LOKASI PENELITIAN KARAKTERISTIK LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT PERUBAHAN NILAI TOTAL SOLID TS DAN VOLATILE SOLID VS

25 BAB III METODOLOGI PENELITIAN

3.1 LOKASI PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ekologi, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara USU, Medan. 3.2 BAHAN DAN PERALATAN 3.2.1 Bahan Penelitian 3.2.1.1 Bahan Utama Substrat asam limbah cair kelapa sawit dari effluent reaktor asidogenesis yang berbahan baku POME dari PKS Adolina. 3.2.1.2 Bahan Analisa  Aquadest H 2 O  Asam Klorida HCl  Natrium Bikarbonat NaHCO 3  Kertas Saring Whattman No. 41 Ashless  Gastec detecting tube No. 4HM  Gastec detecting tube No. 2HT

3.3.2 Peralatan

3.2.2.1 Peralatan Utama 1. Fermentor tangki berpengaduk jar fermentor EYELA model MBF 300ME yang dilengkapi pengatur kecepatan pengadukan dan suhu. 2. Pompa sludge slurry pump HEISHIN, model No :3NY06F 3. Gas meter SHINAGAWA, model No.:W-NK-0.5B 4. Botol penampungan keluaran fermentor 5. Gas collector 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 26 3.2.2.2 Peralatan Analisa 1. Injektor 2. pH meter 3. Cawan Porselin 4. Oven 5. Desikator 6. Timbangan elektrik Merk OHAUS 4 angka desimal 7. Pipet volumetrik 8. Karet penghisap 9. Pengaduk magnetic 10. Vacuump Filter 11. Pompa Vacump 12. Furnace 13. Gastec Model 801 untuk analisa H 2 S 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 27

3.3.3 Rangkaian Peralatan

Gambar berikut merupakan rangkaian peralatan yang dilakukan dalam metanogenesis asam limbah cair kelapa sawit menjadi biogas. Gambar 3.1 Rangkaian Peralatan Keterangan : 1. Jar Fermentor 8. Pengatur Suhu Air Jaket 2. Pompa Masuk 9. Wadah Keluaran Fermentor 3. Pompa Keluar 10. Injektor 4. Gas Meter 11. Gas Collector 5. Tombol Pompa Air Jaket 12. Bacaan pH elektroda 6. Tombol Penghidup Fermentor 13. pH meter 7. Pengatur Kecepatan Pengaduk 14. Data Logger 1 1 2 4 10 11 12 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 28 3.3 PROSEDUR PENELITIAN 3.3.1 Prosedur Utama Penelitian ini merupakan tahap terakhir untuk menghasilkan biogas. Pada tahap metanogenesis ini dilakukan proses loading up, selama 25 hari. Limbah cair kelapa sawit dimasukkan ke dalam jar fermentor sebagai wadah digestasi anaerobik yang bervolume 2 Liter dengan starter dari proses fermentasi limbah cair kelapa sawit pada penelitian sebelumnya dengan perbandingan 3 : 1. Setelah tercapai kondisi stabil maka dilakukan tahap kontinu dimana asam limbah cair kelapa sawit sebagai substrat yang diperoleh dari digester asidogenesis di umpan kan ke digester metanogenesis 4 kali sehari. Setelah kondisi kehidupan bakteri stabil yaitu dengan pH dan alkalinitas konstan, dilakukan variasi suhu mesofilik 30 – 42 o C dan termofilik 43 – 55 o C [19] Pada tahap penelitian ini reaktor digestasi yang digunakan jenis CSTR dengan waktu retensi HRT 4 [3], kecepatan pengadukan 100 rpm [18] dengan pH di jaga konstan 6,7 - 7,5 [4, 12, 44] dengan menggunakan larutan penyangga yaitu natrium bikarbonat. Suhu di naikkan 2 derajat untuk menjaga kondisi kehidupan mikroba di dalam digester, biogas yang terbentuk diukur melalui gas meter yang dihubungkan dengan jar fermentor lalu analisa yang dilakukan adalah pH, alkalinitas, Volatil Solid VS dan Total Solid TS dilakukan setiap hari sedangkan Total Suspended Solid TSS dan Volatil Suspended Solid VSS, CO 2 dan H 2 S dilakukan setiap 3 hari sedangkan COD seminggu sekali. 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 29 3.3.1.1 Blok Diagram Proses Metanogenesis Dari Asam Limbah Cair Kelapa Sawit Menjadi Biogas Gambar 3.2 Blok Diagram Proses Metanogenesis Dari Asam Limbah Cair Kelapa Sawit Menjadi Biogas Dilakukan aklimatisasi POME + starter dengan perbandingan 3:1 di dalam jar fermentor metanogenesis Dilakukan analisa pH, Alkalinitas, TS, VS, TSS, VSS dan COD Ditetapkan HRT 4 dan dilakukan variasi suhu direaktor metanogenesis Selesai Apakah nilai pH dan alkalinitas tidak turun? Ya Tidak Diumpankan substrtat dari effluent asidogenesis 4 kali sehari Dicatat volume gas yang terbentuk Dilakukan analisa gas CO 2 dan H 2 S Mulai 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 30

