KONSORSIUM MIKROALGA-BAKTERI DAN SEL BAHAN BAKAR MIKROBA SEDIMEN Nikita Emalya Primary Author mixed material bibliography Banda Aceh Program Doktor Ilmu Teknik (S3) 2024

Dissertation

Penelitian disertasi ini berfokus kepada potensi metode-metode alternatif untuk diaplikasikan dalam proses pengolahan limbah lindi di masa mendatang. Sampel lindi, kultur mikroalga, kultur bakteri, dan sedimen yang digunakan pada penelitian ini dikumpulkan dari Unit Pelaksana Teknis Dinas (UPTD) Balai Penanganan Sampah Regional (BPSR) Aceh. Penelitian pemanfaatan konsorsium mikroalga-bakteri untuk pengolahan lindi dilakukan dengan menggunakan fotobioreaktor yang berbentuk silinder dengan diameter 10 cm dan tinggi 40 cm. Volume efektif limbah lindi dan konsorsium mikroalga-bakteri dalam fotobioreaktor adalah 2.000 mL. Variasi aerasi pada fotobioreaktor dilakukan untuk mengetahui pengaruh penambahan gas karbon dioksida terhadap penyisihan polutan lindi dan pertumbuhan konsorsium mikroalga-bakteri. Sementara itu, penelitian penggunaan sel bahan bakar mikroba sedimen (SBBMS) dilakukan menggunakan reaktor yang berbentuk persegi panjang dengan panjang 45 cm, lebar 20 cm, dan tinggi 12 cm. Ketinggian sedimen dan limbah lindi di reaktor SBBMS masing-masing adalah 4 cm. Anoda ditanamkan di dalam sedimen dengan jarak 2 cm dari dasar reaktor, sementara katoda diletakkan pada lindi dengan jarak 4 cm dari anoda. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pertumbuhan konsorsium mikroalga-bakteri pada fotobioreaktor dengan dan tanpa penambahan gas karbon dioksida masing-masing mencapai 117,65 mgL-1 dan 109,4 mgL-1. Namun, tidak ada perbedaan yang signifikan terhadap penyisihan polutan pada fotobioreaktor dengan dan tanpa penambahan gas karbon dioksida. Penyisihan kebutuhan oksigen kimiawi atau chemical oxygen demand (COD) pada fotobioreaktor mencapai 76% dan reduksi senyawa nitrogennya (amonia, nitrat, dan nitrit) berkisar antara 67%-75%. Penelitian dilanjutkan menggunakan reaktor SBBMS dengan tiga jenis material elektroda yaitu seng (Zn), tembaga (Cu), dan besi (Fe) yang hasilnya menunjukkan bahwa tegangan tertinggi dihasilkan dari elektroda Cu yaitu sebesar 407 mV, sementara tegangan tertinggi dari elektroda Zn dan Fe adalah 110 mV dan 23 mV. Keseluruhan kinerja reaktor SBBMS menunjukkan hasil yang positif terhadap penyisihan polutan lindi. Persentase penyisihan COD pada elektroda Zn, Cu, dan Fe berkisar antara 40%-41%, sedangkan penyisihan senyawa nitrogennya berada pada rentang 30%-45%. Penelitian tahap selanjutnya difokuskan untuk mengevaluasi penggunaan katoda grafit dan variasi anoda (tembaga dan stainless steel yang dielektroplating oleh tembaga). Hasilnya menunjukkan bahwa daya reaktor SBBMS meningkat hingga empat kali lipat pada anoda yang dimodifikasi dari 16,7 mW menjadi 67,5 mW. Penyisihan senyawa nitrogen (amonia dan nitrat) pada tahap ini menunjukkan peningkatan dari tahapan sebelumnya, yaitu sekitar 44%-89%. Tahap terakhir penelitian SBBMS dijalankan dengan variasi jumlah elektroda menggunakan elektroda grafit. Hasilnya menunjukkan bahwa penambahan jumlah elektroda meningkatkan daya dari 45,11 mW menjadi 60,74 mW. Efisiensi penyisihan senyawa COD berkisar antara 29%-35%, sedangkan penyisihan senyawa nitrogen mencapai 56%-99%. Selama proses penelitian SBBMS berlangsung, biofilm terbentuk dan berkembang pada permukaan anoda yang citranya dilihat menggunakan scanning electron microscope (SEM). Hasil uji komunitas mikroorganisme menunjukkan bahwa genus paling dominan yang teridentifikasi pada biofilm adalah Thiobacillus (14%) yang berasal dari filum Proteobacteria. Akhirnya, dapat disimpulkan bahwa pemanfaatan konsorsium mikroalga-bakteri dan sel bahan bakar mikroba sedimen yang diusulkan pada penelitian ini berpotensi untuk meningkatkan efisiensi penyisihan polutan lindi sekaligus menghasilkan produk samping yang memiliki nilai tambah. 0 ELECTRONIC THESES AND DISSERTATION Universitas Syiah Kuala 120449 2024-02-15 12:47:21 2024-02-15 15:15:23 machine generated