IV. HASIL DAN PEMBAHASAN
A. PROSES AKLIMATISASI
Limbah yang digunakan dalam penelitian ini adalah molases, selain memiliki nilai COD yang tinggi dalam keadaan yang tidak terlalu pekat, molases
juga mengandung banyak bahan organik yang bisa digunakan sebagai bahan nutrien mikroorganisme. Molases juga telah umum digunakan pada penelitian-
penelitian sebelumnya mengenai dekolorisasi dan pendegradasian melanoidin. Terdapat dua cara inokulasi yang dapat dilakukan selama tahapan
aklimatisasi, yaitu inokulasi sistem batch dan inokulasi sistem continues. Sifat dari sistem inokulasi secara curah adalah :
1. Resiko kontaminasi rendah
2. Dapat menggunakan inokulum yang baru diproduksi tidak perlu mikroba
dengan kestabilan tinggi 3.
Produk yang menghambat pertumbuhan dapat terakumulasi Sedangkan pada sistem sinambung, kelebihannya sistem dapat menghasilkan
biomassa dalam jumlah yang lebih besar. Proses pengolahan yang dipilih dalam penelitian kali ini pada tahapan
aklimatisasi adalah sistem batch, dimana proses ini tidak melibatkan umpan feed namun hanya terjadi proses resirkulasi. Proses pengadukan yang hanya
melibatkan aliran fluidisasi cairan inilah yang membuat mikroorganisme dapat melakukan kontak langsung dengan limbah. Selain itu proses ini bertujuan agar
mikroorganisme yang akan digunakan dapat tumbuh pada reaktor sehingga dapat beradaptasi dengan limbah yang akan diolah. Pada proses ini laju beban awal
berupa konsentrasi molases yang digunakan adalah 6.120 mgl. Inokulum awal yang ditanamkan dalam reaktor adalah 10 atau 350 ml. Kecepatan laju alir
resirkulasi yang digunakan adalah 2,6 litermenit. Selama proses berlangsung suhu sistem berada pada kisaran angka 35-36
C. Sedangkan pH sistem secara konstan berada pada rataan 6-7. Kondisi ini dirasa sudah cukup ideal bagi
pertumbuhan mikroorganisme anaerobik yang memerlukan pH optimum berkisar 6,8-8,5 dan suhu antara 32-37
C. Sehingga tidak perlu dilakukan pengaturan terhadap kedua faktor tersebut.
Analisa mengenai kadar garam salinitas menunjukkan bahwa inokulum hidup dengan kadar garam berkisar 32 mgkg NaCl, kadar garam yang tinggi ini
dapat dimaklumi dikarenakan inokulum berasal dari temp pengolahan garam. Namun pada tahapan aklimatisasi ini inokulum dibiarkan hidup pada kondisi
tanpa adanya penambahan garam. Sistem hanya mendapatkan pasokan garam dari penambahan molases yang berkadar garam 8 mgkg NaCl.
Gambar 6. Inokulum Gambar 7. Molases
Terdapat beberapa tahapan yang terjadi dalam proses anaerobik, proses pertama yang terjadi adalah proses hidrolisa, dimana mikroorganisme akan
mengkonsumsi molekul organik terlarut yang didapat dari penguraian polimer organik. Setelah itu, senyawa organik diubah terlebih dahulu menjadi asam-asam
volatil pada tahap asidogenesa, kemudian asam volatil ini akan diubah menjadi metana pada tahap metanogenesa. Oleh karena itu, parameter utama untuk proses
anaerobik adalah pembentukan asam asetat yang akhirnya terkonversi menjadi berbentuk gas. Indikasi pembentukan biogas inilah yang menunjukkan bahwa
didalam sistem terdapat mikroorganisme yang sedang tumbuh. Semakin banyak gas yang dihasilkan maka dapat diasumsikan bahwa semakin banyak pula
mikroorganisme yang dapat hidup dan mampu mendegradasi limbah. Pada proses penelitian ini cukup sering terjadi adanya kendala berupa
kebocoran pada sistem dan tersumbatnya lubang pada dasar reaktor sehingga mengharuskan sistem harus dibuka. Hal ini mengakibatkan adanya penurunan laju
produksi gas pada sistem dibeberapa titik. Mikroorganisme pembentuk biogas dari asam asetat ini merupakan mikroorganisme yang paling sensitif terhadap
toksisitas diantara mikroorganisme yang dapat menghasikan metana. Adanya penghambat bagi mikroorganisme metanogenesa akibat penambahan jumlah
sampel ataupun terjadinya kontak udara dapat mengganggu laju produksi gas secara signifikan. Untuk menghindari sering terjadinya gangguan, pada dasar
reaktor diberikan kelereng yang berfungsi sebagai katup bila sistem mengalami gangguan sehingga tidak dapat beresirkulasi.
