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

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

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

PROSIDING SNTK TOPI 2012 ISSN Pekanbaru, 11 Juli 2012

PROSIDING SNTK TOPI 2012 ISSN Pekanbaru, 11 Juli 2012

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

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

Jom FTEKNIK Volume 2 No. 1 Februari

PENYISIHAN KANDUNGAN PADATAN LIMBAH CAIR PABRIK SAGU DENGAN BIOREAKTOR HIBRID ANAEROB PADA KONDISI START-UP

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

Penyisihan Chemical Oxygen Demand (COD) dan Produksi Biogas Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Dengan Bioreaktor Hibrid Anaerob Bermedia Cangkang Sawit

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

Fakultas Teknik Universitas Riau Kampus Binawidya Km 12,5 Simpang Baru Panam, Pekanbaru

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

KESTABILAN BIOREAKTOR HIBRID ANAEROB BERMEDIA BATU PADA KONDISI START-UP DALAM PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PABRIK SAGU

Penyisihan Minyak Lemak Yang Terkandung Dalam Limbah Cair Industri Minyak Sawit Dengan Bioreaktor Hibrid Anaerob Bermedia Cangkang Sawit

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI PERMEN

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

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

Kajian Aklimatisasi Proses Pengolahan Limbah Cair Pabrik Sagu Secara Anaerob

PEMBENIHAN DAN AKLIMATISASI PADA SISTEM ANAEROBIK

PENGARUH LAJU PEMBEBANAN ORGANIK TERHADAP PRODUKSI BIOGAS DARI LIMBAH CAIR SAGU MENGGUNAKAN BIOREAKTOR HIBRID ANAEROB

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

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

Pengaruh Laju Alir Umpan Terhadap ph, Alkalinitas dan Asam Volatil Dalam Bioreaktor Hibrid Anaerob Dua Tahap Pada Pengolahan Limbah Cair Industri Sagu

Adrianto Ahmad, Bahruddin, dan Nurhalim

Kombinasi Pengolahan Anaerob dan Membran Ultrafiltrasi Berbahan Polipropilen Untuk Proses Pengolahan Limbah Cair Kelapa Sawit

HASIL DAN PEMBAHASAN

PENGARUH HRT DAN BEBAN COD TERHADAP PEMBENTUKAN GAS METHAN PADA PROSES ANAEROBIC DIGESTION MENGGUNAKAN LIMBAH PADAT TEPUNG TAPIOKA

KAJIAN AKLIMATISASI PROSES PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PABRIK SAGU SECARA ANAEROB

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

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

ANALISIS PEMANFAATAN LIMBAH CAIR INDUSTRI KELAPA SAWIT UNTUK LAND APPLICATION

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

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

JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN UNIVERSITAS BRAWIJAYA MALANG

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR KELAPA SAWIT MENGGUNAKAN REAKTOR UAF (UPFLOW ANAEROBIC FILTER)

Bab IV Data dan Hasil Pembahasan

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

BAB I PENDAHULUAN. industri kelapa sawit. Pada saat ini perkembangan industri kelapa sawit tumbuh

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

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

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

Pengolahan Limbah Cair Tahu secara Anaerob menggunakan Sistem Batch

BAB I. PENDAHULUAN. Statistik (2015), penduduk Indonesia mengalami kenaikan sebesar 1,4 %

PENGARUH SIRKULASI TERHADAP PRODUKSI BIOGAS DARI KOTORAN SAPI DENGAN BIOREAKTOR LITER

DEGRADASI BAHAN ORGANIK LIMBAH CAIR INDUSTRI PERMEN DENGAN VARIASI WAKTU TINGGAL

BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penelitian

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

[Type text] BAB I PENDAHULUAN

SCIENTIFIC CONFERENCE OF ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY IX

BAB I PENDAHULUAN. Universitas Sumatera Utara

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

I. PENDAHULUAN. 2006), menjadi peluang besar bagi industri ini dalam pemanfaatan limbah untuk

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

Biokonversi Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Dengan Bioreaktor Hybrid Anaerob Fasa Tunggal

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

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

HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN. Peruraian anaerobik (anaerobic digestion) merupakan salah satu metode

