Pemisahan Mikroalga dari Limbah Cair Industri Tapioka Dengan Menggunakan Membran Filtrasi

(1)

/1 (I

r(' '

',' ,

PEMISAHAN KROALGA DARI LIMBAH CAIR IDUSTRI TAPIOKA

DENGAN MENGGUNAKAN MEMBRAN FILTRASI

Oleb

RlKA DWI KURNIATI

F4993

23

FAKULTAS TEKNOLGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BGOR

(2)

Rika Dwi Kurniati. F03498093. Pemisahan Mikroalga dari Limbah Cair Industri Tapioka Dengau Menggunakan Membran Filtrasi. Di bawab

bimhingan ludah Yuliasih dan Suprihatin.

RNGKASAN

Limbah industri etanian seerti limbah cair industri tapioka, umumnya memiliki kandungan zat organik tinggi. Apabila dibuang langsung ke perairan limbah tersebut akan menyebabkan terganggunya komunitas air. Oleh kar�na itu

diperlukan enanganan lebih dahulu sebelum dibuang ke badan air.

Salah satu cara engolahan limbah cair adalah engolahan secara biologis dengan bantuan mikroorganisme misalnya kombinasi bakten n mikroalga. Degradasi kandungan organik limbah cair dilakukan oleh bakteri dan kemudian hasil deradasi oleh bakteri dimanfaatkan oleh alga. Pada enelitian ini dilakukan pemisahan alga dengan menggunakan membran filtrasi untuk memisahkannya dari limbah cair agar didapatkan

eluent

yang memenuhi standar mutu tetentu serta untuk memungkinkan daur ulang air hasil engolahan, selain itu juga dapat dihasilkan biomassa mikroalga.

Tujuan

i

enelitian ini adalah untuk mengukur kinerja berbagai jenis membran (luks, eisiensi enyisihan, kualitas enneat) pada erbagai kondisl oerasi serta menentukan membran yang sesuai untuk emisahan mikroalga dari hasil enguraian limbah cair indusri tapioka serta mengukur kualitas enneat yang dihasilkan.

Penyaringan mikroalga dilakukan dengan menggunakan tia jenis membran iltrasi, yaitu membran mikrofiltrasi olisulfon dengan ukuran ori 0.2� n ulfilrasi PVDF

polivinilidin diflourlde)

dengan WCO

(Molecular weight Cut Of)

10 000 dalton, serta membran dai chitosan.

Penyaringan diln pada berbagai kondisi oerasi, yaitu pada tekanan 1.1 am dengan laju ahr 1.7 mldt, tekanan 1.9 am dengan laju alir 1.4 mldt, n tekanan 2.75 atm denan laju alir 0.9 mldt. Parameter yang dil!kur yaitu luks dan eisiensi enyisihan terhadap wn, kekeruhan, COD, kadar nitrat, kadar amonia, kadar fosfat, n TSS. Hasil anaiisa kualitas enneat g dihasilkan dibandingkan denan baku mutu air bersih berdasarkan Permenkes No. 6llMen.KeIPer.1XI1990 serta baku mutu air buangan indusri tapioka

(SK

Gub. Jab. No.6 h 1999).

Pertumbuhan alga dalam kolam enstabil dilakukan secara visual n erubahan wa yang teIjadi ada air kolam. Jenis alga yang dapat tumbuh pada hmbah tapioa yaitu jenis sp. merupakan jenis alga yang biasa tumbuh pada air tercemar. Penghitungan kelimpahan alga dilakukan pada

i

ke-20. Jumlah kelimpahan ala mencapai 71 576 individU/ml, nilai kelimpahan

i

tennasuk dalam kateori kon,entrasi opula,i sedang. Berdasarkan anaiisa proksimat ala yg dilakukan, diketabui bahwa ala mengandung kadar r 99.93 ersen, kadar abu 0.03 ersen, protein 0.004 erseil, kar lemak 0.01 ersen, kadar serat 0.008 ersen, n kadar karbohidrat 0.027 persen.

Nilai tluk, tertingi pada kondisi k tekanan I. I aim dengan laju alir 1. 7 mldt dieroleh membran mirofilrasi seesar 145 I/m2jam. Pa tekanan 1.9 am laju alir 1.4 mldt nilai tegi kan tunak dieroleh membnn ulrailrasi

(3)

seesar 139 Im'jam. Pada tekann 2.75 aim laju alir 0.9 mldt nilai fluks tertinggi keadaan tunak dieroleh membran ulrailtrasi sebesar 1 17 Um2jam.

