Pengaruh Hydraulic Retention Time (HRT) dan Laju Pengadukan pada Proses Asidogenesis Limbah Cair Pabrik Kelapa Sawit (LCPKS) pada Keadaan Termofilik
LAMPIRAN A
METODOLOGI PENELITIAN
A.1
LOKASI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ekologi, Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara (USU), Medan.
A.2
BAHAN DAN PERALATAN
A.2.1
Bahan-Bahan
1.
Starter dari penelitian sebelumnya
Fungsi: sebagai sumber mikroba untuk proses digestasi anaerobik
2.
POME dari fat pit PTPN IV PKS Adolina
Fungsi: Bahan baku atau umpan dalam penelitian
3.
Asam klorida (HCl) 0,1 N
Fungsi: Zat pentiter untuk analisis alkalinitas
4.
Aquadest (H2O)
Fungsi: Pelarut dalam analisis alkalinitas dan sebagai pencuci dalam analisis
TSS dan VSS
5.
Natrium Bikarbonat (NaHCO3)
Fungsi: Pengontrolan pH untuk variasi pH yang telah ditentukan
A.2.2
Peralatan
A. Peralatan Utama
1. Fermentor tangki berpengaduk/jar fermentor (EYELA model No.: MBF
300ME)
Fungsi: Tempat berlangsungnya proses digestasi aanerobik asidogenesis
2. Pompa sludge/slurry pump (HEISHIN, model No.:3NY06F)
Fungsi: memompa umpan (influent) masuk ke dalam fermentor dan effluent
keluar dari fermentor
3. Gas meter (SHINAGAWA, model No.:W-NK-0.5B)
Fungsi: mengukur volume gas yang kemungkinan terbentuk
63
Universitas Sumatera Utara
4. Tangki umpan (service tank)
Fungsi: wadah penampungan umpan POME sebelum diumpankan ke dalam
fermentor
5. Pengaduk
Fungsi: menghomogenkan umpan POME di dalam tangki umpan
6. pH elektroda
Fungsi: mengukur pH
7. Timer (OMRON, model No.:H5F)
Fungsi: mengatur waktu dan lama pemompaan umpan masuk dan keluaran
(effluent) dari fermentor
8. Botol penampungan keluaran fermentor
Fungsi: Menampung keluaran (effluent) dari fermentor
9. Gas collector
Fungsi: menampung gas-gas yang mungkin terbentuk selama proses
asidogenesis
B. Peralatan Analisis
1. Buret 25 ml
Fungsi: mengukur volume zat pentiter HCl melalui titrasi dalam analisis
alkalinitas
2. Timbangan analitik
Fungsi: mengukur massa zat/sampel
3. Oven
Fungsi: memanaskan sampel dalam analisis TS dan TSS sampel
4. Desikator
Fungsi: mendinginkan sampel keluaran oven dan furnace sebelum
penimbangan
5. Karet penghisap
Fungsi: digunakan pada pipet ukur untuk menghisap zat pentiter HCl
6. Pengaduk magnetic
Fungsi: mengaduk dan menghomogenkan campuran dalam analisis
alkalinitas
64
Universitas Sumatera Utara
7. Furnace
Fungsi: memanaskan sampel dalam analisis VS dan VSS sampel
Gambar A.1 Rangkaian Peralatan
65
Universitas Sumatera Utara
A.3
FLOWCHART PROSEDUR PENELITIAN
A.3.1
Flowchart Prosedur Analisis pH
Gambar A.2 Flowchart Prosedur Analisis pH
66
Universitas Sumatera Utara
A.3.2
Flowchart Prosedur Analisis M-Alkalinity
Mulai
Dimasukkan 5 ml sampel ke dalam beaker glass
Ditambahkan aquadest hingga volume larutan menjadi 80 ml
Diaduk campuran hingga homogen dengan magnetic stirrer
Dimasukkan pH elektroda ke dalam beaker glass
Dititrasi campuran dengan HCl 0,1 N
Tidak
Apakah bacaan pH
mencapai 4,8±0,02?
Ya
Dicatat volume HCl yang terpakai
Selesai
Gambar A.3 Flowchart Prosedur Analisis M-Alkalinity
67
Universitas Sumatera Utara
A.3.3
Flowchart Prosedur Analisis Total Solids (TS)
Gambar A.4 Flowchart Prosedur Analisis Total Solids (TS)
68
Universitas Sumatera Utara
A.3.4
Flowchart Prosedur Analisis Volatile Solids (VS)
Gambar A.5 Flowchart Prosedur Analisis Volatile Solids (VS)
A.3.5
Flowchart Prosedur Analisis Total Suspended Solids (TSS)
69
Universitas Sumatera Utara
Gambar A.6 Flowchart Prosedur Analisis Total Suspended Solids (TSS)
A.3.6
Flowchart Prosedur Analisis Volatile Suspended Solids (VSS)
Gambar A.7 Flowchart Prosedur Analisis Volatile Suspended Solids (VSS)
70
Universitas Sumatera Utara
A.3.7
Flowchart Prosedur Analisis Chemical Oxygen Demand (COD)
Gambar A.8 Flowchart Prosedur Analisis Chemical Oxygen Demand (COD)
71
Universitas Sumatera Utara
A.3.8
Flowchart Prosedur Loading Up dan Operasi Target
Gambar A.9 Flowchart Prosedur Loading Up dan Operasi Target
72
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN B
DATA HASIL ANALISIS
B.1
KARAKTERISTIK LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT
Tabel B.1 Hasil Analisis Karakteristik LCPKS dari PTPN IV PKS Adolina
No.
