Perpustakaan Digital ITB

Permasalahan utama yang ditimbulkan dari buangan air limbah industri tekstil adalah warna dan polutan organik. Anaerobik co-digestion merupakan suplementasi ko-substrat berupa limbah organik padat maupun cair kedalam sistem anaerobik yang bertujuan untuk meningkatkan efektifitas dan efisiensi proses pada sistem anaerobik dalam mengolah limbah padat maupun air limbah. Rasio C:N memiliki peranan penting dalam efektifitas proses anaerobik co-digestion. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh rasio C:N dan waktu tinggal/hydraulic retention time (HRT) terhadap kinerja sistem anaerobik co-digestion dalam mendegradasi polutan dan dekolorisasi air limbah sintetik yang mengandung pewarna tekstil komersial Remazol Blue RSP. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan granul anaerobik pada reaktor upflow anerobik dengan volume 4,8 L dan variasi perlakuan yang dilakukan adalah penyesuaian rasio C:N 5:1, 10:1 dan 15:1 yang didapatkan dari suplementasi ko-substrat berupa air limbah industri madu kedalam air limbah sintetik yang mengandung pewarna Remazol Blue RSP, kontrol positif berupa air limbah sintetik mengandung pewarna yang disuplementasi fruktosa 350 mg/L, dan kontrol negatif yaitu air limbah sintetik mengandung pewarna tanpa suplementasi C maupun N dengan HRT 24 jam dan 12 jam untuk setiap variasi perlakuan. Parameter yang diukur adalah persentase degradasi chemical oxygen demand (COD), persentase dekolorisasi warna, konsentrasi volatile fatty acid (VFA), alkalinitas, pH dan, oxidation reduction potential (ORP). Analisis metagenomik menggunakan 16s rRNA dilakukan untuk mengetahui perubahan struktur komunitas pada granul anaerobik dan uji fitotoksisitas dilakukan untuk mengetahui kemampuan detoksifikasi pewarna oleh sistem anaerobik co-digestion. Analisis stastistika perbedaan antara tiap perlakuan C:N dan HRT dilakukan dengan analisis two way ANOVA-tukey pairwise dengan nilai ? = 0,05, sementara untuk mengetahui perbedaan means pada eksperimen kontrol, uji fitotoksisitas dan, anaerobik co-digestion dilakukan dengan menggunakan one way ANOVA. Hasil penelitian menunjukan bahwa peningkatan rasio C:N pada sistem anaerobik co-digestion berpengaruh terhadap stabilitas sistem. Perlakuan rasio C:N 15:1 pada semua variasi HRT menunjukan terjadinya penurunan pH pada sistem menjadi <6,8 dan peningkatan rasio VFA/alkalinitas melebihi 0,2. Rasio C:N 5:1 dan 10:1 menunjukan bahwa sistem stabil dengan pH berkisar 6,8-7,6 dan rasio VFA/alkalinitas ? 0,2. Persentase degradasi COD terbaik didapatkan pada perlakuan C:N 5:1, 10:1 dan 15:1 dengan HRT 24 jam dimana ketiga perlakuan ini secara statistika tidak berbeda secara nyata (P >0,05) yaitu 76,69±2,83 %, 77,27±0,49 %, 79,036±1,03 %, sementara persentase degradasi pada kontrol positif dan negatif adalah 69,04±3,44% dan 18,89±5,38 %. Persentase dekolorisasi tertinggi didapatkan pada perlakuan rasio C:N 5:1 dengan HRT 24 jam yaitu 97,37±3,62% dan tidak berbeda secara nyata dengan kontrol positif yaitu 96,81±0,78 %. Rasio C:N 5:1 dan waktu tinggal (HRT) 24 jam merupakan konfigurasi terbaik yang dapat digunakan pada sistem anaerobik co-digestion ini. Rasio C:N 5:1 kemudian digunakan untuk eksperimen lanjutan dengan meningkatkan konsentrasi pewarna menjadi 100 mg/L dan 150 mg/L. Hasil menunjukan bahwa rerata persentase degradasi COD pada konsentrasi pewarna 50 mg/L, 100 mg/L dan, 150 mg/L secara statistika tidak berbeda secara nyata (P >0,05) secara berurutan yaitu 76,69±1,33 %, 75,91±2,1 % dan, 75,77±2,83 %. Persentase dekolorisasi menunjukan adanya penurunan yaitu 97,37±2,18 %, 92,22±0,51 % dan, 90,12±0,49 % masing-masing untuk konsentrasi pewarna 50 mg/L, 100 mg/L dan 150 mg/L. Berdasarkan analisis metagenomik 16s rRNA kelimpahan realtif pada granul anaerobik di dominasi oleh filum Proteobacteria dan Firmicutes, sementara pada granul rasio C:N 5:1 dan kontrol positif di dominasi oleh filum Halobacterota dan Desulfobacterota. Jumlah OTU tertinggi didapatkan pada granul kontrol positif dengan jumlah OTU 2040 spesies, disusul oleh granul dari perlakuan C:N 5:1 1600 OTU dan granul awal yaitu dan 1233 OTU. Uji fitotoksisitas menunjukan bahwa peningkatan konsentrasi pewarna Remazol Blue RSP berpengaruh terhadap penurunan rerata panjang radikula dan plumula pada kecambah tanaman kacang merah (Phaseolus vulgaris) yaitu 9,1±2,6 cm dan 13,8±7,2 cm untuk konsentrasi 50 mg/L, 9,1±3,8 cm dan 2,9±1,6 cm untuk konsentrasi pewarna 100 mg/L dan, 4,2±2,6 cm dan 2,5±1,3 cm untuk konsentrasi 150 mg/L. Air limbah sintetik yang telah di degradasi menggunakan sistem anaerobik co-digestion memiliki radikula dan plumula yang lebih panjang dibandingkan dengan kontrol (10,66±7,7 cm dan 2,2±1,0 cm) yaitu, 16,9±3,8 cm dan 21,8±5,3 cm; 12,9±3,8 cm, 12,0±5,7 cm; 13,6±3,2 cm dan 13,1±5,8 cm pada outlet perlakuan konsentrasi pewarna berturut-turut 50 mg/L, 100 mg/L dan 150 mg/L. Hasil penelitian ini menunjukan bahwa rasio C:N 5:1 dan HRT 24 jam pada sistem anaerobik co-digestion dengan air limbah industri madu sebagai ko-substratnya merupakan konfigurasi terbaik untuk digunakan dalam mendegradasi polutan dan mendekolorisasi warna pada air limbah sintetik yang mengandung pewarna Remazol Blue RSP.