a i Zat'O+ ikMola*$ei

''Ddg

a i Zat'O+ ikMola*$ei

ta-l

Tingxi,pa&'Bioreaktd,,.

'

Hibrid

^'

:,::::: r':I 'r:jilii,,: .:iil..r::: i !: ':

" "' H#MFob,id

e

ⁿ

Teheffiterhad

uP- "

,

i'" _,,'',Ko

po'St5i,Bakteri Dominah

dan'

' tli'

Abinhot Sihotang

Studi, EksPerimental ^:

Kontribusi Abu

Terbang dalam Meningkatkan Tahanan Beton terhadap Penetrasi Ion

Klorida

INSTITUT TEKNOLOGI NASIONAL BANDUNG

Penerbit

Penanggung |awab Pemimpin Umum Pemimpin Redaksi Wakil Pemimpin Redaksi

Redaksi Ahli:

1.

Ade Syafrudin

2.

Agung Wiyono

3.

Anang ZarntGani

4.

Ari Darmawan Pasek

5.

Aryadi Suwono

6.

Aztz Djadjadiningrat

7.

Bambang Ismanto

B.

^Bambang Kismono

9.

^Bambang Widyanto 10. Baskoro Tedjo 11. Biemo W. Soemardi 12. B.S. Koesbiantoro 13. Danu Ariono

14. Djuanda Suraatmadju 15. D. Muhally Hakim 16. Enri Damanhuri 17. Harsono T.

18. Hasanuddin Z.A.

19. Flimasari Flanan 20. Isa Setiasyah Toha Redaksi Pelaksana:

1.

Arinaka Trisuharno

2.

Etih Flartati

3.

Ikhya

4.

Luki ^K.

Sekretaris Redaksi Desain Cover Administrasi

: Lembaga Penelitian dan Pembe r day aan Masyarakat Institut Teknologi Nasional

: Ketua Lembaga Penelitian dan Pembe r day aan Masyarakat

: Dewi Kania Sari : Dicky Dermawan

: Widl-a Suryadini

21 . Ishak Flanafiah I.

22. Imam BuchonZ.

23. Joenil Kahar 24. ]uli ^Soemirat 25. Ketut Karsa 26. Ketut Wikantika

27 . H.M. jusuf Mu'min 28. Partosiswojo 29. Ridwan Suhud 30. Soegijardjo S.

31 . Suwadi Suparlan 32. Suwardjoko W.

33. Suyud R. K.

34. Syamsudin 35. Tommy Firman 36. Tunggal Mardiono

37 . Udjiantq 38. Wayan Sengara 39. Wimpy Santosa

5.

M.A. Basyid

6.

Nelfa Desmira

7.

Siti Saodah

Susy Susanty Lisye Fitria Aldrian Agusta Asep Gunawan Mia Fitria Ramilah Dedi Flidayat

Polyhedra dan Lingkaran Besar sebagai Konsep Awal Kubah Geodesik

Inovasi dari R. Buckminster Fuller

DAFTAR I SI

No.1,

VoI9,

Maret - Mei 2005

How Plannirg Differs from

Other

1 - B

Disciplines:

Assessi^g on Anchor Points for Planning' s Identification

Deden Rukmana 9 -15

Huthudi Alternatif Lain dari sistem

]aminan

^{16 - 28}

Mutu untuk Perguruan Tinggi

Ubuh Buchara Hidajat Analisis Dampak Perubahan

Teknologi

29 - ^g4 terhadap Kepuasan Kerja Karyawan di

Perusahaan _Jasa

Studi Kasus Penerapan Teknologi Internet pada Perusahaan Hotel di Bandung

rwan rnrawan wiratmadio, Roni zakaria R.

Degradasi Zat Organik Molasse

Beban

ZS - 4I Tinggi pada Bioreaktor Llpflow Hibrid

Anaerob dengan Telaahan terhadap Komposisi Bakteri Dominan dan Produk Akhirnya

Susiani Susanti, Barti Setiani, Yulianti Supnlman Studi Eksperimental Kontribusi

Abu

^{12 - 47}

Terbang dalam Meningkatkan Tahanan Beton terhadap Penetrasi Ion Klorida

Abinhot Sihotang

jurnal _{ITENAS adalah} furnal TERAKREDITASI

AKREDITASI

I

^tanggal2l Maret 2000 (SK. Dirien

Dikti

Nomor 69/DtKTI/Kep/2OOOl AKREDITASI

II

tanggal 12 Novembet2}D2 (SK. Dirien

Dikti Nomot1/DtKTl.kepfzn2)

Jurnal ITENAS diterbitkan 4 kali dalam satu tahun. Berisi tulisan yang diangkat dari hasil penelitian dan kajian analisis di bidang ilmu pengetahuan, teknologt, dan seni.

