penelitian ui penghilangan sulfur

69
PENGHILANGAN H 2 S DAN NH 3 DENGAN TEKNIK BIOFILTER PADA GUDANG PENYIMPANAN LEUM PABRIK KARET Oleh RENDY ADITYA F34104125 2008 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

Upload: nirma-afrisanti-kinasih

Post on 13-Aug-2015

69 views

Category:

Documents


4 download

DESCRIPTION

sulfur

TRANSCRIPT

Page 1: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

PENGHILANGAN H2S DAN NH3 DENGAN TEKNIK BIOFILTER PADA

GUDANG PENYIMPANAN LEUM PABRIK KARET

Oleh

RENDY ADITYA

F34104125

2008

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

Page 2: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

PENGHILANGAN H2S DAN NH3 DENGAN TEKNIK BIOFILTER PADA

GUDANG PENYIMPANAN LEUM PABRIK KARET

Sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh

RENDY ADITYA

F34104125

2008

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

Page 3: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

PENGHILANGAN H2S DAN NH3 DENGAN TEKNIK BIOFILTER PADA

GUDANG PENYIMPANAN LEUM PABRIK KARET

Sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh:

RENDY ADITYA

F34104125

Dilahirkan pada tanggal 22 Juli 1986

di Jakarta

Tanggal lulus: September 2008

Bogor, September 2008

Menyetujui,

Dr. Ir. Mohamad Yani, M.Eng Drs. Purwoko, M.Si

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Page 4: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan ke hadirat Allah SWT Tuhan semesta alam

serta salam dan shalawat kepada Nabi Besar Muhammad SAW yang telah

membimbing manusia keluar dari jalan kegelapan menuju kemenangan. Berkat

izin-Nya, penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul ” Penghilangan H2S

dan NH3 dengan Teknik Biofilter pada Gudang Penyimpanan Leum Pabrik Karet

”, sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan pendidikan di Fakultas

Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor.

Begitu banyak pihak yang telah membantu penulis dalam penyelesaian

laporan praktek lapang ini. Izinkan penulis untuk mengucapkan terima kasih yang

sebesar-besarnya kepada:

1. Dr. Ir. Mohamad Yani, M.Eng, sebagai Dosen Pembimbing I yang telah

membimbing Penulis selama ini.

2. Drs Purwoko, M.Si, sebagai Dosen Pembimbing II Yang telah membimbing

Penulis selama penelitian sampai penyelesaian skripsi ini.

3. Dr. Ir. Ono Suparno, M.T, sebagai dosen penguji yang telah memberikan

banyak masukan kepada penulis.

4. Kedua orang tua penulis beserta saudara yang memberikan kasih sayang,

dukungan materil maupun moril selama ini.

5. Seluruh staf dan karyawan PTPN VIII Cikumpay, Purwakarta, Jawa Barat.

6. Seluruh staf pengajar, staf penunjang dan karyawan Departemen Teknologi

Industri Pertanian IPB.

7. Tim Biofilter 2008: Teguh, Puji, Feni dan Anes, serta rekan-rekan TIN’41.

Penulis menyadari masih banyak kekurangan yang terdapat dalam skripsi

ini, oleh karena itu saran dan kritik yang membangun sangat penulis harapkan.

Penulis berharap, skripsi ini dapat bermanfaat bagi para pembacanya.

Bogor, Agustus 2008

Penulis

Page 5: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ........................................................................ iii

DAFTAR TABEL................................................................................ vi

DAFTAR GAMBAR ........................................................................... vii

DAFTAR LAMPIRAN........................................................................ viii

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG ............................................................ 1

B. TUJUAN ................................................................................ 2

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. INDUSTRI PENGOLAHAN LATEKS ..................................... 3

B. GAS HIDROGEN SULFIDA (H2S) ....................................... 3

C. GAS AMONIAK (NH3)........................................................... 4

D. BAKTERI PENGOKSIDASI HIDROGEN SULFIDA .......... 5

E. BAKTERI PENGOKSIDASI AMONIAK.............................. 6

F. BIOFILTER ............................................................................. 7

G. BAHAN PENGISI ................................................................... 8

III. METODE PENELITIAN

A. BAHAN DAN ALAT .............................................................. 11

B. LOKASI PENELITIAN........................................................... 11

C. REAKTOR BIOFILTER ......................................................... 12

D. BAHAN PENGISI ................................................................... 13

E. PENELITIAN UTAMA........................................................... 13

F. ANALISA DATA .................................................................... 14

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. KARAKTERISTIK BAHAN PENGISI .................................. 15

B. INLET NH3 DAN H2S............................................................. 16

C. KINERJA BIOFILTER 1......................................................... 19

D. KINERJA BIOFILTER 2......................................................... 27

E. PERBANDINGAN KINERJA PENGHILANGAN

N DAN S.................................................................................. 35

Page 6: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN........................................................................ 37

B. SARAN ................................................................................... 38

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................. 49

LAMPIRAN............................................................................................ 41

Page 7: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Dampak Menghirup H2S........................................................... 4

Tabel 2. Karakteristik Bahan Pengisi yang Digunakan............................15

Tabel 3. Perbandingan Penyerapan N dan S pada Beberapa Pabrik Karet.......................................................................................... 35

Page 8: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

DAFTAR GAMBAR

Halaman Gambar 1. Struktur Amoniak...............................................................5 Gambar 2. Thiobacillus sp ................................................................... 6 Gambar 3. Nitrosomonas sp ................................................................. 7 Gambar 4. Diagram Biofilter................................................................ 12 Gambar 5. Konsentrasi Inlet Gas Amoniak Selama Penelitian............ 17 Gambar 6. Konsentrasi Inlet Gas Hidrogen Sulfida Selama Penelitian............................................................................ 18 Gambar 7. Kondisi dan Kinerja Penghilangan NH3 Biofilter 1............ 21 Gambar 8. Kinerja Penghilangan H2S Biofilter 1 ................................ 22 Gambar 9. Konsentrasi Beberapa Unsur Pada Biofilter 1.................... 24 Gambar 10. Kapasitas Penyerapan N Terhadap Beban yang Masuk ke Biofilter 1..................................................................... 25

Gambar 11. Kapasitas Penyerapan S Terhadap Beban yang Masuk ke Biofilter 1..................................................................... 26

Gambar 12. Kondisi dan Kinerja Penghilangan NH3 Biofilter 2.......... 29

Gambar 13. Kinerja Penghilangan H2S Biofilter 2............................... 31

Gambar 14. Konsentrasi Beberapa Unsur Pada Biofilter 2.................. 32

Gambar 15. Kapasitas Penyerapan N Terhadap Beban yang Masuk Ke Biofilter 2 ................................................................... 33

Gambar 16. Kapasitas Penyerapan S Terhadap Beban yang Masuk ke Biofilter 2 .................................................................... 34

Page 9: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

DAFTAR LAMPIRAN Halaman

Lampiran 1. Metode Analisis Penelitian............................................ 42 Lampiran 2. Cara Kerja Pengujian Mikroba....................................... 48 Lampiran 3a. Kurva Standar NH3 (panjang gelombang 420 nm) ........ 46 Lampiran 3b. Hasil Pengamatan NH3, Inlet, Outlet, dan Efisiensi Biofilter 1 ....................................................................... 52 Lampiran 3c. Hasil Pengamatan NH3, Inlet, Outlet, dan Efisiensi Biofilter 2 ....................................................................... 54

Lampiran 4a. Kurva Standar H2S (panjang gelombang 560 nm)......... 56

Lampiran 4b. Hasil Pengamatan H2S, Inlet, Outlet, dan Efisiensi Biofilter 1 ...................................................................... 53

Lampiran 4c. Hasil Pengamatan H2S, Inlet, Outlet, dan Efisiensi Biofilter 2 ...................................................................... 59

Page 10: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

I. PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Tanaman karet masuk ke Indonesia pada abad ke-20 dari Malaysia ke

pulau Jawa dan Kalimantan melalui pulau Sumatra. Tanaman karet

dibudidayakan dengan baik oleh rakyat maupun pihak perkebunan swasta.

Saat ini Indonesia berada pada peringkat dua setelah Thailand sebagai

penghasil karet terbesar di dunia.

Karet alam (natural rubber) yang diperoleh dari tanaman Hevea

braziliensis merupakan salah satu komoditas ekspor yang memiliki peranan

penting sebagai devisa negara sub-sektor perkebunan. Luas areal perkebunan

karet yang ada mencapai 2.7 – 3.4 juta hektar dengan produksi mencapai lebih

dari 1.370 juta ton / tahun (BPS, 2002).

Untuk memenuhi kebutuhan ekspor, diperlukan penambahan industri

pengolahan lateks agar bahan baku yang tersedia dapat diolah secara optimal.

Perkembangan industri ini menyebabkan timbulnya emisi yang dihasilkan

dari aktivitas pabrik. Industri lateks pekat merupakan salah satu industri yang

menimbulkan emisi karena penggunaan amoniak (NH3) dalam jumlah yang

cukup besar untuk menjaga lateks agar tetap pada kondisi cair dan pekat.

Emisi lain seperti hidrogen sulfida (H2S) juga dihasilkan dari tempat

produksi maupun gudang penyimpanan leum yang dapat mencemari dan

mengganggu kesehatan dan keselamatan pekerja pabrik.

Terdapat beberapa cara yang digunakan untuk mengurangi polutan

yaitu secara fisik, kimia dan biologis. Secara fisik, biasanya digunakan arang

aktif sebagai filter. Secara kimia, dapat dilakukan penambahan bahan kimia

atau proses tertentu seperti insinerasi. Pengolahan secara biologis dapat

digunakan metode bioscrubber, biotrickling filter dan biofilter

Pada pabrik pengolahan karet, bau yang ditimbulkan dari gudang leum

dapat diantisipasi dengan penambahan bahan kimia yang disebut deorub.

Deorub merupakan adalah cairan yang dihasilkan dari proses kondensasi asap

Page 11: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

(asap cair) limbah padat kelapa sawit yang berwarna coklat tua dengan bau

asap dan pH sekitar 0.5. Penggunaannya memiliki beberapa kelemahan, salah

satunya adalah daya kerja penghilangan yang bersifat sementara sehingga

dalam kurun waktu tertentu perlu dilakukan penambahan kembali yang pada

akhirnya akan meningkatkan biaya perawatan dan produksi industri

pengolahan lateks.

Alternatif lain adalah penggunaan biofilter. Penggunaan biofilter

memiliki beberapa keuntungan, diantaranya kebutuhan biaya yang relatif

murah dan pendegradasian emisi yang dihasilkan menjadi senyawa yang lebih

ramah lingkungan. Selain itu, biofilter dapat digunakan untuk jangka panjang

dan nutrisi bahan pengisi pada biofilter sangat tinggi sehingga dapat

dimanfaatkan sebagai pupuk saat bahan pengisi telah mencapai titik jenuhnya.

B. TUJUAN

Tujuan penelitian ini adalah untuk menentukan kinerja biofilter skala

pilot dengan waktu kerja dengan rentang tertentu yaitu tiga jam operasi dan

tiga jam idle, dalam mengurangi emisi amoniak dan hidrogen sulfida dari

gudang leum.

Page 12: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

II. TINJAUAN PUSTAKA

A. INDUSTRI PENGOLAHAN LATEKS

Karet (Hevea braziliensis) merupakan tanaman yang tumbuh di

berbagai daerah di Indonesia. Sebagai salah satu komoditas perkebunan

unggulan, usaha peningkatan produksi lateks selalu dilakukan. Salah satu

langkah yang ditempuh adalah meningkatkan jumlah industri pengolahan

lateks. Resiko yang dihadapi saat jumlah industri pengolahan lateks bertambah

adalah meningkatnya tingkat pencemaran lingkungan dari industri tersebut.

Lateks yang telah disadap dari kebun dikumpulkan di tempat

pengumpulan untuk diteruskan ke pabrik pengolahan menggunakan truk

tangki. Selama proses penyadapan lateks, seringkali ditambahkan

antikoagulan agar lateks tidak cepat membeku. Antikoagulan yang biasa

digunakan adalah amoniak (Goutara et al., 1985). Walaupun telah

ditambahkan amoniak, lateks masih dapat membeku secara alami. Lateks yang

membeku ini disebut leum. Leum merupakan bahan baku yang digunakan

untuk membuat crumb rubber dan biasanya disimpan di gudang leum sebelum

diproses. Penyimpanan yang kurang baik menyebabkan leum menghasilkan

gas H2S yang berbau busuk akibat terkontaminasi mikroorganisme pengurai

karena lateks merupakan media kaya nutrisi yang dibutuhkan mikroorganisme

(Zuhra, 1996). Selain H2S, pada gudang penyimpanan leum juga terdapat gas

NH3 sisa penyadapan di kebun.

