Metodologi eksperimental

2.1. Percobaan bioremediasi

Percobaan setumpuk remediasi dirancang untuk mengevaluasi penguraian anaerob minyak bumi

berbasis lumpur minyak. Percobaan degradasi yang dilakukan menggunakan satu set enam reaktor (R1, R2, R3, R4, R5 dan R6) dengan kondisi operasi yang berbeda seperti rinci pada Tabel 1.

Variasi termasuk perubahan sumber nitrogen, fosfor dan kalium bersama dengan karbon. Reaktor (Total / volume kerja, 500/100 ml) diberikan 1 g lumpur berminyak dicampur dengan 100 mL limbah domestik (pH 7,5; COD, 400 mg / L; TDS, 750 mg / L) sebagai co-substrat.

Berdasarkan desain dari eksperimen komposisi reaktor bervariasi antara satu sama lain berdasarkan penambahan sumber inokulum dan nutrisi. Sebuah reaktor kontrol (R1) juga dioperasikan paralel dengan menambahkan air keran saja.

Sebelum memulai, lumpur dicampur dengan jumlah yang sama dengan natrium sulfat untuk memastikan kekeringan sampel dan untuk mencegah kerugian karena bersiifat lengket. Untuk 2 mL eter ditambahkan untuk memudahkan pelarutan tepat dari lumpur diikuti oleh 1 mL triton 10X larutan surfaktan dengan tujuan homogenisasi. Eter ditambahkan sebagai pelarut sampel untuk penguapan selama pencampuran sementara triton menjadi surfaktan non-polar hanya bertindak sebagai penghomogen.

Sebelum memancing reaktor, pH dari umpan disesuaikan menjadi 7 menggunakan 1 N NaOH. Selama pengoperasian reaktor ditutup rapat dengan kepala pengukur untuk memudahkan lingkungan mikro anaerobik dengan pengadukan kontinyu pada suhu kamar. Potensi redoks dari sampel lumpur berminyak selama proses diperhatikan dengan kisaran antara - 160 ke - 210 mV menunjukkan lingkungan anaerobic mikro di bioreactor secara terus menerus.

Degradasi anaerobik membutuhkan waktu cukup lama untuk menurunkan zat kompleks seperti PAH,

sehingga percobaan awalnya direncanakan untuk periode 60 hari. Setelah waktu berjalan, sampel reactor diekstraksi dengan menggunakan prosedur ekstraksi soxhlet dan TPH minyak mentah yang difraksinasi dengan kolom kromatografi. Biodegradabilitas di reaktor itu diperkirakan dengan menggunakan respirometer yang dilengkapi dengan kepala mengukur (Velp Scientifica). Jumlah gas berkembang dalam reaktor sehubungan dengan BOD. Setiap percobaan beroperasi tiga kali pengulangan dandirata-ratakan.

2.2. Sludge oil

Minyak berbasis sampel lumpur minyak terdiri dari 3-4% minyak yang diperoleh dari kilang

digunakan untuk mempelajari bioremediasi anaerobik. Setelah pengadaan, sampel lumpur yang

telah dikemas erat dalam kantong plastik dan disimpan dalam tempat yang gelap pada suhu 4 ° C sebelum digunakan. Lumpur berminyak yang digunakan dalam Studi degradasi anaerob ditemukan memiliki 653,5 mg TPH per gram lumpur. Di antara TPH, 30,2% adalah aromatik diikuti oleh alifatik (29,0%), NSO (nitrogen, sulfur dan oksigen) mengandung senyawa (10,5%) dan asphaltenes (21,6%) dengan total 91,3%.

2.3. Inokulum

Lumpur anaerobik (Total Solids (TS) - 16.2 g / L; Volatile Suspended Solids (VSS) - 14.4g / L) yang digunakan dalam penelitian ini diperoleh dari skala penuh pengolahan limbah industri dan air limbah domestik. Komposisi bakteri pada lumpur anaerobik menunjukkan adanya kelas Clostridia, Bacteroidia, Deltaproteobacteria dan Flavobacteria (Venkata Mohan et al., 2010).

Kotoran sapi (TS - 6,2 g / L; VSS - 5,4 g / L) yang dikumpulkan dari peternakan sapi perah lokal juga diubah sebagai inokulum karena bertindak sebagai sumber potensial untuk degradasi karena adanya flora mikro yang kuat. Sebelum eksperimen, kotoran sapi disiapkan dengan cara menyaring bahan mentah, partikel pasir kasar dan kemudian dengan hati-hati diinokulasi ke dalam reaktor.

2.4. Prosedur analitis

2.4.1. Prosedur TPH Ekstraksi

Prosedur ekstraksi Soxhlet dilakukan untuk penggalian TPH dari sampel lumpur berminyak diikuti sesuai dengan prosedur yang digariskan dalam AOCS standar metode resmi (Aa. 4-38) (AOCS, 2003). Ekstraksi dilakukan dalam 100 mL aparat soxhlet dengan menempatkan sampel ke dalam bidal dibuat dengan kertas saring Whatman No.1. Campuran pelarut yang digunakan untuk ekstraksi adalah diklorometana dan aseton dengan perbandingan 1: 1 diikuti dengan refluks selama 5 jam pada 65 ° C.

Pelarut dipekatkan dengan rotavapor sebuah dan vakum dikeringkan dengan suhu bak kontrol minyak (120 ° C) dan kemudian didinginkan sampai suhu kamar. Setelah penguapan, sisa di bundaran dasar labu takar terdiri dari TPH minyak mentah yang terdiri dari berbagai komponen larut (asphaltenes) dan Fraksi larut (aliphatic, aromatik, senyawa NSO). Fraksi tidak larut dipisahkan oleh Metode penyaringan dan fraksi larut dipisahkan dengan menggunakan kromatografi kolom.

2.4.2. TPH fraksinasi

Kromatografi kolom dilakukan untuk Fraksi larut terpisah hadir dalam TPH tersebut. Pemisahan fraksi dilakukan sesuai dengan prosedur yang dijelaskan oleh Mishra et al. (2001). 50 mL n-pentana ditambahkan ke 100 mg campuran TPH dan disaring menggunakan kertas filter pra-ditimbang kosong untuk memisahkan baik fraksi larut dan tidak larut. Konten sampel aspalten ditentukan dengan cara gravimetri.

Fraksi larut dimuat ke pre kolom diaktifkan silica gel (16 jam pada 160 ° C, 45 × 2 cm), ukuran jala 60-120. Kolom dibuat basah dan dielusi dengan 75 mL n-heksana untuk aliphatic terpisah. Aromatik diekstraksi menggunakan 75 mL toluene. Metanol (75 mL) kemudian digunakan untuk memisah senyawa NSO pada tingkat aliran 35-45 tetes per menit. Setiap fraksi dikumpulkan menjadi gelas kaca pra-timbang dan pelarut diuapkan menggunakan rotavapour. Hasil yang diperoleh adalah penentuan gravimetri setiap fraksi. Fraksi aromatik yang diperoleh menjadi sasaran HPLC dan dioperasikan dalam kondisi optimal. Fraksi aromatik diekstraksi dan dipisahkan oleh kolom kromatografi yang dideteksi menggunakan HPLC (Shimadzu LC10A VP) dengan UV-VIS detektor di 254 nm, ODS (octadecasilicosane) kolom menggunakan 50% asetonitril, 10% metanol, 40% air sebagai fase aktif (injeksi sampel, 10 uL, laju alir, 0,6 mL / menit). Puncak diperoleh dari perbandingan dengan Campuran PAH standar (M / S Dr Ehrenstofer, Supelco,USA).