DEGRADASI SAMPAH SAYURAN KOL MENGGUNAKAN SISTEM …

DEGRADASI SAMPAH SAYURAN KOL MENGGUNAKAN

SISTEM BIOREAKTOR ANAEROBIK

SKRIPSI

oleh

NAHLIONNY RITMAN

140405104

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2018

Universitas Sumatera Utara

DEGRADASI SAMPAH SAYURAN KOL MENGGUNAKAN

SISTEM BIOREAKTOR ANAEROBIK

SKRIPSI

oleh

NAHLIONNY RITMAN

140405104

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

NOVEMBER 2018


i


ii


iii


iv

DEDIKASI

Skripsi ini kupersembahkan

untuk : Mama dan Papa

Tercinta

Bapak Erman dan Ibu Rita Yerni

Orang tua yang sangat hebat, berjuang demi anak

sulungnya. Terima kasih sudah membesarkan, mendidik,

memotivasi tiada henti sampai aku bisa pada titik ini adalah

berkat doa-doamu yang tiada henti salam setiap sujudmu.

kesabaran dan arahan darimu selama ini membuat aku

kuat dalam setiap pencapaian yang akan aku capai.

Untuk mu saudara yang pernah Allah

Berikan padaku

Hafiza Ritman dan Nashif Raimundo Ritman

Thank you for everything, I love you, and I miss you so much,

yang selalu respon telepon saat rindu-rindunya


V

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama : Nahlionny Ritman

NIM : 140405104

Tempat/Tgl. Lahir : Pariaman/ 18 Agustus 1995

Nama orang tua : Erman dan Rita Yerni

Alamat orang tua :

Jl. R.A Kartini No. 12 A Pariaman

Asal sekolah:

SDN No 17 Pariaman, tahun 2001-2007

SMPN 4 Pariaman, tahun 2007-2010

SMAN 2 Pariaman, tahun 2010-2013

Pengalaman organisasi/kerja:

1. Sekretaris Bidang Pendidikan dan Kaderisasi Himpunan Mahasiswa

Teknik Kimia (HIMATEK), 2017- 2018

2. Sekretaris Umum Covalen Study Group (CSG), 2016-2017

3. Ketua Divisi Redaksi SIMETRIKAL ENGINEERING, 2016

4. Anggota Bidang Penelitian dan Pengembangan Himpunan Mahasiswa

Teknik Kimia (HIMATEK), 2015-2016

5. Kerja Praktek di PT Riau Andalan Pulp and Paper (RAPP), Riau 26

Januari-26 Maret 2018


VI

KATA PENGANTAR

Alhamdulillah, Puji dan syukur kami ucapkan kepada Allah SWT, karena atas berkat dan

rahmat-Nya sehingga kami dapat menyelesaikan hasil penelitian ini dengan judul “Degradasi

Sampah Sayuran Kol menggunakan Sistem Bioreaktor Anarobik”.

Selama pelaksanaan dan pembuatan laporan hasil penelitian ini, penulis dibantu oleh banyak

pihak, sehingga dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ibu Maya Sarah, S.T., M.T., Ph.D., IPM selaku Dosen Pembimbing dan sekaligus selaku

Ketua Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara yang telah

banyak memberikan ilmu dan arahan dalam pelaksanaan dan penyelesaian laporan hasil

penelitian ini.

2. Bapak Ir. Bambang Trisakti, M.Si. selaku Koordinator Penelitian Departemen Teknik

Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

3. Bapak Prof. Dr. Eng. Irvan, M.Si. dan Bapak Dr. Amir Husin, S.T., M.T. selaku dosen

pembanding hasil penelitian ini.

4. Ibu Dr. Erni Misran, S.T., M.T. selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia USU.

5. Seluruh dosen/staf pengajar dan pegawai administrasi Departemen Teknik Kimia

6. Yunal Maudi Pane selaku partner yang telah menemani penulis dalam suka maupun duka

7. Ika Pertiwi selaku mitra penelitian yang telah banyak mendukung dan membantu penulis

dalam menyelesaikan laporan hasil penelitian ini.

8. Sahabat-sahabat terbaik selama di Teknik Kimia yaitu Watun, Harun, Imeh, Kana, Pija,

Syakila, dan Alm. Rizki Agusman yang selalu memberi semangat kepada penulis untuk

menyelesaikan skripsi ini.

9. Asisten Laboratorium Penelitian yang sudah membantu dalam pengambilan data

penelitian.

10. Asisten Laboratorium Teknologi Mekanik Abang Sarjana, Abang Wanda yang sudah

membantu dalam membuat dan memperbaiki alat penelitian.

11. Abang dan kakak senior, rekan-rekan mahasiswa angkatan 2014, serta adik-adik junior di

Teknik Kimia USU.


VII

12. Semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah membantu penulis

baik langsung maupun tidak langsung dalam menyelesaikan skripsi ini.

Penulis menyadari laporan ini masih jauh dari sempurna. Oleh karena itu, penulis

mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat

memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

Medan, November 2018

Penulis

Nahlionny Ritman


viii

Abstrak

Pasokan energi dunia sangat bergantung pada energi tak terbarukan berupa bahan bakar fosil.

Hal ini menyebabkan dunia menghadapi krisis ganda yaitu penipisan bahan bakar fosil dan

degradasi lingkungan. Pemanfaatan energi dalam bentuk biogas merupakan salah satu

alternatif sumber energi terbarukan (renewable) yang ramah lingkungan. Energi biogas

dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik dengan bantuan bakteri anaerob pada

lingkungan tanpa oksigen bebas (terisolasi) Penelitian ini bertujuan untuk memproduksi

biogas dari sampah sayuran kol dengan variasi konsentrasi umpan 100.000;200.000;300.000

mg/L. Penelitian diawali dengan proses seeding dan aklimatisasi selama 10 hari. Selanjutnya

tahapan start up menggunakan bioreaktor anaerobik berpenyekat dengan volume 41,4 liter.

Bioreaktor ini dilengkapi dengan blender, mixer, dan pompa yang bekerja selama 24 jam.

Dari hasil penelitian ini diperoleh bahwa komposisi biogas terbesar diperoleh pada konsentasi

umpan 200.000 mg/L sebanyak 60 %. Pada penelitian diperoleh kinetika pertumbuhan

bakteri berdasarkan persamaan monod dan diperoleh persamaan µ = 0,122 S

20.123+S. Kinetika reaksi

pada penelitian ini adalah - 𝑑[𝑆]

𝑑𝑡 = 0,0784 [S]. Dengan menggunakan persamaan kinetika

reaksi dapat diprediksi nilai substrat keluaran serta % error pada penelitian ini. % error

terkecil adalah 8,12 %.

Kata kunci : biogas, bioreaktor anaerobik berpenyekat, persamaan Monod, sampah sayuran

kol


ix

DEGRADATION OF CABBAGE WASTE USING BIOREACTOR

ANAEROBIC SYSTEM

Abstract

World energy supply depend on non-renewable energy in the form of fossil fuels. It causes

the world to face a double crisis there are depletion of fossil fuels and environmental

degradation. Utilization energy in the form of biogas is an alternative enviromental friendly

renewable energy. Biogas is produced from the fermentation of organic materials with the aid

of anaerobic bacteria without the presence of oxygen (isolated). This study aims to produce

biogas from cabbage waste with variations in feed concentration 100,000; 200,000; 300,000

mg / L. The research began with the seeding process and acclimatization for 10 days. Then

the start up stage uses an anaerobic baffle bioreactor with a volume 41.4 liters. This

bioreactor is equipped with a blender, mixer and pump that works for 24 hours. From the

results of this study, it was found that the highest biogas composition was obtained at a

concentration of 200,000 mg/L as much as 60% . In this study also obtained bacterial growth

kinetics based on the monod equation that is µ = 0,122 S

20.123+S. Kinetic reaction for this research is

showed by - 𝑑[𝑆]

𝑑𝑡 = 0,0784 [S]. By using this equation can be predicted the output substrate

value with the lowest one is 8,12 %

Keyword : anaerobic baffle bioreactor, biogas, Monod equation, cabbage waste


x

DAFTAR ISI

Halaman

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI .................................................................. i

PENGESAHAN UNTUK UJIAN SKRIPSI ........................................................... ii

LEMBAR PERSETUJUAN................................................................................... iii

DEDIKASI ............................................................................................................. iv

RIWAYAT HIDUP PENULIS ................................................................................ v

KATA PENGANTAR ......................................................................................... vi

ABSTRAK ........................................................................................................... viii

ABSTRACT ........................................................................................................... ix

DAFTAR ISI ............................................................................................................ x

DAFTAR GAMBAR ............................................................................................ xii

DAFTAR TABEL ................................................................................................ xiv

DAFTAR LAMPIRAN ........................................................................................ xvi

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ....................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah .................................................................................. 5

1.3 Tujuan Penelitian .................................................................................... 5

1.4 Manfaat Penelitian .................................................................................. 6

1.5 Ruang Lingkup Penelitian ...................................................................... 6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .............................................................................. 8

2.1 Sampah Sayuran Kol .............................................................................. 8

2.2 Biogas ..................................................................................................... 9

2.3 Potensi Kol Menjadi Biogas Melalui Konversi Biokimia .................... 12

2.4 Proses Konversi Biokimia Secara Anaerobik ...................................... 16

2.5 Anaerobic Baffled Reactor ................................................................... 19

2.6 Persamaan Monod Untuk Analisa Pertumbuhan Mikroorganisme ...... 21

BAB III METODOLOGI PENELITIAN............................................................... 23

3.1 Lokasi Penelitian .................................................................................. 23

3.2 Bahan dan Alat yang Digunakan .......................................................... 23

3.2.1 Bahan-Bahan ............................................................................... 23

3.2.2 Alat .............................................................................................. 23


xi

3.2.2.1 Peralatan Utama ............................................................... 23

3.2.2.2 Peralatan Analisa .............................................................. 23

3.3 Prosedur Penelitian ............................................................................... 24

3.3.1 Desain Reaktor ........................................................................... 24

3.3.2 Persiapan Bahan Baku ................................................................ 24

3.3.3 Persiapan Inokulum .................................................................... 25

3.3.4 Seeding Mikroorganisme ........................................................... 25

3.3.5 Aklimatisasi ................................................................................ 25

3.3.6 Start Up Reaktor ......................................................................... 25

3.4 Prosedur Analisa .................................................................................. 26

3.4.1 Analisa pH ................................................................................... 26

3.4.2 Analisa Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS) ........................ 26

3.4.3 Analisa Chemical Oxygen Demand ............................................ 27

3.4.5 Analisis Gas .................................................................................. 28

3.5 Pengujian Sampel (Sampling) .............................................................. 28

3.6 Jadwal Penelitian .................................................................................. 28

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN .............................................................. 30

4.1 Karakteristik Kol .................................................................................. 30

4.2 Pengaruh Konsentrasi Awal Terhadap Proses Metanogenesis ............ 31

4.2.1 Pengaruh Konsentrasi Awal Terhadap pH ................................. 31

4.2.2 Pengaruh Konsentrasi Awal Terhadap Pertumbuhan

Mikroba ...................................................................................... 32

4.2.3 Pengaruh Konsentrasi Awal Terhadap Reduksi Chemical

Oxygen Demand (COD) .............................................................. 34

4.2.4 Pengaruh Konsentrasi Awal Terhadap Produksi Biogas............ 36

4.3 Analisa Pertumbuhan Bakteri Menggunakan Persamaan Monod ........ 37

4.4 Analisa Degradasi Substrat Berdasarkan Persamaan Laju Reaksi

Orde 1 .................................................................................................. 40

4.5 Analisa % Error Percobaan .................................................................. 43

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ................................................................. 44

DAFTAR PUSTAKA ............................................................................................ 45


xii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1.1 Grafik Kebutuhan Energi per Jenisnya di Indonesia ............................ 1

Gambar 2.1 Skema Degradasi Selama Proses Anaerobik Bahan Kompleks ......... 18

Gambar 2.2 Anaerobic Baffled Reactor ................................................................. 20

Gambar 3.1 Rancangan Unit Sistem Bioreaktor Anaerobik Berpenyekat ............. 24

Gambar 4.1 Profil Derajat Keasaman Cairan dengan Waktu Reaksi (Hari) pada

Berbagai Konsentrasi Awal .............................................................. 31

Gambar 4.2 Profil Pertumbuhan Mikroorganisme dengan Waktu Reaksi (Hari)

pada Berbagai Konsentrasi Awal ........................................................ 33

Gambar 4.3 Pengaruh Konsentrasi Awal Terhadap Pertumbuhan Mikroorganisme

Terbaik .............................................................................................. 33

Gambar 4.4 Profil Hubungan Konsentrasi Substrat (COD) Terhadap Waktu

Reaksi (Hari) pada Berbagai Konsentrasi Awal ................................. 34

Gambar 4.5 COD awal dan COD akhir pada masing-masing Run ........................ 35

Gambar 4.6 Profil Hubungan Komposisi Biogas Terhadap Konsentrasi Awal ..... 36

Gambar 4.7 Penentuan Nilai Kinetika Pertumbuhan Mikroorganisme

Menggunakan Persamaan Monod pada Variasi Konsentrasi

(a)100.000 (b)200.000 (c)300.000 mg/L ............................................. 38

Gambar 4.8 Profil Hubungan Konsentrasi Subsrat dengan Kinetika Pertumbuhan

Mikroorganisme Berdasarkan Persamaan Monod .............................. 39

Gambar 4.9 Penentuan konstanta laju degradasi substrat terhadap waktu pada

konsentrasi awal (a) 100.000 (b) 200.000 (c)300.000 mg/L ............... 41

Gambar 4.10 Degradasi Substrat Terhadap Waktu ................................................ 42

Gambar 4.11 Profil Degradasi Substrat Terhadap Waktu pada Penelitian dan

Pemodelan ......................................................................................... 43

Gambar B.1 Perhitungan Matlab (a) Pada M-file (b) Pada Command

Window ........................................................................................ LB-2

Gambar C.1 Anaerobic Baffled Reactor yang dilengkapi dengan Blender dan

Mixer ............................................................................................ LC-1

Gambar C.2 Alat Pengukur Volume Gas .......................................................... LC-1


xiii

Gambar C.3 Kertas Saring yang digunakan Untuk Analisa MLSS .................. LC-2

Gambar C.4 Desikator yang digunakan Untuk Analisa MLSS......................... LC-2

Gambar C.5 Culture Tube yang digunakan Untuk Analisa COD ..................... LC-3

Gambar C.6 Oven.............................................................................................. LC-3

Gambar C.7 Gas Detector ................................................................................. LC-4

Gambar C.8 Toples Untuk Seeding Mikroorganisme ....................................... LC-4

Gambar C.9 pH meter ....................................................................................... LC-4


xiv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1 Karakteristik Biomassa Limbah Pertanian ............................................... 4

Tabel 2.1 Kandungan Nutrisi Kol ............................................................................ 9

Tabel 2.2 Komposisi Biogas Secara Umum .......................................................... 11

Tabel 2.3 Sifat-Sifat Biogas ................................................................................... 11

Tabel 2.4 Kelebihan dan Keterbatasan Pengolahan Limbah dengan Biokonversi

Anaerobik .............................................................................................. 14

Tabel 3.1 Jumlah Sampel dan Reagen berdasarkan volume digestion vessels ...... 27

Tabel 3.2 Jenis Kegiatan dan Jadwal Pelaksanaan Penelitian................................ 29

Tabel 4.1 Hasil Analisis Karakteristik Kol ............................................................ 30

Tabel 4.2 Nilai Kinetika Untuk Setiap Variasi Konsentrasi Awal......................... 38

Tabel 4.3 Persamaan Monod Untuk Setiap Variasi Konsentrasi ........................... 39

Tabel 4.4 Konstanta Laju Degradasi Substrat Dan Pertumbuhan Sel Pada Variasi

Konsentrasi Awal .................................................................................. 41

Tabel 4.5 % error yang diperoleh berdasarkan persamaan laju degradasi

substrat ................................................................................................... 43

Tabel A.1 Data Hasil Analisa pH, MLSS, dan COD pada Pengaruh Konsentrasi

Awal ................................................................................................. LA-1

Tabel A.2 Data Produksi Biogas pada Pengaruh Konsentrasi Awal ................ LA-2

Tabel A.3 Data Perhitungan nilai µ untuk konsentrasi awal

100.000 mg/L ................................................................................... LA-3


200.000 mg/L ................................................................................... LA-3


300.000 mg/L ................................................................................... LA-4

Tabel A.6 Perbandingan Data Konsentrasi Substrat Teori dan Hasil Penelitian

Pada Konsentrasi 100.000 mg/L ....................................................... LA-4




xv




xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN A DATA HASIL ANALISA ...................................................... LA-1

A.1 Data Hasil Penelitian ........................................................ LA-1

A.1.1 Data Hasil Penelitian Pengaruh Konsentrasi

Awal ....................................................................... LA-1

LAMPIRAN B CONTOH PERHITUNGAN ................................................... LB-1

B.1 Perhitungan Nilai MLSS .................................................. LB-1

B.2 Perhitungan Nilai Chemical Oxygen Demand (COD)...... LB-1

B.3 Perhitungan Reduksi COD ............................................... LB-1

B.4 Perhitungan % error ......................................................... LB-2

B.5 Perhitungan Matlab

LAMPIRAN C DOKUMENTASI .................................................................... LC-1


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Energi adalah sesuatu yang sangat dibutuhkan oleh manusia untuk

memenuhi kebutuhan hidup dalam berbagai macam aktivitas dan kegiatan [1].

