berperan dalam proses pendegradasian bahan-bahan organik dalam molases. Semakin stabil dan meningkatnya jumlah populasi bakteri di dalam sistem dapat
meningkatkan kinerja reaktor itu sendiri.
8.6 2.8
83.7
8.8 m
µ m
µ m
µ m
µ
Gambar 17. Foto Mikroskop pembesaran 40×
C. PENAMBAHAN NUTRIEN
Untuk penanganan secara anaerobik, kebutuhan nitrogen dan fosfor lebih sedikit bila dibandingkan penanganan secara aerobik. Hal ini ada kaitannya pada
fakta bahwa proses anaerobik menghasilkan hanya sekitar 20 bila dibandingkan proses aerobik. Sebelum dilakukan penambahan makromikro-nutrien ke dalam
sistem, terlebih dahulu dilakukan analisis nutrien yang terlebih dahulu telah terdapat dalam reaktor.
Data sekunder menunjukkan bahwa di dalam molases sudah terdapat kandungan senyawa nitrogen dan fosfor, menurut Paturau 1982 kadar nitrogen
berkisar 5 dan fosfor sekitar 0,6. Setelah sistem sinambung berlangsung dan berada dalam kondisi steady state, pengujian terhadap kadar nitrogen dan fosfor
juga dilakukan. Pengujian kadar nitrogen yang menggunakan metode TKN menunjukkan kadar nitrogen adalah 62,3 mgl dan pada saat yang sama kadar
fosfor menunjukkan angka 5,591 mgl. Perbandingan kadar COD: N: P untuk pengolahan air limbah secara
anaerobik adalah 250: 5: 1. Perbandingan itu digunakan bila COD removal E
yang terjadi adalah 100, sehingga kadar nitrogen yang terdapat di dalam biomassa adalah 12,3 dan koefisien yield Y yang digunakan adalah 0,41. Bila
dalam proses yang terjadi koefisen yield berbeda dengan 0,41 dan efisiensi COD removal
tidak sama dengan 100, maka rasio COD: N: P yang dibutuhkan limbah cair adalah :
5 :
100 41
. EY
× : 1 atau dapat disederhanakan menjadi
5 :
41 EY
: 1 Setelah proses sinambung berlangsung secara steady, didapat hasil dari parameter
kinetika bahwa koefisien yield Y dalam sistem adalah 0,4661 dan efisiensi penghilangan COD E adalah 55,97. Dari keterangan ini, rasio kebutuhan
nutrien menjadi : 1
: 5
: 4661
. 5597
. 41
× yang dimana setara dengan 157: 5: 1.
Bila nilai COD yang didapat pada proses ini adalah 2.800 mgl maka seharusnya nilai nitrogen yang diperlukan adalah sebesar 89,17 mgl dan nilai
fosfor sebesar 17,83 mgl. Sedangkan nilai nitrogen sistem berada dalam angka 62,3 mgl dan nilai fosfor sebesar 5,591 mgl . Konsentrasi nitrogen dan fosfor
yang masih dibawah rasio mengindikasikan bahwa sistem memerlukan pasokan nutrien tambahan dari luar sistem.
Selain menambahkan makro-nutrien seperti halnya nitrogen dan fosfor, sistem ini juga akan ditambahkan mikro-nutrien atau yang biasa disebut trace
element . Trace element ini merupakan komposisi beberapa logam yang
mempunyai peran
penting dalam
pertumbuhan mikroorganisme
dan metabolismenya, tapi logam-logam tersebut juga dapat bersifat racun bagi
mikroorganisme dalam jumlah yang berlebih. Pengukuran kandungan logam terutama logam berat dilakukan dengan
menggunakan peralatan yang sering disebut sebagai AAS Atomic Absorb Spektrofotometer
. Dari pengukuran dengan AAS dapat disimpulkan bahwa nilai yang besar akan menunjukkan besarnya kandungan logam tersebut. Adanya
logam dalam suatu perairan akan mempengaruhi sifat daya hantar dari listrik,
dimana ion logam akan menghambat proses penghantaran arus listrik. Angka negatif menunjukkan kadar logam yang sedikit dengan pengukuran dalam ppb dan
tidak dalam ppm sehingga angka penghitungan menghasilkan nilai yang negatif. Agar dapat dihasilkan nilai yang lebih akurat, maka dibutuhkan peralatan yang
lebih baik dari alat yang ada sekarang dengan pengukuran yang satuan angkanya yang lebih kecil.
