Tugas Bioproses Kelompok 6
7
1. Dalam sebuah bak pengolahan limbah, organisme A dan organisme B berkompetisi mengkonsumsi substrat yang sama. Jika kedua organisme tersebut sama-sama mengikuti kinetika monod, buktikan bahwa konsentrasi substrat dimana ada yang mengalami washed out adalah: Penyelesaian: Diasumsikan mikroorganisme A dan mikroorganisme B mengkonsumsi substrat yang sama, komponen sel tumbuh pada kecepatan yang sama dan apabila keduanya mengikuti kinetika monod, ditambahkan neraca massa organisme adalah: q = Substitusi q = dan q m = maka pers menjadi: µ = Neraca Biomassa A = Neraca Biomassa B = q = metabolic quotient S = concentration of limiting substrate
description
bioproces solution
Transcript of Tugas Bioproses Kelompok 6
1. Dalam sebuah bak pengolahan limbah, organisme A dan organisme B berkompetisi mengkonsumsi substrat yang sama. Jika kedua organisme tersebut sama-sama mengikuti kinetika monod, buktikan bahwa konsentrasi substrat dimana ada yang mengalami washed out adalah:
Penyelesaian:
Diasumsikan mikroorganisme A dan mikroorganisme B mengkonsumsi substrat yang sama, komponen sel tumbuh pada kecepatan yang sama dan apabila keduanya mengikuti kinetika monod, ditambahkan neraca massa organisme adalah:q =Substitusi q = dan qm = maka pers menjadi: = Neraca Biomassa A = Neraca Biomassa B = q = metabolic quotient
S = concentration of limiting substrate
K = saturation constant
= specific growth rate
Karena organisme A dan B saling berkompetisi untuk mengkonsumsi satu substrat yang sama maka neraca biomassa A sama dengan neraca biomassa B.
Untuk (-0) diasumsikan tidak terjadi washed out, karena tidak ada organisme yang ikut keluar.
Untuk (0) diasumsikan keadaan steady state
NM A
NM B
= mA.S (KsB+S) = mB.S (KsA+S)
mA . KsB + mA . S = mB . KsA + mB . S
2. Suatu system pengolahan limbah secara anaerobic dijalankan dalam sebuah unit yang bias dianggap sebagai RATB. Limbah yang akan diolah sebanyak 50 m3/hari dengan BODsebesar 10.000 mg/L. Untuk mixed culture yang digunakan, tersedia yield Y = 0,04 mg Vssa/mg BOD, koefisien pembentukan produk q = 8 mg BOD/VSSa, konstanta saturasi dalam persamaan monod K = 200 mgBOD/l, dan nilai konstanta kematian sel sebesar b = 0,05/hari
a. Hitung berapa pengurangan BOD maksimum yang bisa diperoleh dengan system seperti tersebut diatas.
b. Berapa lama waktu tinggal yang diperlukan agar tercapai pengurangan BOD maksimumnya.
Y (Yield) = 0,04 mg VSS/mg BODq (koefisien pembentukan) = 8 mgBOD/VSSa
K (konstanta saturasi) = 200 mgBOD/L
b (konstanta sel) = 0,05/hariS0 = 10000 mg/LAnalisisDasar neraca massa (kondisi steady state) Neraca massa Biomassa
Input output = Acc
xAV QxA = 0
persamaan kinetika:
Y XAV bXAV QXA = 0
. . . (i) Neraca massa Substrat
Input output = Acc
rut.V + Q ( S0 S) = 0
persamaan kinetika :
rut = XA
XAV + Q (S0 S) = 0
. . . (ii)
Penyelesaian pers (i) dan (ii) secara simultan menghasilkan pers S dan XAS = K XA = Y (S0 S) Hydraulic retention time (HRT)
= S = K a. x min =
=(
=
=
= 3,79 hari
= 15 20 kali (safety factor)
Asumsi safety factor = 20
x = 20 . (x min)
x = 20 . (3,79 hari)
x = 75,8 hari (maximum)
b. S = K = 200 mg/L = 49,21 mg/L
S0=10.000 mg/L
Q=50 m3/hari