Parameter
Satuan
Hasil Uji
Metode Uji
1.
2.
pH
3,5–4,8
Chemical Oxygen
mg/L
41.818
Demand (COD)
3. Total Solid (TS)
mg/L
16.040–61.000
4. Volatile Solid (VS)
mg/L
16.060–52.360
5. Total Suspended
mg/L
2.920–24.700
Solid (TSS)
6. Volatile Suspended
mg/L
9.100–22.680
Solid (VSS)
7. Oil and Grease*
mg/L
0
8. Protein*
%
0
9. Karbohidrat*
%
0
10. Volatile fatty acids*
mg/L
- Asam asetat
1.508,987
- Asam propionat
560,030
- Asam butirat
1.088,613
* Laporan hasil uji laboratorium terlampir
APHA 4500-H
SNI 06–6989.15–2004
APHA 2540B
APHA 2540E
APHA 2540D
APHA 2540E
SNI 06–6989.10–2004
Kjeldahl
Lane Eynon
B.2
DATA HASIL PENELITIAN
B.2.1
Data Hasil Penelitian pada Variasi Hydraulic Retention Time (HRT)
Tabel B.2 Data Hasil Analisis pH, Alkalinitas, TS, VS, TSS dan VSS padaVariasi
Hydraulic Retention Time (HRT)
TS
VS
TSS
VSS
HRT Hari ke pH Alkalinitas
16.440
9.620
1
6,2
2.400
10.600
2.600
16.300
2
6,2
18.680
12.860
3
6,2
2.400
4
6,2
2.000
11.360
7.960
6,1
2.100
18.000
12.860
5
13.480
8.860
6
6,2
2.300
20
13.980
6,2
2.000
17.140
7
30.740
21.240
8
6,0
1.900
9
6,2
1.500
27.920
21.200
5,8
1.100
32.600
23.280
12.800 12.140
10
26.080
19.100
11
5,8
1.500
17.080
5,8
1.900
23.900
12
73
Universitas Sumatera Utara
HRT
20
15
10
4
Hari ke
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
pH
6,1
6,2
6,1
6,0
6,2
6,2
6,1
6,1
6,1
6,1
6,1
6,1
6,0
6,1
6,1
6,1
6,0
6,2
6,1
6,0
6,1
6,0
5,9
6,0
6,2
5,9
6,0
6,2
6,2
6,1
6,0
5,9
6,0
5,9
6,0
5,9
5,9
6,0
6,0
6,1
6,1
6,1
6,1
6,1
6,0
6,2
6,0
Alkalinitas
2.000
2.650
2.250
2.000
2.650
2.250
2.100
1.900
1.950
1.900
2.500
2.000
2.000
1.850
1.900
1.900
1.900
1.950
1.700
1.850
1.700
1.730
1.600
1.750
2.050
1.600
2.000
2.200
2.500
2.300
2.200
1.900
1.950
2.100
1.950
950
2.450
1.450
1.700
1.600
2.000
3.050
1.900
2.650
1.950
1.450
1.150
TS
23.440
20.080
16.460
17.440
20.360
25.820
25.840
29.440
29.140
28.540
16.420
27.760
26.340
24.600
23.900
23.060
23.820
24.240
23.220
18.480
26.520
25.000
20.480
17.760
18.120
23.260
24.080
22.680
24.220
18.180
20.300
18.680
18.060
22.760
27.860
30.020
29.000
28.020
28.340
36.520
33.280
29.100
31.020
27.860
22.740
22.740
23.040
VS
18.240
13.260
13.820
13.040
15.500
18.440
19.420
17.020
15.560
16.340
13.100
20.220
20.080
17.620
17.160
16.280
17.560
17.680
17.300
11.440
18.740
11.180
14.440
11.740
13.780
17.780
18.380
16.720
17.480
13.300
17.060
13.380
16.320
21.740
22.020
24.280
21.680
20.680
20.600
28.440
26.700
21.780
26.360
20.680
16.260
17.300
16.620
TSS
11.080
VSS
10.380
9.300
8.760
5.760
5.540
6.360
5.760
3.800
3.360
4.860
2.920
6.720
6.560
5.100
4.720
4.780
3.840
5.100
5.180
74
Universitas Sumatera Utara
HRT Hari ke pH Alkalinitas
TS
VS
4
15
5,9
1.000
23.980
19.860
(Alkalinitas, TS, VS, TSS dan VSS dalam satuan mg/L)
TSS
5.680
VSS
5.700
Tabel B.3 Data Hasil Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) pada Variasi
Hydraulic Retention Time (HRT)
COD
Hari
HRT
ke
Influent (mg/L) Effluent (mg/L) Reduksi (%) Rata-Rata (%)
10
23.415
18,64
20
13
28.780
21.463
25,42
23,73
15
20.976
27,12
10
23.902
36,36
15
13
37.561
26.341
29,87
36,36
15
21.463
42,86
10
16.097
47,62
10
13
30.732
18.049
41,27
35,98
15
24.878
19,05
10
18.049
50,67
4
13
36.585
12.683
65,33
52,89
15
20.976
42,67
Tabel B.4 Data Hasil Analisis Pembentukan Volatile Fatty Acid (VFA) pada
