resume jurnal ilmiah kimia organik

RESUME JURNAL ILMIAH KIMIA ORGANIK

Judul : Penyisihan Senyawa Organik Pada Biowaste Fasa Cair Menggunakan Upflow Anaerobic Fixed Bed Reactor Dengan Media Penunjang Bambu

Penulis : Meilia Dwi Ramdhani dan Marisa Handajani (Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan, Institut Teknologi Bandung)

Sampah adalah sisa kegiatan sehari-hari manusia dan/atau proses alam yang berbentuk padat (UU Nomor 18 Tahun 2008 tentang Pengelolaan Sampah [68]). Di Indonesia, sampah digolongkan menjadi sampah organik dan anorganik. Sampah organic (biodegradable waste /biowaste) adalah sampah yang mudah membusuk atau terdekomposisi disebabakan oleh aktivitas mikroorganisme. Salah satu sumber timbulan sampah organik adalah pasar. Salah satu alternatif pengolahan sampah organik (biowaste) yang telah diaplikasikan di Eropa yaitu teknologi pengolahan mekanis biologis yang dikenal dengan Mechanical Biological Treatment (MBT).

Setelah sampel biowaste dicacah kemudian biowaste dipisahkan menjadi dua fasa yaitu fasa padat dan cair. Penelitian ini difokuskkan pada biowaste fasa cair. Konsentrasi senyawa organic yang ada pada biowaste fasa cair akan direduksi dengan menggunakan anaerob fixed bed reactor secara upflow dengan media penunjang bambu. Terdapat beberapa keuntungan dari pengolahan anaerob (Benefield dan Randall, 1980), diantaranya yaitu kurangnya biomasa yang dihasilkan per unit substrat (senyawa organik) yang digunakan, yang berarti kurangnya kebutuhan terhadap nitrogen dan phosfat, serta dihasilkannya gas metan.

Tujuan dari penelitian ini adalah melihat kinerja Upflow Anaerob Fixed Bed Reactor (UAFB) bermedia bambu dalam menyisihkan senyawa organik pada biowaste fasa cair dengan 3 variasi Hydraulic Retention Time (HRT) dan mengetahui kondisi optimum operasi (UAF-B) dalam menyisihkan senyawa organik biowaste fasa cair skala lab. Upflow Anaerobic Fixed Bed Reactor Skala Lab

Gambar 1: Konfigurasi Reaktor (UAF-B).

| Jurnal Ilmiah Kimia Organik

Media penunjang pada reaktor ini adalah bambu. Jumlah bambu yang digunakan adalah 435 buah (aklimatisasi) dan 1050 buah (kontinyu).

HASIL DAN PEMBAHASANBeberapa hal yang perlu dibahas untuk mengetahui kinerja upflow anaerob fixed

bed reactor dalam menyisihkan senyawa organik yang terkandung dalam biowaste fasa cair adalah karakteristik awal biowaste fasa cair, konsentrasi COD sebagai materi organik, efisiensi penyisihan materi organik, komposisi biogas, laju pembentukan gas metan, methane yield, dan faktor-faktor lingkungan yang mempengaruhi proses penyisihan senyawa organik secara anaerob dalam reaktor.

Karakteristik Biowaste Fasa CairSampling biowaste dilakukan 3 kali, pada tanggal 8 Desember 2008, 31 Maret

2009 dan 22 Juni 2009. Setelah sampling dilakukan, tahap selanjutnya adalah proses pemisahan antara fasa padat dan fasa cair biowaste. Pada penelitian ini biowaste fasa cair akan diteliti. Karakteristik biowaste fasa cair dapat dilihat pada tabel 1.6 Tabel 1:Karakteristik biowaste fasa cair (rasio air pencampur:biowaste =1:2)

Pada penelitian ini konsentrasi senyawa organik diyatakan dengan COD. Konsentrasi COD total yang terkandung pada biowaste fasa cair berada pada rentang 23.000-26.000 mg/L. Menurut Malina dan Pohland (1992) proses anaerob cocok untuk limbah dengan konsentrasi COD sebesar2.000 hingga lebih dari 20.000 mg/L COD total.

TemperaturTemperatur merupakan faktor lingkungan yang penting dalam akitivitas

mikroorganisme pada proses biologis secara anaerob. Menurut Metcalf&Eddy (2003), rentang temperatur terjadinya aktivitas biologis secara anaerob adalah rentang mesofilik (20-45°C) dan termofilik (45-75°C). Speece (1996) menuliskan bahwa bakteri


metanogen juga dapat tumbuh pada rentang temperatur 4-100 °C. Namun bakteri metanogen dapat menurun jumlahnya ketika temperatur lebih besar sama dengan 70°C (Malina dan Pohland, 1992). Pada HRT 10 hari temperatur reaktor berada pada rentang 24,5-27°C, HRT 8 hari (24-26°C), dan pada HRT 6 hari (23-25,5°C). Rentang temperatur yang terukur pada semua HRT masih berada pada rentang temperatur kondisi mesofilik.