HASIL DAN PEMBAHASAN. ph 5,12 Total Volatile Solids (TVS) 0,425%

I. PENDAHULUAN. Industri sawit merupakan salah satu agroindustri sangat potensial di Indonesia

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

Produksi Biogas Dari Limbah Peternakan Sapi

A. BAHAN DAN ALAT B. WAKTU DAN TEMPAT PENELITIAN

Bioreaktor Hybrid Anaerob Dua Fasa Untuk Biokonversi Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit

Perancangan Sistem Pengukuran ph dan Temperatur Pada Bioreaktor Anaerob Tipe Semi-Batch

BAB I PENDAHULUAN. 1.1 Latar Belakang

BAB 5 PENGOLAHAN AIR LIMBAH DENGAN PROSES FILM MIKROBIOLOGIS (BIOFILM)

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

UJI KINERJA PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI PARTIKEL BOARD SECARA AEROBIK

Nurandani Hardyanti *), Sudarno *), Fikroh Amali *) Keywords : ammonia, THMs, biofilter, bioreactor, honey tube, ultrafiltration, hollow fiber

JURNAL TEKNIK POMITS Vol. 2, No. 3, (2013) ISSN: ( Print) F-396

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

BAB PENGOLAHAN AIR LIMBAH INDUSTRI TEPUNG BERAS

3 METODOLOGI 3.1 WAKTU DAN TEMPAT 3.2 BAHAN DAN ALAT 3.3 TAHAPAN PENELITIAN Pengambilan Bahan Baku Analisis Bahan Baku

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

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

Uji Pembentukan Biogas dari Sampah Pasar Dengan Penambahan Kotoran Ayam

PENGOLAHAN LIMBAH CAIR DENGAN KANDUNGAN AMONIAK TINGGI SECARA BIOLOGI MENGGUNAKAN MEMBRANE BIOREACTOR (MBR)

BAB I PENDAHULUAN. A. Latar Belakang Masalah. Industri tahu mempunyai dampak positif yaitu sebagai sumber

Efisiensi Penyisihan COD Dan Pembentukan Biogas Dalam Pengolahan Sludge IPAL Industri Pulp And Paper Dengan Menggunakan Bioreaktor Hibrid Anaerobik

BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG

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

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang

LAMPIRAN A DATA HASIL ANALISA

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

BAB I PENDAHULUAN. hidup. Namun disamping itu, industri yang ada tidak hanya menghasilkan

Pengaruh Variasi Sirkulasi Substrat terhadap Penyisihan Senyawa Organik pada Reaktor Metanogenesis

3 METODOLOGI PENELITIAN

J. Tek. Ling Edisi Khusus Hal Jakarta Juli 2008 ISSN X

BAB 1 PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang

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

1. Limbah Cair Tahu. Bahan baku (input) Teknologi Energi Hasil/output. Kedelai 60 Kg Air 2700 Kg. Tahu 80 kg. manusia. Proses. Ampas tahu 70 kg Ternak

BAB I PENDAHULUAN. Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik -1- Universitas Diponegoro

PENGOLAHAN AIR LIMBAH RUMAH MAKAN (RESTORAN) DENGAN UNIT AERASI, SEDIMENTASI DAN BIOSAND FILTER

Bab III Bahan, Alat dan Metode Kerja

BAB III PROSES PENGOLAHAN IPAL

Pengaruh Pengaturan ph dan Pengaturan Operasional Dalam Produksi Biogas dari Sampah

I. PENDAHULUAN. Sagu (Metroxylon Spp) merupakan salah satu komoditi yang tinggi kandungan

Transkripsi:

