PROPOSAL PENELITIAN
Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu Dengan Lumpur Aktif Secara
Anaerobik Menggunakan Anaerobic Baffled Reactor
Disusun oleh:Efraim Ade Novian Ginting21030113120046Willbram
Agave Hutagalung21030113140149
JURUSAN TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIKUNIVERSITAS
DIPONEGOROSEMARANG2016
BAB IPENDAHULUAN1.1 Latar Belakang Industri tahu merupakan
industri rumah tangga dengan modal kecil dan mempunyai banyak
keuntungan yang besar dan juga industri yang banyak di Indonesia,
limbah yang di hasilkan oleh industri tahu sangat berbahaya apabila
tidak ditangani secara serius karena limbah cair tahu pasti dibuang
langsung ke lingkungan dan itu akan besifat negatif bagi lingkungan
yang di cemari oleh limbah cair tahu maka dari itu perlu penanganan
yang serius. Di Indonesia sendiri penanganan limbah cair tahu
sangat kurang karena masalah biaya dan juga pengetahuan cara
mengelolah limbah pabrik cair tahu maka dari itu penelitian kami
akan memberikan cara penanganan limbah cair tahu yang mudah dan
tidak terlalu banyak mengeluarkan biaya serta menghasilkan sumber
energi yang terbarukan, yaitu biogas. Gas ini berasal dari berbagai
macam limbah organik seperti limbah cair tahu, kotoran manusia,
kotoran hewan, limbah domestik (rumah tangga), sampah biodegradable
atau setiap limbah organik yang biodegradable dalam kondisi anaerob
dapat dimanfaatkan menjadi energi melalui proses anaerob. Biogas
ini merupakan peluang besar untuk menghasilkan energi alternatif
sehingga akan mengurangi penggunaan bahan bakar fosil.Biogas dapat
digunakan sebagai bahan bakar kendaraan maupun untuk menghasilkan
listrik. Biogas yang dihasilkan oleh aktifitas anaerob sangat
populer digunakan untuk mengolah limbah biodegradable karena bahan
bakar dapat dihasilkan sambil menghancurkan bakteri patogen dan
sekaligus mengurangi volume limbah buangan. Metana dalam biogas,
bila terbakar akan relatif lebih bersih daripada batu bara, dan
menghasilkan energi yang lebih besar dengan emisi karbon dioksida
yang lebih sedikit. Pemanfaatan biogas memegang peranan penting
dalam manajemen limbah karena metana merupakan gas rumah kaca yang
lebih berbahaya dalam pemanasan global bila dibandingkan dengan
karbon dioksida. Karbon dalam biogas merupakan karbon yang diambil
dari atmosfer oleh fotosintesis tanaman, sehingga bila dilepaskan
lagi ke atmosfer tidak akan menambah jumlah karbon di atmosfer bila
dibandingkan dengan pembakaran bahan bakar fosil. Saat ini, banyak
negara maju meningkatkan penggunaan biogas yang dihasilkan baik
dari limbah cair maupun limbah padat atau yang dihasilkan dari
sistem pengolahan biologi mekanis pada tempat pengolahan
limbahPemanfaatan limbah cair domestik merupakan salah satu cara
untuk memproduksi energi terbaharukan. Selain menghasilkan biogas,
keuntungannya lainnya juga mengolah limbah, sehingga dapat
mengurangi pencemaran air. Limbah cair yang termasuk limbah rumah
tangga pada dasarnya hanya mengandung zat-zat organik yang dengan
pengolahan yang sederhana atau secara biologi dapat menghilangkan
polutan yang terdapat di dalamnya. Penguraian polutan tersebut
dilakukan oleh mikroorganisme yang tidak memerlukan oksigen bebas
atau secara anaerob.
1.2 Rumusan MasalahMasalah yang dihadapi dalam penelitian kali
ini adalah bagaimana cara mengolah limbah cair produksi tahu agar
limbah yang dihasilkan tidak lagi mencemari lingkungan dan baku
mutu yang dibuang ke lingkungan sama dengan baku mutu yang
ditetapkan oleh Peraturan Gubernur Jawa Tengah No 72 Tahun
2013.Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh puji rahmi pada
tahun 2013 yaitu pengolahan limbah domestik dengan metode anaerobik
menggunakan lumpur aktif, salah satunya bertujuan untuk menguji
pengaruh ketinggian lumpur dalam reaktor terhadap penurunan kadar
COD dan juga volume gas yang diketahui , proses ini dipilih karena
limbah cair industri tahu memiliki kadar COD lebih dari 1000 mg/L,
mampu menghasilkan penurunan nilai COD berkisar 70% dan 80%, Jika
limbah cair diolah menggunakan metode lain seperti koagulasi dan
flokulasi maka membutuhkan biaya yang cukup mahal serta akan
menghasilkan limbah padat yang tentunya akan menimbulkan masalah
baru (Dian Risdianto, 2007). Oleh karena itu pada penelitian kali
ini pengolahan limbah cair industri tahu akan memanfaatkan lumpur
aktif yang diolah secara anaerobik dan diharapkan mampu menurunkan
kadar COD dalam limbah.
1.3 TujuanTujuan dari penelitian ini adalah :1. Mengetahui
pengaruh waktu tinggal terhadap penurunan COD dari limbah yang
telah divariasikan konsentrasinya.2. Mengetahui pengaruh waktu
tinggal terhadap efisiensi penyisihan COD limbah yang telah
divariasikan kosnsentrasinya.3. Mengetahui pengaruh variasi tinggi
lumpur terhadap penurunan COD awal 10.000 mg/L selama waktu tinggal
hidrolikBAB IITINJAUAN PUSTAKAII.1 Bahan Baku Tahua. Kacang Kedelai
Kacang kedelai berperan besar dalam pembuatan tahu, Kedelai
dianggap sebagai protein lengkap karena adanya jumlah asam amino
esensial. b. Bahan-Bahan Lainnya.Air juga sebagai bahan pembuatan
tahu yang berperan besar sebagai pencucian,perendaman dan juga
sebagai perebusanII.2 Proses pembuatan tahu1. Kedelai yang telah
dipilih dibersihkan dan disortasi. Pembersihan dilakukan dengan
ditampi atau menggunakan alat pembersih.2. Perendaman dalam air
bersih agar kedelai dapat mengembang dan cukup lunak untuk
digiling. Lama perendaman berkisar 4 - 10 jam.3. Pencucian dengan
air bersih. Jumlah air yang digunakan tergantung pada besarnya atau
jumlah kedelai yang digunakan.4. Penggilingan kedelai menjadi bubur
kedelai dengan mesin giling. Untuk memperlancar penggilingan perlu
ditambahkan air dengan jumlah yang sebanding dengan jumlah
kedelai.5. Pemasakan kedelai dilakukan di atas tungku dan
dididihkan selama 5 menit. Selama pemasakan ini dijaga agar tidak
berbuih, dengan cara menambahkan air dan diaduk.6. Penyaringan
bubur kedelai dilakukan dengan kain penyaring. Ampas yang diperoleh
diperas dan dibilas dengan air hangat. Jumlah ampas basah kurang
lebih 70% sampai 90% dari bobot kering kedelai.7. Setelah itu
dilakukan penggumpalan dengan menggunakan air asam, pada suhu 500C,
kemudian didiamkan sampai terbentuk gumpalan besar. Selanjutnya air
di atas endapan dibuang dan sebagian digunakan untuk proses
penggumpalan kembali.8. Langkah terakhir adalah pengepresan dan
pencetakan yang dilapisi dengan kain penyaring sampai padat.
