""'.|;ii+. PROSIDING NASIONAL REKAYASA KIMIA DAN PROSBS2OOO i.',.I S SBVTTNAR I S S N : 1 4 l l-4216 ?','l '*
BIOREAKTOR BERPEI\IYEKAT A|.{AEROB UNTUK PENGOLAIIAN LIMBAII CAIR INI}TISTRI YANG MENGANDUNG MINYAK DAN LEMAK: Kajian Dinamik Bioreaktor DenganPembebananOrganik Rendah Adrianto Ahmad', Tjandra Setiadi" , Mindriany Syafila"dan Oei Ban Liang" * JurusanTeknik Kimia-Universitas Riau ** PPAu-Bioteknologi ITB e-m ail:
[email protected] Abstrak Linbah cair indastri y'ang mengandtmg miryak dqr lemak pada umumnya ditemui pada in&tslri makomn don minuman antarq lqin industri minyak sawit, industri nsa, indastri keju dan lain sebagairyn. Limbah cair yang mengan&tng nirynk don lemak lebih sulit untuk diuraikan dibandinglan dengan limbah cair yang mengemdungkarbohidtal atau protein. Upaya tersebut dapal dilakukan dengan peramgcman secqra anaerob yang memmtfaatkan sistem bioreahor berpenyekat. Penggwnut sistem ini memherikan keunhngan antara lain mamJnr meninglatkan konsenlrasi biomass clan memperpanjang waktu tinggal hiomoss- Nanun demikian, Kcqra umum proses anaeroh mempmyai beberapa kelemqhan qntara lain ilart-up bioreaHor membultthlant wah.u yang cafup lan4 laju perfimbuhan biomasm lambot dan waha pengolahnt a*up lsma. Untuk mengatasi kelemahan ini diupayalcan untuk menentulannslrategi yang menguntunglun dalan meloksanakst stort-up bioreqktor berperryekat anaerob. Proses gart-up bioreaktor sangat tergqntutlg lcepada kqrakteristik limbah cair, telorik inokulum, kondisi proses dan pemilihan beban organik. Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji dinomika bioreaktor selqma proses starhtp dengan pemilihan leknik irtokuhrm secara batch, kondi.ti proses optimum dan bebm organik rendah Hasil penelitint menunjuklrrat bahwa proses.stnrt-up birtreaktor berlangvng selama 4A hori dengan kandisi operasi snhu 35 0C don pn ratu-ratq 6,a. Pado keadoan nnoi 6ti"ay state) dapat dicapai efsiensi penyisihan COD sebesr 88'% dengan pembehannt organik 0,5 kgCODrn3-hari. Konsentrasi biomasv pada setiap rucmg berpenyekat berbeda-bednyahni 3. 142 mgl'SSIL pada nung penyelrat prtama, 1.666 ngVSS/L pada ruang penyekat kedaa, 1.342 mgVSS/L pada ruang perryekat keliga, dan I-278 mgVSS/L pada ruang penyekat terakhir. Kentampuan sistem ini unhtk mencegah lehilangan biomossa vngal baik, kareno kehilangan bioma*sa dari sistem ffingat rendah berkisr 160mgVSSfi.. Biogas yang dihasil sebanyk 0,2 m"ikgC.OD tersisihkan dengan konsentrasi gas metan sebesar 75 %opadawaWu linggal bkmassa I54,5 hni. MTA
KIINCI:
bioreaktor berpertyekat anaerob, minyak-lemak, proses anaerob, start-up bioreoktor
Pendahuluan minyakdan temakdapatdilakukansecarabiologis . Parangananlimbahcair industriyangmengandung yakni denganprosesaerob alau,pros€sanaerob.Penanganan secaraaerob mempunyaibeberapakelemahan antaralain membuhrhkanbiaya untuk aerasidan penanganan lumpur.Kelemahanini dapatdiatasioleh sistem anaerobdengankelebihanantaralain tidak membutuhkanbiaya untuk aerasi,lumpur yang dihasilkanrelatif sedikit dan menghasilkangas metan yang dapat digunakan sebagaisumber enersi untuk pemanasar\ pembakaran danlain sebagainya, ,,r , . . l ' Meskipun prosCsanaerobmempunyaibeberapake.unggulan akan tetapi juga mempunyaibeberapa kelematranantara lain sart-ap'biorealtor membutuhkanwaktu yang cukup lama (30-60 hari), laju pertumbuhanbiomassalarnbat dan waktu pengolahancukup lama (1.5 hari hingga 20 hari). Nampaknya, masalahyang ada sesungguhnyaadalah-sulitnya pengandaliankonsentrasi biomassa dan pencegahan kehilanganbiomassadari sistern.; , i Upaya yang telah dilakukand.aArndenganmerancangunit reaktor sedemikianrupa dangantujuan memperpanjarrg waktu tinggal sel dalambioreaktor. Memperpanjangwaktu tinggal sel ini, padahakekatnya adalahmencegahagatbiomassatidak mengalamiwizslvutt dari sistern.Cara yang dilakukanpadaumumnya denganresirkulasibiomassake dalam biorealdorlritau menjebakbiomassdpada media pendukung.Teknik resirlcrlasi padatanbiomassapada umgpya aUnrtan.paaa-unit biorealtor sepertitontaL, sedangkan penjebakanbiomassa, pilalgr\4g;pe44,"!ioreaktor, diain (fixed bed) {uidisasi;_anaerob,,biorgaktortunggun JURUSANTEKT{IK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITASDIPONEGOROSEMARANG
7
$t
il ** .c,
s ri.
