LAMPIRAN A METODOLOGI PENELITIAN
A.1
LOKASI PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ekologi, Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara (USU), Medan.
A.2
BAHAN DAN PERALATAN
A.2.1
Bahan-Bahan
1.
Starter dari penelitian sebelumnya Fungsi: sebagai sumber mikroba untuk proses digestasi anaerobik
2.
POME dari fat pit PTPN IV PKS Adolina Fungsi: Bahan baku atau umpan dalam penelitian
3.
Asam klorida (HCl) 0,1 N Fungsi: Zat pentiter untuk analisis alkalinitas
4.
Aquadest (H2O) Fungsi: Pelarut dalam analisis alkalinitas dan sebagai pencuci dalam analisis TSS dan VSS
5.
Natrium Bikarbonat (NaHCO3) Fungsi: Pengontrolan pH untuk variasi pH yang telah ditentukan
A.2.2
Peralatan
A. Peralatan Utama 1. Fermentor tangki berpengaduk/jar fermentor (EYELA model No.: MBF 300ME) Fungsi: Tempat berlangsungnya proses digestasi aanerobik asidogenesis 2. Pompa sludge/slurry pump (HEISHIN, model No.:3NY06F) Fungsi: memompa umpan (influent) masuk ke dalam fermentor dan effluent keluar dari fermentor 3. Gas meter (SHINAGAWA, model No.:W-NK-0.5B) Fungsi: mengukur volume gas yang kemungkinan terbentuk
Universitas Sumatera Utara
4. Tangki umpan (service tank) Fungsi: wadah penampungan umpan POME sebelum diumpankan ke dalam fermentor 5. Pengaduk Fungsi: menghomogenkan umpan POME di dalam tangki umpan 6. pH elektroda Fungsi: mengukur pH 7. Timer (OMRON, model No.:H5F) Fungsi: mengatur waktu dan lama pemompaan umpan masuk dan keluaran (effluent) dari fermentor 8. Botol penampungan keluaran fermentor Fungsi: Menampung keluaran (effluent) dari fermentor 9. Gas collector Fungsi: menampung gas-gas yang mungkin terbentuk selama proses asidogenesis
B. Peralatan Analisis 1. Buret 25 ml Fungsi: mengukur volume zat pentiter HCl melalui titrasi dalam analisis alkalinitas 2. Timbangan analitik Fungsi: mengukur massa zat/sampel 3. Oven Fungsi: memanaskan sampel dalam analisis TS dan TSS sampel 4. Desikator Fungsi: mendinginkan sampel keluaran oven dan furnace sebelum penimbangan 5. Karet penghisap Fungsi: digunakan pada pipet ukur untuk menghisap zat pentiter HCl 6. Pengaduk magnetic Fungsi: mengaduk dan menghomogenkan campuran dalam analisis alkalinitas
Universitas Sumatera Utara
7. Furnace Fungsi: memanaskan sampel dalam analisis VS dan VSS sampel
Gambar A.1 Rangkaian Peralatan
Universitas Sumatera Utara
A.3
FLOWCHART PROSEDUR PENELITIAN
A.3.1
Flowchart Prosedur Analisis pH
Gambar A.2 Flowchart Prosedur Analisis pH
Universitas Sumatera Utara
A.3.2
Flowchart Prosedur Analisis M-Alkalinity
Gambar A.3 Flowchart Prosedur Analisis M-Alkalinity
Universitas Sumatera Utara
A.3.3
Flowchart Prosedur Analisis Total Solids (TS)
