2. Penelitian skala laboratorium
Sebelum dilakukan penelitian pada skala lebih besar, reaktor 32 L, dilakukan penelitian skala laboratorium pada reaktor 500 ml, dengan menggunakan
Erlenmeyer 500 ml volume kerja 200 ml. Kultivasi dilakukan pada shaker dengan kecepatan agitasi 180 rpm pada suhu ruang 28 – 32
o
C selama 14 hari. Penentuan 14 hari berdasarkan pada penelitian yang dilakukan Charlena 2010
dimana pada hari ke 14 degradasi bakteri tertinggi. Penelitian skala laboratorium dilakukan untuk mendapatkan perlakuan terbaik dalam mendegradasi heay oil
waste.
Gambar 3 Bagan alir penelitian skala laboratorium
Terhadap perlakuan terbaik dari hasil Rancangan Respon Permukaan RSM, dilanjutkan ke tahapan skala lebih besar yang dilakukan pada reaktor berukuran 32
liter volume kerja 16 liter. Fermentasi dilakukan dengan kecepatan agitasi 120 rpm dan suhu ruang 31 – 32
o
Teknis pelaksanaan pada kedua tahap penelitian adalah sama, yaitu: limbah heavy oil waste dicampurkan sesuai dengan perlakuan tingkat cemaran dalam tanah
ww. Hasil pencampuran ini kemudian ditambahkan air sesuai dengan perlakuan
C selama 28 hari.
HOW 5, 10, 15 Padatan Tanah 10, 25, 40
Air
Bakteri salipiger sp. MY7 dan Bacillus
altitudinis MY12 Dicampur
Proses bioremediasi Reaktor 500 ml, 180 rpm, suhu ruang
Pengamatan dan Analisis
persen padatan wv. Campuran ini kemudian dimasukkan ke dalam reaktor. Sebanyak 10 konsorsium bakteri dan tambahan nutrisi N dan P dimasukkan ke
dalam reaktor dan dilakukan pengadukan. Pada reaktor 500 ml, pengadukan dilakukan dengan menggunakan shaker Gambar 5 dan pada reaktor 32 L
pengadukan dilakukan dengan memasang agitator dengan kecepatan agitasi antara 120 rpm. Gambar 6. Pengadukan dilakukan setiap hari untuk mendapatkan proses
aerobik berjalan pada seluruh bahan.
Gambar 4 Bagan alir penelitian skala 32 L
Nilai tingkat cemaran dalam tanah dan persen padatan optimal dalam mendegradasi TPH yang diperoleh dari hasil penelitian skala laboratorium digunakan
pada penelitian skala lebih besar yang diaplikasikan ke dalam 3 buah reaktor 32 L, yaitu Reaktor 1 adalah kontrol tanpa pemberian konsorsium bakteri, dan reaktor 2
dan 3 merupakan ulangan dengan penambahan konsorsium bakteri. Percobaan
dilakukan selama 28 hari dengan selang pengamatan 7 hari.
Penelitian skala laboratorium
Proses Bioremediasi Skala 32 L agitasi 120 rpm, suhu ruang
Pengamatan dan Analisis Perlakuan terbaik
Gambar 5 Slurry bioreaktor 500 ml
Gambar 6 Slurry bioreaktor 32 liter a. Reaktor, b. Agitator, c. Slurry bioreaktor
a b
c
3.3. Pengamatan
Pada penelitian dengan menggunakan reaktor dilakukan pengambilan sampel untuk TPH, pengujian mikroorganisme, pH, dan suhu. Parameter pengamatan dapat
dilihat pada Tabel 5. Tabel 5 Parameter pengamatan
No Parameter
Waktu Pengamatan Metode
analisispengukuran A. Penelitian skala laboratorium Reaktor 500 ml
1 TPH
Hari ke-0 dan ke-14 Gravimetri soxhlet
2 Pengujian populasi mikroba
Hari ke-0 dan ke-14 TPC
3 pH
Hari ke-0 dan ke-14 Kertas pH
4 Suhu
Hari ke-0 dan ke-14 Thermometer
B. Penelitian skala reaktor 32 L
1 TPH
Hari ke-0, 7,14,21,28 Gravimetri soxhlet
2 Pengujian MikroorganismeTPC
Hari ke-0, 7,14,21,28 TPC
3 pH
Hari ke-0, 7,14,21,28 Kertas pH
4 Suhu
Hari ke-0, 7,14,21,28 Thermometer
3.4. Rancangan Percobaan
Penelitian ini dilakukan untuk mengevaluasi pengaruh tingkat cemaran dalam tanah dan persen padatan pada slurry heavy oil waste terhadap proses bioremediasi
serta melakukan optimasi terhadap peubah-peubah tersebut untuk meningkatkan degradasi hidrokarbon heavy oil wastel. Optimasi dilakukan dengan menggunakan
metode permukaan respon Respons Surface MethodRSM dan pengolahan data dilakukan menggunakan software SAS Versi 8 dan Statistica v5.0. Masing-masing
peubah uji terdiri dari 3 taraf dengan rincian disajikan pada Tabel 6. Tabel 6 Kisaran dan taraf peubah uji pada optimasi bioremediasi
Jenis Perlakuan Nilai rendah
-1 Nilai tengah
Nilai tinggi +1
Persen Padatan vv 10
25 40
Tingkat Cemaran dalam tanah vv 5
10 15
Dalam studi ini digunakan 3 ulangan pada titik pusat sehingga memenuhi model kuadratik Montgomerry, 1991. Dengan prosedur ini maka diperlukan 11
satuan percobaan. Nilai pusat perlakuan digunakan adalah 10 tingkat cemaran dalam tanah dan 25 padatan. Tabel 7 menunjukkan matriks satuan-satuan
percobaan pada optimasi proses bioremediasi dalam unit dan nilai asli. Dengan dua peubah uji tersebut, maka model kuadratiknya mengambil bentuk
persamaan berikut ini
Keterangan : Y
= Respon dari masing-masing perlakuan x
= x
1
: persen padatan ; x
2
No
: tingkat cemaran r
= error b
= koefisien parameter Tabel 7
Matriks satuan percobaan pada optimasi bioremediasi dalam rancangan komposit fraksional
Kode nilai Nilai asli
X1 X2
Persen Padatan Tingkat Cemaran
1 -1
-1 10.00
5.00 2
-1 +1
10.00 15.00
3 +1
-1 40.00
5.00 4
+1 +1
40.00 15.00
5 25.00
10.00 6
25.00 10.00
7 25.00
10.00 8
1.414 46.21
10.00 9
-1.414 3.79
10.00 10
1.414 25.00
17.07 11
-1.414 25.00
2.93
Y
i
= b + b
1
x
1i
+ b
2
x
2i
+ b
11
x
1i 2
+ b
22
x
2i 2
+ b
12
x
1i
+ r
i
Kategori