1000 2000
3000 4000
5000 6000
7000
12 20
27 30
34 37
hari C
O D
m g
l
500 1000
1500 2000
2500 3000
P ro
d u
k s
i B
io g
a s
m l
COD Sistem Produksi Gas
Gambar 8. Produksi Gas dan Penurunan Nilai COD Selama Aklimatisasi Data mulai diamati pada hari ke-0 dimana saat inokulum mulai ditanamkan.
Pengukuran laju produksi gas diamati setiap harinya, sedangkan pengamatan nilai COD diambil pada tiap minggunya dikarenakan perubahan nilai yang terjadi pada
tahapan aklimatisasi ini belum signifikan. Data hasil pengukuran laju produksi gas pada minggu kedua menunjukkan laju produksi gas yang cukup stabil, dengan
nilai COD yang masih cukup tinggi dan warna suspensi belum cukup gelap. Data ini dapat menandakan bahwa mikroorganisme belum teraklimatisasi secara baik
dan sistem belum beroperasi secara optimal. Oleh sebab itu masih dibutuhkan waktu aklimatisasi sehingga sistem mencapai kinerja yang optimal.
Gambar 9. Suspensi minggu ke-1 Gambar 10. Suspensi minggu ke-2
Pada awal minggu ketiga laju alir resirkulasi diubah menjadi 3.5 litermenit, dikarenakan pompa awal yang digunakan sudah tidak dapat lagi dioperasikan.
Peningkatan laju alir yang juga diikuti penambahan molases akibat terjadinya sedikit loss selama penggantian pompa, memberikan pengaruh yang cukup besar
terhadap laju produksi gas. Cukup tingginya laju alir dalam proses resirkulasi membuat pengadukan yang terjadi di dalam sistem menjadi lebih merata. Hal ini
menyebabkan mikroorganisme dapat melakukan kontak yang lebih menyeluruh terhadap molases, sehingga proses pendegradasian bahan-bahan organik berjalan
lebih cepat. Dari fenomena ini dapat dikatakan, pengadukan yang lebih merata dapat mempercepat pertumbuhan mikroorganisme dan proses pendegradasian
limbah. Hingga pada minggu keempat, atau hari ke-30 data mulai menunjukkan laju
produksi gas per hari menjadi cukup stabil. Hingga hari ke-38 rata-rata produksi gas mencapai 190 mlhari. Jumlah yang setara dengan akumulasi jumlah produksi
gas dari hari ke-0 sampai hari ke-12. Dari analisis COD, data penurunan kadar COD juga terjadi cukup tinggi. Pada hari ke-37, COD removal yang didapat telah
mencapai 60 yaitu COD sistem sebesar 2.400 mgl. Tingkat penggunaan substrat mencapai angka yang mendekati kestabilan
pada akhir proses aklimatisasi, sehingga parameter ini dapat digunakan untuk menduga pencapaian keadaan stabil dari reaktor. Tingkat penggunaan substrat
dapat diketahui dari selisih nilai COD antara influent dan effluent. Penurunan nilai tersebut mengindikasikan terjadinya penggunaan substrat oleh mikroorganisme
dalam reaktor. Sejalan dengan hal diatas, pengamatan visual mengenai perubahan
warna pada sistem juga menunjukkan perubahan yang semakin gelap bila dibandingkan dengan kondisi pada minggu sebelumnya.
Gambar 11. Suspensi minggu ke-3 Gambar 12. Suspensi minggu ke-4
Parameter kinerja reaktor yang meningkat seperti kemampuan sistem dalam mendegradasi limbah serta mampu mengkonversinya menjadi biogas berbanding
lurus dengan makin teradaptasinya mikroorganisme pada media reaktor dan lingkungannya.
Proses aklimatisasi reaktor anaerobik sering menjadi kendala dikarenakan laju pertumbuhan bakteri anaerobik cenderung lambat dan reaksi yang terlibat
didalamnya cukup kompleks. Dari tinjauan pustaka yang telah ditelusuri, tidak ditemukan konsensus yang jelas kapan unit reaktor benar-benar telah mencukupi
waktu aklimatisasi.
B. PROSES SINAMBUNG
Kategori