3.3.2 Prosedur Analisa Sampel

3.3.2.1 Analisa Konsentrasi Chemical Oxygen Demand COD Pengujian konsentrasi Chemical Oxygen Demand COD dilakukan di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pengendalian Penyakit BTKLPP di jalan K. H. Wahid Hasyim No 15 Medan 20154, Sumatera Utara. 3.3.2.2 Analisia pH pH optimum dari mikroorganisme membentuk metana adalah pada pH = 6,7-7,5 [4, 12, 44]. pH mempunyai arti yang sangat penting di dalam pengolahan limbah cair karena dari pH kita dapat mengetahui kondisi mikroba yang ada di dalam limbah cair, oleh karena itu analisa ini perlu dilakukan. Prosedur analisa pH adalah sebagai berikut: 1. sampel diambil melalui injektor. 2. Masukkan sampel ke dalam beaker glass. 3. pH elektroda diletakkan di dalam beaker glass dan dicatat pH sampel tersebut. Berikut adalah flowchart prosedur analisa pH : Gambar 3.3 Flowchart Prosedur Analisa pH Mulai Dimasukkan sampel kedalam beaker glass Diletakkan pH elektroda ke dalam beaker glass yang telah berisi sampel Dicatat nilai pH Selesai 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 31 3.3.2.3 Analisa Alkalinitas Alkalinitas dinyatakan sebagai ukuran untuk mengontrol pH dengan metode titrasi dan berhenti pada pH yang berkisar 4,8± 0,02 [50]. Adapun prosedurnya adalah sebagai berikut : 1. Rotating Magnet dimasukkan kedalam beaker glass. 2. Sampel sebanyak 5 ml ditambahkan dengan aquadest hingga volume larutan 80 ml dimasukkan kedalam beaker glass tersebut. 3. Beaker glass diletakkan diatas magnetic stirrer, dan pH elektroda diletakkan di dalam beaker glass, kemudian stirrer dihidupkan dan kecepatan diatur sedemikian rupa hingga sampel tercampur sempurna dengan aquadest. 4. Campuran dititrasi dengan larutan HCl 0,1 N hingga pH mencapai 4,8± 0,02. 5. Dicatat volume HCl yang di gunakan 6. Data yang diperoleh di hitung dengan rumus : M-Alkalinity = Sampel Vol x x M x terpakai yang HCl Vol HCl 5 1000 . Berikut flowchart prosedur analisa alkalinitas : Mulai Dimasukkan rotating magnet kedalam beaker glass Dimasukkan 5 ml sampel dan ditambahkan aquadest kedalam beaker glass hingga volume 80 ml Diletakkan pH elektroda kedalam beaker glass lalu diletakan beaker glass tersebut di atas magnetic stirrer A 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 32 Gambar 3.4 Flowchart Prosedur Analisa Alkalinitas 3.3.2.4 Analisa Total Solids TS Total solid didefinisikan sebagai sisa material atau residu yang tersisa yang ada atau masih tetap ada pada cawan setelah dilakukan proses pengeringan di dalam oven pada suhu yang ditetapkan. TS ini terdiri dari total padatan tersuspensi atau total padatan ditahan oleh filter biasa disebut Total Suspended Solid TSS dan total padatan terlarut yaitu bagian yang melewati filter biasa disebut Total Dissolved Solid TDS. “Padatan Tetap” adalah istilah yang diterapkan pada total residu yang tertahan, atau padatan terlarut setelah pemanasan sampai kering untuk waktu tertentu pada suhu tertentu . Penurunan padatan melalui pembakaran biasa disebut Volatile Solid. Analisa ini dilakukan dengan metode gravimetri sesuai dengan SNI 06-6989.3- 2004 dan Standard Methods for the Examinatioan of Water and Wastewater Methods 2540 B [51]. Adapun prosedurnya : Dihidupkan stirrer dan diatur kecepatan sedemikian rupa hingga sampel tercampur sempurna dengan aquadest. Apakah pH sudah mencapai 4,8± 0,02? Tidak Ya Selesai Dicatat volume HCl yang di gunakan Dititrasi campuran dengan larutan HCl 0,1 N hingga pH mencapai 4,8± 0,02 A 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 33 1. Cawan penguap kosong yang telah dibersihkan, dipanaskan pada suhu 105 o C dalam oven selama 1 jam. Apabila akan dilanjutkan untuk analisa zat tersuspensi organik, cawan dipanaskan pada 550 o C, selama 1 jam. 2. Cawan didinginkan selama 15 menit dalam desikator, lalu ditimbang cawan yang keluar dari furnace pada 550 o C diturunkan dulu panasnya dalam oven pada 105 o C sebelum didinginkan dalam desikator. 