dibutuhkan tanaman, serta oksigen yang dilepas ke udara. Keunggulan dari kultur mikroalga yang dilakukan dalam fotobioreaktor adalah kondisi steril dapat dipertahankan sehingga tingkat
kontaminasi rendah, produksi terkontrol, desain dapat disesuaikan dengan kebutuhan industri, serta tidak memerlukan lahan yang luas. Fotobioreaktor merupakan sistem tertutup yang dapat mencegah
penguapan air dan CO
2
serta lebih mudah diamati dan dikontrol. Beberapa model fotobioreaktor telah diteliti, diawali sejak tahun 1950an oleh Davis dan
kawan-kawan 1953 di Carnegie Institution di Washington. Fotobioreaktor tersebut berkapasitas satu liter, 65 nya dalam bentuk tabung gelas maupun plastik dan sisanya berupa ruang pengendapan.
Kelemahan penggunaan tabung plastik sebagai bejana fotobioreaktor adalah ketidakstabilan tabung plastik terhadap panas dan cahaya matahari. Tabung plastik mudah rusak akibat foto degradasi,
sehingga diperlukan proses sirkulasi untuk mendinginkan kultur. Akibatnya, biaya produksi untuk sistem tertutup tersebut lebih tinggi dibandingkan cara kultur konvensional. Sistem pendinginan kultur
merupakan proses yang memakan biaya cukup besar. Penghilangan secara keseluruhan sistem pendinginan ini akan mengurangi investasi hingga 50, sehingga biaya produksi alga akan sama
dengan sistem terbuka Fischer, 1956. Fotobioreaktor juga dikembangkan oleh Gudin dan Chaumont 1983 untuk kultur
Porphyridium. Menggunakan bahan tabung polietilen berdiameter 64 mm sepanjang 1.500 m. Fotobioreaktor juga dikembangkan untuk kultur S. platensis oleh Florenzano dan kawan-kawan di
Centro di Studio dei Microorganismi Autotrofi di Florence, Italia, menggunakan tabung mika plexiglass Torzillo et al., 1986.
Penelitian lebih baru Richmond dalam Borowitzka. Borowitzka, 1987 tentang bioreaktor tabung untuk kultur Spirulina telah dilakukan di Laboratorium Bioteknologi Mikroalga, Israel.
Bioreaktor berbentuk tabung ini terdiri dari a pompa aerasi gelembung udaraair-lift, b pemisah gas, c tabung tembus cahaya yang dipasang paralel dan dihubungkan dengan penghubung satu sama
lainnya. Reaktor berbentuk pipa dari bahan polikarbonat berdiameter luar 3,2 cm dan diameter internal 3,0 cm. Disain bioreaktor ini memiliki keunggulan dibandingkan bioreaktor berbentuk tabung
yang dihubungkan dengan pipa U, karena dengan disain tersebut tidak banyak kehilangan tekanan, sehingga lebih mudah dikembangkan ke skala industri.
Selain fotobioreaktor yang disusun mendatar, ada pula fotobioreaktor yang dibuat dalam bentuk kumparan biocoil terbuat dari tabung PVC berdiameter internal 3 cm, yang diletakkan pada
landasan yang mudah dipindahkan. Secara umum, faktor yang mempengaruhi kinerja fotobioreaktor adalah 1 diameter tabung, 2 panjang tabung reaktor, 3 pencampuran kultur, dan 4 perlengkapan
sirkulasi. Richmond dalam Borowitzka Borowitzka, 1987.