Setelah air tinggal sedikit, maka cetakan dibuka dan
diangin-anginkan.
(Sulsel.litbang.pertanian.go.id)
II.3 Jenis-Jenis Limbah Limbah merupakan buangan dalam bentuk
zat cair, padat, maupun gas yang mengandung bahan berbahaya,
beracun, dapat mencemari atau merusak lingkungan, dan membahayakan
lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia dan makhluk
hidup lainnya (Dyah Chandra, 2012). Hampir semua kegiatan
industrial menghasilkan limbah.Pengelompokan limbah berdasarkan
wujudnyadapat dibagi menjadi tiga diantaranya yaitu: limbah cair,
limbah padat, limbah gas.1. Limbah cairLimbah cair lainnya adalah
sisa hasil buangan proses produksi atau aktivitas domestik yang
berupa cairan (Paula Pola dkk., 2012). Limbah cair dapat berupa air
beserta bahan-bahan buangan lain yang tercampur (tersuspensi)
maupun terlarut dalam air. Limbah cair dapat diklasifikasikan dalam
empat kelompok diantaranya yaitu: Limbah cair domestik (domestic
wastewater), yaitu limbah cair hasil buangan dari perumahan (rumah
tangga), bangunan, perdagangan dan perkantoran, contohnya yaitu:
air sabun, air detergen sisa cucian, dan air tinja. Limbah cair
industri (industrial wastewater), yaitu limbah cair hasil buangan
industri. Contohnya yaitu: sisa pewarnaan kain/bahan dari industri
tekstil, air dari industri pengolahan makanan, sisa cucian daging,
buah, atau sayur. Rembesan dan luapan (infiltration and inflow),
yaitu limbah cair yang berasal dari berbagai sumber yang memasuki
saluran pembuangan limbah cair melalui rembesan ke dalam tanah atau
melalui luapan dari permukan. Air limbah dapat merembes ke dalam
saluran pembuangan melalui pipa yang pecah, rusak, atau bocor
sedangkan luapan dapat melalui bagian saluran yang membuka atau
yang terhubung kepermukaan. Contohnya yaitu: air buangan dari
talang atap, pendingin ruangan (AC), bangunan perdagangan dan
industri, serta pertanian atau perkebunan. Air hujan (storm water),
yaitu limbah cair yang berasal dari aliran air hujan di atas
permukaan tanah. Aliran air hujan dipermukaan tanah dapat melewati
dan membawa partikel-partikel buangan padat atau cair sehingga
dapat disebut limbah cair.(PH Doraja dkk., 2012).Limbah cair yang
tidak ditangani atau diolah dengan baik dapat menimbulkan dampak
yang besar bagi pencemaran lingkungan serta dapat menjadi sumber
penyakit bagi masyarakat. Bagi industri-industri besar, seperti
industri pulp dan kertas, teknologi pengolahan limbah cair yang
dihasilkannya mungkin sudah memadai, namun tidak demikian bagi
industri kecil atau sedang. Selain itu, limbah cair domestik
biasanya tidak terlalu diperhatikan namun apabila dibiarkan terus
menerus dalam jangka waktu lama dapat menjadi masalah bagi
lingkungan dan kesehatan masyarakat. Sebagai contoh, limbah air
deterjen sisa cucian apabila dibiarkan dalam jangka panjang akan
menjadi sumber pencemaran lingkungan dan menjadi sumber penyakit
bagi masyarakat. Mengingat penting dan besarnya dampak yang
ditimbulkan oleh limbah cair bagi lingkungan, sehingga penting bagi
sektor industri maupun domestik untuk memahami dasar-dasar
teknologi pengolahan limbah cair.(Akpor dan Muchie,2011)Teknologi
pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian
lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik
maupun industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan
dipelihara oleh masyarakat setempat. Teknologi pengolahan yang
dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang
bersangkutan. Pengolahan limbah cair dapat dikelompokkan menjadi
tiga yaitu: pengolahan secara biologi, pengolahan secara fisika,
dan pengolahan secara kimia (Metcalf dan Eddy, 2004).2. Limbah
padatLimbah padat adalah sisa hasil kegiatan industri ataupun
aktivitas domestik yang berbentuk padat. Contoh dari limbah padat
diantaranya yaitu: kertas, plastik, serbuk besi, serbuk kayu, kain,
dll. Limbah padat dapat diklasifikasikan menjadi enam kelompok
sebagai berikut: Sampah organik mudah busuk (garbage), yaitu limbah
padat semi basah, berupa bahan-bahan organik yang mudah membusuk
atau terurai mikroorganisme. Contohnya yaitu: sisa makanan, sisa
dapur, sampah sayuran, kulit buah-buahan. Sampah anorganik dan
organik tak membusuk (rubbish), yaitu limbah padat anorganik atau
organik cukup kering yang sulit terurai oleh mikroorganisme,
sehingga sulit membusuk. Contohnya yaitu: selulosa, kertas,
plastik, kaca, logam. Sampah abu (ashes), yaitu limbah padat yang
berupa abu, biasanya hasil pembakaran. Sampah ini mudah terbawa
angin karena ringan dan tidak mudah membusuk. Sampah bangkai
binatang (dead animal), yaitu semua limbah yang berupa bangkai
binatang, seperti tikus, ikan dan binatang ternak yang mati. Sampah
sapuan (street sweeping), yaitu limbah padat hasil sapuan jalanan
yang berisi berbagai sampah yang tersebar di jalanan, sperti
dedaunan, kertas dan plastik. Sampah industri (industrial waste),
yaitu semua limbah padat yang bersal daribuangan industri.
Komposisi sampah ini tergantung dari jenis industrinya.Penanganan
limbah padat bisa dibedakan dari kegunaan atau fungsi limbah padat
itu sendiri. Limbah padat ada yang dapat didaur ulang atau
dimanfaatkan lagi serta mempunyai nilai ekonomis seperti plastik,
tekstil, potongan logam, namun ada juga yang tidak bisa
dimanfaatkan lagi. Limbah padat yang tidak dapat dimanfaatkan lagi
biasanya dibuang, dibakar, atau ditimbun begitu saja. Beberapa
industri tertentu limbah padat yang dihasilkan terkadang
menimbulkan masalah baru yang berhubungan dengan tempat atau areal
luas yang dibutuhkan untuk menampung limbah tersebut.(Sukarna
Sidik, 2008)3. Limbah gasLimbah gas adalah limbah yang memanfaatkan
udara sebagai media. Secara alami udara mengandung unsur-unsur
kimia seperti O2, N2, NO2, CO2, H2 dll. Penambahan gas ke udara
yang melampaui kandungan udara alami akan menurunkan kualitas
udara. Limbah gas yang dihasilkan berlebihan dapat mencemari udara
serta dapat mengganggu kesehatan masyarakat. Zat pencemar melalui
udara diklasifikasikan menjadi dua bagian yaitu partikel dan gas.
