Naskah Artikel
Transcript of Naskah Artikel
1
A. JUDUL PROGRAM
Optimasi Produksi Biogas dari Limbah Industri Tahu dengan
Menggunakan Bioreaktor Batch dan FedBatch
B. LATAR BELAKANG MASALAH
Terdapat dua macam limbah cair dari industri tahu yaitu limbah padat dan
limbah cair. Limbah padat berupa ampas kulit kedelai dan ampas yang dihasilkan
dari proses penyaringan bubur kedelai setelah dilakukan pemasakan bubur
kedelai. Limbah cair yang dihasilkan berasal dari proses pencucian, perendaman,
penggumpalan dan pencetakan. Pada ampas limbah tahu pun ternyata masih
mengandung banyak kegunaan,karena limbah ampas tahu yang memiliki angka
BOD,COD dan TSS yang cukup tinggi selain dibuang secara langsung ke alam
dan memiliki resiko terakumulasi dapat dimanfaatkan sebagai substrat untuk
pembentukan Biogas sehingga menambah nilai tersendiri pada limbah tahu
tersebut. Limbah cair ini sering dibuang secara langsung tanpa pengolahan
terlebih dahulu sehingga menghasilkan bau busuk dan mencemari sungai.. Jumlah
limbah cair yang dihasilkan oleh industri pembuat tahu kira-kira 15-20 l/kg bahan
baku kedelai, sedangkan bahan pencemarnya kira-kira untuk TSS sebesar 30
kg/kg bahan baku kedelai, BOD 65 g/kg bahan baku kedelai dan COD 130 g/kg
bahan baku kedelai (EMDI & BAPEDAL, 2004).
Beberapa laporan internasional menyebutkan bahwa sampai dengan taraf
tertentu, berbagai krisis saling pengaruh mepengaruhi. Di tingkat internasional,
isu krisis energi dan perumusan energi alternatif juga menjadi salah satu isu utama
yang dibahas dalam G8 Summit yang yang berlangsung antara 7-9 Juli 2008 di
Hokaido Jepang. Telah menjadi kebutuhan yang sangat mendesak untuk mencari
berbagai sumber energi alternatif dalam mengatasi persoalan serius krisis bahan
bakar di pasar dunia yang semakin tidak terkendali. (Subejo,2008)
Penggunaan bioreaktor anaerob mulai dikembangkan untuk mengolah
limbah cair dengan kadar COD yang cukup tinggi. Hamonangan (2001)
melakukan penelitian menggunakan sistem bioreaktor anaerob pada limbah cair
2
minyak kelapa sawit dengan membran polietersulfon yang memiliki keuntungan
mampu beroperasi pada konsentrasi biomassa yang tinggi dan memberikan sistem
yang kompak untuk membran yang digunakan, laju pembebanan yang dicobakan
antara 14,5-36,3 KgCOD/m3 hari mampu menyisihkan COD antara 89,1-89,7%
tetapi memiliki kelemahan terjadinya polarisasi konsentrasi pada membran dan
penyumbatan pori menyebabkan penurunan fluks karena pH.
Adrianto ahmad (2002) menggunakan bioreaktor berpenyekat anaerob
untuk pengolahan limbah cair industri yang mengandung minyak dan lemak yang
mampu menyisihkan biomassa sekitar 0,7 Kg/m3.hari dari beban sebesar
0,8Kg/m3.hari dengan effisiensi penyisihan bahan organik sebesar 88%, selain itu
mampu menigkatkan konsentrasi biomassa dengan memperpanjang waktu tinggal
biomassa dan mampu menjaga pH konstan (pH= 6), tetapi Start up bioreaktor
membutuhkan waktu pengolaha yang cukup lama sehingga laju pertumbuhan
biomassa makin lambat.
Berdasarkan kelemahan tersebut maka dilakukan penelitian lebih lanjut
untuk memperbaiki kinerja bioreaktor anaerob dengan metode fedbatch.
Penggunaan fedbatch pada bioraktor anaerob bertujuan untuk tetap menjaga
konsentrasi substrat pada bioreaktor sehingga diharapkan pertumbuhan sel akan
terus terjaga serta konversi biogas yang lebih baik.
