LAPORAN TAHUNAN HASIL PENELITIANHIBAH BERSAING IX/1 TAHUN 2001

Bioreaktor Membran Anaerob Untuk PengolahanLimbah Cair Industri Minyak Sawit

Ketua Peneliti:Adrianto Ahmad, SSi, MT

Dibiayai OlehProyek Pengkajian dan Penelitian Ilmu Pengetahuan Terapan

Direktorat Jenderal Pendidikan TinggiDepartemen Pendidikan Nasional

Sesuai dengan Surat Perjanjian Pelaksanaan Penelitian HibahBersaing Nomor: 024/P2IPT/III/2001

LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHANLAPORAN AKHIR HASIL PENELITIAN HIBAH BERSAING

A. JUDUL PENELITIAN

: Bioreaktor Membran Anaerob UntukPengolahan Limbah Cair IndustriMinyak Sawit

B. Ketua Penelitia. Nama Lengkap clan Gelar

: Adrianto Ahmad, MTb. Jenis Kelamin

: Laki-lakic. Pangkat/Golongan/NIP

: Penata Muda Tk. I/III(b)/ 131667544d. Bidang Keahlian

: Pengolahan Limbah Cair Secara Biologie. Fakultas/Jurusan

: PPAU Bioteknologi ITBf. Perguruan Tinggi

: I nstitut Teknologi Bandung

C. Tim Peneliti

No.

Nama

Bidang Keahlian

Fakultas/Jurusan

PerguruanTin i

1.

Dr. Ir Tjandra Setiadi

Teknik Bioreaktor

Fak.Tek.lndustri/

ITBclan Pengolahan

Teknik KimiaLimbah Cair

2.

Dr. Ir IG. Wenten

Teknologi Membran

Fak.Tek.lndustri/

I TBTeknik Kimia

3.

Lita

Analis

PPAU Bioteknologi

I TBITB

4.

Eka Gunawan

Teknisi

PPAU Bioteknologi

I TBI TB

D.

Pendanaan clan jangka waktu penelitian

Jangka waktu penelitian yang diusulkan

: 3 tahun

Biaya total yang diusulkan

: Rp. 117.634.000,00

Biaya yang disetujui tahun 2000

: Rp.

25.000.000,00

ii

(Ir. Edwan Kardena, Ph.D)

(Adrianto Ahmad, MT)NIP 131 471 336

NIP. 131 667 544

'raft: Dr~„I~ adi Suwono)14(P + 130 370 252

Bandung, 30 November 2001

iii

RINGKASAN DAN SUMMARY

Penelitian ini dimaksudkan untuk meningkatkan kinerja proses anaerob dalam

mengolah limbah cair industri minyak savvit dengan mengembangkan teknik

pengendalian wash-out biomassa anaerob dalam rangka memperpanjang waktu tinggalbiomassa dalam bioreaktor. Teknik yang digunakan adalah teknik pemisahan padatanbiomassa dan cairan yang dilewatkan melalui suatu membran mikrofiltrasi. Padatan yangtertahan dikembalikan ke dalam bioreaktor anaerob sedangkan cairan yang lolos keluarmelalui saluran pembuangan.

Teknologi tersebut merupakan salah satu teknologi terbaru yang sangat baikdibandingkan dengan teknik lainnya dalam proses pengolahan limbah cair industriminyak sawit. Penelitian ini diarahkan untuk penyempurnaan kinerja proses anaerobdengan mengoptimalkan kondisi-kondisi proses yang meliputi laju pembebanan danpeningkatan kinerja membran yang mencakup frekuensi/intensitas backflushing sehingga

diharapkan efisiensi pengolahan menjadi bersaing dengan sistem bioreaktor lainnya.Penelitian ini menggunakan limbah cair sintetik yang komposisinya menyerupai

limbah cair industri minyak kelapa sawit. Mikroorganisme yang dipergunakan berasaldari lumpur biomassa instalasi pengolahan limbah cair industri minyak kelapa sawit skalalaboratorium. Proses membran yang digunakan adalah mikrofiltrasi crossflow dengan

modul hollow fiber terbuat dari polipropilen, ukuran pori 0,2 Am dan luas permukaanmembran 0,025 M Z . Proses pengolahan berlangsung pada waktu tinggal cairan (WTC) 20,14 dan 12 hari untuk waktu tinggal padatan (WTP) 30 hari dan WTP 30, 50, 80 dan 100hari untuk WTC 12 hari.

