Contoh Proposal PKMP

31
  PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA JUDUL PROGRAM PERANCANGAN ALAT BIOFILTRASI UDARA YANG TERKONTAMINASI TOLUENA DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN PENGISI KARBON AKTIF GRANULAR BIDANG KEGIATAN: Program Kreativitas Mahasiswa Penelitian (PKMP) Diusulkan oleh: Ketua Pelaksana Kegiatan : Estu Fitri Prasastiani (040506027X, angkatan 2005) Anggota Pelaksana Kegiatan : Rizka Yulina (0405060571, angkatan 2005) Dhinda Prinita Sari (0706269703, angkatan 2007) DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA DEPOK 2008

Transcript of Contoh Proposal PKMP

Page 1: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 1/31

 

PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

PERANCANGAN ALAT BIOFILTRASI UDARA YANG TERKONTAMINASI

TOLUENA DENGAN MENGGUNAKAN BAHAN PENGISI KARBON AKTIF

GRANULAR

BIDANG KEGIATAN:

Program Kreativitas Mahasiswa Penelitian (PKMP)

Diusulkan oleh:

Ketua Pelaksana Kegiatan : Estu Fitri Prasastiani (040506027X, angkatan 2005)

Anggota Pelaksana Kegiatan : Rizka Yulina (0405060571, angkatan 2005)Dhinda Prinita Sari (0706269703, angkatan 2007)

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS INDONESIA

DEPOK

2008

Page 2: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 2/31

  4

1.  Judul kegiatan : Perancangan Alat Biofiltrasi Udara yang

Terkontaminasi Toluena dengan Menggunakan

Bahan Pengisi Karbon Aktif Granular

2.  Bidang kegiatan : PKMP

3.  Bidang ilmu : Teknologi dan rekayasa

4.  Ketua pelaksana kegiatan :

a.  Nama lengkap : Estu Fitri Prasastiani

b.  NPM : 040506027X

c.  Jurusan : Teknik Kimia

d.  Universitas : Universitas Indonesia

e.  Alamat rumah/telp : Jl. Angklung I nomor 359 RT 10/08 Depok 

f.  Alamat email : [email protected]

5.  Anggota pelaksana kegiatan: 2 orang

6.  Dosen pembimbing :

a.  Nama lengkap : Ir. Praswasti PDK Wulan, MT.

b.  NIP : 132 008 518

7.  Biaya kegiatan total DIKTI : Rp 6.000.000,00

8.  Jangka waktu pelaksanaan : Disesuaikan dengan jadwal dari DIKTI

Menyetujui,

Ketua Departemen Teknik Kimia Ketua Pelaksana Kegiatan

(Dr. Ir. Widodo Wahyu Purwanto, DEA.) (Estu Fitri Prasastiani)

NIP. 131 627 864 NPM 040506027XPembantu atau Wakil Rektor Bidang

Kemahasiswaan/Direktur Politeknik/ 

Ketua Sekolah Tinggi Dosen Pembimbing

(Arie Budi Susilo) (Ir. Praswasti PDK Wulan, MT.)

NIP. 131 861 377 NIP. 132 008 518

Page 3: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 3/31

  5

A.  JUDUL PROGRAM

Perancangan Alat Biofiltrasi Udara yang Terkontaminasi Toluena dengan

Menggunakan Bahan Pengisi Karbon Aktif Granular

B.  LATAR BELAKANG MASALAH

Selain dampak positif, perkembangan industri petrokimia juga tak lepas dari

dampak negatif, khususnya dampak lingkungan. Limbah industri petrokimia yang

umumnya berbahan baku gas bumi atau minyak bumi akan menghasilkan limbah

hidrokarbon yang merupakan salah satu komponen penyebab pencemaran udara dan

dapat memberikan dampak buruk terutama bagi kesehatan manusia. Berdasarkan

data yang diperoleh, menurut Bapedalda Bandung konsentrasi hidrokarbon mencapai

4,57 ppm padahal baku mutu PP 41/1999 adalah 0,24 ppm [3].

Salah satu limbah hidrokarbon yang tersebar luas di lingkungan adalah

toluena. Toluena digunakan sebagai aditif pada gasolin untuk meningkatkan tingkat

oktan; dalam produksi benzena, nilon, plastik, dan poliuretan; dan sebagai pelarut

pada cat, tinta, adhessive, dan pembersih [1]. Toluena bersifat non-korosif, tidak 

berwarna, berbau aromatik, dan tergolong sebagai senyawa organik volatile (VOC).

Senyawa organik volatile (VOC) adalah senyawa organik yang mudah menguap,

pencemar udara yang berbahaya, dan juga merupakan precursor ozon yang dapat

meningkatkan produksi ozon meningkat dengan cepat, dimana peningkatan ozon ini

 juga dapat menyebabkan berbagai efek negatif lainnya.

Nilai mbang batas toluene dinyatakan sebagai time-weighted average (TWA)

oleh ACGIH TLV (  American Conference of Governmental and Industrial

  Hygienists' threshold limit value) yaitu sebesar 50 ppm (188 mg/m3). Nilai ambang

batas tersebut menyatakan konsentrasi toluena yang dapat terpapar tanpamenimbulkan efek negatif pada sebagian besar pekerja [17]. Toluene dapat

mempengaruhi sistem saraf pusat. Kadar rendah sampai menengah dapat

menyebabkan keletihan, kebingungan, kelemahan, bertindak seperti pemabuk, hilang

ingatan, mual, hilang nafsu makan, hilang pendengaran, dan hilang penglihatan akan

warna. Gejala-gejala ini biasanya hilang ketika kontak dengan toluena dihentikan.

Sedangkan, menghirup toluena dengan kadar tinggi dapat menyebabkan kepala

Page 4: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 4/31

  6

terasa berkunang-kunang, pusing, mengantuk, pingsan, dapat merusak ginjal dan

hati, bahkan dapat berujung pada kematian [1].

Oleh karena itu, untuk menghindari dampak negatif dari pencemaran udara

yang terkontaminasi toluena diperlukan suatu proses untuk mereduksi kandungan

toluena pada udara yang terkontaminasi toluena sehingga tidak melebihi ambang

batas. Berbagai proses telah dikembangkan untuk mereduksi gas toluena dari

lingkungan. Diantaranya adalah adsorpsi dengan karbon aktif. Metode adsorpsi ini

memiliki kelemahan berupa biaya operasional yang tinggi karena faktor penggantian

adsorben yang telah jenuh secara rutin. Metode pengolahan limbah lainnya adalah

biodegradasi. Biodegradasi merupakan metode aplikasi proses biologi yang

memanfaatkan aktivitas mikroba untuk mengurangi atau menghilangkan kandungan

kontaminan dalam limbah. Namun, metode biodegradasi ini juga memiliki

kelemahan berupa tingginya kebutuhan energi dan biaya operasional [16].