Pengaruh Waktu Tinggal Hidrolik (WTH) terhadap Penyisihan COD Limbah Cair Pabrik Minyak Sawit Menggunakan Bioreaktor Hibrid Anaerob Bermedia Batu Skala Pilot Plant Irena Firdha, Adrianto Ahmad, Said Zul Amraini Laboratorium Rekayasa Bioproses Jurusan Teknik Kimia Universitas Riau Jl. HR Soebrantas KM 12,5 Kampus Bina Widya Panam, Pekanbaru 28293 irenafirdha@yahoo.com Abstrak Limbah cair minyak sawit jumlahnya meningkat seiring dengan perkembangan industri minyak sawit di Indonesia. Limbah cair pabrik minyak sawit merupakan polutan organik yang sangat berbahaya. Pada pengolahan limbah cair secara konvensional dengan kolam anaerobik, mikroorganisme mampu mendegradasi senyawa organik dalam limbah cair dalam waktu yang lama. Untuk itu pengoperasian bioreaktor hibrid anaerob bermedia batu diharapkan mampu meningkatkan kemampuan mikroorganisme untuk mendegradasi bahan organik tersebut. Tujuan penelitian ini untuk mengkaji dan mempelajari waktu tinggal hidrolik substrat terhadap penyisihan COD limbah cair pabrik minyak sawit pada bioreaktor hibrid anaerob. Penelitian dilakukan dengan beberapa variasi WTH, yaitu 1, 2, 3, dan 4 hari. Masing-masing WTH dioperasikan sampai diperoleh keadaan tunak berdasarkan data COD. Hasil penelitian menunjukkan bahwa WTH mempengaruhi efisiensi penyisihan COD dimana nilai COD pada WTH 1 hari adalah 8%, 82% pada WTH 2 hari, 88% pada WTH 3 hari, dan 9% pada WTH 4 hari. Dengan demikian, diharapkan perancangan sistem bioreaktor hibrid anaerob bermedia batu yang memanfaatkan kemampuan mempertahankan biomasa ini dapat direalisasikan, sehingga upaya untuk mewujudkan suatu teknologi yang digunakan untuk mengolah limbah secara efektif dan efisien dapat diterapkan. Kata kunci: Anaerob; Bioreaktor hibrid; Penyisihan COD; Waktu tinggal hidrolik Abstract Industrial palm oil waste water has increased along with growth the palm oil industry in the Indonesia. Industrial palm oil waste water is a very dangerous organic pollutants. In conventional wastewater treatment with anaerobic pond, microorganisms capable of degrading organic compounds from wastewater in a long time. For this case operation of an anaerobic hybrid bioreactor with the stone be the media expected to increase the ability of microorganisms to degrade organic material. The purpose of this study are to assess and study the hydraulic residence time of substrate to reduce COD Industrial palm oil waste water in anaerobic hybrid bioreactor. Research carried out by a few variations of WTH, i.e. 1, 2, 3, and 4 day. Each WTH operated until steady state was obtained based on COD data. Results showed that WTH affect COD removal efficiency, that are concentration of COD of 8% on WTH 1 day, 82% on WTH 2 day, 88% on WTH 3 day, and 9% in WTH 4 day. So, designed a hybrid bioreactor with the stone be the media system that utilizes the ability maintain the biomass can be realized, so the effort to build a technology that is used to treat wastewater effectively and efficiently can be applied. Key words:anaerob; Hidrolic retention time; Hybrid bioreactor; Reduce COD;