Hasil penelitian tahun 1 (2001) menunjukkan bahwa kombinasi proses bioreaktormembran anaerob dapat digunakan untuk mengolah air limbah sintetis minyak sawit yangmempunyai COD awai 30.000 mg/L. Stabilitas fluks dapat dipertahankan denganpengaturan kondisi optimum proses membran dan teknik backflushing. Kondisi optimum

proses membran diperoleh pada tekanan 0,6 bar. Kondisi optimum backflushingdiperoleh pada selang waktu 1,5 menit, lama backflushing 1 detik, dan tekanan 1,6 bar.Kondisi optimum yang diperoleh mampu mempertahankan fluks sebesar 0,75 L/(m'-.jam)pada berbagai WTP.

Pada keadaan tunak, didapatkan MLSS semakin meningkat seining denganmeningkatnya WTC dan WTP. Konsentrasi COD keluaran semakin kecil, denganpeningkatan WTC dan WTP. Efisiensi penyisihan COD juga semakin meningkat dengansemakin besarnya WTC dan WTP. Efisiensi penyisihan COD yang dapat dicapai 90,57 -94,89 %. Akibat pemakaian membran, ukuran flok bakten anaerob mengecil 60-76dan jarak antar flok berkurang 44-75 %. Hasil isolasi dan identifikasi bakteri anaerobdalam bioreaktor didominasi Methanobacterium ruminantium dan Flavobacterium

odoratum.

i v

PRAKATA

Atas rahmat Tuhan Y.M.E, penulisan laporan akhir penelitian Hibah BersaingIX/1 dapat terwujud. Laporan ini bensikan hasil penelitian yang telah diselesaikanpada tahun pertama (2001) clan rencana penelitian tahun anggaran 2002.

Pada penelitian tahun pertama ini, sasaran yang telah tercapai mencakup:karakterisasi membran, start-up bioreaktor anaerob, kinerja kombinasi bioreaktoranaerob dengan membran polipropilen pada sistem satu tahap (fasa tunggal).

Hasil penelitian tahun pertama ini telah clipublikasikan pada Seminar Nasional"Rekayasa Kimia clan Proses 2001" di Universitas Diponegoro, Semarang, 25-26Juli 2001 dengan Judul " Fenomena perubahan flok bakteri dalam sistembioreaktor membran anaerob", clan publikasi berikutnya pada Seminar NasionalFundamental clan Aplikasi Teknik Kimia di Institut Teknologi Surabaya, Surabaya8-9 November 2001 dengan Judul, "Penerapan kombinasi bioreaktor anaerobdengan membran polipropilen untuk pengolahan limbah cair industri minyakelapa sawit'.

Pada kesempatan ini penulis m,engucapkan terima kasih kepada PemerintahIndonesia cq DIKTI DEPDIKNAS selaku penyelenggara Hibah Bersaing.

Penulis juga berterima kasih atas saran clan kritik selama penelitian berlangsungclan selama penulisan laporan akhir dari Sekretaris Lembaga Penelitian clanketua PPAU Bioteknologi ITB, Bandung.

Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada Reni Desmiarti clan SumiharHamonangan D.S yang telah terlibat dalam penelitian ini, dalam rangkamenyelesaikan tugas akhir pada program Magister Teknik Kimia di ITB.

Semoga hasil penelitian ini bermanfaat dalam khasanah ilmu pengetahuankhususnya dalam pengendalian pencemaran lingkungan yang disebabkan olehlimbah cair industri minyak sawit.

Bandung, 30 November 2001

Tim Peneliti