Pasokan energi dunia sangat bergantung pada energi tak terbarukan berupa

bahan bakar fosil, dimana sekitar 90% digunakan untuk transportasi dan

konsumsi energi. Hal ini telah menyebabkan dunia menjadi menghadapi krisis

ganda yaitu penipisan bahan bakar fosil dan degradasi lingkungan [2]. Krisis

energi di seluruh dunia mengarahkan perhatian pada sumber energi alternatif

bukan fosil[3].

Pada gambar 1.1 bisa dilihat bagaimana kebutuhan energi per jenis

setiap tahunnya di Indonesia

Gambar 1.1 Kebutuhan energi per jenisnya di Indonesia [4]

Beberapa sistem energi terbarukan menghasilkan masalah lingkungan

yang unik. Misalnya, turbin angin bisa berbahaya untuk burung yang terbang.

Bendungan air pembangkit listrik dapat menciptakan penghalang bagi migrasi

ikan. Permasalahan lainnya dari energi terbarukan adalah ketersediaannya di


2

alam. Misalnya sinar matahari yang hanya tersedia ketika siang hari, energi

angin yang kekuatannya bervariasi setiap saat, energi air yang tak bisa

dimanfaatkan ketika sungai kering, biomassa memiliki masalah yang sama

dengan yang dihadapi dunia pertanian (misal iklim, hama). Keragaman

geografis juga menjadi masalah signifikan, karena beberapa sumber energi

terbarukan seperti geotermal, air, dan angin bisa berada di lokasi yang jauh dari

penerima energi listrik. Geotermal di pegunungan, energi air di hulu sungai,

dan energi angin di lepas pantai atau dataran tinggi. Pemanfaatan sumber daya

tersebut dalam skala besar kemungkinan akan memerlukan investasi cukup

besar dalam jaringan transmisi dan distribusi serta teknologi itu sendiri dalam

menghadapi lingkungan terkait [5].

Di Indonesia sumber energi terbarukan yang sangat memungkinkan

adalah yang berasal dari biomassa. Potensi bioenergi yang berasal dari limbah

biomassa di Indonesia diperkirakan mencapai 49,810 MW. Berdasarkan data

yang ada, pemanfaatan biomassa hingga saat ini baru mencapai 1,618 MW atau

sekitar 3,25% dari potensi yang ada [6]. Biomassa dapat digunakan langsung

sebagai bahan bakar atau untuk memproduksi bahan bakar jenis lain seperti

biodiesel, bioetanol, atau biogas tergantung sumbernya. Biomassa berbentuk

biodiesel, bioetanol dan biogas dapat dibakar dalam mesin pembakaran dalam

atau pendidih secara langsung dengan kondisi tertentu [7].

Pemanfaatan energi dalam bentuk biogas merupakan salah satu

alternatif sumber energi terbarukan (renewable) yang ramah lingkungan.

Energi biogas dihasilkan dari proses fermentasi bahan-bahan organik dengan

bantuan bakteri anaerob pada lingkungan tanpa oksigen bebas (terisolasi) [8].

Sampah merupakan material sisa yang tidak diinginkan setelah

berakhirnya suatu proses. Peningkatan jumlah penduduk di Indonesia

berbanding lurus dengan sampah yang dihasilkan tiap harinya. [9].

Menurut Kementerian Lingkungan Hidup dan Kehutanan, pertambahan

jumlah penduduk berbanding lurus dengan jumlah sampah yang dihasilkan.

Hitungan secara kasar, dengan jumlah penduduk Indonesia saat ini lebih dari

250 juta orang, jika setiap orang menghasilkan sampah 0,7 kg/hari, maka

timbunan sampah secara nasional mencapai 175 ribu ton/hari atau setara


3

dengan 64 juta ton/tahun. [10]. Terkhusus di Kota Medan jumlah sampah yang

dihasilkan perharinya adalah sekitar 1975 ton, sedangkan yang dapat diangkat

ke TPA Terjun adalah 1460 ton/hari atau sekitar 73% dari total produksi harian

sampah perkotaan Kota Medan [11].

Salah satu permasalahan di perkotaan adalah tingginya timbunan

sampah. Sumber sampah yang memiliki kontribusi besar terhadap tingginya

timbunan sampah perkotaan tersebut salah satunya adalah sampah yang berasal

dari pasar [13]. Sampah pasar memiliki karakteristik yang sedikit berbeda

dengan sampah dari perumahan. Komposisi sampah pasar lebih dominan

sampah organik. Apalagi jika sampahnya berasal dari pasar sayur atau pasar

buah-buahan. Limbahnya akan lebih banyak sampah organiknya [14].

Diperkirakan ada 13.000 lebih pasar yang ada di seluruh Indonesia, dan

di Kota Medan terdapat 52 pasar tradisional, dimana sekitar 30 pasar dikelola

oleh pemerintah daerah dan selebihnya dikelola oleh pihak swasta [15].

Komposisi berat rata-rata sampah organik yang dihasilkan pasar per harinya

adalah 488,777 kg untuk sampah organik sayur; 181,700 kg sampah organik

buah; dan sekitar 207,470 kg sampah anorganik [14].

Salah satu contoh sayuran adalah kol. Volume limbah kol sangat besar

jumlahnya.Rata-rata kol yang masuk ke gudang sayuran di Berastagi

Kabupaten Karo berjumlah ± 50 ton per hari.Dari jumlah tersebut sekitar 3-5 %

atau sekitar 1,5-2,0 ton menjadi sampah atau limbah.Limbah kol biasanya

ditumpuk begitu saja pada tempat pembuangan sampah sementara (TPS)

dengan cara open dumping dan tidak diangkut setiap hari [16].

Pengolahan secara anaerobik lebih baik dibanding teknik lainnya

seperti insinerasi dan pengomposan. Produksi energi dari biomassa atau limbah

organik dianggap sebagai sumber energi terbarukan, karena biogas kaya

metana cocok untuk diproduksi sebagai bahan bakar gas [17]. Tabel 1.1

menunjukkan karakteristik beberapa biomassa limbah pertanian.

Kriteria yang sering digunakan sebagai dasar untuk menilai

keberhasilan perombakan secara anaerobik adalah produksi biogas dan

penurunan padatan organik. Hasil karakteristisasi menunjukkan bahwa bahan

biomassa memiliki kandungan padatan organik antara 76 sampai 95 persen


4

basis kering. Kandungan padaran organik menunjukkan bahan organik tersebut

berpotensi untuk dikonversi secara anaerobik menjadi biogas [18].

Tabel 1.1 Karakteristik Biomassa Limbah Pertanian

Jenis Biomassa Kadar

Abu (%)

Kadar Air

(%)

Padatan

Total

Padatan Organik

(% wet

basis)

(% dry

basis)

Jerami 18,30 21,00 79,00 60,70 76,84

Kulit Pisang 1,90 87,61 12,39 10,49 84,67

Kol 0,48 93,00 7,00 6,52 93,14

Kulit Nenas 0,66 86,61 13,39 12,73 95,07

Limbah Buah

dan Sayuran

0,98 89,24 10,76 9,78 90,89

[18]

Pada penelitian ini, jenis sampah sayuran yang digunakan ialah kol.

Penggunaan sayuran kol sangatlah membantu memepercepat waktu proses

pembentukan biogas [19]. Kol juga termasuk sayuran dengan kadar air tinggi

(> 90%) sehingga mudah mengalami pembusukan/kerusakan [20].

Beberapa penelitian sebelumnya juga menggunakan kol sebagai bahan

baku pembuatan biogas seperti; Kafle dan kawan-kawan (2014) meneliti

tentang pengaruh rasio umpan terhadap mikroba pada digestasi anaerobik

sampah kol China dari pabrik kimchi. Pada suhu mesophilic, metana yang

dihasilkan sebanyak 169,312 dan 328 mL/g VS pada rasio F/M 0.5, 1.0, dan

2.0. Dong dkk. (2015) meneliti tentang digestasi anaerobik kubis Cina melalui

digester dua tahap berskala pilot pada suhu mesofilik 37 °C. Hasil percobaan

didapatkan produksi biogas sebanyak 0.15-0.55 kg/VS. Kubis Napa dengan

komposisi 8% dalam substrat digunakan dengan bubuk kopi untuk produksi

biogas melalui anaerobic co-digestion oleh Kim dan kawan-kawan (2016).

Metana yang dihasilkan sebanyak 0,3 L CH4/VS. Kubis, tomat, capsicum, labu

pahit, daun lobak, daun kembang kol dan daun fenugreek dicampur dan

digunakan sebagai substrat dalam studi Gulhane dan kawan-kawan (2017).

Penelitian gulhane dan kawan-kawan (2017) menggunakan ABR yang

memiliki 4 ruang dengan volume 39 L. Penelitian mereka menggunakan tiga


5

kondisi operasi yaitu ; tanpa resirkulasi effluen (OC I), resirkulasi limbah 25%

(OC II), dan resirkulasi limbah 100%(OC III). OC III menaikkan produksi gas

dari 12,5 L menjadi 14,5 L pada resirkulasi limbah 0% menjadi 100%.

Salah satu cara pembuatan biogas adalah dengan menggunakan

anaerobic baffled reactor (ABR). Anaerobic baffled reactor memiliki beberapa

keunggulan seperti desain yang sederhana, tidak perlu pemisahan gas atau

lumpur dan stabilitas yang tinggi [21]. Anaerobic baffled reactor dapat

digambarkan sebagai UASBs kompleks dimana air limbah mengalir di bawah

dan di atas baffle vertikal dari inlet ke outlet [22].

Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian pengolahan limbah sayuran

kol menjadi biogas melalui biokonversi anaerobik menggunakan anaerobic

baffled reactor mengingat bahwa sampah sayuran seperti kol yang ada di

Indonesia masih belum terkelola dengan baik. Bioreaktor yang digunakan

dalam penelitian ini dilengkapi dengan blender untuk menghaluskan umpan

dan mixer untuk menghomogenkan substrat dan mikroorganisme.

1.2 Rumusan Masalah

Adapun yang menjadi perumusan masalah dalam penelitian ini adalah:

1. Bagaimana cara mengolah sampah perkotaan menjadi sumber energi

alternatif.

2. Bagaimana pengaruh konsentrasi sampah kol terhadap perubahan pH

dan produksi biogas, reduksi zat-zat organik chemical oxygen

demand (COD). Selain itu juga dikaji bagaimana kinetika

pertumbuhan mikroba di dalam bioreaktor yang nantinya digunakan

untuk memprediksi substrat keluaran sehingga % error dalam

penelitian ini bisa dihitung.

1.3 Tujuan Penelitian

Secara umum penelitian ini bertujuan untuk mempelajari proses

pengolahan sampah sayuran menjadi biogas secara anaerobik menggunakan

bioreaktor anaerobik berpenyekat. Secara khusus penelitian ini bertujuan

untuk:


6

a. Menetukan kinetika pertumbuhan bakteri di dalam bioreaktor

menggunakan persaman Monod.

b. Membandingkan nilai COD yang diperoleh melalui eksperimen

dengan COD yang diperoleh berdasarkan persamaan kinetika orde

1.

1.4 Manfaat Penelitian

Penelitian mengenai proses pengolahan sampah sayuran kol melalui

proses biokonversi anaerobik menggunakan bioreaktor anaerobik berpenyekat

dalam skala laboratorium ini perlu dilakukan untuk membantu mengatasi

masalah persampahan di pasar-pasar tradisonal. Pada penelitian ini sampah

sayuran kol akan dikonversi menjadi energi dalam bentuk biogas. Kedepannya

penelitian ini diharapkan dapat memberi solusi penanganan sampah sayuran

khususnya sayur kol sekaligus memproduksi biogas yang dapat digunakan

sebagai pembangkit listrik atau untuk keperluan rumah tangga.

1.5 Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian pembuatan biogas dari sampah rumah tangga menggunakan

sistem bioreaktor anaerobik ini akan dilaksanakan di Laboratorium Penelitian,

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Penelitian ini menggunakan prototype Unit Sistem Bioreaktor

Anaerobik Berpenyekat. Hal yang ingin diamati disini adalah pengaruh

pengadukan umpan terhadap laju produksi biogas dengan variabel:

Variabel tetap : Rasio F/M = 2 : 1

Variabel berubah :Konsentrasi umpan = 100 ;200 ;300 g/l

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah pH meter, oven, kertas

saring, neraca elektrik, desikator, buret, erlenmeyer, culture tube, statif dan

klem.

Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi bahan baku untuk

pembuatan prototype Unit Sistem Bioreaktor Anaerobik Berpenyekat, sampah

sayuran kol yang diambil dari pasar sore, mikroorganisme kultur campur

bakteri anaerobik, dan air. Unit ini terdiri dari: (1) Penghancur, (2) tangki


7

berpengaduk, (3) bioreaktor anaerobik berpenyekat. Selain itu juga digunakan

bahan-bahan kimia yaitu asam sulfat (H2SO4), perak sulfat (Ag2SO4), raksa (II)

sulfat (HgSO4), kalium dikromat (K2Cr2O7), ferro amunium sulfat, dan

indikator ferroin.

Analisa yang dilakukan dalam penelitian ini adalah analisa pH,

MLSS,COD effluent dan komposisi biogas.