Variasi Hydraulic Retention Time (HRT)
VFA (mg/L)
HRT
Hari ke
Asetat
Propionat
Butirat
Total
10
2.054
1.254
2.867
6.176
20
13
400
1.600
2.818
4.817
15
5.228
1.690
3.067
9.986
10
3.220
1.277
1.761
6.258
15
13
320
1.336
1.652
3.308
15
921
1.135
2.186
4.242
10
1.246
1.881
3.687
6.815
10
13
884
645
961
2.490
15
754
1.455
3486
5.695
10
1.276
598
715
2.590
4
13
772
1.301
3.252
5.325
15
1.538
1.723
3.942
7.204
Tabel B.5 Data Perhitungan Rasio VFA/Alkalinitas pada Variasi Hydraulic
Retention Time (HRT)
Rata-Rata
Rata-Rata
VFA/Alkalinitas
HRT
Total VFA
Alkalinitas (mg/L)
(mg/L)
20
6.993
2.040
3,42
15
4.603
2.050
2,24
75
Universitas Sumatera Utara
HRT
10
4
B.2.2
Rata-Rata
Total VFA
(mg/L)
5.000
5.039
Rata-Rata
Alkalinitas (mg/L)
VFA/Alkalinitas
1.935
1.823
2,58
2,76
Data Hasil Penelitian pada Variasi Pengadukan
Tabel B.6 Data Hasil Analisis pH, Alkalinitas, TS, VS, TSS dan VSS pada Variasi
Pengadukan
Laju
Hari
pH Alkalinitas
TS
VS
TSS
VSS
Pengadukan
ke
1
5,9
2.100
22.760
21.740
2
6,0
1.950
27.860
22.020
3
5,9
950
30.020
24.280
4
5,9
2.450
29.000
21.680
5
6,0
1.450
28.020
20.680
6
6,0
1.700
28.340
20.600
7
6,1
1.600
36.520
28.440
200 rpm
8
6,1
2.000
33.280
26.700
9
6,1
3.050
29.100
21.780
10
6,1
1.900
31.020
26.360
4.780
3.840
11
6,1
2.650
27.860
20.680
12
6,0
1.950
22.740
16.260
13
6,2
1.450
22.740
17.300
5.100
5.060
14
6,0
1.150
23.040
16.620
15
5,9
1000
23.980
19.860
5.680
5.700
1
5,84
1.800
31.960
22.000
2
5,94
2.300
26.780
15.680
3
5,91
2.200
30.740
19.220
4
5,89
2.000
29.740
19.260
5
6,00
2.400
33.420
21.020
6
6,20
3.500
37.180
26.100
7
6,02
2.500
33.260
23.640
150 rpm
8
6,03
2.600
33.660
17.240
9
5,80
1.700
31.580
22.380
10
6,01
2.800
31.040
15.840
7.780
5.560
11
6,05
2.700
28.880
18.800
12
6,04
3.100
35.540
21.620
13
6,16
2.600
34.840
18.580
6.780
4.060
14
6,12
2.900
38.060
22.640
15
6,04
2.700
39.940
30.260
8.280
6.280
1
5,89
2.400
34.860
26.120
2
6,01
2.700
35.460
29.240
3
6,18
2.800
37.740
30.720
100 rpm
4
6,16
3.000
30.960
27.040
5
5,83
2.300
28.820
19.500
6
5,96
2.800
35.200
18.420
76
Universitas Sumatera Utara
Laju
Pengadukan
Hari
TS
VS
pH Alkalinitas
ke
7
6,06
3.100
42.540
25.060
8
6,01
3.000
45.540
29.740
9
6,05
3.100
35.300
22.460
10
5,84
2.500
39.320
30.240
100 rpm
11
5,89
2.700
37.280
28.680
12
6,00
3.000
36.720
28.600
13
5,92
2.900
33.800
24.080
14
6,02
3.200
35.480
23.960
15
6,12
3.300
38.860
20.160
1
5,90
3.200
33.580
22.340
2
6,06
2.800
33.600
19.920
3
5,82
2.700
48.200
33.560
4
5,88
2.900
33.620
17.840
5
6,05
3.400
43.040
32.900
6
5,93
3.300
36.620
28.600
7
5,84
3.500
33.600
29.260
50 rpm
8
5,99
3.000
35.000
28.260
9
6,11
3.100
33.460
18.800
10
6,20
3.400
36.600
22.140
11
6,03
3.200
60.480
46.080
12
5,90
2.100
64.360
26.740
13
5,97
2.600
59.780
24.820
14
6,16
2.800
60.340
21.940
15
6,06,
2.700
59.940
33.900
(Alkalinitas, TS, VS, TSS dan VSS dalam satuan mg/L)
TSS
VSS
4.540
3.280
6.460
3.400
8.980
6.860
9.100
8.760
8.880
7.900
11.960
9.940
Tabel B.7 Data Hasil Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) pada Variasi
Pengadukan
COD
Laju
Hari
Pengadukan
ke
Influent (mg/L) Effluent (mg/L) Reduksi (%) Rata-Rata (%)
10
18.049
50,67
200 rpm
13
36.585
12.683
65,33
52,89
15
20.976
42,67
10
26.315
49,28
150 rpm
13
51.879
43.609
15,94
36,71
15
28.571
44,93
10
39.849
31,17
100 rpm