PENDAHULUAN Produksi minyak sawit di Indonesia meningkat seiring dengan berkembangnya pabrik minyak sawit untuk memenuhi kebutuhan minyak sawit yang juga meningkat dari tahun ke tahun. Pada tahun 28 jumlah produksi minyak sawit mencapai 19.33. ton. Tahun 29 produksi minyak sawit meningkat menjadi sekitar 2 juta ton (Lubis, 21). Peningkatan produksi ini berdampak pada jumlah limbah cair yang dihasilkan. Limbah cair yang dikeluarkan dari industri minyak sawit berkisar 2m 3 hingga 3m 3 setiap ton minyak sawit yang dihasilkan (Subdit Pengelolaan Lingkungan Departemen Pertanian, 26). Diperkirakan tahun 29 jumlah limbah cair minyak sawit sekitar 5 juta m 3 per ton minyak sawit. Limbah cair minyak sawit memiliki kandungan COD sekitar 5. mg/l, sedangkan menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup (KEP 51-/MENLH/1/1995) nilai COD yang dapat dibuang ke lingkungan adalah sebesar 35 mg/l. Pengolahan limbah cair secara konvensional dengan kolam anaerobik yang dilakukan pabrik minyak sawit (PMS), dimana mikroorganisme mampu mendegradasi senyawa organik dari limbah dalam waktu yang lama. Beberapa peneliti terdahulu menunjukkan bahwa efisiensi penyisihan COD dengan menvariasikan waktu tinggal hidrolik yang cukup tinggi dengan sistem anaerob. Syafila (23) mengolah limbah molase menggunakan bioreaktor hibrid anaerob dengan WTH 1 hari 6 jam, dimana penyisihan COD yang diperoleh dari penelitian tersebut adalah 55%, sedangkan Ahmad (23), yang mengolah limbah minyak dan lemak dengan menggunakan bioreaktor berpenyekat anaerob dengan WTH 3 hari 8 jam, mampu menyisihkan COD sebesar 88%. Bioreaktor hibrid anaerob adalah alternatif untuk mengolah limbah cair pabrik minyak sawit secara biologi dengan memanfaatkan aktivitas mikroorganisme berdasarkan tersedianya nutrisi bagi pertumbuhan mikroorganisme tersebut didalam limbah cair. Bioreaktor hibrid anaerob memiliki keunggulan dalam memperkecil kehilangan biomasa. Bioreaktor ini memanfaatkan dua pola pertumbuhan mikroorganisme, yaitu pola pertumbuhan tersuspensi dan pola pertumbuhan melekat. Pada pola pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme hidup tersuspensi didalam limbah cair, sedangkan pada pola pertumbuhan melekat, mikroorganisme hidup melekat pada media pendukung membentuk lapisan biofilm. Media pendukung yang digunakan adalah batu, karena batu mudah didapat, kekasaran permukaannya cukup baik, serta kuat tahan terhadap tekanan. Kondisi optimum bioreaktor sangat dipengaruhi oleh waktu tinggal hidrolik (WTH) substrat. Waktu tinggal hidrolik (WTH) adalah lamanya waktu kontak antara mikroorganisme dengan limbah cair. Semakin lama waktu kontak antara mikroorganisme dengan limbah cair, maka proses degradasi bahan organik dapat dilakukan secara baik dan optimal (Nugrahini, 28). Makalah ini berupaya untuk menentukan waktu pengolahan limbah cair pabrik minyak sawit yang optimum. METODE PENELITIAN Karakteristik Limbah Cair Limbah cair yang digunakan adalah limbah cair PTPN V Sei.Pagar yang mengandung minyak dan lemak dengan karakteristik seperti ditampilkan pada Tabel 1. Tabel 1. Karakteristik Limbah Cair Pabrik Minyak Sawit Parameter Nilai ph 5,6 COD (mgl) 5.

Pembibitan (seeding) Pembibitan bertujuan untuk menumbuhkan dan mengembangkan mikroorganisme didalam substrat yang akan diolah. Mikroorganisme yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari kotoran sapi yang diperas dan disaring untuk mendapatkan ekstraknya. Lumpur yang didapat kemudian dimasukkan kedalam erlenmeyer sebagai pencernaan anaerobik sebanyak 1 liter. Untuk mendapatkan 2 liter lumpur yang mudah dicerna maka ditambahkan 1 mililiter limbah cair segar setiap hari. Penambahan dilakukan selama 1 hari. Setelah didapat volum lumpur sebesar 2 liter selanjutnya dilakukan aklimatisasi (Ahmad, 1992). Tahap Aklimatisasi Aklimatisasi bertujuan agar mikroorganisme dapat menyesuaikan diri dengan kondisi air buangan yang akan diolah. Aklimatisasi dilakukan dengan cara menambahkan 2 mililiter air buangan segar dengan kandungan COD tertentu kedalam erlenmeyer dan dibuang cairan dari dalam tersebut sebanyak 2 mililiter. Aklimatisasi dilakukan pada temperatur ruangan dan ph 6,8-7 selama 55 hari untuk memastikan bahwa lumpur bibit teraklimatisasi dengan baik terhadap limbah cair yang digunakan. Selama proses aklimatisasi dilakukan injeksi nitrogen. Hasil buangan cairan dilakukan pengukuran ph dan analisa COD (Ahmad, 1992). Instalasi Pengolahan Limbah Cair Instalasi pengolahan limbah cair pabrik minyak sawit terdiri dari rangkaian bioreaktor dengan tangki umpan serta sebuah pompa sebagai controller laju alir umpan. Gambar rangkaian bioreaktor hibrid anaerob dapat dilihat pada Gambar 1. Leher Angsa Termometer Lapisan Biofilm Tangki Umpan Pompa Controller Efluen Bioreaktor Hibrid Anaerob Gambar 1. Rangkaian Bioreaktor Hibrid Anaerob Pengukur Biogas Dari Gambar 1, dapat dilihat bahwa batu sebagai media melekat mikroorganisme dimasukkan ¾ tinggi cairan pada bagian yang tidak bersekat. Pada kolom tersuspensi diisi kultur campuran yang telah diaklimatisasi, dan pada kolom melekat ditambahkan kultur campuran dari ITB sehingga volume efektif cairan 1 L. Kemudian diinjeksikan gas nitrogen ke dalam sistem, yang bertujuan untuk mengusir oksigen yang terlarut. Sistem didiamkan selama 3 hari dengan tujuan untuk mengendapkan biomasa dari kultur campuran. Setelah itu, dialirkan umpan dengan laju alir 5 L/hari dan diresirkulasi. Pola aliran mengikuti rezim didalam sistem bioreaktor hibrid anaerob.

