modul g pengolahan anaerobik

8/10/2019 Modul G Pengolahan Anaerobik

http://slidepdf.com/reader/full/modul-g-pengolahan-anaerobik 1/12

LABORATORIUM PLI

SEMESTER GANJIL TAHUN AJARAN 2014/2015

MODUL : Digester Anaerobik

DOSEN PEMBIMBING : Herawati Budiastuti, Ph.D

Oleh :

Kelompok : VIII (Delapan)

Nama : 1. Randy Surya K (121411057)

2. Sandra Sopian (121411058)

3. Widya Piqra (121411061)

4. Yulia Endah P (121411062)

Kelas : 3B

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2014

Praktikum : 24 September 2014

Penyerahan Laporan : 1 Oktober 2014



PENGOLAHAN ANAEROBIK

A. TUJUAN

1.

Menentukan konsentrasi awal kandungan organik (COD) dalam umpan dan

konsentrasi kandungan organik (COD) dalan efluen setelah percobaan berlangsung

selama minggu.

2. Menentukan kandungan Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS) yang

mewakili kandungan mikroorganisme dalam reaktor.

3.

Menghitung efisiensi pengolahan dengan cara menentukan persen (%) kandungan

bahan organik yang didekomposisi selama seminggu oleh mikroorganisme dalam

rektor terhadap kandungan bahan organik mula-mula.

4. Menghitung total gas yang dihasilkan setelah proses berjalan selama seminggu untuk

mengetahui efisiensi pembentukkan gas.

B. DASAR TEORI

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 anaerobik tidak dapat

berlangsung degan efisien karena waktu yang dibutuhkan terlalu besar. Pengolahan

anaerobik juga ditujukan untukmenghasilkan biogas yang dapat dimanfaaatkan sebagai

sumber energi.

Parameter yang diukur dalam pengolahan limbah ini adalah kandungan organik

(COD) dalam umpan dan efluen. Kandungan Mixed Liquor Volatile Suspenden Solid (

MLVSS ), total gas metana (CH4) yang dihasilkan, dan efisiensi pengolahan . selain itu

dilakukan juga pemberian nutrisi ke dalam umpan bagi mikroorganisme agar tetap aktif.Kandungan organik (COD) merupakan jumlah O2 yang diperlukan untuk mengurai

seluruh bahan organik yang terkandung dalam air. Hal ini karena bahan organik yang

ada, sengaja diurai secara kimiawi dengan menggunakan oksidator kuat, kalium bikromat

pada kondisi asam dan panas dengan katalisator perak sulfat. Metode pengukuran COD

menggunakan peralatan khusus reflux, penggunaan asam pekat, pemanasan dan titrasi.

Pada prinsipnya penggunaan COD adalah penambahan sejumlah tertentu kalium

bikromat (K 2Cr 2O7) sebagai oksidator pada sampel yang telah ditambahkan asam pekat



dan katalis perak sulfat, kemudian dipanaskan selama beberapa waktu. Selanjutnya,

kelebihan kalium bikromat ditera dengan cara titrasi.

Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS) secara umum didefinisikan

sebagai suspensi mikrobiologi dalam tangki aerasi suatu pengolahan air limbah biologis

lumpur aktif. Untuk mengetahui kuantitas mikroba tersuspensi pendekomposisi atau

pendegradasi air limbah maka ditentukan dengan mengukur kandungan padatan

tersuspensi yang mudah menguap.

C. ALAT DAN BAHAN

Alat yang digunakan

Labu erlenmeyer 250 ml 2 bhCorong gelas 1 bh

Cawan porselin 2 bh

Desikator 1 bh

Neraca analitis 1 bh

Oven 1 bh

Furnace 1 bh

Hach COD Digester 1 bh

Tabung Hach 8 bh

Dosimat 1 bh

Labu takar 25 ml 1 bh

Bahan yang digunakan

- Sampel air limbah

- Kertas saring

- K 2Cr 2O7

- Indikator ferroin

- Larutan FAS ( Ferro Amonium Sulfat )

- Pereaksi Sulfat (Ag2SO4)



