Laporan Tetap Seeding dan aklimatisasi

(1)

LAPORAN TETAP TEKNIK PENGOLAHAN LIMBAH

“SEEDING DAN AKLIMATISASI AEROB”

DISUSUN OLEH :

KELAS/KELOMPOK : 2 KA / II ANGGOTA:

FADEL FIKRI ALAYDRUS (NIM:061530400300) FERNIA AYU OKTAVIA (NIM:061530400302) INDRI KUSPARWATI (NIM:061530400305)

JULIA DWI LESTARI (NIM:061530400306)

MAULIDIA PUTRI (NIM:061530400307) MELLISA FITRI REZKIA (NIM:061530400308) M. JULIAN SAPUTRA JAYA (NIM:061530401002)

MUHAMMAD ALVINE ALDIO (NIM:061530400309)

Dosen Pembimbing: Ida Silviyati, S.T., M.T.

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI SRIWIJAYA

(2)

SEEDING DAN AKLIMATISASI AEROB I. TUJUAN

Melakukan pembenihan dan pengembangbiakan mikroorganisme untuk mengolah limbah cair secara aerobik.

II. ALAT DAN BAHAN YANG DIGUNAKAN Alat yang digunakan:

 Gelas kimia  Aerator  Pipet ukur 25 ml, 10 ml  Bola karet  Pipet tetes  Labu ukur  Cawan penguapan  Spatula  Batang pengaduk  Oven  Desikator  Erlenmeyer  Corong  Kertas saring

Bahan yang digunakan :

 KH2PO4 0,0547 gram

 KNO3 0,2724 gram

 C6H12O6 0,7581 gram

 Aquadest

(3)

III. DASAR TEORI

Aklimatisasi, bertujuan untuk mendapatkan kultur biomassa yang telah teradaptasi terhadap air limbah yang akan diteliti. Setelah melalui proses pembenihan ,maka dilakukan aklimatisasi. Aklimatisasi adalah pengadaptasian mikroorganisme terhadap air limbah yang akan diolah. Pada proses ini dilakukan dengan sistem bacth karena diharapkan mikroorganisme dapat tumbuh dan berkembang biak serta beradaptasi dengan kondisi baru. Pengapdaptasian dilakukan dengan cara mengganti pemberian glukosa dengan air limbah pabrik.. Akhir dari proses ini adalah konsentrasi COD menjadi stabil Pembenihan (seeding) merupakan tahapan awal sebelum penelitian. Tujuan dari proses ini adalah untuk mendapatkan suatu populasi mikroorganisme yang mencukupi untuk memulai penelitian proses lumpur aktif dan mampu mengoksidai zat –zat organik yang terkandung didalam air limbah. Dalam penelitian ini mikroorganisme yang digunakan berasal dari tanah. Pada tahap ini diharapkan mikroorganisme tersebut dapat tumbuh dan berkembang biak dengan baik dengan pemberian nutrien dan oksigen secara teratur.

Salah satu langkah yang penting dalam pengolahan limbah cair adalah penyiapan atau penyesuaian bakteri agar berkembang sesuai dengan kondisi yang diinginkan. Bakteri yang berasal dari biakan murni atau lingkungan sekitar sumber limbah yang akan diolah dikondisikan pada suatu temat dengan diberi umpan yang konsentrasinya sedikit demi sedikit menyerupai konsentrasi limbah yang akan diolah. Biasanya ada tahap awal sebagai umpan digunakan bahan-bahan kimia yang mudah diperoleh dengan komposisi yang jelas.

Untuk bakteri aerob maka perlu ditamabahkan aliran udara yang berasal dari kompresor, blower atau pompa yang disemburkan (spray aerator).