C. PERUMUSAN MASALAH
Banyak pabrik tahu skala rumah tangga di Indonesia tidak memiliki proses
pengolahan limbah cair sehingga limbah tersebut langsung dibuang ke lingkungan
baik langsung ke sungai atau melalui saluran selokan. Ketidakinginan pemilik
pabrik tahu untuk mengolah limbah cairnya disebabkan karena kompleks dan
tidak efisiennya proses pengolahan limbah. Padahal, limbah cair pabrik tahu
memiliki kandungan senyawa organik tinggi yang memiliki potensi untuk
menghasilkan biogas melalui proses anaerobik. Pada umumnya, biogas
mengandung 50-80% metana, CO2, H2S dan sedikit air, yang bisa dijadikan
sebagai pengganti minyak tanah atau LPG.
3
Oleh karena itu pada penelitian ini akan dilakukan berbagai trial kondisi
proses sehingga diharapkan tercapainya kondisi optimal konversi biogas dari
limbah tahu dengan membandingkan penggunaan bioreaktor anaerob batch &
fedbatch pada berbagai variasi variabel penelitian
D. TUJUAN
Tujuan dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui pengaruh volume limbah terhadap komposisi dan volume
biogas yang dihasilkan
2. Mengetahui pengaruh pengaruh pemasukan umpan (batch dan fedbatch
bioreaktor) terhadap biogas yang dihasilkan
3. Mengetahui pengaruh kinetika pertumbuhan sel pada proses batch dan
fedbatch
E. LUARAN YANG DIHARAPKAN
Luaran yang diharapkan setelah dilaksanakannya program ini adalah dapat
dimunculkannya suatu artikel ilmiah ataupun paten mengenai optimasi pembuatan
energy alternative biogas dengan perbandingan bioreaktor anaerob batch &
fedbatch.
F. KEGUNAAN
Kegunaan dari program ini untuk mendapatkan konversi biogas yang baik
dari biomassa berupa limbah tahu selain juga menerapkan prinsip 3R
(Recycle,Reuse,Reduce) dari limbah tahu yang selama ini meresahkan masyarakat
karena menimbulkan polusi lingkungan. Bagi pihak industri tahu juga aplikasinya
dapat menambah nilai ekonomi dari limbah yang selama ini menjadi
permasalahan menjadi bahan bakar pengganti yang murah dan renewable. Selain
itu juga diharapkan pengembangan dari teknologi ini agar terciptanya
masyarakat mapan energi bagi masyarakat luas
4
G. TINJAUAN PUSTAKA
G.1 Limbah Industri Tahu
Ada dua macam limbah cair dari industri tahu yaitu limbah padat dan
limbah cair. Limbah padat berupa ampas kulit kedelai dan ampas yang dihasilkan
dari proses penyaringan bubur kedelai setelah dilakukan pemasakan bubur
kedelai. Menurut Sri Moertinah (1994), diperkirakan dari 5 kg kedelai akan
dihasilkan ampas tahu sebanyak 8 kg, dan hasil analisa komposisi ampas tahu
dapat dilihat pada Tabel 1
Tabel 1 Hasil Analisa Komposisi Ampas Tahu
Parameter %
Kadar Air 84-85
Protein 5
Lemak 1,2
Serat Kasar 5,8
Abu 0,8
Sri Moertinah (1994)
. Dilihat dari komposisinya, limbah cair tahu ini sebagian besar berupa air
dan komponen lainnya, antara lain protein 2-4 % serat kasar 5%, karbohidrat 6%
dan lemak 0,2 % (Pudjo, 1996).
Kumpulan zat-zat organik tersebut, jika dibuang ke sungai akan
mengalami degradasi melalui proses biokimia yang dapat berlangsung cepat atau
bisa juga lambat, sehingga sungai tidak dapat berfungsi pada waktu yang lama
pula. Sungai yang menerima limbah akan mengalami pengurangan oksigen.