Partikel adalah butiran halus dan masih mungkin terlihat dengan
mata telanjang seperti uap air, debu, asap, kabut dan fume.
Sedangkan pencemaran berbentuk gas hanya dapat dirasakan melalui
penciuman (untuk gas tertentu) ataupun akibat langsung.(Didin
Suwardin dkk., 2007).
Tabel 2.1 Beberapa macam limbah gas yang umum ada di
udaraNo.JenisKeterangan
1.Karbon monoksida (CO)Gas tidak berwarna, tidak berbau
2.Karbon dioksida (CO2)Gas tidak berwarna, tidak berbau
3.Nitrogen oksida (NOx)Gas berwarna dan berbau
4.Sulfur oksida (SOx)Gas tidak berwarna dan berbau tajam
5.Asam klorida (HCl)Berupa uap
6.Amonia (NH3)Gas tidak berwarna, berbau
7.Metan (CH4)Gas berbau
8.Hidrogen fluorida (HF)Gas tidak berwarna
9.Nitrogen sulfida (NS)Gas berbau
10.Klorin (Cl2)Gas berbau
Sumber : Saiful Anam, 2011Contoh limbah gas yang mencemari
lingkungan yaitu limbah gas yang dihasilkan pabrik karet remah
khususnya bau (malodor) telah menimbulkan keresahan dan resistensi
dari masyarakat sekitarnya, hal ini disebabkan komponen senyawa
dalam bahan olah karet remah mengandung : R-CO-NH-R, R-NH2-COOH dan
R-NH2-SH-R. Komponen tersebut selama penyimpanan akan mengalami
proses penguraian menjadi senyawa berbau, antara lain : amonia,
asam-asam organik, dan senyawa sulfida (Didin Suwardin dkk., 2007).
II.4 Limbah Saus TomatLimbah adalah buangan dari kegiatan manusia,
makhluk hidup lainnya dan proses proses alam yang belum dapat
dimanfaatkan karena pengolahannya tidak ekonomis. Jika karena
perkembangan teknologi nantinya buangan tersebut dapat
dimanfaatkan, maka buangan tersebut tidak dapat lagi disebut
limbah.Air dikatakan tercemar jika adanya penambahan makhluk hidup,
energi atau komponen lainnya baik sengaja maupun tidak, kedalam air
baik oleh manusia ataupun proses alam yang menyebabakan kualitas
air turun sampai tingkat yang menyebabkan air tidak sesuai dengan
peruntukannya.Limbah cair Tahu adalah air buangan yang berasal dari
sisa proses produksi industri Tahu. Limbah cair Tahu biasanya
mengandung padatan berupa sisa kulit dari kacang kedelai. II.4
Karakteristik Limbah Cair Saus tomatKarakteristik Air Limbah
industri Tahu:
Tabel 2.1 Karakteristik Limbah Cair TahuParameterKonsentrasi
rata-rata (mg/L)
pH59
Alkalinity860
COD8640
BOD6.586
TSS2350
VSS150
Total Kjeldahl nitrogen (TKN)151.4
STKN297.5
Total phosphorus2.0232
Asiditas Total1270
Zat Organik9.449
Nitrat25.355
Nitrit0.0313
(Puteri Myrasandri, dkk 2004)Tabel 1 Kandungan Limbah Padat
TahuKomponen%
protein8.66
lemak3,79
air51,63
abu1,21
(Dinas PeternakanProvinsi Jawa Timur, 2011)
Tabel 2 Kandungan Limbah Tahu(Sumber : Lazosd & Kalathenos,
1988)
Secara umum sifat air limbah cair Tahu terbagi atas tiga
karakteristik, yaitu :1. Karakter fisik a.Padatan(Solid)Padatan
terdiri dari bahan padat organik maupun anorganik yang dapat larut,
mengendap atau tersuspensi. Bahan ini pada akhirnya akan mengendap
di dasar air sehingga menimbulkan pendangkalan pada dasar badan air
penerima (Sugiharto, 1987).b.Bau (odor)Bau timbul karena adanya
kegiatan mikroorganisme yang menguraikan zat-zat organik yang
menghasilkan gas-gas tertentu juga karena adanya reaksi kimia yang
menimbulkan gas. Standar bau dinyatakan dalam bilangan ambang bau
(Threshold Odor Number) yang menunjukkan pengenceran maksimum dari
contoh air (limbah) hingga dihasilkan campuran yang tidak berbau
lagi (Sugiharto, 1987).c.Warna (color)Warna dibedakan menjadi true
color dan apparent color. Warna yang bisa diukur adalah true color,
yaitu warna yang disebabkan oleh buangan terlarut pada air limbah
tersebut. Sedangkan apparent color disebabkan oleh warna-warna
bahan yang terlarut maupun yang tersuspensi. Secara kualitatif,
keadaan limbah dapat ditandai warna-warnanya. Air buangan yang baru
dibuang biasanya berwarna keabu-abuan. Jika senyawa organik yang
ada mulai pecah oleh aktivitas bakteri dan adanya oksigen terlarut
direduksi menjadi nol, maka warna biasanya berubah menjadi semakin
gelap. Standar warna sebagai perbandingan untuk contoh air adalah
standar Pt-Co, dan satuan warna yang digunakan adalah satuan Hazen.
Untuk air minum warnanya tidak boleh lebih dari 50 satuan Hazen
(Sugiharto, 1987).d.TemperaturTemperatur air limbah mempengaruhi
badan penerima jika terdapat temperatur yang cukup besar. Hal ini
akan mempengaruhi kecepatan reaksi serta tata kehidupan dalam air.
Perubahan suhu memperlihatkan aktivitas kimiawi danbiologi
(Sugiharto, 1987).e.Kekeruhan (turbidity)Kekeruhan menunjukkan
sifat optis air yang akan membatasi pencahayaan kedalam air.
Kekeruhan terjadi karena adanya zat-zat koloid yang melayang dan
zat-zat yang terurai menjadi ukuran yang lebih (tersuspensi) oleh
binatang , zat-zat organik, jasad renik, lumpur, tanah, tanah, dan
benda-benda lain yang melayang (Sugiharto,1987)
II.6 Karakteristik Limbah CairAir limbah sesuai dengan asalnya
mempunyai komposisi yang sangat bervariasi pada setiap tempat dan
saat. Akan tetapi secara garis besar zat-zat yang terdapat di dalam
air limbah secara detail (kandungan dan sifatnya) , mempunyai sifat
yang dibedakan menjadi tiga bagian besar antara lain sifat fisik,
kimia, dan biologi.