i
i*
t
anaerob dan bioreaktor hybrid anaerob Nalnul demikian, hasir yang diperoleh berum memuaskankarena padatan
;:ffiiliii#:.trdung
t".'u'p"*i i"[-o,"h;;1"fiuo']ia,u,uri dengan menggunakan bioreaktor
Biorealrtor berpenyekatanaerob
tetah banyak digunakan untuk mengolah berbagaijenis l.imbahcair antaralainlimbahpeternakan babi(Yang in* -tnGl,'rt;iq11^yr (Boopathv ;""d;;T'*r"ot"h dkk' 198s)danlimbah""it'*otJs 1T whisky',
bahwakelebihan lnoopathydant'til;,' r990).Menurutyangdanehqu( I 985) bioreaktor uerpenvetat an*,-ti karenaiakrustart-uptebih singkatdibanding =1;4h;;;;;;"goperasian bioreaktor nrtetL""roulinaerouic firterbioreaci-1,,ia* mudahi"i.r*tut dibandingkan
;:Hffff::bj?:f,hff:i*il;*";
ii
R,ia,",i,tid"k;;;ur.ln auu, urang rumpur, ridak memerrukan
Mengingatkelebihan-kelebihan bioreaktor.berpenyekat anaerobdari sistembioreaktorlainnya penggunaannya dalammengolahberbagailimbah"ulr inauri.; dan ortl^ii9"u" untuk mengembangkan ini dalammengolahlybah cair inauJri bioreakror v*g t"ns-dung minyakdan remak.Kebirhasilan dalammengolahlimbahcair tersebut bioreattor ;c;t;rg*tung kep;a Jr"r"g, merakukan start-upbioreaktor. ini up bioreaktor berpenvekat .s,hrlu".t,r;"u" untuk-menge*urr*-Lirr.* bakteri -u"rob di dalam sistem biorea}:torsehinggaainerorg.ay9rob. "iu-JJ galroi yungterbiasalnemur#"u*unminyak dan lemaksebagaisubstrar. Kemirmpuan mengembang-biakan bakteriun"oou aur"r p-r*.';;;rpbioreaktor sangatdipengaruhioreh antara lainkarakteristik riruJ'"";., i"ok;t"Jy;;iti""u.o
,Ji
kondisi prorJ,danbeban organik
rffifi,l
Makalahini bermaksuduntuk mensl3ikal tentangstrategiyang ditakukandaramupayauntuk -
proses shft-,; biorcah;; ;; ilHrX#,li,rlerlangsungnva
,n"ffi ; af"rik" b;*h;
sehma proses
Metoda Penelitian Karqkteristik Limbah Cair Limbah cair yang digunakanadalah limbah cair sinterik dengankarakteristik Tabel l. seperti ditampilkan pada Tabel I Karakte,-istik Limbah Cair y ung Minvek darr I onoL
PARAMNTf,R
SATT]^N
-pil Total asam lem:lr volo*;t
voraql t ersuspensi PadatanTersuspensiTotal
l J
r
MinyakJemak COD total
t'
I i
l
i
r
t ' r:' t!