Kandungan oksigen terlarut dalam air yang sangat penting bagi kehidupan biota
air, akan berkurang namun secara perlahan-lahan sungai tersebut akan
memulihkan dirinya secara alami artinya secara perlahan-lahan oksigen dari udara
laut kembali ke dalam air. Hal ini dapat terjadi jika jumlah limbah yang dibuang
tidak terlalu besar sehingga sungai masih mampu untuk memulihkan dirinya
5
dalam waktu singkat. Berarti pengurangan oksigen dalam air tidak berlangsung
lama dan dampaknya terhadap biota air sangat kecil. Kadar BOD, COD dan TSS
yang tinggi serta DO yang rendah akan mengganggu kehidupan biota air karena
akan memperbesar pengurangan oksigen dalam air lingkungan. Kelarutan oksigen
dalam air tergantung dari temperatur air, makin tinggi temperatur air maka akan
semkain kecil kelarutan oksigen dalam air.
Baku mutu limbah cair industri tahu yang sudah lama beroperasi dapat
dilihat pada tabel 2 menurut Potter, dkk (1994). Oleh karena senyawa-senyawa
organik di dalam air limbah beragam, maka sangat sulit untuk menentukan
kadarnya secara langsung. Cara yang umum digunakan dalam penentuan kadar
bahan organik di dalam air limbah adalah mengukur banyaknya oksigen yang
dibutuhkan untuk menstabilkan zat organik tersebut.
Tabel 2 Baku Mutu Limbah Cair Industri Tahu
Parameter BML
BOD (mg/l) 250
COD (mg/l) 300
TSS (mg/l) 200
DO (mg/l) > 6
pH (mg/l) 6,0 - 9,0
T 0C 28
Potter, dkk (1994)
Tahu merupakan salah satu makanan yang dibuat dari kedelai yang
dihancurkan hingga terbentuk susu kedelai (soymilk). Susu kedelai ini kemudian
digumpalkan dengan air biang tahu sehingga membentuk bubur tahu, selanjutnya
dipres membentuk produk tahu seperti yang dikenal masyarakat selama ini. Pada
proses penggumpalan menggunakan biang penggumpal (biasanya berupa asam),
ada sebagian biang penggumpal yang bercampur dengan sisa air tahu yang tidak
menggumpal, biasanya sebagian akan digunakan kembali untuk menggumpalkan
tahu dan sebagian akan dibuang. Bagian yang dibuang ini biasa disebut sebagai
whey tahu. Whey tahu ini sebenarnya masih mengandung beragam nutrien dan zat
6
organik yang cukup kompleks, yang bisa dimanfaatkan lebih lanjut untuk
ditingkatkan nilai ekonomisnya untuk dibuat menjadi nata de soya, penyedap rasa.
G.2 Karakteristik Whey Tahu
Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan whey tahu dari proses
penggumpalan dan pengepresan sebagai berikut :
a. Suhu
Suhu whey tahu biasanya lebih tinggi daripada suhu normal badan air. Hal
ini dikarenakan dalam proses pembuatan tahu dilakukan proses perebusan
sehingga suhu whey tahu yang dihasilkan setelah proses penggumpalan + 40 C
(Djarwanti, dkk., 2000).
b. Warna
Warna whey tahu transparan hingga kuning muda dan disertai adanya
suspensi berwarna putih susu. Zat terlarut yang tersuspensi bila mengalami
penguraian akan mengakibatkan perubahan warna menjadi kuning tua dan keruh,
hal ini disebabkan oleh zat tersuspensi dari tahu maupun kedelai yang tercecer
atau zat organik yang sudah terurai sehingga air berubah seperti emulsi keruh. Jika
proses penguraian berlanjut maka dapat menyebabkan kadar oksigen dalam air
tahu menjadi habis sehingga air berubah warna menjadi hitam.
c. Bau
Pada dasarnya whey tahu tidak berbau, akan tetapi karena adanya proses
penguraian zat organik oleh mikroba yang menghasilkan amoniak dan sulfida
maka akan timbul bau busuk yang menyengat
d. Kekeruhan
Padatan yang terlarut dan tersuspensi di dalam whey tahu menyebabkan
timbulnya kekeruhan. Zat yang menyebabkan kekeruhan adalah zat organik atau
zat tersuspensi dari kedelai atau dari tahu yang tercecer atau zat organik yang
7
sudah terurai hingga whey berubah seperti emulsi keruh. Jumlah padatan terlarut
pada umumnya adalah sekitar 7700 – 11300 mg/l, dan padatan tersuspensinya
sebesar 1100 – 2200 mg/l (Djarwanti, dkk., 2000).
e. Kebutuhan Oksigen Biokimiawi
Padatan yang terdapat dalam whey tahu terdiri zat organik dan anorganik.