1. Sifat fisikSifat atau karakteristik air limbah secara umum
adalah :a. Padatan (solid) yang terkandungPadatan dalam air limbah
terdiri dari padatan tersuspensi dan senyawa yang larut dalam air,
padatan tersuspensi didapatkan dari hasil penyaringan yang
dikeringkan dan ditimbang beratnya, ketika padatan dinyalakan maka
padatan yang mudah menguap (volatil) akan terbakar dan padatan yang
mudah terbakar ini biasanya merupakan bahan organik (Rein
Munter,2000).b. WarnaSecara kualitatif, warna dapat digunakan untuk
menilai secara umum bagaimana kondisi air limbah. Air limbah yang
baru dibuang biasanya berwarna abu-abu, jika air limbah berwana
abu-abu gelap atau hitam maka senyawa organik yang ada mulai pecah
oleh aktivitas bakteri dan adanya oksigen terlarut direduksi
menjadi nol (Rein Munter, 2000).c. Bau (Odour)Penentuan bau menjadi
sangat penting bagi air limbah, karena adanya bau yang dihasilkan
oleh air limbah menyebabkan masyarakat lebih peduli terhadap
pengolahan yang tepat untuk air limbah, bau timbul karena adanya
kegiatan mikroorganisme yang menguraikan zat-zat organik yang
menghasilkan gas-gas tertentu juga karena adanya reaksi kimia yang
menimbulkan gas, bau diukur dengan pengenceran air limbah secara
berturut-turut menggunakan air yang bebas dari bau hingga
menghasilkan campuran cairan yang tidak bau lagi (Rein Munter,
2000).d. TemperaturAir limbah pada umumnya mempunyai temperatur
yang lebih tinggi dari sumber air pada umumnya, pengukuran suhu
menjadi sangat penting karena akan mempengaruhi kecepatan reaksi,
proses pengolahannya, serta tata kehidupan dalam air (Rein Munter,
2000).2. Kandungan BiologiPada air limbah karakteristik biologi
menjadi dasar untuk mengontrol timbulnya penyakit yang dikarenakan
organisme patogen. Karakteristik biologi tersebut seperti bakteri
dan mikroorganisme lainnya yang terdapat dalam dekomposisi dan
stabilisasi senyawa organik (Rein Munter, 2000).3. Sifat KimiaSifat
kimia disebabkan oleh adanya zat-zat organik di dalam limbah cair.
Zat-zat organik tersebut dapat menghasilkan oksigen di dalam limbah
serta akan menimbulkan rasa dan bau yang tdiak sedap. Bahan kimia
yang penting yang ada di dalam limbah cair pada umumnya dapat
diklasifikasikan sebagai berikut :a. Kandungan organikPada umumnya
berisikan kombinasi dari karbon, hydrogen, dan oksigen dan elemen
lain seperti belerang, fosfat, dan besi. Pada umumnya bahan organik
dalam limbah berisikan 40-60% protein, 25-50% karbohidrat, dan
lainnya berupa lemak atau minyak (Silvana Safitri, 2009). Unutk
menentukan kandungan organik dlaam limbah cair umumnya dipakai
parameter BOD dan COD.1. BOD (Biochemical Oxygen Demand)BOD adalah
banyaknya oksigen yang diperlukan untuk menguraikan bahan organik
oleh bakteri aerobik melalui proses biologis serta dekomposisi
aerobik. Pemeriksaan BOD dilakukan untuk menentukan beban
pencemaran akibat buangan dan untuk merancang sistem pengolahan
biologis bagi air yang tercemar. Prinsip pemeriksaan BOD
berdasarkan atas reaksi oksidasi zat organik dengan oksigen dalam
air, dan proses tersebut berlangsung karena adanya bakteri. Sebagai
hasil dari oksidasi akan terbentuk karbon dioksida, air, dan
amoniak. Dengan demikian zat organik yang ada di dalam air diukur
berdasarkan jumlah oksigen yang dibutuhkan oksigen untuk
mengoksidasi zat organik. Semakin banyak zat organik yang diuraikan
maka semakin banyak pula pemakaian oksigen didalam air, akibatnya
akan menuju keadaan yang anaerobik kemudian akan menyebabkan bau
kurang sedap karena timbulnya gas-gas. Pemeriksaan BOD diperlukan
untuk menentukan beban pencemaran akibat limbah cair dan juga
diperlukan untuk mendesain sistem untuk pengolahan limbah
cair.(Silvana Safitri, 2009)2. COD (Chemical Oxygen Demand)COD
merupakan analysis terhadap jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk
mengoksidasi zat-zat organik yang ada di dalam limbah cair dengan
menggunakan pengoksidasi KcrO sebagai sumber oksigen. Angka COD
yang didapatkan merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat
organik, dimana secara alami dapat dioksidasikan melalui proses
mikrobiologi yang mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di
dalam air. (Silvana Safitri, 2009)b. Kandungan anorganik1. DO
(Dissolve Oxygen)DO merupakan oksigen yang terlarut yang ada di
dalam air, berasal dari udara dan hasil proses fotosintesis
tumbuhan air. Apabila sungai menjadi tempat pembuangan limbah yang
mengandung bahan organik maka sebagian besar oksigen terlarut
digunakan bakteri aerob untuk mengoksidasi karbon dan nitrogen
dalam bahan organik menjadi karbondioksida dan air. Sehingga kadar
oksigen terlarut akan berkurang dengan cepat.(Silvana Safitri,
2009)2. pHKonsetrasi ion hidrogen (pH) merupakan parameter penting
untuk kualitas air dan kualitas air limbah. Baku mutu pH yang
ditetapkan yaitu 6-9. Apabila pH terlalu rendah maka akan
mengakibatkan penurunan oksigen terlarut dan penurunan konsumsi
oksigen. (Silvana Safitri, 2009)3. NH3 (Ammonia)Ammonia merupakan
senyawa alkali berupa gas tidak berwarna dan dapat larut dalam air.
Pada kadar di bawah 1 ppm dapat dideteksi dengan adanya bau
menyengat. Kadar NH3 yang tinggi di dalam air selalu menunjukan
adanya pencemaran.(Silvana Safitri, 2009)
II.7 Pengolahan Air LimbahPengolahan merupakan proses
menghilangkan racun atau substansi berbahaya yang bisa menghentikan
siklus biologis dan reaksi kimia. Pada umumnya bahan pencemar yang
menjadi perhatian utama adalah bahan-bahan organik yang larut dan
tidak larut, berbentuk senyawa nitrogen, fosfor, dan materi inert
lainnya yang tidak larut. Berdasarkan proses yang berlangsung,
pengolahan air limbah dapat dibagai menjadi tiga macam, yaitu
pengolahan secara kimia, fisika, dan biologi.1. Pengolahan air
limbah secara fisikaMerupakan proses pengolahan limbah tanpa adanya
reaksi kimia atau biologi. Setiap tahap dari proses fisika
melibatkan tahapan pemisahan materi tersuspensi dari fase
fluidanya.2. Pengolahan air limbah kimiaMerupakan proses pengolahan
limbah yang memanfaatkan reaksi-reaksi kimia untuk
mentransformasikan limbah berbahaya menjadi tidak berbahaya.
