Efficiency of Biogas Production in Polyvinylidene Flouride Membrane Bioreactor on Medium Containing Toxic Substance Myrcene and 3-Carene

PINASTHIKA R. W. W, Dr. Ria Millati, S.T, M.T; Dr. Ir. M. Nur Cahyanto, M.Sc; Prof. Claes Niklasson

2014 | Skripsi | TEKNOLOGI PANGAN & HASIL PERTANIAN

Biogas merupakan salah satu alternatif penanganan limbah buah. Namun, untuk memproduksi biogas dari limbah buah terdapat beberapa hambatan, salah satunya adalah kandungan senyawa flavor buah yang memiliki aktivitas antimikrobia alami. Menurut beberapa hasil penelitian senyawa flavor buah seperti myrcene, 3-carene, hexanal, dan quercetin memiliki kemampuan menghambat proses anaerobic untuk menghasilkan biogas. Salah satu solusinya dengan menggunakan membran Polyvinylidene flouride (PVDF) sebagai bioreaktor membran untuk melindungi sel mikroba dari efek penghambatan dari senyawa flavor buah tersebut. Senyawa flavor buah myrcene dan 3-carene sebagai senyawa favor buah yang dominan pada buah mangga digunakan dalam penelitian ini. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui efisiensi produksi biogas dalam bioreaktor membran PVDF pada medium yang mengandung senyawa toksik myrcene dan 3-carene dengan variasi konsentrasi 0,05%, 0,5%, dan 5% pada sistem batch. Proses anaerobic berlangsung selama 20 hari pada kondisi termofilik (55oC). Penelitian ini berjalan dengan menggunakan dua perlakuan yaitu menggunakan bioreaktor membran PVDF atau sel terbungkus (encased cell) dan tanpa menggunakan bioreaktor membran PVDF atau sel bebas (freecell) pada semua variasi konsentrasi. Pada sampel yang mengandung myrcene menunjukan produksi biogas di sampel sel terbungkus dalam PVDF membran bioreaktor atau encased cell lebih tinggi daripada sampel tanpa PVDF membran bioreaktor atau free cell di semua variasi konsentrasi. Sedangkan, pada sampel yang mengandung 3-carene menunjukan produksi biogas pada sampel sel terbungkus dalam PVDF membran bioreaktor lebih tinggi daripada sampel sel terbungkus dalam PVDF membran bioreaktor hanya pada konsentrasi 0,05 % dan 0,5 %.

Biogas can be an alternative solution of fruit waste problem. But, the biogas production from fruit waste impose some challenges.One of them is the precense of fruit flavor compounds as antimicrobial agent. Some synthetic fruit flavor compound like myrcene, 3-carene, hexanal, and quercetin have been reported have to inhibitory effect on anaerobic digestion. The solution to this problem is the usage of Polyvinylidene flouride (PVDF) membrane bioreactor to encase the cell. Myrcene and 3-carene as dominant fruit flavor compound in mango were used in this study as toxic substances. The objective of this study is to investigate the efficiency of biogas production in Polyvinylidene flouride (PVDF) membrane bioreactor on medium containing toxic substance myrcene and 3-carene at concentration of 0.05%, 0.5%, and 5%. The anaerobic digestion process occured during 20 day incubation using thermophilic sludge. This study was conducted with two kinds of treatments: using PVDF membrane bioreactor or encased cell and without PVDF membrane bioreactor or free cell at different concentrations. The result of sample containing myrcene showed that the biogas production of encased cell in PVDF membrane bioreactor is higher than biogas production of free cell sample at any different concentrations. On the other hand, sample containing 3-carene gave biogas production of encased cell higher than biogas production of free cell only at concentration 0.05 and 0.5%.

Kata Kunci : biogas, myrcene, 3-carene, Polyvinylidene flouride, membrane bioreactor