Alamat redaksi dan tata usaha:

Pemberdayaan Masyarakat Institut Teknologf Nasional Fakultas, GedungL4 Lantai 3

PHH. Mustapa 23 Bandung 40124

Pes.1-58 Fax. 7202892 e-mail: lpp@itenas.ac.id Lemb aga Penelitian dan

JURNAIITENASO

DEGRADASI ZAT ORGANIK MOI.ASSE BEBAN TINGGI PADA BIOREAKTOR UPFLOTY HIBRID ANAEROB DENGAN TEIAAHAN TERHADAP KOTIPOSISI

BAKTERI DOilIINAN DAN PRODUK AKHIRNVA

Susiani Susanti

¹

Barti Setiani

^2,

Yulianti SuparmAn

¹

llurusan

_Teknik Lingkungan

lnstitut

Teknologi Nasional Bandung

2 D ep ar te men ^T eknik Lin gkun gan I n s ti tu t T eknolo

gi

^B an dun

g

ABSTRAK

Pengolahan limbah dengan beban organik tinggi melalui

pro*s

biologi scara anaerob bnnyak dikembanglun lurena adanya beberapa leuntungan, dan salah satunya adalah Bioreaktor Upflow Hybrid Anaerob. Dalnm

uji

coba bioreaktor

ini,

untuk pembebanan

COD

L7,4

sampai

97,6 kg

COD/mi

limbah organik

perlui

ilidnpath,nn

lnsil

bahwa bakteri dominan yang teridentifilusi

terdiri

dnn

5

spesies bakteri penghidrolisis ilan

baktei

asidogenesis, yang

terilii

dari Genus Bacteroides (84,22%), 1 spesies

ilni

Genus Fusobacte-

ium

(0,56%), 1 spesies

dni

Genus Veillonella (1,089%),

2

spesies

ilnri

^C,enus Actynomyces (0.299%), dan2 spesies

dari

C*nus Clostridium Q,393%). ^Knrena wmuanya terdnpat sannbaikdalamlampartemcn tcrsuspensi ntaupun kompartemen

terlelat,

maka proses

yflng

terjadi

di

dnlam reaktor terrebut belum mencapai

fa*

Tnetanogenik. Hal ini ditunjang oleh data efluen bioreaktor ini, yaitu pH efluen yang menurun mencapai 4,

produksi Nilai

Total

Asam Volatil

yang masih besar, masih terilapatnya glukosa yang menandalan bahwa

pro*s

hidrolisis belum selesai, penyisihan COD yang masih

*dikit,

dan produksi gas CHo yang hanya mencapai 0,56%

ilari

total gas dalam reaktor,

Ini berarti

beban

COD

40.000

-

90.000 mglL masih terlalu berat

untuk

Bioreaktor Upfloto Hybrid Anaerob

untuk

mencapai akhir

pro*s

degradasi anaerob.

Kata

hmci:

Bioreaktor

Hybrid

Anaerob, asidogenesis, identifkasi bakteri

ABSTRACT

Seaeral anaerobic treatment

for

^uaste

^with

high organic loading were dcaeloped to obtain certain benefts, nnd Anaerobic

Hybnd

Bioreactor is one of the treatment thnt

wiII

be examinated. Expeiment using this bioreactor

for

^degradcd

^aaious

organic loading range between 1,7.4

-

97.6 kg

COD/miidcntifuil

5 species

of hydrolitic and acidogenic bacteria, which are 1. species

from

Genus Bacteroiileae (84.22%), L species

from

^C'enus Fusabacterium (0.56%), 1. specics

from

^Genus Veillonelh (L.089%),

2

^species

_from

^Genus Actynomyes (0.299%), dnn

2

species

from

^C'enus Clostridium (0.393%).

