LABORATORIUM PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI

SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2013/2014
MODUL

: PENGOLAHAN ANAEROBIK

PEMBIMBING
...
BAB I
PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang
Metode pengolahan air limbah secara anaerobik merupakan metode pengolahan
untuk air ...
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA

Proses pengolahan air limbah secara biologi dapat dilakukan secara aerobik dan
anaerobik. Pada pe...
asetogenesis dan metanogenesis berlangsung daldam reaktor kedua. Reaksi hidrolisis dijaga
pada pH 6,5-7, reaksi asetogenes...
BAB III
METODOLOGI

3.1

Alat dan BahanTahap Percobaan

3.1.1 Alat yang digunakan
1 buah unit Anaerobic Digester
6 buah ta...
3.1.2 Bahan kimia yang digunakan
FAS
Indikator ferroin 2-3 tetes (untuk 1 sampel)
Sampel air limbah 2,5 ml efluen reaktor ...
3.2 Prosedur Kerja
a. Standardisasi larutan FAS

10 ml K2Cr2O7

Aquades hingga
volume 100 ml

10 ml asam sulfat
(standaris...
b. Penentuan kandungan organik (COD) dari sampel

Aquadest
hingga
tanda batas

2,5 ml sampel
efluen reaktor 1

2,5 ml samp...
c. Penentuan Kandungan Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS)

Pemanasan

Cawan pijar pada Furnace (6000C) dan
Kert...
BAB IV
DATA PENGAMATAN



Nilai COD awalsampel : 4111 mg O2/L



pH awal : Reaktor 1 = 7,65




Reaktor 2 = 7,60

Hasi...
BAB V
PENGOLAHAN DATA

5.1 Menentukan COD akhir dari sampel
a) Reaktor 1
-

a (volume FAS untuk blanko)

= 1,2175 mL

-

b...
5.2 Menentukan kandungan MLVSS
a) Reaktor 1
-

a (berat cawan pijar)

= 32,68 gr

-

c (Cawan pijar+kertas saring+endapan ...
TSS

(

=
=

)

x 106

	
(

,

)

,

x 106

= 28375 mg/L
VSS (MLVSS)

(

=
=

)

(

,

	

,

=
=

x 106

TSS – VSS
28375 -...
BAB VII
PEMBAHASAN

Oleh Iffa Ma’rifatunnisa
NIM 11411046

Pada praktikum pengolahan anaerobik, alat yang dipakai untuk pr...
dengan literatur, hasil percobaan efisiensi penurunan COD sudah melebihi dari 60 % yaitu
perolehan efisiensi pada rekator ...
BAB VII
SIMPULAN
 Nilai COD Umpan Sebesar 4111 mg O2/L
 Nilai COD Akhir :


Reaktor 1 = 1302,336 mg O2/L



Reaktor 2 ...
LAMPIRAN
GAMBAR PRAKTIKUM

Seperangkat Alat Anaerobik Digester

Reaktor

COD Digester

Desikator

pH meter

Furnace

Oven
...
Abung Hach, sampel yang teah

Sampel hasil

dicampur 3,5ml H2SO4dan 1,5 ml

pengenceran 10x dari

kalium bikromat

2,5ml l...
DAFTAR PUSTAKA

Budiastuti, Herawati. 2010. Jobsheet Pengolahan Limbah Industri ModulPengolahan Air
LimbahsecaraAnaerobik....
Upcoming SlideShare
Loading in …5
×

Anaerobik digester

1,200 views

Published on

0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total views
1,200
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
1
Actions
Shares
0
Downloads
38
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