D. PROSEDUR KERJA

Penentuan kandungan organik (COD) sampel

Mengambil 2,5 ml limbah

Mengencerkan 25 kali limbah tersebut dengan labu takar

Memasukkan 2,5 ml sampel yang sudah diencerkan tadi, ke dalam tabung Hach,

kemudian menambahkan 3,5 ml pereaksi kalium bikromat dan 1,5 ml pereaksi sulfat

Membuat larutan blangko yang merupakan campuran aquades dengan kalium bikromat

di dalam tabung Hach juga

Memasukkan tabung Hach yang sudah berisi sampel dan blangko pada Hach COD

digester dan panaskan pada suhu 105oC selama 2 jam

Mengeluarkan tabung Hach dari digester dan biarkan dingin pada udara terbuka. Setelah

tabung menjadi dingin, titrasi dengan larutan FAS yang sudah distandarisasi,

menggunakan indikator ferroin ( sekitar 2 atau 3 tetes ). Kemudian menghentikan titrasi

jika sudah terjadi perubahan warna hijau jadi coklat



Penentuan Kandungan Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS)

Memanaskan cawan pijar selama 1 jam dalam furnace pada suhu 600oC dan

memanaskan kertas saring selama 1 jam dalam oven pada suhu 105o

C

Menimbang sampai didapat berat konstan dari cawan pijar ( a gram ) maupun kertas

saring ( b gram ). Menggunakan desikator untuk menurunkan suhu cawan pijar maupun

kertas saring selama penimbangan

Menyaring 40 ml air limbah sampel dengan menggunakan kertas saring yang sudah

diketahui beratnya

Memasukkan kertas saring yang berisi endapan ke dalam cawan pijar dan

memanaskannya dalam oven pada suhu 105oC selama 1 jam

Menimbang cawan pijar yang berisi kertas saring dan endapan sampai di dapat berat

konstan ( c gram )

Memasukkan cawan pijar yang berisi kertas saring dan endapan ke dalam furnace pada

suhu 600oC selama 2 jam

Menimbang sampai di dapat berat konstan ( d gram )



E. DATA PENGAMATAN

pH limbah di reaktor 1 : 7,35

pH limbah di reaktor 2 : 7,45

Berat kertas saring 1 setelah dipanaskan di oven (b1) : 1,1360 gr

Berat kertas saring 2 setelah dipanaskan di oven (b2) : 1,1628 gr

Berat cawan 1 setelah dipanaskan di furnace (a1) : 33,22 gr

Berat cawan 2 setelah dipanaskan di furnace (a2) : 33, 29 gr

Berat cawan 1 + kertas saring basah 1 : 36,64 gr

Berat cawan 2 + kertas saring basah 2 : 37,26 gr

Berat cawan 1 + kertas saring 1 kering dari oven (c1) : 35,02 gr

Berat cawan 2 + kertas saring 2 kering dari oven (c2) : 35,55 gr

Berat cawan 1 + kertas saring 1 kering dari furnace (d1) : 33,87 gr

Berat cawan 2 + kertas saring 2 kering dari furnace (d2) : 33,91 gr

Hasil titrasi :

Volume FAS (ml) Volume FAS rata – rata (ml)

Reaktor 1 1,180 1,144 1,162

Reaktor 2 1,126 1,142 1,134

Blangko 1,288

Data dari Ibu Nina ( teknisi ) mengenai nilai COD umpan pada tanggal 17-09-2013

adalah sebesar 4110 mg O2/L

Gas yang terbentuk dari tanggal 17-09-2013 s/d 25-09-2013 pada reaktor 1 sebanyak

12 ml, sedangkan pada reaktor 2 sebanyak 11 ml. Tapi praktikan tidak menganalisa

apakah gas yang terbentuk benar – benar gas CH4 seperti yang diketahui dari dasar

teori



F. PERHITUNGAN

COD ( mg O2/L ) =()

dimana :

a = ml FAS untuk blangko

b = ml FAS untuk sampel

c = normalitas FAS

d = berat equivalen O2 (8)

p = pengenceran

Menghitung efisiensi pengolahan :

TSS ( mg/L ) =()

VSS ( mg/L ) =()

FSS ( mg/L ) = TSS – VSS

dimana :

TSS = total padatan tersuspensi

VSS = padatan tersuspensi yang mudah menguap = MLVSS

FSS = padatan tersuspensi yang tidak mudah menguap, FSS = TSS – VSS

Menghitung COD dan Efisiensi Pengolahan

Berdasarkan rumus – rumus di atas, maka :

