pada waktu-waktu yang telah direncanakan. Pada ruang katoda aerobik terdapat saluran outlet tempat keluarnya H
2
O. Ruang anoda dan katoda dihubungkan dengan sebuah jembatan garam. Kedua ruangan tersebut dilengkapi oleh elektroda
yang terhubung dengan kabel menggunakan penjepit buaya, tetapi terdapat perbedaan didalam ruang anoda yang dilakukan penambahan GAC sebagai media
lekat bakteri. Listrik yang dihasilkan oleh sistem dapat diukur menggunakan multimeter.
2. Pembuatan limbah artifisial
Limbah yang digunakan adalah limbah artifisial menggunakan asetat pro analis berupa asam asetat glasial dan glukosa monohidrat. COD yang terkandung
di dalam limbah mempengaruhi hasil dari produksi listrik, sebagai sumber karbon untuk produksi listrik serta tujuan pengolahan air limbah. Asam asetat sangat
mudah digunakan oleh mikroorganisme untuk menghasilkan energi karena memiliki rantai karbon yang paling rendah, Du et al, 2007. Glukosa juga
menjadi salah satu substrat yang paling digunakan dalam MFCs karena menghasilkan power density yang lebih besar daripada substrat yang lain
walaupun glukosa memiliki couloumbic efficiency paling rendah karena glukosa merupakan substrat yang dapat difermentasi sehingga elektron yang dihasilkan
lebih banyak digunakan untuk proses metanogenesis dan fermentasi Lee et al, Du et al, 2007.
Dalam pembuatan limbah artifisial dengan COD yang bervariasi 400, 800, 1200 mgL, dilakukan percobaan berkali-kali trial and error hingga
mencapai konsentrasi yang diharapkan. Berikut ini merupakan cara pemubatan dan pengujian COD:
Mulai COD 400 mgL
pengenceran 1 x Pencampuran
larutan asam asetat dan
glukosa Pengaturan pH
mencapai netral menggunakan
NaOH 5M Masing-masing
sampel diambil 2,5 mL
COD 800 mgL pengenceran 2 x
COD 1200 mgL pengenceran 3 x
Pencampuran sampel dengan
reagen Dipanaskan di
COD reaktor selama 2 jam
Pengukuran absorbansi
dengan λ 600 nm
Analisis data Pengambilan
sampel 2,5 ml ke tabung reaksi
Selesai
Gambar 3.5 Diagram Alir Proses Pembuatan Limbah Artifisial
Untuk membuat limbah artifisial mula-mula menyiapkan asam asetat dan glukosa dengan jumlah yang telah ditentukan dan dilakukan pengenceran masing-
masing hingga mencapai volume 100 mL. Kemudian kedua larutan dicampur, maka didapatkan air limbah sebanyak 200 mL. Untuk mendapatkan volume
limbah yang lebih besar, komposisi bahan pembuat air limbah artifisial ditambahkan sesuai kelipatannya. Setelah itu dilakukan pengaturan pH hingga
mencapai suasana netral menggunakan larutan penyangga NaOH 5M Jung, et al.,2011. Ketika pH sudah netral, sampel diambil sebanyak 2,5 mL dan dilakukan
pengenceran sesuai kebutuhan konsentrasi COD 400 mgL 1 kali, 800 mgL 2 kali, 1200 mgL 3 kali pengenceran. Setelah diencerkan, sampel dipipet ke
tabung reaksi sebanyak 2,5 ml lalu ditambahkan 1,5 mL digestion solution dan 3,5 mL pereaksi asam sulfat. Sampel yang telah dibuat, dipanaskan di COD reaktor
selama 2 jam dengan temperatur 150 °C. Selanjutnya sampel yang telah dipanaskan, didiamkan beberapa saat untuk menghilangkan panas dan bisa
dilakukan analisis menggunankan spektrofotometer dengan panjang gelombang 600 nm SNI 6989.2:2009.
Air limbah dapat diolah secara biologis apabila terdapat nitrogen dan fosfor dalam jumlah yang cukup. Rasio karbon, nitrogen dan fosfor C:N:P pada
pengolahan biologis yang optimum adalah 100:5:1 Gray, 2004 sehingga pada penelitian ini, digunakan rasio tersebut.
Tabel 3.6 Massa Molekul Relatif Nutrien N dan P
KNO
3
KH
2
PO
4
Ar K 39,10
Ar K 39,10
Ar N 14,00
Ar H 2 x 1,00 = 2
Ar O 3x15,99 = 47,99
Ar P 30,97
Ar O
4 x 15,99 = 63,99
Mr KNO
3
101,10 grammol Mr KH
2
PO
4
136,099 grammol
Contoh perhitungan nutrisi COD 400 mgl rasio C : N : P = 100 : 5 : 1 di dalam 200 mL air limbah artifisial.
Massa KNO
3
yang ditambahkan sebagai unsur N Massa KNO
3
=
3 �
x
� � � � �
xKonsentrasi COD x V =
101,10 � �
14 � �
x
5 100
x 400 mgl x 0,2 liter =
28,885 �
Massa KH
2
PO
4
yang ditambahkan sebagai unsur P Massa KH
2
PO
4
=
2 4
�
x
� � � � �
x Konsentrasi COD x V =
136,099 � �
30,97 � �
x
1 100
x 400 mgl x 0,2 liter =
3,516 �
Dalam tes COD dan BOD, konsentrasi bahan organik dihitung dari konsumsi oksidan yang diperlukan untuk oksidasi bahan organik. Perbedaan
utama adalah oksidan yang digunakan dan kondisi operasional selama pengujian. Dalam kasus COD, sampel air limbah yang mengandung bahan organik
dikontakkan dengan oksidan anorganik yang sangat kuat, campuran dikromat dan asam sulfat dengan sulfat perak sebagai katalis. Suhu meningkat dan
mengakibatkan peningkatan tingkat oksidasi. Setelah dua jam durasi standar tes oksidasi senyawa organik hampir selesai. Nilai yang dihasilkan COD dapat
ditentukan dengan cara titrasi atau dengan bantuan spektrofotometer. Nilai COD teoritis dari senyawa tertentu dapat dihitung dari pertimbangan stoikiometri. Jika
nilai teoritis ini sesuai dengan nilai eksperimental, disimpulkan bahwa oksidasi bahan organik selesai. Teoritis COD dari senyawa dengan rumus C struktural
dapat ditentukan dari dua persamaan redoks yang menggambarkan reaksi oksidasi keseluruhan.
a. Reaksi Oksidasi