Gambar A.4 Flowchart Prosedur Analisis Total Solids (TS)
Universitas Sumatera Utara
A.3.4
Flowchart Prosedur Analisis Volatile Solids (VS) Mulai
Dimasukkan cawan hasil analisis TS ke dalam furnace Dipanaskan pada suhu 550 oC selama 1 jam Didinginkan cawan penguap di dalam desikator hingga suhunya mencapai suhu kamar Ditimbang berat cawan
Selesai Gambar A.5 Flowchart Prosedur Analisis Volatile Solids (VS)
A.3.5
Flowchart Prosedur Analisis Total Suspended Solids (TSS) Mulai
Ditimbang kertas saring kering yang digunakan
Dibasahi kertas saring dengan sedikit air suling
Diaduk sampel dengan magnetic stirrer hingga homogen
Dipipetkan sampel ke penyaringan Dicuci kertas saring atau saringan dengan 3 x 10 mL aquadest A
Universitas Sumatera Utara
Gambar A.6 Flowchart Prosedur Analisis Total Suspended Solids (TSS)
A.3.6
Flowchart Prosedur Analisis Volatile Suspended Solids (VSS)
Gambar A.7 Flowchart Prosedur Analisis Volatile Suspended Solids (VSS)
Universitas Sumatera Utara
A.3.7
Flowchart Prosedur Analisis Chemical Oxygen Demand (COD)
Gambar A.8 Flowchart Prosedur Analisis Chemical Oxygen Demand (COD)
Universitas Sumatera Utara
A.3.8
Flowchart Prosedur Loading Up dan Operasi Target
Gambar A.9 Flowchart Prosedur Loading Up dan Operasi Target
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN B DATA HASIL ANALISIS
B.1
KARAKTERISTIK LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT
Tabel B.1 Hasil Analisis Karakteristik LCPKS dari PTPN IV PKS Adolina No. Parameter Satuan Hasil Uji Metode Uji 1. 2.
pH 3,5–4,8 Chemical Oxygen mg/L 41.818 Demand (COD) 3. Total Solid (TS) mg/L 16.040–61.000 4. Volatile Solid (VS) mg/L 16.060–52.360 5. Total Suspended mg/L 2.920–24.700 Solid (TSS) 6. Volatile Suspended mg/L 9.100–22.680 Solid (VSS) 7. Oil and Grease* mg/L 0 8. Protein* % 0 9. Karbohidrat* % 0 10. Volatile fatty acids* mg/L - Asam asetat 1.508,987 - Asam propionat 560,030 - Asam butirat 1.088,613 * Laporan hasil uji laboratorium terlampir
APHA 4500-H SNI 06–6989.15–2004 APHA 2540B APHA 2540E APHA 2540D APHA 2540E SNI 06–6989.10–2004 Kjeldahl Lane Eynon
B.2
DATA HASIL PENELITIAN
B.2.1
Data Hasil Penelitian pada Variasi Hydraulic Retention Time (HRT)
Tabel B.2 Data Hasil Analisis pH, Alkalinitas, TS, VS, TSS dan VSS padaVariasi Hydraulic Retention Time (HRT) HRT Hari ke pH Alkalinitas TS VS TSS VSS 16.440 9.620 1 6,2 2.400 2 6,2 2.600 16.300 10.600 6,2 2.400 18.680 12.860 3 2.000 11.360 7.960 4 6,2 12.860 6,1 2.100 18.000 5 13.480 8.860 6 6,2 2.300 20 13.980 7 6,2 2.000 17.140 6,0 1.900 30.740 21.240 8 1.500 27.920 21.200 9 6,2 23.280 12.800 12.140 5,8 1.100 32.600 10 1.500 26.080 19.100 11 5,8 17.080 12 5,8 1.900 23.900
