II. METODE PENELITIAN
3.3. Tahapan Percobaan
3.3.1. Karakterisasi Gas Penyebab Bau pada Industri Karet
Sumber emisi gas bau dari industri karet yang akan dikaji dalam penelitian ini berasal dari gudang penyimpanan leum. Secara teori menurut Hartikainen et al. (2000), proses degradasi anaerobik dari bahan organik akan menghasilkan emisi gas penyebab bau yang khas antara lain berasal dari senyawa-senyawa sulfida, amonia, karbon monoksida, karbon dioksida serta senyawa organik lain yang mudah menguap (volatile organic compounds) seperti metana, asam asetat, keton, aldehid dan sebagainya.
Berdasarkan teori yang ada akan dilakukan penelitian pendahuluan untuk menentukan gas apa saja yang keluar dari proses degradasi anaerobik pada gudang leum, selanjutnya beberapa gas dengan konsentrasi besar akan dijadikan sebagai parameter utama yang akan diukur dalam penelitian ini.
3.3.2. Pembuatan Reaktor Biofilter
Perancangan kolom biofilter adalah dengan menyiapkan pipa paralon PVC dengan diameter 8 inch dan panjang 70 cm sebanyak 6 buah. Pipa paralon diberi lubang yang berfungsi untuk mengambil sampel tanah untuk pengukuran parameter-parameter fisik-kimia dan mikrobanya. Lubang inlet berada pada bagian atas (1) dan lubang outlet pada bagian bawah (4).
Gambar 6. Desain reaktor biofilter yang akan digunakan dalam penelitian
3.3.3. Persiapan Bahan Pengisi
Bahan pengisi yang digunakan dalam penelitian ini adalah kompos, tanah, bahan tambahan (berupa sekam, serasah daun karet, kulit kayu karet) dan sludge. Secara lebih jelas bahan tambahan dapat dilihat pada Lampiran 8). Perbandingan yang digunakan dalam bahan pengisi untuk kompos, tanah, bahan tambahan dan sludge berturut-turut adalah 4 : 2 : 1 : 1 (Devinny et al. 1999). Komposisi bahan pengisi :
• Biofilter 1 berisi kompos, tanah, sekam dan sludge. • Biofilter 2 berisi kompos, tanah dan sekam.
• Biofilter 3 berisi kompos, tanah, serasah daun karet dan sludge. • Biofilter 4 berisi kompos, tanah dan serasah daun karet.
• Biofilter 5 berisi kompos, tanah, kulit kayu karet dan sludge. • Biofilter 6 berisi kompos, tanah dan kulit kayu karet.
Keterangan : 1. Kolom biofilter 2. Lubang inlet
3. Lubang sampling tanah 4. Lubang outlet
2 1
3
Kompos yang digunakan sebagai bahan pengisi biofilter diperoleh dari pedagang tanaman komersial. Hal ini dilakukan karena masyarakat di sekitar pabrik tidak mengolah kompos sendiri untuk memupuk sawahnya, melainkan menggunakan pupuk kimia. Jenis kompos yang dipergunakan dalam penelitian ini adalah kompos daun dengan merk dagang Kompos Penyubur Tanaman Super yang diproduksi oleh Enka Saritani Jakarta.
Tanah yang digunakan sebagai bahan pengisi berasal dari tanah yang ada di sekitar gudang leum. Hal ini bertujuan untuk memperoleh mikroba alami yang tumbuh di sekitar tempat tersebut.