Start-up Bioreaktor Hibrid Anaerob Kondisi operasi bioreaktor selama start up dilakukan pada temperatur ruang dan ph 6,8-7,4. Selama proses start-up limbah cair pabrik minyak sawit ditambahkan sebagai umpan sebanyak 5 L/hari dan diresirkulasi yang bertujuan untuk menaikkan dan menahan pertumbuhan biofilm. Sampel hasil keluaran bioreaktor diambil setiap hari, dan dianalisa temperatur, ph serta kandungan COD. Proses start-up dilakukan hingga tercapai keadaan tunak (steady state), yaitu nilai COD dengan fluktuasi 1%. Operasional Bioreaktor Hibrid Anaerob Variabel penelitian yang digunakan adalah waktu tinggal hidrolik limbah cair yang diuji kedalam bioreaktor hibrid anaerob. Waktu tinggal hidrolik tersebut adalah 1 hari, 2 hari, 3 hari, dan 4 hari. Bioreaktor dioperasikan pada temperatur ruang dan ph 6,8-7,4. Setiap waktu tinggal hidrolik yang diberikan, dilakukan sampling efluen bioreaktor sebanyak 4 mililiter yang diukur ph, temperatur dan COD (APHA, AWWA, &WCF, 1992). HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil pengamatan dan analisa selama pembibitan sampai perlakuan waktu tinggal hidrolik pada tahap operasional bioreaktor hibrid anaerob ditampilkan sebagai berikut: Produksi Biogas pada Tahap Pembibitan Pembibitan dilakukan pada tiga digester sebagai pencernaan anaerob (anaerobic digester). Produksi biogas selama tahap pembibitan dapat dilihat pada Gambar 2. Biogas (ml) 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 Waktu ( Hari) Digester1 Digester 2 Digester 3 Gambar 2 Produksi Biogas pada Digester Selama Pembibitan Gambar 2 menunjukkan bahwa produksi biogas meningkat selama proses pembibitan. Produksi biogas selama pembibitan pada digester 1 adalah 131 ml, digester 2 sebesar 14,8 ml, dan digester 3 sebesar 133 ml. Peningkatan produksi biogas ini menunjukkan bahwa mikroorganisme telah berkembang biak (Ahmad, 23). Perubahan ph Selama Aklimatisasi Pada tahap aklimatisasi perlu dilakukan pengamatan ph terhadap keluaran digester untuk mengetahui kondisi lingkungan mikroorganisme didalam digester. Hasil pengukuran ph selama aklimatisasi dapat dilihat pada Gambar 3.

ph 8 6 4 2 Digester 1 Digester 2 Digester 3 1 2 3 4 5 Waktu (hari) Gambar 3 Kondisi ph Selama Aklimatisasi pada Digester Gambar 3 menunjukkan bahwa proses aklimatisasi biomasa pada digester 1 berlangsung pada rentang ph 4,2-6,8, digester 2 berlangsung pada rentang ph 4,9 6,69, dan digester 3 berlangsung pada rentang 4,9-6,8. Pada hari pertama hingga hari ke-36 terjadi penurunan ph. Proses asidifikasi selama biodegradasi anaerob akan menghasilkan asam-asam volatil sehingga menyebabkan ph sistem (digester anerob) menurun (Widjaja et.al, 28). Hal ini dapat menggangu aktivitas mikroorganisme metanogen. Oleh karena itu, dilakukan pengaturan ph umpan dengan menggunakan larutan NaOH 5M. Produksi Biogas Selama Aklimatisasi Pada penelitian ini, produksi biogas yang dihasilkan setiap digester dapat dilihat pada Gambar 4. Pengukuran biogas dilakukan untuk mengetahui perkembangan mikroorganisme selama masa adaptasi (Ahmad, 24). Biogas (ml) 3 25 2 15 1 5 1 2 3 4 5 Waktu (hari) Digester 1 Digester 2 Digester 3 Gambar 4 Produksi Biogas Selama Aklimatisasi Dari Gambar 4 dapat dilihat bahwa biogas sepada tiap digester menurun dari hari pertama aklimatisasi sampai hari ke-36. Penurunan ini disebabkan karena kondisi ph di dalam digester menurun yang dapat mengganggu aktivitas mikroorganisme. Tindakan pencegahan perlu dilakukan untuk mengendalikan ph dengan menggunakan NaOH 5M, sehingga produksi biogas mulai meningkat. Peningkatan ini menunjukkan bahwa proses biodegradasi bahan organik berlangsung dengan baik sehingga menghasilkan biogas (Widjaja et.al, 28). Rata-rata produksi biogas digester 1 adalah sekitar 133,5 ml, digester 2 sekitar 96 ml, dan digester 3 sekitar 14,5 ml.

