 jam... 79 Gambar IV.26. Nilai Y, k dan Efisiensi Penyisihan Substrat pada Variasi 80 xvi

Waktu Reaksi 12, 36, 54 dan 125 jam.... Gambar IV.27. Penentuan Y dan Kd untuk Waktu Reaksi 12 jam Beban COD 20.000 mg/l Tahap Reaksi... 83 Gambar IV.28. Penentuan Y dan Kd untuk Waktu Reaksi 36 jam Beban COD 20.000 mg/l Tahap Reaksi... 84 Gambar IV.29. Penentuan Y dan Kd untuk Waktu Reaksi 54 jam Beban COD 20.000 mg/l Tahap Reaksi... 84 Gambar IV.30. Penentuan Y dan Kd untuk Waktu Reaksi 125 jam Beban COD20.000 mg/l Tahap Reaksi... 84 Gambar IV.31. Nilai Y, Kd dan Efisiensi Penyisihan pada Tahap Reaksi untuk Setiap Variasi Waktu Reaksi... 85 Gambar IV.32. Profil Laju Pembentukan Asam Volatil pada Berbagai Variasi Waktu Reaksi... 87 Gambar IV.33. Penentuan Y dan Kd Tahap Stabilisasi pada Waktu Reaksi 12 jam... 90 Gambar IV.34. Penentuan Y dan Kd Tahap Stabilisasi pada Waktu Reaksi 36 jam... 90 Gambar IV.35. Penentuan Y dan Kd Tahap Stabilisasi pada Waktu Reaksi 54 jam... 91 Gambar IV.36. Penentuan Y dan Kd Tahap Stabilisasi pada Waktu Reaksi 54 jam... 91 Gambar IV.37. Nilai Y, Kd dan Efisiensi Penyisihan Tahap Stabilisasi Waktu Reaksi 12, 36, 54, dan 125 jam... 92 Gambar IV.38. Skema Global Reaksi pada Tahap Fermentasi... 93 Gambar IV.39. Profil Konsentrasi Fenol pada Influen dan Efluen Masing-Masing Waktu Reaksi... 94 Gambar IV.40. Profil Konsentrasi Surfaktan pada Influen dan Efluen Masing-Masing Waktu Reaksi... 95 Gambar IV.41. Profil Konsentrasi Minyak Lemak pada Influen dan Efluen Masing-Masing Waktu Reaksi... 95 Gambar IV.42. Profil Konsentrasi Amonia Bebas pada Influen dan 96 xvii

Efluen Masing-Masing Waktu Reaksi... Gambar IV.43. Profil Angka Tembus Pandang Warna pada Waktu Reaksi 12 jam... 96 Gambar IV.44. Profil Angka Tembus Pandang Warna pada Waktu Reaksi 36 jam... 97 Gambar IV.45. Profil Angka Tembus Pandang Warna pada Waktu Reaksi 54 jam... 97 Gambar IV.46. Profil Angka Tembus Pandang Warna pada Waktu Reaksi 125 jam... 98 Gambar IV.47. Skema Global Reaksi pada Tahap Fermentasi... 98 Gambar B.1. Peralatan dan proses analisa COD... 117 Gambar C.1. Peralatan dan aktivitas pengujian VSS... 119 Gambar D.1. Rangkaian alat untuk analisa TAV... 121 Gambar E.1. Rangkaian kegiatan pada tahap pengoperasian SBR... 122 xviii

DAFTAR TABEL Tabel II.1. Korelasi tahap proses pada anaerobik dengan substrat, produk, dan mikroorganisme Utama... 20 Tabel II.2. Persentase komponen penyusun tinta intaglio... 30 Tabel II.3. Kondisi penguraian bahan organik... 34 Tabel II.4. Data penelitian tentang ASBR... 46 Tabel III.1. Komposisi media untuk yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroorganisme. 53 Tabel III.2. Komposisi trace mineral (untuk 10 g/l COD) untuk yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroorganisme. 53 Tabel III.3. Pengaturan waktu untuk operasi ASBR.... 54 Tabel IV.1. Karakteristik limbah cair (Lab Air ITB, 2006)... 60 Tabel IV.2. Tabel laju penyisihan substrat (ds/dt) dan laju pertumbuhan biomasa (dx/dt). 66 Tabel IV.3. Kinetika laju penyisihan substrat spesifik (q) dan laju pertumbuhan biomasa spesifik (μ)... 67 Tabel IV.4. Perolehan Nilai Y dan k pada tahap pengisian... 79 Tabel IV.5. Laju pemakaian substrat spesifik tahap reaksi... 82 Tabel IV.6. Laju pertumbuhan biomasa spesifik tahap reaksi... 83 Tabel IV.7. Laju penyisihan asam volatil pada tahap reaksi... 86 Tabel IV.8. Laju Pemakaian Substrat Tahap Stabilisasi (t = 2 jam)... 88 Tabel IV.9. Laju Pertumbuhan Biomasa Tahap Stabilisasi (t = 2 jam)... 89 Tabel IV.10. Nilai Y dan Kd Tahap Stabilisasi (t = 2 jam)... 91 Tabel IV.11. Kondisi ph Optimum untuk Reaksi Anaerob Tahap Metanogenesa... 94 Tabel IV.12. Perhitungan Neraca Masa... 99 Tabel A.1. Data COD dan VSS pada rasio kosubstrat:substrat = 100: 0 107 Tabel A.2. Data COD dan VSS pada rasio kosubstrat:substrat = 80:20 107 Tabel A.3. Data COD dan VSS pada rasio kosubstrat:substrat = 60:80 107 xix