8

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Sampah Sayuran Kol

Kol atau kubis merupakan tanaman sayur famili Brassicaceae berupa

tumbuhan berbatang lunak yang dikenal sejak jaman purbakala (2500-2000 SM) dan

merupakan tanaman yang dipuja dan dimuliakan masyarakat Yunani Kuno. Kubis

atau kol dengan nama latin (Brassica Oleracea Var Capitata) pada mulanya

merupakan tumbuhan liar di daerah subtropik. Tanaman ini berasal dari daerah Eropa

yang ditemukan pertama di Cyprus, Italia dan Mediteranian. Tanaman kubis

termasuk dalam golongan tanaman sayuran semusim atau umur pendek. Tanaman

kubis hanya dapat berproduksi satu kali setelah itu akan mati [23].

Kubis (Brassica oleracea) adalah sayuran yang umumnya dibudidayakan di

seluruh dunia. Daun segar kubis selalu digunakan sebagai salah satu bahan makanan

terutama dalam kuliner Cina dan Prancis. Kubis memiliki kemampuan adaptasi

lingkungan yang tinggi, nilai gizi serta mudah disiapkan dan dikonsumsi. Selain itu,

kubis mengandung sumber daya yang kaya glukosinolat, fenolat, vitamin dan

mineral yang telah terbukti memiliki efek meningkatkan kesehatan yang signifikan

terhadap tubuh manusia. Daun kubis bagian luar adalah produk sampingan awal yang

biasanya dipangkas oleh petani sebelum kubis dipasarkan. Daun luar cenderung

berubah warna akibat reaksi kimia, peluruhan mikroba, paparan tinggi pestisida serta

teksturnya keras untuk dikonsumsi [24].

Kembang kol merupakan salah satu jenis bunga yang umum dijadikan

sayuran. Terdapat beberapa jenis kembang kol yaitu kembang kol yang berwarna

hijau, ungu, oranye dan romanesco, ketiga jenis kembang kol tersebut memiliki

kandungan nutrisi yang hampir sama, hanya terdapat perbedaan warna pada daunnya

[25]. Tabel 2.1 dibawah ini menunjukkan kandungan nutrisi pada kol.


9

Tabel 2.1 Kandungan Nutrisi Kol

No Kandungan Nutrisi Jumlah/100 g

1 Protein (g) 1,92

2 Lemak (g) 0,28

3 Karbohidrat (g) 4,97

[25]

Sampah pasar tradisional di dominasi oleh sampak organik yang mudah

membusuk karena sampah utamanya berasal dari sayur-sayuran dan buah-buahan.

Sampah pasar yang banyak mengandung bahan organik adalah sampah sampah hasil

pertanian seperti sayuran, buah-buahan dan daun-daunan serta dari hasil perikanan

dan peternakan. Limbah sayuran adalah bagian dari sayuran atau sayuran yang sudah

tidak dapat digunakan atau dibuang. Limbah buah-buahan terdiri dari limbah buah

semangka, melon, pepaya, jeruk, nenas dan lain-lain sedangkan limbah sayuran

terdiri dari limbah daun bawang, seledri, sawi hijau, sawi putih, kol, limbah

kecambah kacang hijau, klobot jagung, daun kembang kol dan masih banyak lagi

limbah-limbah sayuran lainnya [26].

Besarnya jumlah sampah di pasar tradisional ini sering sekali ditemukan

banyaknya timbulan sampah yang di hasilkan dari aktivitas di pasar tersebut, hal ini

seharusnya menjadi perhatian serius bagi penjual, pengelola pasar maupun

masyarakat, di mana timbulan sampah yang di hasilkan setiap harinya akan

mengganggu kesehatan, kebersihan dan mencemari lingkungan [27].

2.2 Biogas

Biogas adalah campuran beberapa gas yang tergolong bahan bakar hasil

fermentasi dari bahan organik dalam kondisi anaerob dan gas yang dominan adalah

metana (CH4) dan karbondioksida (CO2). Biogas merupakan energi terbarukan yang

fleksibel, dapat menghasilkan panas, dan listrik sebagai pengganti bahan bakar

kendaraan. Biogas bersifat bersih, tidak berasap hitam seperti kayu bakar dan minyak

tanah [28].

Biogas dihasilkan apabila bahan-bahan organik terdegradasi dalam keadaan

tanpa oksigen atau biasa disebut kondisi anaerobik. Dekomposisi anaerobik ini biasa

terjadi secara alami di tanah yang basah, seperti dasar danau dan di dalam tanah pada


10

kedalaman tertentu. Proses dekomposisi ini dilakukan oleh bakteri-bakteri dan

mikroorganisme yang hidup di dalam tanah. Dekomposisi anaerobik dapat

menghasilkan gas yang mengandung sedikitnya 60% metan. Gas inilah yang biasa

disebut dengan biogas dengan nilai heating value sebesar 39 MJ/m3 [29].

Bahan Organik + H2O CH4 +CO2 + H2 + NH3 + H2S + sludge (1)

Reaksi Pembentukan Biogas[30]

Biogas adalah campuran berbagai gas. Bergantung pada bahan organik yang

digunakan untuk produksinya, proporsi gas berikut bisa berubah. Biogas yang

dihasilkan terdiri dari gas berikut:

• Metana, CH4 adalah senyawa utama biogas. Senyawa ini memiliki nilai

energi tinggi setara dengan 802 kJ / mol

• Karbon Dioksida, CO2, adalah gas non-korosif yang tidak memiliki nilai

energi. Meski gasnya tidak korosif, tetapi memiliki dampak pada kesehatan

dan lingkungan kita, inilah mengapa kita harus menemukan cara untuk

meminimalkan risiko. Namun, CO2 adalah agen anaerob, dan bisa

digunakan untuk mengawetkan makanan, atau sebagai zat pendingin.

• Hidrogen sulfida, H2S, adalah gas yang berasal dari katabolisme amino

yang mengandung belerang asam. Senyawa ini merupakan gas berbahaya

karena jika menghirupnya bisa berakibat fatal. Senyawa ini juga sangat

korosif.

• Uap air, H2O, juga bisa ditemukan di biogas. Hal ini dapat merusak digester

saat masuk keadaan cair (katup solenoida, regulator, pembakar ...).

• Siloksan dapat ditemukan di biogas. Ini adalah turunan silikon yang

umumnya dihasilkan dari degradasi produk kosmetik

• Discharge biogas (ISDN) sering kaya akan siloxanes; Kecuali biogas

pertanian. Senyawa ini sangat merugikan pemurnian biogas karena mereka

vitrify pada suhu tinggi di pemanas boiler biogas atau mesin kogenerasi

[31].

Mikoorganisme

Anaerob


11

Tabel 2.2 Komposisi Biogas Secara Umum

Komposis Biogas Rumus

Kimia

Persentase

(%)

Metan

Karbon Dioksida

Nitrogen

Hidrogen Sulfida

Hidrogen

Amonia

CH4

CO2

N2

H2S

H2

NH3

55-65

35-45%

0-3 ppm

0-1 ppm

0-1 ppm

0-1 ppm

[32]

Tabel 2.3 Karakteristik Biogas

Jenis Keterangan

Komposisi 55-70% metana, 30-34% karbon dioksida,

0,5-2% H2S, H2O, NH3 dan gas lainnya

Kandungan energi 0,6-6,5 kWm3

Nilai terhadap bahan

bakar

0,6-0,651 L oil/m3 biogas

Batas ledakan 6-12% di udara

Suhu nyala 650-750 oC

Tekanan kritis 75-89 bar

Suhu kritis -82,5 0C

Densitas normal 1,2 kg/m3

Bau Seperti telur busuk (bau dari H2S)

[33]

Adapun faktor yang menentukan produksi biogas adalah sebagai berikut:

A. Lingkungan abiotis

Bakteri yang dapat memproduksi gas metana tidak memerlukan oksigen

dalam pertumbuhannya (anaerob). Oleh karena itu, biodigester harus tetap

dijaga dalam keadaan abiotis (tanpa kontak langsung dengan Oksigen (O2)).

B. Temperatur

Temperatur selama proses berlangsung dilakukan pada temperatur ruangan

yaitu 27°-33° karena untuk proses pengembangbiakkan bakteri dan bakteri


12

hidup dalam temperatur ruangan. Yang mempengaruhi pembuatan biogas

apabila temperatur terlalu rendah atau terlalu tinggi maka bakteri tidak akan

hidup sehingga proses pembuatan biogas akan lebih lama untuk

menghasilkan gas metana.

C. Derajat Keasaman (pH)

Parameter yang harus diperhatikan dan dikontrol agar proses pencernaan

anaerobik dapat berlangsung secara optimal dan menghasilkan gas salah satu

nya adalah pH. pH harus dijaga pada kondisi optimum yaitu antara 6,8-7,2.

Hal ini disebabkan apabila pH turun akan menyebabkan pengubah substrat

menjadi biogas terhambat sehingga mengakibatkan penurunan kuantitas

biogas. Nilai pH yang terlalu tinggipun harus dihindari, karena akan

menyebabkan produk akhir yang dihasilkan adalah CO2 sebagai produk

utama [34]

Biogas dapat digunakan baik secara langsung untuk memasak, penerangan

atau bisa juga ditransformasikan dalam jenis energi termal, listrik atau mekanik. Bisa

juga dikompres seperti gas alam dan digunakan untuk menggerakkan kendaraan

bermotor. Metana adalah komponen berharga pada penggunaan bahan bakar biogas.

Nilai kalor biogas sekitar 6 kWh / m3, yang sesuai dengan sekitar setengah liter

minyak diesel [33].

Biogas memiliki kandungan energi tinggi yang tidak kalah dari kandungan

energi dalam bahan bakar fosil. Oleh karena itu biogas sangat cocok menggantikan

minyak tanah, LPG, butana, batubara dan bahan bakar fosil lainnya. Semakin tinggi

kandungan gas metan bahan bakar, semakin besar kalor yang dihasilkan. Oleh karena

itu, biogas juga memiliki karateristik yang sama dengan gas alam. Sehingga jika

biogas diolah dengan benar, biogas bisa digunakan untuk menggantikan gas alam.

Dengan demikian dapat menghemat jumlah pemakaian gas alam [35].

2.3 Potensi Kol menjadi Biogas Melalui Konversi Biokimia

Sampah adalah suatu bahan yang terbuang atau dibuang dari sumber hasil

aktifitas manusia maupun alam yang belum memiliki nilai ekonomis. Meningkatnya

jumlah dan aktivitas penduduk di wilayah perkotaan menghasilkan volume sampah

yang meningkat. Hal ini menimbulkan berbagai masalah karena sampah dapat


13

mencemari lingkungan apabila tidak dikelola dengan baik. Akibat adanya sampah

yang tidak terkelola dengan baik antara lain tempat berkembang dan sarang dari

serangga dan tikus, menjadi sumber polusi dan pencemaran tanah, air dan udara,

sebab sampah menghasilkan cairan lindi (leachate) dan bau busuk yang ditimbulkan

akibat dari proses dekomposisi yang menghasilkan gas CO2, methan dan sebagainya

[36].

Sampah organik berupa limbah sayuran memiliki potensi untuk dijadikan

sebagai sumber energi ramah lingkungan untuk menghasilkan biogas karena

mempunyai kandungan hemiselulosa, selulosa, dan lignin yang menjadikan biomassa

ini dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku biogas. Sampah organik mempunyai

komposisi kimia yakni hemiselulosa 20%-35%, selulosa sebesar 40%-50% dan

lignin sebesar 15%-30% [29].

Biokonversi anaerob melibatkan beberapa tahap proses yakni proses

hidrolisis, proses asidogenesis, proses asetogenesis dan proses metanogenesis. Secara

umum keempat tahap proses ini dapat dipisahkan ke dalam dua fasa, yakni fasa

asidogenesis dan fasa metanogenesis. Fasa asidogenesis terdiri dari proses hidrolisis,

proses asidogenesis dan proses asetogenesis, sedangkan fasa metanogenesis terdiri

dari proses metanogenesis asetotrof dan proses metanogenesis hidrogenotrof. Kinerja

fasa metanogenesis sangat dipengaruhi oleh kinerja fasa asidogenesis, karena

kelompok bakteri metanogen sangat sensitif terhadap perubahan lingkungan dan

hanya membutuhkan substrat berupa asam asetat, gas H2 dan CO2 yang dihasilkan

dari fasa asidogenesis, selanjutnya kelompok bakteri metanogen mengubah asam

asetat, H2 dan CO2 menjadi biogas [37].

Konversi bahan organik menjadi biogas dapat dibagi dalam tiga tahap:

hidrolisis, pembentukan asam, dan produksi metana. Dalam tahap yang berbeda ini

terjadi secara paralel. Berbagai kelompok bakteri berkolaborasi dengan membentuk

rantai makanan anerobik dimana produk dari satu kelompok akan menjadi substrat

kelompok yang lain. Prosesnya berjalan efisien jika tahapan degradasi yang berbeda

seimbang.

Untuk mendapatkan proses biogas yang stabil, semua langkah konversi yang

terlibat dalam degradasi organik dan mikroorganisme yang menjalankan langkah-

langkah ini harus bekerja sama. Methanogen memiliki waktu duplikasi yang lebih


14

lama (sampai dengan 30 hari) dan umumnya dianggap sebagai kelompok yang paling

sensitif untuk diproses [39].

Tabel 2.4 Kelebihan dan keterbatasan pengolahan limbah dengan biokonversi

anaerobik

Kelebihan Keterbatasan

Kebutuhan energi relatif rendah karena

tidak memerlukan aerasi

Waktu yang dibutuhkan untuk

mendapatkan jumlah lumpur yang

cukup relatif lama

Produksi lumpur sedikit, relatif lebih

stabil dan mudah dikeringkan

Sensitif terhadap perubahan lingkungan

dan operasional

Tidak memerlukan banyak bahan

tambah untuk memperlancar proses

penguraian

Terdapat kemungkinan adanya bau

yang tidak sedap dan timbulnya gas

yang bersifat korosif

Terdapat kemungkinan untuk

memnafaatkan biogas yang dihasilkan

Pada dasarnya, pengolahan anaerobik

hanyalah bersifat pengolahan

pendahuluan, sehingga diperlukan

pengolahan tambahan agar air hasil

olahan memenuhi standar yang berlaku

Lumpur (biomass) yang dihasilkan

dapat disimpan lama dan digunakan

sebagai bibit untuk reaktor anaerobik

baru

Dapat dibebani dengan air limbah yang

mempunyai kandungan bahan organik

yang tinggi sehingga volume reaktor

yang dibutuhkan kecil

Terdapat kemungkinan untuk

mempergunakan nutrien yang terdapat

pada hasil pengolahan

[38]


15

Ada beberapa penelitian yang telah dilakukan untuk pembuatan biogas

dengan bahan baku sampah sayuran kol. Ranjitha dkk., (2014) melakukan penelitian

dengan judul “Pembuatan biogas dari bungan dan sampah sayur menggunakan

proses anaerobik”. Penelitian ini dilakukan menggunakan limbah sayuran (brinjal,

kol, wortel, lady finger) & bunga (melati, bunga matahari, Rosell, wattle Afrika,

bunga tulip Nil, pohon sutra mimosa.) dalam kapasitas digester anaerobik kapasitas 1

L dengan inokulum kotoran sapi. Digester dioperasikan dengan perbandingan 1: 1

substrat dan inokulum. Konsentrasi substrat bervariasi seperti 5%, 7%, 10% dan

jumlah gas yang dihasilkan dianalisis dengan menggunakan alat pengukur tekanan

digital. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa bunga memberikan hasil biogas

yang lebih tinggi daripada limbah sayuran. Potensi produksi biogas rata-rata bunga

layu sebanyak 16,69 g / kg dalam 4,5 hari, dimana dalam kasus limbah sayuran

9,089g / kgS dalam 6 hari. Phetyim dkk.(2015) telah melakukan penelitian dengan

judul “Pembuatan biogas dari sampah sayuran menggunakan kotoran anjing dan

kotoran ternak. Penelitian ini dilakukan selama 28 hari menggunakan campuran kol

china dan kol di dalam reaktor 200 L. Biogas yang dihasilkan dengan penambahan

kotoran anjing sebasar 10% dan 20 % masing-masing adalah 0,602 m3 dan 0,711 m3.