Sebagai sumber karbon biasa digunkan glukosa, sedang nitrogen dan posfor dapat digunakan Kalium Nitrat dan Kalium Dihidrofosfat. Pengaturan pH dapat digunakan kapur atau asam sulfat. Untuk bakteri aerob ditambahkan udara yang cukup agar proses oksidasinya dapat berjalan dengan sempurna. Jika konsentrasi BOD atau COD dalam tempat pengembangan telah relative konstan, dengan fluktuasi sekitar 5%, maka konsentrasi umpan dan volume pembibitan ditambah. Proses ini terus dilakukan hingga volume pembibitan mencapai sekitar 10% kolam yang pengolahan yang dibuat dan VSS sekitar 3000 - 4000 mg/l.

(4)

Proses seeding dilakukan untuk mengembangbiakkan mikroorganisme sehingga didapatkan jumlah biomassa yang mencukupi untuk mengolah air buangan pabrik minyak kelapa sawit. Bibit mikroorganisme diambil dari lumpur kolam pengolahan air buangan pabrik minyak kelapa sawit yang ditumbuhkan secara aerob. Pada tahap seeding ini yang perlu diperhatikan adalah konsentrasi zat organik (substrat), dan VSS.

Selama periode waktu detensi tertentu dilakukan pemeriksaan parameter organik, VSS, TSS, pH, dan temperatur. Terjadinya penambahan biomassa ditandai dengan warna lumpur yang semakin gelap (coklat kehitaman). Konsentrasi oksigen terlarut (DO) selalu dijaga di atas 4 mg/l untuk memastikan proses aerob dapat berlangsung dengan baik. Temperatur juga dijaga pada temperatur kamar, selain itu pH juga dijaga agar tetap dalam kisaran normal yaitu berkisar antara 7,0-8,5 dengan cara penambahan larutan asam atau basa. Aklimatisasi

Aklimatisasi merupakan suatu upaya penyesuaian fisiologis atau adaptasi dari suatu organisme terhadap suatu lingkunganbaru yang akan dimasukinya.[1]_{Hal ini didasarkan}

pada kemampuan organisme untuk dapat mengatur morfologi, perilaku, dan jalur metabolismebiokimia di dalam tubuhnya untuk menyesuaikannya dengan lingkungan.

[2]_{Beberapa kondisi yang pada umumnya disesuaikan adalah}_suhu_lingkungan,_derajat

keasaman (pH), dan kadar oksigen.[1]_{Proses penyesuaian ini berlangsung dalam waktu yang}

cukup bervariasi tergantung dari jauhnya perbedaan kondisi antara lingkungan baru yang akan dihadapi, dapat berlangsung selama beberapa hari hingga beberapa minggu.[1]

Proses aklimatisasi dapat diterapkan pada banyak hal, seperti pada pendakian gunung.

[3]_{Hal ini biasanya dilakukan apabila seseorang ingin melakukan pendakian pada gunung}

yang memiliki puncak yang cukup tinggi, hingga ribuan meter di atas permukaan laut, seperti Gunung Everest.[3]_{Beberapa hal utama yang harus disesuaikan antara lain adalah suhu}

dan kadar oksigen di udara karena pada dataran tinggi suhu lingkungan bisa jauh lebih rendah, demikian pula dengan kadar oksigennya yang menyebabkan tubuh harus memproduksi lebih banyak sel darah merah atau eritrosit.[1]_{Contoh lain dari aklimatisasi}

ditemukan pada tanaman budi daya dan pada teknik kultur jaringan.[4][5]_{Dalam teknik kultur}

jaringan, tanamanyang masih berada di dalam botol steril akan disiapkan untuk dipindahkan ke lingkungan aslinya, yaitu di tanah terbuka dengan kondisi lingkungan yang lebih tidak terkontrol.[5]

(5)

Proses aklimatisasi dilakukan untuk mendapatkan suatu kultur mikroorganisme yang stabil dan dapat beradaptasi dengan air buangan pabrik kelapa sawit yang telah disiapkan. Selama masa aklimatisasi kondisi dalam reaktor dibuat tetap aerob dengan menjaga konsentrasi, temperatur, dan pH. Proses ini dilakukan secara batch. Proses aklimatisasi dapat dianggap selesai jika pH, VSS, temperatur, dan efisiensi penyisihan senyawa organik telah konstan dengan fluktuasi yang tidak lebih dari 10%.