13
57.894
52.631
9,09
24,24
15
39.097
32,47
10
38.345
15,00
50 rpm
13
45.112
32.330
28,33
21,67
15
35.338
21,67
77
Universitas Sumatera Utara
Tabel B.8 Data Hasil Analisis Pembentukan Volatile Fatty Acid (VFA) pada
Variasi Pengadukan
VFA (mg/L)
Laju
Hari ke
Pengadukan
Asetat
Propionat
Butirat
Total
10
1.276
598
715
2.589
200
13
772
1.301
3.252
5.325
15
1.538
1.723
3.942
7.204
10
5.158
1.733
5.263
12.154
150
13
8.460
2.079
6.225
16.764
15
6.405
1.785
5.202
13.392
10
6.174
1.870
5.534
13.578
100
13
7.380
1.966
6.000
15.346
15
4.265
1.370
3.458
9.093
10
4.087
1.288
5.528
10.903
50
13
8.183
2.321
5.442
15.946
15
7.083
1.859
5.339
14.281
Tabel B.9 Data Perhitungan Rasio VFA/Alkalinitas pada Variasi Pengadukan
Laju
Rata-Rata
Rata-Rata
VFA/Alkalinitas
Pengadukan Total VFA (mg/L) Alkalinitas (mg/L)
200
15.118
1.823
8,29
150
42.311
2.520
16,79
100
38.019
2.853
13,32
50
41.131
2.980
13,80
78
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN C
CONTOH PERHITUNGAN
C.1
PERHITUNGAN REDUKSI COD
Dari Tabel B.3 diperoleh:
Pada HRT 4, hari ke-15 :
COD influent = 36.585 mg/L
COD effluent = 20.976 mg/L
Degradasi COD (%) =
=
COD influent − COD effluent
× 100%
COD influent
36.585 − 20.976
× 100%
36.585
= 42,67 %
C.2
PERHITUNGAN STANDAR DEVIASI
Contoh perhitungan standar deviasi pada VSS untuk laju pengadukan 150
rpm adalah sebagai berikut dan Tabel C.1 menunjukkan data VSS pada variasi laju
pengadukan 150 rpm.
Tabel C.1 Data VSS untuk laju pengadukan 150 rpm
No.
Hari ke
VSS (mg/L)
VSS (mg/L)
1.
10
5.560
30.913.600
2.
13
4.060
16.483.600
3.
15
6.280
39.438.400
n=3
∑X = 15.900
∑X2 = 86.835.600
n∑ X i2 − (∑ X i )
2
Standar deviasi =
n(n − 1)
3 (86.835.600) - (15.900)
= 1.132,61
3(3 − 1)
2
=
79
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN D
DOKUMENTASI
Gambar D.1 Tangki Umpan
Gambar D.2 Fermentor
80
Universitas Sumatera Utara
Gambra D.3 Botol Keluaran Fermentor (Discharge)
Gambar D.4 Botol Penampung Biogas (Gas Collector)
Gambar D.5 Gas Meter
81
Universitas Sumatera Utara
Gambar D.6 Rangkaian Peralatan
Gambar D.7 Peralatan Analisis M-Alkalinity
Gambar D.8 Detecting Tube Hasil Analisis Gas H2S dan CO2
82
Universitas Sumatera Utara
Gambar D.9 Peralatan Analisis Padatan Tersuspensi
Gambar D.10 Peralatan Analisis Chemical Oxygen Demand (COD)
Gambar D.11 Timbangan Analitik
83
Universitas Sumatera Utara
Gambar D.12 Desikator
Gambar D.13 Oven
Gambar D.14 Furnace
84
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN E
HASIL UJI LABORATORIUM
E.1
HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISIS LEMAK DALAM
LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT (LCPKS)
77
Universitas Sumatera Utara
E.2
HASIL
UJI
LABORATORIUM
UNTUK
ANALISIS
PROTEIN
DALAM LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT (LCPKS)
E.3
HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISIS KARBOHIDRAT
DALAM LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT (LCPKS)
78
Universitas Sumatera Utara
E.4
HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISIS VOLATILE FATTY
ACID (VFA)
79
Universitas Sumatera Utara
80
Universitas Sumatera Utara
METODOLOGI PENELITIAN
A.1
LOKASI PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Ekologi, Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara (USU), Medan.