Zat-zat tersebut diantaranya adalah protein, karbohidrat, lemak dan minyak.
Protein dan karbohidrat umumnya lebih mudah terurai oleh mikroorganisme
sehingga menghasilkan amoniak, sulfida dan asam organik lainnya. Sedangkan
lemak lebih sulit untuk diuraikan, namun bila ada mineral maka lemak tersebut
akan berubah menjadi gliserol. Adanya lemak pada whey tahu dapat diketahui
dengan adanya zat-zat terapung berbentuk skum. Dengan komposisi zat-zat
organik biodegradable tersebut maka whey tahu memiliki nilai BOD yang tinggi,
umumnya memiliki kandungan sebesar 1500 – 2500 mg/l, serta COD sebesar
4400 – 5500 mg/l (Djarwanti, dkk., 2000).
f. pH
pH whey tahu sangat dipengaruhi penggunaan bahan penggumpal pada
proses penggumpalan tahu. Namun demikian karena pada proses pembuatan tahu
biasanya digunakan “laru” yang merupakan cairan bening sisa proses
penggumpalan tahu dan bersifat asam, selain itu karena aktifitas penguraian
bahan-bahan organik oleh mikroorganisme dengan menghasilkan asam-asam
organik maka whey tahu biasanya bersifat asam dengan pH berkisar antara 4 - 5,5
(Djarwanti, dkk., 2000).
G.2.1. Komposisi Whey Tahu
Menurut Inoue, etal (1989) komposisi rata-rata whey tahu secara garis besar
adalah sebagai berikut :
Water Content, 79,34 %
Crude Protein, 5,39 %
Crude Fiber, 3,26 %
Ether Extract, 2.33 %
8
Nitrogen Free Extract, 8.82 % Crude Ash, 0.86 %
G.3 Biokimia dan Mikrobiologi Proses Anaerob
Degradasi zat organik pada proses anaerob merupakan proses mikroba
yang rumit. Degradasi zat organik terdiri dari beberapa reaksi berturutan yang
saling tergantung pada paralel. Proses tersebut melibatkan berbagai macam
mikroorganisma dan menghasilkan rantai makanan mikroba pada 3 grup tropik
yang berbeda (gambar 3.1) yang terdiri dari: Mikroorganisma Hidrolitik (MH),
Mikroorganisma Asidogenesia (MA), Mikroorganisma Metanogenesa (MM).
Gambar 1 Mekanisme Penguraian Zat Organik secara Anaerob
(Sumber : Ronald 1997)
Grup trofik 1 : Mikroorganisma Hidrolik (MH)
Zat organik kompleks tidak dapat digunakan langsung sebagai substrat
oleh sel untuk pertumbuhan dan pembentukan produk tanpa melewati proses
hidrolisa. Mikroorganisma yang berfungsi menghidrolisa (karbohidrat, protein,
9
dan lipid) menjadi molekul organik sederhana (format, etanol, asetat, laktat,
propional, butirat) dan CO2 serta gas H2 disebut Mikroorganisma Hidrolik (MH).
Grup trofik 2 : Mikroorganisma Asidogenesa (MA)
Zat organik sederhana produk hasil hidrolisa digunakan sebagai sumber
karbon dan energi oleh mikroorganisma untuk melangsungkan proses
asidogenesa. Mikroorganisma yang berperan dalam proses asidogenesa disebut
Mikroorganisme Asidogenesa (MA). Produk akhir dari proses asidogenesa adalah
asam volatil rantai pendek seperti asetat , format, bikarbonat, dan H2.
Grup trofik 3 : Mikroorganisma Metanogenesa (MM)
Mikroorganisma Metanogenesa adalah grup trofik akhir yang terpenting
dalam sistem anaerobik. Mikroorganisma metanogenesa tidak dapat menggunakan
hasil fermentase grup trofik I yang mempunyai atom karbon lebih dari 2 atom
untuk petumbuhan maupun untuk produksi metana. Mikroorganisma
metanogenesa menggunakan sumber energi yang sederhana, seperti : Asetat, CO2,
dan H2 atau format untuk menghasilkan metana.