Oleh karena itu, untuk mengatasi kelemahan yang terdapat pada metode

tersebut dikembangkan teknologi dengan mengkombinasikan proses biodegradasi

dan adsorpsi yang disebut dengan metode biofiltrasi. Limbah gas akan diadsorpsi

oleh adsorben yang ditambahkan. Kemudian adsorben yang sudah jenuh akan

direaktivasi oleh mikroorganisme dengan mendegradasi kontaminan yang terserap

oleh adsorben tersebut (reaktivasi secara bioregenerasi). Sehingga proses

pengeliminasian kontaminan menjadi lebih efektif dan efisien karena adsorben yang

telah jenuh tidak perlu sering diganti. Hal tersebut membuat proses secara

keseluruhan tidak perlu dihentikan sehingga dapat mempercepat waktu operasi dan

penghematan biaya operasional [9]. Atau dengan kata lain bahwa biofiltrasi memiliki

kelebihan utama yaitu biaya perawatan dan operasional yang rendah, serta efisiensi

proses yang tinggi dimana dapat mencapai lebih dari 90 % [13].Perancangan suatu sistem biofilter merupakan faktor yang penting untuk 

kesuksesan proses biofiltrasi. Beberapa parameter yang harus dipertimbangkan

dalam perancangan alat biofilter antara lain: pemilihan jenis kolom adsorpsi,

penentuan dimensi kolom, serta penentuan komponen-komponen yang harus

digunakan dalam mendukung sistem biofilter tersebut. Semua parameter tersebut

diharapkan mampu mengakomodasi kebutuhan adsorben, mikroorganisme, dan

kondisi operasi biofilter. Sedangkan, uji kinerja dari rancangan alat biofilter

Page 5: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 5/31

  7

dilakukan dengan memvariasikan laju alir kontaminan untuk mendapatkan hasil

operasi (efisiensi degradasi) yang optimum.

C.  RUMUSAN MASALAH

1.  Bagaimana perancangan alat biofilter yang akan digunakan untuk proses

biofiltrasi udara yang terkontaminasi toluena?

2.  Bagaimana pengaruh laju alir kontaminan terhadap nilai efisiensi degradasi 

(RE) pada alat biofilter?

3.  Bagaimana kemampuan adsorpsi karbon aktif granular (GAC) dalam

mengadsorpsi gas toluena menggunakan alat biofilter?

D.  TUJUAN PROGRAM

Mereduksi kontaminan yang berbahaya (toluena) pada udara yang terkontaminasi

toluena agar berada di bawah ambang batasnya.

E.  LUARAN YANG DIHARAPKAN

PKMP (Program Kreativitas Mahasiswa Penelitian)

F.  KEGUNAAN PROGRAM

1. Mengatasi pencemaran udara akibat kontaminan berbahaya yang berasal dari

limbah gas industri petrokimia

2. Mengembangkan teknologi bioproses dalam mengatasi masalah lingkungan

G.  TINJAUAN PUSTAKA

G.1 ToluenaToluena juga dikenal sebagai methylbenzene, toluol, atau phenylmethane.

Nama toluena merupakan turunan dari produk resin alami sebagai Balsam of Tolu

yang merupakan nama sebuah kota kecil di Kolombia. Nama ini dipilih karena

toluena merupakan produk degradasi dari pemanasan resin alami. Toluena

merupakan senyawa hidrokarbon aromatik yang tidak berwarna dan mempunyai bau

yang khas [15]. Toluena merupakan senyawa turunan dari benzene. Toluena

merupakan benzena yang telah tersubstitusi oleh gugus metil.

Page 6: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 6/31

  8

Gambar G.1 Senyawa toluena [4]

Sebelum Perang Dunia I, toluena diproduksi hanya dalam jumlah yang sedikit

melalui pemanasan minuman coke. Saat perang dunia pecah, kebutuhan akan toluena

sebagai bahan dasar produksi trinitro toluena (TNT) untuk pembuatan bahan peledak 

meningkat tajam. Permintaan akan toluena yang tinggi mengharuskan pencarian

bahan baku alternatif karena toluena yang dihasilkan melalui proses pemanasan coke 

sangat sedikit. Setelah melakukan penelitian, ternyata toluena dapat diperoleh dengan

proses termal cracking dari minyak bumi khususnya nafta [15].

Penemuan toluena dari minyak bumi ini sangat menjanjikan untuk waktu

selanjutnya karena persediaan minyak bumi sebagai bahan baku sangat melimpah di

Amerika Selatan seperti Kolombia, Venezuela, dan Brazil; di Timur Tengah juga

ditemukan sumber minyak bumi potensial. Setelah perang dunia kembali

berkecamuk, toluena diproduksi secara besar-besaran melalui proses catalytic

reforming untuk digunakan dalam dunia penerbangan selama perang [15].

Toluena biasa diproduksi bersama dengan senyawa aromatik lainnya seperti

benzena dan xilena melalui proses catalytic reforming untuk hidrokarbon C6 sampai

C9 nafta. Hasil yang terbentuk diekstraksi, biasanya lebih sering dengan sulfolane 

atau tetraethylene glycol dan suatu ko-solven untuk menghasilkan campuran antara

benzene, toluena, xilene, dan C9 aromatik, untuk selanjutnya dipisahkan dengan

fraksionasi. Pada tahun 1997 ditemukan sebuah teknologi baru untuk produksi BTXyaitu dari pirolisis hidrokarbon ringan C2-C5, LPG, dan nafta. Kapasitas produksi

toluena murni di Amerika Serikat adalah sekitar 6.1 x 106

metrik ton pertahun

dimana sebanyak 75-80% digunakan sebagai bahan baku industri kimia dan pelarut

[15].

Berikut ini adalah data fisika toluena sebagai hidrokarbon aromatik:

Page 7: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 7/31

  9

Tabel G.1 Sifat fisika toluena [15]

Sifat Nilai Satuan

Berat molekul 92.140

Titik lebur 178.150 K

Titik didih 383.750 K

Temperature kritis 591.800 K

Titik bakar 278.000 K

Temperatur autoignition 809.000 K

Tekanan kritis 4.110 MPa

Volume kritis 0.316 L/gr.mol

Faktor kompresibilitas kritis 0.264

Faktor aksentrik 0.262

Densitas 9.380 L/mol

Cp 156.500 J/mol.K

Viskositas 1.470 cP

Konduktivitas termal 0.162

Tegangan permukaan 27.900

Kelarutan pada 160C 0.470 gr/L

Kelarutan pada 200C 0.515 gr/L

Toluene dapat mempengaruhi sistem saraf pusat. Kadar rendah sampai

menengah dapat menyebabkan keletihan, kebingungan, kelemahan, bertindak seperti

pemabuk, hilang ingatan, mual, hilang nafsu makan, dan hilang pendengaran dan

penglihatan akan warna. Gejala-gejala ini biasanya hilang ketika kontak dengan

toluena dihentikan. Menghirup toluena dengan kadar tinggi dalam waktu singkat

dapat membuat kepala terasa berkunang-kunang, pusing, atau mengantuk. Bahkan

dapat menyebabkan pingsan, dan kematian. Kadar toluena yang tinggi dapat merusak 

ginjal dan hati, bahkan dapat berujung pada kematian [1]. Nilai mbang batas toluene

dinyatakan sebagai time-weighted average (TWA) oleh ACGIH TLV ( American

Conference of Governmental and Industrial Hygienists' threshold limit value) yaitu

sebesar 50 ppm (188 mg/m3). Data ini juga merupakan data yang dijadikan standar

nasional indonesia untuk nilai ambang batas toluene di udara.