Universitas Sumatera Utara
HRT 20
15
10
4
Hari ke 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
pH 6,1 6,2 6,1 6,0 6,2 6,2 6,1 6,1 6,1 6,1 6,1 6,1 6,0 6,1 6,1 6,1 6,0 6,2 6,1 6,0 6,1 6,0 5,9 6,0 6,2 5,9 6,0 6,2 6,2 6,1 6,0 5,9 6,0 5,9 6,0 5,9 5,9 6,0 6,0 6,1 6,1 6,1 6,1 6,1 6,0 6,2 6,0
Alkalinitas 2.000 2.650 2.250 2.000 2.650 2.250 2.100 1.900 1.950 1.900 2.500 2.000 2.000 1.850 1.900 1.900 1.900 1.950 1.700 1.850 1.700 1.730 1.600 1.750 2.050 1.600 2.000 2.200 2.500 2.300 2.200 1.900 1.950 2.100 1.950 950 2.450 1.450 1.700 1.600 2.000 3.050 1.900 2.650 1.950 1.450 1.150
TS 23.440 20.080 16.460 17.440 20.360 25.820 25.840 29.440 29.140 28.540 16.420 27.760 26.340 24.600 23.900 23.060 23.820 24.240 23.220 18.480 26.520 25.000 20.480 17.760 18.120 23.260 24.080 22.680 24.220 18.180 20.300 18.680 18.060 22.760 27.860 30.020 29.000 28.020 28.340 36.520 33.280 29.100 31.020 27.860 22.740 22.740 23.040
VS 18.240 13.260 13.820 13.040 15.500 18.440 19.420 17.020 15.560 16.340 13.100 20.220 20.080 17.620 17.160 16.280 17.560 17.680 17.300 11.440 18.740 11.180 14.440 11.740 13.780 17.780 18.380 16.720 17.480 13.300 17.060 13.380 16.320 21.740 22.020 24.280 21.680 20.680 20.600 28.440 26.700 21.780 26.360 20.680 16.260 17.300 16.620
TSS 11.080
VSS 10.380
9.300
8.760
5.760
5.540
6.360
5.760
3.800
3.360
4.860
2.920
6.720
6.560
5.100
4.720
4.780
3.840
5.100
5.180
Universitas Sumatera Utara
HRT Hari ke pH Alkalinitas TS VS 4 15 5,9 1.000 23.980 19.860 (Alkalinitas, TS, VS, TSS dan VSS dalam satuan mg/L)
TSS 5.680
VSS 5.700
Tabel B.3 Data Hasil Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) pada Variasi Hydraulic Retention Time (HRT) COD Hari HRT ke Influent (mg/L) Effluent (mg/L) Reduksi (%) Rata-Rata (%) 10 23.415 18,64 20 13 28.780 21.463 25,42 23,73 15 20.976 27,12 10 23.902 36,36 15 13 37.561 26.341 29,87 36,36 15 21.463 42,86 10 16.097 47,62 10 13 30.732 18.049 41,27 35,98 15 24.878 19,05 10 18.049 50,67 4 13 36.585 12.683 65,33 52,89 15 20.976 42,67 Tabel B.4 Data Hasil Analisis Pembentukan Volatile Fatty Acid (VFA) pada Variasi Hydraulic Retention Time (HRT) VFA (mg/L) HRT Hari ke Asetat Propionat Butirat Total 10 2.054 1.254 2.867 6.176 20 13 400 1.600 2.818 4.817 15 5.228 1.690 3.067 9.986 10 3.220 1.277 1.761 6.258 15 13 320 1.336 1.652 3.308 15 921 1.135 2.186 4.242 10 1.246 1.881 3.687 6.815 10 13 884 645 961 2.490 15 754 1.455 3486 5.695 10 1.276 598 715 2.590 4 13 772 1.301 3.252 5.325 15 1.538 1.723 3.942 7.204 Tabel B.5 Data Perhitungan Rasio VFA/Alkalinitas pada Variasi Hydraulic Retention Time (HRT) Rata-Rata Rata-Rata HRT Total VFA VFA/Alkalinitas Alkalinitas (mg/L) (mg/L) 20 6.993 2.040 3,42 15 4.603 2.050 2,24