;.;
mgL
men mg/L mg/L rti.g/L
RENTANG 6,8- 7,3 514
71 1
1 . 0 0 8 , -7 I . 6 0 2 -2.430 l:4915,7 J.JUU -O.J9U
2.678- 2.688
Petnbibitandan Akti maisasi Bakteri anaerobyang digunakanberasal minvaksatvhskalapilotpt""I'ri^p*u;"."Lai".uil;;;;J;ia{3ri lumpur biomassainstalasipengolahlimbahcair industri airu-uahkansetiaptrarisebanyai 500rnl limbahcair vangmengandung minyako*_19*ut ."i;i;l;"rehingga diperorehvol,me bibit 10L. Bibit bakteri an3erobsebanyakro raiutri,nutt;*i;;.il,u membuangcairanbibit sebanyakI danmenambahkan limbah L d*|",i;k Jiunyup I L. prosesini .rilakukan T:vu"q;";g;"dr;;.Tnyuk tyilserama tut'waiitit t""iJili"tri*atisasi
dengan baikterhadap limbahcairtersebur (chen
:-Ttffij]-
1 ,
t, ij
4 ^:t :]J 1ia .ill
JURUSAN TEKNIK'KIMI,{ FM '' ; UNIVERSITAS DIPONEGORO SEMARANG
,,'fl .t{
f,
Penyekat-penyekat dipasangsecaravertikal memaksaagaraliranlimbahcair yangmasukdari bagian mengalir sesuai dengan bentuk pola aliran di dalam ruang berperryekat.Perjalananaliran limbah cair atas tersebutkembalimemaksamelewatibagranataspenyekatdan begitu seterusnyasehinggamengalirkeluar dari bioreaktor. Bakteri anaerob di dalam bioreaktor cenderungterangkat dan terendapkankembali akibat terbentukbiogas selamaprosesbiodegradasisecaraanaerob.BaLteri anaerobtersebutakanbergeraksecara perlahanke arah horizontal sehinggaterjadi kontak antarabiomassaaktif denganlimbah cair yang ma-suk dalamjumlahbesardanalirankeluarrelatifbebasdari padatanbiomassa. Ailaptasi Buktsi Anaerob Dalam BioreaHor , Lumpur bibit dimasukkanke tiap ruangpenyekatsebanyakI L dan diikuti denganpenambahanI L limbah cair yang mengandungminyak dan lemak. Kemudiandibiarkan selama3 hari untuk mengendapkan ruang penyekat.Setelahitu, diumpankanlimbahcair secarabertahaphinggamencapai lumpur padaset'r,ap pembebanan organiksebesar0,8 kg/m"-haridanini dianggapsebagaiawal prosesstart-up bioreaktor. Stort-upBioreaktor BerpenyekalAnoerob Stot-up bioreaktordipilih dengantingkat pembebanan rendahsebesar0,8 kg/m'-hari dengankondisi oC dan pH diatur padapH 6. Teknik pada yang dipitih adalahmetodabatch dan 35 suhu sttrr-up operasi dibantudeng;anresirkulasidari ruangpenyekatakhir ke ruang penyekatpertama.Prosesstart-up berlangsung hinggatercapaikeadaantumk(steady stale) denganfluktuasiefisiensipenyisihanCOD sekitar10 9/0. MaodaAnalisa Parameteryang diamati selatnaprosesstart-up biorepktor antaralain pH, total asarnlemakvolatil, COD total, padatantersuspensitotal, padatantotal, padatanvolatil total dan konsentrasibiomassasebagai ,/S.S,minyakdanlemak(APH'\ AWWA WCF, 1992).Sedangkanvolumegas denganmetodapenampungan denganlarutanNaCljenuhdankomposisibiogasdianalisadengangaskhromatografi. Hasil Dan Pembahasan Hasil pengamatanselamaberlangsungprasesslart4tp bioreaktorberpenyekatanaerobdiketengahkan denganmelihathubunganantarawaktu start-up terhadappH dan konsentrasitotal asamlemakvolatil, waktu slort-up terhadappenyrsihandan efisiensipenyisihanCOD, waktu start-up terhadapI'SS dan 7S.Skeluaran, padakeadaanfimak (steadystate). wakJ;uslart-up terhadapproduk biogasdandatapengamatan pH dan Total asamlemak volatil Perubahannilai pH dan konsentrasitotal asamlemak volatil selamaberlangsungprosesstart-up ditampilkanpadagambar2. 300
3rr
9r* Er* t r00 E q s 0 c' -',;1
t
o
Gambar2. Hubungan Waktu Start-upTlhadln
nH dan Total asamlemakvolatit