All

bacteia

lnd

the same ten- foncy

for

both compartment,

thus

the anaerobic process had

not

reached methanogenic phase, yet as shoutn

W tl"

^lout pH, high production of aolatile acid in effluent, high concentration of glucose (thnt mean

tlu

hydrolytyc phnse

was still

happen),

low

efficiency of organic degrading

(in

COD),

anil

aery low metlune proiluction, indicating

tlut

organic loading aalue befircen 40.000

-

90.000 COD mglL was ^too htsh

fo,

^Anaerobic

^Hybnd

Bioreactor to reach tIrc enil of anaerobic proesa

Keytuord: Anaerobic

Hybrid

Bioreaktor, asidogenic, bacteria identification

35

PENOAHALAAN

Pengolahan limbah dengan beban orgarrik

tinggi melalui

proses

biologi

secara anaerob banyak dikembangkan karena biomassa yang dihasilkan

perunit

substrat

yang diolah

lebih

sedikit dibandingkan

proses aerob sehingga

mengurans

kebutuhan nitrogery phospor, dan

nufrien lainrrya.

Keunttmgan lain jugu karena prosesnya tidak memerlukan oksigen sehingga

mengurangi biaya untuk

aerasi,

dan produk akhir yang dihasilkan diantaranya adalah

biogas CHu

yang bernilai ekonomis

sebagai bahan bakar. Bioreaktor Upflow Hybrid ^Anaerob yang merupakan modifikasi penggabungan dari ienis tangki pengaduk

kontinu

(CSTR)

d*,

jenis reaktor aliran sumbat (Plug Flow Reactor-PFR),

merupakan

salah

satu reaktor

anaerob yang

sedang dikembangkan karena memitiki

kelebihan

be*pa

kapasitas yang besar dalam mempertaharrkan kon^sentrasi biomassa dengan

jumlah yang tinggi di dalam reaktor untuk

tuhap metanogenesis.

Mikroorganisme merupakan komponen terbesar pada proses pengolahan

air

buangan

secara biologi dengan jumlah lebih dari

1..000.000

bakteri/ mL air buangan

(Syafila,

1991) Pada reaktor tersebut akan terjadi

interaksi satu dengan yang lain dalam beberapa cera

di

antaranya berkompefisi.

Dari

interaksi

tersebut tercipta suatu komunitas

mikroorgarrismeyang stabil (Malina ^et al., \992).

Penelitian ini bertujuan untuk ^melihat

kemampuan bioreaktor ini untuk dalam

mendegradasi

organik dengan

beban

tinggi

(17,4

-

^97,6

^kg COD/m3.hari)

dengan model

substrat organik

molasse

yang diencerkan melalui pengamatan terhadup jenis-jenis

rnikroorganisme

dominan, ditunjang

dengan pengamatan

terhadap

perubahan konsentrasi zat-zat hasil proses aruerob (Total Asam

Volatil

Glukosa,

CH-) dan

^perubahan

nilai pH

dan COD yang terjadi dalam tiup kompartemennya.

Proses pengolahan secara ^anaerob

merupakan proses pengolahan oleh mikroorganisme dalam suatu lingkungan tertentu tanpa adanya molekul oksigen.

Tahapan perhma dalam proses aruerob adalah

tahap hidrolisis, yaitu penguraian

senyawa

organik kompleks menjadi

senyawa

organik sederhana. Tahap yang kedua dan ketiga

adalah tahap pembentukan asam (asidonegesis

dan

asetogenesis),

merupakan

perombakan

senyawa organik sederhana meniadi

asam

volatil,

gas

H*

gas

CO, dan alkohol.

Tahap ketiga adalah tuhup pembentukan ^asetat, yaitu merombak produk proses asidogenesis menjadi

asam asetat. Tahap keempat adalah

tahap perombakan asam asetat meniadi produk akhir

berupa gas metan (CHJ dan COr.

Tahap

terakhir ini merupakan tahap

dengan

waktu

terlama. Keempat tahap tersebut dilakukan oleh kelompok bakteri yang berbeda. Tahapan proses anaerob dapat

dilihat

dalam Gambar ^1,.

Molasse, atau biasa disebut dengan tetes,

merupakan cairan kental

dengan viskositas

tinggi yang merupakan hasil akhir

proses kristalisasi dan sentrifugasi pada

industri

gula

tebu.

Molasse merupakan sukrose yang ddak terkristalkan, yang mengandung zukrosa, gula

invert,

garam-garam, dan bahart nongula lain.

Sukrosa yang menrpakan senyawa disakharida dapat menjadi strbstrat bugr proses fermentasi karena merupakan bahan yang sebagian besar

dapat diuraikan dalam proses fermentasi.

Rumus molekul sukrosa adalah

CrrHrQr ImB terdiri

dari gugps glukosa dan fruktosa dengan berat

molekul M23A

(White, 1954).