Sebagian besar Mikroorganisma metanogenesa dalam sistem anaerobik
memerlukan substrat khusus untuk pertumbuhannya dan dapat dikelompokkan ke
dalam : (1) Aceticlastic methanogens yang menggunakan asam asetat sebagai
substratnya membentuk metana. (2) Hydrogen utilizing bacteria (bakteri
pengguna H2) yang dapat sebagian mengoksidasi alkohol seperti etanol atau
isopropanol menjasi asetat dan aseton. Asetat yang dihasilkan kemudian
digunakan untuk membentuk metana (Ronald, 1997).
Pada sistem anaerobik lebih dari 60% metana berasal dari asett dan 30%-
40% metana dihasilkan dari reduksi CO2. Jadi Aceticlastic Methanogens yang
utama adalah Methanosarcina dan Methanosaeta (Methanothrix) yang
pertumbuhannya relatif lambat yaitu sekitar 24 jam untuk penggandaannya.
10
G.4. Sintesa Biogas dari Proses Anaerob
Proses anaerob adalah suatu proses pengolahan limbah tanpa oksigen.
Kondisi anaerob menghasilkan gas-gas sebagai hasil akhir proses dengan
persamaan reaksi sebagai berikut : ( Herbert E. Klei, 1979)
CxHyOz CO2 + H2O + CH4 + H2 + H2S + sel baruMo
Pada proses anaerob lebih banyak terbentuk gas-gas dan senyawa-senyawa
yang lebih sederhana daripada sel baru yang terbentuk, sehingga dalam proses
anaerob energi yang diperoleh sel digunakan untuk mengkonversi senyawa-
senyawa kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana. Pada sistem
pengolahan limbah secara anaerob, bahan organik diuraikan menjadi CH4, CO2,
H2O dan beberapa senyawa lain yang kaya zat hara tanpa adanya oksigen,
sehingga daya cemar limbah yang diolah menurun secara hayati. Selama proses
operasi ini udara tidak boleh masuk, karena dapat mempercepat produksi asam
organik yang mengakibatkan CO2 akan bertambah dan mengurangi CH4. Reaktor
anaerob harus dilengkapi dengan pengaduk yang berfungsi sebagai pemecah
partikel organik kasar menjadi halus serta untuk memelihara keseragaman
temperature (WWT, PT. AMI).
G.5 Faktor-faktor yang Berpengaruh pada Proses Pembentukan Biogas
Proses pembentukan biogas dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:
a. Temperatur/Suhu,
Suhu udara maupun suhu di dalam tangki pencerna mempunyai andil besar
di dalam memproduksi biogas. Suhu udara secara tidak langsung mempengaruhi
suhu di dalam tangki pencerna, artinya penurunan suhu udara akan menurunkan
suhu di dalam tangki pencerna. Peranan suhu udara berhubungan dengan proses
dekomposisi anaerobik (Yunus, 1991).
11
b. Ketersediaan Unsur Hara,
Bakteri anaerobik membutuhkan nutrisi sebagai sumber energi yang
mengandung nitrogen, fosfor, magnesium, sodium, mangan, kalsium dan kobalt
(Space and McCarthy didalam Gunerson and Stuckey, 1986). Level nutrisi harus
sekurangnya lebih dari konsentrasi optimum yang dibutuhkan oleh bakteri
metanogenik, karena apabila terjadi kekurangan nutrisi akan menjadi penghambat
bagi pertumbuhan bakteri. Penambahan nutrisi dengan bahan yang sederhana
seperti glukosa, buangan industri, dan sisa sisa tanaman terkadang diberikan
dengan tujuan menambah pertumbuhan di dalam digester (Gunerson and Stuckey,
1986).
c. Derajat Keasaman (pH),
Peranan pH berhubungan dengan media untuk aktivitas mikroorganisme.