Gambar2 menunjulJcanbahwapada hari p*"." Oro* sttrt-up tedihat bahwapH sisternsekitar pH 7,1 selanjutnyaterjadi penurunanpH dan kemudianrelatif konstan pada nilai pH 6 menjelang40 hari pros€s start-up. Nlai pH relatif konstan pada pH 6 didukung oleh pengaturanpH limbah cair yang mengandung minyakdanlernakdenganlarutanNaOH 5 N agartetap konstarr , itu, bila diamatikonsentrasitotal asamlemakvolatil yangterbentuksebagaiproduk antara Sementara dalarnprosesanaerobternyataterlihat bahwanilai total asamlemakvolatil sangatberfluktuasihingga l0 hari 'I/,TJ"!}I.I'.1JtrT{I' >i'7';t:iD.I5-3'5I '{, JURUSANTEKNIKKIMIAFAKULTASTEKNIKJi1,'']-:I'I ,)7:t'.h|'.1{3t.tt'At>'.)4t'{ rll(.l t.t"Ti.i.i't.4't $v"i UNIVERSITASDIPONEGOROSEMARANG
Prosesslcrrt-ry)berlangsung. Selanjutnya mulai hari ke I I hinggahari ke 40 menunjukkankecenderungan msnurun'setelahitu. teramatimulaihari ke 40 sampaihari ke 16 memperlihatkan nilai yangrelatif konstan. untuk memastikankeadaantunak (steady state) pior"r'.t-t-up diperpanjangselama zj han. .telihtei'ffi Hasil pengamatan perpanjangan w-akta.vtsrt-,rpr1i menunjru.* uJ*" nilai-total ara* t#at volatil yang diperolehrelatifkonstansebesar 93 mglLberartitidakterjadip"ruu"i"n v*g signifikan. Penyhihan dan Efisiensi penyisihan Bshan Organih Nilai coD dianggapsebagaiindikatorpencemaran air oleh bahan-bahan organikyang terkandung dalamlimbah cair industri.Perubahannllai C(jD r"turo p-r";'-;;;rnp bioreakrorberpenyekatanaerob ditampilkanpadagambar3. 1000 J d,
800
E
600
l---.-CODe lii l l
E
o |q
a !
o o ()
I
I
400 200
I
! j
a l V.t.._-
0 1 0 2 0 30
40
50
60
70
80
90
100
WAKTU(hari)
Gambar 3. Hubungan Waktu Stan-up TerhadapCOI) keluaran Gambartersebutdiatasmenunjukkanbahwapada awal srsrt-up bioreallor berpenyekatanaerob bahanorganikyangdisisihkanrelatifrendahdanberfluktu"si, setanlutnya menjelanghari ke 40 ternyatabahan organikyangdisisihkansemakinmeningkatdanrelatif&onrtu". ii*ju*vu mulaidari hari ke 40 hinggahan ke 77 terlihat bahrvabahanorganikv*g tersisihkanrelatif konstan ;;;g* hargarata-ratasebesar0,7 kg/m3Sejalan dengan hal tersebut diatas, terlihat bahwa efisiensi penyisihan bahan organik juga memperlihatkan tingkat yang relatif rendah dan berfluktuasi.Namun setelah prosesstart-up bioreaktor berlangsung 40 hari' baru-menunjukkan tingkat efisiersipenyisrranuarranorganikrelatif tinggi. pengamatan dilan-iutkan hinggahari ke 77, temyatatingkat e.fisiensip""ylrilrun u^r,* orgunikrelatif konstai-d"nguntingkat efisiensipenyisihan bahanorganiksebesarlg% Akrifiw Bakteri AnaerobDsIail Sistem untuk menggambarkan aktivitasbakteri anaerobdalammendegradasi limbahcair yang mengandung minyakdanlemakdiuraikanhal-halsebagai berikut. KehilanganBiomassa(wash-out) Konsentrasi bakteriianaerobdi datam sistem fioreaktor -Kehilangan berpenyekatanaerob diwakili oleh konsentrasi vss (volatite saspended'xilid) a oaurn bior"ukt;;. -' biomassaanaerob selama b;rlanSzune .-1, prosesstqrt-up dapatdilihat .f*i,r*lg4l .,i.-;):J:;r:fii
: i : r . i , , , ' J l : t t ' : t ir r r ; r i i i j i i r I t : . , i i ;. 1 . ' , i , . l . f , i l r ? i r g , . . , - ,i ,t . : r ; t . t t . r r . , i 1 ' _ r { i r i t i : t ; ii. 1. , r . : i r 1i..ttl,:
.
:, ,.i r")j . ',r t -l , .1:i. , | ,r: -.:... :. .. . i;ii;...i::ii i.il.i:.l, 1ri&r.,C i: i Ii.,l':1.1,;i ,, -J\.i:.'l , ; : . , r r , L r , . . . : j: , . ..jnr, ii -r,lij:;;: ::i:Jfiri.-l;-ri airi:,; ll;,.;;1..' jr.lm,ii ;ti.iti..iiii,t,,.i *i,, i . , ; i . - , r l : 1 1 ; ' t r . , l , . r l i i i r . i l , J l ; , f r l 1 1 r ')-;a; : : : : : ; i ;l r l r ; i r ) . ' : l t n n l l t r ] - l r . - r i - { ; ; i ; , j : i r i t ; r , i , , , i . l i t l1 i , : , ; , . , , 1i i l i i , . r i ; . 1 . : , . : r : . . , , .;. .:,: . r f i : j l ' ' : ,r . i i , l . ' : i . , : _ . 1 . i " i r . , . i 1 . , _. ., ., t, ., t, , , . . 1 _i , : , i . .
