I-1 BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Seiring dengan kemajuan zaman, kebutuhan manusia akan suatu hal semakin meningkat. Hal ini dibuktikan dengan meningkatnya pula limbah yang dihasilkan tiap
harinya. Kegiatan sehari-hari seperti MCK merupakan kontribusi besar dalam menurunnya kualitas lingkungan. Air limbah juga dapat berasal dari kegiatan non
domestik, seperti dari kegiatan pertanian, perdagangan, dan industri. Dengan menggunakan teknologi pengolahan yang tepat, diharapkan air limbah dapat
tertangani dengan baik. Menurut Sami 2012: 2, sasaran pengolahan air adalah untuk mengurangi BOD, COD, partikel tercampur, membunuh organisme pathogen,
menghilangkan bahan nutrisi, komponen beracun yang tidak dapat didegradasikan agar konsentrasi yang ada menjadi rendah.
Beberapa teknologi pengolahan air limbah yang dapat digunakan antara lain adalah UASB dan anaerobic digestion yang dioperasikan secara anaerobik, serta
trickling filter, RBC, oxidation ditch, dll yang dioperasikan secara aerobik. Setiap jenis teknologi pengolahan air limbah mempunyai keunggulan dan kelemahannya
masing-masing, oleh karena itu dalam hal pemilihan jenis teknologi tersebut perlu diperhatikan aspek operasional, ekonomis, lingkungan, dan manfaatnya secara
keseluruhan. Salah satu teknologi yang memenuhi aspek-aspek diatas adalah Microbial Fuel Cells. MFCs adalah kemajuan ilmu pengetahuan yang bertujuan
untuk memanfaatkan potensi oksidasi bakteri untuk pengolahan air limbah dan produksi bio-hidrogen dan bio-listrik dan merupakan salah satu bentuk energi yang
ramah lingkungan dan dapat menjadi sumber energi di masa depan. MFCs mengubah energi kimia menjadi energi listrik melalui reaksi katalik yang menggunakan
mikroorganisme. Penggunaan air limbah dalam sistem microbial fuel cells ini mempunyai beberapa keuntungan, seperti kontaminan dalam air limbah dapat
menjadi sumber karbon untuk microbial fuel cells, dan energi listrik yang dihasilkan cukup untuk digunakan dalam pengolahan air limbah berikutnya dan
ini berarti mengurangi konsumsi energi Li, 2007: 1. Dalam pengoperasian MFCs, konsentrasi COD dan pH merupakan variabel
yang menjadi faktor operasional sistem. Konsentrasi COD yang tinggi membuat mikroorganisme mensintesis lebih enzim dengan mempertahankan kemampuan
menghilangkan COD dalam beberapa waktu, oleh karena itu mikroorganisme mampu menurunkan COD pada tingkat konsentrasi tinggi sehingga meningkatkan
intensitas maksimum yang dihasilkan dari sistem MFCs. Dalam penelitian yang dilakukan oleh Campo, et al. 2012, bertambahnya konsentrasi COD
meningkatkan aktivitas mikroorganisme sehingga meningkatkan produksi arus listrik. Peningkatan produksi listrik juga dipengaruhi oleh operasional pH. Pada
MFCs dual chamber, kuat arus tertinggi dicapai pada pH netral antara 6,5 sampai 8 Behera and Ghangrekar, 2009: 5114. Selain mengatur sistem MFCs dalam
kondisi COD dan pH yang optimum, kinerja MFC dapat ditingkatkan dengan menggunakan granular activated carbon GAC berfungsi sebagai media lekat.
MFCs yang menggunakan GAC sebagai media lekat dapat disebut sebagai Granular Activated Carbon Dual Chamber Microbial Fuel Cells GAC-
DCMFCs. Dalam konteks ini, tujuan dari penelitian yang akan dilakukan adalah pengoperasian MFCs dengan media lekat GAC ketika COD dan pH digunakan
sebagai variabel. Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan, variasi COD dan pH dapat mempengaruhi performa MFCs, semakin besar COD yang diolah dan
pH yang optimum maka kinerja MFCs semakin baik.
1.2 Identifikasi Masalah