Berbagai bentuk pengolahan misalnya : netralisasi,
koagulasi-flokulasi, oksidasi dan reduksi, penukaran ion,
khlorinasi.3. Pengolahan air limbah biologiMerupakan proses
pengolahan limbah dengan memanfaatkan aktivitas mikroorganisme,
terutama bakteri untuk mendegradasi polutan-polutan yang terdapat
dalam air limbah.(Metcalf dan Eddy, 1991)II.8 Pengolahan Secara
BiologisMerupakan metode pengolahan yang menggunakan aktivitas
biologi dalam penyisihan bahan-bahan pencemar, pengolahan air
buangan secara biologi didasarkan pada penggunaan
substansi-substansi pencemar air sebagai nutrien oleh campuran
populasi mikroorganisme, mekanisme ini berlangsung secara alamiah
dalam air yang sehat, seperti danau dan sungai sebagai proses
purifikasi (Dyah Chandra, 2012).Tujuan dari pengolahan air buangan
secara biologi adalah untuk menstabilisasi materi organik terlarut
serta mengkoagulasi dan menyisihkan padatan koloid (Metcalf dan
Eddy, 1991). Kehadiran mikroorganisme sangat mutlak dalam
pengolahan biologi dan memanfaatkan kemampuan mikroorganisme utnuk
mengubah bahan koloid dan materi organik karbon terlarut menjadi
berbagai jenis gas maupun sel-sel baru. Pengolahan limbah secara
biologi dapat diklasifikasikan menajdi tiga berdasarkan pendekatan
lingkungan prosesnya :1. Proses aerobMerupakan proses yang terjadi
di dalam lingkungan yang mengandung oksigen terlarut dalam jumlah
yang cukup, sehingga oksigen bukan menjadi faktor pembatas
pertumbuhan dan oksigen berfungsi mutlak sebagai terminal akseptor
elektron.2. Proses AnaerobMerupakan proses yang terjadi di dalam
lingkungan yang tidak mengandung oksigen, sehingga merupakan faktor
pembatas bagi pertumbuhan mikroorganisme.3. Proses AnoksikMerupakan
proses yang memakai senyawa inorganik teroksidasi sebagai akseptor
elektron Sebagai contoh oksidasi ammonia dan nitrit menjadi nitrat
terjadi pada kondisi anoksik dilakukan oleh bakteri
nitrifikasi.II.9 Pengolahan Limbah Cair secara AnaerobicBeberapa
limbah industri dengan kadar COD dan BOD tinggi lebih efektif
diolah menggunakan proses anaerob. Pengolahan limbah anaerob adalah
sebuah metode biological untuk menguraikan bahan organik atau
anorganik tanpa kehadiran oksigen. Produk akhir dari degradasi
anaerob adalah gas dengan komposisi paling banyak yaitu gas metana
(CH4) dan karbondioksida (CO2), serta sebagian kecil gas sulfide
(H2S) dan hydrogen (H2). Proses yang terlibat adalah fermentasi
asam dan fermentasi metana.Dalam proses anaerob ini penguraian
bahan organik dilakukan oleh mikroorganisme yang dibagi ke dalam
dua kelompok yaitu kelompok mikroorganisme yang menghidrolisa dan
memfermentasi komponen organik kompleks menjadi komponen organik
sederhana seperti asam asetat dan asam propinoat, kelompok bakteri
ini terdiri dari bakteri anaerob dan fakultatif yang disebut
pembentuk asam. Kelompok mikroorganisme yang kedua yaitu
mikroorganisme yang mengubah asam organik yang dibentuk oleh
mikroorganisme satu menjadi gas methane dan CO2, bakteri ini
disebut bakteri methane. Beberapa kelompok bakteri anaerob dan
fakultatif yang lain memanfaatkan macam-macam ion anorganik yang
ada di dalam lumpur seperti mereduksi ion sulfat (SO42-) menjadi
ion sulfit (S2-) dan mereduksi nitrat (NO3-) menjadi nitrogen (N2).
Sistem pengolahan limbah secara anaerob dijaga kestabilannya agar
proses berjalan secara effisien dengan cara mempertahankan
keseimbangan antara bakteri pembentuk asam dan methane. Reaktor
harus bebas dari oksigen dan logam berat lainnya, serta pH
lingkungan harus dijaga agar berada pada rentang 6,6-7,6. Selain
lebih efektif untuk mengolah limbah dengan kadar BOD dan COD yang
lebih tinggi, pengolahan limbah cair secara anaerob juga mempunyai
kelebihan lainnya seperti menghasilkan biogas, tidak membutuhkan
energi untuk oksidasi, membutuhkan area lebih kecil, dan
menghasilkan lumpur yang relatif sedikit.Faktor-faktor yang
mempengaruhi proses anaerobik antara lain :1. TemperaturGas dapat
dihasilkan jika suhu antara 4-60C dan suhu dijaga konstan. Bakteri
akan menghasilkan enzim yang lebih banyak pada temperatur optimum.
Semakin tinggi temperatur maka reaksi juga akan semakin cepat
tetapi bakteri akan semakin berkurang.2. pH (keasaman)Bakteri
penghasil metana sangat sensitif terhadap perubahan pH. Rentang pH
optimum untuk jenis bakteri penghasil metana antara 6,6-7,6.
Bakteri yang tidak menghasilkan metana tidak begitu sensitif
terhadap pH dan dapat bekerja dengan rentang pH antara 5-8,5.
Karena proses anaerobik terdiri dari dua tahap yaitu pembentukan
asam dan pembentukan metana maka pengaruh pH awal sangat penting.
Tahap pembentukan asam akan menimbulkan penurunan pH awal, jika
penurunannya cukup besar maka akan menghambat aktivitas
mikroorganisme panghasil metana.3. Konsentrasi subtratSel
mikroorganisme mengandung carbon, nitrogen, posfor, dan sulfur
dengan perbandingan 100:1:1:1. Untuk pertumbuhan mikroorganisme,
unsur-unsur di atas harus ada pada sumber makanannya (substrat),
konsentrasi substrat dapat mempengaruhi kinerja mikroorganisme.
Kondisi yang optimum dicapai jika jumlah mikroorganisme sebanding
dengan konsentrasi substrat. Kandungan air dalam substrat dan
homogenitas sistem juga mempengaruhi kinerja mikroorganisme, karena
kandungan air yang tingi akan mempermudah proses penguraian
sedangkan homogenitas membuat kontak antar mikroorganisme dengan
substrat menjadi lebih intim.4. Zat beracunZat organik maupun
anorganik, baik yang terlarut maupun tersuspensi dapat menjadi
penghambat bagi pertumbuhan mikroorganisme jika terdapat pada
konsentrasi tinggi. Beberapa senyawa organik terlarut dan senyawa
anorganik yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme :Tabel
2.2 Senyawa organik terlarut yang dapat menghambat pertumbuhan
mikroorganismeSenyaSenyawaKonsentrasi
Formaldehid50-200
Chloroform0,5
Ethyl Benzene200-1000
Ethylene5
Kerosene200
Deterjen1% dari berta kering
Tabel 2.3 Senyawa anorganik yang dapat menghambat pertumbuhan
mikroorganismeSenyawaKonsentrasi
Na+3500-5500
K+2500-4500
Ca2+2500-4500
Mg2+1000-1500
NH+1500-3000
S2-200
Cu50-70
Cr (IV)3 (larut)
Cr (III)180-240
Ni2 (larut)
(B. Mrowiec dkk., 2007)Menurut Toerien et al., 1997, proses
biokimia anaerobik dibagi menjadi empat fase yang terdiri dari
hidrolisa, asidogenesa, asetogenesa, dan metanogenesa.1.