JURUSAN{TEKNIKKIMIAFAKULTASTEKNIKI,,"X.Ii-il,I.i,i}iI,']I r.]i/iIX N:./.>T
UNIVERSITASDIPONEGOROSEMARANC
Anaerob Gambar 4 menunjukkanbahwa pada awal proses slail-ap terjadi kehilangan biornassayang signiftan. Hal ini disebabkanbibit bakten anaerobyang diadaptasikanpadabiorealitor berpenyekatanaerob sebagianmampumembentukflok dan sebagianlagi tidak mampumembentukflok. Bakteri anaerobyangtidak membentukflok terbawaalirankeluardanterukur sebagaiI/S'Sdari keluaranbioreaktor. Namun demikiarLhal yang menarik untuk dicerarati adalahmenjelanghari ke 40 terlihat bahwa flokbakteriyangsangatbaik dankonstanberartitelahterjadipembentukan kehilanganbiomassarelatifrendah sehinggabakteri yang terbawa aliran menjadi lebih kecil. Kehila:rganbiomassayang terukur sebagaiI/,SS keluarandiperolehsebesar160mgVSS/L. Hal menarikyang perlu diamati adalahbahwapersentasekehilanganbiomassaterhadapkonsentrasi biomassapadapenyekatpertamalebih kecil dari l0 Voberwtt kehilanganbiomassasangatrendahdan sistem (Grobicki dan Stuckey,l99l). Disampingitu, padatantersuspensitotal ini sangafbaik-menahan'biomassa (TllS, Wal saspendedsolid) terlihat lebihtinggi dari padahargaI/SS.Secaraumum, hargapadatantersuspensi (VSS). Hal ini dapatdipahamikarena toral (TSS) lebihbesarsekitar40 yo darl pbdatanvolatil tersuspensi lain selainpadatanorganikyangberasaldari dalampadatanbiomasssanaerobterdapatjuga padatan-padatan metodapengukuranTSS tenrkur padatanorganik mudahmenguapdan bakteri anaerob.Denganmenggunakan padatanorganiklainnya. ProduksiIliogas Aktivitasbalaeri anaerobdapatjuga ditinjaudari produksibiogas.Produksibiogasyang teramati anaerobditampilkanpadagambar5.. prosesstarttqbioraktor berpe.nyekat selama-berlangsung
''"'
;li i^;ii:1.,.,i.
n:J5rr;::innr.,ia Jililiti,it. nriiiin :ii;fiuli findi"tt,I-a
f,1!r g3f6 :ift'ilri;fafib". : d: lil'i$rri.l{iib rl{ 5ll
;UNIVERSITAS:DIPONEGOROSEMARANG
;tr,'i i, r':ll.O 1t;": ;:,.:) N ; . i r i - ; i r r l ) i f i i r f : j : 1 . : : ..: ir:,iri:;il' ti6ir iriii-ir'',, i
'1? ter\ihatbahwaproduksibiogasrelarifkonstansekitar t.800 ml-lhari. :*t!tu"k hari ke 40 hinggahari ke Peningftatanproduksi bi9sa1 selama proses *art-up berlangsun! menunjukkanbahwa aktiyitas bakteri anaerobdalammendegradasi limbahcair yangmengandung minyat Jan bmakcularp baik Konseatrasi BiomassaAnaerob Didalam Sistem Pertumbuhanbakeri anaerobdapatdilihat dorganpeningkatankonsentrasibiomassa dalam di sistem. Konsentrasibiomassadalambioreaktor berpenyekat"n.urot diJmati setelahtercapaikeadaan tunak(steacly slate) karcna selama berlangsungproses sart-up bioreaktor tidak dilakukan pengamatan konsentrasi biomassa-Hal ini dapat dipahami karena pengambilanpadatan biomassa selama proses slfft4p ak11y, mengurangikuantitasbakteri anaerobsedangkan penrbartukanpadatanbiomassayangbaru relatif lamadalam jumlahyangsedikitsekitar10 % dari CoD yangdisisihkangraaiina potrland, dan iri;. xonr"ntrasibiomassa padarn&sing-masing ruangpenyekatdari biorealtor anaerobditampilkanpadagambar6.