2.4. Tinjauan Beberapa Parameter
Parameter yang digunakan dalam mengamati penurunan tingkat cemaran limbah kelapa sawit ini adalah oksigen terlarut dissolved oxygen atau DO, kebutuhan oksigen biokimia biological
oxygen demand atau BOD, kebutuhan oksigen kimia chemical oxygen demand atau COD, dan karbon organik total total carbon atau TC. Nilai dari keempat parameter ini diharapkan dapat
menurun sehingga tingkat cemaran LCPKS juga dapat menurun. Adanya oksigen terlarut sangat penting untuk menunjang kehidupan ikan dan organisme air
lainnya. Kemampuan air untuk membersihkan pencemaran secara alamiah banyak tergantung kepada cukupnya kadar oksigen terlarut. Menurut rekomendasi EPA Environmental Protection Agency,
kadar oksigen terlarut bagi biota air minimum adalah 5 mgL Krenkel, 1974. Oksigen terlarut yang terdapat di dalam air berasal dari proses fotosintesis tumbuh-tumbuhan air. Kelarutan oksigen di
dalam air tergantung pada keadaan fisika suhu air, tekanan barometrik udara atau ketinggian tempat, keadaan kimia kadar mineral dan aktivitas biokimia di dalam air.
Analisa oksigen terlarut merupakan suatu test kunci di dalam aktivitas kontrol pencemaran dan proses perlakuan air limbah. Terdapat dua metode pengujian DO yang biasa dipakai, yaitu metode
Winkler atau metode Iodometri dan metode Elektrometri menggunakan membran. Metode pengujian DO yang dilakukan pada penelitian ini adalah metode Winkler atau metode Iodometri. Metode ini
didasarkan pada sifat mengoksidasi oxydating property dari oksigen terlarut. Oksigen dalam sampel mengoksidasi ion Mn
++
dalam suasana alkalis sehingga terjadi endapan MnO
2
. Dengan pengasaman dan dengan adanya ion iodida, mangan teroksidasi ini diubah menjadi Mn
++
kembali yang disertai pembebasan iodium. Banyaknya iodium yang dibebaskan sebanding dengan kandungan oksigen
terlarut dalam sampel. Penentuan banyaknya iodium yang dibebaskan dapat dilakukan dengan indikator titrasi menggunakan tiosufat standar dengan indikator larutan amilum. Ketelitian yang dapat
dicapai dengan cara ini ± 50 µgL. Reaksi:
2 Mn
2+
+ 4 OH
-
+ O
2
Æ 2MnO
2
+ 2H
2
O MnO
2
+ 2I
-
+ 2H
2
O Æ Mn
2+
+ 4 OH
-
+ I
2
I
2
+ 2 S
2
O
3 -
Æ 2I
-
+ S
4
O
6 -
Hasil penentuan dengan metode iodometri dipengaruhi oleh bahan pengoksidasi atau pereduksi yang ada dalam sampel. Bahan pengoksidasi tertentu dapat membebaskan iodioum dari iodida
interferensi negatif. Beberapa modifikasi terhadap metoda iodometri yang dilakukan untuk memperkecil pengaruh bahan tersebut antara lain: modifikasi azida, modifikasi permanganate,
modifikasi flokulasi alum, dan modifikasi flokulasi tembaga II sulfat-asam format. Modifikasi azida dapat secara efektif menghilangkan pengaruh nitrit yang paling sering ada
dalam air buangan yang diperlakukan secara biologi dan dalam sampel BOD yang diinkubasi. Jika sampel mengandung ion feri 5 mgL atau lebih, sebelumnya perlu ditambahkan kalium flourida pada
modifikasi azida, atau dengan menggunakan asam fosfat 90 untuk pengasaman sebagai pengganti asam sulfat, tetapi prosedur ini belum diuji untuk sampel yang mengandung Fe III di atas 20 mgL.
Modifikasi permanganat dilakukan untuk sampel yang mengandung ion fero. Jika sampel mengandung ion fero 5 mg atau lebih perlu ditambahkan kalim flourida sesudah penambahan
permanganat. Modifikasi flokulasi alum digunakan untuk sampel yang mengandung padatan tersuspensi
yang mengganggu, sedangkan modifikasi flokulasi kupri sulfat-asam sulfamat digunakan untuk sampel yang mengandung campuran lumpur teraktivasi.