Page 8: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 8/31

  10

G.2 Adsorpsi

Fenomena adsorpsi terjadi ketika molekul-molekul yang berada di sekitar

permukaan suatu zat padat dapat mengikat molekul senyawa cair atau gas yang dapat

larut di dalamnya. Peristiwa terikatnya molekul fluida ini disebabkan oleh beberapa

faktor seperti adanya tegangan permukaan, gaya tarik elektrostatis, serta afinitas

molekul. Pada peristiwa ini, zat yang mengadsorpsi molekul fluida disebut adsorben,

sedangkan molekul yang teradsorpsi disebut adsorbat [6].

Adsorpsi adsorbat oleh adsorben dipengaruhi oleh beberapa faktor

diantaranya, sebagai berikut [6]:

Jenis adsorben

Sebaiknya adsorben yang digunakan murni dan tidak mengandung molekul

yang lain sehingga adsorpsi dapat terjadi secara maksimal. Porositas adsorben

sangat mempengaruhi proses adsorpsi sehingga besar pori dan luas

permukaannya harus diketahui dengan spesifik. Adsorben yang sering

digunakan di industri adalah karbon aktif. Adsorben yang baik memiliki luas

permukaan aktif yang besar dan kemurniannya tingi.

Jenis adsorbat

Seperti ukuran molekul, berat molekul, diameter pori kolom, dan kepolaran

molekul adsorbat. Sebaiknya ukuran pori adsorbat sedikit lebih besar

daripada pori adsorben sehingga dapat masuk kedalamnya. Konsenttrasi

adsorbat juga sangat menentukan keberhasilan dan lamanya proses adsorpsi

mencapai titik jenuh. Jika konsentrasi adsorbat tinggi, proses adsorpsi akan

berlangsung cepat karena adsorben akan cepat jenuh sehingga perlu

dipulihkan atau diganti dengan yang baru.

TekananKenaikan tekanan pada adsorpsi fisika akan meningkatkan jumlah zat yang

diadsorpsi sedangkan untuk adsorpsi kimia jumlah zat yang diadsorpsi

semakin sedikit.

Temperatur

Temperatur yang lebih rendah meningkatkan jumlah molekul adsorbat yang

diserap oleh adsorben. Adsorpsi fisika yang substansial biasanya terjadi pada

Page 9: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 9/31

  11

temperatur di bawah titik didih adsorbat sekitar 500C. Proses adsorpsi

merupakan proses eksotermis.

G.3 Biodegradasi

Seperti makhluk hidup yang lain, mikroorganisme juga melakukan respirasi

yang disebut dengan katabolisme. Jalur utama untuk proses respirasi adalah sistem

transfer elektron. Biodegradasi adalah proses dekomposisi senyawa kimia yang

kompleks menjadi komponen-komponen yang lebih sederhana memanfaatkan

metabolisme yang dilakukan oleh mikroorganisme, substrat yang sederhana tersebut

dapat dijadikan sebagai nutrisi mikroba. Keberhasilan proses biodegradasi sangat

ditentukan oleh mikroba, kondisi sistem operasi seperti pH, temperatur, ketersediaan

oksigen, dan medium yang digunakan [14].

Mikroorganisme menggunakan enzim untuk melakukan proses biokimia

degradasi kontaminan. Reaksi yang paling penting adalah reaksi oksidasi dan reduksi

yang melibatkan transfer elektron dari suatu molekul ke molekul lain. Reaksi secara

umum keseluruhan adalah [14]:

Karbon kompleks + O2  CO2 + H2O + energi

G.4 Biofiltrasi

Biofilter telah banyak digunakan di negara-negara Eropa, Amerika dan

Jepang karena memiliki efektivitas yang tinggi untuk mengolah emisi gas buang dari

berbagai industri dengan volume gas yang besar namun mempunyai konsentrasi

polutan yang rendah. Selain itu jika dibandingkan dengan metode fisika-kimia

konvensional, metode biofilter ini mempunyai kelebihan yaitu biaya investasi dan

operasional yang rendah, stabil pada waktu yang relatif lama, dan memiliki dayadegradasi gas polutan yang tinggi.

Desain biofilter berdasarkan pada laju alir volumetrik udara yang akan diolah,

kontaminan udara spesifik, konsentrasi, karakteristik media, ukuran biofilter (area),

kontrol kandungan air, perawatan, dan biaya.

Kinerja sistem biofilter dapat dinilai berdasarkan beberapa hal berikut [18]: 

1.  Laju atau kapasitas degradasi maksimum (g/kg-media kering/hari).

Page 10: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 10/31

  12

2.  Kecepatan tercapainya kondisi aklimatisasi mikroba. Parameter ini akan

menunjukkan kinerja dari bioavailibilitas konsorsium mikroba yang

dikembangkan untuk mendegradasi gas polutan. Semakin cepat masa adaptasi

mikroba (log phase), maka kinerja biofilter akan semakin baik.

3.  Kemampuan mempertahankan rasio degradasi gas (efisiensi degradasi) dalam

waktu yang lama. Rasio degradasi polutan gas dari biofilter umumnya di atas

95 % dan dapat bertahan dalam janngka waktu yang relatif lama.

4.  Kemampuan bahan pengisi dalam mempertahankan kondisi pH, temperatur

dan kadar air. Kemampuan ini menggambarkan kinerja biofilter terhadap

fluktuasi beban polutan gas yang tinggi, kurangnya humidifikasi dan masa

tidak terpakainya biofilter akibat fluktuasi proses produksi pada industri.

G.5 Bioreaktor Packed/Fixed Bed  

Dalam adsorpsi unggun diam, konsentrasi fasa fluida dan padatan akan

berubah terhadap waktu sesuai dengan posisinya pada unggun. Laju alir kontaminan

yang dimasukkan dalam kolom tidak terlalu besar sehingga karbon aktif sebagai

unggun tidak ikut keluar bersama hasil adsorpsi. Pada awalnya kebanyakan transfer

massa terjadi pada daerah dekat masukkan dimana fluida akan kontak pertama kali

dengan adsorben. Karena karbon aktif yang digunakan sebagai adsorben telah

dibersihkan dari pengotor, konsentrasi keluaran kolom akan mendekati nol. Ini

terjadi karena adsorben berupa pori-pori karbon aktif masih mampu mengadsorp

semua adsorbat yang jumlahnya masih sedikit [9].

Seiring dengan berjalannya waktu maka konsentrasi keluaran akan semakin

meningkat dan pada saat adsorben telah jenuh dengan adsorbat, konsentrasi keluaran

akan sama dengan konsentrasi kontaminan masuk kolom. Padatan menyerapsejumlah kontaminan yang cenderung meningkat seiring dengan bertambahnya

waktu. Ketika kapasitas adsorpsi padatan mendekati atau telah mencapai kejenuhan,

harus dilakukan regenerasi [9].