{E E
3500
'
l
3000 2500
6
l
5
2000
at o 1500
4-o.
= 1000 I
2
@
500
2
0
1 a
SEKAT
Gambar 6. KonsentrasiBiomassnKeadaan tuntk (steadjtstare\ ) Gamberini menunjull
Relatif singkafiva-tr{al$ll r?nsaibutrFrnp3dr.,"*r.
. u"u"r"pa harantara
r*6ttlJ"t lainkarakteristik dankaridingeri niiiiisivirii'i'eriipaiiioi titituaticaii.iii:,uirt-*i y"ng.*"ng-dungnutrisi m.eT,PgLTPqt stot"-lpbioreal4ol..Ligrbatr ""qa"!sin,k-"d*gan nutrien *:.ll*fl,ry.9_f.Y *ry !t:St vjf_tTP:fl9."Try1 rg'SJ dengen rasio CoD :,N :,F.sebeiaq,l00: (rSl):;(5-l) dapat,:r,i rybo"' ry.rgselqry t"f1.",1ff9?jap*lfl-f,f"l,-,{'tP, b[1TFol,,,ry49ng*ggg]{.l mineral ."*:r, .yans.sangat-l.dibututrtan;:.dalam
ruRUsg,trEKNrKKrMrAFAKULrASrEKNrK./,,r:,:i';:r3il;ililffi;r*;{]p, UIYM\SITAS DIPONEGOROSEMARANG
,;r,i.ilt v szoxoi)JihO,llg
,*l,.rr.tx:;t\/r.t.,
p€rrumbuhanbakteri anaerobantaralain besi (Fe), nikel (Ni), kobal (Co) dan molibdat Mo) (Weiland dan ifozzi. 1991).Ikndung;annutrisi dan mineraltersebutdiatassebagianbesarterdapatpadamodel linrbahcair yang digunakan.Limbah cair yang digunakanankup mememrhiuntuk pertumbuhanbakteri anaerobkarena nitrogensebesar650 mgll-, fosfor 120mg&, Fe sebesarf 17 mg& danCo sebesar0,05 mg/L. mengandung TebeJ2 Proses^
Bioreaktor Anaerob Beban Organik Efisiensi Penyisihan Organik ( "/" ) 75 t2-6 88 1,6-2,4 93
Limbah
Jenis Biorealdor
Minvak sawit Mnvak sawit Minvak sawii
DSA BUFAN BIIFAN 2 tahap HBAR
ABR
Peternakan babi Sintetik
ABR MBR
ScotchWhiskv Petemakanbabi
BIOPAN BIOPAN BIOPAN
Minvali sawit
Limbrh Cair Durasi ftari) 67 48 70 45
t2
83-84
90 50
2.2 1.83 6.37
Mim'aksawit MimakJemak
25
68 69 40
93
92
Pustaka Gail danBarfsrdi1984) Arief(I992) Ahmad(1992) YanedanChou(1985) Crrobicki dan Stuckey (l991) Boopatirydkk (1988) Boopathy dan Sierars fl991) Faisal(1994) Retnowati (1996)
0,8 88 Pcnelitianini DSA: digestersemi-kontinuanaerobik;BUFAI{ = bioreaktorunggunfluidisasianaerob; IIABR = hybrid anaerobicbaffledreactor;ABR = anaerobicbafled reactor; MBR - modifiedbamedreactor;BIOPAN = bioreaktorberpenyekatanaerob; Faktor lain yang mempercepatwaktuslartap bioreaktor adalahsumberinokulum yang digunakan. Inokulum yang digunakandalamprosesstart-up bioreaktor berpenyeku anaerobberasaldari bibit anaerob yangterbiasamendegradasi limbalrcair industri minyaksawit yang mempunyaikandunganminyakdan lemak padasurnberbibit itu 6.390 Pemilihanbibit anaerobyangdigunakanini b'erdasarkan besar mgil. cukup sekitar sendirikarenabibit yangberasaldari instalasiyangmengolahlimbahcair yairg samaakanmernpercepat tahap start-up dibandingkandenganbibh yangberasaldari instslasiyangmengolah[mbah cair berbeda(Weilanddan Rozzi, l99l; tlckey dldq 1991).Sementara ihr" menuruttfckey dkk (1991) bahwajunrlahinolculumyang dapatmemberikanaktivitasdan adaptasiyangtinggi adalahsebesarl0 % hingga30 %. Jurnlahinolculumyang digunakanpadastart-up bioreaktor berpenyekatanaerobini adalahsebesar4O Yo deng;anteknik inokulasi prosessrdilsrnrr:abatch.Heijnendkk. (1986, 