3. Sampel sebanyak 5 ml diletakkan ke dalam cawan yang telah di dinginkan. 4. Cawan yang berisi sampel ditimbang. 5. Masukkan cawan berisi sampel ke oven, suhu 103 – 105 o C selama 1 jam. 6. Setelah 1 jam dinginkan cawan yang berisi residu zat padat tersebut dalam desikator sebelum ditimbang. 7. Ulangi langkah 5 dan 6, sampai didapat berat yang konstan atau berkurang berat lebih kecil 4 berat semula atau 0,5 mg, biasanya pemanasan 1-2 jam sudah cukup. Penimbangan harus dikerjakan dengan cepat untuk mengurangi galat. 8. Kandungan TS dapat dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut : mL sampel volume 1000 B - A talL padatan to mg   Keterangan : A = berat residu kering + cawan porselen, mg B = berat cawan porselen, mg 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 34 Berikut flowchart prosedur analisa TS adalah sebagai berikut : Gambar 3.5 Flowchart Prosedur Analisa Total Solid 3.3.2.5 Analisa Volatile Solid VS Volatile solid VS merupakan materi organik atau padatan organik yang menguap pada proses pembakaran diatas 500 o C. Analisa VS ini perlu dilakukan untuk mengetahui banyaknya materi organik dalam limbah. Materi organik inilah yang akan dikonversikan menjadi biogas oleh metano bakteri. Analisa ini dilakukan dengan metode gravimetri sesuai dengan SNI 06-6989.3-2004 dan Standard Methods Mulai Di bersihkan cawan kosong, lalu dipanaskan dalam oven pada suhu 105 o C selama 1 jam lalu didinginkan dalam desikator selama 15 menit lalu dilanjutkan pembakaran didalam furnace pada suhu 550 o C Ditimbang berat cawan kosong yang telah didinginkan dari desikator Dimasukkan 5 ml sampel kedalam cawan kosong lalu ditimbang berat cawan berisi sampel tersebut Dimasukkan kedalam oven cawan berisi sampel kedalam oven pada suhu 103 - 105 o C selama 1 jam Setelah 1 jam cawan yang berisi residu didinginkan selama 15 menit sampai suhu kamar di dalam desikator Ditimbang cawan yang berisi residu tersebut lalu di hitung nilai TS Selesai 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 35 for the Examinatioan of Water and Wastewater Methods 2540 E [51]. Adapun prosedur analisa VS adalah sebagai berikut : 1. Cawan yang berisi residu dari analisa Total Solid dimasukkan kedalam furnace pada suhu 550 o C selama 1 jam. 2. Setelah 1 jam ditimbang berat cawan dengan residu yang telah menguap menjadi abu. 3. Kandungan VS dapat dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut: mL sampel volume 1000 B - A latilL padatan vo mg   Keterangan : A = berat residu + cawan porselen sebelum pembakaran, mg B = berat residu + cawan porselen setelah pembakaran, mg Adapun flowchart prosedur analisa volatile solid adalah sebagai berikut: Gambar 3.6 Flowchart Prosedur Analisa Volatile Solid Mulai Cawan yang berisi residu dari analisa Total Solid dilanjutkan pembakaran didalam furnace pada suhu 550 o C selama 1 jam Ditimbang berat cawan yang berisi abu yang telah didinginkan dari desikator Dihitung nilai volatile solid Selesai Setelah 1 jam cawan yang berisi residu yang telah menguap menjadi abu didinginkan di dalam desikator sampai suhu kamar 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 36 3.3.2.6 Analisa Total Suspended Solid TSS Total padatan tersuspensi atau total padatan ditahan oleh filter biasa disebut Total Suspended Solid TSS. Analisa ini dilakukan dengan metode gravimetri sesuai dengan SNI 06-6989.3-2004 dan Standard Methods for the Examinatioan of Water and Wastewater Methods 2540 D [51]. Adapun prosedurnya adalah sebagai berikut : 1. Kertas saring kosong dipanaskan pada suhu 105 o C dalam oven selama 1 jam, setelah 1 jam didinginkan didalam desikator lalu ditimbang sebagai berat kertas saring. 