Konsentrasi CODPada penelitian kali ini akan ditampilkan garfik COD terlarut yang terukur pada masingmasing HRT. Dengan ditampilkannya grafik COD terlarut maka dapat mengetahui proses degaradasi yang terjadi di dalam reaktor.

Gambar 2: Grafik COD terlarut terhadap waktu pada masing-masing HRT

Gambar 3: Grafik Penyisihan COD terlarut terhadap waktu pada masing-masing HRT

Efisiensi penyisihan senyawa organik tertinggi yaitu sekitar 76,5 %. Nilai ini terjadi pada HRT 8 hari saat reaktor dalam kondisi tunak. Oleh karena itu dapat dikatakan kondisi optimum proses degradasi senyawa organik pada biowaste fasa cair


dengan rasio air pencampur 1:2 dalam kondisi mesofilik terjadi ketika reaktor UAF-B dioperasikan dengan HRT 8 hari.

Hubungan TAV, pH,dan Alkalinitas

Gambar 4 : Profil pH pada effluent pada masing – masing HRT.

Gambar 5: Hubungan antara konsentrasi TAV dan rasio TAV/Alkalinitas pada masing-masing HRT.

pH merupakan salah satu faktor lingkungan yang berperan penting dalam aktivitas mikroorgaisme dalam proses anaerob. Aktivitas bakteri pada anaerob umumnya berlangsung baik pada pH 6-8 (Sahm, 1984). Untuk pembentukan metan terjadi saat nilai pH berada pada rentang pH netral, yakni 6,8-7,2 (Eckenfelder, 2000). Mikroorganisme metan dapat tumbuh pada pH 6,5-8,5 (Speece, 1996) dan dapat bekerja dengan baik pada pH 6,6-7,6 (Eckenfelder, 2000).

pH selama 3 HRT pada penelitian ini berada pada rentang 6,64-7,14 nilai ini mendekati pH pada percobaan pengolahan piggery waste dengan menggunakan anaerobic fixed bed reactor, pH berada pada rentang 6,8-7,6 selama 2 HRT (Nikolavea,dkk., 2002). Hal ini membuktikan bahwa penggunaan anaerobic fixed bed reactor dalam mengolah limbah organic dapat mempertahankan pH tetap dalam kondisi netral.


Biogas dan Methane Yield Proses pengolahan anareob menghasilkan biogas sebagai produk akhir. Pada

penelitian ini, untuk mengetahui apakah biogas dihasilkan atau tidak maka dilakukan evaluasi pembentukan biogas dengan cara melakukan pengukuran produksi biogas dan pemeriksaan komposisi biogas.

Gambar 7: Grafik Komposisi Gas pada HRT 10 hari. Gambar 8: Grafik Komposisi Gas pada HRT 8 hari.

Gambar 9: Grafik Komposisi Gas pada HRT 6 hari.

Nilai methan yield selama proses pada setiap HRT tidak sesuai dengan lietaratur. Hal ini disebabkan volume gas yang dihasilkan tidak dapat terukur dengan baik dengan alat pengukur gas yang ada dan ini sangat berpegaruh terhadap volume gas ynag seharusnya terukur. Nilai methan yield diketahui untuk mengetahui proses berlangsung ideal atau tidak dalam meproduksi gas metan. Meskipun nilai methan yield yang dihasilkan untuk setiap HRT kurang dari 0,36 m3 CH4/kg COD, gas metan terukur dengan persentase yang besar antara 56-75%.

KESIMPULANPenyisihan senyawa organik pada biowaste fasa cair berhasil dilakukan dengan

menggunakan upflow anaerob fixed bed reactor skala lab. Konsentrasi COD dalam biowaste fasa cair sebagai influen dijaga pada ±11.000 mg/L COD total dan ± 6.000 mg/L COD terlarut. Kondisi optimum operasi reaktor ini dalam menyisihkan senyawa organik terjadi pada HRT 8 hari. Pada kondisi ini pH berada pada rentang 6,73-7,04, konsentrasi alkalinitas berada pada rentang 2.000-3.600 mg/L COD, dan rasio TAV dan alkalinitas berada pada rentang 0,20-0,54. Efisiensi penyisihan COD terlarut pada kondisi ini mencapai 76,5 persen dengan laju penyisihan sebesar 4,7 g/L/hari, gas metan yang dihasilkan sebesar 75 % dengan laju produksi sebesar berada pada rentang 0,05-0,86 L/hari , dan methan yield sebesar 0,13 m3 CH4/kg COD.


resume jurnal ilmiah kimia organik

Documents