Fotobioreaktor Produksi spirulina untuk penurunan tingkat cemaran limbah cair pabrik kelapa sawit dalam fotobioreaktor kontinyu

2. Sterilisasi tandan buah menghasilkan kondensat kukus dan air cucian. Air cucian dihasilkan dari pemerasan minyak bijiserat pada tahap pencucian daging buah. 3. Air panas digunakan untuk mencuci ayakan getar, sebelum tangki penjernih minyak. Air yang dipisahkan dari minyak dan dari lumpur tangki penjernih merupakan sumber utama minyak, padatan tersuspensi dan bahan organik lain. LCPKS bersifat nontoksik karena tidak menggunakan bahan kimia dalam proses ekstraksi minyak Ahmad et al., 2004. Perbandingan BOD dan COD yang tinggi, yaitu 0.6 menunjukkan bahwa limbah industri kelapa sawit bersifat biodegrable dan cukup baik diolah secara biologi. Phang 1990 melaporkan bahwa LCPKS dapat digunakan untuk budidaya mikroalga S. platensis. Dengan memanfaatkan LCPKS untuk budidaya mikroalga, maka akan terjadi penguraian limbah reduce sekaligus pemanfaatan biomassa S. platensis yang dihasilkan untuk pakan ternak reuse. Air bersih yang diperoleh dapat digunakan kembali untuk proses produksi reuse recycle. Mikroalga ini telah berhasil dibudidayakan pada beberapa jenis limbah lain, seperti limbah pengolahan singkong dan limbah lateks pekat Tri-Panji et al., 1994; 1995; 2007. Mikroalga yang dihasilkan dapat dimanfaatkan untuk berbagai keperluan, seperti suplemen pakan dan bahkan pangan setelah melalui uji keamanan pangan, serta sebagai sumber bahan aktif farmasetikal Tri- Panji Achmadi, 2000. Di samping itu, kadar bahan organik limbah akan berkurang dan kelarutan oksigen akan meningkat. Produksi biomassa S. platensis dan laju penurunan cemaran LCPKS mungkin dapat ditingkatkan melalui penggunaan fotobioreaktor yang akan diteliti pada percobaan ini. Pemanfaatan LCPKS sebagai media tumbuh S. platensis akan memiliki manfaat ganda sebagai sarana untuk produksi S. platensis dan pengolahan LCPKS. Penelitian sebelumnya yang dilakukan oleh Siew-Moi 1987 menunjukkan bahwa S. platensis dapat tumbuh dalam LCPKS yang diolah secara anaerob. Biomassa mikroalga yang diperoleh mencapai 33,8 g berat kering m 2 per hari dengan waktu pertumbuhan lima hari. Limbah yang dihasilkan dari pengolahan ini menjadi lebih baik dan dapat digunakan kembali didaur ulang untuk keperluan di pabrik. Penentuan tingkat penerimaan mikroalga S. platensis sebagai makanan atau bahan-bahan pangan diperlukan beberapa prosedur penentuan keberadaan racun. Menurut Wahyudin dan Indastri 1991, penggunaan protein sel tunggal seperti S. platensis sebagai makanan dan sumber protein pada hasil akhir perlu diperhatikan faktor-faktor berikut: 1 Daya larut, 2 Tidak berwarna atau berbau, 3 Tidak beracun, 4 Kandungan asam nukleatnya rendah, 5 Kandungan bakteri sedikit, 6 Mempunyai nilai biologis tinggi, dan 7 Mempunyai manfaat yang baik.

2.3. Fotobioreaktor

Fotobioreaktor merupakan bioreaktor yang digunakan untuk kultivasi mikroorganisme fotosintetik. Komponen utama yang membedakan kinerja fotobioreaktor adalah adanya sistem pencahayaan buatan dengan intensitas tertentu. Berdasarkan letak sumber cahaya relatif terhadap tabung reaktor, fotobioreaktor dapat dibedakan menjadi dua macam, yaitu fotobioreaktor dengan sistem pencahayaan dari luar tabung external illumination dan fotobioreaktor dengan sistem pencahayaan dari dalam tabung internal illumination. Fotobioreaktor yang digunakan untuk pembiakan S. platensis adalah fotobioreaktor dengan sistem pencahayaan dari luar external illumination. Fotobioreaktor digunakan untuk memberikan asupan energi cahaya yang efektif dalam menumbuhkan kultur S. platensis. Pada budidaya mikroalga, energi sinar matahari diperlukan untuk proses fotosintesis. Gas CO 2 yang diserap dalam klorofil diolah bersama air menjadi karbohidrat yang 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