2. Kertas saring dicuci dengan air aquadest sebanyak 10 ml lalu di letakkan di atas vacuump filter selama waktu tertentu. 3. Sampel yang telah dihomogenkan diletakkan di atas kertas saring yang telah diletakkan diatas vacuump filter selama waktu tertentu. 4. Kemudian residu yang tertahan diatas kertas saring tersebut dicuci dengan air suling sebanyak 3 x 10 ml. 5. Cawan kosong yang telah dipanaskan seperti prosedur analisa Total Solid ditimbang beratnya. 6. Residu yang tertahan diatas kertas saring diletakkan di atas cawan kosong yang telah ditimbang berat nya. 7. Timbang berat cawan kosong yang berisi residu yang tertahan di atas kertas saring. 8. Cawan tersebut dipanaskan di dalam oven pada suhu suhu 103 – 105 o C selama 1 jam. 9. Setelah 1 jam cawan tersebut didinginkan sampai suhu kamar di dalam desikator. 10. Lalu ditimbang berat cawan tersebut. Kandungan TSS dapat dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut : mL sampel volume 1000 B - A L rsuspensi padatan te total mg   Keterangan : A = berat residu yang tertahan diatas kertas saring kering + cawan porselen, mg 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 37 B = berat cawan porselen kosong, mg Adapun flowchart prosedur analisa TSS adalah sebagai berikut : Mulai Dipanaskan kertas saring kosong pada suhu 105 o C dalam oven selama 1 jam, setelah 1 jam didinginkan didalam desikator lalu ditimbang sebagai berat kertas saring. Dicuci kertas saring dengan air aquadest sebanyak 10 ml lalu di letakkan di atas vacuump filter selama waktu tertentu. Diletakkan sampel yang telah dihomogenkan di atas kertas saring yang telah diletakkan diatas vacuump filter selama waktu tertentu. Dicuci dengan air suling sebanyak 3 x 10 ml residu yang tertahan diatas kertas saring tersebut Ditimbang berat cawan kosong yang telah dipanaskan seperti prosedur analisa Total Solid. Diletakkan kertas saring yang berisi residu yang tertahan diatas cawan kosong dan ditimbang beratnya. Cawan tersebut dipanaskan di dalam oven pada suhu suhu 103 - 105 o C selama 1 jam. A 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 38 Gambar 3.7 Flowchart Prosedur Analisa Total Suspended Solid 3.3.2.7 Analisa Volatile Suspended Solid VSS Menguapnya padatan tersuspensi mengindikasikan adanya zat organik yang merupakan lanjutan dari analisa jumlah total padatan yang tersuspensi. Analisa ini dilakukan dengan metode gravimetri sesuai dengan SNI 06-6989.3-2004 dan Standard Methods for the Examinatioan of Water and Wastewater Methods 2540 G [51]. Adapun prosedur analisa VSS adalah sebagai berikut : 1. Cawan yang berisi residu yang tertahan di kertas saring dari analisa TSS dimasukkan kedalam furnace pada suhu 550 o C selama 1 jam. 2. Setelah 1 jam didinginkan didalam desikator cawan yang berisi abu tersebut. 3. Ditimbang berat cawan dengan kertas saring berisi residu yang telah menguap menjadi abu. 4. Kandungan VSS dapat dihitung berdasarkan rumus sebagai berikut: mL sampel volume 1000 B - A siL tersuspen latil padatan vo mg   Keterangan : A = berat residu yang tertahan diatas kertas saring kering + cawan porselen, mg B = berat cawan porselen + abu, mg Selesai Didinginkan cawan tersebut setelah 1 jam ke dalam desikator lalu ditimbang beratnya Dihitung nilai TSS A 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 39 Adapun flowchart prosedur analisa volatile suspended solid adalah sebagai berikut: Gambar 3.8 Flowchart Prosedur Analisa Volatile Suspended Solid

