Rancangan Reaktor Penelitian Skala Semi-Kontinyu 1. Fermentasi anaerob pada bioreaktor 300 L

produksi biogas dilakukan hingga terjadi keadaan tunak, dimana laju produksi biogas mulai menurun. Waktu menurunnya produksi biogas tersebut menunjukkan waktu retensi pada bioreaktor volume 300 L. Waktu retensi menentukan besarnya loading atau umpan yang diberikan secara kontinyu pada digester untuk mengetahui laju produksi biogas.

3.3.4.2. Rancangan Reaktor

Rancangan reaktorbiodigester yang digunakan dalam skala semi-lapang dengan sistem kontinyu adalah digester tipe UASB Up-flow Anaerobic Sludge Blanket yang terbuat dari tandon air polietilen dengan volume 300 L. Digester atau reaktor anaerobik dibedakan atas dasar karakteristik sludge teraktivasi yang digunakan. Ini ditentukan dengan proses pertumbuhan mikroba dalam sludge tersebut, yakni pertumbuhan tersuspensi suspended growth dan pertumbuhan yang menempel pada media inert attached growth dan gabungan kedua pertumbuhan tersebut. Reaktor jenis UASB Up- flow Anaerobic Sludge Blanket merupakan jenis reaktor attached growth yang memiliki alat pemisah fase phase separator, yang digunakan untuk pengolahan limbah dengan kandungan organik tinggi dan kandungan padatan yang mudah didegradasi, seperti limbah organik perkotaan. Biodigester terdiri dari komponen-komponen utama sebagai berikut: 1. Saluran masuk Slurry kotoran segar - Saluran ini digunakan untuk memasukkan slurry campuran kotoran ternak substrat dan air ke dalam reaktor utama. Pencampuran ini berfungsi untuk memaksimalkan potensi biogas, memudahkan pengaliran, serta menghindari terbentuknya endapan pada saluran masuk. 2. Saluran keluar residu - Saluran ini digunakan untuk mengeluarkan residu yang telah difermentasi oleh bakteri. Saluran ini bekerja berdasarkan prinsip kesetimbangan tekanan hidrostatik. Residu yang keluar pertama kali merupakan slurry masukan yang pertama setelah waktu retensi. Slurry yang keluar sangat baik untuk pupuk karena mengandung kadar nutrisi yang tinggi. 3. Sistem pengaduk - Pengadukan mekanis menggunakan stirrer. Pengadukan ini bertujuan untuk mengurangi pengendapan dan meningkatkan produktifitas bioreaktor karena kondisi substrat yang seragam. 4. Saluran gas - Saluran gas terbuat dari bahan polimer untuk menghindari korosi. Untuk pembakaran gas pada tungku, pada ujung saluran pipa bisa disambung dengan pipa baja antikarat. 5. Tangki penyimpan gas - Terdapat dua jenis tangki penyimpan gas, yaitu tangki bersatu dengan unit reaktor floating dome dan terpisah dengan reaktor fixed dome . Untuk tangki terpisah, konstruksi dibuat khusus sehingga tidak bocor dan tekanan yang terdapat dalam tangki seragam, serta dilengkapi H 2 S Removal untuk mencegah korosi. Gambar 8. Rangkaian bioreaktor volume 300 L sistem semi-kontinyu Pada Gambar 8 ditunjukkan rangkaian bioreaktor UASB volume 300 L yang digunakan dalam penelitian sistem semi-kontinyu. 3.3.4.3.Variabel Penelitian Variabel penelitian yang digunakan adalah laju pengumpanan loading yang didasarkan pada komposisi substrat yang paling optimal memproduksi biogas dalam sistem batch. Dalam setiap laju pengumpanan yang diberikan selama 3 hari. Analisa yang dilakukan meliputi analisa COD, pengukuran produksi biogas serta komposisi gas yang terbentuk. Pengukuran suhu dan pH dilakukan setiap harinya. Pengadukan dilakukan setiap hari selama ± 30 menit. Dari hasil perlakuan dapat ditunjukkan pengaruh laju pengumpanan terhadap parameter proses dan efisiensinya. 3.3.4.4. Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan percobaan acak lengkap RAL faktorial dengan dengan dua faktor, yaitu jenis substrat bagase tebu, limbah nanas atau campuran dan rasio CN 25, 30 dan 35 dengan masing-masing dengan dua ulangan. Model linier yang digunakan untuk rancangan ini adalah : ijk ij j i ijk Y ε αβ β α µ + + + + = .............................. 13 keterangan : ijk Y = nilai pengamatan pada faktor A taraf ke-i faktor B taraf ke-j dan kelompok ke-k µ = efek rata-rata yang sebenarnya i α = efek sebenarnya dari taraf ke-i faktor A jenis substrat j β = efek sebenarnya dari taraf ke-j faktor B rasio CN ij αβ = pengaruh interaksi dari faktor A dan faktor B ijk ε = pengaruh acak yang menyebar normal. Uji statistik ANOVA dilakukan dan dilanjutkan dengan uji Duncan jika terdapat perbedaan yang nyata antar perlakuan.

3.3.4.5. Analisa Kelayakan Ekonomi