Tabel A.4. Data COD dan VSS pada rasio kosubstrat:substrat = 20:80 108 Tabel A.5. Data COD dan VSS pada rasio kosubstrat:substrat = 100:0 108 Tabel A.6. Data ph, COD, VSS dan TAV RUN1. 109 Tabel A.7. Data ph, COD, VSS dan TAV RUN2. 109 Tabel A.8. Data ph, COD, VSS dan TAV RUN3. 110 Tabel A.9. Data ph, COD, VSS dan TAV RUN4. 110 Tabel A.10. Data ph, COD, VSS dan TAV RUN5. 110 Tabel A.11. Data ph, COD, VSS dan TAV RUN6. 111 Tabel A.12. Data ph, COD, VSS dan TAV RUN7. 111 Tabel A.13. Data ph, COD, VSS dan TAV RUN8. 112 Tabel A.14. Data ph, COD, VSS dan TAV RUN9. 112 Tabel A.15. Data ph, COD, VSS dan TAV RUN10... 112 Tabel A.16. Data ph, COD, VSS dan TAV RUN11... 113 Tabel A.17. Data ph, COD, VSS dan TAV RUN12... 113 Tabel A.18. Dat COD pada Reaktor Kontrol... 113 Tabel A.19. Data Absorbancy pada Waktu Reaksi 12 jam... 114 Tabel A.20. Data Absorbancy pada Waktu Reaksi 36 jam... 114 Tabel A.21. Data Absorbancy pada Waktu Reaksi 54 jam... 114 Tabel A.22. Data Absorbancy pada Waktu Reaksi 125 jam 114... xx

DAFTAR SINGKATAN DAN LAMBANG SINGKATAN Nama Pemakaian pertama kali pada halaman ASBR Anaerobic Sequencing Batch Reactor 3 BOD Biological Oxygen Demand 1 CBR Circulating Bed Reactor 4 CI Colour Index 11 COD Chemical Oxygen Demand 1 CSTR Continuous Flow Strirred Reactor 17 DAF Dissolve Air Flotation) 2 IPAL Instalasi Pengolahan Air Limbah 13 KAN Komite Akreditasi Nasional 48 MBAS Methylene Blue Alkyl Sulfonate 8 PFR Plug Flow Reactor 16 SBR Sequencing Batch Reactor 3 SRT Solid Retention Time 44 SCO Sulfonated Castor Oil 9 UASB Upflow Anaerobic Sludge Blanket 37 VSS Volatile Suspended Solid 5 LAMBANG CH 3 COCOOH Rumus kimia asam piruvat 24 CH 3 CHOHCOOH Rumus kimia asam laktat 25 CH 3 CH 2 CH 2 COOH Rumus kimia asam butirat 25 CH 3 CH 2 COOH Rumus kimia asam propionat 25 CH 3 CH 2 OH Rumus kimia etanol 25 CH 3 COH Rumus kimia asetaldehid 25 CH 3 COOH Rumus kimia asam asetat 22 CH 4 Rumus kimia metana 3 xxi

CO 2 Rumus kimia karbon dioksida 3 C 6 H 12 O 6 Rumus kimia glukosa 25 HCO 3- Rumus kimia gugus ion karbonat 27 HCOOH Rumus kimia asam formiat 24 H 2 Rumus kimia gas hidrogen 21 H 2 O Rumus kimia air 22 H 2 SO 4 Rumus kimia asam sulfat 9 NaOH Kaustik soda 9 ph Derajat keasaman 1 Y Koefisien faktor hasil (yield) 39 k Laju penyisihan substrat pada tahap Fill 40 Kd Laju kematian biomasa 42 q Laju penyisihan substrat spesifik 41 μ Laju pertumbuhan biomasa spesifik 42 xxii