Kandungan metana meningkat seiring dengan penambahan kotoran anjing. Kubis

Napa sebagai bahan baku limbah digunakan dengan bubuk kopi untuk produksi

biogas pada penelitiannya yang berjudul “Studi plastisitas mikroba untuk pengolahan

anaerobik limbah sayur dalam bioreaktor anaerobik berpenyekat”. Penelitian ini

dilakukan menggunakan limbah nabati yang terdiri dari kubis, tomat, kapsikum, labu

pahit, daun lobak, daun kembang kol dan daun fenugreek yang dicampur dalam

jumlah yang tepat dan digunakan sebagai substrat dalam penelitian. Limbah nabati

diparut, digiling 5-7 menit menggunakan mixer dan menghasilkan pasta semi padat

dengan ukuran partikel <3 mm, dan disimpan pada suhu 4 °C sampai digunakan.

Inokulum terdiri dari endapan anaerob dari industri pengolahan makanan dan residu

dari digester kotoran sapi (dicampur dalam rasio 1: 1) dan memiliki TS 5.1%; 68%

VS; 37% C; 3,8% N; 4% H dan 1% S.


16

2.4 Proses Konversi Biokimia Secara Anaerobik

A. Hidrolisis

Pada tahap hidrolisis, bahan organik padat maupun yang mudah larut

berupa molekul-molekul tersebut larut dalam air. Bakteri yang berperan

dalam tahap hidrolisis ini adalah sekelompok bakteri anaerobik. Proses

hidrolisis karbohidrat membutuhkan waktu beberapa jam, sedangkan

hidrolisis pada protein dan lemak memerlukan waktu beberapa hari [30].

Pada tahap pertama hidrolisis, bakteri fermentasi mengubah substrat

organik partikulat menjadi monomer cair dan polimer seperti protein,

karbohidrat dan lemak diubah menjadi asam amino, monosakarida dan asam

lemak. Contoh reaksi hidrolisis yaitu sampah organik dipecah menjadi gula

sederhana, dalam hal ini glukosa

C6H10O5 + 2H2O → C6H12O6 + 2H2 (2)

Reaksi Hidrolisis [40]

Polimer organik kompleks dihidrolisis menjadi kelompok yang lebih

kecil seperti gula, asam lemak rantai panjang dan asam amino. Hal ini

dilakukan oleh kelompok bakteri yang berbeda dari bakteri fermentatif

obligat atau fakultatif melalui ekskresi enzim ekstraselular. Bakteri proteolitik

menghasilkan protease dengan cara mengkatalisis hidrolisis protein menjadi

asam amino. Bakteri cellolytic dan xylanolytic menghasilkan selulase dan /

atau xilanase yang menurunkan selulosa dan xylan. Bakteri lipid

menghasilkan lipase yang menurunkan lipid menjadi gliserol dan rantai asam

lemak panjang [41].

B. Asidogenesis

Pada tahap asidogenesis, bakteri asam asetat mengubah produk reaksi

pertama menjadi asam volatil rantai pendek, keton, alkohol, hidrogen dan

karbon dioksida. Produk utama tahap asidogenesis utama antara lain asam

propionat (CH3CH2COOH), asam butirat (CH3CH2CH2COOH), asam asetat

(CH3COOH), asam format (HCOOH), asam laktat (C3H6O3), etanol (C2H5

OH) dan metanol (CH3OH). Monomer yang dihasilkan dari proses hidrolisis


17

kemudian terdegradasi oleh bakteri anaerob fakultatif dan anaerob melalui

banyak jalur fementatif [42]

Pada tahap ini produk yang telah dihidrolisa dikonversikan menjadi

asam lemak volatil (VFA), alkohol, aldehid, keton, ammonia, karbondioksida,

air dan hidrogen oleh bakteri pembentuk asam. Reaksi asidogenesis dapat

dilihat dibawah ini [30]:

C6H12O6 → CH3CH2CH2COOH + 2CO + 2H2 (3)

(glukosa) (asam butirat)

C6H12O6 + 2H2 → H2CH2COOH + 2H2O (4)

(glukosa) (asam propionat)

Reaksi Asidogenesis

C. Asetonegenesis

Pada tahap asetogenesis, sisa produk seperti asam propionat, asam butirat

dan alkohol diubah oleh bakteri asetogenic menjadi hidrogen, karbon

dioksida dan asam asetat. Hidrogen berperan dalam proses ini dan reaksi

akan terjadi jika tekanan parsial hidrogen cukup rendah sehingga secara

termodinamika memungkinkan semua asam terkonversi. Tekanan parsial

dibawa oleh bakteri pemulung hidrogen, sehingga konsentrasi hidrogen di

dalam digester adalah indikator pertumbuhannya.

CH3CH2COO- + 3H2O ↔ CH3COO- + H+ + HCO3- + 3H2 (5)

C6H12O6 + 2H2O ↔ 2CH3COOH + 2CO2 + 4H2 (6)

CH3CH2OH + 2H2O ↔ CH3COO- + 2H2 + H+ (7)

Reaksi Asetogenesis [40]

Karena produk antara harus dioksidasi lebih lanjut menjadi asetat, H2

dan CO2 sebelum digunakan oleh methanogen, tahap asetogenesis sangat

penting untuk keberhasilan produksi biogas. Dalam kondisi standar proses

oksidasi bersifat endotermik seperti energi yang memiliki banyak persyaratan

dan tidak bisa tumbuh ketika tekanan parsial H2 tinggi [41].


18

Gambar 2.1 Skema degradasi selama proses anaerobik bahan kompleks [44]

D. Metanogenesis

Metana terbentuk pada tahap keempat dimana bakteri pembentuk

metana mendegradasi substrat relatif kecil untuk membentuk metana. 70%

metana yang terbentuk berasal dari asetat, sedangkan 30% sisanya dihasilkan

dari hidrogen dan karbon dioksida [42].

Metanogenesis merupakan langkah penting dalam seluruh proses

digestasi anaerobik, karena proses reaksi biokimia yang paling lambat. Pada

Material komples

Karbohidrat, protein, dan

lemak

Substrat sederhana

Gula, asam amin dan asam

lemak

Asam lemak volatil, alkohol

Asam

asetat

CO2

H2

CH4

CO2

Metanogenesis

Asetogenesis

Asidogenesis

Hidrolisis


19

akhirnya gas metana diproduksi dengan dua cara. Pertama adalah

mengkonversikan asetat menjadi karbon dioksida dan metana oleh organisme

asetropik dan cara lainnya adalah dengan mereduksi karbon dioksida dengan

hidrogen oleh organisme. Berikut ini adalah reaksi utama (reaksi

metanogenesis) yang terlibat dalam konversi substrat menjadi metana dapat

dilihat pada gambar:

CH3COOH → CH4 + CO2 (dekarboksilasi asetat) (8)

4CO2 + H2 → CH4 + CO2 (reduksi CO2) (9)

Reaksi Pembentukan Metana (CH4) [30]

Proses metanogenesis memanfaatkan peran bakteri metanogen untuk

memproduksi gas metana dengan menggunakan asam yang terbentuk dari

tahap pengasaman. Bakteri ini akan membentuk gas metana dan

karbondioksida dari gas hidrogen [43].

2.5 Anaerobic Baffled Reactor

Reaktor anaerobik berpenghalang atau yang sering disebut Anaerobic Baffle

Reactor (ABR) merupakan sistem pengolahan dalam bioreaktor berpenyekat dan

dibagi menjadi beberapa kompartemen. Serangkaian sekat vertikal yang dipasang

dalam ABR membuat cairan mengalir secara anuler and over, sehingga terjadi

kontak antara cairan dengan biomassa aktif. Bakteri dalam bioreaktor mengapung

dan mengendap sesuai karakteristik aliran dan gas yang dihasilkan, tetapi bergerak

secara horisontal ke ujung reaktor secara perlahan sehingga meningkatkan cell

retention time. Reaktor Anaerobik berpenghalang terdiri dari 4 kompertemen dan

serangkaian baffle vertikal yang mengarahkan air limbah di bagian bawah dan atas

baffle dari inlet menuju outlet [45].

Bioreaktor berpenyekat anaerob mempunyai distribusi biomassa relatif

seragam dalam sistem disebabkan oleh laju volumetrik yang tinggi dan pengaruh

pelepasan biogas yang menyebabkan efek turbulensi terhadap sistem. Aliran limbah

diarahkan menuju ke bagian bawah hanging baffle lalu melewati bagian atas dari

standing baffle, akibat dari adanya tekanan dari umpan masuk sehingga air limbah

dapat mengalir dari ruang awal menuju ruang berikutnya. Pada saat aliran keatas,


20

aliran melewati sludge blangket sehingga limbah dapat kontak dengan

mikroorganisme aktif. Reaktor memiliki mikroorganisme aktif. Reaktor memiliki

bagian downflow dimana areanya lebih kecil dibandingkan upflow untuk mencegah

akumulasi mikroorganisme. Istilah downflow sering disebut dengan Clearance Baffle

Reactor (CBR) atau jarak dasar reaktor dengan handing baffle reactor [46].

ABR digambarkan sebagai rangkaian upflow anaerobic sludge blanket

reactors (UASBS) karena dibagi menjadi beberapa kompartemen dan masing-

masing fungsi kompartemen seperti reaktor UASB. ABR efektif untuk mengolah

berbagai limbah industri. Sebuah ABR terdiri dari serangkaian baffle vertikal

Keunggulan ABR adalah desain yang sederhana, murah dalam konstruksi dan HRT

rendah [47].

Anaerobic Baffle Reactor (ABR) adalah sistem pengolahan anaerobik dalam

sebuah reaktor berpenyekat. ABR adalah upflow anaerobic sludge blanket reactors

(UASB) yang dipasang secara seri, tapi ternyata tidak butuh elemen dalam

pengoperasiannya, sehingga dibutuhkan waktu start up lebih pendek. Selanjutnya,

serangkaian partisi vertikal diletakkan di ABR untuk membuat aliran air limbah di

bawah dan di atas dari inlet ke outlet, sehingga akan ada kontak antara air limbah dan

biomassa aktif. Konsentrasi profil senyawa organik bervariasi sepanjang ABR. Hal

ini dapat menyebabkan pertumbuhan mikroorganisme berbeda antara kompartemen

yang satu dengan lainnya. Hal ini bergantung pada kondisi lingkungan spesifik yang

dihasilkan oleh senyawa sebagai hasil dari dekomposisi [48].

Gambar 2.2 Anaerobic baffled reactor [49]


21

Anaerobic baffled reactor (ABR) digunakan untuk melakukan proses

anaerobik. Reaktor anaerobik berpenyekat adalah septic tank yang disempurnakan di

mana air limbah akan mengalir ke atas dan ke bawah penyekat dari input menuju

output. Reaktor anaerobik baffled memiliki kemampuan untuk mempertahankan

waktu retensi padatan yang lama yang mendukung dari proses biofermentation [50].

Anaerobic baffled reactor (ABR) adalah salah satu reaktor yang memiliki

kempampuan mengolah bahan organik dengan kandungan yang tinggi seperti air

limbah babi. Hal ini karena ABR karena terdiri dari serangkaian sekat vertikal yang

mendorong air limbah mengalir di atas dan di bawah penyekat. Kompartemen

reaktor memungkinkan untuk menyesuaikan diri dengan mikroorganisme,

bertanggung jawab atas proses degradasi: hidrolisis, asidogenesis, asetogenesis, dan

metanogenesis. Keuntungan dari reaktor ini adalah desain sederhana, tingkat

penyumbatan rendah, tidak ada persyaratan untuk biomassa dengan sifat

pengendapan yang tidak biasa, retensi biomassa tanpa media tetap, dan HRT yang

rendah [51].

2.6 Persamaan Monod Untuk Analisa Pertumbuhan Mikroorganisme

Berbagai model kinetika pertumbuhan mikroba telah dikembangkan dan

digunakan oleh banyak peneliti. Model kinetika ini memungkinkan untuk

memprediksi substrat yang ada pada waktu tertentu, perhitungan waktu yang

diperlukan untuk mengurangi substrat hingga konsentrasi tertentu, perkiraaan waktu

yang dibutuhkan sebelum substrat tercapai. Di sisi lain, kinetika ini juga bisa

digunakan untuk memprediksi jumlah produksi biomassa yang dapat dicapai pada

waktu tertentu [52].

Bioreaktor sangat penting dalam aplikasi industri Tujuan bioreaktor adalah

untuk mengurangi konsentrasi substrat dengan cara melewatkannya dalam satu atau

beberapa bioreaktor secara seri. Bioreaktor biasanya mengandung mikroorganisme

(biomassa) yang tumbuh melalui konsumsi substrat dimana kinetika monod sering

digunakan untuk menggambarkan proses biologi [53].

Persamaan monod menggambarkan hubungan antara tingkat pertumbuhan

mikroorganisme dengan pemanfaatan substrat dimana laju pertumbuhan akan terus


22

meningkat seiring dengan peningkatan konsentrasi substrat. Persamaan 2.1 berikut

menunjukkan persamaan monod [54]

µ = (2.1)

Dimana µm adalah laju pertumbuhan maksimum spesifik dan Ks adalah

konstanta monod. Harus diakui bahwa persamaan monod memberikan gambaran

umum yang baik dari data pertumbuhan.


23

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 Lokasi Penelitian

Penelitian pembuatan biogas dari sampah buah tomat menggunakan sistem

bioreaktor anaerobik berpenyekat ini akan dilaksanakan di Laboratorium Penelitan,

Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

3.2 Bahan dan Alat yang akan Digunakan

3.2.1 Bahan-Bahan

1. Sampah sayur kol busuk.

2. Mikroorganisme kultur campur bakteri anaerobik.

3. Air

4. HgSO4

5. K2Cr2O7

6. H2SO4

7. Ag2SO4

8. indikator ferroin

9. FAS (Ferro Ammonium Sulfat)

3.2.2 Alat

3.2.2.1 Peralatan Utama

1. Blender

2. Mixer dengan pengaduk jenis hellical ribbon

3. Bioreaktor anaerobik berpenyekat

4. Pompa

5. Gelas Ukur

3.2.2.2 Peralatan Analisa

1. Buret 25 ml

2. Timbangan analitik

3. Oven

4. Desikator


24

5. pH meter

6. Kertas saring

3.3 Prosedur Penelitian

3.3.1 Desain Reaktor

Gambar 3.1 Rancangan Unit Sistem Bioreaktor Anaerobik Berpenyekat

Keterangan gambar :

1. Blender

2. Tangki ekualisasi dilengkapi pengaduk

3. Reaktor anaerobik berpenyekat

4. Selang gas

5. gelas ukur

6. Ember air

7. Samppling injector

8. Pompa

3.3.2 Persiapan Bahan Baku

Adapun prosedur persiapan bahan baku adalah :

1. Sayuran kol ditimbang dengan berat 100 gram.

1

2

3

4

5

6

7

8


25

2. Sayuran kol dipotong-potong dengan ukuran 0,5 – 1 cm.

3. Ditambah air hingga volumenya 1000 ml.

4. Bahan baku diblender hingga halus.

3.3.3 Persiapan Inokulum

Inokulum yang digunakan berasal dari IPAL (Instansi Pengolahan Air

Limbah) Cemara.