B. GAS HIDROGEN SULFIDA (H2S)

Hidrogen sulfida (H2S) adalah gas yang tidak berwarna, beracun, berbau

seperti telur busuk dan mudah terbakar pada konsentrasi tertentu (Martin et

al., 2004). Gas ini juga dapat menyebabkan terjadinya korosi pada logam.

Sulfur tereduksi dalam bentuk H2S di biosfer sebagai hasil dari aktivitas

vulkanik dan metabolisme mikrobial. H2S di alam hanya terkumpul dalam

Page 13: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

kondisi anaerobik, tetapi akan teroksidasi secara spontan dan cepat dengan

adanya oksigen. H2S merupakan polutan yang tidak menyebar luas seperti

SO2. Gas ini umumnya berasosiasi dengan sumber spesifik seperti bahan

organik terdekomposisi, lumpur dan limbah industri. Gas H2S mempunyai bau

seperti telur busuk dan terkadang lebih toksik dibandingkan karbon

monoksida (CO) (Tabel 1).

Tabel 1. Dampak Menghirup H2S

0.03 ppm Dapat tercium dan aman dihirup dalam

8 jam.

4 ppm Menyebabkan iritasi mata.

10 ppm Menyebabkan luka pada tenggorokan.

20 ppm Menyebabkan kerusakan beberapa urat

syaraf mata jika terhirup lebih dari satu

menit.

30 ppm Menyebabkan kehilangan sensitifitas

indera penciuman.

100 ppm Menyebabkan kelumpuhan pernafasan

dalam 30 sampai 45 menit.

200 ppm Menyebabkan kerusakan mata serius

300 ppm Menyebabkan kelumpuhan pernafasan

dalam 30 sampai 45 menit.

500 ppm Menyebabkan kelumpuhan dalam 3

sampai 5 menit

700 ppm Menyebabkan kerusakan otak

permanen

Sumber (Turk et al., 1972)

C. GAS AMONIAK (NH3)

Amoniak merupakan senyawa dari unsur nitrogen dengan hidrogen

yang memiliki formula NH3 (Gambar 1). Di atmosfer, amoniak terdeteksi

Page 14: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

dalam jumlah kecil yang berasal dari proses penguraian sisa-sisa makhluk

hidup yang mengandung unsur nitrogen (Wikipedia, 2008). Amoniak sendiri

merupakan gas tidak berwarna, memiliki bau yang menyengat serta

menyebabkan iritasi dan korosi pada konsentrasi yang tinggi.

Gambar 1. Struktur Amoniak (Wikipedia, 2008)

Amoniak digunakan pada industri pengolahan lateks sebagai bahan

antibeku untuk mencegah terjadinya prokoagulasi lateks kebun selama proses

transportasi dari kebun menuju pabrik pengolahan (Solichin, 1988). Adapun

alasan digunakannya amoniak pada industri pengolahan lateks adalah sebagai

berikut:

• Bersifat desinfektan sehingga mengurangi terjadinya kontaminasi

oleh mikroba.

• Bersifat basa sehingga dapat mempertahankan pH lateks hingga siap

olah.

• Harga yang relatif lebih murah dibandingkan antikoagulan lainnya.

D. BAKTERI PENGOKSIDASI HIDROGEN SULFIDA

Di alam, terdapat beberapa jenis bakteri yang berperan dalam transfer

sulfur. Bakteri ini terpisah menjadi dua kelompok yaitu bakteri sulfur ungu

(Chromatuaceae) dan bakteri sulfur hijau (Chlorobioceae). Bakteri ini

mendapatkan energi metabolisme melalui oksidasi H2S, serta menggunakan

CO2 sebagai sumber karbon. Beberapa jenis dari kelompok ini mengoksidasi

Page 15: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

H2S membentuk sulfur elemen (So) dan kelompok lainnya mengoksidasi

sulfur elemen menjadi asam sulfat (H2SO4).

Gambar 2. Thiobacillus (Wikipedia, 2008)

Reaksi oksidasi H2S menghasilkan asam sulfat melalui reaksi sebagai

berikut:

H2S + O2 2So + 2H2O

2S + 2H2O + 3O2 4H+ + 2SO42-

S2O32- + H2O + CO2 2H+ + 2SO4

2-

Beberapa bakteri yang dapat mengoksidasi senyawa sulfur adalah

Thiobacillus thioxidans dan Thiobacillus feroxidans (Gambar 2). Kedua

mikroorganisme ini mengoksidasi H2S dan membentuk sulfur elemen yang

disimpan dalam selnya. Keduanya mengoksidasi bahan anorganik seperti H2S,

FeS dan mengubahnya menjadi asam sulfat (Edmons, 1978).

E. BAKTERI PENGOKSIDASI AMONIAK

Keadaan lingkungan yang aerobik akan menyebabkan terjadinya proses

proses oksidasi amoniak menjadi nitrit (NO2-) dan dalam kondisi yang sama,

nitrit dioksidasi menjadi nitrat (NO3-). Organisme yang melakukan proses

nitrifikasi ini disebut nitrosobakter, diantaranya Nitrosomonas (Gambar 3)

Page 16: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

yang mengubah amonium menjadi nitrit. Organisme yang mengubah nitrit

menjadi nitrat adalah Nitrobacter (Wikipedia, 2008).

Gambar 3. Nitrosomonas sp (Wikipedia, 2008)

Nitrosomonas merupakan bakteri kemolitrotrof berbentuk batang

dengan metabolisme aerobik. Bakteri ini melakukan metabolisme dengan

mengurai amoniak dengan bantuan oksigen. Membran dalam sel bakteri

menggunakan elektron dari atom nitrogen amoniak untuk menghasilkan

energi. Untuk melengkapi divisi sel, Nitrosomonas harus mengkonsumsi

amoniak dalam jumlah banyak (Wikipedia, 2008).

F. BIOFILTER

Biofilter adalah reaktor dengan bahan pengisi berupa material padat

(filter bed) yang berfungsi sebagai media mikroorganisme tumbuh (Chou dan

Cheng, 1997). Mikroorganisme biasanya tumbuh di lapisan biofilm pada

permukaan media atau terikat pada fase air yang terdapat pada media. Filter

bed yang digunakan pada biofilter biasanya bersifat inert, kaya nutrisi bagi

mikroba dan luas permukaan kontak yang cukup besar (Devinny et al., 1999).

Menurut Devinny et al., (1999), elemen utama dalam penghilangan gas

kontaminan adalah biofilm yang terbentuk pada filter bed. Udara dari sumber

polutan dialirkan menggunakan blower ke dalam biofliter secara merata. Pada

tahap awal terjadi penghilangan secara fisik dimana polutan tersaring oleh

Page 17: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

filter bed. Pada tahap selanjutnya mikroorgansime pengoksidasi yang akan

bekerja membentuk biofilm. Di dalam biofilm mikroorganisme mengoksidasi

polutan menjadi CO2, H2O, garam mineral dan biomassa (Schmidt et al.,

2004).

Menurut Otenggraf (1986), terdapat beberapa parameter yang dapat

digunakan untuk menilai kinerja biofilter, antara lain:

1. Kecepatan tercapainya kondisi aklimatisasi mikroba. Parameter ini

menunjukkan kinerja dari bioavailabilitas konsorsium mikroba

yang dikembangkan untuk pendegradasian polutan. Semakin cepat

masa adaptasi (lag phase), kinerja bioreaktor semakin baik.

2. Kemampuan mempertahankan rasio penghilangan gas dalam waktu

yang relatif lama.

3. Kemampuan bahan pengisi dalam mempertahankan kondisi pH,

suhu dan kadar air. Kemampuan ini menggambarkan kinerja

biofilter terhadap fluktuasi beban polutan yang tinggi, kurangnya

humidifikasi dan masa idle biofilter akibat fluktuasi proses

produksi pada industri.

4. Kapasitas pengilangan maksimum (g/ kg-media kering/ hari).

G. BAHAN PENGISI

Bahan pengisi merupakan salah satu faktor yang mempengaruhi

kinerja biofilter karena merupakan tempat mikroorganisme pengoksidasi

polutan tumbuh. Untuk itu dibutuhkan bahan pengisi yang tepat untuk

mendukung pertumbuhan mikroorganisme pengoksidasi polutan (Hirai et al.,

2001). Beberapa faktor yang digunakan dalam penentuan bahan pengisi adalah

sebagai berikut:

• Memiliki kapasitas menahan air yang tinggi

• Area permukaan spesifik yang luas

• Mudah didapat dan harga yang murah

• Tidak mudah mengalami perubahan bentuk untuk pemakaian jangka

panjang

Page 18: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

• Memiliki daya penyangga untuk hasil pengoksidasian yang bersifat

asam

Berikut beberapa jenis bahan pengisi yang sering digunakan pada biofilter:

a. Tanah

Tanah dapat digunakan sebagai bahan pengisi pada biofilter

sebab relatif murah, dan mudah didapat. Tanah juga memiliki

bahan organik yang merupakan sumber makanan mikroorganisme

dan memiliki daya penyangga yang baik terhadap asam.

Berdasarkan volume secara umum, tanah terbagi atas dua

bagian yaitu padatan dan ruang pori. Padatan yang dimaksud

berupa bahan mineral sebesar 45% dan bahan organik sebesar 5%,

sedangkan pada ruang pori terdiri dari udara dan air, masing-

masing sebesar 25% (Hanafiah, 2005).

b. Kompos

Pengkomposan adalah proses pendegradasian biokimia

bahan-bahan organik oleh mikroorganisme menjadi zat humus

pada kondisi yang dikontrol (Gaur, 1983). Biokonversi bahan

organik pada saat pengomposan dilakukan oleh kelompok

mikroorganisme heterofilik seperti bakteri, kapang, protozoa dan

actinomicetes (Gaur, 1983).

Gaur (1983), menyatakan bahwa bahan organik yang

dikomposkan dan akan digunakan untuk tanah pertanian harus

terdekomposisi secara baik dan tidak menimbulkan efek negatif

terhadap tanaman. Umumnya kompos dicirikan oleh sifat berikut:

1. Berwarna coklat tua hingga hitam.

2. Tidak larut dalam air, meskipun sebagian kompos

membentuk suspensi.

3. Sangat larut dalam pelarut alkali seperti natrium pirofosfat

atau larutan amonium oksalat.

4. Memiliki nisbah C/ N sebesar 10-20.

5. Secara biokimiawi tidak stabil.

Page 19: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

6. Menunjukkan kapasitas pemindahan kation dan absorpsi zat

yang tinggi.

c. Bahan Pengisi Tambahan

Bahan pengisi tambahan berfungsi untuk meningkatkan

porositas campuran kompos dan tanah yang digunakan. Bahan

tambahan yang diberikan terdiri dari arang sekam, kulit kayu karet

dan serasah daun karet yang semuanya mudah didapat. Menurut

Buckman dan Brandy (1982), bahan tambahan juga bisa menjadi

sumber bahan organik bagi mikroorganisme.

Page 20: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

III. METODE PENELITIAN

A. BAHAN DAN ALAT

Media sulfat bagi pertumbuhan bakteri yang terdiri atas Na2S2O3,

CaCl2, KH2PO4, MgSO4.7H2O, (NH4)2SO4 dan Fe-sitrat. Untuk media

Nitrosomonas Sp digunakan Fenol Red, (NH4)2SO4, KH2PO4, MgSO4. 7H2O,

CaCl2 dan larutan Ferric EDTA.

Penyerap NH3 yang digunakan adalah asam borat. Bahan penyerap H2S

yang digunakan adalah Zn Asetat, Na Asetat dan NaCl. Indikator NH3 yang

digunakan adalah larutan Nessler, sedangkan indikator untuk H2S adalah

larutan Diamin dan larutan FeCl3.

Alat yang digunakan dalam persiapan biofilter ini adalah: blower,

selang, pipa, kolom biofilter dari tangki air kapasitas 650 L, bahan pengisi

berupa tanah, arang sekam, dan kompos.

Alat yang digunakan untuk analisis: erlenmeyer, cawan petri, tabung

ulir, mikro pipet, tabung sampling, spektrofotometer, clean bench dan

autoclave.

B. LOKASI PENELITIAN

Penelitian ini dilaksanakan di gudang penyimpanan leum Pabrik Karet

PTPN VIII Cikumpay, Purwakarta, Jawa Barat. Penelitian dilakukan mulai

bulan April hingga Juni 2008. Analisis dilakukan di Laboratorium Teknologi

Industri Pertanian, antara lain: Laboratorium Bioindustri dan Laboratorium

Teknologi Kimia.

Page 21: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

C. REAKTOR BIOFILTER

Desain biofilter menggunakan tangki air kapasitas 650 L. Biofilter

terdiri dari dua kolom (Gambar 4). Kolom 1 berfungsi sebagai kolom kontrol,

sedangkan kolom 2 merupakan kolom uji. Pada bagian bawah kolom

dilengkapi lubang sebagai inlet saluran dan pembuangan air (drainage). Setiap

kolom dilengkapi dengan enam lubang sampling, masing-masing tiga buah

pada sisi badan kolom yang membentuk sudut 90o dan satu buah lubang

outlet. Lubang sampling ini juga berfungsi untuk mengambil sampel tanah

yang akan diuji tiap minggu.

