TUGAS AKHIR – RE091324
Ujian Tugas Akhir
Pengaruh Konsentrasi Nutrien dan Konsentrasi Bakteri Pada Prosduksi Alga Dalam Sistem Bioreaktor Proses Batch Oleh: Minarti Oktafiani NRP. 3309 100 026
Dosen Pembimbing: Prof. Ir. Joni Hermana, MScES., PhD Jurusan Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember 2013
Latar Belakang Bertambahnya populasi Penduduk sebanding dengan meningkatnya kebutuhan manusia sehingga berdampak pada kelangkaan bahan bakar minyak.
Energi alternatif yang dapat digunakan sebagai bahan baku pengganti bbm yaitu biodisel
Alga merupakan salah satu bahan baku yang dikembangkan menjadi biodiesel
Rumusan Masalah Penambahan Konsentrasi Nutrien Dan Konsentrasi Bakteri Pada Produksi Alga.
Tujuan :
Manfaat :
Mengkaji pengaruh konsentrasi nutrien dan konsentrasi bakteri pada produksi alga dalam sistem bioreaktor proses batch.
1. Mendapatkan informasi efek pengkayaan nutrien dan penambahan konsentrasi terhadap produksi alga yang. 2. Mendapatkan informasi, upaya mitigasi pemanasan global dengan melakukan konversi gas rumah kaca menjadi biomassa alga.
Ruang Lingkup • •
Bakteri yang akan digunakan pada penelitian ini berasal dari bakteri air limbah yang didapatkan dari boezem. Jenis sampel yang digunakan berasal dari sampel buatan yang sudah disesuaikan dengan karakteristik perairan yang telah dianalisis terlebih dahulu yaitu karakteristik C : N : P. Penelitian pendahuluan dilakukan dengan cara mengambil sampel dibeberapa tempat yang sudah ditentukan sebelumnya.
Ruang Lingkup • • •
Penelitiaan dilakukan secara kontinyu di Jurusan Teknik Lingkungan dalam skala laboratorium dengan kondisi yang sesuai dengan keadaan sebelumnya. Variabel yang akan diteliti dalam tugas akhir ini adalah pengaruh konsentrasi nutrien dan konsentrasi bakteri pada produksi alga. Parameter yang akan dianalisa pada penelitian ini terdiri dari: konsentrasi MLSS/MLVSS, N-amonia, Nnitrat, Phospat, Chlorophyll a, pH, temperatur, dan DO.
Tinjauan Pustaka
Alga •
•
Alga adalah organisme akuatik yang dapat melakukan fotosintesis dan bersifat oksigenik autotrof. Pada umumnya, alga memiliki ukuran lebih kecil dan strukturnya lebih sederhana daripada tumbuhan lain yang ada di daratan. Keberadaan alga sebenarnya dapat dibedakan menjadi dua macam yaitu makroalga dan mikroalga. Makroalga biasanya sering disebut sebagai “seaweed” atau “alga laut”. Dalam penelitian ini akan digunakan alga yang berjenis mikroalga.
Alga faktor – faktor lingkungan yang mempengaruhi pertumbuhan dan penyebaran alga, sebagai berikut :
1. 2. 3. 4. 5. 6.
Temperatur Intensitas cahaya pH Oksigen terlarut Unsur hara Salinitas
Perbandingan Potensi Bahan Baku Biodiesel Kandungan
Kebutuhan luas lahan Produktivitas biodiesel
minyak (L/ha)
(M ha)
(kg/ha.th)
Jagung
172
1.540
152
Kacang kedelai
446
594
562
Kelapa
2.689
99
2.315
Kelapa sawit
5.366
45
4.747
Bunga matahari
1.070
210
945
Mikroalga lipid rendah
58.700
5
52.927
Mikroalga lipid sedang
97.800
3
86.515
Mikroalga lipid tinggi
136.900
2
121.104
Tanaman
Kandungan Lipid Beberapa Spesies Mikroalga Kandungan Spesies mikroalga
lipid
(%
Kandungan Spesies mikroalga
biomassa)
biomassa)
Chlorella emersonii
25-63
Nanochloris sp.
20-56
Chlorella minotissima
57
Nanochloropsis sp
12-53
Chlorella sp.