Kebutuhan oksigen biologis BOD adalah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan zat organik. Nilai BOD menunjukkan besarnya beban pencemaran oleh buangan yang
dinyatakan dengan parameter kebutuhan oksigen yang akan dikonsumsi oleh bakteri bila beban pencemaran tersebut memasuki sungai. Penentuan nilai BOD didasarkan pada reaksi oksidasi zat
organik oleh oksigen dengan bantuan bakteri aerobik. Hasil oksidasi berupa karbon dioksida, air, dan ammonia.
Reaksi tersebut berlangsung sempurna dalam waktu yang cukup lama ± 20 hari. Untuk keperluan praktis, inkubasi hanya dilakukan selama lima hari pada suhu 20
C. Agar reaksi oksidasi berlangsung dengan baik, diperlukan oksigen dalam jumlah yang cukup serta bakteri pengurai. Oleh
sebab itu, pada perhitungan nilai BOD dinyatakan oksigen terlarut minimum setelah inkubasi selama
lima hari DO
5
minimum adalah 1 mgL dan penurunan oksigen terlarut selama lima hari DO -DO
5
adalah 40-70 dari oksigen terlarut mula-mula DO .
Sampel untuk analisa BOD dapat mengalami degradasi selama penanganan dan penyimpanan. Sampel yang telah disimpan akan mengalami penurunan nilai BOD. Besarnya penurunan nilai BOD
ini tergantung pada banyaknya bahan organik suplai makanan dan jenis organisme polulasi biologi. Kebutuhan oksigen kimia COD adalah jumlah ekivalen oksigen yang diperlukan untuk
oksidasi bahan organik dalam sampel yang dapat dioksidasi oleh oksidator kuat K
2
Cr
2
O
7
. COD merupakan salah satu parameter penting yang dapat diukur dengan cepat untuk mengontrol tingkat
pencemaran air limbah. Tanpa penggunaan katalis, metode ini tidak mencakup pengukuran tingkat pencemaran oleh bahan-bahan organik seperti hidrokarbon aromatik, hidrokarbon rantai lurus, dan
piridin. Selain menggunakan katalisator Ag
2
SO
4
untuk mempermudah reaksi oksidasi, juga digunakan merkuri sulfat untuk mengikat klorida yang dapat mengganggu katalisator.
Meskipun senyawa hidrokarbon yang mengandung nitrogen teroksidasi pada analisa ini, akan tetapi ammonia bebas tidak dapat teroksidasi. Sedangkan pada analisa BOD, ammonia juga ikut
teroksidasi meskipun membutuhkan waktu yang lama. Untuk limbah tertentu yang mengandung zat beracun, hanya metode ini dan penentuan karbon organik total yang dapat mengukur beban
pencemaran oleh bahan organik. Untuk air limbah yang hanya mengandung bahan organik makanan bakteri dan tidak mengandung bahan beracun, metode COD dapat digunakan untuk memperkirakan
BOD karbon. Metode COD dapat digunakan untuk analisa air limbah dengan nilai COD di atas 50 mgL,
sedangkan pada metode BOD diperlukan pengenceran. Akan tetapi metode COD kurang teliti untuk air limbah dengan nilai COD di bawah 10 mgL. Analisa COD memerlukan cukup banyak pekerjaan
dan keterampilan. Oleh sebab itu ada beberapa peneliti yang melakukan modifikasi terhadap metode standard.
Karbon yang terkandung di dalam air ada dalam bentuk bahan organik dan karbon anorganik yang dianalisis berdasarkan kandungan senyawa karbon total selanjutnya disebut total carbonTC.
Analisis TC dilakukan dengan pendekatan analisis total padatan terlarut Total Dissolved SolidTDS dikurangi dengan padatan terlarut sisa pijar atau padatan terlarut terikat Fixed Disssolved SolidFDS.
III. BAHAN DAN METODE
3.1. Alat dan Bahan 3.2.6.