1 2

3

4

5

5

6

6

7

7

Gambar 4. Diagram Biofilter. 1. Sumber Polutan dari Gudang leum; 2. Blower; 3. Biofilter Kontrol; 4. Biofilter Uji; 5. Lubang Inlet; 6. Lubang Pengamatan; 7. Lubang Outlet

Page 22: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

D. BAHAN PENGISI

Bahan pengisi yang digunakan dalam penelitian ini berupa tanah, arang

sekam dan kompos dengan perbandingan 1: 1: 0.2. Tanah yang digunakan

berasal dari hutan CIFOR, Bogor. Pemilihan lokasi pengambilan tanah ini

didasarkan pada tempat yang mudah dijangkau dan kondisi tanah yang terjaga

dari kontaminasi pestisida yang dapat mempengaruhi pertumbuhan

mikroorganisme, sedangkan untuk arang sekam dan kompos didapat dari

produsen kompos di desa BBS. Kompos berfungsi sebagai nutrisi bakteri,

sedangkan arang sekam untuk meningkatkan porositas bahan pengisi.

E. PENELITIAN UTAMA

Perlakuan yang dilakukan dalam penelitian ini adalah perbedaan

penambahan bakteri Nitromonas sp dan Thiobacillus sp pada kolom uji,

sedangkan pada kolom kontrol tidak dilakukan penambahan kedua jenis

bakteri tersebut. Besarnya flow inlet yang masuk ke dalam biofilter adalah 105

liter per menit. Selain itu, waktu kerja blower diatur untuk menyala selama

tiga jam dan mati selama tiga jam. Fokus penelitian ini adalah mengamati

efisiensi dan kapasitas penyerapan biofilter terhadap NH3 dan H2S

Beberapa analisis yang digunakan untuk mendapatkan hasil sesuai

dengan fokus penelitian utama, yaitu:

a. Senyawa N dalam bentuk amoniak (NH3). Pengamatan dilakukan

selama 42 hari dengan pengambilan sampel inlet dan outlet setiap

hari, pada siang hari. Lama waktu pengambilan sampel adalah 5

menit. Metode yang digunakan untuk menghitung jumlah amoniak

adalah metode Nessler.

b. Senyawa S dalam bentuk hidrogen sulfida (H2S). Pengamatan

dilakukan selama 42 hari dengan pengambilan sampel inlet dan

outlet setiap hari, pada siang hari. Lama waktu pengambilan sampel

Page 23: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

adalah 5 menit. Metode yang digunakan untuk menghitung jumlah

hidrogen sulfida adalah metode Metilen Blue.

c. Pengukuran pH dan kadar air yang dilakukan sekali dalam seminggu

untuk menjaga kondisi bahan tetap sesuai bagi kebutuhan bakteri.

d. Pengukuran kandungan total C, total N, total S, NO3-, NH4

+, dan

sulfat yang dilakukan sekali dalam seminggu untuk mengetahui

perubahan unsur-unsur kimia dalam biofilter.

e. Penghitungan jumlah mikroorganisme pada bahan pengisi yang

dilakukan sekali dalam seminggu. Mikroorganisme yag dihitung

adalah Nitromonas sp dan Thiobacillus sp serta bakteri heterotrof.

Nitromonas sp dihitung menggunakan metode Most Probable

Number (MPN) sedangkan Thiobacillus sp dan heterotrof dihitung

menggunakan metode Total Plate Count (TPC).

Prosedur analisis pH, kadar air, kandungan total C, total N, total S, NO3-,

NH4+, sulfat dan mikroba disajikan pada Lampiran 1 dan Lampiran 2.

F. ANALISIS DATA

Data yang didapat disajikan menggunakan metode deskriptif dengan

grafik yang akan menggambarkan kondisi seluruh parameter selama penelitian

berlangsung.

Page 24: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. KARAKTERISTIK BAHAN PENGISI

Bahan pengisi merupakan komponen utama yang terdapat pada biofilter.

Berat basah bahan pengisi biofilter 1 adalah 158 kg sedangkan biofilter 2

adalah 186 kg (Tabel 2). Perbedaan berat basah kedua biofilter disebabkan

penambahan starter bakteri pada biofilter 2. Penambahan starter cair bakteri

menyebabkan bahan pengisi menjadi lebih padat sehingga volumenya

menurun. Agar volume bahan pengisi sama, ditambahkan bahan pengisi lagi

hingga volume bahan pengisi kedua biofilter sama. Penambahan bahan pengisi

pada biofilter 2 menyebabkan berat basahnya naik.

Tabel 2. Karakteristik Bahan Pengisi yang Digunakan

Biofilter Berat

Basah (g)

Kadar

Air

(%)

pH N Total

(%)

S Total

(%)

C Total

(%)

1

(Kontrol)

158000 35.3 5.00 0.18 0.13 17.03

2

(Uji)

186000 38.3 4.83 0.17 0.06 15.04

Air merupakan salah satu kebutuhan utama mikroorganisme untuk dapat

bertahan hidup. Menurut Devinny et al., (1999), mikroba membutuhkan media

yang memiliki kadar air tinggi, yaitu pada rentang 40-60%. Dari Tabel 2,

kadar air kedua biofilter berada dibawah 40%. Kadar air pada biofilter 2

sedikit lebih besar dibandingkan dengan biofilter 1. Hal ini disebabkan pada

biofilter 2 ditambahkan inokulum cair untuk perkembangan Nitrosomonas sp

dan Thiobacillus sp.

Page 25: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Mikroorganisme dapat hidup baik pada pH 6-8 (Kleinjan, 2005). pH

yang terdapat pada kedua biofilter cenderung bersifat asam sehingga kurang

baik untuk pertumbuhan bakteri. Hal ini dapat disebabkan terjadinya kondisi

aerob pada karung-karung tanah yang diletakkan di tempat terbuka. Pada

kondisi aerob, senyawa nitrogen yang terdapat pada tanah akan ternitrifikasi

menjadi nitrat (NO3-) yang bersifat asam (Hanafiah, 2005).

Sebagai salah satu unsur esensial dalam tanah, jumlah N pada tanah

secara umum adalah 0.1% (Anonim, 1991). Dari data didapat bahwa jumlah N

total pada biofilter 1 adalah 0.18%, sedangkan pada biofilter 2 0.17%.

Menurut Hanafiah (2005), kadar nitrogen yang terdapat pada tanah adalah

selisih penambahan secara fiksasi kimia atau biologi dan pupuk N dikurangi

dengan kehilangan N yang terjadi akibat immobilisasi tanaman, volatilasi

selama mineralisasi N, denitrifikasi N-nitrat dan pelindian N-mineral.

Unsur sulfur merupakan salah satu unsur hara makro yang terdapat pada

tanah. Unsur ini dimanfaatkan tanaman terutama dalam bentuk SO42-. Pada

penelitian ini, didapatkan kandungan sulfur total pada biofilter 1 adalah 0.13%

sedangkan pada biofilter 2 sebesar 0.06%.

Unsur C atau karbon merupakan salah satu unsur penting dalam

pertumbuhan mikroorganisme yaitu sebagai sumber energi. Dari data yang

didapat terlihat bahwa jumlah C total pada kedua biofilter tidak berbeda terlalu

jauh yaitu 17.03% pada biofilter 1 dan 15.04% pada biofilter 2.

B. INLET NH3 DAN H2S

Pada industri pengolahan lateks, amoniak merupakan salah satu bahan

kimia yang paling banyak digunakan, mulai dari proses penyadapan hingga

proses utama lainnya. Gas amoniak yang terdapat pada gudang leum sendiri

berasal dari sisa-sisa amoniak yang tercampur pada leum yang telah membeku

secara alami saat disadap.

Gas hidrogen sulfida yang terdapat pada gudang leum berasal dari

proses pembusukan leum selama proses penyimpanan. Proses pembusukan

Page 26: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

terjadi karena leum mengandung nutrisi yang dibutuhkan mikroorganisme

pembusuk (Zuhra, 1996).

1. Inlet Gas Amoniak

Menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup no 50 tahun 1996,

baku mutu polutan NH3 untuk industri pengolahan lateks adalah 2 ppm.

Pada penelitian ini, konsentrasi NH3 pada gudang leum selama penelitian

berlangsung berkisar antara 0.01-0.46 ppm (Gambar 5). Berdasarkan

keputusan tersebut, gas amoniak yang terdapat di gudang leum masih

berada dibawah baku mutu. Gas amoniak yang terdapat di gudang leum

berasal dari sisa-sisa amoniak pada saat penyadapan yang digunakan untuk

menghindari pembekuan lateks selama proses penyadapan hingga tiba di

pabrik pengolahan. Hal ini menyebabkan konsentrasi amoniak di gudang

leum cukup rendah. Penambahan obat pengurang bau yang disebut deorub

juga turut berpengaruh dalam mengurangi konsentrasi gas amoniak.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42

Hari ke-

m)

ntra

s

i (pp

nse

Ko

Gambar 5. Konsentrasi Inlet Gas Amoniak Selama Penelitian

Pada hari ke- 10 dan hari ke- 19 hingga 22 terjadi peningkatan

konsentrasi gas amoniak yang cukup besar. Berdasarkan pengamatan di

lapangan, peningkatan konsentrasi amoniak terjadi saat penambahan jumlah

leum yang ditampung di gudang. Pada leum segar yang baru dibawa dari

Page 27: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

kebun terdapat amoniak yang masih tersisa sehingga konsentrasi gas

amoniak di gudang akan meningkat.

2. Inlet Gas Hidrogen Sulfida

Menurut Keputusan Menteri Lingkungan Hidup no 50 tahun 1996,

baku mutu polutan H2S untuk industri pengolahan lateks adalah 0.02 ppm.

Pada penelitian ini, konsentrasi H2S pada gudang leum selama penelitian

berlangsung berada pada rentang 0-1.9 ppm (Gambar 6). Berdasarkan

keputusan tersebut, gas hidrogen sulfida yang terdapat pada gudang leum

berada diatas baku mutu yang telah ditetapkan. Gas hidrogen sulfida

dihasilkan dari proses pembusukan pada leum yang menumpuk di gudang.

0

0 .5

1

.5

2

.5

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42

Hari ke-

Kon

sent

rasi

(ppm

)

2

1

Gambar 6. Konsentrasi Inlet Gas Hidrogen Sulfida Selama Penelitian

Menurut Zuhra (1996), lateks kebun terdiri dari beberapa fraksi

yang didapat melalui proses sentrifugasi yaitu:

a. Fraksi Lateks: karet, protein, lipida, ion logam

b. Fraksi Frey Wyssling: karotenoid, lipida, air, karbohidrat

c. Fraksi Serum: senyawa nitrogen, asam nukleat, nukleotida

d. Fraksi Dasar: air, protein, senyawa nitrogen, karet.

Page 28: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Bahan-bahan yang terdapat pada fraksi tersebut merupakan nutrien bagi

mikroorganisme pembusuk yang menghasilkan sisa metabolisme berupa

gas hidrogen sulfida.

Mulai dari hari ke- 19 hingga 42, konsentrasi gas hidrogen sulfida

cenderung stabil dengan konsentrasi dibawah 0.5 ppm. Hal ini disebabkan

penambahan deorub untuk mengurangi bau menyengat hidrogen sulfida

saat leum akan mulai diproses menjadi crumb rubber.

C. KINERJA BIOFILTER 1

1. Penghilangan Amoniak (NH3)

Biofilter 1 merupakan biofilter kontrol yang dioperasikan tanpa

penambahan bakteri Nitrosomonas sp dan Thiobacillus sp. Kinerja dari

biofilter 1 dapat dilihat pada Gambar 7.

Pada Gambar 7, terlihat ketidakstablian efisiensi pengilangan gas

amoniak oleh biofilter 1. Selama penelitian berlangsung, efisiensi berkisar

antara 0-85%. Pada hari ke-0 hingga ke-5 efisiensi berfluktuasi antara 0-

43%. Efisiensi yang rendah ini disebabkan tidak adanya bakteri

pengoksidasi amoniak sehingga amoniak yang masuk ke dalam biofilter

hanya diserap secara fisik oleh bahan pengisi. Saat memasuki hari ke-7,

bakteri Nitrosomonas sp mulai tumbuh sebanyak 0.9x101 sel/ g bahan

kering (Gambar 7c). Peningkatan jumlah Nitrosomonas sp juga

berpengaruh langsung terhadap efisiensi pada hari ke- 6 yaitu sebesar 50%.

Walaupun terjadi peningkatan jumlah Nitrosomonas sp, namun jumlahnya

hanya sedikit. Selain tidak ditambahkan starter Nitrosomonas sp, hal ini

juga dipengaruhi oleh pH bahan pengisi yang asam dan kadar air yang

rendah pada hari ke-7 yaitu 34.3% (Gambar 7d). Menurut Deviny et al.,

(1999), kadar air optimal untuk pertumbuhan mikroorganisme adalah 40-

60%.