Anaerobik digester

  1. 1. LABORATORIUM PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2013/2014 MODUL : PENGOLAHAN ANAEROBIK PEMBIMBING : Ir. Herawati B, M.Eng.Ph.D. Praktikum : 16 Oktober 2013 Penyerahan : 23 Oktober 2013 (Laporan) Oleh : Kelompok : V (lima) Nama : 1. Hana Afifah Rahman NIM.111411045 2. Iffa Ma’rifatunnisa NIM.111411046 3. Imam Prasetya Utama NIM.111411057 Kelas : 3B PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA JURUSAN TEKNIK KIMIA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG 2013
  2. 2. BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Metode pengolahan air limbah secara anaerobik merupakan metode pengolahan untuk air limbah yang mempunyai kandungan organik tinggi (≥ 2000 mg/L). Dengan tingginya kandungan organik biasanya pengolahan secara aerobik tidak dapat berlangsung dengan efisisen karena waktu yang dibutuhkan untuk dekomposisi bahanbahan organik terlalu lama dan ukuran reaktor yang dibutuhkan terlalu besar. Pengolahan anaerobik juga ditujukan untuk menghasilkan biogas yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi. Pengolahan anaerobik membutuhkan bakteri anaerobik yang pertumbuhannya sangat lambatdan penjagaan kondisi kedap oksigen bebas yang cukup ketat. Dengan demikian tahap persiapan penumbuhan bakteri anaerobik (tahap start-up) merupakan salah satu kendala dalam implementasi pengolahan air limbah secara anaerobik. Penjagaan kondisi kedap oksigen bebas membutuhkan penanganan khusus dan biaya yang tidak murah. Maka dalam aplikasi di industri pengolahan anaerobik biasanya dikombinasikan dengan pengolahan aerobik. 1.2 Tujuan a. Menentukan konsentrasi awal kandungan organik (COD) dalam umpan dan konsentrasi kandungan organic (COD) dalam efluen setelah percobaan berlangsung selama seminggu, b. Menentukan kadnungan Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS) yang mewakili kadungan mikroorganisme dalam reaktor c. Mempersiapkan nutrisi dalam umpan bagi mikroorganisme pendegradasi air limbah d. Menghitung efisiensi pengolahan dengan cara menentukan persen (%) kandungan bhan organic yang didekomposisi selama seminggu oleh mikroorganisme dalam reactor terhadap kandungan bahan organik mula-mula, e. Menghitung total gas yang dihasilkan setelah proses berjalan selama seminggu untuk mengetahui efisiensi pembentukan gas.
  3. 3. BAB II TINJAUAN PUSTAKA Proses pengolahan air limbah secara biologi dapat dilakukan secara aerobik dan anaerobik. Pada pengolahan air limbah secara anaerobik, mikroorganisme pendekomposisi bahan bahan organic dalam air limbah akan terganggu pertumbuhannya jika terdapat O2 dalam system pengolahannya. Dalam pengolahan air limbah secara aerobic, mikroorganisme mengoksidasi dan mendekomposisi bahan-bahan organik dalam air limbah dengan menggunakan oksigen yang disuplai oleh aerasi dengan bantuan enzim dalam mikroorganisme. Pada waktu yang sama mikroorganisme mendapatkan energi sehingga mikroorganisme baru dapat bertumbuh. Pada dasarnya, pertumbuhan mikroba dalam peralatan pengolah