PENGARUH PENGATURAN SKEMA FEEDING DAN KONSENTRASI LIMBAH HEXAVALENT CHROMIUM (Cr(VI)) PADA STABILITAS PROSES ANAEROB : STUDI KASUS LIMBAH CAIR LABORATORIUM JURUSAN TEKNIK KIMIA UNIVERSITAS GADJAH MADA (JTK UGM)

GREGORIUS PRIMA INDRA BUDIANTO, Wiratni, S.T., M.T., Ph.D.

2013 | Tesis | S2 Teknik Kimia

Penelitian ini bertujuan untuk meningkatkan kinerja dari pengolahan air limbah laboratorium Jurusan Teknik Kimia UGM dengan merumuskan komposisi starterdan kondisi pengumpanan untuk menjaga stabilitas kinerja kolam anaerob pada rangkaian Instalasi Pengolahan Air Limbah Jurusan Teknik Kimia UGM (IPAL JTK). Efek kandungan kromat (yang dipandang sebagai senyawa pengganggu) terhadap proses anaerob, dipelajari dengan membandingkan parameter-parameter kinetika terkait pertumbuhan mikroorganisme sebelum dan setelah adanya senyawa pengganggu kromat. Parameter-parameter tersebut dihitung dengan model matematis yang telah dirumuskan dalam penelitian terdahulu. Pada penelitian ini dilakukan pengujian: (i) pengaruh penambahan starter, dilakukan dengan membandingkan antara digester tanpa kotoran sapi (hanya berisi pati 20 g/L sebanyak 600 mL) dan digester dengan kotoran sapi (kotoran sapi:air=1:1 sebanyak 600 mL); (ii) pengaruh frekuensi feeding pati, dilakukan dengan menghentikan feeding pati untuk beberapa saat pada digester dengan kotoran sapi; dan (iii) pengaruh penambahan larutan kromat, dilakukan dengan memasukkan larutan kromat ke dalam dua digester dengan kotoran sapi yang telah mengalami masa aklimatisasi hingga konsentrasi kromat dalam digester masing-masing 0,0833 mg/L dan 0,375 mg/L. Pengukuran kandungan Cr(VI) dilakukan pada 1 minggu dan 3 minggu setelah perlakuan penambahan kromat. Pada penelitian ini masing-masing digester diberi perlakuan yang sama yaitu feeding pati sebesar 20 g/L sebanyak 100 mL/minggu, pengambilan sampel untuk pengukuran volume biogas, kandungan Volatile Solid, Volatile Fatty Acid sebanyak 100 mL dilakukan tiap minggu. Hasil penelitian yang didapatkan adalah: (i) Penambahan starter dapat meningkatkan efektifitas digester dengan meningkatnya nilai VFA dan volume akumulasi biogas masing-masing sampai sebesar 82,35% dan 92,05%. Hal ini juga dapat dilihat perbedaan nilai μm1 dan μm2 pada digester dengan kotoran sapi, yaitu sebesar 0,3626 mikroorganisme/hari dan 0,0097 mikroorganisme/hari dengan nilai μm1 dan μm2 digester tanpa kotoran sapi yaitu sebesar 0,05 mikroorganisme/hari dan 0,001 mikroorganisme/hari; (ii) Penambahan pati sebesar 20 mg/L sebanyak 100 mL cukup memenuhi kebutuhan nutrisi pada digester. Pada masa aklimatisasi penambahan pati dilakukan maksimal 2 minggu sekali sedangkan masa setelah adanya penambahan kromat, penambahan pati dilakukan 1 minggu sekali; (iii) Kandungan kromat dalam digester sebesar 0,0833 mg/L berperan menjadi akselerator bagi pertumbuhan mikroorganisme yang ditandai dengan kenaikan nilai μm1 dan μm2 masing-masing sebesar 54,73% dan 83,33%; sedangkan kandungan kromat sebesar 0,375 mg/L berperan menjadi inhibitor bagi pertumbuhan dan menyebabkan kematian pada mikroorganisme yang ditandai dengan penurunan nilai μm1 dan μm2 masing-masing sebesar 94,46 % dan 88,10%

This research is aimed to improve the performance of the laboratory’s wastewater treatment facility in Chemical Engineering Department of Gadjah Mada University, which contains chromate. The research is emphasized on formulating the composition of starter and substrate feeding frequency to maintain the performance stability of anaerobic process in wastewater treatment plant on Chemical Engineering Department Gadjah Mada University.Disturbance to the process was assumed to be mainly caused by the chromate’s effect. Measurements were conducted in each digester with respect to: (i) the effect of addition of cow manure, conducted by comparing between the digester without cow manure (containing starch 20 g/L; 600mL) with the digester with cow manure (containing cow manure : water = 1 : 1; 600mL); (ii) the effect of the frequency of starch feeding which was varied by terminating the starch feeding after a while and (iii) the effect of chrome addition was done by adding chrome into the digester with the cow manure which has been acclimated so that the chrome concentration in the digester was 0,0833 mg/L and 0,375 mg/L. Cr(IV) and Cr(III) concentration measurement was done one week and three week after chrome addition. In this research each digester was treated in the same way that was starch feeding as 20g/L as 100mL/week, sampling for measurement volatile solid and volatile fatty acid content as 100 mL/week and biogas volume of every week. The result of the research were:(i) the starter addition can increase digester affectivity by the increase the value of VFA and accumulated biogas volume up to 82.35% and 92.05% respectively. This phenomenon also can be seen from the value difference of μm1 dan μm2 at the digester with cow manure addition those are 0,3626 microorganism/day and 0,0097 microorganism/day with the value of μm1 and μm2 as 0,05 microorganism/day dan 0,001 microorganism/day ; (ii) starch addition as 100 mL with the concentration of 20mg/L was enough to cover the nutrition needed in the digester. In acclimatization period the starch addition was done once in two weeks and after chrome addition it was done once in a week; (iii) chromate content as 0,0833 mg/L act as accelerator for microorganism growth indicated by the increase of the value of μm1 and μm2 as 54,73% and 83,33% respectively; while chromate concentration as 0.375 mg/L act as inhibitor for microorganism growth process and causing the microorganism death indicated by the decrease of the value of μm1 and μm2 as 94,46% and 88 ,10% respectively

Kata Kunci : PAL, limbah laboratorium, anaerob, kromat