Efisiensi pada hari ke-8 meningkat menjadi 71% namun turun

menjadi 0% mulai dari hari ke-9 hingga hari ke 12. Penurunan efisiensi

Page 29: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

0

0

0

0

0.6

0.7

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42

Hari ke-

Kon

sent

rasi

(ppm

)

0

20

40

60

80

100

Efis

iens

i (%

)

0.1

0.2

.3

.4

.5

InletOutletEfisiensi

berdasarkan konsentrasi NH3 pada outlet lebih besar dibandingkan pada

inlet. Hal ini dapat disebabkan kondisi anaerobik yang terjadi pada biofilter

1. Kondisi anaerobik menyebabkan tanah pada bahan pengisi merubah

senyawa nitrogen didalamnya menjadi amonium (NH4+) (Hanafiah, 2005),

sehingga hasil yang didapatkan pada outlet merupakan penjumlahan antara

amoniak yang dioksidasi Nitrosomonas sp dan amonisasi senyawa nitrogen

pada tanah.

Kecederungan penurunan efisiensi terjadi mulai dari hari ke-13

hingga hari ke-28. Hal ini disebabkan berkurangnya jumlah Nitrosomonas

sp dari 0.7x101 menjadi 0.3x101 sel/ g bahan kering. Penurunan jumlah

Nitrosomonas sp disebabkan mulai dari ke-14 hingga hari ke-28 terjadi

penurunan kadar air yang cukup tinggi yaitu dari 41 menjadi 25%. Kadar air

yang terlalu rendah menyebabkan bakteri tidak dapat hidup dan

berkembang dengan baik.

Pada hari ke-29 hingga hari ke-31, efisiensi biofilter 1 kembali

meningkat dari 26 menjadi 85% secara bertahap. Walaupun kadar air

semakin berkurang, pH bahan pengisi cenderung naik mendekati netral

sehingga jumlah Nitrosomonas sp 0.3x101 sel/ g bahan kering pada hari ke-

28 menjadi 2.2x101 / g sel bahan kering pada hari ke-35.

Pada proses nitrifikasi, senyawa nitrogen akan menghasilkan nitrat

(NO3-) yang bersifat asam. Penumpukan nitrat pada bahan pengisi biofilter

menyebabkan penurunan pH. Dari data yang diperoleh, pH awal pada

biofilter 1 cenderung asam yaitu 5, namun pada hari ke-42 pH menjadi 6

(Gambar 7b). Hal ini terjadi akibat kondisi anaerobik saat blower mati

sehingga menghasilkan amonium (NH4+) yang bersifat basa dan menaikkan

pH bahan pengisi biofilter.

(a)

Page 30: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

0

2

4

6

8

10

12

Log

sel c

fu d

an M

PN

Mikroba Heterotrof

Thiobacillus spNitrosomonas sp

0

2

4

6

8

2. Penghilangan Hidrogen Sulfida (H2S)

Berdasarkan pengukuran gas hidrogen sulfida dari outlet biofilter 1,

didapat efisiensi penghilangan berkisar antara 0-100% (Gambar 8).

pH

rata-rata

(b)

L-1 L-2 L-3

0

10

20

30

40

50

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42Hari ke-

rata-rata (d) L-1 L-2 L-3

ir (%

)da

r aK

a

Gambar 7. Kondisi dan Kinerja Penghilangan NH3 Biofilter 1 : (a) Inlet- Outlet dan Efisiensi, (b) pH, (c) Jumlah Mikroba Heterotrof, Thiobacillus sp dan Nitrosomonas sp, (d) Kadar Air

Page 31: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Efisiensi pada hari ke-0 hingga hari ke-6 menunjukkan nilai 0%. Tidak

terjadinya oksidasi hidrogen sulfida disebabkan tidak terdapat bakteri

Thiobacillus sp yang hidup sampai dengan hari ke-7. Pada hari ke-8, terjadi

peningkatan efisiensi yang signifikan, yaitu sebesar 61% dan 79% pada hari

ke-11. Penghilangan hidrogen sulfida ini terjadi karena mulai dari hari ke-7

hingga hari ke-14 terdapat Thiobacillus sp yang tumbuh sebesar 5.2x103

sel/ g bahan kering.

Dimulai hari ke-7 hingga hari ke-27, terjadi fluktuasi efisiensi antara

0-100% yang berselang setiap satu atau dua hari. Efisiensi bernilai 0%

karena konsentrasi hidrogen sulfida yang terukur pada outlet lebih besar

dibandingkan inlet. Hal ini dapat terjadi akibat hidrogen sulfida yang tidak

teroksidasi secara sempurna terakumulasi pada bagian atas biofilter

sehingga walaupun pengukuran hidrogen sulfida pada inlet bernilai 0 ppm,

pada bagian outlet akan tetap terdeteksi adanya hidrogen sulfida.

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42

Hari ke-

Kon

sent

asi

ppm

)

0

20

40

60

80

100

Efis

iens

i (%

)

Inlet

Outlet

Efisiensi

(

r

Gambar 8. Kinerja Penghilangan H2S Biofilter 1

Pada hari ke-0 hingga hari ke-7 tidak ditemukan adanya Thiobacillus

sp (Gambar 7c). Hal ini disebabkan karena tidak dilakukan penambahan

starter Thiobacillus sp pada biofilter 1. Memasuki hari ke-14, Thiobacillus

sp mulai tumbuh sebanyak 5.2x103 sel/ g bahan kering. Thiobacillus sp

sendiri merupakan bakteri yang hidup pada kondisi asam (Wikipedia,

2008). Kondisi pH biofilter 1 yang cukup asam serta konsentrasi hidrogen

sulfida yang ada di biofilter memicu pertumbuhan Thiobacillus sp.

Page 32: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

3. Konsentrasi Nitrogen, Sulfur dan Karbon Pada Biofilter 1

Pengujian N total dilakukan untuk mengetahui N yang terdapat pada

bahan pengisi, terutama N organik dan amonium (NH4+). Dari data selama

pengamatan, kandungan N total awal bahan adalah 1800 ppm dan terus

meningkat sampai dengan hari ke-21 yaitu 13700 ppm (Gambar 9a).

Kenaikan konsentrasi N total juga diikuti kenaikan konsentrasi nitrat (NO3_)

dan amonium (NH4+) pada bahan pengisi biofilter. Hal ini disebabkan

nitrogen yang terdapat pada bahan pengisi berupa nitrat, nitrit, amonium

dan nitrogen organik. Pada hari ke-28, konsentrasi N total berkurang

menjadi 3100 ppm dan kembali meningkat di hari ke-35 menjadi 6800 ppm.

Pada akhir pengamatan konsentrasi N total pada biofilter 1 adalah 2800

ppm.

Konsentrasi S total selama penelitian cenderung mengalami

peningkatan (Gambar 9b). Pada hari ke-0 konsentrasi S total adalah 0.13%

dan sempat menurun menjadi 0.08% pada hari ke-7. Setelah itu konsentrasi

S total terus mengalami peningkatan mulai hari ke-14, 21, 28, 35 dan 42

menjadi 0.11; 0.12; 0.24; 0.37; dan 0.38%. Peningkatan konsentrasi sulfat

yang terbentuk memiliki pola yang sama dengan S total. Peningkatan

konsentrasi sulfat ini terjadi akibat pengoksidasian hidrogen sulfida oleh

Thiobacillus sp. Konsentrasi sulfat awal pada bahan pengisi adalah 0.3%

dan sempat menurun pada hari ke-7 menjadi 0.24%. Konsentrasi sulfat pada

akhir pengamatan adalah 1.14%.

Konsentrasi karbon sangat berhubungan dengan populasi bakteri

heterotrof yang terdapat pada bahan pengisi karena karbon merupakan

sumber energi bagi pertumbuhan dan kelangsungan hidup bakteri

heterotrof. Kandungan awal karbon pada biofilter 1 adalah 17.03%. Pada

hari ke-7 dan 14 konsentrasi karbon mengalami peningkatan menjadi

17.64% (Gambar 9c). Hal ini disebabkan populasi bakteri heterotrof pada

hari ke-7 dan 14 mengalami penurunan dari 4.2x109 sel/ gr bahan kering

menjadi 6.4x107 sel/ g bahan kering. Berkurangnya populasi bakteri

heterotrof menyebabkan berkurangnya konsumsi karbon organik.

Page 33: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Memasuki hari ke-14 hingga hari ke-42, terjadi pertumbuhan populasi

bakteri heterotrof. Hal ini menyebabkan konsentrasi karbon cenderung

berkurang hingga pada hari ke-42 menjadi 13.57%.

0

4000

8000

12000

16000

N Total NO3 NH4

Kon

sent

rasi

(ppm

)

(a)

0

0.4

0.8

1.2

1.6

Kon

sent

rasi

(%)

S Total SO4

(b)

0

5

10

15

20

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42Hari ke-

Kon

sent

rasi

(%)

C Organik

(c) Gambar 9. Konsentrasi Beberapa Unsur Pada Biofilter 1: (a) Nitrogen, (b)

Sulfur, (c) Karbon

Page 34: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

4. Kapasitas Penyerapan N dan S oleh Biofilter 1

a. Kapasitas Penyerapan N oleh Biofilter 1

Pada Gambar 10 terlihat bahwa beban yang masuk ke dalam

biofilter 1 berada pada rentang 0.009-0.376 g-N/ kg bahan kering/ hari,

sedangkan kapasitas penyerapan N berkisar antara 0-0.167 g-N/ kg bahan

kering/ hari. Garis diagonal merupakan tingkat efisiensi penyerapan.

Titik-titik yang berada lebih dekat dengan garis diagonal menunjukkan

efisiensi yang lebih baik.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3Beban (g-N/ kg bahan kering/ hari)

Peny

erap

an (g

-N/ k

g ba

han

keri

ng/

hari)

0.4

Gambar 10. Kapasitas Penyerapan N Terhadap Beban yang Masuk ke

Biofilter 1

Dari data tersebut dapat terlihat beban maksimal yang dapat

diserap dengan baik oleh biofilter adalah sebesar 0.107 g-N/ kg bahan

kering/ hari dengan penyerapan yang terjadi sebesar 0.097 g-N/ kg bahan

kering/ hari. Jika beban yang diterima lebih besar, maka efisiensi

penyerapan N akan semakin kecil. Hal ini dapat dilihat saat beban yang

diberikan sebesar 0.376 g-N/ kg bahan kering/ hari, maka penyerapan N

hanya sebesar 0.167 g-N/ kg bahan kering/ hari.

Page 35: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Untuk jumlah beban yang sama, seringkali terdapat penyerapan

yang berbeda. Hal ini terjadi akibat efisiensi kinerja biofilter yang

berfluktuatif selama penelitian berjalan.

b. Kapasitas Penyerapan S oleh Biofilter 1

Pada Gambar 11 terlihat bahwa beban yang masuk ke dalam

biofilter 1 berkisar antara 0-3.6 g-S/ kg bahan kering/ hari, sedangkan

penyerapan S berkisar antara 0-3.17 g-S/ kg bahan kering/ hari.

0

1

2

3

4

0 1 2 3 4Beban (g-S/ kg bahan kering/ hari)

Pen

yera

pan

(g-S

/ kg

baha

n ke

ring

/ ha

ri)

Gambar 11. Kapasitas Penyerapan S Terhadap Beban yang Masuk ke

Biofilter 1

Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa beban S selama

penelitian berlangsung cenderung berada pada kisaran 0-0.5 g-S/ kg

bahan kering/ hari dan penyerapan yang terjadi cukup baik.

Beban paling besar yang masuk ke biofilter adalah 3.6 g-S/ kg

bahan kering/ hari dan penyerapan yang terjadi sebesar 3.17 g-S/ kg

bahan kering/ hari.

Page 36: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

D. KINERJA BIOFILTER 2

1. Penghilangan Amoniak (NH3)

Biofilter 2 merupakan biofilter uji yang dioperasikan dengan

penambahan bakteri Nitrosomonas sp dan Thiobacillus sp. Kinerja dari

biofilter 2 dapat dilihat pada Gambar 12.

Selama penelitian berlangsung, efisiensi biofilter 2 berada antara 0-

85% (Gambar 12a). Pada hari ke-0 dan hari ke-1, efisiensi bernilai 0%.

Pengukuran di lapangan menghasilkan konsentrasi amoniak pada outlet

yang lebih besar dibandingkan dengan inlet. Hal ini terjadi karena kondisi

anaerobik pada biofilter. Kondisi anaerobik menyebabkan senyawa nitrogen

pada tanah bereaksi membentuk amonium (NH4+) (Hanafiah, 2005),

sehingga hasil yang didapatkan pada outlet merupakan penjumlahan antara

amoniak yang dioksidasi Nitrosomonas sp dan amonisasi senyawa nitrogen

pada tanah. Jumlah Nitrosomonas sp pada hari ke-0 cukup besar yaitu

1.4x106 sel/ g bahan kering (Gambar 12c) dan kadar air sebesar 38.3% yang

cukup baik untuk pertumbuhan mikroba (Gambar 12d).