3.3.4 Seeding Mikroorganisme

Adapun prosedur seeding mikroorganisme adalah :

1. Sayuran busuk ditimbang dengan berat 1,2 kg

2. Sayuran busuk dipotong-potong dengan ukuran 0,5 – 1 cm

3. Ditambahkan air hingga volumenya 6000 ml.

4. Campuran tersebut diblender hingga halus.

5. Campuran dimasukkan ke dalam toples dengan volume 15 l.

6. Ditambahkan inokulum sebanyak 6000 ml.

7. Botol toples ditutup rapat.

8. Dilakukan penambahan glukosa sebanyak 5 ml pada hari ke-3, 6, dan 9

9. Seeding dilakukan selama 10 hari.

3.3.5 Aklimatisasi

Adapun prosedur aklimatisasi adalah :

1. Aklimatisasi dilakukan dua kali dengan menggunakan glukosa.

2. Dilakukan analisa MLSS untuk melihat pertumbuhan mikroba.

3.3.6 Start Up Reaktor

Adapun prosedur start Up reaktor adalah:

1. Sayuran kol ditimbang sebanyak 300 gram

2. Sayuran kol dipotong-potong dengan ukuran 0,5 – 1 cm

3. Ditambahkan air hingga volumenya 3000 ml.

4. Campuran tersebut diblender hingga halus.

5. Campuran yang sudah halus diumpankan ke dalam mixer.


26

6. Prosedur 1-4 diulangi hingga volume umpan di dalam mixer 6000 ml.

7. Dimasukkan mikroorganisme kultur campur bakteri anaerobik sebanyak

3000 ml.

8. Campuran substrat dan mikroorganisme diaduk untuk mencapai

homogenitas.

9. Campuran diumpankan ke dalam bioreaktor anaerobik berpenyekat.

10. Prosedur 1-9 diulangi hingga volume campuran di dalam bioreaktor penuh

(41.400 ml).

11. Dilakukan analisa pH, COD, dan MLSS setiap hari hingga diperoleh nilai

yang konstan.

12. Dilakukan analisa uji nyala dan komposisi gas setiap bulan.

3.4 Prosedur Analisa

3.4.1 Analisa pH

1. Kalibrasi pH meter dilakukan ke dalam pH 4, pH 7, dan pH 10.

2. Bagian elektroda dari pH meter dicuci dengan aquadest.

3. Elektoda dimasukkan ke dalam sampel yang akan diukur pH-nya.

4. Nilai bacaan pH meter ditunggu sampai konstan lalu dicatat nilai

bacaannya [55]

3.4.2 Analisa Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS)

Adapun prosedur analisa MLSS adalah:

1. Dilakukan penstabilan kertas saring dengan cara memanaskan kertas

saring di dalam oven dengan temperatur 80°C selama 24 jam.

2. Kertas saring dimasukkan ke dalam desikator selama 15 menit.

3. Sampel disaring menggunakan kertas saring yang telah distabilkan.

Kertas saring disiapkan/dipasang pada corong

4. Sampel diambil sebanyak 30 ml dan disaring sampai tersisa residu berupa

endapan yang dihasilkan.

5. Kertas saring yang terdapat residu sampel dimasukkan ke dalam oven

dengan temperature 80°C selama 24 jam.

6. Kertas saring dimasukkan ke dalam desikator lalu dibiarkan selama 15

menit dan ditimbang kembali.


27

7. MLSS dihitung dengan rumus [55] :

g padatan/L =

Keterangan : A= berat kertas saring + berat residu, g

B= berat kertas saring, g

3.4.3 Analisa Chemical Oxygen Demand (COD)

Adapun prosedur analisis Chemical Oxygen Demand (COD) adalah:

1. Disiapkan sampel dan reagen dimana volumenya berdasarkan Tabel 3.1

berikut:

Tabel 3.1 Jumlah sampel dan reagen berdasarkan volume digestion

vessels

Digestion Vessel Sampel

(ml)

Volume

K2Cr2O7

(ml)

Volume

Asam Sulfat

(ml)

Volume

Total

Culture Tube:

15 x 100 mm 2,5 1,5 3,5 7,5

20 x 150 mm 5,0 3,0 7,0 15,0

25 x 150 mm 10,0 6,0 14,0 30,0

Volume 10 ml 2,5 1,5 3,5 7,5

2. Ditambahkan sampel dan K2Cr2O7 sesuai volume culture tube.

3. Ditambahkan asam sulfat secara perlahan.

4. Ditutup culture tube dan kemudian kocok hingga larutan tercampur.

5. Dimasukkan culture tube ke dalam oven dengan suhu 1500 C selama 2

jam.

6. Didinginkan culture tube sampai suhu ruangan

7. Dimasukkan larutan yang ada di dalam culture tube ke dalam erlenmayer

8. Dicuci bagian dalam culture tube dengan aquades. Air pencucinya

dimasukkan ke dalam erlenmeyer yang sudah berisi larutan analisa.

9. Ditambahkan indikator ferroin sebanyak 1-2 tetes, dititrasi dengan larutan

ferro ammonium sulfat atau FAS 0,1 N sampai warna merah kecoklatan,

dicatat kebutuhan larutan FAS.


28

10. Langkah 1 sampai dengan 7 dilakukan terhadap air suling sebagai blanko.

Kebutuhan larutan FAS dicatat. Analisis blanko ini sekaligus melakukan

pembakuan larutan FAS dan dilakukan setiap penentuan COD.

11. Kandungan COD dapat dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut [52]:

sampel ml

N)8000)(BA(O mg/l 2

Keterangan: A = ml FAS untuk titrasi blanko

B = ml FAS untuk titrasi sampel

N = Normalitas FAS

8000 = berat miliekivalen oksigen 1000 ml/l

3.4.4 ANALISIS GAS

Analisis gas yang dilakukan adalah pengukuran konsentrasi CO2 dan H2S sedangkan

konsentrasi CH4 dihitung dengan neraca massa dengan menganggap gas-gas lainnya trace

(<0.02 ppm) yang dilakukan satu kali dalam sebulan.

Analisis gas dilakukan menggunakan gas detector. Adapun prosedur analisanya

adalah sebagai berikut:

1. Sampling gas yang ingin dianalisa diambil menggunakan suntik.

2. Gas yang sudah disampling diinjeksikan ke dalam selang gas detector.

3. Tutup selang gas detector kemudian gas detector akan membaca konsentrasi gas

(CO2, H2S, dan CH4).

4. Catat nilai pada gas detector.

3.5 Pengujian Sampel (Sampling)

Adapun prosedur yang dilakukan untuk pengujian sampel adalah analisa pH, MLSS,

dan analisa COD. Sedangkan analisis gas dilakukan jika pada penelitian ada terbentuk gas

yaitu gas CO2 dan H2S.

3.6 JADWAL PENELITIAN

Pelaksanaan penelitian direncanakan selama 3,5 (tiga setengah) bulan. Jenis

kegiatan dan jadwal pelaksanaannya dapat dilihat pada Tabel 3.1


29

No

.

Kegiatan Bulan ke 1 Bulan ke-2 Bulan ke-3 Bulan ke-4

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2

1. Persiapan penelitian

2. Survei dan pembelian

bahan

3. Seeding dan

Aklimatisasi

4. Pelaksanaan

penelitian dan

pengumpulan data

5. Kompilasi data dan

penarikan kesimpulan

6. Penulisan karya

ilmiah

7. Penulisan karya

ilmiah

Tabel 3.1 Jenis Kegiatan dan Jadwal Pelaksanaan Penelitian


30

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 KARAKTERISTIK KOL

Bahan baku berupa sampah sayuran kol yang digunakan dalam penelitian

ini berasal dari pasar sore dan pasar pagi Kelurahan Padang Bulan. Hasil analisis

karakteristik sayuran kol yang digunakan dapat dilihat pada Tabel 4.1 dibawah

ini.

Tabel 4.1 Hasil Analisis Karakteristik Kol

No. Kandungan (%) Jumlah

1. Air[56] 83,61

2. Abu[56] 1,76

3. Protein[56] 3,03

4. Lemak[56] 0,48

5. Karbohidrat[56] 11,12

Total 100

6. Padatan organik (berat basah)[18] 6,52

7. Padatan Organik (berat kering)[18] 93,14

Total 99,66

Pertimbangan mengenai pemakaian bahan baku kol adalah karena

keberadaan bahan tersebut melimpah dalam bentuk sampah. Kadar air berkisar

36-99% akan meningkatkan produksi biogas sebesar 67%. Kadar air bahan sangat

berperan penting dalam produksi biogas yang dihasilkan. Kriteria lain yang sering

digunakan pada proses fermentasi anaerobik adalah kandungan Volatile Solid atau

padatan organik bahan. Padatan organik atau volatile solid dari hasil analisis

menunjukkan nilai yang cukup besar yaitu 93,14% basis kering. Hal ini

merupakan potensi yang cukup besar bagi sayur kol untuk dikonversikan menjadi

sejumlah biogas hasil proses fermentasi anaerobik [57]. Selain itu, dengan

menggunakan satu jenis bahan baku maka faktor-faktor yang mempengaruhi

pembentukan biogas bisa lebih mudah untuk diamati.


31

4.2 PENGARUH KONSENTRASI AWAL SUBSTRAT SUBSTRAT

TERHADAP PROSES METANOGENESIS

Penelitian ini merupakan tahapan digestasi anaerobik, dimana topik utama

penelitian ini adalah tahap metanogenesis. Digestasi anaerobik dilakukan pada

kondisi temperatur ruang, dan untuk memperoleh konsentrasi awal substrat

optimal dalam memproduksi biogas dilakukan variasi konsentrasi awal substrat.

Dalam penelitian ini divariasikan konsentrasi awal substrat pada 100.000,

200.000, dan 300.000 mg/L, pH diatur pada 7,0 ± 0,2 dan temperatur ruang.

Pengaturan pH dilakukan dengan penambahan NaOH. Analisis yang dilakukan

untuk mengetahui pertumbuhan mikroorganisme pada saat variasi konsentrasi

awal substrat adalah pH, MLSS, COD, dan komposisi biogas.

4.2.1 Pengaruh Konsentrasi awal substrat Substrat Terhadap pH

Faktor pH sangat berperan pada dekomposisi anaerob karena pada rentang

pH yang tidak sesuai, mikroorganisme tidak dapat tumbuh dengan maksimum dan

bahkan dapat menyebabkan kematian. Pada akhirnya kondisi ini dapat

menghambat perolehan gas metana. Derajat keasaman yang optimum bagi

kehidupan mikroorganisme adalah 6,8 ̶ 7,8 [58]. Pengaruh konsentrasi awal

substrat terhadap pH ditunjukkan pada Gambar 4.1 dibawah ini

Gambar 4.1 Profil Derajat Keasaman Cairan dengan Waktu Reaksi (Hari) pada

Berbagai Konsentrasi awal substrat

0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

1 6 11 16 21 26 31 36

pH

t (Hari)

100 g/L

200 g/L

300 g/L


32

Gambar 4.1 menunjukkan bahwa profil pH pada perubahan konsentrasi

mengalami fluktuasi. Pada grafik diatas untuk ketiga variasi konsentrasi awal

substrat, rentang pH berada pada nilai 4-8. Pada hari pertama sampai hari ketujuh,

pH berada pada rentang 4-6. Ini menandakan bahwa sedang terjadi proses

asidogenesis pada digestasi anaerobik. pH pada tahap asidogenesis sekitar 5,5-6,5.

Fluktuasi nilai pH dipengaruhi oleh asidifikasi dalam proses anaerobik

yang akan menghasilkan asam-asam volatile. Selain itu,fluktuasi pH pada

inkubasi adaptasi dipengaruhi juga oleh pembentukan buffer atau penyangga

secara alami pada proses asidifikasi[59].

Dalam tahap metanogenesis dengan variasi konsentrasi awal substrat pada

kondisi temperatur ruang, peningkatan konsentrasi awal substrat tidak

memberikan dampak yang signifikan terhadap nilai pH. Fluktuasi yang terjadi

pada nilai pH masih berada pada kisaran nilai yang wajar dalam tahap

metanogenesis.

4.2.2 Pengaruh Konsentrasi Awal substrat Substrat Terhadap

Pertumbuhan Mikroorganisme

MLSS menunjukkan padatan tersuspensi yang dilakukan dengan

menguapkan residu yang disaring yang disimpan dalam kertas saring.

Peningkatan nilai MLSS dipengaruhi oleh banyaknya bahan organik yang

dioksidasi. Bahan organik dioksidasi oleh mikroorganisme untuk menghasilkan

energi yang nantinya energi tersebut digunakan untuk pertumbuhan

mikroorganisme. Sehingga, semakin banyak jumlah bahan organik yang

dioksidasi menyebabkan makin meningkat pula konsentrasi MLSS yang ada pada

reaktor [60]. Pengaruh konsentrasi awal substrat terhadap profil pertumbuhan

mikroorganisme ditunjukkan pada Gambar 4.2


33

Gambar 4.2 Profil Pertumbuhan Mikroorganisme dengan Waktu Reaksi (Hari)

pada Berbagai Konsentrasi awal substrat

Dari variasi konsentrasi awal substrat diatas, terlihat bahwa profil

pertumbuhan mikroorganisme terhadap variasi konsentrasi awal substrat

mengalami fluktuasi.

Profil pertumbuhan mikroorganisme terbaik untuk setiap konsentrasi awal

substrat dapat dilihat pada Gambar 4.3

Gambar 4.3 Pengaruh Konsentrasi awal substrat Terhadap Pertumbuhan

Mikroorganisme Terbaik

Pada grafik 4.3 bisa dilihat bahwa pertumbuhan mikroorganisme terbaik

terjadi pada konsentrasi 300 g/L. MLSS yang tinggi menunjukkan banyaknya

bahan organik yang dioksidasi oleh mikroorganisme. Bahan organik dioksidasi

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

1 6 11 16 21 26 31 36

ML

SS

(m

g/L

)

t(Hari)

100 g/L

200 g/L

300 g/L

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

100 200 300

ML

SS

(m

g/L

)

Konsentrasi Umpan (g/L)


34

oleh mikroorganisme untuk menghasilkan energi yang nantinya energi tersebut

digunakan untuk pertumbuhan mikroorganisme. Nilai MLSS tergantung dari

konsentrasi kol, mikroorganisme, serta komponen-komponen yang tidak

tervolatil.

4.2.3 Pengaruh Konsentrasi awal substrat Substrat Terhadap Reduksi

Chemical Oxygen Demand (COD)

Chemical Oxygen Demand (COD) merupakan parameter penting untuk

penentuan beban organik dalam air. Parameter ini biasanya digunakan pada

operasi instalasi pengolahan air limbah (IPAL). Tujuaannya adalah untuk

karakterisasi kualitas air. Oksidasi bahan organik menggunakan K2Cr2O7 adalah

metode standar internasional yang telah digunakan sejak akhir 1970-an. Klorida

pada air limbah akan teroksidasi oleh Cr(VI). Oleh karena itu, merkuri sulfat

(HgSO4) digunakan untuk menutupi ion klorida dengan pembentukan kompleks.

