Sampel air limbah rumah makan dialirkan kedalam reaktor RBC dengan diameter disk 20 cm.
Pada penelitian ini luas area disk yang terendam 40 % dan kecepatan putaran disk sebesar 40 rpm. Kecepatan putaran disk diatur dengan menggunakan pulse widh modulation dan kecepatan putaran pada disk diukur dengan menggunakan tachometer. Suplai oksigen pada reaktor menggunakan aerator yang dipasang selang dan dimasukkan kedalam reaktor. Air limbah rumah makan dialirkan secara kontinu dengan variasi debit berdasarkan waktu tinggalnya. Penelitian ini dilakukan untuk mengetahui efisiensi penurunan kadar COD dan TSS pada air limbah rumah makan dengan menggunakan reaktor RBC.
3.2 Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Air Teknik Lingkungan, Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
3.3 Objek Penelitian
Objek penelitian adalah air limbah Rumah Makan Padang di Jalan Kapten Pattimura Medan yang diambil langsung dari outlet saluran pembuangan air limbahnya.
3.4 Alat dan Bahan 3.4.1 Bahan
Pada penelitian ini bahan yang digunakan yaitu:
1. Air limbah rumah makan
2. Sludge dari Septic Tank digunakan untuk menumbuhkan mikroorganisme pada disk.
3.4.2 Peralatan
Peralatan yang dibutuhkan untuk membuat reaktor RBC adalah:
1. Reaktor RBC dari kaca
III-2
Variabel penelitian yang digunakan dalam penelitian ini meliputi:
3.5.1. Variabel tetap
a. Luas area yang terpendam disc 40 % b. Kecepatan putaran disc 40 rpm
c. Jumlah disc yang digunakan 4 buah dengan diameter 20 cm 3.5.2. Variabel berubah
Variabel berubah dalam penelitian ini adalah debit yang diperoleh berdasarkan pembagian volume efektif reaktor RBC (19,8 liter) dengan waktu tinggal 36 jam, 24 jam dan 12 jam.
Adapun variasi debit yang digunakan adalah : a. Debit 0,55 liter/jam untuk waktu tinggal 36 jam b. Debit 0,825 liter/jam untuk waktu tinggal 24 jam c. Debit 1,65 liter/jam untuk waktu tinggal 12 jam
3.6 Parameter Uji
Dalam penelitian ini dilakukan pengujian terhadap dua parameter yaitu : a. COD dengan acuan SNI 6989.73:2009
b. TSS dengan menggunakan Spektrometer NOVA 60.
Prosedur Uji Parameter COD dan TSS dapat dilihat pada Lampiran 2 dan 3.
III-3 3.7 Prosedur Penelitian
Tahap penelitian ini terbagi menjadi dua yaitu proses pembibitan atau aklimatisasi dan pelaksanaan proses pengolahan limbah cair menggunakan reaktor RBC.
3.7.1 Pembuatan Reaktor RBC
Penelitian Kiruthika et al (2017) melaporkan RBC dengan dimensi reaktor 50 x 30 x 30 cm dan diameter disk 20 cm berhasil menurunkan kadar BOD dan COD sebesar 60-70 %. Pada penelitian ini digunakan reaktor RBC dari kaca dengan dimensi reaktor 50 x 22 x 30 cm. Bahan disk yang digunakan adalah PVC foam board dengan diameter 20 cm. Permukaan disk dilubangin sebagai tempat tinggal mikroorganisme dan di pasangkan ke poros (shaft) yang terbuat dari PVC. Poros (shaft) dipasangkan pada lubang yang telah dibuat pada kaca reaktor sehingga poros dapat berputar.
Untuk memutar disk pada reaktor digunakan Dinamo DC 12 V yang telah dipasang pully pada kepala dinamo dengan ukuran 5 mm kemudian dihubungkan poros (shaft) yang telah dipasang pully 8 mm dengan menggunakan string belt. Penelitian Mayrinda (2018) melaporkan RBC dengan kecepatan putran disk 50 rpm dapat menurunkan BOD sebesar 85,27 %, COD sebesar 87,88 %, TSS sebesar 88,76 % dan Amonia sebesar 79,66 % pada air limbah rumah pemotongan hewan. Pada penelitian ini kecepatan putaran disk yang digunakan pada penelitian ini adalah 40 rpm dengan menggunakan Pulse Widh Modulation (Lampiran 6). Rangkaian reaktor RBC beserta komponennya dapat dilihat pada lampiran 4 dan 5. Bak penampung dan bak efluen dihubungkan dengan selang infus untuk mengalirkan air limbah rumah makan kedalam dan keluar reaktor RBC. Tachometer digunakan untuk mengukur besarnya kecepatan putaran disk pada reaktor RBC.
3.7.2 Proses Seeding
Sebelum reaktor RBC digunakan untuk proses pengolahan air limbah rumah makan, terlebih dahulu diadakan pembibitan untuk mendapatkan lapisan biofilim pada disk. Tahap awal untuk mendapatkan lapisan film yang baik adalah RBC harus dioperasikan selama beberapa minggu (± 21 hari) untuk memastikan pertumbuhan mikroorganisme pada disc sampai disc dilapisi oleh biofilm bewarna kuning kecoklatan (Kiruthika et al ,2017).