Pada hari ke-7, terjadi penurunan jumlah Nitrosomonas sp yang

cukup signifikan menjadi 1.1x101 sel/ g bahan kering. Penurunan jumlah

Nitrosomonas sp terjadi akibat penurunan kadar air menjadi 36% pada hari

ke-7. Penurunan jumlah Nitrosomonas sp ini juga berpengaruh langsung

terhadap efisiensi kinerja biofilter 2 yang menurun dari 19% pada hari ke-6

menjadi 0% pada hari ke-7 hingga hari ke-11.

Efisiensi biofilter kembali meningkat pada hari ke-12 menjadi 83%.

Peningkatan efisiensi ini berbanding lurus dengan jumlah Nitrosomonas sp

yang hidup dan kadar air pada biofilter. Selain kadar air yang cukup,

tumbuhnya Nitrosomonas sp didukung oleh meningkatnya pH pada bahan

pengisi mendekati 6 yang cocok untuk perkembangan Nitrosomonas sp.

Pada hari ke-18 efisiensi biofilter mencapai 50% namun mengalami

penurunan hingga pada hari ke-21 efisiensi kembali bernilai 0%. Nilai ini

terus bertahan hingga hari ke-28. Kondisi ini disebabkan penurunan kadar

Page 37: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

air dari 35.6% pada hari ke-21 menjadi 34% pada hari ke-28. Hal ini

menyebabkan jumlah Nitrosomonas sp turun menjadi 0.9x101 sel/ gr bahan

kering.

Efisiensi biofilter 2 kembali meningkat pada hari ke-29 menjadi 81%

dan mencapai nilai maksimumnya pada hari ke-31 yaitu 85%. Dimulai hari

ke-32 hingga hari ke-42 terlihat efisiensi cenderung mengalami penurunan

meskipun sempat naik pada hari ke-34, 37 dan 31.

Kadar air awal pada biofilter 2 lebih tinggi dibandingkan dengan

biofilter 1 karena adanya penambahan inokulum cair Nitrosomonas sp dan

Thiobacillus sp. Penambahan ini juga menyebabkan bahan pengisi pada

biofilter 2 lebih padat sehingga kadar air pada setiap pengukuran tidak

berbeda terlalu jauh. Kepadatan bahan pengisi yang tinggi menyebabkan air

sulit untuk mengalir karena pori-pori pada tanah mengecil dan jumlahnya

tidak terlalu banyak (Hanafiah, 2005).

0

0.1

2

3

4

5

0.6

0.7

Kon

sent

rasi

(ppm

)

20

40

60

80

100

Efis

iens

i (%

)

(a) Inlet

0.

0.

0.

0. OutletEfisiensi

0

0

2

4

6

8

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42

Hari ke-

pH

L-1 L-2 L-3 rata-rata

(b)

Page 38: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

0

10

20

30

40

50

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42Hari ke-

Kad

ar a

ir(%

)

L-1 L-2 L-3 rata-rata

0

2

4

6

8

10

12

Log

sel c

fu d

an M

PN

Mikroba HeterotrofThiobacillus spNitrosomonas sp

(c) (d) Gambar 12. Kondisi dan Kinerja Penghilangan NH3 Biofilter 2 : (a) Inlet-

Outlet dan Efisiensi, (b) pH, (c) Jumlah Mikroba Heterotrof, Thiobacillus sp dan Nitrosomonas sp, (d) Kadar Air

2. Penghilangan Hidrogen Sulfida

Efisiensi penghilangan hidrogen sulfida biofilter 2 selama penelitian

berlangsung berkisar antara 0-100% (Gambar 13). Pada hari ke-0 sampai

dengan hari ke-10 efisiensi bernilai sangat kecil dan peningkatan efisiensi

yang cukup besar terjadi pada hari ke-11. Ketidakstabilan efisiensi ini

terjadi akibat sedikitnya Thiobacillus sp yang tumbuh. Walaupun telah

ditambahkan inokulum Thiobacillus sp, pada hari ke-0 hingga hari ke-7

tidak ditemukan Thiobacillus sp yang hidup pada biofilter. Memasuki hari

ke-14 barulah terdapat Thiobacillus sp sebanyak 2.9x103 sel/ g bahan kering

(Gambar 12c).

Efisiensi berlangsung cukup baik pada hari ke-19 hingga hari ke-25.

Jika dilihat dari jumlah Thiobacillus sp yang tumbuh, maka terlihat pada

hari ke-14 hingga hari ke-28 Thiobacillus sp tumbuh dengan baik sehingga

Page 39: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42

Hari ke-

Kon

sent

rasi

(ppm

)

0

20

40

60

80

100

Efis

iens

i (%

)

InletOutletEfisiensi

Gambar 13. Kinerja Penghilangan H2S Biofilter 2

didapat korelasi antara Thiobacillus sp dengan efisiensi biofilter pada

rentang waktu tersebut. Walaupun terjadi penurunan kadar air pada hari ke-

14 sebesar 42% menjadi 34% pada hari ke-28, Thiobacillus sp masih dapat

tumbuh dengan baik pada kadar air tersebut.

Memasuki hari ke-26, efisiensi biofilter turun drastis menjadi 0% dan

bertahan hingga hari ke-30. Hal ini disebabkan menurunnya populasi

Thiobacillus sp dari 4.7x103 sel/ g bahan kering pada hari ke-28 menjadi

2.1x103 sel/ g bahan kering pada hari ke-35. Dari data ini terlihat penurunan

jumlah Thiobacillus sp berpengaruh besar terhadap menurunnya efisiensi

biofilter.

Efisiensi biofilter 2 kembali meningkat menjadi 59% pada hari ke-32

dan 100% pada hari ke-33 sampai hari ke-36. Walaupun sempat turun pada

hari ke-37, 39 dan 40, efisiensi memiliki kecenderungan konstan memasuki

minggu terakhir pengamatan. Peningkatan Thiobacillus sp juga terlihat pada

hari terakhir pengamatan yaitu sebesar 4.1x104 sel/ gr bahan kering.

Selama penelitian berlangsung dapat dilihat pH pada biofilter 2

cenderung stabil pada rentang 4.8-6 (Gambar 12b). Proses perombakan

hidrogen sulfida oleh Thiobacillus sp akan menghasilkan sulfat (SO4-) yang

bersifat asam. Hal ini berbeda dengan yang terlihat dari pengamatan selama

penelitian. pH pada biofilter 2 dapat bertahan pada rentang 4.8-6 akibat

kemampuan tanah sebagai buffer. Selain itu, pada awal pengamatan terjadi

kondisi biofilter yang anaerobik akibat blower yang tidak bekerja 24 jam.

Page 40: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Kondisi ini akan menyebabkan tanah melakukan proses amonifikasi

terhadap senyawa nitrogen yang ada pada tanah menjadi amonium (NH4+)

yang bersifat basa sehingga pH pada biofilter cenderung meningkat.

3. Konsentrasi Nitrogen, Sulfur dan Karbon Pada Biofilter 2

Konsentrasi awal N total pada biofilter 2 adalah 1700 ppm (Gambar

14a). Jumlah ini tetap bertahan sampai dengan hari ke-7. Pada hari ke-14,

konsentrasi N total meningkat menjadi 2000 ppm. Peningkatan ini

disebabkan bertambahnya konsentrasi nitrat hasil pengoksidasian amoniak.

Hal ini terlihat dari peningkatan konsentrasi nitrat dari 3358 ppm pada hari

ke-0 menjadi 5740 ppm pada hari ke-14. Selain nitrat, peningkatan

konsentrasi N total juga dipengaruhi peningkatan konsentrasi amonium dari

70 ppm pada hari ke-0 menjadi 106 ppm pada hari ke-14. Mulai dari hari

ke-14, konsentrasi N total, nitrat dan amonium cenderung mengalami

penurunan hingga akhir pengamatan. Penurunan ini terjadi akibat efisiensi

biofilter 2 yang kurang baik sehingga hasil dari pengoksidasian amoniak

seperti nitrat dan amonium berkurang.

Konsentrasi S total awal pada biofilter 2 adalah 0.06% sedangkan

konsentrasi sulfat adalah 0.18% (Gambar 14b). Dari grafik dapat dilihat

bahwa pola konsentrasi antara S total dengan sulfat yang terbentuk

memiliki kemiripan. Pada hari ke-7, konsentrasi sulfat meningkat menjadi

1.23%. Peningkatan konsentrasi sulfat ini mempengaruhi konsentrasi S total

yang meningkat menjadi 0.41% pada hari yang sama. Konsentrasi sulfat

cenderung mengalami kenaikan hingga akhir pengamatan. Hal ini

menunjukkan bahwa terjadi proses pengoksidasian hidrogen sulfida pada

biofilter, hanya saja kinerjanya kurang baik karena konsentrasi sulfat dan S

total tidak stabil.

Konsentrasi karbon organik awal pada biofilter 2 sebesar 15.04% dan

pada hari ke-42, karbon organik yang tersisa sebesar 11.56% (Gambar 14c).

Konsentrasi karbon organik berbanding terbalik dengan populasi bakteri

heterotrof yang hidup karena semakin banyak populasi, semakin bertambah

pula kebutuhan karbon organik sebagai sumber energi bagi bakteri

Page 41: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

heterotof. Jumlah bakteri heterotrof pada hari ke-0 adalah 5.8x109 g sel/ gr

bahan kering dan pada hari ke-42 menjadi 2.1x1010 sel/ gr bahan kering.

0

0.4

0.8

1.2

1.6

Kon

sent

rasi

(%)

S Total SO4

0

0

5

10

15

20

0 3 6 9 12 15 18 21 24 27 30 33 36 39 42

Hari ke-

Kon

sent

rasi

(%)

C Organik

4000

8000

12000

000

Kon

sent

rasi

(ppm

)

16 N Total NO3 NH4 (a)

(b) (c) Gambar 14. Konsentrasi Beberapa Unsur Pada Biofilter 2: (a) Nitrogen, (b)

Sulfur, (c) Karbon.

Page 42: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

4. Kapasitas Penyerapan N dan S oleh Biofilter 2

a. Kapasitas Penyerapan N oleh Biofilter 2

Kapasitas penyerapan N pada biofilter 2 dapat dilihat pada Gambar 15.

Dari gambar tersebut dapat terlihat bahwa beban yang masuk ke dalam biofilter 2

berada pada rentang 0.008-0.327 g-N/ kg bahan kering/ hari sedangkan kapasitas

penyerapan N berkisar antara 0-0.094 g-N/ kg bahan kering/ hari.

0

0.1

0.2

0.3

0.4

0 0.1 0.2 0.3Beban (g-N/ kg bahan kering/ hari)

Peny

erap

an (g

-N/ k

g ba

han

keri

ng/

hari)

0.4

Gambar 15. Kapasitas Penyerapan N Terhadap Beban yang Masuk ke Biofilter 2

Penyerapan maksimal terjadi pada saat beban yang masuk ke

dalam biofilter sebesar 0.102 g-N/ kg bahan kering/ hari. Penyerapan

yang terjadi sebesar 0.094 g-N/ kg bahan kering/ hari. Saat beban yang

masuk lebih besar dari 0.102 g-N/ kg bahan kering/ hari maka

penyerapan yang terjadi akan menurun. Hal ini dapat dilihat dari titik-

titik yang semakin jauh dari garis diagonal saat beban yang masuk

mengalami peningkatan.

Page 43: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

b. Kapasitas Penyerapan S oleh Biofilter 2

Kapasitas penyerapan S oleh biofilter 2 dapat dilihat pada gambar

16. Dari gambar terlihat bahwa beban yang masuk ke dalam biofilter 2

berkisar antara 0- 3.138 g-S/ kg bahan kering/ hari, sedangkan kapasitas

penyerapan S berkisar antara 0- 2.838 g-S/ kg bahan kering/ hari.

0

1

2

3

4

0 1 2 3 4Beban (g-S/ kg bahan kering/ hari)

Pen

yera

pan

(g-S

/ kg

baha

n ke

ring

/ ha

ri)

Gambar 16. Kapasitas Penyerapan S Terhadap Beban yang Masuk ke Biofilter 2

Beban yang masuk ke dalam biofilter selama penelitian

berlangsung umumnya terdapat pada 0-0.4 g-S/ kg bahan kering/ hari dan

penyerapan yang terjadi cukup baik karena banyak titik yang berada

dekat dengan garis diagonal. Beban maksimal yang diterima sebesar

3.138 g-S/ kg bahan kering/ hari dengan kapasitas penyerapan yang

cukup baik yaitu sebesar 2.8383 g-S/ kg bahan kering/ hari.