Berdasarkan jenis membran. nilai luks yang dihasilkan membran chitosan mengalami enurunan yang tajam pada setiap kenaikkan tekanan. Nilai luks tertinggi keadaan nk untuk membran chitosan da tekanan 1. t an taju aliT 1.7 ldt seesar 105 Im'jam dan luks terendah pada tekanan 2.75 atm laju alir 0.9 mldt sear 56 Im'jam. Fluks membm mikroilrasi tertingi pada tekanan 1.1 am laju a1ir 1.7 mldt seesar 144 l/m'jam n terendab pada tekanan 2.75 am laju alir 0.9 mldt seesar 113 Im'jam. dangkan untuk membran uliltrasi luks tertingi pada tekanan 1.9 am laju a1ir 1.4 mldt sebesar 139 Im'jam n

luks terendab ada tekanan 1 . 1 am iaju alir 1.7

i!

seesar 10711m'jam.

Eisiensi enyisihan tertinggi untuk setiap parameter dieroleh membran

ultrailtrasi denan tingkat enyisiban terbadap a yaitu %.5 - 97.3 ersen,

kekeruhan 99.2 - 99.5 ersen, COD 97.8 - 98.6 ersen, kadar nirat 99.3 - 99.6

ersen, r nonia 97.1 - 97.5 ersen, r fosat 99.6 - 99.8 ersen, n TSS

(4)

Rika Dwi Kurniati. F034993. eparation of Micr-algae from Tapica Industry Liquid Waste by Using Membrane Filtration. Suervisd by Indah Yuliasih and Suprihatin.

SUMMARY

Agricultural industrial waste, i.e tapica liquid waste, contains very high concentration of organic comounds. If it is disosed directly into the environment, it will ollute the environment. A reatment of the liquid waste is therefore needed efore its disosal into the environment.

An altenative for liquid waste treatment is the biological process with the helps of microorganism (for example, the combination of bacteria and micro algae). The bacteria is used to degrade liquid waste's organic comounds and then micro algae use the results of the decomosition. In this study, membranes were used to separate micro algae from the liquid waste to get the high quality eluent, that meets a certain formal qualiy standard, and to make ossible the recycling of the treated waste water, and also to produce biomass of micro-aigae.

The objectives of this study are to determine the erformance of membrane iltration for separation of algae from tapioca liquid waste at diferent oerating conditions and also to be able to choose a suitable membrane and to measure the quality of the ermeate produced.

Algae's growth in stabilizing ponds was done VIsually by observing color changes in the onds. The algae secies rowing in tapioca waste was sp. The tye of algae lives usually in olluted water. From the quantity measurement of algae on day 20, the algae concentration reached 71 576 individual/mt. From the proximate analysis was known that the algae contained water of 99.93 ercent, non-organic of 0.03 ercent, protein of 0.004 ercent, fat of 0.00 I ercent, iber of 0.008 ercent and carbohydrate 0[0.027 ercent

Three iltration membranes (micro-iltration, ultra-filration, and chitosan membrane) were studied. The iltration was oerated at diferent conditions, which are at pressure of 1.1 atm and crosslow rate 1.7 mis, 1.9 am and crosstlow rate 1.4 mis, and 2.75 atm and crosslow rate 0.9 mls. The measured parameters for membrane erfonnance on iltration process were flux and removal eiciency of color, turbidity, COD, nitrate, ammonia, phosphate, and TSS, as well as ermeate quality analysis was compared to the clean water quality standard and waste water quality standard.

The highest flux at 1.1 atm and crosslow rate 1.7 mls was micro-iltration membrane 146 11m2• hr. At 1.9 atm crosslow rate 1.4 mls and 2.75 atm crossflow rate 0.9 mls the highest lux was 139 1/m2hr and 1171!m2hr by ultra-iltration.

(5)

Ultra-filration membrane has the highest rejction for color of 96.5 - 97.3 ercent, turbidity of 99.2 - 99.5 ercent, COD of 97.8 - 98.6 ercent, nitrate of 99.3 - 99.6 ercent, ammonia of 97.1 - 97.5 ercent, phosphate of 99.6 - 99.8 ercent, and TSS of 100 ercent. Rejection level was not inluenced by oerational condition such as pressure and crosslow rate, but was inluenced by membrane tyes.

(6)

PEMISAN ROALGA DARI LIMBAH CAIR TAPIOKA DENGAN

MENGGUNAN BEAGAI JENiS MEMBRAN FILTRASI

Oleb

A DWI KUA TI F0349893

S K R IPS I

ebagai salah satn syarat uttuk meDperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Jurusan TEKNOGI NDUSTRI PERTANIAN, Fakultas Tekooloi Pertanian,

Institut Peranian Bogor

203

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN NSTITUT PERTANIAN BOGOR

(7)

INSTITUT PERTANIAN BGOR

FAKULTAS TEKNOLGI PERTANIAN

PEMISAHAN MIKROALGA DARI LIMBAH CAIR INDUSTRI TAPIOKA DENGAN MENGGUNAKAN MEMBRAN FL TRASI

S K R I P S I

ebagai salab satu syarat untuk memeroleb gelsr SAJANA TEKNOLGI PERTANIAN

Pada Jum.an TENOLGI INDUSTRI PERTANIAN, Fakulas Tenologi Pertanian,

Institut Pertanian ogor

Oleh

A DWI KURNIA I F349893

Diahira. di Bogor, 28 eptemer 1979 Tsngal lulus : Januari 203

Disetujui,

Dsen Pemhimbing I

(8)

KATA PENGANTAR

Puji n syukur dianjatkan kehadirat Allah SWT, hanya dengan rnat

dan karunia-Nya yang k terhingga sehinga skripsi ini dapat terselesaikan.