Penurunan COD Selama Aklimatisasi Nilai COD pada tahap aklimatisasi dapat dilihat pada Gambar 5. COD (mg/l) 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 12 13 14 15 16 17 18 Waktu (Hari) Digester 1 Digester 2 Digester 3 Gambar 5. Nilai COD Selama Aklimatisasi Gambar 5 menunjukkan bahwa nilai COD menurun pada setiap digester. Penurunan COD rata-rata pada digester 1 adalah 8,17%, digester 2 sebesar 11,98%, dan digester 3 sebesar 32,2%. Penurunan ini menunjukkan bahwa mikroorganisme telah beradaptasi dengan limbah yang akan diolah dan mampu mendegradasi bahan organik yang terdapat di dalam limbah. Dengan adanya penurunan nilai COD ini, proses aklimatisasi dikatakan telah berlangsung dan dapat dihentikan untuk dilanjutkan ke proses start-up (Ahmad, 1992). Perubahan ph Selama Start-up Nilai ph yang diukur pada waktu start-up dapat dilihat pada Gambar 6. ph 8 7 6 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 Waktu (Hari) Gambar 6 Perubahan ph selama Start-up Gambar 6 menunjukkan bahwa nilai ph naik selama proses start-up. Bakteri metanogen adalah yang bakteri yang sensitif terhadap perubahan ph. Rentang ph hidup bakteri metanogen adalah 6,4-7,4, sedangkan kondisi ph bioreaktor adalah sekitar 6,4-7. Oleh karena itu perlu dilakukan pengendalian ph umpan dengan mencampurkan larutan NaOH 5M. Ion Na + dapat bersifat sebagai penyangga terhadap asam asetat yang dihasilkan dari proses biodegradasi bahan organik sehingga ph sistem dapat dijaga sekitar 7 (Ahmad, 24).

Perubahan Temperatur Selama Start-up Temperatur yang diukur pada waktu start-up dapat dilihat pada Gambar 7. Temperatur ( o C) 32 28 24 2 16 12 8 4 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 Waktu (Hari) Gambar 7 Perubahan Temperatur Selama Start-up Gambar 7 menunjukkan bahwa rentang temperatur aktivitas mikroorganisme di dalam bioreaktor hibrid anaerob bermedia batu berkisar 28,9-29,5 o C. Pada rentang temperatur tersebut menunjukkan bahwa mikroorganisme tergolong bakteri mesophilik, yaitu berkisar 2-4 o C (Ahmad, 29). Bakteri meshopilik relatif banyak digunakan karena tidak membutuhkan energi untuk mengatur temperatur proses (Ahmad, 29). Penurunan COD Selama Start-up Nilai COD dianggap sebagai indikator pencemaran air oleh zat-zat organik yang terkandung dalam limbah cair. Perubahan nilai COD selama proses start-up bioreaktor hibrid anaerob bermedia batu ditampilkan pada Gambar 8. COD (mg/l) 5 4 3 2 1 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 11 Waktu (Hari) Gambar 8 Penurunan COD Selama Start-up Gambar 8 menunjukkan bahwa nilai COD menurun dan mulai steady state pada hari ke-8. Selama proses start-up, nilai COD menurun dari 4. mg/l menjadi 8 mg/l. Penurunan yang tinggi ini membuktikan bahwa mikroorganisme anaerobik dapat beraktivitas dengan tinggi dalam mengolah limbah cair yang digunakan (Panca, 28). Pada hari ke-8, ke-9, dan ke-1, nilai COD menunjukkan fluktuasi 1 %, yaitu sebesar 1. mg/l, 9 mg/l dan 8 mg/l.