HidrolisaMerupakan tahap pemutusan rantai atau pemecahan molekul
bahan organik kompleks yang panjang menjadi lebih pendek sehingga
terbentuk bahan organik yang lebih sederhana. Bahan organik sebagai
sumber nutrien diserap dari substrat atau dalam hal ini adalah
limbah cair. Pemutusan rantai bertujuan untuk mempermudah
penyerapan atau pencernaan bahan organik oleh bakteri dalam
metabolismenya. 2. AsidogenesaPada tahap ini terjadi penguraian
lebih lanjut dari materi organik hasil proses hidrolisa menjadi
senyawa-senyawa alkohol dan asam-asam volatil seperti metanol,
etanol, asam butirat, formiat, dan lain-lain. Proses ini dilakukan
oleh bakteri pembentuk asam yang bersifat fakultatif. Asam-asam
yang terbentuk akan menurunkan pH sehingga diperlukan kontrol pH
agar tidak menghambat pertumbuhan bakteri pembentukan metana yang
membutuhkan pH optimal 6,5-8.
3. AsetogenesaAsam-asam volatil, alkohol, dan sebagian
materi-materi organik hasil proses hidrolisa diubah menajdi asam
asetat, asam formiat, H2, dan CO2. Tahapan ini penting untuk
menghindari akumulasi asam lemak volatil yang menghambat terjadinya
hambatan metanogenesa. Bila gas H2 tidak terbentuk maka fase
nonmetanogen menghasilkan sedikit penurunan COD karena tidak semua
elektron yang lepas dalam oksidasi senyawa organik diterima
akseptor organik dalam media.4. MetanogenesaMerupakan tahap
terakhir proses anaerob dimana terbentuk metana (CH4) dan CO2
sebagai produk akhir. Bakteri yang bekerja pada tahap ini adalah
bakteri pembentuk metan yang hanya dapat menggunakan substrat yang
terbatas seperti CO2, H2, asam asetat, asam format, metanol.
II.10 Kelebihan dan Kelemahan Proses Pengolahan secara
AnaerobKelebihan proses pengolahan secara anaerob antara lain :1.
Mampu mengolah limbah dengan beban organik yang tinggi, karena
proses tidak dibatasi oleh kemampuan transfer oksigen pada tingkat
konsumsi oksigen yang tinggi.2. Lumpur yang dihasilkan dari proses
pengolahan secara anaerob hanya 20% jika dibandingkan dengan
pengolahan secara aerob.3. Lumpur mempunyai karakteristik yang baik
sehingga memiliki nilai fungsional.4. Kebutuhan akan nutrien
sedikit yang berdampak pada kebutuhan nitrogen dan fosfor
berkurang.5. Tidak diperlukan aerasi sehingga biaya dan energi yang
diperlukan untuk aerasi dapat dihindari.6. Terbentuknya produk
akhir yang berguna yaitu metana, terdapat juga gas hidrogen,
hidrogen sulfida, uap air, amonia, dan gas lain dalam jumlah yang
relatif kecil.7. Tidak sensitif terhadap senyawa beracun.
Kelemahan proses pengolahan secara anaerobik antara lain :1.
Diperlukan waktu lama untuk memulai proses ini.2. Temperatur cukup
tinggi dibutuhkan untuk mempertahankan aktivitas mikroba.3.
Stabilisasi organik tidak selesai pada waktu pengolahan yang
ekonomis.
Agar proses pengolahan secara anaerobik lebih efisien maka ada
beberapa hal yang perlu diperhatikan antara lain :1. Tersedia cukup
nutrien2. Hindari adanya udara atau oksigen yang berlebih dalam
reaktor3. Hindari adanya zat toksik atau zat-zat lain yang bersifat
sebagai inhibitor4. Kondisi pH berkisar 6,8-7,25. Adanya
alkalinitas yang cukup6. Temperatur sekitar 30-38C7. Kandungan
asam-asam volatil dalam reaktor tidak boleh terlalu tinggiII.11
Lumpur Aktif (Activated Sludge)Sistem lumpur aktif adalah sistem
yang paling banyak dilakukan. Di dalam limbah yang menangandung
bahan organik terdapat zat-zat yang merupakan makanan dan
kebutuhan-kebutuhan lain bagi mikroorganisme yang akan digunakan
dalam proses lumpur aktif. Proses lumpur aktif adalah adalah salah
satu proses pengolahan air limbah secara biologi, yang pada
prinsipnya memanfaatkan mikroorganisme yang mampu memecah bahan
organik dalam limbah cair dan proses lumpur aktif merupakan proses
dimana limbah cair dan lumpur aktif dicampur dalam satu reaktor.
Salah satu parameter yang sering digunakan dalam pengolahan limbah
cair sistem lumpur aktif adalah Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS)
yang merupakan jumlah dari bahan organik dan mineral berupa padatan
terlarut termasuk organisme di dalamnya.Komponen biologis lumpur
aktif terdiri dari berbagai macam mikroorganisme seperti bakteri,
fungi, dan protozoa. Proses pengolahan limbah secara biologi adalah
cara yang memanfaatkan mikroorganisme untuk menguraikan dan
menghilangkan material yang terkandung di dalam air limbah serta
menjadikan material yang terurai tadi menjadi tempat berkembang
biakan.Faktor-faktor yang mempengaruhi pengolahan limbah cair
dengan lumpur aktif :1. OksigenOksigen dibutuhkan ketika proses
pengolahannya secara aerob tetapi untuk proses anaerob keberadaan
oksigen tidak diperbolehkan. 2. NutrisiSumber nutrisi antara lain
:a. Mikro nutrienSumber mikronutrien yang penting antara lain
adalah Zn, Mn, Mo, Se, Co, Cu, dan Ni. Penggunaan mikro nutrien
adalah 1-100g/L karena jika terlalu banyak justru merupakan racun
bagi mikroorganisme.
b. Makro nutrienSumber makro nutrien yang sering ditambahkan
antara lain N, S, P, K, Mg, Ca, Fe, Na, Cl. Unsur nitrogen dan
phospor yang digunakan biasanya diperoleh dari urea dan TSP3.
pHDerajat keasaman dan kebasaan akan mempengaruhi aktivitas enzim
yang terdapat dalam bakteri. pH optimum untuk pertumbuhan bakteri
yaitu 6,7-7,5.4. TemperaturPengaruh temperatur untuk pertumbuhan
mikroorganisme adalah proses kerja enzim yang berperan dalam
sintesis bahan-bahan organik terlarut dalam limbah cair. Temperatur
optimal dalam proses lumpur aktif adalah 32-36C.