Dalam proses adsorpsi, kolom   packed bed biasa digunakan untuk 

memperoleh luas permukaan kontak yang besar antara fasa gas dan padat (solid) atau

liquid sehingga didapatkan kondisi dimana proses perpindahan massa dan

perpindahan panas antara adsorbat dan adsorben berlangsung secara lebih cepat.

Page 11: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 11/31

  13

Tipikal umum dari kolom   packed bed adalah suatu kolom silindris yang diisi oleh

sejumlah bahan pengisi ( packing material) yang sesuai dengan proses adsorpsi yang

dilakukan.

G.6 Mikroorganisme Pendegradasi Hidrokarbon

Biodegradasi hidrokarbon disesuaikan dengan bakteri. Lebih dari 200 spesies

mikroba tanah telah diidentifikasi dapat mengasimilasi substrat hidrokarbon.

Beberapa dari mikroba tersebut adalah Pseudomonas, Flavobacterium, Micrococcus,

 Mycobacterium, Nocordia, Bacillus, dan Acinetobacter . Laju dan kemampuan

mikroba untuk mendegradasi hirokarbon tergantung pada kemampuan kondisi

lingkungan untuk menunjang komunitas mikroba yang sehat. Kondisi yang

mempengarauhi laju degradasi hidrokarbon meliputi temperatur, porositas,

kandungan air, kandungan oksigen, dan nutisi [15]. Dalam penelitian ini konsorsium

bakteri yang digunakan adalah konsorsium bakteri Pseudomonas sp. dan Bacillus sp.

G.6.1 Pseudomonas sp.

Terdapat lebih dari 230 spesies dalam genus Pseudomonas. Mikroorganisme

ini memiliki kemampuan untuk tumbuh dalam senyawa hidrokarbon alifatik maupun

hidrokarbon aromatik. Suhu optimum pertumbuhan Pseudomonas sp. adalah 300C

dengan pH sekitar 7 dan termasuk dalam kategori mesofil. Pseudomonas sp. 

merupakan bakteri gram negatif yang bersifat aerobik dan mampu tumbuh pada

lingkungan yang ekstrim. Beberapa sumber karbon dan hidrokarbon merupakan

tempat hidup yang sesuai untuk bakteri ini. Spesies ini biasa digunakan untuk 

mendegradasi senyawa hidrokarbon dengan cara mengisolasi dari lingkungan tanah

yang mengandung konsentrasi senyawa hidrokarbon poliaromatik yang tinggi.Beberapa spesiesnya dikenal sebagai bakteri patogen terhadap manusia dan hewan.

Pseudomonas dapat terinkubasi pada suhu 20-250C (pada makanan dan lingkungan),

dan pada suhu 35-370C (pada hewan). Pada nutrien agar, bakteri ini membentuk 

koloni besar dengan panjang sekitar 2-4 mm, datar, menyebar, dan berpigmen warna

kuning kehijauan atau kuning kebiruan [5].

Page 12: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 12/31

  14

G.6.2 Bacillus sp.

 Bacillus merupakan genus bakteri gram positif yang bersifat aerobik dan

anaerobik fakultatif. Beberapa spesiesnya terdapat di tanah, hewan yang telah mati

membusuk, dan juga pada sayuran yang bermasalah. Bakteri ini berukuran hingga 10

x 1 µm dan biasanya menempel membentuk rangkaian atau rantai. Sebagian besar

spesiesnya motil, beberapa membentuk koloni motil dan membentuk kapsul.

Karakter fisiologis dari bakteri ini sangat bervariasi, terdapat jenis bakteri yang aerob

sempurna, namun ada pula yang bersifat anaerob fakultatif. Sejumlah kecil dari jenis

bakteri ini adalah termofil, namun semua jenis bakteri ini merupakan katalase positif 

[5].

G.7 Karbon Aktif 

Karbon aktif atau yang dikenal sebagai activated carbon adalah karbon yang

daya adsorpsinya telah ditingkatkan.  Activated  adalah proses penghilangan

komponen hidrokarbon, gas, dan air dari permukaan karbon yang akan digunakan.

Pengaktifan ini terjadi karena terbentuknya gugus aktif akibat adanya interaksi

radikal bebas pada permukaan karbon dengan atom seperti oksigen dan nitrogen.

Tujuannya adalah untuk memperoleh luas permukaan yang maksimal dan pori yang

sesuai sehingga karbon mampu mengadsorp adsorbat. Luas permukaan dari karbon

aktif adalah 500 – 2000 m2 /gr dengan bentuknya berupa silinder [15].

Gambar G.2 Karbon aktif [2]

Saat ini karbon aktif diproduksi dalam dua bentuk yaitu  powder activated 

carbon (PAC) berupa carbon aktif bubuk dan granular activated carbon (GAC)

berupa karbon aktif granular. Penggunaan PAC saat ini sudah berkurang dan

kebanyakan industri menggunakan GAC dalam proses adsorpsi. PAC terdiri dari

Page 13: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 13/31

  15

partikel-partikel karbon yang sangat kecil berukuran kurang dari 0.05 mm yang

ditambahkan dalam air dalam bentuk suspensi. GAC biasanya berukuran lebih besar

dari PAC yaitu sekitar 0.3 – 3 mm [12]. Penggunaan GAC lebih luas dibandingkan

dengan PAC dalam proses adsorpsi karena kelebihan GAC sebagai berikut [16]:

1.  Penggunaan GAC akan memberikan yield kapasitas adsorpsi yang lebih baik 

daripada penggunaaan PAC karena GAC akan jenuh pada konsentrasi influen 

yang lebih tinggi dibandingkan PAC.

2.  Penggunaan GAC lebih ekonomis daripada PAC untuk efisiensi proses

adsorpsi yang sama.

3.  GAC lebih mudah ditangani daripada PAC karena bentuk fisiknya yang tidak 

terlalu kecil.

Gambar G.3 Karbon aktif granular

G.7.1 Adsorpsi oleh Karbon Aktif  

Dalam aplikasinya, karbon aktif dibedakan menjadi karbon adsorben gas

yang digunakan untuk pemurnian atau recovery pada fasa uap/gas dan karbon

adsorben cair yang digunakan untuk pemurnian larutan dengan tujuan

menghilangkan bau dan rasa air. Aplikasi fasa gas dari karbon aktif salah satunya

adalah untuk filter zat-zat yang mengkontaminasi udara. Karbon aktif yang paling

banyak digunakan pada aplikasi fasa gas adalah karbon aktif granular (GAC) [15].

Karbon aktif untuk aplikasi fasa gas ini memiliki luas permukaan antara 800 – 1200

m2  /g dan ukuran partikel sekitar 0,05 inchi. GAC digunakan dengan cara

mengalirkan udara yang terkontaminasi ke unggun diam dalam reaktor fixed bed atau

reaktor semi  fixed bed yang nantinya akan berperan sebagai filter bagi kontaminan

yang melaluinya [15]. Penggunaan GAC juga untuk meminimalkan   pressure drop 

dalam reaktor fixed bed .