Tahap Pembibitan (Seeding) dan Aklimatisasi

Kebutuhan nitrogen dan fosfor secara umum didasarkan pada rasio air buangan dengan rasio COD:N:P sebesar 100:5:1 (Benefild dan Randall,1980). Pada proses seeding dan aklimatisasi diperlukan suatu kondisi lingkungan yang mendukung untuk tumbuh dan berkembangnya mikroorganisme secara optimal. Jika pH cenderung asam, dilakukan penambahan basa (NaOH), sebaliknya jika pH cenderung basa dilakukan penambahan asam (H2SO4). Jika terjadi kekurangan biomassa pada reaktor (ditentukan dengan pengukuran VSS), maka ditambahkan biomassa dari reaktor cadangan. Pada masa aklimatisasi parameter yang diukur adalah persentase penyisihan zat organik (COD), VSS, pH, DO dan temperatur. Pemeriksaan kandungan organik air buangan dilakukan pada influen dan efluen hasil pengolahan, sehingga diperoleh persentase penyisihan.

Proses aklimatisasi dilakukan dengan rasio waktu yang sama dengan waktu running. Proses ini dilakukan sampai didapatkan kandungan organik, pH, dan temperatur di dalam reaktor cenderung konstan dengan fluktuasi yang tidak lebih dari 10%. Selama masa aklimatisasi, penyisihan zat organik terus meningkat dan akhirnya relatif stabil. pH berada dalam rentang yang masih dapat ditolerir oleh bakteri yaitu 7,5-8,5.

(6)

IV. PROSEDUR KERJA

1. Membuat substrat makanan dari glukosa 0,75 gram, KH2PO4 0,0547 gram dan KNO3 0,2705 gram membuat dalam 2 liter.

2. Membuat suspensi bibit mikroorganisme dengan memasukan segenggam tanah pada air 2 liter.

3. Meletakkan suspensi dalam bak aerasi dan member aerasi sebagai sumber oksigen. 4. Memberi nutrisi mikroorganisme dengan substrat 400 ml, sebelum member nutrisi

diperiksa parameter TSS sebelum dan sesudah diberi substrat, mengukur pH dan suhu. 5. Memberi nutrisi selama setiap hari selama kurang lebih 5 hari.

(7)

V. DATA PENGAMATAN

Tabel 1 dengan jumlah sampel 40 ml

HARI pH SUHU (°C ) BERAT SEBELUM (gram) BERAT SESUDAH (gram) TSS (mg/l) Senin (1) 6 28°C 56,0401 gr 56,5128 gr 11817,5 mg/l (2) 6,5 28°C 47,7660 gr 48,2430 gr 11925 mg/l Selasa 6 31°C 50,9774 gr 51,0335 gr 1402,5 mg/l Rabu 6 30°C 56,8289 gr 56,8792 gr 1257,5 mg/l Kamis 7 30°C - - -Senin 7 30°C 40,2720 gr 40,3736 gr 2540 mg/l

(8)

VI. DATA PERHITUNGAN Pembuatan Substrat

 Membuat 2 liter limbah dengan 400 mg/l BOD keperluan glukosa

Glukosa=2 x 400 x 180

192 mg=750mg=0,75 gr

 KNO3 yang dibutuhkan

KNO3= 3 x 750 x 101 60 x 40 mg=270,535 mg=0,2705 gr  KH2PO4 yang dibutuhkan KH₂PO₄=1 x 750 x 136 60 x 31 mg=54,838 mg=0,0548 gr Menghitung nilai TSS Dengan :

C = Berat crussible + kertas saring + endapan (sesudah) A = Berat crussible + kertas saring + (sebelum)

TSS= (C−A)

ml sampel x 10

6_mg/l

 Senin, 14 Maret 2016 Sebelum diberi substrat

(9)