air limbah terdapat dua macam pertumbuhan mikroorganisme, yaitu pertumbuhan tersuspensi dan pertumbuhan terlekat. Pertumbuhan tersuspensi (suspended growth) merupakan pertumbuhan dimana mikroba pendegradasi bahan-bahan organik bercampur merata dengan air limbah dalam peralatan pengolah limbah, sedangkan pertumbuhan terlekat (attached growth) merupakan pertumbuhan mikroba yang melekat pada bagian pengisi yang terdapat pada peralatan pengolah air limbah. Contoh pengolah limbah secara anaerobik yang menggunakan sistem pertumbuhan mikroba tersuspensi diantaranya yaitu Laguna Anaerobik dan Up-Flow Anaerobic Sludge Blanket. Sedangkan Filter Anaerobik dan Anaerobic Fluidized Bed Reactor merupakan contoh peralatan pengolahan air limbah/reaktor yang menggunakan sistem pertumbuhan mikroba terlekat secara anaerobik. Contoh peralatan pengolahan aerobic diantaranya yaitu Lumpur Aktif dan Laguna Teraerasi. Sedangkan reaktor yang menggunakan sistem pertumbuhan mikroba terlekat secara aerobik diantaranya yaitu Trickling Filter dan Rotating Biological Contactor. Berdasarkan jumlah tahapan reaksi daldam pengolahan secara anaerobik terdapat dua macam sistem pengolahan yaitu Pengolahan Satu Tahap dan Pengolahan Dua Tahap. Dalam Pengolahan Satu Tahap semua reaksi pengolahan secara anaerobik yakni hidrolisis, asetogenesis, dan metanogenesis berlangsung dalam satu reaktor. Sedangkan dalam Pengolahan Dua Tahap reaksi hidrolisis berlangsung daldam reaktor pertama dan reaksi
  4. 4. asetogenesis dan metanogenesis berlangsung daldam reaktor kedua. Reaksi hidrolisis dijaga pada pH 6,5-7, reaksi asetogenesis dan metanognesis dijaga pada rentang pH 4,5-6. Dengan pemisahan tahapan reaksi yang berlangsung pada rentang pH yang berbeda maka Pengolahan Dua Tahap diharapkan akan terjadi pengolahan air limbah dengan efisiensi yang lebih tinggi. Secara skematis tiga tahapan reaksi degradasi air limbah secara anaerobik ditunjukan pada gambar dibawah ini: Lipid Polisakarida Protein Asam nukleat Hidrolisis Asam Lemak Monosakarida Asam Amino Purin & pirimidin Asetogenesis Produk fermentasi lain (propionate,butirat, etanol, dsb) Substrat metanogenetik H2CO2, format, methanol, metal amin, dan asetat Metanogenesis w Metan + Karbon Dioksida Air limbah beserta mikroba tersuspensi dalam air limbah tersebut biasa disebut dengan mixed liquor. Untuk mengetahui kuantitas mikroba tersuspensi pendekomposisi atau pendegradasi air limbah maka ditentukan dengan mengukur kandungan padatan tersuspensi yang mudah menguap (mixed liquor volatile suspended solids/MLVSS) dalam reaktor.
  5. 5. BAB III METODOLOGI 3.1 Alat dan BahanTahap Percobaan 3.1.1 Alat yang digunakan 1 buah unit Anaerobic Digester 6 buah tabung hach 1 buah hach COD digester 6 buah erlenmeyer 250 ml 1 buah desikator 1 buah pipet ukur 1 buah bola isap 1 buah stirrer 1 roll tissue 1 buah gelas kimia 1 buah botol semprot 1 buah dosimat Unit W8 Anaerobic Digester Reaktor pada Unit W8 Anaerobic Digester dilengkapi jaket diluar dan bahan isian di dalam jaket Dosimat untuk standardisasi Tabung hach dan COD Digester