Mikroorganisme dalam lumpur aktif : 1. BakteriJenis umum bakteri
yang sering ditemukan dalam lumpur aktif antara lain Zoogle,
Flavobacterium, Comomonas, Bacillius, Alkaligenes, Brevibacterium,
Pseudomonas, Corynebacterium dan Acenetobactes.2. FungiYang umum
ditemukan seperti Geotrichum, Penicilium, Alternaria, Clados
Porium, Chepalos Porium.3. Protozoa4. RotiferaPaling sering
ditemukan adalah jenis Lecane Monogononta dan Bdelloidea.
( B. Ahansazan dkk., 2014)
II.12 Anaerobic Baffled Reactor (ABR)Anaerobic Baffled Reactor
merupakan salah satu reaktor modifikasi septic tank dengan
penambahan sekat-sekat, secara umum penambahan sekat akan
meningkatkan efisiensi pengolahan karena dapat memperpanjang waktu
kontak antara limbah dengan bakteri. Tekhnologi ini telah digunakan
dan dikembangkan untuk mengolah limbah cair dengan kategori kadar
COD sedang sampai kuat.
Gambar 2.1 Anaerobic Baffled Reactor dengan 5 sekat
Aliran limbah cair diarahkan menuju ke bagian bawah sekat oleh
susunan sekat yang tergantung maupun tegak dan juga tekanan influen
sehingga air limbah dapat mengalir dari inlet menuju outlet. Akibat
karakteristik aliran dalam reaktor ABR dan gas yang dihasilkan dari
tiap tiap kompartemen tersebut, mikroorganisme di dalam reaktor
akan naik secara perlahan dan kemudian membentuk lapisan lumpur
yang melayang tetapi bergerak secara horizontal turun ke bagian
bawah reaktor dengan laju yang relatif lambat sehingga meningkatkan
waktu tinggal sel.
II.13 Prinsip Kerja ABRABR atau bioreaktor berjalan secara
kontinu dimana suplai medium pertumbuhan masuk secara kontinu dan
produk yang keluar juga kontinu. Laju alir cairan masuk sama dengan
laju alir cairan keluar, konsekuensinya ABR mempunyai volume yang
konstan.Proses yang terjadi di ruang pertama ABR adalah proses
pengendapan dan pada ruang-ruang berikutnya terjadi proses
penguraian akibat kontak antara air limbah dengan
mikroorganisme.Hal yang perlu diperhatikan dalam pengoperasian ABR
adalah distribusi aliran masuk secara merata dan juga kontak antara
subtrat yang baru masuk dan yang telah ada di dalam reaktor. Setiap
reaktor mulai beroperasi, kondisi operasi dijaga agar selalu
konstan. Start-up ABR lebih baik dengan konsentrasi mikroorganisme
yang tinggi untuk menghasilkan sludge blanket dan pencampuran gas
yang baik. ABR juga beroperasi dalam beberapa kombinasi prinsip
anaerobik yang terdiri dari tiga langkah dasar yaitu hidrolisis,
asidogenesis, dan metanogenesis.Kemampuan yang paling signifikan
dari sebuah reaktor ABR adalah kemampuannya untuk memisahkan antara
proses asidogenesis dan metanogenesis secara longitudinal di bagian
bawah reaktor sehingga memungkinkan tersedianya kondisi pertumbuhan
yang sesuai untuk masing-masing kelompok mikroorganisme yang
berbeda.
BAB IIIMETODE PENELITIAN3.1 Rancangan PenelitianLimbah Tahu
Analisa TSSAnalisa awal kadar COD
Penyiapan lumpur aktif
Lumpur Aktif
Limbah Saus tomat
Fermentasi Anaerob
Didiamkan sampai waktu yang ditentukan
Analisa kadar COD
Gambar 3.1 Blok Diagram Pengolahan Limbah Cair secara
AnaerobKeterangan :
1. Bahan baku limbah Tahu mula-mula diencerkan sesuai dengan
variasi konsentrasi variabel , kemudian di analisis kadar COD dan
analisis kadar Total Suspended Solid(TSS).2. Setelah analisis awal
kadar COD dan TSS, lumpur aktif disiapkan kemudian dimasukkan dalam
bak fermentor. 3. Bak fermentor kemudian ditutup rapat, sehingga
tidak ada oksigen yang masuk Kedalam bak fermentor.4. Limbah Tahu
kemudian dipompa ke dalam bak fermentor sesuai laju alir yang
digunakan.6. Setelah difermentasi sesuai waktu tinggalnya, maka
akan dilakukan analisis terhadap kadar COD.Analisia COD awal :Ambil
limbah yang sudah diolah sebanyak 1 mL, diencerkan menjadi 10 mL
kemudian dimasukan dalam Erlenmeyer. Tambahkan 5 mL H2SO4 4N ke
dalam erlenmeyer dan larutan KMnO4 hasil standarisasi (b ml)
dipanaskan sampai mendidih selama 10 menit. Tambahkan 10 ml H2C2O4
0,01N dan pertahankan suhu 70-80oC. Titrasi dengan KMnO4 standar
sampai tercapai TAT (a ml). 7. Data hasil analisis kemudian diolah
sesuai dengan tujuan penelitian.Penelitian dilakukan dengan metode
eksperimental dengan tahapan penelitian sebagai berikut:Tahap 1 :
Penyiapan lumpur aktif Tahap 2 : Analisa awal limbah Tahap 3 :
Proses fermentasi Tahap 4 : Analisa hasil3.1.1 Persiapan Bahan
BakuBahan baku yang digunakan adalah limbah cair Tahu yang
didapatkan dari pabrik tahu yang ada di Semarang.3.1.2 Penetapan
Variabel1) Variabel TetapTekanan: 1 atmosferVolum bak: 60 LJenis
metode: AnaerobBahan pengurai limbah: Lumpur aktifSuhu: 300C (suhu
ruangan)pH lumpur aktif: 7 - 7,5Waktu tinggal: 2-3 hariLaju alir
limbah (Q) : 20 L/hari
2) Variabel BerubahTinggi lumpur : 55%V, 45%V, dan
35%VKonsentrasi limbah awal (C): 5.000 mg/L 10.000 mg/L 15.000 mg/L
dan 20.000 mg/L
3.1.3 Rancangan Percobaan
Tabel 3.1 Rancangan Run Percobaan Menggunakan Lumpur Aktif Tabel
3.1Hari keKonsentrasi awal limbahSekat keTinggi
Lumpur(cm)CODTSS
15000 mg/L040 cm
25000 mg/L1(pagi)40 cm
1(sore)
2(sore)
35000 mg/L1(pagi)40 cm
2(pagi)
3(pagi)
1(sore)
2(sore)
3(sore)
45000 mg/L140 cm
2
3
55000 mg/L140 cm
2
3
65000 mg/L140 cm
2
3
75000 mg/L140 cm
2
3
85000 mg/L140 cm
2
3
95000 mg/L140 cm
2
3
105000 mg/L140 cm
2
3
115000 mg/L140 cm
2
3
125000 mg/L140 cm
2
3
3.2 Bahan dan Alat yang Digunakan3.2.1 Bahan1. Air limbah
TahuAir limbah Tahu diperoleh dari pabrik tahu yang ada di
Semarang. Air limbah tersebut berwarna putih keruh.