Berikut adalah tahap proses seeding :
a. Dilakukan penyaringan lumpur untuk memisahkan sampah-sampah yang ikut terbawa pada saat pengambilan lumpur.
b. Dimasukkan lumpur kedalam reaktor sampai disk terendam 40 % dari diameternya.
III-4 c. Dilakukan proses seeding secara batch. Reaktor RBC dijalankan selama 24 jam setiap hari selama ± 21 hari dan diukur pH dan suhunya setiap hari.
d. Diambil sampel pada hari H0, H1,…, H21 sebanyak 50 ml dari reaktor sampai terbentuk lapisan biofilm pada disk dan dilakukan analisa kadar COD.
e. Pengambilan sampel dan analisis COD dilakukan beberapa kali untuk memeriksa konndisi pertumbuhan mikroorganisme di reaktor. Dilakukan penambahan gula apabila hasil uji COD yang didapatkan terlalu rendah.
3.7.3. Proses Aklimatisasi
a. Dilakukan proses aklimatisasi atau adaptasi dengan mengganti air limbah septic tank yang memenuhi reaktor secara bertahap dengan air limbah rumah makan. Pergantian ini dila- kukan hingga lumpur septic tank yang ada di reaktor tergantikan 100 % oleh air limbah rumah makan. Tahapan proses aklimatisasi dapat dilihat pada tabel 3.1 berikut
Tabel 3.1 Tahapan Aklimatisasi
Tahap Aklimatisasi Lumpur Septic Tank (%) Limbah cair rumah makan (%)
b. Pada proses aklimatisasi umumnya lapisan biofilm yang terbentuk akan semakin menebal.
c. Dilakukan sampling dan analisis COD outlet pada masing-masing tahap selama proses akli- matisasi untuk melihat efisiensi penurunan COD di Reaktor RBC.
III-5 3.7.4 Proses Running
a. Setelah proses seeding dan aklimatisasi selesai maka dilakukan proses running. Sebelumnya dilakukan sampling dan analisis limbah rumah makan sebelum dialirkan menuju reaktor RBC untuk mendapatkan nilai COD dan TSS awal pada konsentrasi influen air limbah.
b. Air limbah rumah makan yang ditampung di bak penampung kemudian dialirkan ke dalam reaktor RBC secara kontinu. Percobaan dilakukan dengan variasi debit yaitu 0,55 liter/jam, 0,825 liter/jam dan 1,65 l/jam selama 5 hari setiap variasi debitnya.
c. Dilakukan analisa kadar COD dan TSS pada outlet reaktor RBC untuk mengetahui tingkat efisiensi pada setiap parameter.
d. Dilakukan pengujian kadar COD dan TSS pada outlet reaktor selama 5 hari untuk setiap variasi debit.
III-6 3.8 Flowchart Percobaan
3.8.1 Flowchart Proses Seeding
Gambar 3.1 Flowchart Proses Seeding
Dilakukan penyaringan lumpur untuk memisahkan sampah-sampah yang ikut terbawa pada saat pengambilan lumpur.
Terbentuk lapisan Biofilm pada permukaan disk.
Mulai
Dimasukkan lumpur kedalam reaktor sampai disk terendam 40 % dari diameternya dan kecepatan diatur 40 rpm.
Dilakukan proses seeding secara batch. Disk dibiarkan terendam selama ± 21 hari dan reaktor RBC dijalankan selama 24 jam dan diukur pH dan suhunya setiap hari
Diambil sampel pada hari H0, H1,…, H21 dan dilakukan analisis COD
Selesai
III-7 3.8.2 Flowchart Proses Aklimatisasi
Gambar 3.2 Flowchart Proses Aklimatisasi
Lumpur Septic Tank pada reaktor digantikan dengan air limbah rumah makan secara bertahap dengan perbandingan yang beda setiap tahapnya.
Reaktor terisi 100 % oleh air limbah rumah makan
Mulai
Dilakukan sampling dan analisis COD pada masing-masing tahapan untuk melihat efisiensi dan kestabilan dalam penurunan kadar COD..
Selesai Terjadi penebalan biofilm pada disk.
III-8 3.8.3 Flowchart Proses Running
Gambar 3.3 Flowchart Proses Running
Dialirkan air limbah rumah makan ke reator RBC secara kontinu dengan selang infus yang sudah diatur debitnya.
Didapatkan data hasil analisis COD dan TSS
Mulai
Dilakukan sampling dan analisis COD dan TSS pada T=0 konsentrasi influent limbah rumah makan.
Selesai
Diatur debit yang masuk ke reaktor berdasarkan waktu tinggal yang akan dioperasikan.
Dilakukan sampling dan analisis COD dan TSS selama 5 hari.
Prosedur diatas diulang untuk variasi debit berdasarkan waktu tinggal lainnya
BAB IV