COD reaktor 1 =()

= 887,04 mg O2/L

COD reaktor 2 =()

= 1084,16 mg O2/L

Efisiensi pengolahan

Untuk reaktor 1 :

Efisensi =()

Untuk reaktor 2 :

Efisensi =()



Menghitung MLVSS

Reaktor 1 :

TSS ( mg/L ) =()

= ( )

= 720000 mg/L

MLVSS ( mg/L ) =()

=( )

= 460000 mg/L


= 720000 – 460000

= 260000 mg/L

Reaktor 2 :

TSS ( mg/L ) =()

=( )

= 904000 mg/L

MLVSS ( mg/L ) =()

=( )

= 656000 mg/L


= 904000 – 656000

= 248000 mg/L

G. PEMBAHASAN

1. Putri Pradnya P A J B

2. Rahmi Pujiyati Putri

Pada praktikum kali ini praktikan melakukan pengolahan air limbah dengan

metoda pengolahan anaerob. Pengolahan air limbah secara biologi anaerob merupakan

pengolahan air limbah dengan mikroorganisme tanpa injeksi udara/oksigen kedalam



proses pengolahan. Pengolahan air limbah secara biologi anaerob bertujuan untuk

merombak bahan organic dalam air limbah menjadi bahan yang lebih sederhana yang

tidak berbahaya. Disamping itu pada proses pengolahan secara biologi anaerob akan

dihasilkan gas-gas seperti gas CH4 dan CO2. Proses ini dapat diaplikasikan untuk air

limbah organic dengan beban bahan organic (COD) yang tinggi.

Untuk mengetahui efisiensi pengolahan maka dilakukan pengukuran kandungan

organik sebelum dan setelah proses sehingga dilakukan pengukuran COD sebelum

dan setelah proses. Sedangkan MLVSS untuk mengetahui kuantitas mikroba yang

mendekomposisi bahan organik. Salin itu pengukuran COD juga untuk mengetahui

kandungan organik dalam sampel, pengukuran COD ini untuk mengetahui berapa

banyak oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi kandungan organik dalam

sampel, sehingga bila semakin banyak zat yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat

organik maka semakin banyak pula kandungan zat organiknya. Artinya semakin

tinggi nilai COD maka kandungan organik dalam sampel semakin banyak atau

kualitas air limbah semakin buruk. Sebelum dilakukan analisis pada COD,

sebelumnya dilakukan terlebih dahulu standarisasi FAS oleh K 2Cr 2O7, dimana reaksi

yang terjadi reaksi redoks dalam keadaan asam karena penambahan pereaksi sulfat (

H2SO4 + Ag2SO4 ). Pereaksi sulfat (Ag2SO4) untuk mengikat gas klor (Cl2) yang

tedapat pada limbah. Dalam keadaan asam ini berfungsi untuk mengasamkan larutan

sehingga K 2Cr 2O7 dapat mengoksidasi Fe dengan reaksi:

Cr 2O72- + 14H+ + 6e 2Cr 3+ + 7H2O

Fe2+ Fe3+ + e

Cr 2O72- + 14H+ + 6 Fe2+ 2Cr 3+ + 7H2O + 6Fe3+

Berdasarkan percobaan terlihat bahwa nilai COD pada sampel limbah sebelum

proses degradasi adalah tinggi yaitu sebesar 4110 mg O2/L sedangkan setelah

pengolahan anaerobik dilakukan kurang lebih seminggu, terjadi penurunan nilai COD,

baik di reaktor 1 maupun reaktor 2. Nilai COD dari reaktor 1 adalah 887,04 mg O2/L

sedangkan dari reaktor 2 adalah 1084,16 mg O2/L. Seharusnya nilai COD direaktor 2

lebih rendah dari nilai COD direaktor 1, karena effluent dari reaktor 1 merupakan

input bagi reaktor 2, sehingga logikanya sudah ada proses degradasi awal. Tapi ada

faktor – faktor lain yang bisa saja mempengaruhi, misalnya terbukanya salah satu

saluran air limbah di reaktor sehingga udara luar masuk.