1989)menyatakan bahwateknik inokulasijuga mempengaruhi np biorealrtor.Teknik inokulasiyang seringdigunakanantaralain inolulasi secarabatch dan secarakontiniu. Inokulasisecarakortiniu tidak menguntungkankarenamembutuhkan bfuit yangcukupbanyak. Disampingitu, pengenrbang-biakan bakteri anaerobdi dalamprosesstart4.p bioreaktor berpenyekat anaerobsangatterganhmgpadakondisiprosesdanteknik pembebanan organik yangdipilih, Kondisi optimum untuk proses nonmetan(hidrolisis, asidogenesis,danasetogenesis)berkisar pada^pH 5,0 hingga pH 6,5 oC (Malina sedangkrnsubu'uniuli tbtompon Une"i mesofilikberkisarpadasuhu33 hingga37 danPohland, 1992). Serrentareitrl pembdanan organik yangumum digunakanantara.lain.pecrdekatan laju pembebanan organik rendah dan laju penrbebananorganik tingg Pembebananorganik rendah,lebih'menguntungkan dibandingkandeng;an. pgmbelAql,,organik tinggi karena tidak mernbutulftanpenarnbahansenyawa:alkali selamaprosestiyrll.-tp'berlarigsi.lig. Namun demikian, kelebihanlpembebanan:iorganik tinggi perlu;jug diperhatikqnkarenaprops staTtap berlangsungfebih cepat..Batasanpenrbebanan'rendah'berkisar dibawah I kgCODn€VSS:hari G{etjndndk\ 1986;Hickey dldq 1991;W-qilnnddan.Rozzr,'1991):Kondisi prosesdan pembebanan,organik,yangdipilih untuk mempercepatproses $an-up bioreaktor ditampilkan pada tebel ' befilUt.
. : , , , t L : t 1 - c i l l t t i - r r . l l il;i ; m i \ { ' i . r i : : "
Tebct3
'i.
"1 ' " ,. 1'.
"".""'!]"11 iir; r' .
Kondisi Keadean Tunak Bioreaktor SATUAN:r' EARGA PARAMETER 'Total asamlemakitolatil 60 ' ' " ' - 3 5' ' CODefluen'''"': " ii'sr t r h , i u 6 . , r , ' , kdrn'-bari 0.8 BiomassaFflane IJhari Biogas:-CIIa 3
KONDISIOPERASI . oH Suhu
Beban Hit
i'
! ' 1 ' . : 1 1 i . ' : ' r''' ' ; : ' i
VolumeReaktor Waktu TinqcalBiomassa
: r'
I
';rrlitr:rl;
'co"-
'.,:l-'
L I{sri
l0 154.5
COD tersisih Efisiensi
r",ffi LrAs FAKU @ UNTVERSITASDTToNEG9RO SEMARANG
':
Anaercb'
SATUN{ mofl msll-
msJL Yo o/o
kelm'-hari a/o
HARGA 93
330 160 7S 25 0.7 88
.il :;i;:,"!r:iri;,?#iJ : ii !
Kesimpulan Dari hasilpenelitiandan pembahasan dapatdiambilsuatukesirnpulansebagaiberikut: start'apbioreaktor berpenyekat anaerobberrangsung serarna40 hari. I f_roses 2' Konsenfitsi biomassayangdiperolehorkup tinggi sebJsarI, r+i mgvssn padaruangpe,nyekat pertsmq 1.666-mgVSSlLpada ruangpenyekarkedu4-i.342 mgVSSlL pada ruang penyeliatketiga dan 1.27g mg\rSSlL padaruangpenyekatterakhir. 3' Beban organik yang disisitrkanrelatif besarsehtar 0,? Kglm3-haridari bebansebesar0,g Kg/m3-hari denganedsiensipenyisihanbahanorganiksebesargg%. 4. Kualitasgasrnetanyangdihasilkanrelatif baik sekitar7S%. 5' Sistem bioreahor berpenyekatanaerobmampumengolah limbah cair yang mengandungminyak dan lemakdan mampu.mencegahterjadinyakehilangan 1ii*-ou4 uiornurrusena mempunyaiwaktu retensi biomassa yangpanjangselama154,5hari. Daftar Pustaka tll Ahmad, A, (1992>,Kineria Bioreaktrtr Unggun hlaidisosi Anaerrthik Dua 'l'ahup Datqm Mengolah LimbahCair IndustiMiwvk Kelapa.law4 LaporanMagang,peu-giotehnologi ITB, Bandung