2. Lumpur aktifLumpur aktif dibuat sendiri dengan proses seeding
lumpur aktif selama kurang lebih 2 minggu. Lumpur aktif diberi
nutrient, yaitu penambahan Ca dengan konsentrasi 40 mg/L setiap
harinya.
3.2.2 AlatAlat utama :
Gambar 7 Rangkaian Alat Penelitian
Alat tambahan lain yang digunakan antara lain :
pompa,thermometer, indikator pH, pipet tetes, buret, statif, klem,
labu takar, erlenmeyer, pengaduk, beaker glass, dan gelas ukur.
3.3 Prosedur Penelitian1. Persiapan bahana. Penyiapan lumpur
aktifLumpur aktif dibuat sendiri dengan proses seeding lumpur aktif
selama kurang lebih 2 minggu. Lumpur aktif diberi nutrient, yaitu
penambahan Ca dengan konsentrasi 40 mg/L setiap harinya. b. Analisa
awal kadar COD.2. Persiapan alat Alat yang harus dipersiapkan
adalah bak anaerob, klep pengaman, selang, pompa dan valve untuk
mengambil sampel. Setelah alat-alat telah siap, lumpur aktif
dimasukkan ke dalam bak fermentor. Lalu limbah saus lokal dipompa
dan diatur laju alirnya, kemudian didiamkan sampai waktu yang
ditentukan.3. Proses fermentasi anaerobBahan baku yang sudah di
saring kemudian dikondisikan agar berada pada pH 7
(netral).Selanjutnya dimasukkan kedalam reaktor pada suhu
lingkungan . Tutup semua saluran yang ada. Diusahakan jangan sampai
ada lubang/saluran yang terbuka.Setelah itu dilakukan fermentasi
dalam reaktor dengan waktu tertentu.Setelah proses fermentasi pada
reaktor sesuai dengan waktu yang diinginkan kemudian hasil proses
dianalisis sesuai dengan parameter yang diinginkan COD.
4. Analisa akhir kadar COD.Kebutuhan Oksogen Kimiawi (COD)
(APHA, 2005)Metoda : - Refluk- TitrimetriCara Ujia. PrinsipZat
organik dioksidasikan dengan larutan K2Cr2O7 dalam suasana asam
(reaksi 1). Kelebihan K2Cr2O7 dititrasi kembali dengan garam ferro
ammonium sulfat (reaksi 2) dengan menggunakan indikator ferroin
reaksinya adalah sebagai berikut :(1). CnHaOb + CrO7= ---> nCO2
+ a + 8c H2O + 2c Cr+3 2
dimana : 2 n a b C = ------- + ------ - ----- 3 b 3
(2). 3Fe++ + Cr2O7= + 14H+ ---> 2Fe+3 + 7H2O
Pengambilan dan Pengawetan ContohPenetapan COD harus segera
terutama untuk contoh yang tidak stabil. Apabila contoh mengandung
lumpur sebelum pemipetan harus dikocok dan diaduk terlebih dahulu
sampai merata, penangguhan pemerikasaan dapat dilakukan dengan
pengawetan H2SO4 sampai pH (0,8 mL H2SO4/l contoh). Untuk COD
tinggi yang melebihi 200 mg/L sebaiknya dilakukan pengenceran
terlebih dahulu.
PeralatanAlat refluks.Terdiri dari bejana erlenmeyer 500 atau
250 mL dan kondensor liebig 300 mm dengan sistem gram gelas Joint
Hot Plate. Dengan daya pemanas 1,4 Watt/cm2 atau ekivalent untuk
dapat mendidihkan air dalam refluks.
Pereaksi- Standard kalium dikromat 0,250 NLarutkan 12,259 g
K2Cr2O7 (kualitas p.a dan telah dipanaskan 1030 C selama 2 jam)
dalam 1000 mL air suling.- Asam sulfatH2SO4 yang telah ditambahkan
22 g Ag2SO4 per 4 kg asam (botol 9 lb). Pelarutan garam di dalam
asam tersebut memerlukan waktu 1 - 2 hari. - Titrasi standard Ferro
ammonium sulfat 0,1 NLarutkan 39 g Fe(NH4)2(SO4).6H2O di dalam air
suling tambahkan 20 mL H2SO4 pekat, dinginkan dan encerkan menjadi
1 liter. Larutan ini distandarisasi setiap hari dengan standar
K2Cr2O7. Standarisasi : Encerkan 10 mL standard K2Cr2O7 dalam air
suling menjadi 100 mL. Tambahkan 30 mL H2SO4 dan dinginkan, titrasi
dengan ferro ammonium sulfat dengan menggunakan indikator ferroin 2
- 3 tetes (0,1 - 0,15 mL).
mL K2Cr2O7 x 0,25 Normalisasi = ----------------------------- mL
Fe (NH4)2(SO4)2
- Indikator FerroinLarutkan 1,485 g 1,10 fenanthroline
monohidrat, bersama dengan 695 mg FeSO4.7H2O di dalam air suling
dan encerkan sampai 100 mL. Larutan indikator harus dibuat segar.-
Merkuri sulfat, HgSO4 kristal- Asam sulfamat, diperlukan apabila
gangguan nitrat dihilangkan.
Cara Kerja COD lebih dari 50 mg/L. Contoh air 50 mL atau contoh
yang telah diencerkan menjadi 50 mL, tuangkan ke dalam bejana
refluks kapasitas 500 mL. Tambahkan 1 g HgSO4, batu didih dan 5 mL
reagen H2SO4 yang dituangkan dengan hati-hati dan diaduk untuk
melarutkan HgSO4 yang selama mencampur bejana didinginkan untuk
mencegah penguapan, tambahkan dan campurkan 25 mL 0,25 N K2Cr2O7.
Hubungkan kondensor dengan air pendingin. Tambahkan sisa H2SO4
sebanyak 70 mL melalui kondensor dan campurkan dengan
menggoyang-goyang bejana refluks selama 2 jam. Dinginkan dan bilas
kondensor dengan air suling. Encerkan campuran tersebut kira-kira 2
kali dengan air suling, dan dinginkan sampai temperatur ruangan.
Kelebihan dikromat dititrasi dengan larutan standard ferro ammonium
dengan indikator ferroin sebanyak 2 - 3 tetes ( 0,10 - 0,15 mL),
sampai terjadi perubahan warna pertama dari biru hijau menjadi
coklat merah.Perhitunganmg/L COD= ( a - b ) c x 8000/mL sampela :
volume ferro ammonium sulfat yang dibutuhkan untuk titrasi blankob
: volume ferro ammonium sulfat yang dibutuhkan untuk titrasi
sampelc : normalitas Ammonium ferro sulfat yang digunakan
3.4 Respon yang Diambil Kadar COD pada bak penampung setiap hari
selama waktu tinggal 2-3 hari.
3.5 Teknik Pengumpulan dan Analisis Data1 Metode Pengumpulan
DataParameter yang dianalisis adalah COD.2 Metode Analisis
DataAnalisis yang digunakan dalam peneltian ini adalah analisis
deskriptif, yaitu analisis yang memberikan kecendrungan suatu hasil
penelitian yang menunjukkan gejala atau fenomena. Dimana analisis
ini meliputi kadar COD.