Page 14: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 14/31

  16

Yang menjadi perhatian utama dalam melakukan proses adsorpsi dengan

karbon aktif adalah ukuran dan bentuk pori-porinya. Secara umum berdasarkan

besarnya ukuran pori, karbon aktif dibedakan atas tiga jenis yaitu [15]:

•   Micropore, karbon aktif dimana proses adsorpsi berlangsung maksimal

dengan ukuran pori kurang dari 2 nm.

•   Mesopore, sering juga disebut area transisi/transitional pore dengan ukuran

pori sekitar 2 – 50 nm.

•   Macropore, merupakan pintu masuknya adsorbat menuju ke dalam

micropore, dengan ukuran pori lebih besar dari 50 nm.

Untuk aplikasi karbon adsorben gas khususnya untuk pengolahan/filter udara yang

terkontaminasi, jenis karbon aktif yang digunakan berdasarkan ukuran porinya

adalah jenis karbon aktif micopore [15].

G.7.2 Luas Permukaan Karbon Aktif 

Salah satu metode yang paling umum digunakan untuk menentukan luas

permukaan spesifik karbon aktif adalah metode Brenauer Emmet and Teller (BET)

dengan bantuan autosorb. Prinsipnya adalah dengan mengukur pori mesopore dan

micropore karbon untuk adsorpsi gas nitrogen pada tekanan tertentu. Luas

permukaan karbon aktif yang dijual di pasaran adalah 500 – 2000 m2 /g [15].

Berikut ini adalah persamaan BET, yaitu:

( )

CVm

P

PC 

CVm

P

PV 

0

0

11

1

1−

+=

 

  

 −

 

Keterangan: P = tekanan gas saat adsorpsi

P0 = tekanan jenuh adsorbat pada suhu percobaan

V = Volume gas yang diadsorpsi pada tekanan P

Vm = Volume gas yang diadsorpsi untuk monolayer

C = konstanta panas adsorpsi dan panas pencairan

Qa = Panas adsorpsi pada layer pertama

Qp = panas adsorpsi pada layer yang lain

Page 15: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 15/31

  17

Dari persamaan tersebut kita dapat memperkirakan kapasitas adsorpsi dari karbon

aktif yang digunakan.

G.8 Kromatografi Gas

Gas Chromatography (GC) merupakan teknik pemisahan komponen-

komponen dalam campuran yang didasarkan pada perbedaan kecepatan migrasi

komponen-komponen tersebut dalam fasa gerak dan fasa diam [8]. GC yang biasa

digunakan untuk analisis sampel gas adalah dengan menggunakan detektor ionisasi

nyala atau flame ionization detector (FID). Detektor akan menangkap hantaran listrik 

yang terjadi akibat ion dan elektron yang dihasilkan dari nyala H2 atau udara karena

pengaruh adanya gas organik. GC FID ini digunakan untuk menganalisa hampir

semua jenis senyawa organik.

Berikut ini adalah instrumrntasi dari GC [12]:

  Sumber gas pembawa

Sumber ini berupa tabung silinder dimana gas pembawa dihasilkan. Gas

pembawa berfungsi untuk membawa sample melalui kolom dan menyediakan

matriks yang sesuai untuk detector. Gas pembawa harus inert, kering, dan murni

untuk mencegah kerusakan kolom. Gas pembawa yang biasa digunakan antara

lain nitrogen, helium, dan hidrogen.

  Sistem Penginjeksi Sampel

Sampel diinjeksikan kedalam kolom dengan suatu alat, yang biasa digunakan

adalah microsyringes. Penginjeksian ini harus dilakukan dengan cepat, karena

 jika tidak akan menghasilkan sebaran pita yang lebih banyak. Setelah diinjeksi,

sampel diuapkan agar lebih mudah dibawa oleh gas pembawa baru kemudian

dimasukkan kedalam kolom. Oleh karenanya, temperatur sistem penginjeksisampel perlu diperhatikan agar seluruh sampel dapat menjadi uap. Pada sistem

ini, juga terdapat katup yang dinamakan dengan gas sampling valve, yang

berfungsi untuk menurunkan tekanan cairan sampel yang memiliki titik didih

rendah sehingga dapat berubah menjadi uap.

Page 16: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 16/31

  18

  Kolom

Kolom merupakan tempat dimana komponen-komponen yang terdapat dalam

sampel dipisahkan. Biasanya kolom dibentuk huruf U atau dikumpar menjadi

spiral. Kolom diisi dengan fasa diam.

  Detektor

Detektor berfungsi untuk memberikan respon terhadap komponen-komponen

dalam sampel. Detektor yang baik harus mampu merespon dengan cepat, tidak 

merusak sampel, dan temperaturnya berkisar dari temperatur ruang hingga

dibawah 4000C.

  Sistem Komputer

Sinyal yang diperoleh dari detektor diperkuat dengan amplifier dan diteruskan ke

komputer untuk menghasilkan hasil visual dari sampel yang dianalisis.

Gambar G.4 Diagram alir kromatografi gas 

Metode kromatografi gas sering digunakan untuk analisis senyawa organik 

karena metode ini banyak memiliki keuntungan antara lain [11]:

√  Metode GC dapat digunakan untuk mengidentifikasi minyak bumi baik secara

kualitatif, ataupun secara kuantitatif.

√  Memiliki sensitivitas yang tinggi (ketelitiannya sampai ppm bahkan ppb).

√  Hanya membutuhkan sedikit sampel (dalam ukuran monogram bahkan

pikogram).

√  Bisa memisahkan komponen-komponen dalam suatu campuran sekaligus

berdasarkan laju difusinya diantara dua fasa (GC).

√  Limit deteksi tinggi (dapat mengidentifikasikan ketidakmurnian cairan volatile

dengan konsentrasi 90 ppm).

Input

SampelKolom

Gas

pembawa

Detektor  Recorder 

(Sistim Komputer)

Suhu Tinggi

Page 17: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 17/31

  19

√  Analisa kuantitatif dengan akurasi tinggi.

√  Memiliki respon yang sama untuk semua uap organik sehingga perbandingan

konsentrasi dari uap organik yang berbeda menjadi sederhana dan dapat diukur

dengan mudah dari area dibawah tiap puncak.

√  Mudah digunakan, murah, dan cepat dalam mendapatkan hasil (data)

kromatografi sehingga analisis dan identifikasi senyawa dapat dilakukan

dengan cepat.