Bakteri-bakteri anaerob membutuhkan pH optimal antara 6,2 – 7,6, tetapi yang
baik adalah 6,6 – 7,5. Pada awalnya media mempunyai pH ± 6 selanjutnya naik
sampai 7,5. Tangki pencerna dapat dikatakan stabil apabila larutannya mempunyai
pH 7,5 – 8,5. Batas bawah pH adalah 6,2, dibawah pH tersebut larutan sudah
toxic, maksudnya bakteri pembentuk biogas tidak aktif. Pengontrolan pH secara
alamiah dilakukan oleh ion NH4+ dan HCO3-. Ion-ion ini akan menentukan
besarnya pH (Yunus, 1991).
d. Rasio Carbon Nitrogen (C/N),
Proses anaerobik akan optimal bila diberikan bahan makanan yang
mengandung karbon dan nitrogen secara bersamaan. CN ratio menunjukkan
perbandingan jumlah dari kedua elemen tersebut. Pada bahan yang memiliki
jumlah karbon 15 kali dari jumlah nitrogen akan memiliki C/N ratio 15
berbanding 1. C/N ratio dengan nilai 30 (C/N = 30/1 atau karbon 30 kali dari
jumlah nitrogen) akan menciptakan proses pencernaan pada tingkat yang
optimum, bila kondisi yang lain juga mendukung. Bila terlalu banyak karbon,
nitrogen akan habis terlebih dahulu. Hal ini akan menyebabkan proses berjalan
12
dengan lambat. Bila nitrogen terlalu banyak (C/N ratio rendah; misalnya 30/15),
maka karbon habis lebih dulu dan proses fermentasi berhenti (Anonymous, 1999).
G.6. Fase Pertumbuhan Bakteri
Fase pertumbuhan bakteri bila digambarkan pada suatu grafik pada
umumnya akan tampak seperti gambar 2 berikut ini :
Gambar 2 Grafik pertumbuhan bakteri
Dalam suatu laboratorium atau tempat tertentu yang kondisinya cocok,
sekumpulan bakteri akan bertumbuh dengan interval yang tetap, sesuai deret
geometri 1, 2, 4 ,8 dst… atau 21, 22, 23,… 2n. Pertumbuhan ini disebut
pertumbuhan eksponensial. Dalam kenyataannya, pertumbuhan eksponensial ini
hanyalah sebagian dari siklus hidup bakteri tersebut, dan tidak mewakili pola
pertumbuhan yang sebenarnya dari bakteri di alam. Ketika suatu populasi bakteri
dimonitor terus menerus dan diplotkan dalam suatu grafik semi-log akan
menghasilkan kurva pertumbuhan bakteri yang umum seperti gambar 1di atas.
Ada 4 fase karakteristik siklus pertumbuhan bakteri :
1. Fase Lag
Segera setelah diinokulasi, populasi tidak berubah jumlahnya, walaupun tidak
ada pembelahan sel yang terjadi.
13
2. Fase eksponensial
Seluruh sel bertumbuh dengan aktif melakukan pembelahan biner, dan
bertambah sesuai deret geometri. Sel-sel akan membelah dengan laju konstan
tergantung komposisi medium serta kondisi inkubasi. Jadi pada fase inilah
dilakukan pengamatan pertumbuhan bakteri.
3. Fase stasioner
Dalam suatu sistem batch, pertumbuhan tidak akan berlangsung terus
menerus, pertumbuhan populasi dibatasi oleh salah satu dari ketiga faktor
berikut : 1. Habisnya nutrien yang tersedia, 2. Akumulasi inhibitor akibat hasil
metabolisme atau produk akhir, dan 3. Kehabisan ruang tumbuh (biological
space). Namun demikian seperti halnya fase lag, bakteri tetap aktif melakukan
metabolisme menghasilkan metabolit sekunder.
4. Fase Kematian
Jika inkubasi berlangsung terus sampai fase stasioner, suatu saat akan
mencapai fase kematian, diamana jumlah sel hidup akan berkurang (jika
digunakan analisa turbidity tidak bisa dikenali adanya fase ini, sebab tidak
bisa dibedakan sel yang hidup dan yang mati) sesuai dengan deret geometri
juga. (Kenneth Todar University of Wisconsia-Madison Department of
Bacteriology, 2002).