Scnyar*'a Organik Kanpleks (karboh idra, pnrrrn, lernak)

I

I ^{}llh.ri Hidrolisrs}

l

Tlhup Asidogcnc*is

t

I I

t

I Tahap A.sctogcncsis

I t

Trtnp Mctanogr,'ncsis

t

Gambar I Mekanisme Penguraian Senyawa Organik

secara Anaerob (Syafila,l 991 )

Bioreaktor

Hybrid

Anaerob merupakan

sistem jenis reaktor dalam pengolahan air

I

I

urn,T llidn,lisir.

Scuyaw a Orpif Scderhanr (gula, asarn tmino. ffiur lsnak)

JURNAIITENASO

buangan dengan arah

aliran

ke atas (up flow), merupakan modifikasi penggabungan dari dua 'kompartemen' yaittr kompartemen tersuspensi (suspended growth)

dan

kompartemen terlekat (attached growth\.

Adanya dua

kompartemen

dalam

satu

reaktor ini dimaksudkan

sebagai

upaya pemisahan tahap antara tahap

asidogenesis

dengan tahap

metanogenesis

dalam proses anaerob. Pemisahan tahap

tersebut

dilakukan

dengan membedakan dua

kondisi pertumbuhan mikroorganisme yaitu pertumbuhan

tersuspensi

dan pertumbuhan terlekat.

^Pada

reaktor bagian bawah yang

merupakan reaktor pertumbtrhan tersuspensi,

rnikro-

organisma

tumbuh dan

berkembang

dalam

keadaan tersuspensi

dalam

fasa cair.

Bagian reaktor

ini

merupakan

reaktor tangki

pengaduk kontinu (Continuous Flmu Striwed Tank Reactor

/

^CSTR), pengadukan

dilakukan

secara kontinu untuk memperoleh konsentrasi reaktan yang seragam secara sempurna pada seluruh bagian reaktor, sehingga sering

jrgu

disebut reaktor tercampur sempruna (complete mixing).

Pada

bagian reaktor ini diperkirakan

akan

tumbuh bakteri penghidrolisis dan bakteri

asidogenesis

yang merupakan bakteri

yang

memiliki metabolisme yang cepat

sehin gga dapat

hidup

pada

waktu tirggal

yang singkat.

Reaktor bagian atas merupakan

jenis

reaktor

aliran

sumbat (Plug Flotu Reactor/PFR). Pada reaktor

ini

penyebar€u:r reaktan seragam hanya

terjadi

pada

arah tegak lurus terhadup

arah

aliran sedangkan sepaniang aliran dalam

reaktor terjadi grudasi konsentrasi reaktan. Pada

bagian ini mikroorganisme tumbuh dan berkembang pada suatu media dengan

mernbentuk suatu lapisan

lendir

(btoflm) rrntuk melekatkan

diri,

sehingga bagian

reaktor ini disebut juga dengan reaktor film ^tetap.

Diperkirakan mikroorganisme yang akan

tumbuh dalam media lekat merupakan bakteri metanogen yang mempunyai metabolisme yang lambat sehin ggadiperlukan waktu tirggut

y*g

lebih

lama. Dengan

melekat ke suatu

media

maka akan mempersingkat waktu detensi

dalam reaktor. Kelebihan dari desain

ini

adalah

kapasitasnya dalam mempertahankan konsentrasi biomassa dengan jumlah _yang ting$ di

dalam reaktor.

ffiETODOLOGI PENELTT'AN

Reaktor yang digunakan dalam penelitian ini

dioperasikan pada suhu kamar dengan

volume reaktor

63,9

liter

seperti yang

dapat dilihat

pada Gambar 2.

Gambar2

ffifffijl,lfftAnaerobyangDigunakan

Pada

Gambar 2 dapat dilihat

ada dua

buah kompertemen

(atas

dan bawah)

yang

membedakan dua jenis pertumbuhan yaitu pertumbuhan terlekat di bagian atas dan pertumbuhan

tersuspensi

di bagian

bawah.

Media lekat yang digunakan pada kornpertemen terlekat adalah potongan- potongan bambu dengan profil

setengah

lingkaran

yang masing-masing berdiameter 3

cm dan

ti*ggi

5 cm.