Page 44: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

E. PERBANDINGAN KINERJA PENGHILANGAN N DAN S

Berikut adalah perbandingan kinerja penghilangan N dan S biofilter

pada penelitian sebelumnya:

Tabel 3. Perbandingan Penyerapan N dan S Biofilter pada Beberapa Pabrik Karet

Lokasi Penyerapan N

(g-N/ kg BK/ hari)

Penyerapan S

(g-S/ kg BK/ hari)

Sumber

Pabrik RSS Cibungur,

Bogor

2.87 0.02 Indriasari

(2005)

Pabrik Karet Sukamaju,

Sukabumi

67.29 2.56 Pahlevi

(2007)

Pabrik Karet Cikumpay,

Purwakarta

0.16 3.17

Dari Tabel 3 terlihat bahwa kapasitas penyerapan N pada penelitian ini

merupakan yang paling rendah dibandingkan dengan penelitian-penelitian

sebelumnya yaitu sebesar 0.16 g-N/ kg bahan kering/ hari. Untuk kapasitas

penghilangan S pada penelitian ini lebih tinggi dibandingkan dengan

penelitian-penelitian sebelumnya yaitu sebesar 3.17 g-S/ kg bahan kering/

hari. Perbedaan kapasitas penyerapan N dan S biofilter ini disebabkan

beberapa hal, diantaranya ialah penggunaan deorub dan bahan pengisi yang

digunakan. Pabrik RSS Cibungur, tidak menggunakan deorub untuk

mengantisipasi bau yang ditimbulkan dari gudang leum, sedangkan pabrik

karet Sukamaju menggunakan deorub dengan dosis yang kecil dan waktu

yang tidak beraturan. Penggunaan deorub yang teratur di pabrik karet

Cikumpay menyebabkan pertumbuhan bakteri Nitrosomonas sp pada biofilter

terhambat sehingga proses pengoksidasian NH3 tidak berjalan dengan baik.

Bahan pengisi biofilter yang digunakan di pabrik RSS Cibungur berupa

tanah, kompos, sekam, serasah daun karet serta sludge dari instalasi

pengolahan limbah cair pabrik karet. Penambahan sludge dan kompos mampu

meningkatkan kinerja biofilter karena pada sludge dan kompos terdapat nutrisi

Page 45: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

yang dibutuhkan oleh bakteri. Bahan pengisi yang digunakan pada biofilter di

pabrik karet Cikumpay terdiri dari tanah dan sekam, serta kompos sebagai

sumber nutrisi bakteri.

Page 46: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

V. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Emisi amoniak yang terdapat pada gudang leum pabrik karet PTPN VIII

Cikumpay berkisar antara 0.01-0.46 ppm sehingga masih berada dibawah

baku mutu yang ditetapkan pemerintah yaitu 2 ppm. Emisi hidrogen sulfida

berkisar antara 0-1.9 ppm, berada diatas baku mutu yang ditetapkan

pemerintah yaitu 0.02 ppm.

Karakteristik bahan pengisi awal biofilter 1 memiliki kadar air 35.34%

dan nilai pH 5.0. Kandungan N total, S total dan C total biofilter 1 secara

berurutan adalah 0.18%; 0.13%; 17.03%. Bahan pengisi awal biofilter 2

memiliki kadar air 38.30% dan pH 4.8. Kandungan N total, S total dan C

biofilter 2 secara berurutan adalah 0.17%; 0.06%; 15.04%.

Efisiensi penghilangan amoniak pada biofilter 1 (kontrol, tanpa

penambahan starter bakteri) berkisar antara 0-85%, dengan efisiensi rata-rata

sebesar 26.62%. Kinerja penghilangan amoniak biofilter 1 kurang baik karena

efisiensinya rendah dan tidak stabil. Untuk penghilangan hidrogen sulfida,

efisiensi berkisar antara 0-100% dengan efisiensi rata-rata sebesar 31.42%. .

Efisiensi penghilangan amoniak pada biofilter 2 (uji, dengan

penambahan starter bakteri) berkisar antara 0-85% dengan efisiensi rata-rata

sebesar 20.42%. Kinerja penghilangan amoniak tidak cukup baik karena

terjadi sangat berfluktuasi dan efisiensi yang rendah. Untuk penghilangan

hidrogen sulfida, efisiensi berkisar antara 0-100% dengan efisiensi rata-rata

sebesar 29.42%.

Pada akhir penelitian, kadar air pada biofilter 1 mengalami penurunan

menjadi 21.00%, sedangkan pH mengalami peningkatan menjadi 6.0.

Kandungan N total, S total dan C total biofilter 1 pada akhir pengamatan

secara berurutan adalah 0.28%; 0.38%; 13.57%. Kadar air biofilter 2 menurun

menjadi 36.67% dan pH meningkat menjadi 6.0. Kandungan N total, S total

dan C total biofilter 2 pada akhir pengamatan secara berurutan adalah 0.24%;

0.46%; 11.56%.

Page 47: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Kisaran populasi bakteri Thiobacillus sp pada biofilter 1 dan 2

adalah sampai dengan 6.54x104 sel/ g-contoh dan sampai dengan 4.1x104 sel/

g-contoh. Populasi bakteri Nitrosomonas sp pada biofilter 1 dan 2 adalah

sampai dengan 2.8x101 sel/ g-contoh dan 0.9x101-1.4x106 sel/ g-contoh.

Kisaran populasi bakteri heterotrof pada biofilter 1 dan 2 adalah 6.40x107-

1.13x1010 sel/ g-contoh dan 6.01x108-1.13x1010 sel/ g-contoh.

Kapasitas penyerapan N oleh biofilter 1 berkisar antara 0-0.16 g-N/ kg

bahan kering/ hari sedangkan penyerapan S berkisar antara 0-3.17 g-S/ kg

bahan kering/ hari. Kapasitas penyerapan N oleh biofilter 2 berkisar antara 0-

0.094 g-N/ kg bahan kering/ hari sedangkan penyerapan S berkisar antara 0-

2.83 g-S/ kg bahan kering/ hari.

B. SARAN

1. Dalam perancangan biofilter, dibutuhkan perhitungan waktu kontak yang

tepat antara polutan dengan bahan pengisi yang mengandung bakteri

pengoksidasi polutan sehingga didapat jumlah flow inlet yang sesuai agar

polutan dapat teroksidasi secara sempurna dan meningkatkan kinerja

biofilter.

2. Dibutuhkan dua buah blower yang bekerja secara bergantian agar biofilter

selalu dalam kondisi aerobik. Alternatif lain adalah penggunaan blower

yang tahan bekerja 24 jam dalam rentang waktu yang cukup lama.

3. Untuk menjaga populasi bakteri pengoksidasi diperlukan pengaturan

kondisi bahan pengisi yang lebih cermat, terutama kadar air dan pH.

4. Gudang leum sebaiknya menerapkan sistem first in-first out (FIFO) agar

leum tidak menumpuk terlalu lama di gudang yang menyebabkan

kosensentrasi H2S menjadi tinggi, selain itu penggunaan deorub harus

dihentikan apabila ingin mengaplikasikan biofilter karena uap deorub yang

masuk ke biofilter dapat membunuh bakteri Nitrosomonas sp pada biofilter.

Page 48: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 1991. Kimia Tanah. Direktorat Jendral Pendidikan Tinggi, Departemen Pendidikan dan Kebudayaan, Jakarta

Anonim. 2005. Ammonia. (online). Diperoleh dari http :// en.wikipedia. org/ wiki/ Ammonia ( 13 Juni 2008). Anonim. 2005. Thiobacillus. (online). Diperoleh dari http :// genome.jgi-psf. org/ finished_microbes/ niteu/ niteu. home. html (13 Juni 2008) BPS. 2002. Perkebunan Besar. Badan Pusat Statistik. Buckman, H. O dan N. C. Brandy. 1982. Ilmu Tanah. Bharata Karya Aksara,

Jakarta Chou, M. S dan W. H. Cheng. 1997. Screening Biofiltering Material for VOC

Treatment. Journal of The Air and Waste Managment Association; 47: 674-681.

Devinny, J. S., M. A Deshusses dan T. S. Webster. 1999. Biofiltration fo Air Pollution Control. Lewis Publishers, New York

Edmons, P. 1978. Microbiology an Environmental Perspective. Collier Macmillan, London.

Gaur, A. R. 1983. Manual of Rural Composting. FAO. Goutara, B., Djatmiko dan W. Tjiptadi. 1985. Dasar Pengolahan Karet.

Teknologi Industri Pertanian FATETA IPB, Bogor. Hanafiah, K. A. 2005. Dasar-Dasar Ilmu Tanah. PT RajaGrafindo Persada,

Jakarta. Hirai, M., M. Kamamoto, M. Yani dan M. Shoda. 2001. Comparison of The

Biological NH3 Removal Characteristics Amoung Four Inorganic Packing Materials. Journal of Bioscience and Bioengineering. Vol 91(4):396-402.

Indriasari, S. 2005. Penerapan Teknik Biofilter Skala Pilot Pada penghilangan Gas Penyebab Bau Dari Gudang Penyimpanan Leum Industri Karet (Ribbed Smoke Sheet). Tesis. Program Pascasarjana. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Kleinjan, W. 2005. Biologically Produced Sulfur Particles and Polysulfide Ions. Wageningen. Wageningen Univesiteit.

Martin, R. W., J. R. Mihelcic dan J. C. Crittenden. 2004. Design and Performance Strategy Using Modeling for Biofiltration Control of Odorous Hydrogen Sulfide. Journal of The Air and Waste Management Association vol 54(7):834-844.

Ottengraf, S. P. P. 1986. Exhaust Gas Purification in Biotechnology 8 (eds). Rehm, H. J and Reed, G. VCH.

Pahlevi, D. 2007. Penghilangan Emisi Bau Pada Pabrik Karet Remah. Skripsi. Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Page 49: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Schmidt, D., K. Janni dan R. Nicolai. 2004. Biofilter Design Information. Department of Biosystems and Agricultural Engineering University of Minnesota.

Solichin, M. 1988. Permasalahan dan Pencegahan Prokoagulasi Lateks Kebun. Lateks Vol III. 2:18-21.

Turk, A., J. Turk dan J. T Wittes. 1972. Ecology, Pollution, Environment. W. B Saunders Company, Philadelphia.

Zuhra, C. F. 2006. Karet. Karya Ilmiah. Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Sumatera Utara.

Page 50: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

LAMPIRAN

Page 51: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Lampiran 1. Metode Analisis Penelitian

1. Pengujian NH3 (SNI 19-7119.1-2005)

Buat terlebih dahulu larutan Nessler dengan melarutkan 160 g NaOH

pada 500 ml akuades dalam labu takar 1 liter dan dinginkan. Timbang 100 g

HgI2 dan 70 g KI, kemudian larutkan pada gelas piala dengan sedikit akuades.

Selanjutnya larutan ini ditarnbahkan sedikit demi sedikit ke dalam labu takar

yang telah berisi larutan NaOH. Campuran yang terbentuk diencerkan sampai

tanda tera. Untuk penetapannya, takar 50 ml sampel yang telah berisi NH3

dipipet pada labu takar 50 ml kemudian tambahkan dengan 1 ml larutan

Nessler. Campuran yang berada di labu takar di kocok dan didiamkan selarna

10 menit sebelurn diukur dengan menggunakan spektrofotometer dengan

panjang gelombang 400-425 nm. Tentukan konsentrasi NH3 dengan

menggunakan larutan NH4Cl pada konsentrasi 10mg NH3-N/liter.

2. Pengukuran H2S (Herwati, 2002)

Bahan

a. Larutan Penyerap Zn Acetat 5 %

b. Larutan Diamin 0.15 % (N, N-Dimethyl-l,4-Phenylen Diamonium

Diklorida)

c. Larutan FeCI3 25 %

d. Larutan Induk Standar H2S (Na2S.9H2O 0.12 %)

e. Aquades

f. Larutan Natrium Thiosulfat 0.1 N

g. Larutan lodin 0.1 N

h. Larutan Indikator Amilum

i. Larutan HCI.

Alat

a. Labu Ukur 50 ml

b. Pipet Mohr 1 ml, 5 ml, 10 ml

Page 52: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

c. Erlenmeyer

d. Buret 50 ml

e. Spektrophotometer UV-Vis

Cara Kerja

a. Larutan Kurva Standar Kalibrasi H2S

Sediakan 6 buah labu ukur 50 ml. Ke dalam rnasing-masing labu ukur

pipet 0.05; 0.1; 0.2: 0.3 dan 0.4 ml larutan induk standar H2S 86.904ppm

Kedalam masing-masing labu tersebut tambahkan 1 ml larutan Diamin dan

1.5 ml larutan FeCI3 dan 10 ml larutan penyerap Zn-Acetat, kemudian

encerkan dengan akuades hingga tanda tera. Ukur absorbansinya dengan

spektrofotometer setelah 15 - 30 menit pada panjang gelombang 560 nm dan

gunakan blanko, yaitu labu ukur berisi 0 ml larutan induk standar H2S.