Kemudian praktikan memanaskan air limbah yang sudah di saring di kertas

saring, dipanaskan di oven selama 1 jam dan di furnace selama 2 jam demi

tercapainya penguapan mikroba/ suspended solid yang baik. Selisih dari berat kertas

saring + cawan yang basah dengan kertas saring + cawan yang sudah sangat kering,

merupakan nilai MLVSS. Nilai MLVSS yang di dapat dari praktikum ini pada reaktor

1 adalah 460000 mg/L dan pada reaktor 2 adalah 656000 mg/L. Efisiensi pengolahan

dari reaktor 1 sebesar 78,4 % dan pada reaktor 2 sebesar 73,6 %. Nilai efsisiensi ini

tidak begitu tinggi namun terbilang sudah cukup baik.

3. Rizky Sukmariyansyah

Pada praktikum ini dilakukan percobaan pengolahan limbah secara anaerobik.

Pengolahan limbah secara anaerobic berlangsung tanpa penambahan oksigen karena

mikroorganisme pendekomposisi bahan-bahan organik dalam air limbah akan

terganggu pertumbuhannya bahkan mati

Dalam praktikum, nilai COD dari limbah diidentifikasi baik sebelum maupun

sesudah proses pengolahan limbah. Dalam hal ini didapatkan data bahwa nilai COD

awal sebesar 4110 mg O2/L. Nilai COD akhir setelah proses pengolahan adalah

887,04 mg O2/L pada reaktor 1 dan 1084,16 mg O2/L pada reaktor 2. Dari data diatas

dapat dilihat terjadinya penurunan kandungan COD pada kedua reaktor tersebut.

Dari data COD tersebut akan didapatkan nilai efisiensi dari proses pengolahan

limbah secara anaerobic. Nilai efisiensi yang didapat adalah 78,4% untuk reaktor 1

dan 73,6% untuk reaktor 2. Efisiensi yang didapat memang cukup tinggi namun

sebenarnya efisiensi bisa ditambah lagi. Nilai efisiensi yang didapat berpengaruh pada

nilai pH dalam kedua reaktor. Secara teori dikatakan bahwa nilai pH pada rekator 1

dimana terjadi reaksi hidrolisis ialah 6,5 – 7. Dari percobaan didapat nilai pH pada

reaktor 1 ialah 7,35. Lalu pada reaktor 2 dimana terjadi reaksi asetogenesis dan

metanogenesis seharusnya nilai pH berada pada rentang 4,5 – 6. Tetapi pada

percobaan didapat nilai pH pada reaktor 2 ialah 7,45

Dari perbandingan diatas diketahui bahwa nilai pH saat percobaan tidak sesuai

dengan teori. Dalam teori mengatakan bahwa dengan pemisahan tahapan reaksi yang

berlangsung pada rentang pH yang berbeda maka pada pengolahan dua tahap

diharapkan akan terjadi pengolahan limbah dengan efisiensi yang tinggi. Maka dari

itu nilai pH pada kedua reaktor harus diatur pada rentang pH yang ditetapkan dan

dipastikan harus adanya perbedaan nilai pH antara reaktor 1 dan reaktor 2.



Selain menganalisa nilai COD, dalam percobaan ini dilakukan pengukuran

kuantitas mikroba tersuspensi pendegradasi air limbah dengan menghitung nilai

MLVSS. Hasil percobaan menyebutkan nilai MLVSS pada reaktor 1 adalah 460000

mg/L dan pada reaktor 2 nilainya 656000 mg/L. Dari percobaan juga didapatkan

bahwa gas yang terbentuk pada reaktor 1 sebanyak 12 ml, sedangkan pada reaktor 2

sebanyak 11 ml. Tetapi gas tersebut tidak dapat dianalisa apakah gas yang terbentuk

benar – benar gas CH4

4. Teguh Taufiqurohim

Pada praktikum ini dilakukan pengolahan terhadap limbah dengan cara

anaerobik. Pengolahan ini melibatkan mikroorganisme untuk mengurai limbah dan

tanpa memasukkan oksigen (anaerob). Pengolahan anaerobik dilakukan terhadap

limbah yang mempunyai kandungan bahan organik tinggi. Hasil dari pengolahan ini

dapat menghasilkan gas CH4 (metana) yang bisa digunakan sebagai sumber energi.