  6. 6. 3.1.2 Bahan kimia yang digunakan FAS Indikator ferroin 2-3 tetes (untuk 1 sampel) Sampel air limbah 2,5 ml efluen reaktor 1(untuk 1 sampel) Sampel air limbah 2,5 ml efluen reaktor 2 (untuk 1 sampel) Pereaksi asam sulfat 3,5 ml (untuk 1 sampel) Pereaksi kalium bikromat 1,5 ml (untuk 1 sampel) Asam sulfat (standardisasi) 10 ml (untuk 1 sampel) K2Cr2O7 (standardisasi) 0,25 N; 10 ml Aquadest (untuk 1 sampel)
  7. 7. 3.2 Prosedur Kerja a. Standardisasi larutan FAS 10 ml K2Cr2O7 Aquades hingga volume 100 ml 10 ml asam sulfat (standarisasi) Gelas kimia Indikator ferroin 23 tetes Titrasi dengan FAS Penghentian titrasi setelah perubahan warna dari hijau menjadi merah bata Pencatatan volume FAS yang dibutuhkan untuk titrasi
  8. 8. b. Penentuan kandungan organik (COD) dari sampel Aquadest hingga tanda batas 2,5 ml sampel efluen reaktor 1 2,5 ml sampel efluen reaktor 2 Labu takar 25 ml Labu takar 25 ml Botol aquadest 25 ml sampel hasil pengenceran 10x 1,5 ml pereaksi kalium bikromat Pengambilan sampel 2,5 ml 3,5 ml pereaksi H2SO4 Tabung hach 25 ml sampel hasil pengenceran 10x Pengambilan sampel 2,5 ml 1,5 ml pereaksi kalium bikromat 3,5 ml pereaksi H2SO4 Aquadest hingga tanda batas Pengambilan sampel 2,5 ml 1,5 ml pereaksi kalium bikromat 1,5 ml pereaksi kalium bikromat 3,5 ml pereaksi H2SO4 Tabung hach 1,5 ml pereaksi kalium bikromat 3,5 ml pereaksi H2SO4 3,5 ml pereaksi H2SO4 Tabung hach Pengambilan aquadest 2,5 ml Pengambilan sampel 2,5 ml Tabung hach Pemasukan tabung hach ke COD digester (T=1500C, t = 2 jam) Pengangkatan tabung hach dan pendinginan di udara indikator ferroin (2-3 tetes) Titrasi dengan FAS Penghentian titrasi setelah perubahan warna dari hijau menjadi merah bata Pencatatan volume FAS yang dibutuhkan untuk titrasi Tabung hach Pengambilan aquadest 2,5 ml 1,5 ml pereaksi kalium bikromat 3,5 ml pereaksi H2SO4 Tabung hach
  9. 9. c. Penentuan Kandungan Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS) Pemanasan Cawan pijar pada Furnace (6000C) dan Kertas saring dalam Oven (1050C) Penimbangan berat kosong hingga konstan Penyaringan air sampel oleh kertas saring Pemanasan cawan pijar berisi saringan kertas sampel dalam Oven Kondisi Operasi : T = 1050C dengan waktu 1 jam Penimbangan cawan pijar berisi kertas sairng Pemanasan cawan pijar berisi saringan kertas sampel dalam Furnace Penimbangan cawan pijar berisi kertas sairng Kondisi Operasi : T = 600 0C selama 2 hari
  10. 10. BAB IV DATA PENGAMATAN  Nilai COD awalsampel : 4111 mg O2/L  pH awal : Reaktor 1 = 7,65   Reaktor 2 = 7,60 Hasiltitrasimenggunakanlarutan FAS 0,204 N Air limbahsampel Blanko (mL) Reaktor 1 (mL) Reaktor 2 (mL) 1,052 0,956 1,227 0,984 0,990 1,208 1,018 0,973 1,2175 Rata-rata  Data penentuan MLVSS Berat (gram) Reaktor1 Reaktor2 Cawanpijar (a) 32,68 34,42 Kertassaring (b) 1,1711 1,1712 33,875 35,555 32,8 34,53 Cawanpijar + kertassaring + endapan yang dipanaskandalamOven (c) Cawanpijar + kertassaring + endapan yang dipanaskandalamOvenkemudianFurnace (d)