H. METODE PENELITIAN
H.1 Rancangan Penelitian
Penelitian ini diawali dengan tahap perancangan bioreaktor anaerob
membran serta melakukan proses pembibitan mikroorganisme yang berasal dari
kotoran sapi. Setelah itu dilakukan proses pengolahan limbah dengan
menggunakan bioreaktor anaerob membran, kemudian menganalisa sampel dan
dilanjutkan dengan mengolah data untuk mengetahui parameter COD, MLSS,
pH,dan volume Biogas dan . Diagram alir penelitian secara umum dapat dilihat
pada Gambar 3 dibawah ini.
14
Gambar 3 Diagram Alir Penelitian secara umum
Sebelum melakukan percobaan utama produksi biogas secara anaerob pada
Bioreaktor anaerob batch & Fedbatch dilakukan proses pembibitan bakteri
anaerob pada suatu media kotoran sapi dan didiamkan hingga kondisi bakteri
anaerob stabil. Diagram alir proses pembibitan dapat dilihat pada Gambar 4
dibawah ini :
Gambar 4 Diagram Alir Pembibitan
15
Setelah tahap pembibitan baru kemudian bibit dan limbah dimasukkan ke
bioreaktor anaerob batch dan fedbatch untuk menghasilkan biogas akibat reaksi
anaerob dari bakteri Methane yang terkandung. Diagram alir percobaan utama
akan ditunjukkan oleh gambar 5 seperti dibawah ini:
Gambar 5 Diagram Alir Percobaan Utama
H.2 Peralatan Penelitian
Alat-alat yang di gunakan pada penelitian ini yaitu :
a) Bioreaktor Anaerob
Batch & Fedbatch
b) Tangki limbah
c) Balon Mylar
d) Gelas Ukur
e) Termometer
f) PipaLeher Angsa
g) Saringan
Bioreaktor Anaerob yang digunakan dalam penelitian ini terbuat dari PVC
dengan diameter 10 cm dan tinggi 100 cm. Bagian atas Bioreaktor Anaerob
16
diletakkan pipa leher angsa, dimana pipa leher angsa ini berfungsi untuk
mengalirkan biogas yang terbentuk ke balon Mylar sebagai penampung. Volume
kerja efektif Bioreaktor Anaerob adalah 15 liter dan lamanya proses operasi
anaerobik selama 5 hari.
I. Jadwal Kegiatan Program
Adapun jadwal kegiatan program yang akan dilaksanakan dapat dilihat
pada tabel 3 di bawah ini.
Tabel 3 Jadwal Kegiatan
N
oKegiatan
bulan ke-1 bulan ke-2 bulan ke-3 bulan ke-4
1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4
1 Persiapan alat dan bahan
a. Perancangan alat
b. Persiapan bahan dan
pretreatment awal
2 Pelaksanaan Penelitian
3
Pengamatan Data
Penelitian
4 Analisa hasil
5 Bimbingan / Evaluasi
6
Penyusunan Laporan hasil
penelitian
J. RANCANGAN BIAYA
Item Jumlah Harga Satuan Harga TotalPeralatan
Bioreaktor Anaerob 3 Rp500,000 Rp1,500,000Pipa Leher Angsa 4 Rp50,000 Rp200,000Selang Silikon 1 set Rp100,000 Rp100,000Valve Set 1 set Rp150,000 Rp150,000Balon Mylar 1 Rp300,000 Rp300,000
Bahan Habis Pakai Aquades 20 L Rp2,000 Rp40,000gas Nitrogen Rp750,000 Rp750,000
17
Kertas Saring Wheatman 1 set Rp100,000 Rp100,000Tabung Sample 1 set Rp150,000 Rp150,000
Analisa Analisa Spektrofotometri - Rp800,000 Rp800,000Analisa Gas
Chromatography - Rp1,500,000 Rp1,500,000Transportasi
Pengambilan Sample Limbah - Rp100,000 Rp100,000
Pembelian Bioreaktor - Rp200,000 Rp200,000Pembelian Bahan Habis
Pakai - Rp200,000 Rp200,000Administrasi
Studi Literatur - Rp200,000 Rp200,000Laporan - Rp250,000 Rp250,000Publikasi - Rp300,000 Rp300,000Dokumentasi - Rp100,000 Rp100,000
Jumlah Rp6,940,000
18
K. DAFTAR PUSTAKA
Achmad Firdaus, Sudjianto R. Widhya, Nurhayatiah, Sugiarto Dedi, “Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu-Tempe Sistem Anaerob-Up Flow Filter Mengunakan Media Plastik (PVC)” Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia, Bandung 2005.