Percobaan diawali dengan

seeding

$engkayaan) dan aklimatisasi (p*ryesuaian

substrat) dengan

bibit

mikroorganisma berasal

dari rumen

(usus halus) sapi sampai didapat

jumlah mikroba

sebesar 2000

mg/t Volatile

Suspended Solids yang dapat stabil

jumlahryu

dengan rnolasse yang akan digunakan dalam

penelitian

sebagai

substratnya.

Operasional

reaktor dilakukan melalui pengaturan

rentang

pH optimum

(6,5 -7,5)

untuk

inlehrya

t

I 100

*.. v

f

I

I

Pertumbuhan terlekat

I

f

',S'Tll'i:,"

tl

37

menggunakan

buffer pH NaHCO3

Variabel

penelitian pada Bioreaktor Hybrid

Anaerob

meliputi

kondisi operasi yang disajikan dalam Tabel L.

Tabel

I

Variabel Penelitian pada Bioreaktor Hybrid

Anaerob

Konsentrasi molasse sebagai umpan dalam COD (mg/L)

beban pengolahan _{COD ( kg} COD tm 3.hari) untuk tiap laju vdumetrik molasses sebagai umpm ; dinyatakan dalam waktu detensi (td)

td 24 jam td 36 jam _{td 48} jam td72 iam

40.000 37.1 31,2 17.4 13.8

60.000 65.9 62.2 29.7 22.O

90.000 97.6 74.5 45.0 34.1

Pada setiap

kondisi tunak

(stabil) dalam

kondisi operasi yang ditetapkan di

atas,

dilakukan sampling pada titik-titik yang

mewakili kompertemen bawah (bugian reaktor

tersuspensi)

dan kompartemen

atas

pagian

reaktor terlekat).

Titik

sampling dapat

dilihat pada Gambar 2. Parameter yang diteliti

dalam setiap

samplirg

adalah:

o ]enis Bakteri dominan (melalui tahap isolasi, pemurnian, dan identifikasi.

Metode yang digunakan dalam

identifikasi adalah

API2OA.)

.

Konsentrasi glukosa

dalam

satuan.mg

/L, untuk menyelidiki penguraian

sukrosa meniadi glukosa yang merupakan

produk akhir

tahap

hidrolisis

o Konsentrasi Total Asam Volatil (TAV) dalarn satuan mg/L, untuk menyelidiki penguraian glukosa menjadi

asam-asam

volatil yang merupakan produk akhir

tahap fermentasi asam

o

Konsentrasi biogas yang terbentuk,

terdiri

dari

CH*N' H,CO2,

dan 02. Pengukuran

ini dilakukan agar dapat menghitung berapa besar persentase gas

CHn

yang

terbentuk selama percobaan dari keseluruhan biogas di atas, untuk

menyelidiki seiauh mana ^proses

metanogenesis sebagai tahap akhir

degradasi anaerob tercapai

o pH, sebagai data penunjang untuk menyelidiki tingkat keasaman dalam

reaktor

o

Efisiensi

penyisihan organik

(dinyatakan

sebagai COD) yang dicapai, yaitu

persentase

penurunan COD pada outlet

reaktor terhadap konsentrasi

inlet

reaktor.

HASIL

OAN PEI"EAIIASAN

\ Dari hasil pengukuran terhadup penyisihan organik

(dalam COD)

yang

telah

dicapai oleh reaktor ini pada

pembebanan

organik yang telah dilakuknn, ternyata

efisiensi penyisihan

CoD

masih

di

bawah 56 o/o,

dan terdapat

kecenderungan

penurunan efisiensi penyisihan COD bila

pembebanan

organik dinaikkan

(Gambar 2).

0 50

¹⁰⁰

Pembebanan Organik (kg COD/m3.hari)

Gambar2 Grafik Pengaruh Pembebanan organik

Terhadap Efisiensi Penyisihan COD.

Data mengenai kecenderungan penurunan efisiensi penyisihan organik

tersebut ditunjang dengan data jumlah bakteri

dalam reaktor. Ternyata pada

penambahan

pembebanan terlihat penurunan jumlah

bakteri yang

cukup

besar,

hal ini

disebabkan

oleh: (1) substrat berada

pada

jumlah yang

berlebih sehin gga dapat menginhibisi pertumbuhannya karena terjadinya

shock Ioading;

dan (2) waktu detensi yang terlalu singkat pada pembebanan semakin

besar

dapat

menyebabkan

laju alir dalam

reaktor

terlalu cepat sehingga dapat menggerus biofilm

yang menempel dalam media bambu.