Selanjutnya, perak sulfat (Ag2SO4) dalam asam sulfat ditambahkan sebagai katalis

[61]. Pengaruh konsentrasi awal substrat terhadap degradasi COD ditunjukkan

pada Gambar 4.4

Gambar 4.4 Profil Hubungan Konsentrasi Substrat (COD) Terhadap Waktu

Reaksi (Hari) pada Berbagai Konsentrasi awal substrat

Dari Gambar 4.4 terlihat bahwa profil COD mengalami fluktuasi dari hari

pertama hingga hari ke 24. Setelah itu, dari hari ke-25 sampai hari ke 30

mengalami stabilitas. Untuk Run II, fluktasi terjadi dari hari pertama hingga hari

0

50

100

150

200

250

300

350

1 6 11 16 21 26 31 36

CO

D (

g/L

)

t (Hari)

100 g/L

200 g/L

300 g/L


35

ke-24. Setelah itu, dari hari ke 25 sampai hari ke 30 nilai COD mengalami

stabilitas. Sedangkan untuk Run III mengalami fluktuasi dari hari pertama hingga

hari ke 35. Selanjutnya mengalami stabilitas dari hari ke 36 hingga hari ke 39.

COD yang mencapai stabilitas menandakan pertumbuhan mikroorganisme di

bioreaktor yang sudah mampu beradaptasi dengan lingkungan baru [62]. Nilai

COD yang tinggi menandakan kandungan senyawa organik didalam limbah.

Penurunan nilai COD sendiri berarti terjadi degradasi bahan-bahan organik yang

semakin tinggi. Analisa COD penting untuk mengevaluasi aktivitas

mikroorganisme terhadap perubahan lingkungan selama fase aklimatisasi.

Persentase penghilangan COD pada masing-masing Run dapat dilihat pada

Gambar 4.5 berikut

Gambar 4.5 COD awal dan COD akhir pada masing-masing Run

Persentase penghilangan COD umtuk Run I adalah sebesar 85%, untuk

Run II sebesar 93%, dan untuk Run III sebesar 92%. Persentase ini menunjukkan

bahwa bioreaktor ini tidak hanya berfokus pada produksi biogas, tetapi juga

menurunkan nilai COD itu sendiri.

COD adalah parameter yang terkait dengan pembentukan biogas.

Pengurangan nilai COD sebanding dengan biogas yang dihasilkan. Dengan

bertambahnya waktu digestasi anaerobik, penurunan nilai COD seharusnya diikuti

dengan peningkatan jumlah biogas yang terbentuk [63].

0

50000

100000

150000

200000

250000

300000

350000

100 200 300

CO

D (

mg/L

)

Konsentrasi Umpan (g/L)

COD Awal

COD Akhir


36

Dampak yang dihasilkan dengan adanya variasi konsentrasi tidak begitu

signifikan. Diawal COD dari masing-masing variasi berbeda. Hal ini dikarenakan

kandungan senyawa organik yang terkandung didalamnya. Seiring penambahan

hari nilai COD turun dan mencapai stabilitas dengan range nilai 24000-12000

mg/L. Namun nilai ini masih jauh dari baku mutu air limbah yaitu 200 mg/L. Oleh

karena itu, sebelum dibuang ke lingkungan effluent harus diolah terlebih dahulu

melalui proses aerobik.

4.2.4 Pengaruh Konsentrasi awal substrat Terhadap Produksi Biogas

Tahapan terakhir dari digestasi anaerobik adalah tahap methanogenesis.

Pada tahap ini akan dihasilkan metana. Dekomposisi senyawa organik

mempengaruhi proses metanogenesis dalam digester anaerobik [64]. Pada

penelitian ini konsentrasi biogas ditunjukkan oleh konsentrasi metana,

karbondiokasida, dan hidrogen sulfida. Pengaruh variasi konsentrasi awal substrat

terhadap volume biogas ditunjukkan pada Gambar 4.5 dibawah ini

Gambar 4.6 Profil Hubungan Komposisi Biogas Terhadap Konsentrasi awal

substrat

Gambar 4.6 menunjukkan produksi biogas terhadap variasi konsentrasi.

Pada grafik bisa dilihat bahwa produksi biogas tertinggi terjadi pada Run II

dengan konsentrasi awal substrat 200.000 mg/L. Produksi biogas pada Run II

adalah 550 ml dengan komposisi CH4 330 ml, CO2 61 ml, dan H2S 0,31 ml.

0

20

40

60

80

100

1 2 3

% K

om

po

sisi

Bio

gas

Konsentrasi awal substrat

h2S

gas lain

co2

ch4

H2S

CO2

CH4

Gas Lain

100 g/L 200 g/L 300 g/L


37

Biogas merupakan salah satu bentuk dari energi yang dihasilkan dari

sampah dan merupakan energi terbarukan yang dibuat dari limbah organik berupa

sampah. Di dalam reaktor biogas, terdapat dua jenis mikroorganisme yang sangat

berperan, yakni mikroorganisme asidogenik dan metanogenik. Kedua jenis

mikroorganisme ini perlu dalam jumlah yang berimbang. Mikroorganisme jenis

ini memanfaatkan bahan organik untuk memproduksi metan dan gas lainnya

dalam siklus hidupnya pada kondisi anaerob. Mereka memerlukan kondisi tertentu

dan sensitif terhadap lingkungan mikro dalam reaktor seperti temperatur,

keasaman dan jumlah material organik yang akan dicerna [65].

Pada kandungan organik yang lebih tinggi memungkinkan

mikroorganisme untuk mendegradasi substrat lebih banyak sehingga biogas yang

dihasilkan lebih tinggi. Akan tetapi, kandungan organik yang terlalu tinggi

menyebabkan produksi asam organik pada tahap awal digestasi lebih cepat

dibandingkan dengan kecepatan konsumsi asam organik oleh mikroorganisme

metanogen. Hal tersebut menyebakan aktivitas mikroorganisme metanogen

terhambat dan menurunkan produksi biogas. Pada kandungan organik yang terlalu

tinggi juga dapat menyebabkan inhibisi pada tahap hidrolisis yang disebakan oleh

transfer massa yang terbatas antara mikroorganisme dan bahan baku. Produk dari

tahap hidrolisis telah berakumulasi di permukaan substrat karena transfer massa

yang terbatas, akhirnya menghambat penyerapan enzim hidrolitik. Transfer massa

yang terbatas membuat jumlah produk hidrolisis yang tersedia untuk

mikroorganisme acidogenic terbatas sehingga menurunkan jumlah produk yang

dihasilkan pada tahap acidogenesis untuk dikonversi menjadi biogas pada tahap

metanogenesis [66].

4.3 ANALISA PERTUMBUHAN MIKROORGANISME

MENGGUNAKAN PERSAMAAN MONOD

Kinetika pertumbuhan mikroorganisme dapat menjadi acuan dalam

analisis performance, efisiensi reaktor dan prediksi degradasi substrat. Hasil

analisa COD dan MLSS digunakan untuk menentukan nilai kinetika dengan

menggunakan persamaan monod (4.1) [67]

µ = 𝜇𝑚𝑆

𝐾𝑠+𝑆 (4.1)


38

𝑟𝑥 = µ X

= 𝜇𝑚𝑆

𝐾𝑠+𝑆 X

𝑟𝑥

𝑋 =

𝜇𝑚𝑆

𝐾𝑠+𝑆

𝑥

𝑟𝑥 =

1

𝜇 =

𝐾𝑠+𝑆

𝜇𝑚𝑆

1

𝜇 =

𝐾𝑠

𝜇𝑚 1

𝑆 +

1

𝜇𝑚 (4.2)

Gambar 4.7 Menunjukkan penentuan nilai kinetika biologis pada masing-

masing variasi menggunakan persamaan linear monod

(a) (b)

(c)

Gambar 4.7 Penentuan Nilai Kinetika Pertumbuhan Mikroorganisme

Menggunakan Persamaan Monod pada Variasi Konsentrasi (a)100.000 (b)200.000

(c)300.000 mg/L

Besarnya nilai kinetika yang didapat pada Grafik tersebut ditunjukkan

pada Tabel 4.2. Berdasarkan nilai R2 yang diperoleh pada curve fitting maka

persamaan yang paling cocok menggambarkan pertumbuhan mikroorganisme

adalah persamaan kedua yaitu µ = 0,122 S

20.123+S. Gambar 4.8 menunjukkan profil

hubungan konsentrasi substrat dengan pertumbuhan mikroorganisme pada variasi

konsentrasi awal substrat.

y = 104006x + 6,0639

R² = 0,8827

0,000

5,000

10,000

15,000

20,000

0,0000E+00 6,0000E-05 1,2000E-04

1/µ

1/S

y = 173304x + 7,8241

R² = 0,9126

0,000

5,000

10,000

15,000

20,000

25,000

0,0000E+00 4,0000E-05 8,0000E-05

1/µ

1/S

y = 631125x + 13,759

R² = 0,89830,000

10,000

20,000

30,000

40,000

50,000

60,000

0 0,00002 0,00004 0,00006

1/µ

1/s


39

Tabel 4.2 Nilai Kinetika Untuk Setiap Variasi Konsentrasi awal substrat

Konsentrasi

(mg/L)

Persamaan Linear µmax (hari-1) Ks (mgCOD/l)

100.000 y = 104006x + 6,0639

R² = 0,8827 0,151 15.191

200.000 y = 173304x + 7,8241

R² = 0,9126 0,122 20.123

300.000 y = 631125x + 13,759

R² = 0,8983 0,073 45.870

Persamaan monod untuk masing-masing variasi dituliskan pada Tabel 4.3

Tabel 4.3 Persamaan Monod Untuk Setiap Variasi Konsentrasi


(mg/L)

COD Awal (mg/L O2) Persamaan Monod

100.000 80.000 µ = 0,151 S

15.191+S

200.000 216.000 µ = 0,122 S

20.123+S

300.000 288.000 µ = 0,073 S

45.870+S

Gambar 4.8 Profil Hubungan Konsentrasi Subsrat dengan Kinetika Pertumbuhan

Mikroorganisme Berdasarkan Persamaan Monod

0

0,04

0,08

0,12

0,16

0,2

0 50000 100000 150000 200000 250000 300000

µ

S (mg/L)

Data Penelitian

Monod

Estimasi I

Estimasi II


40

Berdasarkan Gambar 4.8 bisa dilihat bahwa pada konsentrasi awal substrat

>200.000 mg/L nilai µ =µmax. Hal ini menunjukkan konsentrasi maksimum untuk

pertumbuhan mikroorganisme. Menurut penelitian (Thapa dkk, 2017) yang

melakukan penelitian yang berjudul “Pembuatan Etanol Dari Sampah Padat

Perkotaan India Dan Nepal” diperoleh persamaan monod µ = 0,08 S

26,19+S dengan µmax

dalam hari-1 dan µmax dalam g/L. Dengan mebandingkan data penelitian ini

dengan data penelitian Thapa dkk, nilai Ks yang diperoleh hampir sama. Ks

menunjukkan konsentrasi substrat yang peka terhadap biomassa. Dari

perbandingan nilai Ks tersebut menunjukkan bahwa konsentrasi substrat untuk

pertumbuhan mikroorganisme dengan menggunakan sampah perkotaan berkisar

20-26 g/L dan ini merupakan nilai yang cukup tinggi. Pada umunya nilai Ks yang

diperoleh adalah sekitar 4-6 g/L

4.4 Analisa Degradasi Subsrat Berdasarkan Persamaan Laju Reaksi

Orde 1

Laju reaksi kimia adalah perubahan konsentrasi pereaksi atau produk

dalam suatu satuan waktu. Laju reaksi dapat dinyatakan sebagai laju

berkurangnya konsentrasi suatu pereaksi atau laju bertambahnya konsentrasi suatu

produk persatuan waktu.

- 𝑑[𝐴]

𝑑𝑡 = k [A]

-∫𝑑[𝐴]

𝐴

𝐴

𝐴𝑜 = k ∫ 𝑑𝑡

𝑡

0

-ln [𝐴]

[𝐴𝑜] = k.t (4.3)

Gambar 4.9 menunjukkan penentuan konstanta laju degradasi substrat

terhadap waktu pada berbagai variasi konsentrasi awal substrat

(a) (b)

y = 0,0642x + 0,2221

R² = 0,8742

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

0 10 20 30 40

-ln

S/S

o

t (Hari)

y = 0,0893x + 0,3497

R² = 0,88470,00

0,80

1,60

2,40

3,20

0 10 20 30 40

-lm

S/S

o

t (Hari)


41

(c)

Gambar 4.9 Penentuan konstanta laju degradasi substrat terhadap waktu pada

konsentrasi awal substrat (a) 100.000 (b) 200.000 (c)300.000 mg/L

Pada Tabel 4.4 menunjukkan konstanta laju degradasi substrat pada variasi

konsentrasi awal substrat. Tabel 4.4 Konstanta Laju Degradasi Substrat Dan

Pertumbuhan Sel Pada Variasi Konsentrasi awal substrat


(mg/L)

COD Awal (mg/L O2) Persamaan Laju Reaksi

100.000 80.000 - 𝑑[𝑆]

𝑑𝑡 = 0,0642 [S]

200.000 216.000 - 𝑑[𝑆]

𝑑𝑡 = 0,0893 [S]

300.000 288.000 - 𝑑[𝑆]

𝑑𝑡 = 0,0784 [S]

Berdasarkan curve fitting yang dilakukan diperoleh R2 tertinggi pada

pemodelan konsentrasi awal substrat 300.000 mg/L. Hal ini menunjukkan

persamaan yang paling mengggambarkan kinetika reaksi adalah persamaan - 𝑑[𝑆]

𝑑𝑡

= 0,0784 [S]. Dengan menggunakan persamaan kinetika tersebut, laju degradasi

substrat dapat diprediksi secara teori menggunakan program Matlab Gambar 4.10

menunjukkan degradasi substrat terhadap waktu dengan nilai S0 yang berbeda.

y = 0,0784x - 0,2801

R² = 0,9188

0,00

0,50

1,00

1,50

2,00

2,50

3,00

0 20 40 60

-ln

S/S

o

t (Hari)


42

Gambar 4.10 Degradasi Substrat Terhadap Waktu

Selanjutnya kinetika reaksi - 𝑑[𝑆]

𝑑𝑡 = 0,0784 [S] digunakan pada konsentrasi

COD awal 80.000 dan 216.000 mg/L. Degradasi substrat secara pemodelan

dibandingkan dengan degradasi substrat yang diperoleh pada percobaan ini. Hal

ini dilakukan untuk membuktikan apakah persamaan ini bisa digunakan untuk

menggambarkan degradasi substrat sampah kol secara umum. Gambar 4.11

menunjukkan bagaimana profil degradasi substrat terhadap waktu pada data

penelitian dan data pemodelan.

Kurva degradasi pemodelan mendekati kurva degradasi penelitian pada

konsentrasi awal substrat 100.000 mg/L. Sedangkan untuk konsentrasi awal

substrat 200.000 mg/L kurva pemodelan mendekati kurva penelitan pada beberapa

hari terakhir. Hal ini menunjukkan bahwa persamaan - 𝑑[𝑆]

𝑑𝑡 = 0,0784[S] bisa

menggambarkan degradasi substrat sampah kol secara umum.