Universitas Sumatera Utara
HRT 10 4 B.2.2
Rata-Rata Total VFA (mg/L) 5.000 5.039
Rata-Rata Alkalinitas (mg/L)
VFA/Alkalinitas
1.935 1.823
2,58 2,76
Data Hasil Penelitian pada Variasi pH
Tabel B.6 Data Hasil Analisis pH, Alkalinitas, TS, VS, TSS dan VSS pada Variasi pH Hari pH pH Alkalinitas TS VS TSS VSS ke 21.740 1 5,9 2.100 22.760 6,0 1.950 27.860 22.020 2 950 30.020 24.280 3 5,9 21.680 4 5,9 2.450 29.000 1.450 28.020 20.680 5 6,0 20.600 1.700 28.340 6 6,0 28.440 1.600 36.520 7 6,1 33.280 26.700 6,1 2.000 6,0 8 29.100 21.780 6,1 3.050 9 4.780 3.840 31.020 26.360 6,1 1.900 10 20.680 2.650 27.860 11 6,1 16.260 1.950 22.740 12 6,0 5.060 22.740 17.300 5.100 1.450 13 6,2 23.040 16.620 6,0 1.150 14 5.700 5.680 1000 23.980 19.860 5,9 15 1 5,7 2.000 22.940 18.340 2 5,3 1.950 21.920 17.900 3 5,3 700 21.500 14.940 4 5,4 1.050 33.140 26.100 5 5,6 1.900 24.280 16.420 6 5,6 1.600 25.120 19.620 7 5,6 1.450 26.300 20.500 5,5 8 5,7 1.700 26.460 19.160 9 5,7 1.350 28.540 21.100 10 5,7 1.200 20.800 17.880 7.400 6.940 11 5,6 950 22.620 16.140 12 5,7 900 23.480 19.460 13 5,3 1.000 22.160 18.460 6.640 5.940 14 5,3 1.150 21.220 15.360 15 5,4 950 20.420 15.280 5.500 4.960 1 5,2 1.050 19.560 14.140 2 5,1 900 37.100 29.020 3 5,1 800 39.480 31.640 5,0 4 4,8 650 39.480 31.900 5 5,0 800 41.280 32.840 6 5,0 1.400 38.020 25.800
Universitas Sumatera Utara
Hari pH Alkalinitas TS VS ke 7 4,9 950 35.840 28.580 8 4,8 750 34.460 24.860 9 4,9 350 20.340 15.060 10 4,8 400 27.100 21.100 5,0 11 4,8 450 23.400 17.740 12 4,9 800 25.740 19.700 13 5,0 900 26.600 21.360 14 5,0 900 27.040 21.320 15 5,0 450 25.120 24.040 1 4,7 – 29.500 21.260 2 4,7 – 29.160 20.860 3 4,6 – 26.940 19.220 4 4,6 – 27.380 20.500 5 4,5 – 31.500 25.440 6 4,6 – 31.440 23.920 7 4,6 – 32.440 25.120 4,5 8 4,6 – 29.420 22.060 9 4,5 – 30.040 23.800 10 4,5 – 27.120 21.000 11 4,4 – 31.200 23.960 12 4,5 – 29.700 24.140 13 4,4 – 33.460 28.620 14 4,5 – 33.220 27.120 15 4,4 – 35.220 28.560 (Alkalinitas, TS, VS, TSS dan VSS dalam satuan mg/L) pH
TSS
VSS
7.560
5.640
6.260
5.620
7.600
5.480
12.880
10.880
14.840
13.320
13.120
11.760
Tabel B.7 Data Hasil Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) pada Variasi pH COD Hari pH ke Influent (mg/L) Effluent (mg/L) Reduksi (%) Rata-Rata (%) 10 18.049 50,67 6,0 13 36.585 12.683 65,33 52,89 15 20.976 42,67 10 21.463 42,10 5,5 13 37.073 16.097 56,58 53,07 15 14.634 60,53 10 20.976 29,37 5,0 13 29.699 15.123 49,08 43,61 15 14.146 52,37 10 22.927 16,07 4,5 13 27.317 19.024 30,36 22,62 15 21.463 21,43
Universitas Sumatera Utara