* Standarisasi larutan induk standar H2S

b. Larutan Sampel

Pindahkan larutan penyerap yang telah mengandung H2S ke dalam labu

ukur 50 ml, tambahkan 1 ml larutan diamin dan 1.5 ml larutar FeCI3.

Encerkan dengan air suling hingga tanda tera. Ukur dengan spektrofotometer

seperti pada pengukuran standar kalibrasi H2S.

c. Hitung Kandungan H2S di Udara dalam µ/M3

µg x t + 273 x 1000

H2S µ/M3) =

V 298

µg = µg sampel H2S yang didapat dari grafik

t = Suhu dalam °C

V = Volume udara dalam L

Pipet 10 ml larutan induk standar H2S kedalam Erlenmeyer, tambahkan 5 ml

larutan iodine 0.1 N dan 5 ml lautan HCI 0.1 N. Titrasi kelebihan iodin

dengan larutan Natrium Thiosulfat 0.1 N (gunakan larutan indikator amilum).

Lakukan titrasi blanko dengan rnenggunakan 10 ml air suling sebagai

pengganti larutan induk standar H2S

Page 53: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

(A-B) x N x 0.0017 x 1000 x 1000

H2S (µ/ml) =

0.1 x 10

A = Volume Natrium Thiosulfat unruk penitaran blanko (ml)

B = Volume Natrium Thiosulfat untuk penitaran sampel (ml)

N = Normalitas Natriuin Thiosulfat

Standarisasi dilakukan setiap kali digunakan

3. Pengukuran pH

Pengukuran pH cairan kultur dilakukan dengan menggunakan pH-meter

yang telah dikalibrasi dengan menggunakan larutan buffer standar. Sampel

cairan kultur langsung diukur dengan pH-meter tanpa dilakukan pengenceran

terlebih dahulu.

4. Pengukuran Kadar Air (AOAC, 1995)

Cawan porselen dikeringkan dalam oven pada suhu 100-105 °C selama

1 jam (sampai didapat berat konstan cawan). Dinginkan cawan dalarn desikator

selama 30 menit setelah itu ditimbang. Contoh yang akan ditentukan kadar

airnya ditimbang sebanyak 2-5 gram. Cawan yang telah berisi contoh

dimasukan dalam oven bersuhu 100-105°C selama 5 jam sampai bobotnya

konstan. Kadar air dihitung berdasarkan persamaan berikut:

B1 – B2

% kadar air = x 100%

B

Keterangan : B Bobot contoh (g)

B 1 = Bobot (contoh + cawan) sebelum dikeringkan (g)

Page 54: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

B 2 = Bobot (contoh + cawan) seteiah dikeringkan (g)

5. Pengukuran Nitrat (Anonymous, 1978)

Kadar nitrat diukur dalam bentuk NO3-. Sampel kompos basah sebanyak

10 gram diblender sampai hancur dan dilarutkan sampai 100 ml. Sampel

disaring, kemudian dipipet sebanyak 2 ml dan diencerkan kembali sampai 50

ml. Hasil pengenceran diambil sebanyak 5 atau 10 ml. Kernudian ditambahkan

dengan dengan 0,5 ml Brucine 5 % dan 2,5 ml H2S04, kernudian didinginkan.

Sampel tersebut kemudian diukur dengan spektrofotometer pada panjang

gelombang 410 nm.

6. Pengukuran NOx

Pengukuran dilakukan dengan menggunakan Metode Gas

Chromatography (GC). Contoh gas dipersiapkan dengan mengambil gas di

sebuah ruangan menggunakan sirin yang telah berisi contoh gas.

7. Kadar Nitrogen (Anonymous, 1978)

Contoh sebanyak 0.1 gram yang telah dihaluskan, dimasukkan ke dalam

labu kedalam 30 ml. Contoh ditambahkan 2.5 ml H2S04 pekat, 1 gram katalis

dan batu didih. Contoh selanjutnya didestruksi selama 1-1.5 jam atau hingga

cairan berwarna jernih. Labu beserta isinya didinginkan, lalu isinya

dipindahkan ke dalam alat destitasi dan ditambahkan 15 ml larutan NaOH 50%,

kemudian dibilas dengan air suling. Labu kocok berisi HCl 0.02 N diletakkan di

bawah kondensor, sebelurnnya ditambahkan ke dalamnya 2-4 tetes indikator

(campuran metil merah 0.02 % dalam alkohol dan metil biru 0,02 % dalam

alkohol dengan perbandingan 2 : 1). Ujung tabung kondensor harus terendam

dalam labu larutan HCL kernudian dilakukan destilasi sampai sekitar 25 ml

destilat dalam labu kocok. Hasil destilat dalam labu kocok selanjutnya dititrasi

Page 55: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

dengan NaOH 0.02 N sampai terjadi perubahan warna ungu menjadi hijau.

Penetapan blanko dilakukan dengan cara yang sama.

ml titrasi blanko – ml titrasi contoh) x N HCL x 14 x 100

% N =

Mg sampel

8. Kadar Karbon Total (Anonymous, 1978)

Contoh kering udara sebanyak 0,25 gram dimasukan ke dalam tabung

reaksi. Kemudian ditambahkan S ml K2Cr2O7 1 N dan 2.5 ml H2S04 perlahan-

lahan. Larutan tersebut dikocok-kocok hingga reaksi sempurna.

Sebanyak 1 ml larutan di atas dimasukan ke dalam Erlenmeyer 125 ml

dan ditambah 9 ml akuades. Kemudian, dititrasi dengan Fe2SO4 0,1 N dengan

indikator diphenilamin sebanyak 2 atau 3 tetes.

Titrasi dihentikan jika berubah menjadi warna hijau. Kadar karbon

dihitung dengan rumus sebagai berikut:

(ml titrasi blanko – ml titrasi contoh) x N Fe2SO4 x 3 x 100 x 10

% C =

Mg sampel

9. Penentuan Kadar Sulfat (Lodge, 1988)

a. Pembuatan Larutan

• Penyangga A

Sebanyak 30 gram MgCI26 H2O, 5gram CH3COONa.3H20, 1

gram KNO3 dan 20 ml asam asetat (99%) dilarutkan ke dalarn 500 ml air

suling, kemudian diencerkan hingga 1 liter.

• Standar Sulfat 100 mg/ L

Page 56: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Sebanyak 0.1479 gram Na2SO4 ditimbang dengan tepat.

Kemudian dilarutkan dengan air suling dan diencerkan hingga 1 liter.

Larutan akan dijadikan larutan standar sulfat 100 mg/ L yang akan

digunakan untuk pembuatan kurva standar sulfat.

b. Pembuatan Kurva Standar

Larutan sulfat 100 mg/ l dipipet secara serial dan diencerkan hingga

volume tertentu. Sebanyak 10 ml hasil pengenceran secara serial tersebut

dipipet, lalu ditambahkan 2 ml larutan penyangga dan dikocok dengan

vortex selama 1 menit, kemudian ditambahkan 0,02 gram sampai 0,03 gram

kristal BaCI2-. Hasilnya dituangkan ke dalam kuvet dan diukur

absorbansinya pada panjang gelombang 420 nm dan dibuat kurva hubungan

antara konsentrasi sulfat dan absorbansi.

c. Analisis Sulfat

Sebanyak 10 ml sampel ditambahkan dengan 2 ml larutan

penyangga dan dikocok dengan vortex selama 1 menit. Kemudian

ditambahkan 0,02 gram sampai 0,03 gram kristal BaCI2. Hasilnya

dituangkan kedalam kuvet dan diukur absorbansinya pada panjang

gelombang 420 nm.

Page 57: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Lampiran 2. Cara Kerja Pengujian Mikroba

1. Pengujian Bakteri Heterotrof dengan Metode TPC (Anas, 1989)

a. Pembuatan larutan fisiologis

Sebanyak 8.5 gr NaCl dilarutkan dalam satu liter akuades. Larutan

kemudian disterilkan dengan autoclave pada suhu 120oC selama 20 menit.

Setelah dingin, larutan dimasukkan ke dalam tabung ulir steril sebanyak 9

ml.

b. Pembuatan seri pengenceran

Tanah seberat 10 gr dimasukkan ke dalam 90 ml larutan fisiologis

dalam Erlenmeyer ukuran 250 ml. Setelah tercampur merata, larutan diambil

sebanyak 1ml menggunakan mikropipet ke dalam tabung ulir yang berisi 9

ml larutan fisiologis. Pengenceran ini adalah pengenceran 10-1. Pengenceran

dilakukan hingga 10-8.

Bahan yang disiapkan untuk media bakteri heterotrof per liter adalah

sebagai berikut:

• Nutrien agar (NA) 23 gram

• Akuades 1 liter

NA dilarutkan dengan akuades hingga volume mencapai satu liter dan

dipanaskan sambil diaduk rata. Setelah itu di masukkan ke dalam autoclave

pada suhu 120oC selama 20 menit. Setelah suhu berkisar antara 40-45oC,

media dituang ke dalam 3 buah cawan petri (pengenceran 10-6, 10-7, 10-8) dan

ditunggu hingga memadat. Setelah padat, cawan petri disimpan di dalam

inkubator dengan suhu 28oC secara terbalik. Pengamatan dilakukan setelah

48-72 jam dan dihitung menggunakan alat Quebec Colony Counter.

2. Pengujian Bakteri Thiobacillus sp dengan Metode TPC (Anas, 1989)

a. Pembuatan larutan fisiologis

Sebanyak 8.5 gr NaCl dilarutkan dalam satu liter akuades. Larutan

kemudian disterilkan dengan autoclave pada suhu 120oC selama 20 menit.

Page 58: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Setelah dingin, larutan dimasukkan ke dalam tabung ulir steril sebanyak 9

ml.

b. Pembuatan seri pengenceran

Pembuatan seri pengenceran untuk bakteri Thiobacillus sp sama

dengan bakteri heterotrof, hanya saja pengenceran yang digunakan mulai dari

10-1sampai 10-3.

Bahan yang disiapkan untuk media bakteri Thiobacillus sp per liter

adalah sebagai berikut:

• Agar kosong (Bacto Agar) 15 gram

• Na2S2O3 5 gram

• FeSO4 0.001 gram

• KH2PO4 4 gram

• MgSO4.7H2O 0.5 gram

• (NH4)2SO4 0.4 gram

• CaCl2 0.25 gram

• Akuades 1 liter

Media dilarutkan dengan akuades hingga volume mencapai satu liter

dan dipanaskan sambil diaduk rata. Setelah itu di masukkan ke dalam

autoclave pada suhu 120oC selama 20 menit. Setelah suhu berkisar antara 40-

45oC, media dituang ke dalam 3 buah cawan petri (pengenceran 10-1, 10-2,

10-3) dan ditunggu hingga memadat. Setelah padat, cawan petri disimpan di

dalam inkubator dengan suhu 28oC secara terbalik. Pengamatan dilakukan

setelah 48-72 jam dan dihitung menggunakan alat Quebec Colony Counter.

3. Pengujian Bakteri Nitrosomonas sp dengan Metode MPN (Anas, 1989)

a. Pembuatan seri pengenceran

Tanah seberat 10 gr dimasukkan ke dalam 90 ml larutan fisiologis

dalam Erlenmeyer ukuran 250 ml. Setelah tercampur merata, larutan diambil

sebanyak 1ml menggunakan mikropipet ke dalam tabung ulir yang berisi 9

ml larutan media Nitrosomonas sp. Pengenceran ini adalah pengenceran 10-1.

Page 59: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Bahan yang disiapkan untuk media bakteri Nitrosomonas sp per liter

adalah sebagai berikut:

• (NH4)2SO4 3 gram

• KH2PO4 0.5 gram

• MgSO4.7H2O 0.05 gram

• CaCl2 0.004 gram

• Cressol red (0.0005% solution) 25 ml

• Ferric EDTA solution 0.1 ml

• Akuades 1 liter

Media dilarutkan akuades hingga volume mencapai satu liter akuades

dan diaduk rata. Setelah itu di masukkan ke dalam autoclave pada suhu

120oC selama 20 menit. Setelah itu, media dimasukkan ke dalam tabung ulir

steril sebanyak 36 buah (pengenceran 10-1 hingga 10-12 dengan 3 ulangan)

sebanyak 9 ml. Tabung ulir yang telah diencerkan kemudian diletakkan di

inkubator pada suhu 28oC selama empat minggu. Tabung ulir yang berubah

warna dari merah menjadi kuning menunjukkan reaksi yang positif.

b. Perhitungan nilai MPN

Untuk menghitung MPN organisme yang ada dalam contoh, dipilih

tabung dengan jumlah reaksi positif pada konsentrasi yang paling rendah,

dimana semua tabung bereaksi positif. Untuk p2 dan p3 mewakili jumlah

tabung positif pada pengenceran yang lebih tinggi dari p1. Selanjutnya angka

dilihat pada tabel Halvorson dan Ziegler untuk tiga tabung. Nilai diperoleh

dari tabel tersebut dengan melihat angka p1, p2 dan p3, dikalikan dengan

faktor pengenceran pada p1.

