13 selulosa
air glukosa
Reaksi hidrolisis dapat dilihat seperti dibawah ini [31]: C
6
H
10
O
5
n s + n H
2
Ol n C
6
H
12
O
6
2.5
2.3.2 Asidogenesis
Asam amino, gula dan asam lemak yang dihasilkan proses hidrolisis selanjutnya difermentasi menjadi asam lemak volatile asam asetat, asam propionat, asam butirat.
Konsentrasi total asam volatil terbentuk dapat meningkat dengan adanya kenaikan nilai pembebanan organik dan keberadaan toksik [33].
Asidogenesis mungkin dua-arah karena efek dari berbagai populasi mikroorganisme. Proses ini dapat dibagi menjadi dua jenis: Hidrogenasi dan
dehidrogenasi. Jalur dasar transformasi melewati asetat, CO
2
dan H
2
, sedangkan produk asidogenesis lainnya memainkan peran signifikan. Produk baru tidak boleh digunakan
secara langsung oleh bakteri metanogen dan harus diubah oleh bakteri wajib memproduksi hidrogen dalam proses yang disebut asetogenesis. Diantara produk dari
asidogenesis, amonia dan hidrogen sulfida yang memberikan bau yang tidak menyenangkan. Bakteri asam anaerob fakultatif yang digunakan sebagai berikut:
Pseudomonas, Bacillus, Clostridium, Micrococcus
atau
Flavobacterium
[7]. Reaksi asidogenesis dapat di lihat di bawah ini [34]:
C
6
H
12
O
6
CH
3
CH
2
CH
2
COOH + 2 CO
2
+ 2 H
2
2.6 Glukosa
asam butirat C
6
H
12
O
6
+ 2 H
2
CH
3
CH
2
COOH + 2 H
2
O 2.7
Glukosa asam propionat
2.3.3 Asetogenesis
Tahap berikutnya asetogenesis, permintaan biologis oksigen BOD dan kebutuhan oksigen kimia COD berkurang melalui jalur ini. Asetogenesis terjadi
melalui fermentasi karbohidrat, di mana asetat merupakan produk utama, dan proses metabolisme lainnya. Hasilnya adalah kombinasi dari asetat, CO
2
, dan H
2
. Peran hidrogen sebagai perantara adalah sangat penting untuk reaksi digestasi anaerobik.
14 Asam lemak rantai panjang, terbentuk dari hidrolisis lipid, yang teroksidasi
menjadi asetat atau propionat dan gas hidrogen terbentuk. Dalam kondisi standar, dengan adanya hidrogen dalam larutan dapat menghambat oksidasi.
Reaksi penting lainnya dalam tahap asetogenesis melibatkan konversi glukosa 2.8, etanol 2.9 dan bikarbonat 2.10 menjadi asetat, yaitu :
C
6
H
12
O
6
+ 2H
2
O ↔ 2CH
3
COOH + 2 CO
2
+ 4H
2
2.8 CH
3
CH
2
OH + 2H
2
O ↔ CH
3
COO- + 2H
2
+H+ 2.9
2HCO
3
- + 4H
2
+ H+ ↔ CH
3
COO- + 4H
2
O 2.10
Transisi dari substrat bahan organik menjadi asam organik dalam tahap pembentukan asam menyebabkan pH sistem drop. Hal ini menguntungkan bagi bakteri
acidogenic
dan
acetagenic
yang lebih memilih lingkungan yang sedikit asam, dengan pH 4,5-5,5, dan kurang sensitif terhadap perubahan dalam aliran umpan yang masuk,
tetapi bermasalah bagi bakteri yang terlibat dalam tahap berikutnya metanogenesis [35].
2.3.4 Metanogenesis
Proses ini sangat penting dalam digester anaerob. Selama proses metanogenesis karbondioksida direduksi menjadi metana dan air, asetat dikonversi menjadi metana dan
karbondioksida. Bakteri penghasil metana antara lain
Methanococcus, Methanobacteria, dan Methanosarcina
. Kebanyakan bakteri metanogen bersifat mesofilik dengan kisaran suhu optimum 20
o
C - 40
o
C, namun bakteri metanogen juga dapat ditemui pada suhu termofilik. Bakteri ini akan membentuk gas CH
4
dan CO
2
dari gas H
2
, CO
2
dan asam asetat yang dihasilkan pada tahap pengasaman [36].
CH
3
COOH → CH
4
+ CO
2
2.11
methane
2 H
2
+ CO
2
→ CH
4
+ 2 H
2
O 2.12
methane
2.4 PEMILIHAN PROSES DIGESTASI ANAEROBIK DUA TAHAP