3.3.3 Analisa Gas

3.3.3.1 Analisa Kandungan Gas H 2 S Adapun prosedur analisa gas H 2 S adalah sebagai berikut : 1. Hubungkan gas sampler dan gastec detecting tube No. 4HM tetapi sebelumnya kedua ujung gastec detecting tube No. 4HM di patahkan. 2. Kemudian hubungkan gastec detecting tube No. 4HM dengan pipa keluaran gas dari fermentor. 3. Tarik penarik dari gas sampler, kemudian baca hasil yang ditunjukkan dari detecting tube. 4. Catat nilai pada detecting tube Mulai Dilanjutkan pembakaran Cawan yang berisi residu yang tertahan dikertas saring dari analisa Total Suspended Solid didalam furnace pada suhu 550 o C selama 1 jam Ditimbang berat cawan yang berisi abu yang telah didinginkan dari desikator Dihitung nilai volatile Suspended solid Selesai Didinginkan di dalam desikator setelah 1 jam cawan yang berisi residu yang telah menguap menjadi abu sampai suhu kamar 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 40 Adapun flowchart prosedur analisa gas H 2 S adalah sebagai berikut : Gambar 3.9 Flowchart Prosedur Analisa Gas H 2 S 3.3.3.2 Analisa Kandungan Gas CO 2 Adapun prosedur analisa CO 2 adalah sebagai berikut 1. Patahkan kedua ujung dari gastec detecting tube No. 2HT 2. Ambil gas sampler dan hubungkan dengan gas keluaran dari jar fermentor setelah adsorben. 3. Tarik gas sampler perlahan-lahan selama 20 detik. 4. Hubungkan gas sampler dengan detecting tube secara cepat. 5. Dorong gas sampler secara perlahan-lahan, kemudian baca hasil yang ditunjukkan oleh detecting tube hasil yang ditunjukkan di dalam Mulai Dipatahkan kedua ujung gastec detecting tube No. 4HM Dihubungkan detecting tube dengan pipa keluaran gas dari fermentor Ditarik penarik dari gas sampler Gastec Model 801, kemudian baca hasil yang ditunjukkan dari detecting tube Dicatat nilai pada detecting tube Selesai 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 41 Adapun flowchart prosedur analisa gas CO 2 adalah sebagai berikut : Gambar 3.10 Flowchart Prosedur Analisa Gas CO 2 Mulai Dipatahkan kedua ujung gastec detecting tube No. 2HT Diambil gas sampler dan hubungkan dengan gas keluaran dari jar fermentor setelah adsorben Ditarik gas sampler perlahan-lahan selama 20 detik Dicatat nilai pada detecting tube Selesai Dihubungkan gas sampler dengan detecting tube secara cepat Didorong gas sampler secara perlahan-lahan, kemudian dibaca hasil yang ditunjukkan oleh detecting tube 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 42 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 KARAKTERISTIK LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT

Penelitian ini menggunakan limbah cair pabrik kelapa sawit sebagai bahan baku substrat. Adapun karakteristik limbah cair pabrik kelapa sawit yang digunakan pada penelitian ini adalah Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Adolina yang disajikan pada tabel 4.1 berikut. Tabel 4.1 Karakteristik Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit Adolina Parameter Satuan LCPKS Adolina Baku Mutu Limbah Metode Uji pH 4,10 6 – 9 BOD gL 212,80 110 COD gL 20,9 250 Spektrofotometri SNI 06-6989. TS gL 0,0134- 0,0365 - APHA metode 2540 B VS gL 0,0105- 0,0412 - APHA metode 2540 E TSS gL 0,2021- 0,2465 300 APHA metode 2540 D VSS gL 0,2019- 0,2459 - APHA metode 2540 G Kandungan Nitrogen Total 0,0840 Xantoprotein Kjeldahl Minyak dan Lemak gL 6,247 25 SNI.066989 Protein 0,5253 Kjeldahl Karbohidrat - - - Kepmen LH Nomor 51MEN LH101995 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 43