0 5 10 15 20 25 30 35 400

0.5

1

1.5

2

2.5

3

3.5x 10

5

Waktu(Hari)

S(m

g/L

)

Degradasi Substrat

Eksperimen

Orde 1

Estimasi I

Estimasi II


43

Gambar 4.11 Profil Degradasi Substrat Terhadap Waktu pada Penelitian dan

Pemodelan

4.5 Analisa % Error Percobaan

% Error percobaan dihitung berdasarkan R2 yang diperoleh pada curve

fitting menggunakan persamaan orde 1. Tabel 4.5 menunjukkan % error yang

diperoleh pada penelitian ini.

Tabel 4.5 % error yang diperoleh berdasarkan persamaan laju degradasi substrat

COD Awal (mg/L O2) Persamaan Laju Reaksi % Error

80.000 - 𝑑[𝑆]

𝑑𝑡 = 0,0642 [S] 12,58

216.000 - 𝑑[𝑆]

𝑑𝑡 = 0,0893 [S] 11,53

288.000 - 𝑑[𝑆]

𝑑𝑡 = 0,0784 [S] 8,12

Dari tabel diatas dapat dilihat bahwa % error terkecil pada penelitian ini

diperoleh sebesar 8,12%.

0 5 10 15 20 25 30 35 400

0.5

1

1.5

2

2.5

3x 10

5

Waktu(Hari)

S(m

g/L

)

Degradasi Substrat

Eksperimen I

Model I

Eksperimen II

Teori II

Eksperimen III

Teori III

MODEL II

MODEL III


44

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 KESIMPULAN

Adapun kesimpulan yang diperoleh pada penelitian ini adalah

1. Perubahan nilai pH selama proses metanogenesis masih pada rentang

optimum metanogen untuk menghasilkan biogas yaitu pada rentang 6,5-7,8.

2. Reduksi COD terbaik diperoleh pada konsentrasi umpan 200.000 mg/L

yaitu 93%

3. Komposisi gas metana (CH4) terbesar diperoleh pada konsentrasi umpan

200.000 mg/L yaitu 60%

4. % error teoritis dan hasil penelitian terkecil diperoleh sebesar 8,12 %

5.2 SARAN

Adapun saran yang dapat diberikan untuk penelitian selanjutnya adalah

1. Sebaiknya dilakukan penelitian selanjutnya, dengan limbah organik pasar

untuk melihat produksi biogas yang dihasilkan

2. Sebaiknya dilakukan penelitian selanjutnya, dengan menggunakan proses

aerobik setelah proses anaerobik untuk menurunkan COD air limbah

sehingga limbah bisa dibuang ke lingkungan.


45

DAFTAR PUSTAKA

[1] Afani, Elsa Resti. 2017. Pengaruh Substitusi Samarium Terhadap Sifat

Hantaran Listrik Senyawa Sr2TiO4 Fasa Ruddlesden-Popper Yang Disintesis

Melalui Metode Lelehan Garam. Jurusan Kimia. Fakultas Matematika dan

Ilmu Pengetahuan Alam. Padang: Universitas Andalas.

[2] Okewale, A. O., F. Omoruwou., and R.O. Ojaigho. 2016. Alternative Energy

Production For Environmental Sustainability. British Journal of Renewable

Energy.

[3] Musa, Sulaiman Muhammad., Mahadi Makwayo., Khalid Da’u Khalid., Anas

Abdullahi Muhammad., Nabil Isyaku Mu’az., and Zaharaddeen Aminu Bello.

2016. Biogas Production From Food Waste and Functional Working Methane

Gas Digester Design. International Journal of Engineering Science and

Computing.

[4] Fitriana, Ira., Anindhita., Sugiyono, Agus., M.A.Wahid, Laode., dan Adiarso.

2017. Outlook Energi Indonesia 2017. Jakarta: Pusat Teknologi Sumber Daya

Energi dan Industri Kimia (PTSEIK).

[5] Sudarlin. 2016. Eksplorasi Energi. Yogyakarta : Seri Buku Elektronik.

[6] Wibawa, Ary Descesar Prasetya. 2016. Studi Eksperimen Pengaruh Ukuran

Bahan Bakar Terhadap Kerja Pada Reaktor Fluidized Bed Gasifier.

Surakarta: Universitas Muhammadiyah Surakarta.

[7] Sudira, Tjok Istri Widyani Utami Dewi. 2017. Sistem Pengolahan Energi dan

Pemnafaatan Energi Listrik di Kawasan Geopark. Jurnal Sangkareang

Mataram.

[8] Tauriza, Ony. 2015. Analisis Kandungan Metana Pada Biogas Dari Limbah

Jeruk (Citrus sinensis osbeck) Sebagai Sumber Energi Terbarukan. Jurusan

Fisika. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam. Jember:

Universitas Jember.

[9] Ramadhan, Alvin Surya. 2016. Analisis Karakteristik Api Pembakaran

Biogas Limbah Rumah Tangga Dengan Purifikasi KOH 4 M. Jurusan Teknik

Mesin. Fakultas Teknik. Jember : Universitas Jember.


46

[10] Nurjazuli., Awiyatul Asti., Juliana, Cut., Pertiwi, Kartika Dian., Samosir

Kholilah., Prasetyawati, Putrie., dan Pertiwi, Santri. 2016. Teknologi

Pengolahan Sampah Organik Menjadi Kompos Cair. E-ISSN 2451-3880.

[11] Terjun, U.T., Volume sampah per hari Tahun Anggaran 2016, 2016: Medan

[12] Medan, D.K.K., Profil Pengolahan Persampahan Kota Medan 2016. Medan:

Dinas Kebersihan Kota Medan

[13] Nurfitriana, Wisye., Hartati, Etih., dan Ainun, Siti. 2016. Studi Tingkat

Partisipasi Pedagang dalam Pengelolaan Sampah Berbasis 3r di Pasar Induk

Gedebage. Jurnal Online Institut Teknologi Nasional

[14] Gurning, Nurul Hamidah., Tarigan, A.P. Mulia., dan Nasution, Zaid P. 2016.

Studi Pengolahan Sampah Pasar Kota Medan (Studi Kasus: Pasar Sore

Padang Bulan, Medan).

[15] Sembiring, Ira Chatalia. 2016. Analisis Sistem Pengelolaan Sampah dan

Perilaku Pedagang dalam Mengatasi Permasalahan Sampah di Pasar

Tradisional Pringgan Kota Medan. Jurusan Pendidikan Geografi. Fakultas

Ilmu Sosial. Medan: Universitas Negeri Medan.

[16] Sembiring, Br. Deswita. 2015. Efektivitas Berbagai Jenis Aktivator Dalam

Pembuatan Kompos Dari Limbah Kol (Brassica Oleracea) Tahun 2014.

Fakultas Kesehatan Masyarakat. Universitas Sumatera Utara.

[16] Putri, Desti Nola., Hidayat, Deni., Pasymi., Rahman, dan Elly Desni. 2015.

Pembuatan Biogas Dari Sampah Organik Menggunakan Starter Lumpur

Sawah. Padang : Universitas Bung Hatta.

[17] Phetyim, Natacha., Wanthong, Tawana., Kannika, Phijittra., dan Supngam

Anuwat. 2015. Biogas Production from Vegetable Waste by Using Dog and

Cattle Manure. International Conference on Alternative Energy in

Developing Countries and Emerging Economies.

[18] Romli, Muhammad., Suprihatin., Indrasti, Nastiti Siswi., Aryanto, Angga

Yuhistira. Potensi Limbah Biomassa Pertanian Sebagai Bahan Baku

Produksi Bioenergi (Biogas). Fakultas Teknologi Pertanian. Bogor: Institut

Pertanian Bogor.


47

[19] Sutrisno., Nelson., dan Sumarsono, Teguh. 2015. Pengolahan Sampah

Organik Pasar Angso Duo Jambi Menjadi Biogas Bagi Masyarakat

Sekitar. Jurnal Pengabdian pada Masyarakat.

[20] Desnita, Devi. 2015. Pengaruh Penambahan Tepung Gaplek Dengan Level

yang Berbeda Terhadap Kadar Bahan Kering dan Kadar Bahan Organik

Silase Limbah Sayuran. Fakultas Pertanian. Bandar Lampung: Universitas

Lampung.

[21] Wu, Tingting., Zhu, Gefu., Jha, Ajay Kumar., Zou, Ran., Liu, Lin., Huang,

Xu., dan Liu Chaoxiang. 2013. Hydrogen Production with Effluent from an

Anaerobic Baffled Reactor (ABR) using a single-chamber microbial

electrolysis cell (MEC). International Journal of Hydrogen Energy.

[22] Malakahmad, A., Ezlin, A.B. Noor., dan Shahrom, Md. Z. 2011. Study on

Performance of a Modified Anaerobic Baffled Reactor to Treat High

Strength Wastewater. Journal of Applied Sciences.

[23] Agustina, Gusti Ayu Made Dwi Teja. 2015. Pengaruh Waktu Penyemprotan

Terakhir Sebelum Panen Terhadap Residu Profenofos dan Karakteristik

Sensoris Kubis (Brasicca oleracea var capitata). Jurusan Teknologi Industri

Pertanian. Fakultas Teknologi Pertaniana. Bali: Universitas Udayana.

[24] Lun, Liang Jia. 2016. Functional Properties of Wastes from Cabbage

(Brassica oleracea L. Var. Capitata) and Capsicum (Capsicum annuum L.

Var. Annum). Malaysia: Universiti Tunku Abdul Rahman.

[25] Miftahudin. 2015. Pengaruh Masa Simpan Terhadap Kualitas Fisik dan

Kadar Air Pada Wafer Limbah Pertanian Berbasis Wortel. Fakultas

Pertanian. Bandar Lampung: Universitas Lampung

[26] Nurdini,Lulu., Amanah, Riska Diyanti., dan Utami, Anindya Noor. 2016.

Pengolahan Limbah Sayur Kol Menjadi Pupuk Kompos dengan Metode

Takakura. Prosiding Seminar Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”. ISSN

1693-4393.

[27] Ramadhani, Aprizal., Tarigan, Ahmad Perwira Mulia. 2014. Studi

Pengolahan Sampah Pasar Kota Medan. Medan: Universitas Sumatera

Utara.


48

[28] Maryani, Neneng. 2014. Kajian Terhadap Kinetika Konversi Biomassa

Organik Menjadi Biogas Pada Reaktor Biogas Tipe Partition. Jurusan

Teknik Kimia. Palembang: Politeknik Negeri Sriwijaya

[29] Abdullah, Nurjanah Oktorina. 2017. Peningkatan Produksi Biogas Sampah

Pasar Dengan Penambahan M-A6 dan Pengadukan Menggunakan Digester

Anaerobik. Jurusan Teknik Lingkungan. Fakultas Teknik Sipil dan

Perancangan. Surabaya: Institur Teknologi Sepuluh Nopember.

[30] Wulansari, Fitria. 2015. Pengaruh Perbandingan Persentase Volume Starter

Dalam Pemanfaatan Pome Menjadi Biogas Pada Digester Limas

Terpacung Secara Batch. Jurusan Teknik Kimia. Palembang: Politeknik

Negeri Sriwijaya.

[31] Lahlou, Yasmine. 2017. Design of a Biogas Pilot Unit for Al Akhawayn

University. School of Science and Engineering Al Akhawayn University.

[32] Hosseini, Seyed Ehsan., Abuelnuor, Abuelnuor., dan Wahid, Mazian Abdul.

2013. Biogas Flameless Combustion: A Review. Applied Mechanics and

Materials. Vol: 388 (2013) pp 273-279.

[33] Joshi, Aksha., Jose,Joslin., Bansiwal, Nehal., dan Soni, Nisha. 2017. Study

On Electricity Generation Through Biogas on Small Scale. International

Journal of Innovative Research in Science, Engineering and Technology.

[34] Rusdiyono, Aditya Pratama., Kirom, M. Ramdlan., dan Qurthobi, Ahmad.

2017. Perancangan Alat Ukur Konsentrasi Gas Metana Dari Anaerobic

Baffled Reactor (ABR) Semi-Kontinyu dengan Substrat Susu Basi. ISSN:

2355-9365.

[35] Simangunsong, Fitrie Cantate. 2014. Desain Alat dalam Mengolah Air

Limbah Industri Minyak Kelapa Sawit. Jurusan Teknik Kimia. Palembang:

Politeknik Negeri Sriwijaya.

[36] Santosa, Sandra., dan Soemarno. 2014. Peningkatan Nilai Kalor Produk

Pada Proses Bio-Drying Sampah Organik. E-ISSN.2338-1787

[37] Ahmad, Adrianto., Arifin, David Andrio., Amraini, Said Zul., Bahruddin,

Bahruddin. 2011. Bioreaktor Hybrid Anaerob Dua Fasa Untuk Biokonversi

Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit. ISSN.1907-0500.


49

[38] Nayono, Satoto Endar. 2017. Technical Review Metode Pengolahan Air

Limbah Alternatif Untuk Negara

Berkembang.https://www.researchgate.net/publication/ 265426516

[39] Horvath, Iloan Sarvari., Tabatabaei, Meisan., Karini, Keikhosro., Kumar,

Rajeev. 2016. Recent Update on Biogas Production-a Review. Biofuel

Research Journal.

[40] Shanthi., dan Natarajan. M. 2016. Anaerobic Digestion of Municipal Solid

Biodegradable Wastes for Methane Production: A Review. International

Journal for Research in Applied Science and Engineering Technology.

[41] Lu, Jingguan ., Ahring, Brigitte Kiaer. 2017. Optimazation of Anaerobic

Digestion of Sewage Sludge Using Thermophilic Anaerobic Pre-Treatment.

Denmark: Technology University of Denmark.

[42] Fu, Hailun. 2017. Biogas Production from Chinese Kitchen Waste. Savonia

University of Applied Sciences.

[43] Aryadi, M. Nicko., Kurnani, Tb. Benito A., Joni, I Made., dan Harlia, Ellin.

2016. Evaluasi Pertumbuhan Isolat Bakteri Asal Feses Sapi Potong dan

Produksi Gas Metana Pada Batubara Lignit. Rekayasa Produksi Gas

Metana Batubara.

[44] Wang, Bing. 2016. Factors That Influence The Biochemical Methane

Potential (BMP) Test Steps Towards The Standardisation of BMP Test.

Switzerland: Lund University.

[45] Artha, Rosadela Lucky., Margono, Ade Tia Suryani., Kaavessina, Mujtahid.,

dan Dyartanti, Endah Retno. 2016. Proses Start Up Produksi Bioetanol dari

Tepung Sorghum Menggunakan Reaktor Anaerobik Berpenghalang. ISSN

1693-4393.

[46] Rambe, Siti Masriani. 2015. Penentuan Model Kinetika Reaksi Hidrolisis

Pada Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Dengan Anaerobic Baffle Reaktor.

Jurnal Dinamika Penelitian Industri Vol. 26 No. 2

[47] Subaida, E.A., dan Dinesh, K.S. 2016. Anaerobic Baffled Reactor-

Asustainable Approach for Coconut Husk Retting. International Journal of

Scientifis and Research Publication.


50

[48] Trilita, Minarni Nur., Hendrasarie, Novirina., dan Wahjudijanto, Iwan. 2016.