Page 18: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 18/31

  20

H.  METODE PELAKSANAAN

H.1 Skema Penelitian

Page 19: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 19/31

  21

H.2 Perhitungan Perancangan Alat biofilter

Dalam perhitungan perancangan kolom biofilter, parameter-parameter yang

perlu diketahui adalah sebagai berikut:

a.  Void fraction unggun karbon aktif granular dalam kolom (ε εε ε )

Fraksi kekosongan (void fraction) dari unggun suatu kolom adsorpsi

didefinisikan sebagai volume dari ruang kosong yang berada di antara

partikel-partikel unggun karbon aktif granular dan dapat dihitung dengan

persamaan:

solids

bed 

 ρ 

 ρ ε  −= 1

 

Keterangan:  ρ bed  = densitas kolom biofilter

 ρ solids = densitas partikel unggun (karbon aktif granular)

b.  Void fraction unggun pada kondisi fluidisasi minimum (ε εε ε  mf )

Pada kondisi fluidisasi minimum ada beberapa parameter yang harus

dipenuhi agar kondisi aliran fluida tidak sampai menyebabkan unggun

mencapai kondisi terfluidisasi. Salah satu parameternya adalah fraksi

kekosongan pada fluidisasi minimum (ε mf ). Nilai ε mf  dapat dihitung dengan

korelasi yang ditemukan Wen dan Yu sebagai berikut:

14

13≅mf sε φ   

Keterangan: Φ s = spherisitas partikel karbon aktif granular dalam unggun

c.  Tinggi dan berat unggun pada kondisi fluidisasi minimum ( L b,mf  dan

W  b.mf )

Parameter lain yang harus diperhitungkan pada kondisi fluidisasi minimum

adalah tinggi dan berat unggun karbon aktif granular yang digunakan. Tinggi

unggun karbon aktif granular yang digunakan dapat dihitung menggunakan

persamaan:

 pmf 

bed 

mf b

S

 M  L

 ρ ε  )1(,

=  

Page 20: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 20/31

  22

Keterangan: S = luas penampang kolom

 ρ  p = densitas partikel karbon aktif granular

Berat unggun karbon aktif granular pada kondisi fluidisasi minimum

dilakukan secara langsung. Pengukuran dilakukan dengan mengisi kolom

biofilter dengan sejumlah karbon aktif granular sampai tinggi unggun sesuai

hasil perhitungan persamaan sebelumnya. Kemudian semua karbon aktif 

granular tersebut dikeluarkan lagi untuk ditimbang dengan neraca elektronik.

Setelah ditimbang maka diketahui nilai W b,mf  .

d.  Luas penampang ( cross-cectional area) total kolom

Luas penampang total kolom ( AT ) merupakan luas area pada kolom yang

mungkin dilewati oleh fluida ketika mengalir di sepanjang kolom. Nilai  AT  

dapat dihitung dengan persamaan luas lingkaran biasa :

2

4

1inT   D A π =  

Keterangan: Din merupakan diameter bagian dalam kolom biofilter.

e.  Kecepatan fluidisasi minimum (u mf )

Kecepatan fluidisasi minimum (umf ) adalah kecepatan maksimum fluida yang

diperbolehkan untuk mengalir di dalam kolom agar tetap berfungsi sebagai

kolom unggun tetap (  fixed bed ). Kecepatan fluida yang tinggi akan

menyebabkan gaya tarik (drag) dan gaya apung (buoyancy) fluida dapat

mengalahkan besarnya gaya gravitasi sehingga unggun akan terekspansi dan

terjadi fluidisasi, kondisi inilah yang disebut dengan fludisasi minimum.

Kecepatan fludisasi minimum dari fluida yang mengalir dalam kolom ungguntetap dapat dihitung dengan persamaan:

 f mf  p

mf mf 

mf  p

mf mf 

 f  p D

u

 D

ug

 ρ ε 

ε  µ 

ε 

ε  ρ  ρ  ρ 

32

2

3

2)1(150)1(75,1

)(−

+−

=−  

Untuk mempermudah perhitungan persamaan tersebut dapat disederhanakan

menjadi persamaan kuadrat:

 B

u A

 D

uC  E 

mf mf  ×+

×=

2

 

Page 21: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 21/31

  23

Karena variabel A, B, C, D dan E merupakan bilangan desimal yang

membentuk persamaan kuadrat yang rumit, maka untuk menyelesaikan

persamaan tersebut dilakukan metode “Trial and Error ” dengan prosedur

sebagai berikut:

1.  Menghitung terlebih dahulu nilai A,B,C,D dan E yang ada dalam

persamaan dimana nilai:

A = 2)1(150 mf ε  µ  − D =3

mf  p D ε   

B =  f mf  p D ρ ε 32

E = g f  p )( ρ  ρ  −  

C = )1(75,1 mf  f  ε  ρ  −  

2.  Melakukan trial terhadap nilai umf sehingga nilai E pada hasil perhitungan

no.1 sama dengan nilai E hasil trial. Ketika nilai E persamaan = E trial,

proses trial dihentikan dan nilai umf  yang dimasukkan tersebut merupakan

penyelesaian dari persamaan di atas.

f.  Dimensi kolom biofilter

Pada penelitian ini kolom biofilter berupa bioreaktor fixed bed. Perhitungan

dimensi kolom biofilter meliputi perhitungan diameter kolom (Dk ) dan tinggi

kolom (h). Cara perhitungannya adalah sebagai berikut:

•  Diameter kolom (D)

Dimensi diameter kolom biofilter dapat ditentukan dengan menggunakan

persamaan berikut:

)4 / (π operation

operation

u

Q D =  

dimana: Qoperation = laju alir volumetrik rata-rata

uoperation = kecepatan rata-rata fluida

Besarnya laju alir volumetrik (Q) dan kecepatan (u) fluida selama operasi

disesuaikan dengan kemampuan kompresor yang ada karena kompresor

dalam percobaan ini merupakan sumber aliran udara.

•  Tinggi kolom (L)

Tinggi kolom biofilter ( L) dapat ditentukan dengan menggunakan

persamaan berikut:

Page 22: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 22/31

  24

TDH  D

 M  L

mf  p

 packing+

−=

2)4 / )(1( π ε  ρ  

dimana: Mpacking = massa bahan pengisi (karbon aktif granular)

 ρ  p = densitas bahan pengisi (karbon aktif granular)

ε mf  = Void fraction unggun pada kondisi fluidisasi

minimum

TDH  = Transport Disengagement Height yang dihitung dari

grafik 6.10(i) pada buku Chemical Process

 Equipment .

Gambar H.1 Rancangan kolom biofilter 

H.3 Prosedur Percobaan

H.3.1 Persiapan Peralatan Biofilter

Pada awal penelitian, semua peralatan yang akan digunakan harus disterilkan

terlebih dahulu. Sterilisasi ini sangat penting untuk menjaga kondisi operasi tetap

sesuai yang kita inginkan dan untuk mencegah kontaminasi oleh pengotor yang

mungkin ada pada alat yang akan digunakan.

Page 23: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 23/31

  25

Pada tahap ini juga dilakukan perancangan alat biofilter sesuai dengan hasil

perhitungan perancangan alat biofilter yang terlebih dahulu dilakukan. Kemudian

dilakukan perancangan alat dari keseluruhan sistem biofilter seperti pada Gambar

3.1. Pada perancangan alat ini digunakan   flow meter yang digunakan untuk 

mengontrol/mengatur laju alir udara. Kolom biofilter juga dilengkapi dengan sebuah

pengontrol pH untuk menjaga nilai pH = 7 dan dioperasikan pada suhu 250C.

Pemakaian larutan NaOH digunakan untuk mengontrol pH dan pressure drop.

H.3.2 Persiapan Karbon Aktif Granular (GAC)

Langkah-langkah untuk menyiapkan GAC yang akan digunakan sebagai

adsorben, bahan pengisi biofilter, dan tempat hidup bakteri adalah:

GAC dipisahkan terlebih dahulu berdasarkan ukurannya (mesh) dimana yang

akan digunakan dalam penelitian adalah GAC yang berukuran mesh-12.