A.2
BAHAN DAN PERALATAN
A.2.1
Bahan-Bahan
1.
Starter dari penelitian sebelumnya
Fungsi: sebagai sumber mikroba untuk proses digestasi anaerobik
2.
POME dari fat pit PTPN IV PKS Adolina
Fungsi: Bahan baku atau umpan dalam penelitian
3.
Asam klorida (HCl) 0,1 N
Fungsi: Zat pentiter untuk analisis alkalinitas
4.
Aquadest (H2O)
Fungsi: Pelarut dalam analisis alkalinitas dan sebagai pencuci dalam analisis
TSS dan VSS
5.
Natrium Bikarbonat (NaHCO3)
Fungsi: Pengontrolan pH untuk variasi pH yang telah ditentukan
A.2.2
Peralatan
A. Peralatan Utama
1. Fermentor tangki berpengaduk/jar fermentor (EYELA model No.: MBF
300ME)
Fungsi: Tempat berlangsungnya proses digestasi aanerobik asidogenesis
2. Pompa sludge/slurry pump (HEISHIN, model No.:3NY06F)
Fungsi: memompa umpan (influent) masuk ke dalam fermentor dan effluent
keluar dari fermentor
3. Gas meter (SHINAGAWA, model No.:W-NK-0.5B)
Fungsi: mengukur volume gas yang kemungkinan terbentuk
63
Universitas Sumatera Utara
4. Tangki umpan (service tank)
Fungsi: wadah penampungan umpan POME sebelum diumpankan ke dalam
fermentor
5. Pengaduk
Fungsi: menghomogenkan umpan POME di dalam tangki umpan
6. pH elektroda
Fungsi: mengukur pH
7. Timer (OMRON, model No.:H5F)
Fungsi: mengatur waktu dan lama pemompaan umpan masuk dan keluaran
(effluent) dari fermentor
8. Botol penampungan keluaran fermentor
Fungsi: Menampung keluaran (effluent) dari fermentor
9. Gas collector
Fungsi: menampung gas-gas yang mungkin terbentuk selama proses
asidogenesis
B. Peralatan Analisis
1. Buret 25 ml
Fungsi: mengukur volume zat pentiter HCl melalui titrasi dalam analisis
alkalinitas
2. Timbangan analitik
Fungsi: mengukur massa zat/sampel
3. Oven
Fungsi: memanaskan sampel dalam analisis TS dan TSS sampel
4. Desikator
Fungsi: mendinginkan sampel keluaran oven dan furnace sebelum
penimbangan
5. Karet penghisap
Fungsi: digunakan pada pipet ukur untuk menghisap zat pentiter HCl
6. Pengaduk magnetic
Fungsi: mengaduk dan menghomogenkan campuran dalam analisis
alkalinitas
64
Universitas Sumatera Utara
7. Furnace
Fungsi: memanaskan sampel dalam analisis VS dan VSS sampel
Gambar A.1 Rangkaian Peralatan
65
Universitas Sumatera Utara
A.3
FLOWCHART PROSEDUR PENELITIAN
A.3.1
Flowchart Prosedur Analisis pH
Gambar A.2 Flowchart Prosedur Analisis pH
66
Universitas Sumatera Utara
A.3.2
Flowchart Prosedur Analisis M-Alkalinity
Mulai
Dimasukkan 5 ml sampel ke dalam beaker glass
Ditambahkan aquadest hingga volume larutan menjadi 80 ml
Diaduk campuran hingga homogen dengan magnetic stirrer
Dimasukkan pH elektroda ke dalam beaker glass
Dititrasi campuran dengan HCl 0,1 N
Tidak
Apakah bacaan pH
mencapai 4,8±0,02?
Ya
Dicatat volume HCl yang terpakai
Selesai
Gambar A.3 Flowchart Prosedur Analisis M-Alkalinity
67
Universitas Sumatera Utara
A.3.3
Flowchart Prosedur Analisis Total Solids (TS)
Gambar A.4 Flowchart Prosedur Analisis Total Solids (TS)
68
Universitas Sumatera Utara
A.3.4
Flowchart Prosedur Analisis Volatile Solids (VS)
Gambar A.5 Flowchart Prosedur Analisis Volatile Solids (VS)
A.3.5
Flowchart Prosedur Analisis Total Suspended Solids (TSS)
69
Universitas Sumatera Utara
Gambar A.6 Flowchart Prosedur Analisis Total Suspended Solids (TSS)
A.3.6
Flowchart Prosedur Analisis Volatile Suspended Solids (VSS)
Gambar A.7 Flowchart Prosedur Analisis Volatile Suspended Solids (VSS)
70
Universitas Sumatera Utara
A.3.7
Flowchart Prosedur Analisis Chemical Oxygen Demand (COD)
Gambar A.8 Flowchart Prosedur Analisis Chemical Oxygen Demand (COD)
71
Universitas Sumatera Utara
A.3.8
Flowchart Prosedur Loading Up dan Operasi Target
Gambar A.9 Flowchart Prosedur Loading Up dan Operasi Target
72
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN B
DATA HASIL ANALISIS
B.1
KARAKTERISTIK LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT
Tabel B.1 Hasil Analisis Karakteristik LCPKS dari PTPN IV PKS Adolina
No.