TSS=(56,5128−56,0401) gr 40 ml x 10

6_{mg/l=11817,5 mg/l}

Setelah diberi substrat

TSS=(48,2430−47,7660)gr

40 ml x 10

6

mg/l=1125 mg/l

 Selasa, 15 Maret 2016 Sebelum diberi substrat

TSS=(51,0335−50,9774)gr

40 ml x 10

6_{mg/l=1402,5 mg/l}

 Rabu, 16 Maret 2016 Sebelum diberi substrat

TSS=(56,8792−56,8289)gr

40 ml x 10

6

mg/l=1257,5 mg/l

 Senin, 21 Maret 2016 Sebelum diberi substrat

TSS=(40,3736−40,2720)gr

40 ml x 10

(10)

(11)

VIII. ANALISA PERCOBAAN

Pada percobaan kali ini yaitu seeding dan aklimatisasi aerob yang bertujuan untuk menghasilkan lumpur aktif untuk pengolahan limbah cair. Hal pertama yang dilakukan yaitu seeding (pembenihan). Proses ini dilakukan untuk mengembangbiakkan mikroorganisme sehingga didapatkan jumlah biomassa yang cukup untuk mengolah air limbah secara aerob. Bahan yang digunakan adalah tanah hitam gembur karena diharapkan pada tanah tersebut terdapat banyak mikroorganisme yang akan diisolasi dan dibiakkan. Tanah yang digunakan hanya segenggam lalu diberi air kemudian diaduk hingga terbentuk suspensi itulah yang digunakan untuk proses seeding.

Proses selanjutnya yaitu dengan melakukan aklimatisasi. Aklimatisasi aerob merupakan pengadaptasian mikroorganisme terhadap air limbah yang akan diolah. Salah satu hal yang terpenting dalam pengembangbiakkan mikroorganisme yaitu pengkondisian yang akan diinginkan agar bakteri tetap bisa hidup. Adapun pendukung dalam pengkondisian ini yaitu suhu, pH dan aerasi.

Sumber makanan yang didapatkan mikroorganisme agar dapat hidup dengan diberi substrat setiap hari sebanyak 400 ml, dimana substrat tersebut mengandung senyawa karbon, nitrogen dan fosfor. Pada percobaan yang kami lakukan suhu berkisar antara 28-31 °C . Selain suhu pH perlu diperhatikan, pada percobaan yang kami lakukan dengan pH sekitar 6-7.

Pengaruh TSS dalam limbah cair termasuk dalam pengaruh dalam faktor fisika. Dari hasil perhitungan dapat dilihat bahwa nilai TSS selalu berbanding lurus dengan jumlah mikroba yang dibiakkan. Dengan demikian semakin tinggi nilai TSS maka semakin banyak mikroba yang dibiakkan.

(12)

IX. KESIMPULAN

Setelah melakukan percobaan dapat disimpulkan bahwa:

1. Proses seeding dilakukan untuk mengembangbiakkan mikroorganisme sehingga didapatkan biomassa yang cukup untuk mengolah air limbah.

2. Pada pembenihan secara aerob, oksigen yang didapatkan dari proses aerasi dengan alat aerator.

3. aklimatisasi aerob digunakan untuk mengadaptasi atau mengisolasi mikroorganisme terhadap air limbah dengan pemberian nutrisi yang sesuai dengan konsentrasi yang mendekati air limbah.

4. Suhu, pH dan TSS mempengaruhi proses pembibitan. 5. pH didapatkan antara 6-7.

6. Suhu optimal 30 °C

7. Senin (14 Maret 2016) sebelum ditambah substrat = 11817,5 mg/l Senin (14 Maret 2016) setelah ditambah substrat = 11925 mg/l Selasa (15 Maret 2016) sebelum ditambah substrat = 1402 mg/l Rabu (16 Maret 2016) sebelum ditambah substrat = 1257,5 mg/l Senin (21 Maret 2016) sebelum ditambah substrat = 2540 mg/l

(13)

DAFTAR PUSTAKA

Tim Penyusun. 2016. Penuntun Praktikum Teknik Pengolahan Limbah.Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya.

(14)

GAMBAR ALAT

Gelas kimia Desikator

Erlenmeyer neraca analitik

(15)

Spatula pengaduk

Bola karet cawan penguapan

Aerator Oven