Adapun jumlah bakteri yang cukup tinggi terjadi pada pada pembebanan

^'1,7,4

kg

COD

/mu.hari (perlakuan: substrat

4A.000 mg/

L

COD,

td

48

jam).

Pada

kondisi ini

laju

pembebanan cukup untuk memberikan

substrat bagi mikroorganisme untuk

berkembang biak.

Dilihat dari

angka efisiensi

penyisihan organik

(COD)

iuga

^memberikan

hasil yang cukup baik yaitu

35,3%. Dengan

60

8so

o

o ?40

_$

fi30

c

820

'6 c

H

¹⁰

ra- UJ

0

JURNAIITENASO

demikian pembebanan 17,4 kg

COD/

m3.hari

diambil

sebagai

nilai

pembebanan

yang

pal- ing

optimum.

Hasil pengukuran

jumlah

total

bakteri

dalam

seluruh reaktor unhrk melihat pengaruh pembebanan organik terhadup pertumbuhan bakteri dalam reaktor dapat dilihat

pada Gambar 3.

0 50

¹⁰⁰

Pembebanan Organik (kg COD/m'. hari)

Garnbar3 Grafik Pengaruh Pembebanan Organik terhadap Pertumbuhan Bakteri

Dari hasil pemurnian dan indentifikasi

selama operasional Bioreaktor

Upflow Hybrid

Anaerob pada variasi

kondisi

yang dijalankan

diperoleh beberapa

spesies

dominan yang dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel ini jrga menyajikan kujian literatur mengenai kemampuan menghidrolisis sukrosa dan produk akhir metabolisme dari masing-

masing bakteri.

Dari data hasil sampling diketahui

bahwa terjadi kecenderungan yang sama

dari

komposisi bakteri di kompartemen tersuspensi

dan yang terlekat. Menurut literatur

mengenai kemampuan menghidrolisis sukrosa dan glukosa (sebagai bahan dasar pembentuk molasse)

dan produk akhir yang dihasilkan dari metabolisme bakteri-bakteri tersebut, diketahui

bahwa

bakteri yang

mendominasi Bioreaktor

Hybrid

Anaerob di atas adalahienis

bakteri-bakteri penghidrolisis,

asidogenesis dan asetogenesis karena metabolisme bakteri- bakteri

ini

menghasilkan

produk

akhir berupa asam-asam

volatil (asam suksinat, laktat, asetat, format, propionat, butir at, malat, urmarat). Data ini dapat dilihat pada

Tabel

2" Ini berarti bahwa pada kedua kompartemen tersebut masih terjadi proses yang sama

yaitu

tahap hidrolisis dan fermentasi asam. Analisis

ini didukung dari data produk akhir

proses

anaerob, yaitu konsentrasi Glukosa, Total Asam Volatil (TAV), dan Komposisi

biogas

(cHn,

H2,CO2,

N/

Or).

Tabel 2 Karakteristik Species Bakteri Dominan

70

%so 460

;40 t30

3zo

-s

5

¹⁰

-r0

Grnus t{.m

Brkbri Frr

$Fdrs PrrGrntr

tfanxmFl.n f,bryhidrDlbil Sr*roer (Sncath.19S4) Bacteri-

odaaaa Bacterordes conoddtts

19,t ^o/o 81.22% Menghi*o$sis sulrosa

atam suksfoiat, asetat, hrmat- orooionat- laltd

Bacteroides rwnintcola - rwninicota

33.5 ^o/o Mengfii&olhb

sulrosa

asam eukshat. laktat.

a$tat fonnat, propionat

Bacteroktas capilloal,s

0.899 ^0/6 asam sukshat asetat,

furmat, popionat, ldrtat Eacterokles

oralis

0.12% asam sukshat, lddat,

asatat. forrnal orooio Eaclerodes

avelrrs

0.00022o/o Menghidrofisb

srrlrasa

asam suksinat. ldrlat, asp-tal formal oronior Fuse

bacterium

Fusobactenum mortifarum

0.56 % O.ffi ^o/o Menghidrolbis sukosa

bulirat, asetat, propionat, forrnat,lahat, Hz Veibnella Vaillonella

oaruula

1.089 % t.089 %

Aclino- myces

Actynomyces naeslundii

0.22 ^o/o 0.299% Menghi*olisb sulcosa

asam format. asdat, hklet dln grlshel Actynornyces

israalli

0.079 % Menghidrolisis

sulsosa

asam formd. aaetat, hktrt dan zukshat CJosfir

dium Ctdstridum innocuum

0.81 % 0.93 % Menghi&o$sis sulcosa

agam butfuat. laktal, asetat, fonnat, st*ehat,H2 Clos;tridum

rdnogtm

o.12% Menghi*o$cis

sukosa

asam asebt, hrmat, laktat, plrwate dan sulsind

Gamb ar 4memperlihatkan data mengenai efisiensi

penyisihan

glukosa yaifi"l persentase

konsentrasi glukosa pada outlet reaktor terhadup konsentrasi glukosa inlet

reaktor.