  11. 11. BAB V PENGOLAHAN DATA 5.1 Menentukan COD akhir dari sampel a) Reaktor 1 - a (volume FAS untuk blanko) = 1,2175 mL - b (volume FAS untuk sampel) = 1,018 mL - c (normalitas FAS) = 0,204 N - d (berat equivalen Oksigen) =8 - p (pengenceran) = 10 kali - Volume sampel = 2,5 mL COD = = ( ) ( , ) , , , = 1302,336 mg O2/L b) Reaktor 2 - a (volume FAS untuk blanko) =1,2175 mL - b (volume FAS untuk sampel) = 0,973 mL - c (normalitas FAS) = 0,204 N - d (berat equivalen Oksigen) =8 - p (pengenceran) = 10 kali - Volume sampel = 2,5mL COD = = ( ) ( , , ) = 1596,096 mg O2/L , ,
  12. 12. 5.2 Menentukan kandungan MLVSS a) Reaktor 1 - a (berat cawan pijar) = 32,68 gr - c (Cawan pijar+kertas saring+endapan yang dipanaskan dalam Oven) = 33,875 gr - d (Cawan pijar+kertas saring+endapan setelah dioven dan Furnace)=32,8 gr - Volume sampel TSS = 40mL = = VSS (MLVSS) ( = x 106 ( , , ( ) x 106 x 106 ( , , ) = = TSS – VSS 29875 – 26875 = x 106 26875 mg/L = FSS ) 29875 mg/L = = ) 3000 mg/L b) Reaktor 2 - a (beratcawanpijar) = 34,42 gr - c (Cawan pijar+kertas saring+endapan yang dipanaskan dalam Oven)= 35,555 gr - d (Cawan pijar+kertas saring+endapan setelah diovendan Furnace)=34,53 gr - Volume sampel = 40mL
  13. 13. TSS ( = = ) x 106 ( , ) , x 106 = 28375 mg/L VSS (MLVSS) ( = = ) ( , , = = x 106 TSS – VSS 28375 -25625 = ) 25625 mg/L = FSS x 106 2750 mg/L 5.3 Menentukan efisiensi pengolahan a) Reaktor 1 ɳ= x 100 % = = , , x 100 % % b) Reaktor 2 ɳ= x 100 % = = , % , x 100 %
  14. 14. BAB VII PEMBAHASAN Oleh Iffa Ma’rifatunnisa NIM 11411046 Pada praktikum pengolahan anaerobik, alat yang dipakai untuk proses ini adalah anaerobic digaester yang memiliki 2 reaktor dan beroprasi secara batch. Proses pengolahan anaerobik dilakukan secara satu tahap dengan kondisi nilai COD awal sampel adalah 4111 mg O2/L, pH awal raktor yaitu ; rekator ke-1 sebesar 7,65 dan reaktor ke-2 sebesar 7,60. Masing-masing sampel yang telah dimasukan ke dalam Hach COD Digester dititrasi oleh FAS 0,2406 sehingga daapat diperoleh pada reaktor ke-1 nilai COD akhir adalah 1302, 336 mg O2/L; VSS (MLVSS) sebesar 26875 mg/L ; FSS sebesar 3000 mg/L; dan efisiensi yang diperoleh adalah 68,32% sedangkan pada reaktor ke-2 kandungan COD akhir adalah 1596, 096 mg O2/L; VSS (MLVSS) sebesar 25625 mg/L, FSS sebesar 2750 mg/L; dan efisiensi yang diperoleh adalah 61.17%. Dari data perolehan, TSS pada masing-masing reaktor nilai TSS yang diperoleh melebihi 50 mg/L. Berdasarkan literatur nilai TSS yang diperbolehkan adalah sebesar 50 mg/L (Pergub Bali No. 8 Tahun 2007). Sehinga dapat disimpulkan bahwa padatan tersuspensi yang terendapkan cukup tinggi. Sedangkan pada penentuan kandungan MLVSS diperoleh dengan mengukur VSS untuk mengetahui banyaknya mikroorganisme yang ada pada sampel. Dari nilai yang didapat, nilai VSS masih tinggi yaitu pada rekator ke 1 sebesar 26875 mg/L dan pada reaktor ke-2 sebesar 25625 mg/L sehingga untuk mendekomposisi kandungan organik membutuhkan banyak mikroba Dalam penentuan nilai COD, pada pasil percobaan menunjukan bahwa telah terjadi penurunan kandungan COD pada sampel air limbah. : COD AWAL COD REAKTOR KE-1 COD REKATOR KE-2 4111 mg O2/L 1302, 336 mg O2/L 1596, 096 mg O2/L Berdasarkan literatur pengolahan limbah menggunakan anaerobik dapat menurunkan konsentrasi COD sebesar 60%-90% (http://www.kelair.bppt.go.id). Bila dibandingkan