Pada proses pengolahan limbah secara anaerobik, parameter yang diukur adalah

kandungan chemical oxygen demands (COD) dari limbah awal dan setelah limbah

diolah. Selain itu ditentukan juga nilai Mixed Liquor Volatile Suspended Solid

(MLVSS) yang secara umum didefinisikan sebagai suspensi mikrobiologi dalam

tangki. Dapat dilihat juga total gas metana yang dihasilkan per satuan waktu tertentu

dengan melihat kenaikan gas metana dalam tangki.

Pengukuran COD dilakukan pada 2 reaktor yang tersedia. Pengukuran

dilakukan dengan cara mengencerkan limbah sebanyak 10 kali kemudian diambil

sampelnya sebanyak 2,5 mL pada masing-masing reaktor. Pada masing-masing

sampel ditambahkan larutan kalium bikromat K 2Cr 2O7 sebagai oksidator kuat untuk

mereduksi bahan organik yang terdapat pada limbah dan pereaksi sulfat (Ag2SO4)

untuk mengikat gas klor (Cl2) yang tedapat pada limbah. Dibuat juga larutan blangko

sebagai larutan pembanding untuk menentukan kandungan COD dalam limbah.

Kemudian larutan tersebut dipanaskan selama 2 jam agar rekasi dapat berjalan dan

selanjutnya dititrasi dengan larutan FAS ( Ferro Amonium Sulfat ) untuk menentukan

kandungan COD dalam limbah. Dari hasil percobaan diperoleh kandungan COD

setelah pengolahan pada reaktor 1 adalah sebesar 887,04 mg O2/L dan pada reaktor 2

sebesar 1084,16 mg O2/L. Sedangkan kandungan COD awal pada limbah adalah

sebesar 4110 mg O2/L. Dengan membandingkan hasil COD sebelum dan sesudah



pengolahan diperoleh efisiensi pada reaktor 1 sebesar 78,4 % dan pada reaktor 2

sebesar 73,6 %.

Pada penentuan nilai Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS),

dilakukan penyaringan terhadap limbah dengan menggunakan kertas saring dan

kemudian dipanaskan menggunakan oven kemudian ditimbang dan dilanjutkan

dengan menggunakan furnace yang kemudian ditimbang juga. Selisih dari nilai

tersebut dibandingkan dengan jumlah sampel limbah yang digunakan, maka akan

didapat nilai MLVSS. Dari hasil percobaan diperoleh nilai MLVSS pada reaktor 1

sebesar 460000 mg/L dan pada reaktor 2 sebesar 656000 mg/L.

H. KESIMPULAN

1. Kandungan COD setelah pengolahan pada reaktor 1 adalah sebesar 887,04 mg O2/L

dan pada reaktor 2 sebesar 1084,16 mg O2/L. Sedangkan kandungan COD awal pada

limbah adalah sebesar 4110 mg O2/L.

2. Nilai MLVSS pada reaktor 1 sebesar 460000 mg/L dan pada reaktor 2 sebesar 656000

mg/L.

3.

Efisiensi pada reaktor 1 sebesar 78,4 % dan pada reaktor 2 sebesar 73,6 %.

4. Berdasarkan data hasil pengamatan, gas yang terbentuk dari tanggal 17-09-2013 s/d

25-09-2013 pada reaktor 1 sebanyak 12 ml, sedangkan pada reaktor 2 sebanyak 11 ml.

Akan tetapi tidak dilakukan analisa apakah gas yang terbentuk seluruhnya merupakan

gas metana atau bukan.

I. DAFTAR PUSTAKA

Alfagama, Habib.2011. Biochemical Oxygen Demand (BOD) dan Chemical Oxygen

Demand (COD).http://habib00ugm.wordpress.com [dikutip 24 September

2013]

Budiastuti, Herawati.2011. Modul Praktikum Pengelolaan Limbah Industri Pengolahan

Anaerobik .Bandung : Jurusan Teknik Kimia Politeknik Negeri Bandung

Eddy, dkk.2013. MLVSS Mixed Liquor Volatile Suspended Solid.www.lenntech.com

[dikutip 24 September 2013]

modul g pengolahan anaerobik

Documents