Pengaruh Parameter Substrat dan Intensitas Cahaya terhadap Parameter Substrat dari Palm Oil Mill Effluent (POME)

Abstract

Limbah cair yang paling banyak dihasilkan dari produksi minyak kelapa sawit (CPO) adalah Palm Oil Mill Effluent (POME). Kuantitas POME yang dihasilkan untuk setiap ton minyak sawit yang diproses adalah 0,7-1 m3 /ton CPO, artinya Indonesia menghasilkan sekitar 31,36-44,8 juta m3 POME pada tahun 2020. POME berpotensi untuk dikonversi menjadi biohidrogen baik melalui fermentasi gelap maupun foto fermentasi. Namun, ada beberapa parameter yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri yang diperlukan untuk mendapatkan produksi hidrogen yang maksimal. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis pengaruh parameter substrat dissolve oxygen (DO), oxidation reduction potential (ORP), dan pH dengan kombinasi intensitas cahaya pada spektrum cahaya tampak terhadap produksi hidrogen. Penelitian dilakukan secara eksperimental dengan suhu, pH, kecepatan pengadukan, dan intensitas cahaya yang terkontrol dalam spektrum cahaya tampak. Intensitas cahaya yang digunakan adalah 4.500, 7.000, dan 9.500. Tiga perlakuan substrat POME dinetralkan pH-nya dan tiga perlakuan substrat lainnya tanpa penetralan pH. Penelitian ini menggunakan metode integrasi numerik untuk memperoleh total produksi H2 selama interval pengukuran. Dihasilkan tiga substrat yang menyimpulkan tidak ada perbedaan signifikan antara subtsrat yang dinetralkan pH-nya dan tidak dinetralkan. Enam substrat yang diuji menyimpulkan adanya perbedaan signifikan antara substrat yang dinetralkan dan tidak dinetralkan pH-nya. Pada fermentasi terang, substrat yang dinetralkan terlebih dahulu memiliki produksi biohidrogen yang lebih baik secara visual angka produksi H2 jika dibandingkan dengan substrat yang tidak dinetralkan. Tetapi, pada penelitian ini belum dapat disimpulkan intensitas yang paling berpengaruh dalam meningkatkan produksi biohidrogen yang dihasilkan karena beberapa faktor dan kandungan POME yang belum dapat diidentifikasi pada penelitian ini. Hasil uji substrat selama fermentasi terang menyimpulkan dari tiga uji yang dilakukan terhadap parameter pengujian, dua pengujian menyatakan ada perbedaan signifikan antara DEPOME yang dinetralkan dengan DEPOME yang tidak dinetralkan pada pengujian intensitas cahaya yang sama, dan satu pengujian menyimpulkan tidak ada perbedaan yang signifikan terhadap parameter yang diuji. Perubahan ORP dan DO selama proses fermentasi berfluktuatif.

The most considerable liquid waste generated from crude palm oil (CPO) production line is Palm Oil Mill Effluent (POME). Quantity of POME produced for every tonne of palm oil processed is 0.7-1 m3 /ton CPO, meaning that Indonesia produces arround 31.36-44.8 million m3 of POME in 2020. POME has the potency to be converted to biohydrogen either by dark fermentation or by photo-fermentation. However, there are several parameters that affect the the bacterial growth which is necessary in obtaining a maximum hydrogen production. This study aims to analyze the effect of substrate parameters DO, BOD, ORP, and pH with a combination of light intensity at visible light spectrum on hydrogen production. The research conducted experimentally with controlled temperature, pH, stirring speed, and light intensity within the visible light spectrum. The light intensity to be used are 4,500, 7,000, and 9,500 lux with a fermentation time of 5 days. Three POME substrates were pH-neutralized, and the other three were not. This study uses the numerical integration method to obtain the total production of H2 during the measurement interval. There were nine substrate combinations tested in dark fermentation. The three substrates tested concluded that there was no significant difference between the pH-neutralized and non-neutralized substrates. The six substrates tested concluded that there was a significant difference in pH between the neutralized and non-neutralized substrates. In photo fermentation, the substrate that was neutralized first had better biohydrogen production in terms of H2 production rate when compared to the non- neutralized substrate. However, in this study, it could not be concluded that the most influential intensity in increasing biohydrogen production was produced due to several factors and POME content that could not be identified in this study. Substrates test results during photo fermentation concluded from three tests on the test parameters, two substrates test stated that there were a significant difference between neutralized DEPOME and non-neutralized DEPOME at the same light intensity test, and one test concluded that there was no significant difference to the parameters used tested. Changes in ORP and DO during the fermentation process fluctuate.