Ahmad, Adrianto dan Wenten, I. G. 1999. “Membran Bioreaktor anaerob Untuk Pengolahan Limbah Cair Industri Minyak Kelapa sawit“, Proceeding seminar Tekonologi Proses Kimia I. FT. Universitas Indonesia. Jakarta, Maret.
APHA. 1992. “Standard Methods for Examination of Water and Wastewater, 18th ed“. American Public Health Association.Washington.
Damayanti Alia, Hermana Joni, Masduki ali, “Analisa Resiko Lingkungan dari Pengolahan Limbah Pabrik Tahu Dengan Kayu Apu” Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia, Surabaya 2004.
Harpandi, Nazirin, Dahlan M. Hatta, “Unjuk Kerja Membran Keramik Untuk Pemisahan Limbah Cair Dari Industri Tahu” Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia, Palembang 2006.
Gekas, Vassilis. 1987. “Ultrafiltration Membranes, Ferformance Fundamental, 10 Years Characterization and Fouling Studies”.
Hamonangan, S. 2001. “Pengolahan Limbah Cair Industri Minyak Kelapa Sawit Dengan Gabungan Proses Anaerob-Membran”. Tesis Program Pasca Sarjana Jurusan Teknik Kimia, Falkutas Teknik. ITB. Bandung.
Irianto Koes. 2007. ”Mikrobiologi : Menguak Dunia Mikroorganisme”. Yrama Widya. Bandung.
Nurjanah, Riza. 2002. “Teknologi Membran”. Institut Teknologi Bandung. Bandung.
19
L. LAMPIRAN
(1) Biodata Dosen Pembimbing
Nama Lengkap : Rahmayetty ,ST. MT.
NIP : 132 231 659
Tempat,Tanggal Lahir : Palembang, 02 Oktober 1974
Alamat Rumah& No Telp./HP :Griya Cilegon D1 No. 9
(0254)375988/081219260041
Bidang Keahlian : Bioteknologi
Alamat E-mail : [email protected]
Tanda Tangan Dosen Pembmbing
Rahmayetty,ST.MT
(2) Biodata Ketua Kelompok
Nama Lengkap : Toufan Dwi Hari Sasongko
NPM : 3335 071537
Tempat,Tanggal lahir : Surabaya,26 Maret 1990
Alamat Rumah & No. Telp./HP : Clust. Heliconia AG 29/17 Perum Citra
Indah
20
Jonggol-Bogor HP: 08567234881
Alamat E-Mail : [email protected]
Tanda Tangan Ketua Kelompok
Toufan Dwi hari Sasongko
(3) Biodata Anggota Kelompok
Nama Lengkap : Ayu Rolasty Nababan
NPM : 3335 071485
Tempat,Tanggal lahir : Siborong-Borong, 13 Februari 1989
Alamat Rumah & No. Telp./HP : Jl. Kaswari no. 48 Komplek D-Flat KS
Cilegon
Alamat E-Mail : [email protected]
Tanda Tangan Anggota Kelompok
Ayu Rolasty Nababan
Nama Lengkap : Nurita Fatmawati
NPM : 3335 080843
Tempat,Tanggal lahir : Jakarta, 17 Desember 1990
Alamat Rumah & No. Telp./HP : Jl. Manyar no. 26 Komplek D-Flat KS-
Cilegon
HP : 085695509377
Alamat E-Mail : [email protected]
21
Tanda Tangan Anggota Kelompok
Nurita Fatmawati
Nama Lengkap : Andreas
NPM : 3335 081651
Tempat,Tanggal lahir : Jakarta, 20 April 1989
Alamat Rumah & No. Telp./HP : Jl. Merak no. 21 Komplek D-Flat KS
Cilegon
Alamat E-Mail : [email protected]
Tanda Tangan Anggota Kelompok
Andreas