  15. 15. dengan literatur, hasil percobaan efisiensi penurunan COD sudah melebihi dari 60 % yaitu perolehan efisiensi pada rekator ke-1 adalah sebesar 68,32 % dan pada reaktor ke 2 adalah 61,17%, sehingga dapat dikatakan bahwa proses ini sudah cukup optimum untuk menurunkan kandungan COD dalam sampel air limbah. Walaupun penurunan ini menghasilkan kandungan organik yang masih tinggi dimana nilai ini masih lebih besar bila dibandingkan dengan standar kualitas air bersih dimana batas COD adalah 100 mg O2/L (Peraturan Mentri Kesehatan RI. 416/Menkes/Per/IX/1990), sehingga dapat dikatakan dari hasil COD yang diperoleh setelah proses ini kandungan organiknya masih tinggi dan tidak memenuhi syarat kualitas air bersih. Kandungan organik masih tinggi dari nilai yang diperbolehkan karena kurangnya pengecekan temperatur yang dapat mempengaruhi kondisi reaktor. Selain itu salah satu faktor yang mempengaruhi perolehan dan penurunan nilai COD dan efisiensi pengolahan adalah pH (Keasaman). Berdasarkan literatur yang diperoleh bahwa untuk proses pengolahan anaerobik sekurang-kurangnya, pH harus dijaga pada nilai 6,2 dan jika konsentrasi sulfat cukup tinggi maka kisaran pH sebaiknya berada pada pH 7 – 8. Pada praktikum pH air limbah dari reaktor ke-1 adalah 7,65 dan pada reaktor ke-2 adalah 7,60 (http://nadyacintabiru.blogspot.com). Dengan kondisi tersebut menunjukan bahwa kondisi pH pada proses pengolahan anaerobik sudah memenuhi syarat. Selain itu Hasil efisiensi dapat ditingkatkan dengan cara mengoptimalkan kondisi pH pada masing-masing reaktor.
  16. 16. BAB VII SIMPULAN  Nilai COD Umpan Sebesar 4111 mg O2/L  Nilai COD Akhir :  Reaktor 1 = 1302,336 mg O2/L  Reaktor 2 = 1596,096 mg O2/L  Kandungan MLVSS yang diperoleh pada :  Reaktor 1 = 26875 mg/L  Reaktor 2 = 25625 mg/L  Efisiensi pengolahan yang diperoleh pada :  Reaktor 1 = 68,32 %  Reaktor 2 = 61,17%
  17. 17. LAMPIRAN GAMBAR PRAKTIKUM Seperangkat Alat Anaerobik Digester Reaktor COD Digester Desikator pH meter Furnace Oven Neraca Analitik Dosimat
  18. 18. Abung Hach, sampel yang teah Sampel hasil dicampur 3,5ml H2SO4dan 1,5 ml pengenceran 10x dari kalium bikromat 2,5ml limbah masingmasing reaktor 40 mL limbah dari masing-masing Volume gas yang reaktor untuk uji MLVSS terbentuk pada reaktor
  19. 19. DAFTAR PUSTAKA Budiastuti, Herawati. 2010. Jobsheet Pengolahan Limbah Industri ModulPengolahan Air LimbahsecaraAnaerobik.PoliteknikNegeri Bandung. Sumber lain : http://www.discoverarmfield.co.uk/W8 anaerobic digester.htm. Diakses tanggal 22 oktober 2010 http://wiedeva.wordpress.com/seputar-tl/. “Pengolahan Air Limbah Secara Anaerobik”. Diakses tanggal 22 Oktober 2010.

×