GAC dicuci dengan air yang terdemineralisasi dan dikukus selama 120 menit

dalam autoclave untuk menghilangkan pengotor.

GAC dikeluarkan dari autoclave, kemudian diletakkan di atas alumunium foil

dan dimasukkan ke dalam oven selama 12 jam pada suhu 1100C. Hasilnya

adalah karbon yang telah diaktivasi.

 Densitas dan void  GAC ditentukan dengan mengukur volume dan massa

GAC.

H.3.3 Persiapan Konsorsium Mikroba

Pada tahap ini dilakukan persiapan kultur mikroba (Pseudomonas sp. Dan

bacillus sp.) yang memiliki potensi untuk mendegradasi toluena. Kultur mikroba ini

disiapkan dengan menggunakan pembudidayaan yang terendam dengan uap toluenasebagai karbon tunggal dan sumber energi. Pembudidayaan dilakukan dalam labu

erlenmeyer 500 ml dengan volume 100 ml pada suhu 250C dalam pengaduk berputar

untuk mengaktifkan mikroba. Selanjutnya konsorsium bakteri dikulturkan dalam

GAC untuk dapat beradaptasi, bertahan hidup, dan berkembang dengan sumber

karbon yang berasal dari kontaminan toluena.

Page 24: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 24/31

  26

H.3.4 Penjenuhan GAC

GAC dijenuhkan melalui beberapa prosedur berikut ini:

Memasukkan GAC yang telah diaktivasi ke dalam kolom biofilter.

Mengalirkan kontaminan ke dalam kolom biofilter yang telah berisi GAC.

Mengambil data konsentrasi kontaminan pada inlet dan outlet kolom biofilter

setiap interval waktu tertentu. Kemudian dianalisa dengan kromatografi gas

(GC).

Tahap penjenuhan GAC selesai saat konsentrasi toluena pada aliran keluaran

tidak berubah (konsentrasi inlet kolom biofilter sama dengan konsentrasi

outlet)

H.3.5 Pelaksanaan Biofiltrasi

Dalam pelaksanaan penelitian, tahapan secara umum untuk mengevaluasi

kinerja biofilter dalam mendegradasi toluena dengan memvariasikan laju alir

kontaminan sehingga diperoleh kondisi operasi (RE) yang optimum adalah:

1.  Memasukkan konsorsium bakteri yang telah diaklimatisasi ke dalam kolom

biofilter.

2.  Mengalirkan gas sampel toluena ke dalam alat biofilter dengan laju alir dan

konsentrasi tertentu.

3.  Mengambil data konsentrasi kontaminan pada aliran outlet kolom biofilter

setiap interval waktu tertentu dengan menggunakan sampling port .

4.  Melakukan analisa sampel dengan kromatografi gas (GC) untuk mengetahui

konsentrasi kontaminan pada aliran outlet kolom biofilter.

5.  Mengulangi langkah percobaan 2 sampai 4 dengan memvariasikan laju alir

kontaminan yang masuk ke dalam kolom biofilter. Namun, konsentrasimasukan kontaminan dibuat konstan. Percobaan dihentikan jika sudah

diperoleh laju alir kontaminan yang optimum.

H.4 Pengolahan Data dan Analisa

Data penelitian dianalisa dengan menggunakan bentuk persamaan yang

didefinisikan sebagai berikut:

Page 25: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 25/31

  27

Nilai Persamaan Satuan

 Elimination capasity (EC)  ( )b

out inV 

QC C  EC  .−=   13

.. −−hmgc  

Organic load (OL)b

inV 

QC OL =   ( )13.. −−

hmgc 

 Removal eficincy (RE) 100.OL

 EC  RE =   ( )%

Dimana: Cin, Cout = polutan inlet dan outlet ( )3. −mgc  

Q = laju alir udara ( )13. −hm  

Vb = Volume filter bed ( )3m  

Dalam penelitian ini variabel bebasnya adalah laju alir udara dan variabel

terikatnya adalah konsentrasi gas toluene keluar (outlet ). Laju alir udara divariasikan

untuk memperoleh biodegradasi yang optimum. Sedangkan konsentrasi inlet dibuat

konstan. Nilai biodegradasi dinyatakan dengan nilai RE (removal efficiency).

Semakin besar nilai RE (≈ 100%) menunjukkan nilai biodegradasi yang besar pula.

Oleh karena itu diharapkan dari rancangan alat biofilter ini diperoleh laju alir

optimum dengan konsentrasi keluaran biofilter yang rendah sehingga menghasilkan

efisiensi degradasi (RE) yang juga optimum.

Konsentrasi outlet kontaminan diukur dengan menggunakan alat

kromatografi gas (GC). Kemudian hasil pengolahan data dibuat grafik antara RE

(efisiensi degradasi) vs Q (laju alir udara) sebagai berikut:

Page 26: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 26/31

  28

Q (laju alir udara)

   R   E    (  e

   f   i  s   i  e  n  s   i   d  e  g  r  a   d  a  s   i   )

 

Gambar H.2 Grafik RE (fisiensi degradasi) vs Q (laju alir udara)

Hipotesis awal dari grafik ini adalah bahwa pada laju alir udara yang semakin

kecil maka nilai RE semakin besar. Hal ini dikarenakan semakin kecil laju alir maka

akan meningkatkan waktu tinggal (EBRT). Peningkatan waktu tinggal (EBRT)

menyebabkan kontak antara kontaminan dan adsorben akan semakin lama sehingga

kontaminan yang dapat diadsorpsi (degradasi) juga akan semakin besar. Peningkatan

  jumlah kontaminan yang dapat didegradasi inilah yang menyebabkan peningkatan

nilai RE pada laju alir udara yang rendah.

Page 27: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 27/31

  29

I.  JADWAL KEGIATAN PROGRAM

No. KegiatanBulan Ke-

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

1

Persiapan penelitian(pematanganrencana,perhitungan danperancangan alat,pembelian bahan)

2

Pelaksanaanpenelitian(pengambilansampel, prosesbiofiltrasi,pengolahan data,dan analisa)

3 Pra-seminar,Seminar

4Penyusunan laporan(tahap I, II, III)