I2J Arie{ M., (1992),Pengolatnn t'inbah MntA FLiryt sau,itDnian Eiireaktor(hrygun !ryt;f, Fluidis.si Anoeroblr, ThesisMagisterITB, Bandung t3l t4l t5l 16l Ul l8l t9l il01
APHA' AwwA & wCF, (1992), StanclordMe*&t 7* the F.xaminationof Woterand wastewqter, AmericanPublicHealth Association,WashingtonDC Booparhy,& Larsen"v-F dan senior, E., (r9E8), Performance of AnaerobicBafred Reactor(ABR) in TreatingDstillary wastewaterfrom a Scotchwhisky Facto Biomass,l6, 133-143 ry., Boopathy,R dan Siwers, (1991),Performanceora trrtoaigeiAnae.robic BamedReactor(ABR) to Treat SwineWaste, Transactionsof theASAE. 34(6) Boopathy'R dan Tilche, (1991), enaerou;lgigestion of High strengthMolasseswastewaterusing Hvbrid AnaerobicBaffredReacror(ITABR), wair Res.,zslviits-tro Chen' J'S, c'T Li i'rratuationof The AnaerobicFluidized Bed lan w K Shietr,(19s5), Perficrnrrance Systerrs:l. SubstratUtilisationandGasProducrion,J. ChemTech. Biotech. 35, 101-109 Faisal'(1994) Pengolalun Air LhnbahIndustri Mirvwk Kelapa fuwit DenganBioreaktor Berparyekat Anqerobik.ThesisMagisterITB, Bandung Grobicki, A dan Stuckey' D-c., (1991), P"rfo**c" of the AnaerobicBaffled Reactor under Steady StateandshockLoadingcondition,Bioteclmor.And Bioeng.,3J,344-iss Heqine',,J- J., A M{9"f w Eogo, p.A Lourenq A.; Keijrers dan F.w.J.M.M Hoeks (t986), Application of AnaerobicFluidizedBed Reactorsln iiotogca wm"*ut", Treatment,starch/starke., 38(12),419428
[I l] Heiinen,J, J., A ]!rlder' w. EngerdanF.W.J.M-MHoeks.(1989),Reriewon The Application of Anaerobic Ftuidized BedReactors in wastewater Trearnent,wojo i;; , it(r D i;;;:1 ,;8 [12] Hickev,R'F,w.M wu, M.c veigaaanR of,nigh-rate -J,o1es,^(]?ll, 4;-;p, . ll#to'i]igil;"9ft Anaerobio Treatment-systerns, l{ater Sci.Ibcn.,, Z+1t1; iO7-ASS' [13] Lenra,J.M et al.; (r99r), chemicar Engineedng procesi,enaiiobic ci,i".p, y.'on"*tgl. ,' i:::,.;:! ' lnd.p*iq IVastewaterTreatmentj WaterSci.fecn.,Z+15y,19-g6 E:I,{1996),'Pengaruh'Laiu [14] Retnourati" Peibebanan'dd;Restrtailasi,l*'.rcfaf bibia4.t1,rt*, . Limtuh,c:tr Mirryah tuwii,Thesisraagister -psl - -. !-"!gfu ; " -; rrB,'Bandung !rysli Weiland,,P:,dan Ai;Rozzi,,(t9el),'tihsStaarp;Operuii ffi#jp, ;g i*gh_il[J,A,ii1;d6.',, -.-.,TreatmentSystems:DscusserRepo4.,WaterSci.Tebh.:'2a8\!zil.zlzoilc-ra [16] Yang,P,Y danchor4'c.Y.,'(19s5), Horizontal:Brfi"i'A#4i"3*dat:f."r.Tieating b;1tg..S;r;.. 'r-i-.:!"f.r^.-.\."1r'l !i!'','i ' ' : ' r . . ..::;l; . . . i ; , ' !1;.x;.'ri..':,';l--ni.;?,ij^i,lJil-:i9 .' rii,'i ri.ri't' 1..r/.i,di;^ri'rr. 1;W.aDIOVV4IGI-'"AgnCUMffAIWASte, l4,'22,1-239 .irlVastern'.ater,"AgricalutralWaste,'14,'Z2l-23i .l?.c,1ib''q,i1s,{tiqr'5r..,,1|i.lt,;-!r':;:1;i;1^rr.}i:i1 l i
"Kriiu il'FAKuiffi tUNIVERSITAS V.ly. +ry9ekr.u DIPONEGOROSEMARANG
riixlri/;u P.is+lir
'iX:-!I'EATJU}IAq AII
)ti._a
r
| /, t(
I:
!t/i,.Jt,
iln Afl Lt{,w attQ'J:r'Ao.Iic ?ATtzfi : vt rrr,