Artgka efisiensi penyisihan ^100% berarti seluruh glukosa

di inlet

sudah terurai. Dari pola grafik efisiensi penuruncu:r glukosa (Gambar 4) dapat

dilihat

bahwa

pola

rata-rata selama percobaan

menunjukkan sampai akhir kompartemen

terlekat efisiensi penurunan masih rendah.

Ini berarti sampai akhir komparternen terlekat

tahap hidrolisis masih belum selesai. Sedangkan pola penguraian glukosa pada saatpembebanan

organik optimum (17,4 kg

COD

/m'.hari) menuniukkan

penguraian glukosa yang iauh

lebih baik,

sehingga pada

titik efluen

teriadi

penurunan glukosa yang cukup

^{besar yang} menandakan proses

hidrolisis

sudah banyak berkurang.

Bakteri pada pembebanan 17A kg

COD/

m3.hari tersebut

baik pada

fasa

terlekat

dan tersuspensi didominasi oleh ^B acteroides corrodens

dan

Actynoffiyces israelli

dalam jumlah

yang

cukup

banyak,

yang mampu

menghidrolisis sukrosa dan memproduksi asarn-asarn volatil.

Pola pembentukan

TAV

pada

titik-titik

sam-

pling

tiap kompartemen

untuk

artgka rata-rata dan angka pada pembebanan optimum

17,4kg CoD/m3.hari dapat dilihat

pada Gambar 5.

39

Fs

o

3+

IU

s_o '83a-

€t!

I,t

o3o g1o

EIo ao

gp-ggugi:$$*

^s

io

70 60

$' ^so

.lE40 t30(:t

F2a

dl.g 10

to

g

0

t

o

!.

ru

t ^tooo I E ^r4oo1200

$ g rooo

aE ⁸⁰⁰

E* 800

;F E- ^4oo200

Eo

o

x

Pada kondisi pembebanan optimum

^(17,4

coD/m3"hari) produksi TAV pada ^bagian tengah dari reaktor pertumbuhan terlekat

**tttnjukkan peningkatan ^paling_

^besar

dibandingkan dengan konsentrasi

TAV

awal, dan mengalami sedikit penurunan pada tifik out-

let (akhii

fasa terlekat). Turunrrya konsentrasi

TAV

^pada

titik ^tersebut

disebabkan karena

sudah mulai terjadi tahap selaniutnya dari

proses anaerob

ini yaitu

tahap metanogenesis

di mana pada tahap tersebut

^asam-asam

piruvat

mutrai terurai.

COD yang rendah,

dicirikan

oleh keberadaan gas CH4 tetapi nilainya tidak berarti

kareT

_9H+

i*g

dihasilkannya tidak ^bisa melebihi ^0,6o/o dari iotai biogas yang terbentuk (dapat dilihat pada Gambar 6).

Hal ini

terjadi selain karena _Proses hidrolisis dan asidogenesis masih berlangsung

juga

karena

bakteri

metanogen

yang

sudah hrmbuh tidak dapatoptimat menguraikan asam

volatil

yang sudah terbentuk ^karena

pH

yang masih rendah dapat menghambat metabolisrne bakteri metanogen yang ^harrya baik tumbuhnya pada

pH

dengan kondisi netral"

o

tor"'u"r""::

coD _,nn

iio,* '.n.n,to

1oo

Gambar 6 Persentase Pembentukan Biogas CHn

Adapun data pH daPat dilihat

_Pada

Gambar 7. Masih terjadittya pengUraian asam dalam reaktor kompartemen terlekat diperkuat oleh data

pH

yang relatif ^korrstan yaitu sekitar 4, walauptrn sebelumnya pada inlet reaktor

pH telah dinetralkan ^dengan larutan buffer NaHCO,

agar setelah proses fermentasi asam

selesai pH dapat kembali netral ^dalam

keseimbangan ion

H*.