J.  NAMA DAN BIODATA KETUA SERTA ANGGOTA KELOMPOK

1.  Ketua pelaksana kegiatan

a.  Nama lengkap : Estu Fitri Prasastiani

b.  NPM : 040506027X

c.  Fakultas/Program studi : Teknik Kimia

d.  Perguruan tinggi : Universitas Indonesia

e.  Waktu untuk kegiatan PKM : 30 jam/minggu

2. Anggota Pelaksana Kegiatan

a. Nama : Rizka Yulina

NPM : 0405060571

b. Nama : Dhinda Prinita Sari

NPM : 0706269703

K.  NAMA DAN BIODATA DOSEN PEMBIMBING

1.  Nama lengkap dan gelar : Ir. Praswasti PDK Wulan, MT.

2.  Golongan pangkat dan NIP :132 008518

3.  Jabatan fungsional : Dosen

4.  Jabatan struktural : Wakil Ketua Departemen Bidang Non

AKademik 

Page 28: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 28/31

  30

5.  Fakultas/program studi : Fakultas Teknik/Teknik Kimia

6.  Perguruan Tinggi : Universitas Indonesia

7.  Bidang keahlian : Proses pemisahan, katalisis

8.  Waktu untuk kegiatan PKM : 15 jam/minggu

L.  BIAYA

Rincian Unit Satuan Harga Satuan Total

Bahan

1. Karbon aktif granular 5 kg Rp 10.800 Rp 54.000

2. Gas toluena 3 lt Rp 220.000 Rp 660.000

3. NaNO3 2 kg Rp 200.000 Rp 400.000

5. H2O2 2 lt Rp 200.000 Rp 400.000

6. H3PO4 1 lt Rp 1.000.000 Rp 1.000.0007. Aquadest Rp 200.000

8. Konsorsium bakter Rp 400.000

Alat

1. alumunium foil 3 rol Rp 30.000 Rp 90.000

2. Pengaduk kaca 10 buah Rp 10.000 Rp 100.000

3. Selang silikon 5 meter Rp 25.000 Rp 125.000

4. Suntikan 3 buah Rp 350.000 Rp 1.050.000

5. Stopwatch 3 buah Rp 50.000 Rp 150.000

6. Katup pengatur laju aliran 3 buah Rp 65.000 Rp 195.000

7. Peralatan kromatografi gas(sewa) 20 sampel Rp 50.000 Rp 1.000.000

Lain-lain

Literatur dan fotocopy Rp 176.000

JUMLAH Rp 6.000.000

Page 29: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 29/31

  31

M. DAFTAR PUSTAKA

[1].  Agency for Toxic Substances and Disease Registry-Departement of Health

and Human Services. “ToxFAQs™ for Toluene”. http://www.atsdr.cdc.gov/ 

tfacts56.html (17 mei 2008)

[2].  Anonim. “Activated Carbon”. http://www.activatedcarbonindia.com/  

activated_carbon.htm (02 Juni 2008)

[3].  Anonim. ”Pecemaran Udara oleh Hidrokarbon”. http://dizzproperty.

blogspot.com/2007/10/pencemaran-udara-olehhidrokarbon.html (17 Mei

2008)

[4].  Anonim. “Toluena”. http://en.wikipedia.org/wiki/Toluene. (17 Mei 2008)

[5].  Collins, C.H. dkk. 1995.   Microbiological Methods.Oxford: Butterworth

Heinemann.

[6].  Figueredo, J.L., Molijin JA. 1986. Carbon and Coal Gasification Science

and Technology. Boston: Martinus Nijheff Publisher.

[7].  Fogler, H. Scott. 1999.   Elements of Chemical Reaction Engineering, 3rd 

 

edition. New Jersey: Prentice Hall PTR.

[8].  G. Kitson, Fullton, et.al.. 1996. Gas Chromatography and Mass

Spectrometry. New York: Academic Press.

[9].  Gozan, Misri. 2004. Sequential anaerobic-aerobic Activated carbon

  Biobarrier for elimination of chlorinated hydrocarbons in groundwater .

Gottingen: Civillier Verlag.

[10]. Mc Cabe, Waren L., Smith, Julian C, and Hariot. Unit Operation of 

Chemical Engineering. Singapore: Mc Graw-Hill.

[11]. McNair, Harold M, PhD dan James M. Miller, PhD. 1998.   Basic Gas

Chromatography. New York: John Willey & Sons.[12]. Miller, J.M. 1987. Chromatography: Concepts and Contrasts. New York:

John Willey & Sons.

[13]. Misiaczek, Ondrej dkk. 2007. “Star-up and performance Characteristics of 

trickle bed reactor degrading toluene”. Brazil: Brazilian Archives of 

Biology and Technology.

[14]. Morrrison, Robert D. 2000.   Enviromental Forensics: Principles &

 Applications. Boca Raton: CRC Press.

Page 30: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 30/31

  32

[15]. Othmer, Kirk. 1992.   Encyclopedia of Chemical T echnology, 4th

edition.

New York: John Wiley & Sons.

[16]. Sontheimer, C dan Summers. 1998. Avtivated Carbon for Water Treatment .

DVGW – Forchungstelle.

[17]. United State Enviromental Protection Agency. “Hazard summary of 

Toluene”. http://www.epa.gov/chemfact/s_toluen.txt (24 Mei 2008)

[18]. Wahyuni, Ahnur. Penghilangan H 2S dengan Metode Biofilter 

  Menggunakan Media Kompos dan Arang Aktif yang Diinokulasi dengan

Thiobacillus sp. Institut Pertanian Bogor, 2004.

[19]. Walas, Stanley M. 1990. Chemical Process Equipment : Selection and 

 Design. Newton USA: Butterworth-Heinemann Publishing.

[20]. Wrenn, Brian A. 1998. “Biodegradation of Aromatic Hydrocarbons”.

Email: [email protected] 

Page 31: Contoh Proposal PKMP

5/10/2018 Contoh Proposal PKMP - slidepdf.com

http://slidepdf.com/reader/full/contoh-proposal-pkmp 31/31

  33

N.  LAMPIRAN

Daftar Riwayat Hidup Ketua dan Anggota Pelaksana Kegiatan

1.  Ketua pelaksana kegiatan

a.  Nama lengkap : Estu Fitri Prasastiani

b.  NPM : 040506027X

c.  Alamat rumah/telp : Jl. Angklung I No. 359 RT 10/08 Depok 

d.  Riwayat pendidikan :

1992 – 1993 : TK Islam Bhakti 4 Depok 

1993 – 1999 : SDN Mekarjaya 28 Depok 

1999 – 2002 : SMPN 3 Depok 

2002 – 2005 : SMAN 1 Depok 

2005 – ........ : Teknik Kimia Universitas Indonesia

2.  Anggota pelaksana kegiatan

2.1 Anggota pertama

a.  Nama lengkap : Rizka Yulina

b.  NPM : 0405060571

c.  Alamat rumah/telp : Jl. Kalisari No. 62 RT 10/01 Kalisari, JakTim

d.  Riwayat pendidikan :

1992 – 1993 : TK Aisiyah Medan

1993 – 1999 : SD Kartika XI-2 Jakarta

1999 – 2002 : SMPN 49 Jakarta

2002 – 2005 : SMAN 39 Jakarta

2005 – ........ : Teknik Kimia Universitas Indonesia

2.2 Anggota kedua

a.  Nama lengkap : Dhinda Prinita Sarib.  NPM : 0706269703

c.  Alamat rumah/telp : Komp. Bintaro Jaya I, Jl. Jeruk No. 24 Bekasi

d.  Riwayat pendidikan :

1995 – 2001 : SDN 010 Pagi Pondok Kelapa, Jakarta Timur

2001 – 2004 : SMPN 109 Jakarta Timur

2004 – 2007 : SMAN 61 Jakarta Timur

2007 – ........ : Teknik Kimia Universitas Indonesia