Removal of Organic Load In Communal Wastewater by Using The Six Stage

Anaerobic Baffle Reactor (ABR). MATEC Web of Conferences 58, 01023.

[49] Truyens, Carley. 2017. Managing Wastewater Outside The Urban Sewered

Edge: Lessons from German-South African Collaboration. Bremen

Overseas Research and Development Association.

[50] Nikhil, B. Anup., Ramesh,S., Dhanasekar, S., dan Sudarsan, J.S. 2017.

Analysis and Treatment of Reverse Osmosis (RO) Reject from Dye

Industries Using Anaerobic Baffled Reactor. Rasayan J.Chem Vol. 10 No. 4

1114-1118

[51] Matangue, Mario Tauzene Afonso., Campos, Claudio Milton Montenegro.,

Pereira, Erlon., Amorim, Fabiana., dan Boas, Regina Vila. 2016.

Hydrodynamic Behaviour of pilot Scale Anaerobic Baffled Reactor Treating

SWINE Wastewater from Farming.

[52] Osman, Randa M. Azza I. Hafez. Maaly A. Khedr. 2014. Flax Retting

Wastewater Part 2. Microbial Growth and Biodegradation Kinetics. ISSN:

2319-5967

[53] Zambrano, Jesus. Benght Carlsson. Stefan Diehl. 2015. Optimal Steady-

State Design of Zone Volumes of Bioreactors with Monod Growth Kinetics.

Biochemical Engineering Journal 100 (2015) 59-66

[54] Liu, Yu. 2014. Overview of Some Theoretical Approaches for Derivation of

The Monod Equation. Appl Microbiol Biotechnol 73:1241–1250

[55] APHA, AWWA, dan WCF. Standard methods for the examinion of wer and

wastewer (Washington DC, USA, : American Public Health Associion,

1999) page 236- 244

[56] Amrullah, Fakhri Aji. 2015. Pengaruh Penambahan Berbagai Jenis Sumber

Karbohidrat Pada Silase Limbah Sayuran Terhadap Kadar Lemak Kasar,

Serat Kasar, Protein Kasar dan Bahan Ekstrak Tanpa Nitrogen. Universitas

Lampung

[57] Wildan, Aziz. 2011. Konversi Sampah Organik Pasar Dengan Sistem

Fermentasi Media Padat Menjadi Biogas dan Pupuk Organik. Institut

Pertanian Bogor.


51

[58] Sari, Indah Purnama. 2017. Aplikasi Penambahan Green Phoskko-7 Pada

Kotoran Sapi dan Air Rawa Terhadap Pembuatan Biogas. Politeknik

Negeri Sriwijaya.

[59] Novita, Elida dan Hendra Andiananta Pradana. 2018. Variasi Komposisi

Input Proses Anaerobik Untuk Produksi Biogas Pada Penanganan Limbah

Cair Kopi. Jurusan Teknik Pertanian. Universitas Jember

[60] Waizh, Nada Tsusayya. 2018. Pengaruh Densitas Alga dan Kedalaman

Reaktor Terhadap Penurunan BOD & COD Limbah Cair Domestik.

Universitas Islam Indonesia.

[61] Kolb, Marit. Mufit Bahadir. Dan Burkhard Teichgraber. 2017.

Determination of Chemical Oxygen Demand (COD) Using an Alternative

Wet Chemical Method Free of Mercury and Dichromate. Water Research

122 645-654

[62] Idris, N. N.A Lutpi. Y.S. Wong. Dan T.N. Tengku Izhar. 2017. Acclimation

Study for Biohydrogen Production from Palm Oil Mill Effluent (POME) in

Continuous-Flow System.E3S Web of Conferences 34, 02054

[63] Baati, Souaad. Fatima Benyoucef. Abdelhadi Makan. Abdelaziz El

Bouadili. Dan Abderrahmene El Ghmari. 2017. Influence of Hydraulic

Retention Time on Biogas Production During Leachate Treatment. ISSN

1226-1025

[64] Geoghegan, Emily K. Zoe Cardon. Joseph J. Vallino. 2016. Decomposition

and Methane Production in Anaerobic Environments aCase Study in a

Methanogenic Bioreactor

[65] Dhaniswara, Trisna Kumala. Dan Medya Ayunda Fitri. 2017. Pengaruh

Perlakuan awal Sampah Organik Terhadap Produksi Biogas Secara

Anaerobic Digestion. E-ISSN: 2477 – 6165

[66] Ardinata,Indra Hukama. Syafrudin. Winardi Dwi Nugraha. 2016. Pengaruh

Konsentrasi Total Padatan Pada Produksi Biogas Dari Limbah Sekam Padi

dengan Metode Solid State Anaerobic Digestion (SS-AD). Jurnal Teknik

Lingkungan,Vol 5,No.4

[67] Ibrahim, M. Abu-Reesh. 2014. Kinetics of Anaerobic Digestion of Labaneh

Whey in Batch Reactor. ISSN 1684-5313


52

[68] Zainol, Norazwina. Nasratun Masngut. dan Muhammad Khairi Jusup. 2018.

Kinetic Study on Ferulic Acid Production from Banana Stem Waste Via

Mechanical Extraction. doi:10.1088/1757-899X/342/1/01/2038


LA-1

LAMPIRAN A

DATA HASIL ANALISA

A.1 DATA HASIL PENELITIAN

A.1.1 Data Hasil Penelitian Pada Pengaruh Konsentrasi Awal

Tabel A.1 Data Hasil Analisa pH, MLSS, dan COD pada Pengaruh

Konsentrasi Awal

Konsentrasi

Awal (mg/L)

T (Hari) pH MLSS (mg/L) COD

100.000

1 4,3 275 80000

2 4,8 250 72000

3 5,2 371 68000

4 5,6 352 50000

5 6,5 - 48000

8 7,2 676 52000

9 7,4 767 44000

10 6,8 916 24000

11 7,1 987 20000

12 7,8 - 26000

15 6,8 1481 18000

16 6,6 1726 20000

17 7,2 1867 20000

18 7,7 2198 18000

19 7,5 - 18000

22 7,6 3147 18500

23 7,1 3488 17000

24 7,3 3790 12000

25 7,0 4117 12000

26 7,3 - 12000

29 7,5 5267 12000

30 7,5 5847 12000

200.000

1 4,8 390 216000

2 5,2 770 180000

3 5,6 620 168000

4 5,4 1220 108000

5 6,3 - 112000

8 6,8 1150 120000

9 6,6 1730 72000

10 6,2 1500 48000

11 6,5 2100 36000

12 7,2 - 32000

15 5,9 2350 32000

16 6,6 2730 24000

17 6,6 2920 28000


LA-2

18 6,7 3100 24000

19 6,8 - 28000

22 6,7 3540 24000

23 6,2 3900 19200

24 6,8 4100 19200

25 7,1 4270 14400

26 6,6 - 19200

29 7,2 4910 14400

30 7,1 5510 14400

300.000

1 4,8 757 288000

2 4,5 1072 240000

3 5,5 957 252000

4 5,3 - 240000

7 7,0 1680 264000

8 8,1 1750 180000

9 7,2 2300 180000

10 6,7 1980 156000

11 6,3 - 150000

14 7,4 3120 174000

15 7,3 2690 138000

16 6,9 3450 156000

17 7,3 - 138000

21 7,3 3300 108000

22 7,6 4150 96000

23 7,5 3810 72000

24 7 4410 60000

25 7,5 - 108000

28 7,5 4665 48000

29 7,3 4970 28800

30 7,2 5080 20000

31 6,9 5330 24000

32 7,2 - 18000

35 7,4 5600 20000

36 7,5 5850 24000

37 7,6 5880 24000

38 7,6 5980 24000

39 7,4 - 24000

Tabel A.2 Data Produksi Biogas pada Pengaruh Konsentrasi Awal

Konsentrasi

Awal (mg/L)

Komponen Biogas (%)

Metana Karbondioksida Hidrogen

Sulfida

100.000 20 4 0,02

200.000 60 11 6

300.000 15 2 0,4


LA-3

Tabel A.3 Data Perhitungan nilai µ untuk konsentrasi awal 100.000 mg/L

T (Hari) X(mg/L)

X Rata-

Rata(mg/L) rx µ 1/ µ

1 275 0 0,000 0,000 0,000

2 250 263 48,007 0,183 5,468

3 371 311 50,970 0,132 7,553

4 352 362 61,074 0,123 8,105

8 676 514 83,102 0,111 9,025

9 767 722 119,799 0,119 8,389

10 916 842 109,777 0,097 10,362

11 987 952 113,089 0,089 11,230

15 1481 1234 147,771 0,085 11,809

16 1726 1604 192,840 0,081 12,360

17 1867 1797 235,840 0,089 11,230

18 2198 2033 255,954 0,085 11,809

22 3147 2673 258,021 0,073 13,652

23 3488 3318 321,708 0,082 12,149

24 3790 3639 314,450 0,075 13,270

25 4117 3954 295,278 0,069 14,560

29 5267 4692 346,032 0,068 14,702

30 5847 - - - -


T (Hari) X(mg/L)

X Rata-

Rata(mg/L) rx µ 1/ µ

1 390 0 0,000 0,000 0,000

2 770 580 95,646 0,165 6,064

3 581 676 76,240 0,110 9,116

4 922 752 96,295 0,105 9,554

8 1063 993 113,597 0,096 10,432

9 1490 1277 128,951 0,090 11,167

10 1321 1406 133,626 0,083 12,086

11 1758 1540 138,405 0,077 13,005

15 2013 1886 178,500 0,080 12,465

16 2650 2332 183,473 0,072 13,844

17 2380 2515 187,633 0,066 15,056

18 3025 2703 202,779 0,067 14,844

22 3394 3210 226,714 0,068 14,644

23 4159 3777 227,106 0,061 16,380

24 3848 4004 213,641 0,053 18,723

25 4586 4217 225,966 0,054 18,520

29 4978 4782 223,358 0,049 20,550

30 5703 - - - -


LA-4


t (Hari) X(mg/L)

X Rata-

Rata(mg/L) rx µ 1/µ

1 757 0 0,000 0,000 0,000

2 570 664 73,219 0,080 12,490

3 903 737 62,016 0,061 16,359

7 880 892 99,585 0,076 13,240

8 1401 1141 98,525 0,057 17,407

9 1077 1239 131,434 0,065 15,407

10 1664 1371 126,097 0,059 16,971

14 1708 1686 118,423 0,046 21,533

15 2256 1982 156,833 0,054 18,523

16 2021 2139 170,831 0,056 17,971

21 3281 2651 130,551 0,039 25,852

22 2805 3043 200,097 0,054 18,616

23 3682 3244 173,737 0,044 22,908

24 3152 3417 138,188 0,034 29,742

28 4372 3762 201,729 0,044 22,493

29 4161 4267 143,114 0,030 33,662

30 4659 4410 101,009 0,020 49,748

31 4363 4511 156,555 0,030 33,247

35 5441 4902 130,904 0,024 41,748

36 5017 5229 138,799 0,024 41,247

37 5719 5368 128,562 0,022 45,620

38 5274 - - - -


Pada Konsentrasi 100.000 mg/L

t (Hari) COD Penelitian

(mg/L)

COD Pemodelan

(mg/L)

1 80000 80000

2 72000 73968

3 68000 68390

4 50000 63233

5 48000 58465

8 52000 46211

9 44000 42727

10 24000 39505

11 20000 36526

12 26000 33772

15 18000 26694

16 20000 24681

17 20000 22820

18 18000 21099

19 18000 19508


LA-5

22 18500 15419

23 17000 14257

24 12000 13182

25 12000 12188

26 12000 11269

29 12000 8907

30 12000 8235

Tabel A.7 Perbandingan Data Konsentrasi Substrat Teori dan Hasil

Penelitian Pada Konsentrasi 200.000 mg/L

t (Hari) COD Penelitian

(mg/L)

COD Pemodelan

(mg/L)

1 216000 216000

2 180000 199710

3 168000 184650

4 108000 170730

5 112000 157860

8 120000 124770

9 72000 115360

10 48000 106660

11 36000 98620

12 32000 91180

15 32000 72070

16 24000 66640

17 28000 61610

18 24000 56970

19 28000 52670

22 24000 41630

23 19200 38490

24 19200 35590

25 14400 32910

26 19200 30430

29 14400 24050

30 14400 22240

Tabel A.8 Perbandingan Data Konsentrasi Substrat Teori dan Hasil

Penelitian Pada Konsentrasi 300.000 mg/L

t (hari) COD Penelitian

(mg/L)

COD Pemodelan

(mg/L)

1 288000 288000

2 240000 266280

3 252000 246200

4 240000 227640


LA-6

7 264000 179930

8 180000 166360

9 180000 153820

10 156000 142220

11 150000 131490

14 174000 103930

15 138000 96100

16 156000 88850

17 138000 82150

21 108000 60040

22 96000 55510

23 72000 51320

24 60000 47450

25 48000 43880

28 48000 34680

29 28800 32060

30 20000 29650

31 24000 27410

32 18000 25340

35 20000 20030

36 24000 18520

37 24000 17130

38 24000 15830

39 24000 14640


LB-1

LAMPIRAN B

CONTOH PERHITUNGAN

B.1 PERHITUNGAN NILAI MLSS

Dari Tabel A.1 diperoleh:

Pada konsentrasi umpan 200.000 mg/L

Berat kertas saring = 0,9503 g

Berat kertas saring + residu = 0,9580 g

Volume sampel = 10 ml

g padatan/L = (0,9580-0,9503)

10 ml x

103

10-3

= 770 g/L

B.2 PERHITUNGAN NILAI CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD)



Volume FAS yang terpakai untuk blanko = 6,2 ml

Volume FAS yang terpakai untuk sampel = 4,2 ml

Volume sampel = 2,5 ml

M FAS = 0,1 N

Faktor pengenceran = 375

COD = ( 6,2−4,2 ) 𝑥 0,1 𝑥 8000

2,5) x 375

= 240.000 mg/L O2

B.3 Perhitungan Reduksi COD



COD umpan = 80.000 mg/L

COD reaktor = 72.000 mg/L


LB-2

Degradasi COD (%) = COD umpan-COD reaktor

COD umpan x 100%

= 80.000-72.000

80.000 x 100%

= 10%

B.4 Perhitungan % Error

Pada Konsentrasi umpan 300.000 mg/L

R2 = 0,9188

% error = (1-0,9188) x 100 %

= 8,12 %

B.5 Perhitungan Matlab

(a)

(b)

Gambar B.1 Perhitungan Matlab (a) pada M-File (b) Command Window


LC-1

LAMPIRAN C

DOKUMENTASI

Gambar C.1 Anaerobic Baffle Reactor yang dilengkapi dengan Blender dan Mixer

Gambar C.2 Alat Pengukur Volume Gas


LC-2

Gambar C.3 Kertas Saring yang digunakan Untuk Analisa MLSS

Gambar C.4 Desikator yang digunakan Untuk Analisa MLSS


LC-3

Gambar C.5 Culture Tube yang digunakan Untuk Analisa COD

Gambar C.6 Oven


LC-4

Gambar C.7 Gas Detector

Gambar C.8 Toples Untuk Seeding Mikroorganisme

Gambar C.9 pH meter


DEGRADASI SAMPAH SAYURAN KOL MENGGUNAKAN SISTEM …

Documents

Transcript of DEGRADASI SAMPAH SAYURAN KOL MENGGUNAKAN SISTEM …