Kajian penanganan limbah hasil delignifikasi dan hidrolisis tandan kosong kelapa sawit (TKKS) menggunakan kultur mikrobial campuran (Mixed culture) cairan rumen sapi

Abstract

Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji degradasi secara anaerobik pada limbah hasil delignifikasi dan hidrolisis tandan kosong kelapa sawit (TKKS), serta menentukan parameter kinetika pertumbuhan mikrobial mikroorganisme cairan rumen sapi pada medium tersebut. Penelitian dilakukan dengan dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan untuk memperoleh komposisi terbaik dari limbah yang akan didegradasi, kemudian dilakukan penelitian lanjutan pada bioreaktor tiga liter menggunakan komposisi limbah terbaik pada penelitian pendahuluan. Pada penelitian pendahuluan komposisi medium yang digunakan adalah larutan bufer. limbah hasil delignifikasi dan hidrolisis TKKS, dengan perbandingan berturut-turut (v/v/b) adalah perlakuan A (1:1:1); perlakuan B (1:0.5:1); perlakuan C (1:0:1); perlakuan D (1:1:0.5); perlakuan E (1:1:0) dan perlakuan F (yaitu untuk mengetahui bahwa mikroorganisme cairan rumen yang digunakan tidak atau masih mampu tumbuh) adalah dengan penambahan 3% (b/v) selulosa pada larutan bufer.. Komposisi media bufer yang digunakan yaitu dalam 1 liter air suling mengandung bahan kimia: 2.2 g/l Na2HPO4. 2H₂O; 1.5 g/l NH,CI; 0.34 g/l KCI; 0.28 g/l NaCl; 0.08 g/l MgCl2. 6H₂O; 0.03 g/l CaCl₂. 2H₂O; 5.88 g/l NaHCO, dan 0.5 ml HCl 36%. Rancangan Percobaan yang digunakan pada penelitian pendahuluan adalah rancangan acak kelompok pola faktorial. Kelompok yang digunakan adalah cairan rumen sapi yang diambil dua kali pada waktu yang berbeda. Faktor pertama yaitu perlakuan substrat medium pertumbuhan (taraf perlakuan A, B, C, D, E dan F). Faktor kedua yaitu waktu fermentasi (selama tujuh hari). Berdasarkan kriteria tingkat degradasi COD, volume biogas dan degradasi serat. perlakuan A mempunyai nilai terbaik dibandingkan perlakuan yang lainnya. Persentase penurunan COD untuk perlakuan A, B, C, D, E dan F berturut-turut untuk kelompok satu adalah 89.29; 60.65; 89.29; 84.91: 72.41 dan 88.01 persen sedangkan untuk kelompok dua berturut-turut adalah 86.01; 70.04; 86.22; 76.49: 62.44 dan 84.88 persen. Volume biogas kumulatif yang dihasilkan untuk masing-masing perlakuan A, B. С. D, E dan F pada kelompok satu berturut-turut adalah 511: 485: 351; 381: 351 dan 255 ml. sedangkan untuk kelompok dua berturut-turut adalah 614: 500; 398; 401; 275 dan 208 ml. Hasil degradasi limbah pada bioreaktor 3 liter selama 11 hari mampu menurunkan nilai COD sebesar 69.68% dan volume biogas yang dihasilkan sebanyak 5120.0 ml, sedangkan persentase penurunan kadar serat (NDF) selama 10 hari adalah 81.52 persen. Dari penelitian diperoleh parameter laju pertumbuhan spesifik biomassa sebesar 0.81/hari, laju pembentukan produk terhadap substrat sebesar 0.14 ml gas/%NDF, laju pertumbuhan biomassa terhadap substrat 0.60 koloni mikroorganisme/ml/%NDF, volume gas saat substrat terdegradasi semuanya 5190.60 ml, laju pembentukan gas maksimum 0.15/%NDF/hari, serta waktu infleksi (waktu paruh pada saat produksi gas maksimum) pembentukan gas 1.14 hari, dan waktu lag (waktu pembentukan gas pada fase adaptasi) pada pembentukan gas adalah 0.9 hari..