III. METODE PENELITIAN DAN BAHAN
3.1. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Proses Teknik Kimia Fakultas Teknik USU Medan dengan lama waktu penelitian selama 6 enam bulan dari Bulan Juli sampai
Desember 2007.
3.2. Bahan dan Alat 3.2.1. Bahan
Bahan utama yang digunakan dalam percobaan adalah limbah cair industri tahu yang terdapat di sekitar Padang Bulan Kota Medan. Bahan analisis dan pembantu yang
digunakan untuk keperluan analisa parameter percobaan, yaitu : 1.
K
2
Cr
2
O
7
anhidrous p.a. 2.
Ferro Ammonium Sulfat FAS, p.a 3.
H
2
SO
4
pekat 4.
1-10 Fenantrolin monohidrat 5.
Ag
2
SO
4
p.a 6.
Aquadest 7.
FeSO
4
.7H
2
O p.a. 8.
Kertas saring Whatman No. 40
Amir Husin : Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu Dengan Biofiltrasi Anaerob Dalam Reaktor Fixed-Bed, 2008 USU e-Repository © 2008
3.2.2. Alat
Peralatan Utama yang diperlukan meliputi : 1.
Reaktor tangki fixed-bed reactor …………………………… 6 unit
Reaktor yang digunakan adalah reaktor biofilter anaerob dua tahap yang terbuat dari bahan plastik PVC paralon, masing-masing berdiameter 0,1 m 4 inchi,
tinggi total reaktor 1,60 m. Media biofilter adalah kerikil berukuran rata-rata 1 – 2 cm yang diisi secara curah. Tinggi media filter dalam tiap zona reaktor 100 dan
125 cm. 2.
Tangki umpan …………………………………………… 2 unit
3. Tangki penampung produk …………………………………… 3 unit
4. Pompa cairan …………………………………………………… 2 unit
5. Tangki penampung gas bio …………………………………… 3 unit
Sketsa peralatan yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 3.1, sedangkan perhitungan desain reaktor dapat dilihat pada Lampiran C. Peralatan tambahan untuk
analisis parameter percobaan : 1.
pH meter 2.
Neraca elektronik 3.
Oven 4.
Peralatan gelas lainnya, seperti gelas kimia, labu erlenmeyer, pipet volume, labu takar, buret dan lain-lain.
5. Peralatan analisis COD dan MLSS
Amir Husin : Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu Dengan Biofiltrasi Anaerob Dalam Reaktor Fixed-Bed, 2008 USU e-Repository © 2008
1 2
3
4 5
6
K-1 K-2
K-4
P
Gambar 3.1. Skema Alat Utama Penelitian
Keterangan Gambar : 1.
Tangki umpan 6. Penangkap gas
2. Reaktor biofilter anaerob
7. Pipa saluran gas 3.
Rotameter P = Pompa umpan 4.
Tangki effluent K = Kran pengambilan sample
5. Botol pengaman
K-3 7
3.3. Rancangan Percobaan
Penelitian ini merupakan uji coba kemampuan reaktor fixed-bed 2 tahap aliran downflow-upflow dalam mengolah limbah cair industri tahu secara biofiltrasi anaerob.
Amir Husin : Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu Dengan Biofiltrasi Anaerob Dalam Reaktor Fixed-Bed, 2008 USU e-Repository © 2008
Rancangan percobaan yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap RAL dengan 3 tiga faktor. Setiap kombinasi perlakuan diberikan 1 satu kali ulangan.
1. Faktor A tinggi media unggun terdiri dari 2 taraf, yaitu 100 cm dan 125 cm.
2. Faktor B hydraulic retention time HRT terdiri dari 3 taraf , yaitu 12, 18 dan 24
jam. 3.
Faktor C Konsentrasi COD dalam influent dengan cara pengenceran limbah, terdiri dari 3 taraf : konsentrasi COD alamiah tanpa pengenceran; 2000 dan
3000 mg CODliter. Hal ini didasarkan bahwa untuk limbah cair dengan konsentrasi BOD tinggi BOD
5
1000 mgL tidak sesuai menggunakan dekomposisi aerob karena relatif sulit mensuplai kebutuhan oksigen yang cukup
untuk proses aerob tersebut Davis dan Cornwell, 1991. Faktor perlakuan : 2 x 3 x 3 = 18 perlakuan x 2 1 kali ulangan = 36 kombinasi
perlakuan. Variasi percobaan tersebut dapat dilihat pada Tabel 3.1.
Untuk mendapatkan pengaruh perlakuan terhadap substrat limbah cair industri tahu dilakukan pengambilan sampel dari pipa inlet ke reaktor K-1, output zona anaerob I K-
3 dan pipa outlet reaktor K-4 setiap 24 jam. Percobaan dihentikan setelah 6 enam hari operasi atau apabila hasil analisis laboratorium terhadap parameter uji COD dan
MLSS relatif stabil. Analisis COD dan MLSS dilakukan sesuai dengan metode yang termuat dalam buku Standard Methods for Examination of Water and Wastewater
APHA, 1992.
Amir Husin : Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu Dengan Biofiltrasi Anaerob Dalam Reaktor Fixed-Bed, 2008 USU e-Repository © 2008
Tabel 3.1. Variasi Percobaan Yang Dilakukan
Faktor Perlakuan A B C
Kombinasi
C A
1
B
1
C C
1
A
1
B
1
C
1
B
1
C
2
A
1
B
1
C
2
C A
1
B
2
C C
1
A
1
B
2
C
1
B
2
C
2
A
1
B
2
C
2
C A
1
B
3
C C
1
A
1
B
3
C
1
A
1
B
3
C
2
A
1
B
3
C
2
C A
2
B
1
C C
1
A
2
B
1
C
1
B
1
C
2
A
2
B
1
C
2
C A
2
B
2
C C
1
A
2
B
2
C
1
B
2
C
2
A
2
B
2
C
2
C A
2
B
3
C C
1
A
2
B
3
C
1
A
2
B
3
C
2
A
2
B
3
C
2
Keterangan : Setiap kombinasi perlakuan dilakukan satu kali ulangan −
Faktor A : tinggi unggun biofilter : 100 cm dan 125 cm.. −
Faktor B : hydraulic retention time HRT : 12 , 18 dan 24 jam. −
Faktor C : Konsentrasi COD dalam influent dengan cara pengenceran limbah, terdiri dari 3 taraf : alamiah tanpa pengenceran; 2000 dan 3000 mg
CODliter.
3.4. Prosedur Percobaan 3.4.1. Persiapan Bahan Baku Limbah Cair Industri Tahu
Kategori