Parameter
Satuan
Hasil Uji
Metode Uji
1.
2.
pH
3,5–4,8
Chemical Oxygen
mg/L
41.818
Demand (COD)
3. Total Solid (TS)
mg/L
16.040–61.000
4. Volatile Solid (VS)
mg/L
16.060–52.360
5. Total Suspended
mg/L
2.920–24.700
Solid (TSS)
6. Volatile Suspended
mg/L
9.100–22.680
Solid (VSS)
7. Oil and Grease*
mg/L
0
8. Protein*
%
0
9. Karbohidrat*
%
0
10. Volatile fatty acids*
mg/L
- Asam asetat
1.508,987
- Asam propionat
560,030
- Asam butirat
1.088,613
* Laporan hasil uji laboratorium terlampir
APHA 4500-H
SNI 06–6989.15–2004
APHA 2540B
APHA 2540E
APHA 2540D
APHA 2540E
SNI 06–6989.10–2004
Kjeldahl
Lane Eynon
B.2
DATA HASIL PENELITIAN
B.2.1
Data Hasil Penelitian pada Variasi Hydraulic Retention Time (HRT)
Tabel B.2 Data Hasil Analisis pH, Alkalinitas, TS, VS, TSS dan VSS padaVariasi
Hydraulic Retention Time (HRT)
TS
VS
TSS
VSS
HRT Hari ke pH Alkalinitas
16.440
9.620
1
6,2
2.400
10.600
2.600
16.300
2
6,2
18.680
12.860
3
6,2
2.400
4
6,2
2.000
11.360
7.960
6,1
2.100
18.000
12.860
5
13.480
8.860
6
6,2
2.300
20
13.980
6,2
2.000
17.140
7
30.740
21.240
8
6,0
1.900
9
6,2
1.500
27.920
21.200
5,8
1.100
32.600
23.280
12.800 12.140
10
26.080
19.100
11
5,8
1.500
17.080
5,8
1.900
23.900
12
73
Universitas Sumatera Utara
HRT
20
15
10
4
Hari ke
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
pH
6,1
6,2
6,1
6,0
6,2
6,2
6,1
6,1
6,1
6,1
6,1
6,1
6,0
6,1
6,1
6,1
6,0
6,2
6,1
6,0
6,1
6,0
5,9
6,0
6,2
5,9
6,0
6,2
6,2
6,1
6,0
5,9
6,0
5,9
6,0
5,9
5,9
6,0
6,0
6,1
6,1
6,1
6,1
6,1
6,0
6,2
6,0
Alkalinitas
2.000
2.650
2.250
2.000
2.650
2.250
2.100
1.900
1.950
1.900
2.500
2.000
2.000
1.850
1.900
1.900
1.900
1.950
1.700
1.850
1.700
1.730
1.600
1.750
2.050
1.600
2.000
2.200
2.500
2.300
2.200
1.900
1.950
2.100
1.950
950
2.450
1.450
1.700
1.600
2.000
3.050
1.900
2.650
1.950
1.450
1.150
TS
23.440
20.080
16.460
17.440
20.360
25.820
25.840
29.440
29.140
28.540
16.420
27.760
26.340
24.600
23.900
23.060
23.820
24.240
23.220
18.480
26.520
25.000
20.480
17.760
18.120
23.260
24.080
22.680
24.220
18.180
20.300
18.680
18.060
22.760
27.860
30.020
29.000
28.020
28.340
36.520
33.280
29.100
31.020
27.860
22.740
22.740
23.040
VS
18.240
13.260
13.820
13.040
15.500
18.440
19.420
17.020
15.560
16.340
13.100
20.220
20.080
17.620
17.160
16.280
17.560
17.680
17.300
11.440
18.740
11.180
14.440
11.740
13.780
17.780
18.380
16.720
17.480
13.300
17.060
13.380
16.320
21.740
22.020
24.280
21.680
20.680
20.600
28.440
26.700
21.780
26.360
20.680
16.260
17.300
16.620
TSS
11.080
VSS
10.380
9.300
8.760
5.760
5.540
6.360
5.760
3.800
3.360
4.860
2.920
6.720
6.560
5.100
4.720
4.780
3.840
5.100
5.180
74
Universitas Sumatera Utara
HRT Hari ke pH Alkalinitas
TS
VS
4
15
5,9
1.000
23.980
19.860
(Alkalinitas, TS, VS, TSS dan VSS dalam satuan mg/L)
TSS
5.680
VSS
5.700
Tabel B.3 Data Hasil Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) pada Variasi
Hydraulic Retention Time (HRT)
COD
Hari
HRT
ke
Influent (mg/L) Effluent (mg/L) Reduksi (%) Rata-Rata (%)
10
23.415
18,64
20
13
28.780
21.463
25,42
23,73
15
20.976
27,12
10
23.902
36,36
15
13
37.561
26.341
29,87
36,36
15
21.463
42,86
10
16.097
47,62
10
13
30.732
18.049
41,27
35,98
15
24.878
19,05
10
18.049
50,67
4
13
36.585
12.683
65,33
52,89
15