Data Pengamatan Selama Proses Kontinu Pengaruh Waktu Tinggal Hidrolik Terhadap Penurunan COD dan Efisiensi Penyisihan COD pada Kondisi Steady state Nilai COD dan efisiensi penyisihan COD limbah pabrik minyak sawit dengan menggunakan bioreaktor hibrid anaerob bermedia batu pada WTH 1 hari, 2 hari, 3 hari, dan 4 hari dapat dilihat pada Gambar 9. COD (mg/l) 12 1 8 6 4 2 1 2 3 4 5 Efisiensi Penyisihan COD (%) 92 9 88 86 84 82 8 78 1 2 3 4 5 Waktu Tinggal Hidrolik (Hari) Waktu Tinggal Hidrolik (Hari) (a) (b) Gambar 9 Pengaruh Waktu Tinggal Hidrolik Terhadap: (a) Penurunan COD; (b) Efisiensi Penyisihan COD Gambar 9(a) menunjukkan pengaruh waktu tinggal hidrolik terhadap penyisihan COD. Semakin lama WTH bioreaktor, maka nilai COD semakin menurun. Nilai COD limbah cair setelah pengolahan pada WTH 1 hari adalah sebesar 1. mg/l. Pada WTH 2 hari, nilai COD menurun menjadi sebesar 9. mg/l, pada WTH 3 hari nilai COD adalah 6. mg/l, dan pada WTH 4 hari, nilai COD mencapai 5 mg/l. Hal ini menunjukkan bahwa semakin lama WTH maka proses biodegradasi bahan-bahan organik yang terdapat di dalam limbah cair berlangsung dengan baik, karena kontak antara mikroorganisme dengan limbah cair sebagai substratnya cukup lama (Nugrahini, 28). Kemampuan bioreaktor hibrid anaerob bermedia batu menurunkan nilai COD dapat dilihat melalui efisiensi penyisihan COD pada setiap pengoperasian waktu tinggal hidrolik. Dari Gambar 9(b), dapat dilihat bahwa terjadi kenaikan efisiensi penyisihan COD terhadap WTH. Efisiensi penyisihan COD terbesar diperoleh dengan pengoperasian WTH 4 hari yaitu sebesar 9%. Menurut Nugrahini (28), penyisihan COD yang tinggi ini disebabkan karena waktu tinggal hidrolik (WTH) yang cukup lama untuk memberi kesempatan kontak yang lebih lama antara mikroorganisme dengan limbah cair, sehingga proses biodegradasi menjadi lebih baik dibandingkan proses dengan WTH 3 hari yang efisiensi penyisihannya sebesar 88%, 82% pada WTH 2 hari, dan 8% pada WTH 1 hari. Studi Komparatif Kinerja Bioreaktor Hibrid Anaerob Kinerja bioreaktor hibrid anaerob dapat ditinjau dengan membandingkan kinerjanya dengan berbagai kinerja bioreaktor anaerob lainnya dalam mengolah limbah cair pabrik. Perbandingan kinerja bioreaktor tersebut ditampilkan pada Tabel 2.