Page 60: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Lampiran 3a. Kurva Standar NH3 (panjang gelombang 420 nm)

ml standar absorbansi g-NH3 g-N

0 0 0.000 0.000

1 0.075 0.064 0.052

2 0.154 0.127

3 0.167 0.191 0.157

4 0.231 0.254 0.209

5 0.301 0.318 0.262

6 0.39 0.381 0.314

7 0.459 0.445 0.366

8 0.497 0.508 0.419

y = 1.2132x - 0.0049R2 = 0.9924

0.45 0.50

0.00 0.05 0.10

0.00 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50

g-N

abso

rban

si

0.15

0.20 0.25 0.300.35

0.40

Page 61: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Lampiran 3b. Hasil Pengamatan NH3, Inlet, Outlet, dan Efisiensi

Biofilter 1

Inlet Outlet

Hari ke- ppm

g-N setiap sampling ppm

g-N setiap sampling Efisiensi (%)

0 0.1149 9.7180 0.1131 5.5156 43.24 1 0.1178 9.8371 0.2208 10.6347 0.00 2 0.2109 17.7140 0.1201 5.8165 67.16 3 0.0695 5.8261 0.0548 2.6482 54.55 4 0.0444 3.7136 0.0659 3.1831 14.29 5 0.0987 8.3769 0.2516 12.3036 0.00 6 0.0895 7.4613 0.0444 2.1318 71.43 7 0.0799 6.7927 0.0693 3.3963 0.00 8 0.0736 6.2618 0.0213 1.0436 0.00 9 0.0125 1.0523 0.0216 1.0523 0.00

10 0.4618 38.9622 0.4439 21.5872 44.59 11 0.0122 1.0422 0.0212 1.0422 0.00 12 0.1273 10.7686 0.1778 8.6674 19.51 13 0.0756 6.3495 0.0219 1.0582 83.33 14 0.0716 6.0489 0.0216 1.0520 0.00 15 0.1522 12.8698 0.0808 3.9397 69.39 16 0.0247 2.0942 0.0214 1.0471 50.00 17 0.1241 10.4990 0.1130 5.5120 47.50 18 0.1210 10.2365 0.0484 2.3623 76.92 19 0.0319 2.6613 0.1715 8.2500 0.00 20 0.0965 8.0178 0.0558 2.6726 66.67 21 0.1408 11.7288 0.1387 6.6641 43.18 22 0.2048 17.0600 0.2664 12.7950 25.00 23 0.1862 15.4859 0.2060 9.8789 36.21 24 0.1445 12.0188 0.1894 9.0809 24.44 25 0.1159 9.6244 0.1731 8.2877 0.00 26 0.1093 9.0838 0.1004 4.8091 47.06 27 0.0871 7.2254 0.1342 6.4226 0.00 28 0.1186 9.8725 0.1724 8.2715 16.22 29 0.1224 10.1624 0.0894 4.2789 57.89 30 0.0708 5.8816 0.0223 1.0694 81.82 31 0.1514 12.5734 0.0224 1.0701 91.49 32 0.0128 1.0666 0.0222 1.0666 0.00 33 0.1217 10.1360 0.0278 1.3337 86.84 34 0.0739 6.1449 0.0279 1.3359 78.26 35 0.0674 5.6070 0.0947 4.5390 19.05 36 0.0547 4.5449 0.2121 10.1591 0.00 37 0.0322 2.6726 0.0223 1.0690 60.00

Page 62: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

38 0.0931 7.7429 0.0724 3.4710 55.17 39 0.1348 11.2139 0.0501 2.4030 78.57 40 0.0769 6.4017 0.0222 1.0669 83.33 41 0.1000 8.2985 0.0280 1.3385 83.87 42 0.0257 2.1381 0.0223 1.0690 50.00

Page 63: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Lampiran 3c. Hasil Pengamatan NH3, Inlet, Outlet, dan Efisiensi

Biofilter 2

Inlet Outlet

Hari ke- ppm

g-N setiap sampling ppm

g-N setiap sampling Efisiensi (%)

0 0.1149 9.7180 0.1455 7.0915 27.03 1 0.1178 9.8371 0.1546 7.4443 24.32 2 0.2109 17.7140 0.1747 8.4604 52.24 3 0.0695 5.8261 0.0657 3.1779 45.45 4 0.0444 3.7136 0.0220 1.0610 71.43 5 0.0987 8.3769 0.3586 17.5392 0.00 6 0.0895 7.4613 0.0721 3.4642 53.57 7 0.0799 6.7927 0.1493 7.3152 0.00 8 0.0736 6.2618 0.1436 7.0446 0.00 9 0.0125 1.0523 0.0216 1.0523 0.00

10 0.4618 38.9622 0.6225 30.2747 22.30 11 0.0122 1.0422 0.0212 1.0422 0.00 12 0.1273 10.7686 0.0216 1.0506 90.24 13 0.0756 6.3495 0.0219 1.0582 83.33 14 0.0716 6.0489 0.1297 6.3119 0.00 15 0.1522 12.8698 0.1401 6.8289 46.94 16 0.0247 2.0942 0.0321 1.5707 25.00 17 0.1241 10.4990 0.1668 8.1367 22.50 18 0.1210 10.2365 0.0592 2.8872 71.79 19 0.0319 2.6613 0.0221 1.0645 60.00 20 0.0965 8.0178 0.0948 4.5434 43.33 21 0.1408 11.7288 0.1665 7.9969 31.82 22 0.2048 17.0600 0.2109 10.1294 40.63 23 0.1862 15.4859 0.2394 11.4809 25.86 24 0.1445 12.0188 0.1839 8.8138 26.67 25 0.1159 9.6244 0.2345 11.2285 0.00 26 0.1093 9.0838 0.1450 6.9465 23.53 27 0.0871 7.2254 0.1846 8.8310 0.00 28 0.1186 9.8725 0.2002 9.6057 2.70 29 0.1224 10.1624 0.0223 1.0697 89.47 30 0.0708 5.8816 0.0223 1.0694 81.82 31 0.1514 12.5734 0.0224 1.0701 91.49 32 0.0128 1.0666 0.0222 1.0666 0.00 33 0.1217 10.1360 0.0667 3.2008 68.42 34 0.0739 6.1449 0.0279 1.3359 78.26 35 0.0674 5.6070 0.0390 1.8690 66.67 36 0.0547 4.5449 0.1061 5.0796 0.00 37 0.0322 2.6726 0.0223 1.0690 60.00

Page 64: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

38 0.0931 7.7429 0.1225 5.8739 24.14 39 0.1348 11.2139 0.1837 8.8109 21.43 40 0.0769 6.4017 0.0667 3.2008 50.00 41 0.1000 8.2985 0.0224 1.0708 87.10 42 0.0257 2.1381 0.0223 1.0690 50.00

Page 65: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Lampiran 4a. Kurva Standar H2S (panjang gelombang 560 nm)

ml standar absorbansi g-H2S g-S

0 0 0 0

0.4 0.022 0.024 0.022202

0.8 0.044 0.047 0.044404

1.6 0.087 0.094 0.088808

2 0.11 0.118 0.111011

y = 0.9867x + 2E-05R2 = 0.9999

0

0.02

0.04

0.06

0.08

0.1

0.12

0 0.02 0.04 0.06 0.08 0.1 0.12

g-S

abso

rban

si

Page 66: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Lampiran 4b. Hasil Pengamatan H2S, Inlet, Outlet, dan Efisiensi

Biofilter 1

Inlet Outlet

Hari ke- ppm

g-S setiap sampling ppm

g-S setiap sampling Efisiensi (%)

0 0.4961 95.8912 1.1301 125.9198 0.00 1 0.0924 17.6430 0.6948 76.4749 0.00 2 0.0558 10.7194 0.5109 56.5480 0.00 3 0.2683 51.4321 0.5273 58.2689 0.00 4 0.5060 96.8438 1.1527 127.1706 0.00 5 0.5343 103.6192 0.8751 97.8264 5.59 6 0.0000 0.0000 0.0208 2.2866 0.00 7 0.3620 70.3314 0.3297 36.9289 47.49 8 0.5275 102.6334 0.2030 22.7668 77.82 9 0.2497 48.1835 0.2064 22.9565 52.36

10 0.1829 35.2699 0.4250 47.2444 0.00 11 1.9137 372.8482 0.3935 44.1980 88.15 12 0.0969 18.7210 0.2260 25.1788 0.00 13 0.2237 42.9252 0.0000 0.0000 100.00 14 0.1306 25.2121 0.3108 34.5883 0.00 15 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 16 0.0000 0.0000 0.1209 13.5099 0.00 17 0.2369 45.8133 0.0000 0.0000 100.00 18 0.1318 25.4848 0.4630 51.6214 0.00 19 0.0000 0.0000 0.1308 14.3887 0.00 20 0.0034 0.6505 0.0000 0.0000 100.00 21 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 22 0.0206 3.9258 0.0000 0.0000 100.00 23 0.0725 13.7792 0.0000 0.0000 100.00 24 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 25 0.1419 26.9437 0.0000 0.0000 100.00 26 0.0518 9.8469 0.0419 4.5917 53.37 27 0.0953 18.0874 0.0962 10.5208 41.83 28 0.0276 5.2418 0.0000 0.0000 100.00 29 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 30 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 31 0.0000 0.0000 0.0150 1.6378 0.00 32 0.0516 9.8276 0.0089 0.9769 90.06 33 0.0741 14.0937 0.1016 11.1425 20.94 34 0.0086 1.6357 0.0000 0.0000 100.00 35 0.0587 11.1534 0.0538 5.9016 47.09 36 0.0242 4.5947 0.0000 0.0000 100.00 37 0.1850 35.1487 0.1800 19.7067 43.93

Page 67: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

38 0.3090 58.7473 0.1347 14.7639 74.87 39 0.1243 23.6263 0.0928 10.1687 56.96 40 0.1068 20.3240 0.0448 4.9121 75.83 41 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 42 0.0761 14.4498 0.0000 0.0000 100.00

Page 68: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

Lampiran 4c. Hasil Pengamatan H2S, Inlet, Outlet, dan Efisiensi

Biofilter 2

Inlet Outlet

Hari ke- ppm

g-S setiap sampling ppm

g-S setiap sampling Efisiensi (%)

0 0.4961 95.8912 0.6230 69.4144 27.61 1 0.0924 17.6430 0.6146 67.6501 0.00 2 0.0558 10.7194 0.2583 28.5958 0.00 3 0.2683 51.4321 0.2209 24.4105 52.54 4 0.5060 96.8438 0.6354 70.1040 27.61 5 0.5343 103.6192 0.6448 72.0809 30.44 6 0.0000 0.0000 0.0149 1.6314 0.00 7 0.3620 70.3314 0.4157 46.5643 33.79 8 0.5275 102.6334 0.8664 97.1807 5.31 9 0.2497 48.1835 0.2849 31.6889 34.23

10 0.1829 35.2699 0.1717 19.0881 45.88 11 1.9137 372.8482 0.3165 35.5493 90.47 12 0.0969 18.7210 0.1941 21.6270 0.00 13 0.2237 42.9252 0.3528 39.0223 9.09 14 0.1306 25.2121 0.1191 13.2495 47.45 15 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 16 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 17 0.2369 45.8133 0.4080 45.4906 0.70 18 0.1318 25.4848 0.2083 23.2261 8.86 19 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 20 0.0034 0.6505 0.0000 0.0000 100.00 21 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 22 0.0206 3.9258 0.0059 0.6488 83.47 23 0.0725 13.7792 0.0299 3.2758 76.23 24 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 25 0.1419 26.9437 0.0000 0.0000 100.00 26 0.0518 9.8469 0.0659 7.2193 26.68 27 0.0953 18.0874 0.1173 12.8237 29.10 28 0.0276 5.2418 0.0328 3.6017 31.29 29 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 30 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 31 0.0000 0.0000 0.0000 0.0000 0.00 32 0.0516 9.8276 0.0208 2.2881 76.72 33 0.0741 14.0937 0.0000 0.0000 100.00 34 0.0086 1.6357 0.0000 0.0000 100.00 35 0.0587 11.1534 0.0000 0.0000 100.00 36 0.0242 4.5947 0.0000 0.0000 100.00 37 0.1850 35.1487 0.1500 16.4211 53.28

Page 69: Penelitian Ui Penghilangan Sulfur

38 0.3090 58.7473 0.0149 1.6346 97.22 39 0.1243 23.6263 0.0508 5.5734 76.41 40 0.1068 20.3240 0.0567 6.2238 69.38 41 0.0000 0.0000 0.0030 0.3225 0.00 42 0.0761 14.4498 0.0000 0.0000 100.00