20.976
42,67
Tabel B.4 Data Hasil Analisis Pembentukan Volatile Fatty Acid (VFA) pada
Variasi Hydraulic Retention Time (HRT)
VFA (mg/L)
HRT
Hari ke
Asetat
Propionat
Butirat
Total
10
2.054
1.254
2.867
6.176
20
13
400
1.600
2.818
4.817
15
5.228
1.690
3.067
9.986
10
3.220
1.277
1.761
6.258
15
13
320
1.336
1.652
3.308
15
921
1.135
2.186
4.242
10
1.246
1.881
3.687
6.815
10
13
884
645
961
2.490
15
754
1.455
3486
5.695
10
1.276
598
715
2.590
4
13
772
1.301
3.252
5.325
15
1.538
1.723
3.942
7.204
Tabel B.5 Data Perhitungan Rasio VFA/Alkalinitas pada Variasi Hydraulic
Retention Time (HRT)
Rata-Rata
Rata-Rata
VFA/Alkalinitas
HRT
Total VFA
Alkalinitas (mg/L)
(mg/L)
20
6.993
2.040
3,42
15
4.603
2.050
2,24
75
Universitas Sumatera Utara
HRT
10
4
B.2.2
Rata-Rata
Total VFA
(mg/L)
5.000
5.039
Rata-Rata
Alkalinitas (mg/L)
VFA/Alkalinitas
1.935
1.823
2,58
2,76
Data Hasil Penelitian pada Variasi Pengadukan
Tabel B.6 Data Hasil Analisis pH, Alkalinitas, TS, VS, TSS dan VSS pada Variasi
Pengadukan
Laju
Hari
pH Alkalinitas
TS
VS
TSS
VSS
Pengadukan
ke
1
5,9
2.100
22.760
21.740
2
6,0
1.950
27.860
22.020
3
5,9
950
30.020
24.280
4
5,9
2.450
29.000
21.680
5
6,0
1.450
28.020
20.680
6
6,0
1.700
28.340
20.600
7
6,1
1.600
36.520
28.440
200 rpm
8
6,1
2.000
33.280
26.700
9
6,1
3.050
29.100
21.780
10
6,1
1.900
31.020
26.360
4.780
3.840
11
6,1
2.650
27.860
20.680
12
6,0
1.950
22.740
16.260
13
6,2
1.450
22.740
17.300
5.100
5.060
14
6,0
1.150
23.040
16.620
15
5,9
1000
23.980
19.860
5.680
5.700
1
5,84
1.800
31.960
22.000
2
5,94
2.300
26.780
15.680
3
5,91
2.200
30.740
19.220
4
5,89
2.000
29.740
19.260
5
6,00
2.400
33.420
21.020
6
6,20
3.500
37.180
26.100
7
6,02
2.500
33.260
23.640
150 rpm
8
6,03
2.600
33.660
17.240
9
5,80
1.700
31.580
22.380
10
6,01
2.800
31.040
15.840
7.780
5.560
11
6,05
2.700
28.880
18.800
12
6,04
3.100
35.540
21.620
13
6,16
2.600
34.840
18.580
6.780
4.060
14
6,12
2.900
38.060
22.640
15
6,04
2.700
39.940
30.260
8.280
6.280
1
5,89
2.400
34.860
26.120
2
6,01
2.700
35.460
29.240
3
6,18
2.800
37.740
30.720
100 rpm
4
6,16
3.000
30.960
27.040
5
5,83
2.300
28.820
19.500
6
5,96
2.800
35.200
18.420
76
Universitas Sumatera Utara
Laju
Pengadukan
Hari
TS
VS
pH Alkalinitas
ke
7
6,06
3.100
42.540
25.060
8
6,01
3.000
45.540
29.740
9
6,05
3.100
35.300
22.460
10
5,84
2.500
39.320
30.240
100 rpm
11
5,89
2.700
37.280
28.680
12
6,00
3.000
36.720
28.600
13
5,92
2.900
33.800
24.080
14
6,02
3.200
35.480
23.960
15
6,12
3.300
38.860
20.160
1
5,90
3.200
33.580
22.340
2
6,06
2.800
33.600
19.920
3
5,82
2.700
48.200
33.560
4
5,88
2.900
33.620
17.840
5
6,05
3.400
43.040
32.900
6
5,93
3.300
36.620
28.600
7
5,84
3.500
33.600
29.260
50 rpm
8
5,99
3.000
35.000
28.260
9
6,11
3.100
33.460
18.800
10
6,20
3.400
36.600
22.140
11
6,03
3.200
60.480
46.080
12
5,90
2.100
64.360
26.740
13
5,97
2.600
59.780
24.820
14
6,16
2.800
60.340
21.940
15
6,06,
2.700
59.940
33.900
(Alkalinitas, TS, VS, TSS dan VSS dalam satuan mg/L)
TSS
VSS
4.540
3.280
6.460
3.400
8.980
6.860
9.100
8.760
8.880
7.900
11.960
9.940
Tabel B.7 Data Hasil Analisis Chemical Oxygen Demand (COD) pada Variasi
Pengadukan
COD
Laju
Hari
Pengadukan
ke
Influent (mg/L) Effluent (mg/L) Reduksi (%) Rata-Rata (%)
10
18.049