4.2 PERUBAHAN NILAI DERAJAT KEASAMAN pH DAN ALKALINITAS

Derajat keasaman pH merupakan salah satu faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan aktivitas bakteri [45]. Alkalinitas dan pH merupakan parameter yang berhubungan satu sama lain dan sangat menjanjikan untuk memastikan lingkungan yang sesuai untuk suksesnya proses metanogenesis [52]. Berikut grafik yang menunjukkan profil perubahan nilai derajat keasaman dan alkalinitas selama proses metanogenesis. Gambar 4.1 Profil Perubahan Nilai pH dan Alkalinitas Selama Proses Metanogenesis Pada gambar 4.1 diatas terlihat profil perubahan nilai pH dan alkalinitas selama proses metanogenesis cenderung meningkat meskipun ada beberapa titik mangalami fluktuasi. Pada awal proses loading up terjadi fluktuasi disebabkan karena besarnya beban organik yang dilakukan dengan menurunnya HRT dari 40 ke HRT 10, 6 lalu stabil pada HRT 4 pada hari ke-25. Pada awal proses pH dari limbah cair pabrik kelapa sawit adalah 5,59 dan alkalinitas nya 1100 mgL CaCO 3 dan terus me ningkat sehingga mencapai pH netral dan alkalinitas ≥ 2500 mgL CaCO 3 ketika variasi suhu dilakukan . Dan nilai pH selama proses metanogenesis ini masih pada rentang pH optimum dari mikroorganisme membentuk metana yaitu pada rentang pH = 6,7-7,5 [4, 12, 44]. 500 1000 1500 2000 2500 3000 3500 4000 4500 5000 5500 6000 5 5.5 6 6.5 7 7.5 10 20 30 40 50 60 70 Alkalinitas mgL CaCO 3 pH Hari Ke- pH Alkalinitas Loading Up 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 44

4.2.1 Pengaruh Suhu Terhadap Perubahan Nilai Derajat Keasaman pH

Gambar 4.2 Pengaruh Suhu Terhadap Perubahan Nilai Derajat Keasaman pH Gambar 4.2 diatas terlihat bahwa tidak terlihat perubahan derajat keasaman pH yang berarti pada rentang suhu mesofilik yaitu dari 6,9 ke 7,1 dan konstan di pH 7 pada rentang suhu termofilik. Perubahan nilai pH yang terjadi pada proses metanogenesis ini masih dalam rentang kondisi optimum metanogen membentuk metana yaitu pada rentang pH = 6,7-7,5 [4, 12, 44]. Berdasarkan teori, penurunan nilai pH disebabkan alkalinitas dalam sampel tidak cukup untuk menyangga sampel [53].