Skripsi ini disusun sebagai salah atu syarat untuk memeroleh gelar Srujana

Teknologi Pertanian ada Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakulas

Teknologi Pertanian, PH.

Penulis mengucapkan terima kasih yang tak terhinga atas segala bantuan,

erhatian serta dorongan yang telah diberikan kepada:

I. Keluara tercinta, ma dan bapa alas segala kasih ayang, dukunn

serta keercayaannya selama ini. Aa, teteh, mas dan mba serta onakanku.

2. Indah Yuliasih, STp, MSi. selaku embimbing akademik yang telah

membantu, membimbing dan mengarahkan enulis.

3. Dr. Ir. Supribatin, MSc. selaku embimbing 11 yang telah banyak membantu, membimbing serta mengarahkan enulis.

4. r. r. Mulyorini Rahayuningsih, MSi. selaku dosen enguji yang telah banyak memberikan masukan n arahan.

5. Seluruh staf serta ln yang telah banyak memhantu.

6. Semua pihak yang telah membantu selama In] yang tidak dapat

disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari seenuhnya bahwa skripsi ini masih jauh i

sempa. Namun demikian. enulis erharap Semoga skrisi i

at

bennanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya.

Bogor, Januari 2003

(9)

UCAPAN ERIMA ASIH

Setulus-tulusnya kepada :

1. Manah dan Bapa tercinm atas segala kasih sayang yang telah dierikan, erhatian, dukungan moril dan materi1, harapan dan didikannya, serta

kebebasan dan keercayaannya pada

a.

Ma, pa, akhinya anak bungsunya lulus juga, mama n bapa bisa lega

akhinya eban itu lepas juga ....

Kh

_{ibu a beta tak terhingga spanjang masa}

Hanya

i k

barp kembali

Bagai sang suya menyinari dunia

Terima

th

Ma,

Po ..•••

2. A Budi & Mba Wied, A Awan & Mba Anis, Teh Ima & Mas Teguh, A Arif, Teh Tali & Cak Adjie. Poku

,

Ardi, Ecba, Dian, Hilman, Krisna, IjaJ, Rania, dan Cindara.

3. Qntyo Wijanarko beserta keluara alas segala erbatian n

dukungannya. All of Fatima Rainey's songs was 4 u .... 4. Blecki dan Ucu atas keIja samanya ...

5.

y girl riend5

.... Nike, Sari, Ina, Friska,

U

gilrs have light up my days.

We've been through so many things ..

6. Renny, Arti, Vona, Feny, Cinde, Ne, nenknonk, Dian endah, echie, Ismet, and Maypie

... thank u

4

being

y

riends

7.

Munitis Grup

.. .. Benito, Ujan, Noenk, Nico, Diki, Suby, Adam, Firman.

I'm Gonna Miss U all, Guys!

8.

The out sider

.... Saeni, Germau, Buluks.

9. Wna

Crue,

old 'n new ... Ai, Nino, n lain-lain ...

10. Lia dan Dedy satu bimbingan yang slalu saling menginalkan.

11. Tenan-tenan TIN 35 atas ersahabatan, dukungan dan kekompakannya.

(10)

(11)

(12)

(13)

(14)

(15)

(16)

(17)

(18)

(19)

(20)

(21)

(22)

(23)

(24)

(25)

(26)

(27)

(28)

(29)

(30)

(31)

(32)

(33)

(34)

(35)

(36)

(37)

(38)

(39)

(40)

(41)

(42)

(43)

(44)

(45)

(46)

(47)

(48)

(49)

(50)

(51)

(52)

(53)

(54)

(55)

(56)

(57)

(58)

(59)

(60)

(61)

(62)

(63)

(64)

(65)

(66)

(67)

(68)

(69)

(70)

(71)

(72)

(73)

(74)

(75)

(76)

(77)

(78)

(79)

(80)

(81)

(82)

(83)

(84)

(85)

(86)

(87)

(88)

(89)

(90)

(91)

(92)

(93)

(94)

(95)

(96)

(97)

(98)

(99)

(100)

(101)

(102)

(103)

(104)