50,67
200 rpm
13
36.585
12.683
65,33
52,89
15
20.976
42,67
10
26.315
49,28
150 rpm
13
51.879
43.609
15,94
36,71
15
28.571
44,93
10
39.849
31,17
100 rpm
13
57.894
52.631
9,09
24,24
15
39.097
32,47
10
38.345
15,00
50 rpm
13
45.112
32.330
28,33
21,67
15
35.338
21,67
77
Universitas Sumatera Utara
Tabel B.8 Data Hasil Analisis Pembentukan Volatile Fatty Acid (VFA) pada
Variasi Pengadukan
VFA (mg/L)
Laju
Hari ke
Pengadukan
Asetat
Propionat
Butirat
Total
10
1.276
598
715
2.589
200
13
772
1.301
3.252
5.325
15
1.538
1.723
3.942
7.204
10
5.158
1.733
5.263
12.154
150
13
8.460
2.079
6.225
16.764
15
6.405
1.785
5.202
13.392
10
6.174
1.870
5.534
13.578
100
13
7.380
1.966
6.000
15.346
15
4.265
1.370
3.458
9.093
10
4.087
1.288
5.528
10.903
50
13
8.183
2.321
5.442
15.946
15
7.083
1.859
5.339
14.281
Tabel B.9 Data Perhitungan Rasio VFA/Alkalinitas pada Variasi Pengadukan
Laju
Rata-Rata
Rata-Rata
VFA/Alkalinitas
Pengadukan Total VFA (mg/L) Alkalinitas (mg/L)
200
15.118
1.823
8,29
150
42.311
2.520
16,79
100
38.019
2.853
13,32
50
41.131
2.980
13,80
78
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN C
CONTOH PERHITUNGAN
C.1
PERHITUNGAN REDUKSI COD
Dari Tabel B.3 diperoleh:
Pada HRT 4, hari ke-15 :
COD influent = 36.585 mg/L
COD effluent = 20.976 mg/L
Degradasi COD (%) =
=
COD influent − COD effluent
× 100%
COD influent
36.585 − 20.976
× 100%
36.585
= 42,67 %
C.2
PERHITUNGAN STANDAR DEVIASI
Contoh perhitungan standar deviasi pada VSS untuk laju pengadukan 150
rpm adalah sebagai berikut dan Tabel C.1 menunjukkan data VSS pada variasi laju
pengadukan 150 rpm.
Tabel C.1 Data VSS untuk laju pengadukan 150 rpm
No.
Hari ke
VSS (mg/L)
VSS (mg/L)
1.
10
5.560
30.913.600
2.
13
4.060
16.483.600
3.
15
6.280
39.438.400
n=3
∑X = 15.900
∑X2 = 86.835.600
n∑ X i2 − (∑ X i )
2
Standar deviasi =
n(n − 1)
3 (86.835.600) - (15.900)
= 1.132,61
3(3 − 1)
2
=
79
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN D
DOKUMENTASI
Gambar D.1 Tangki Umpan
Gambar D.2 Fermentor
80
Universitas Sumatera Utara
Gambra D.3 Botol Keluaran Fermentor (Discharge)
Gambar D.4 Botol Penampung Biogas (Gas Collector)
Gambar D.5 Gas Meter
81
Universitas Sumatera Utara
Gambar D.6 Rangkaian Peralatan
Gambar D.7 Peralatan Analisis M-Alkalinity
Gambar D.8 Detecting Tube Hasil Analisis Gas H2S dan CO2
82
Universitas Sumatera Utara
Gambar D.9 Peralatan Analisis Padatan Tersuspensi
Gambar D.10 Peralatan Analisis Chemical Oxygen Demand (COD)
Gambar D.11 Timbangan Analitik
83
Universitas Sumatera Utara
Gambar D.12 Desikator
Gambar D.13 Oven
Gambar D.14 Furnace
84
Universitas Sumatera Utara
LAMPIRAN E
HASIL UJI LABORATORIUM
E.1
HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISIS LEMAK DALAM
LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT (LCPKS)
77
Universitas Sumatera Utara
E.2
HASIL
UJI
LABORATORIUM
UNTUK
ANALISIS
PROTEIN
DALAM LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT (LCPKS)
E.3
HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISIS KARBOHIDRAT
DALAM LIMBAH CAIR PABRIK KELAPA SAWIT (LCPKS)
78
Universitas Sumatera Utara
E.4
HASIL UJI LABORATORIUM UNTUK ANALISIS VOLATILE FATTY
ACID (VFA)
79
Universitas Sumatera Utara
80
Universitas Sumatera Utara