4.3 PERUBAHAN NILAI TOTAL SOLID TS DAN VOLATILE SOLID VS

Kadar TS diukur berdasarkan jumlah padatan mgl yang tersisa pada pemanasan suhu 103-105°C [51] yang merupakan ukuran senyawa penyusun material padatan seperti karbohidrat, protein, lemak yang terdapat dalam limbah pada bahan organik dan ini mengindikasikan laju penghancuranpembusukan material padatan limbah organik [55]. Sedangkan Kadar VS ditentukan berdasarkan padatan tersuspensi mudah menguap mgl kemudian dikeringkan pada suhu 550°C selama 2 jam [51] yang merupakan potensi untuk menghasilkan biogas [46]. Berikut merupakan grafik yang menunjukkan profil perubahan nilai degradasi TS dan VS selama proses metanogenesis secara berurut. 5 5.5 6 6.5 7 7.5 25 30 35 40 45 50 55 60 pH Suhu o C Mesofilik Termofilik 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 45 Gambar 4.3 Profil Perubahan Nilai Total Solid TS Selama Proses Metanogenesis Gambar 4.4 Profil Perubahan Nilai Volatile Solid VS Selama Proses Metanogenesis Dari gambar 4.3 dan 4.4 diatas terlihat bahwa profil perubahan nilai Total Solid TS dan Volatile Solid VS selama proses metanogenesis memiliki nilai trend yang sama yaitu mengalami peningkatan meskipun di beberapa titik mengalami fluktuasi namun tidak begitu signifikan. Nilai TS dan VS input merupakan nilai TS dan VS yang diperoleh dari data penelitian asidogenesis sedangkan nilai TS dan VS output merupakan nilai dari data metanogenesis. Selisih antara input dan output merupakan degradasi penguraian selama proses metanogenesis. Adapun besarnya 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 50000 10 20 30 40 50 60 70 P er ub a ha n Nila i T S m g L Hari ke- TS input TS output 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000 10 20 30 40 50 60 70 P er ub a ha n Nila i VS m g L VS Hari ke- Vs input Vs output Loading Up Loading Up 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 46 degradasi TS dan VS selama proses metanogenesis dapat dilihat pada gambar berikut. Gambar 4.5 Profil Perubahan Nilai Degradasi TS dan VS Selama Proses Metanogenesis Gambar 4.6 Pengaruh Suhu Terhadap Perubahan Nilai Degradasi Total Solid TS Dari gambar 4.6 diatas terlihat bahwa perubahan nilai degradasi TS semakin meningkat dengan meningkatnya suhu dari mesofilik ke termofilik. Pada awal kondisi suhu mesofilik perubahan nilai degradasi TS mengalami peningkatan yaitu 5000 10000 15000 20000 25000 30000 10 20 30 40 50 60 70 Deg ra da si ∆TS da n ∆ VS m g L Hari Ke- degradasi ∆TS degradasi ∆VS 5000 10000 15000 20000 25000 30000 25 30 35 40 45 50 55 60 Deg ra da si T S m g L Suhu o C Loading Up Mesofilik Termofilik 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 47 dari 13640 mgL ke 24570 mgL sedangkan pada kondisi termofilik nilai degradasi TS cenderung stabil meskipun terjadi peningkatan yaitu dari 23650 mgl ke 26210 mgL. Berdasarkan teori, tingginya kandungan TS menunjukkan jumlah senyawa organik dari POME yang tidak larut [9] disebabkan banyaknya akumulasi VFA [26] pada influent substrat yang diperoleh dari reaktor asidogenesis [28] dan tingginya pada kondisi termofilik hal ini menunjukkan aktivitas metabolisme bakteri yang sangat tinggi, daripada proses mesofilik [55]. Berikut gambar yang menunjukkan pengaruh suhu terhadap perubahan nilai degradasi VS. Gambar 4.7 Pengaruh Suhu Terhadap Perubahan Nilai Degradasi Volatile Solid VS Dari gambar 4.7 terlihat perubahan nilai degradasi VS semakin meningkat dengan meningkatnya suhu dari mesofilik ke termofilik. Pada awal kondisi suhu mesofilik perubahan nilai degradasi VS mengalami peningkatan yaitu dari 12590 mgL ke 23580 mgL dan pada kondisi termofilik nilai degradasi VS juga terjadi peningkatan yaitu dari 22960 mgl ke 25680 mgL. Berdasarkan teori, semakin meningkat suhu maka kadar padatan yang menguap VS cenderung mengalami peningkatan dikarenakan banyak nya zat organik yang mampu di ubah menjadi biogas dan cenderung stabil pada suhu termofilik dibandingkan dengan suhu mesofilik [43]. Tingginya laju pendegrasian TS dan meningkatnya nilai VS akan 5000 10000 15000 20000 25000 30000 25 30 35 40 45 50 55 60 Deg ra da si VS m g L Suhu o C Mesofilik Termofilik 8QLYHUVLWDV6 XPDWHUD8WDUD 48 meningkatkan produksi biogas [28]. Semakin tinggi konsentrasi VS semakin tinggi pula pembebanan proses perombakan materi substrat dalam limbah, akan diikuti meningkatnya produksi biogas [38]. Peningkatan pembebanan organik berarti meningkatnya pasokan makanan yang diperlukan oleh bakteri anaerob, dengan sendirinya kebutuhan nutrisi untuk pertumbuhan bakteri anaerob lebih baik dibandingkan dengan pasokan makanan yang rendah [20, 55].

4.4 PERUBAHAN NILAI TOTAL SUSPENDEED SOLID TSS DAN VOLATILE SUSPENDED SOLID VSS