Tabel B.8 Data Hasil Analisis Pembentukan Volatile Fatty Acid (VFA) pada Variasi pH VFA (mg/L) pH Hari ke Asetat Propionat Butirat Total 10 1.276 598 715 2.590 6,0 13 772 1.301 3.252 5.325 15 1.538 1.723 3.942 7.204 10 1.217 1.299 3.075 5.592 5,5 13 2.194 1.720 4.401 8.316 15 2.920 1.641 3.906 8.467 10 3.240 1.212 2.891 7.344 5,0 13 5.389 1.836 4.256 11.482 15 4.737 1.584 4.024 10.345 10 4.753 1.467 5.326 11.548 4,5 13 4.522 1.393 5.346 11.261 15 3.966 1.218 4.817 10.002 Tabel B.9 Data Perhitungan Rasio VFA/Alkalinitas pada Variasi pH Rata-Rata Rata-Rata pH Total VFA VFA/Alkalinitas Alkalinitas (mg/L) (mg/L) 6,0 10.937 1.823 2,76 5,5 9.724 1.323 5,63 5,0 7.458 770 12,63 4,5 5.039 – –
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN C CONTOH PERHITUNGAN
C.1
PERHITUNGAN REDUKSI COD
Dari Tabel B.3 diperoleh: Pada HRT 20 COD influent = 28.780 mg/L COD effluent = 23.415 mg/L Degradasi COD (%) = =
COD influent − COD effluent × 100% COD influent 28.780 − 23.415 × 100% 28.780
= 23,73 %
C.2
PERHITUNGAN STANDAR DEVIASI Contoh perhitungan standar deviasi pada VSS untuk variasi pH 6 adalah
sebagai berikut dan Tabel C.1 menunjukkan data VSS pada variasi pH 6. Tabel C.1 Data VSS untuk variasi pH 6 Hari ke VSS (mg/L) VSS (mg/L) 10 3.840 14.746 13 5.060 25.604 15 5.700 32.490 ∑X = 14.600 ∑X2 = 72.839
No. 1. 2. 3. n=3
n∑ X i2 − (∑ X i )
2
Standar deviasi =
=
n(n − 1)
3 (72.839) - (14.600 ) 3(3 − 1)
2
= 944,95
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN D DOKUMENTASI
Gambar D.1 Tangki Umpan
Gambar D.2 Fermentor
Universitas Sumatera Utara
Gambra D.3 Botol Keluaran Fermentor (Discharge)
Gambar D.4 Botol Penampung Biogas (Gas Collector)
Gambar D.5 Gas Meter
Universitas Sumatera Utara
Gambar D.6 Rangkaian Peralatan
Gambar D.7 Peralatan Analisis M-Alkalinity
Gambar D.8 Detecting Tube Hasil Analisis Gas H2S dan CO2
Universitas Sumatera Utara
Gambar D.9 Peralatan Analisis Padatan Tersuspensi
Gambar D.10 Peralatan Analisis Chemical Oxygen Demand (COD)
Gambar D.11 Timbangan Analitik
Universitas Sumatera Utara
Gambar D.12 Desikator
Gambar D.13 Oven
Gambar D.14 Furnace
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN E HASIL UJI LABORATORIUM
E.1
HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISIS LEMAK DALAM LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT (LCPKS)
Universitas Sumatera Utara
E.2
HASIL
UJI
LABORATORIUM
UNTUK
ANALISIS
PROTEIN
DALAM LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT (LCPKS)
E.3
HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISIS KARBOHIDRAT DALAM LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT (LCPKS)
Universitas Sumatera Utara
E.4
HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISIS VOLATILE FATTY ACID (VFA)
Universitas Sumatera Utara
Universitas Sumatera Utara