Post on 02-Jun-2018
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
8/10/2019 Modul G Pengolahan Anaerobik
http://slidepdf.com/reader/full/modul-g-pengolahan-anaerobik 2/12
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
8/10/2019 Modul G Pengolahan Anaerobik
http://slidepdf.com/reader/full/modul-g-pengolahan-anaerobik 3/12
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)
8/10/2019 Modul G Pengolahan Anaerobik
http://slidepdf.com/reader/full/modul-g-pengolahan-anaerobik 4/12
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
8/10/2019 Modul G Pengolahan Anaerobik
http://slidepdf.com/reader/full/modul-g-pengolahan-anaerobik 5/12
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 )
8/10/2019 Modul G Pengolahan Anaerobik
http://slidepdf.com/reader/full/modul-g-pengolahan-anaerobik 6/12
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
8/10/2019 Modul G Pengolahan Anaerobik
http://slidepdf.com/reader/full/modul-g-pengolahan-anaerobik 7/12
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 =()
8/10/2019 Modul G Pengolahan Anaerobik
http://slidepdf.com/reader/full/modul-g-pengolahan-anaerobik 8/12
Menghitung MLVSS
Reaktor 1 :
TSS ( mg/L ) =()
= ( )
= 720000 mg/L
MLVSS ( mg/L ) =()
=( )
= 460000 mg/L
FSS ( mg/L ) = TSS – VSS
= 720000 – 460000
= 260000 mg/L
Reaktor 2 :
TSS ( mg/L ) =()
=( )
= 904000 mg/L
MLVSS ( mg/L ) =()
=( )
= 656000 mg/L
FSS ( mg/L ) = TSS – VSS
= 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
8/10/2019 Modul G Pengolahan Anaerobik
http://slidepdf.com/reader/full/modul-g-pengolahan-anaerobik 9/12
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.
8/10/2019 Modul G Pengolahan Anaerobik
http://slidepdf.com/reader/full/modul-g-pengolahan-anaerobik 10/12
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.
8/10/2019 Modul G Pengolahan Anaerobik
http://slidepdf.com/reader/full/modul-g-pengolahan-anaerobik 11/12
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
8/10/2019 Modul G Pengolahan Anaerobik
http://slidepdf.com/reader/full/modul-g-pengolahan-anaerobik 12/12
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]