Laboratorium pengujian TIN telah menganalisis bahwa sistem memiliki kandungan logam sebagai berikut.
Tabel 6. Komposisi senyawa sistem Mikro-mikro nutrient Nilai mgl
Fe 2.44 Ca 13.75
Co 0.066 Zn 0.07
Mg 1.224 K 6.624
N 62.3 P 5.591
Hingga saat ini, hasil penelusuran pustaka mengenai dosis kebutuhan trace element
belum dapat terjawab secara pasti dan hingga hari ini masih menjadi tantangan bagi para peneliti dan ilmuwan. Selain dikarenakan penambahan dosis
yang berlebih dapat bersifat racun bagi mikroorganisme, penambahan logam
secara spesifik saja diketahui dapat menyebabkan kematian pada mikroorganisme tertentu. Pertimbangan lain adalah sulitnya perkiraan mengenai kebutuhan akan
mineral yang tergantung dari enzim tertentu yang terlibat dalam siklus metabolisme mikroorganisme.
Sebagai acuan mengenai kadar nutrien yang cukup optimum terhadap penanganan limbah cair secara anaerobik, komposisi nutrien yang telah diteliti
oleh Bleeker 1991 dapat dijadikan referensi. Senyawa-senyawa yang berguna sebagai tambahan makanan ini selanjutnya dilarutkan menjadi satu larutan nutrien
dengan komposisi sebagai berikut.
Tabel 7. Komposisi senyawa per liter nutrien No.
Senyawa Komposisi
1 KH
2
PO
4
28.3 gl 2
NH
4
Cl 5.66 gl
3 CaCl
2 .
6H
2
O 24.5 gl
4 MgCl
.
6H
2
O 25 gl
5 FeCl
3 .
6H
2
O 2 gl
6 H
3
BO
3
50 mgl 7
ZnSO
4 .
7H
2
O 50 mgl
8 CoCl
2 .
6H
2
O 2 gl
Pada penelitian yang dilakukan oleh Bleeker 1991, komposisi di atas digunakan pada laju beban COD 140.000 mgl sedangkan percobaan kali ini berkisar 5.000-
22.000 mgl. Apabila laju beban COD sebesar 5.000 mgl, maka dosis yang diberikan adalah sebesar 35,7 ml per liter umpan atau 124,95 ml per hari.
Peningkatan laju produksi terlihat secara jelas bila dibandingkan dengan kondisi tanpa tambahan nutrien. Selama 14 hari, gas yang terproduksi berjumlah
55,78 liter. Pada keadaan tunak rata-rata laju produksi gas per hari sebesar 7,75 liter. Angka ini hampir mencapai 7 kali lipat dari keadaan tanpa adanya
penambahan nutrien. Selain peningkatan angka laju produksi yang tinggi, hal yang sama juga dialami dengan angka COD removal. Meskipun umpan yang
ditambahkan ke dalam bioreaktor ditingkatkan secara bertahap mulai dari 5.000 mgl, 11.000 mgl, dan 24.000 mgl. Namun pada keadaan tunak, sistem masih
mampu mencapai rata-rata COD removal sebesar 85 . Ini menandakan bahwa bioreaktor anaerobik mampu mendegradasi limbah cair dalam beban yang cukup
tinggi.
5000 10000
15000 20000
25000 30000
4 4
4 9
5 6
6 1
6 6
7 7
5 7
9 8
5 8
8 9
9 2
9 4
9 6
9 8
1 1
2
hari C
O D
m g
l
COD Efluen COD Influen
Gambar 18. Nilai COD sebelum dan sesudah ditambahkan nutrien
D. PENAMBAHAN GARAM Analisa salinitas menunjukkan bahwa, suspensi yang telah teradaptasi di