10-48
Schizochytrum sp.
50-77
Chlorella vulgaris
5-58
Skelotonema costatum
13-51
Dunaleilla salina
6-25
Pavtova salina
30
Dunaleilla primolicta
23
Pyrrosia Leavis
69
Dunaleilla sp.
17-67
Zitzschia sp.
45-47
Euglena gracilis
14-20
Dunaleilla lutheri
6-25
lipid
(%
Ide Tugas Akhir Pengaruh Konsentrasi Nutrien dan Konsentrasi Bakteri Pada Produksi Alga dalam Sistem Bioreaktor Proses Batch
Studi Literatur Sistem Produksi Alga Bakteri Nutrien
METODE PENELITIAN
Penentuan Variabel dan Parameter Variabel -Variabel konsentrasi nutrien 7,5 mg/L, 15 mg/L, 30 mg/L -Varibel konsentrasi bakteri 50 mL, 100 mL, 150 mL Parameter Utama Parameter Klorofil a, N-Amonia, N-Nitrat, Fosfat, MLSS/MLVSS Parameter Tambahan DO, temperatur, pH
A
A
Persiapan Penelitian
Persiapan Alat
METODE PENELITIAN
Persiapan Bahan Bahan : 1. Sampel buatan dan sampel asli Saluran Drainase di Jalan Arif Rahman Hakim, Surabaya 2. Reagen dalam analisis Klorofil a, N-Amonia, NNitrat, Fosfa, MLSS/MLVSS 3. Substrat berupa gula (C6H12O6) 4. Nutrien berupa pupuk NPK
Alat : Reaktor Peralatan laboratorium dalam analisis Klorofil a, N-Amonia, NNitrat, Fosfat, MLSS/MLVSS pH meter DO meter Pompa Submersible (jenis pompa untuk akuarium) sebanyak 9 buah
A
A Seeding dan Aklimatisasi
Penelitian Pendahuluan
Pembuatan Reaktor Bioreaktor Sistem Batch
Pelaksanaan Penelitian
METODE PENELITIAN
Pengamatan dan Analisa Data Dilakukan pada pagi hari, dengan pengamatan : 1. Pertumbuhan alga pada pencahayaan buatan dengan lampu fluorescent selama 12 jam. 2. Analisis DO dan Klorofil a untuk mengetahui kemampuan zat organik yang dapat dilakukan dalam bioreaktor proses batch. 3. Analisa temperatur, pH, MLVSS, N-Nitrat, N-Amonia, Fosfat, untuk mengetahui pertumbuhan dan perkembangan alga. 4. Melakukan uji kolerasi dengan masing-masing parameter uji.
Kesimpulan
Metode Penelitian Seeding dilakukan untuk memperoleh alga yang siap digunakan dalam pengoperasian reaktor. Selain itu seeding juga dilakukan dengan menambahkan gula dan pupuk sesuai dengan rasio C:N:P ideal yaitu C:N:P = 106:16:1. Tahap Proses Aklimatisasi Sedangkan aklimatisasi dilakukan untuk menyesuaikan Rasio C:N:P optimum kondisi alga dari Boezem X C:N:P = 106:16:1 (Readfield, 1963) sesuai dengan kondisi pada reaktor agar nantinya alga dapat Waktu 6-10 hari bekerja optimal. Aklimatisasi dilakukan selama 6-10 hari (Mostert, 1987). Rasio C:N:P Boezem X disesuaikan dengan data analisis pendahuluan
Penelitian Pendahuluan Dilakukan untuk mengetahui Kondisi Perairan air tawar yang ada di Kota Surabaya yang dideteksi mengandung alga. Beberapa sampling perairan dan boezem, diantaranya : 1. Depan UHT 2. Kolam IPAL Jurusan TL-ITS
Penelitian Pendahuluan
Cahaya Alami dengan pompa mixing 24 jam dilakukan di Rumah Kaca TL-ITS
Cahaya Buatan dengan pompa mixing 12 jam dilakukan di Workshop TL-ITS
Pembuatan Reaktor Tampak Atas
Tampak Depan
Pembuatan Reaktor
Tampak Samping
Pelaksanaan Penelitian