Sludge berasal dari endapan lumpur yang diperoleh dari sekitar pembuangan air limbah PTP Nusantara VIII. Sludge yang dipilih adalah sludge yang telah tua, bukan air limbah segar. Penambahan sludge ke dalam bahan pengisi bertujuan untuk meningkatkan kelimpahan serta keragaman populasi mikroorganisme di dalam biofilter. Dengan mengoptimalisasi jumlah serta jenis mikroorganisme, diharapkan kinerja biofilter menjadi lebih baik dalam pengolah emisi gas penyebab bau dari gudang leum. 3.3.4. Penelitian Utama
Biofilter yang dipersiapkan sebanyak 6 kolom, dengan ukuran diameter 8 inci dan tinggi 70 cm, sedangkan untuk tinggi bahan pengisi adalah 40 cm. Perlakuan dalam penelitian ini adalah perbedaan bahan pengisi tambahan yaitu sekam/kulit padi, serasah daun karet dan kulit kayu karet. Fokus penelitian ini adalah akan mengamati efisiensi biofilter, kapasitas penyerapan serta daya tahan masing-masing bahan pengisi dalam kolom biofilter. Secara operasional aliran gas inlet (flow) yang ditetapkan dalam penelitian ini adalah konstan yaitu 10 liter per menit.
Untuk mendapatkan hasil tersebut maka parameter-parameter utama yang diukur dalam penelitian ini adalah sebagai berikut :
a. Senyawa N dalam bentuk amonia (NH3). Pengamatan juga akan dilakukan selama satu bulan dengan pengambilan sampel pada inlet dan outlet sebagai berikut minggu pertama akan dilakukan dua kali dalam sehari berfungsi untuk mengetahui tren input. Minggu kedua
pengambilan sampel dilakukan satu kali sehari, minggu ketiga dua hari sekali dan minggu keempat tiga hari sekali. Metode yang dipergunakan dalam pengukuran Amonia adalah Metode Nessler, prosedur pengukuran amonia secara lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran 3.
b. Senyawa sulfida yaitu hidrogen sulfida (H2S). Pengamatan akan dilakukan selama satu bulan dengan pengambilan sampel pada inlet dan outlet sebagai berikut minggu pertama akan dilakukan dua kali dalam sehari berfungsi untuk mengetahui tren input sebab penelitian ini dilakukan pada skala industri. Minggu kedua pengambilan sampel dilakukan satu kali sehari, minggu ketiga dua hari sekali dan minggu keempat tiga hari sekali. Metode yang dipergunakan dalam pengukuran hidrogen sulfida adalah Metode Metilen Blue, prosedur pengukuran hidrogen sulfida secara lebih lengkap dapat dilihat pada Lampiran 3.
c. Kadar air dan pH diukur satu minggu sekali untuk memastikan kondisi yang baik untuk perkembangbiakan mikroba. Untuk parameter temperatur diukur setiap hari. Prosedur pengukuran kadar air, pH dan temperatur dapat dilihat pada Lampiran 3.
d. Pengukuran parameter total C organik, total S dan total N untuk bahan pengisi dilakukan dua kali yaitu pada awal dan akhir pengoperasian biofilter. Hal ini untuk mengetahui perubahan unsur-unsur tersebut selama penelitian di dalam biofilter. Prosedur pengukuran parameter total C, S dan N dapat dilihat pada Lampiran 3.
e. Penghitungan jumlah mikroorganisme pada bahan pengisi dilakukan pada awal, tengah dan akhir pengoperasian biofilter. Hal ini bertujuan untuk mengetahui perubahan serta perkembangan mikroba yang ada dalam biofilter. Untuk penghitungan Nitrosomonas sp menggunakan metoda MPN, selanjutnya untuk penghitungan Thiobacillus sp, fungi dan bakteri heterotrof dengan menggunakan metoda TPC (Anas 1989). Secara lebih detail prosedur kerja serta cara penghitungan jumlah mikroba dapat dilihat pada Lampiran 4.
Skema reaktor biofilter yang diterapkan pada skala lapang disajikan pada Gambar 7 berikut ini dan secara lebih detil mengenai kondisi reaktor biofilter dapat dilihat pada Lampiran 9.
Gambar 7. Skema biofilter penerapan skala lapangan (A. Gudang penyimpanan leum, B. Blower, C. Flow meter, D. Lubang inlet, E. Lubang sampling, F. Lubang outlet, G. Kolom biofilter).