Electronic Theses and Dissertation

Peningkatan populasi global menyebabkan meningkatnya limbah organik. Limbah organik tersebut perlu ditangani dengan tepat agar tidak mencemari lingkungan. Salah satu bentuk penanganan limbah organik secara efisien adalah menjadikannya sebagai substrat untuk memproduksi asam laktat dan volatile fatty acids (VFA) melalui proses biokonversi pencernaan anaerobik (anaerobic digestion/AD). Proses AD dapat dilakukan dengan menggunakan inokulum tidak steril seperti tanah tempat pembuangan akhir (TPA) Kota Banda Aceh atau biasa disebut landfill soil (LS). Asam laktat dan VFA yang dihasilkan dapat dimanfaatkan pada banyak sektor. Saat ini sam laktat gencar dijadikan sebagai prekursor bioplastik poli-asam laktat dan VFA diaplikasikan pada sektor pangan mapaupun non-pangan. Proses biokonversi anaerobik secara natural antara substrat dari limbah organik (rumput gajah/G, limbah singkong/S dan limbah buah-buahan/F) dengan LS diharapkan akan menghasilkan asam laktat dan VFA. Produksi asam laktat dilakukan dengan mencampurkan substrat secara tunggal dan campuran substrat dengan LS pada masing-masing digester bervolume 250 mL secara anaerobik dengan suhu 35 ± 0,5 oC pada periode waktu biokonversi anaerobik selama 48 jam. Sampel dianalisis setiap 12 jam sekali untuk melihat fenomena yang terjadi pada digester. Analisis yang dilakukan meliputi analisis pH, total karbohidrat, kadar ammonia, konduktivitas elektronik, konsentrasi VFA, konsentrasi asam laktat dan pertumbuhan mikroorganisme dengan OD600. Hasil menunjukkan bahwa pada biokonversi substrat tunggal, asam laktat dengan konsentrasi tertinggi diproduksi dari digester dengan substrat limbah buah-buahan sebesar 25 mmol/L. VFA dengan konsentrasi tertinggi dihasilkan dari digester dengan substrat limbah singkong sebesar 92,5 mmol/L. Di sisi lain, biokonversi dengan substrat campuran menghasilkan asam laktat dan VFA dengan konsentrasi kecil dibandingkan dengan substrat tunggal masing-masing sebesar 4,3 mmol/L dan 65 mmol/L. Dapat disimpulkan bahwa, selama biokonversi AD dengan substrat rumput gajah tidak dapat menghasilkan asam laktat. Tetapi semua substrat dapat menghasilkan VFA walaupun dengan hasil yang berfluktuasi. Proses biokonversi yang dilakukan memberikan hasil yang menjanjikan untuk dikembangkan ke depannya.

The increase in the global population has led to a rise in organic waste. Proper handling of this organic waste is essential to prevent environmental pollution. One efficient method of organic waste management is to utilize it as a substrate for producing lactic acid and volatile fatty acids (VFAs) through anaerobic digestion (AD) bioprocessing. The AD process can be performed using non-sterile inoculum such as soil from landfill sites, commonly referred to as landfill soil (LS). The lactic acid and VFAs produced can find applications in various sectors. Currently, lactic acid is widely used as a precursor for polylactic acid bioplastics, and VFAs are applied in both food and non-food sectors. The natural anaerobic bioprocessing between organic waste substrates (elephant grass/G, cassava waste/S, and fruit waste/F) and LS is expected to yield lactic acid and VFAs. Lactic acid production was conducted by anaerobically mixing single and mixed substrates with LS in 250 mL digesters at a temperature of 35 ± 0.5 °C for a 48-hour anaerobic bioprocessing period. Samples were analyzed every 12 hours to observe the phenomena occurring in the digesters. Analyses included pH analysis, total carbohydrate content, ammonia concentration, electronic conductivity, VFA concentration, lactic acid concentration, and microorganism growth with OD600. Results indicated that in the single-substrate bioprocessing, the highest concentration of lactic acid was produced in the fruit waste substrate digester at 25 mmol/L. The highest VFA concentration was obtained from the cassava waste substrate digester at 92.5 mmol/L. Conversely, bioprocessing with mixed substrates resulted in lower concentrations of lactic acid and VFAs compared to single substrates, at 4.3 mmol/L and 65 mmol/L, respectively. In conclusion, during AD bioprocessing with elephant grass substrate, lactic acid was not produced. However, all substrates demonstrated VFA production, albeit with fluctuating yields. The conducted bioprocessing shows promising results for future development.