Tabel 2. Perbandingan Kinerja Bioreaktor Hibrid Anaerob dengan Bioreaktor Lain Jenis Bioreaktor Limbah Cair WTH Eff penyisihan COD (%) Pustaka BA Pangan 14 hari 82,84 Widjaja et.al (28) UASB Minyak sawit 36 hari 82,9 Nugrahini (28) BHA Molase 1 hari 6 jam 55 Syafila et.al (23) BBA Minyak dan lemak 3 hari 8 jam 88 Ahmad et.al (23) BHA Minyak sawit 4 hari 9 Penelitian ini (21) Keterangan: BA: Bioreaktor Anaerob; BBA: Bioreaktor Berpenyekat Anaerob; BHA: Bioreaktor Hibrid Anaerob; UASB: Up-flow Anaerobic Sludge Bioreactor KESIMPULAN Dari hasil penelitian dan pembahasan dapat diambil beberapa kesimpulan, yaitu: 1. Selama pembibitan terbentuk biogas yang jumlahnya semakin meningkat. Peningkatan produksi biogas ini menunjukkan bahwa mikroorganisme telah berkembang biak. 2. Pada tahap aklimatisasi yang dilakukan selama 55 hari, nilai ph menurun karena proses asidifikasi selama biodegradasi anaerob akan menghasilkan asam-asam volatil yang menyebabkan ph sistem menurun. ph sistem selama aklimatisasi berkisar dari 4,2 sampai 6,8. 3. Peningkatan biogas selama tahap aklimatisasi menunjukkan bahwa proses biodegradasi bahan organik berlangsung dengan baik. 4. Mikroorganisme yang hidup dalam bioreaktor hibrid anaerob bermedia batu adalah kelas mesophilik dengan rentang temperatur sistem selama start-up adalah 28,9-29,5 o C. 5. Selama start-up terjadi penurunan COD yang menunjukkan bahwa mikroorganisme anaerobik dapat beraktivitas dengan tinggi dalam limbah cair yang digunakan. 6. Waktu tinggal hidrolik berpengaruh pada efisiensi penyisihan COD, yaitu WTH 1 hari, efisiensi penyisihan sebesar 8%; WTH 2 hari, efisiensi penyisihan sebesar 82%; WTH 3 hari, efisiensi penyisihan sebesar 88%; WTH 4 hari, efisiensi penyisihan sebesar 9%. 7. Efisiensi paling besar adalah 9% dengan WTH 4 hari. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada Pemerintah Republik Indonesia yang telah membiayai penelitian ini melalui program Penelitian Strategis Nasional Tahun Anggaran 29 dengan surat perjanjian pelaksanaan penelitian No. 159/H19: /PL/29 tanggal 31 Desember 28. DAFTAR PUSTAKA Ahmad, A., T. Setiadi, M. Syafila dan O.B.Liang. 23. Bioreaktor Berpenyekat Anaerob Untuk Pengolahan Limbah Cair Industri yang mengandung Minyak dan Lemak. Pengaruh Pembebanan Organik Terhadap Kinerja Bioreaktor, TISSN 854-7769, Bioteknologi ITB, Bandung.

Ahmad, A. 1992. Kinerja Bioreaktor Unggun Fluidisasi Anaerobik Dua Tahap Dalam Mengolah Limbah Cair Industri Minyak Kelapa Sawit. Laporan Magang Pusat Antar Universitas-Bioteknologi ITB, Bandung. Ahmad, A. 24. Studi Komparatif Sumber dan Proses Aklimatisasi Bakteri Anaerob pada Limbah Cair yang Mengandung Karbohidrat, Protein, dan Minyak- Lemak,.Jurnal Sains dan Teknologi Vol.3, Universitas Riau. Ahmad, A. 29. Dasar-Dasar Teknologi Pengolahan Limbah Cair, Diktat Kuliah, UR, Pekanbaru. APHA, AWWA, & WPCF. 1992. Standard Methods for The Examination of Water and Wastewater. American Public Health Association, Washington DC. Ditjen PPHP. 26. Pedoman Pengelolaan Limbah Industri Minyak Sawit. Subdit Pengelolaan Lingkungan Direktorat Pengelolaan Hasil Pertanian Ditjen PPHP, Departemen Pertanian. Hartono, R. 29. Produksi Biogas dari Jerami Padi dengan Penambahan Kotoran Kerbau. Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia, Universitas Sultan Ageng Tirtayasa. Keputusan Menteri KLH Nomor KEP 51/MEN KLH/1/1995 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Industri. Lubis, A. 21. Produksi CPO Diprediksi Capai 22,5 Juta Ton. http://www.waspada.co.id/index, 6 Juni 21. Syafila, M, A. H. Djajadininggrat, dan M Handajani, 23. Kinerja Bioreaktor Hibrid Anaerob dengan Media Batu untuk Pengolahan Air Buangan yang Mengandung Molase. Prosiding ITB Sains dan Teknik Vol. 35 A No. 1 (23) 19-31. Nugrahini, P. 28. Penentuan Parameter Kinetika Proses Anaerobik Campuran Limbah Cair Industri Menggunakan Reaktor UASB. Seminar Nasional Sains dan Teknologi-II, http://www.che.itb.ac.id/sntki29/daftar/prosiding/tpl5.pdf, 29 November 29. Widjaja, Tri, A. Altway, P. Prameswarhi, dan F. S. Wattimena. 28. Pengaruh HRT dan Beban COD Terhadap Pembentukan Gas Metan pada Proses Anaerobic Digestion Menggunakan Limbah Padat Tepung Tapioka. Jurnal Institut Teknologi Surabaya