Rendahtyu pH di efluen menandakan

bahwa kondisi

asam memang

terjadi

karena proses fermentasi ^{asam masih} berlangsung.

10 30 50 70 ⁹⁰

Pembebanan COD (kg CODIm 3'hari)

Gambarl ^{Nilai pH pada} Efluen Reaktor . !- .PrOSgtilaSe rata{3tl

petguraian glukosa

4- PrOSentase pelpuraian glukosa pada kodisi pembabanan oPtimum 17,4 re COD/rf ^.hari

Gambar 4

;nffJll*

Penyisihan Grukosa

. .D .KOnSenbfiTAV rata-rata (mgn-)

--r- KonsenfesiTotal Asam Vohtil Pada Pembebanan optimum 17,4 kg COD/tn3'had

Gambar 5 Pola Pembentukan TotalAsam Volatil

Dari uraian di ^atas dapat diketahui bahwa

dalam komparternen terlekat masih teri"qi tahap pembentukan asam-asam volatil,

sementara semula

diprediksikan

akan teriadi proses metanogenesis (penguraian

volatil

dan

asam asetat meniadi gas metan). Dengan

demikian efisiensi penyisihan COD tidak besar, karena asam-asam yang terbentuk pada ^tuhup asidogenesis

dan

asetogenesis

masih terukur

sebagai COD.

Dari pengukuran ^terhadap

^kompos,rsi

biogas yang terbentuk diketahui bahwa kondisi

metanogenesis sebenarnya sudah ^mulai

terbentuk terutama pada angka ^pembebanan

JURNALITENA'O

KESIfriPATAN

f..

^Proses

^yang terjadi pada Bioreaktor Hy- brid

Anaerob pembebanan 17,4

-

^{97,6 kg}

COD

/ mt.hari masih ada dalam tahap

hidrolisis dan asidogenesis dengan melihat data:

c )enis dominansi bakteri ^merupakan

bakteri

hidrolisis

dan asidogenik

yaitu (1) Genus

Bacteroidaceae

yang terdiri

dari 4 spesies

yaitu

Bacteroides corrodens

(49,4%), Bactersides ruminicoln-

ruminicola (33,5 %), Bacteroides capillosus (0,899 ^o/o), Bacteroides

oralis

(A,42o/o), Bacteroides oaatus (0,00022%), (2', Ge-

nus

Fusobacterium

yang terdiri dari

spesies

yaitu

Fusobacterium mortiferum (0,55 ^o/o),

(3) Genus Veillonella yang terdiri

d.ari 1, spesies

yaitu

Veillonella

parvula (1,089Yo), (4) Genus

Actynomyces yang

terdiri dan?

spesies

yaitu

Actynomyce

s

naeslundii (0,22%), Actynomyces

israelli

(A,079%),

dan

(5) Genus Clostridium

yang terdiri dari

2

spesies yaitu Clostridium

romosum (0,12o/o\, Clostridium innocuum (0,81 ^o/o),

o Efisiensi pembentukan Total Asam

Volatil pada efluen reaktor masih tinggi

(rata-rata 337

rng/L).

o Efisiensi pembentukan konsentrasi glukosa pada pada efluen reaktor masih tinggi (rata-rata

19,21,Yo)

. Efisiensi penyisihan COD yang kecil (maksimum

^56,2%)

o pH effluen

masih asam (Rata-rata 4)

o

Persentase gas CHn

yang

sangat kecitr

(maksimum

6,6o/o).

2. Pembebanan organik yang optimunn terjadi pada

pembebanan 17,4

kg

COD

/

m3.hari dengan jumlah mikroba,

pembentukan

TAV, dan

proses

hidrolisis

yang

lebih

singkat.

PASTAtU

Malina,|oseph F

&

Frederic

G

Pohland. 1992"

Design of Anaerobic ^Process

for

^{the Treat-}

ment of

Infutstrial

and

Municipal

Wastes, Water

Quali$

Management Library,

Vol 7.

Landcaster

Sneath,

P.H.A et al.

^1,984. Systematic Bacteri- oJogy, Vol ."1,,2,3.

Williams & Wilkins.

New York

Syafila, M" 199-1,. Deuelopment of Anaerobic CtIl

Bioreaction and lts Aplication,

Thesis.

UMIST

Manchaster.

United Kingdom White,

_]ohn

.

^'1,954. Yeast Technology.

]ohn

Whiley

and Sons Inc.

New

York

41,