PPT Biofiltrasi Kel 12

LAPORAN PRAKTIKUM UOB 2

BIOFILTRASIKelompok 12

Ardita Rizky Putri A 1306402293Meriell Jade Eugenia Tendean 1306447770

Sabila Robbani 1306415320Terry Muhammad Octaryno 1306370770

Retno Ulfiah 1206262102

TUJUAN

TUJUAN Untuk mengetahui efisiensi reduksi gas

dinitrogen monoksida dengan mengunakan medium kompos berbasis kotoran kambing

Untuk mengetahui pengaruh proses adsorbsi dan degradasi N2O oleh mikroorganisme terhadap pertumbuhan mikroorganisme di dalam medium filter

Untuk mengetahui pengaruh proses biofiltrasi terhadap pH medium biofilter

Untuk mengetahui pengaruh kompaksi medium terhadap kinerja sistem biofilter

ALAT DAN BAHAN

ALAT

Gambar 1. Alat Kromatografi gas

ALAT Kolom Biofilter : Tempat medium filter Gas Kromatografi : Alat analisa kandungan gas Syringe : Penginjeksi gas ke GC Gelas ukur : mengambil larutan dalam jumlah tertentu Erlenmeyer : Wadah pencampuran nutrient agar dan aquadest Kaca Arloji : Tempat untuk menimbang nutrient agar Cawan Petri : Tempat pembiakan bakteri dalam nutrient agar Tabung Reaksi : Tempat pengenceran larutan Timbangan : Mangukur berat bahan sampel Autoklaf : Sterilisasi sampel Bunsen : Memanaskan peralatan agar tetap steril Transfer Box : Tempat melakukan metode TPC Inkubator : Tempat menginkubasikan bakteri Hot Plate Stirrer : Memanaskan dan menhomogenkan medium agar Micropipet : Mengambil volume larutan yang kecil 1 ml Oven : Menstilisasi alat yang digunakan pada metode TPC

BAHAN

Gas Sampel Kompos

Nutrient Agar Aquadest

PROSEDUR PERCOBAAN

PROSEDUR PERCOBAAN

Prosedur Uji Kalibrasi Gas

Prosedur Pengoperasian Kromatografi Gas

Prosedur Percobaan Biofiltrasi

Pengukuran pH

Prosedur TPC (Total Plate Count)

PROSEDUR UJI KALIBRASI GAS

1. Mengalirkan gas N2O ke dalam gas trapyang

kemudian ditutup dengan rapat.

2. Sampel diambil dari gas trap dengan

menggunakan syringe kaca, dimana volume

gas yang diambil divariasikan dari 0,3;

0,7; 1,0 ml.

3. Syringe kaca kemudian diinjeksikan ke

dalam Gas Chromatography (GC) yang akan mendeteksi keberadaan gas beserta

konsentrasinya.

4. Membuat plot antara volume gas N2O terhadap luas peak N2O sehingga didapat garis linear.

5. Kalibrasi gas N2O dilakukan

dengan pengambilan data sebanyak dua kali (metode duplikasi)

untuk. memastikan

keakuratan hasil kalibrasi gas N2O.

PROSEDUR PERCOBAAN BIOFILTRASI

1.Mempersiapkan

kompos yang sudah dipreparasi.

2.Memasukkan medium

filter sebanyak volume kolom

biofilter ke dalam kolom

tersebut dengan

kedalaman tertentu.

3.Mengalirkan gas

sampel dengan

kandungan N2O sebesar 15.000 ppm dalam udara dengan laju alir tertentu

untuk dilakukan

biofiltrasi.

4.Mengambil gas sampel

sebelum dansetelah biofiltrasi dengan syringe untuk

dianalisis pada

kromatografi gas pada t = 1 jam, t = 8 jam, t = 24 jam dan t =

30 jam.

5.Mengukur pH medium

filter sebelum dan

setelah biofiltrasi.

6.Mengukur ketinggian medium

filter pada t = 1 jam, t = 8 jam, t = 24 jam dan t =

30 jam.

7.Mengambil sampel kompos setelah

dilakukan biofiltrasi untuk uji

TPC (Total Plate Count).

PROSEDUR PENGUKURAN PH

1.Menyiapkan dan menimbang kompos yang

akan diukur pH-nya sebanyak 5 gram.

2.Menyiapkan aquadest sebanyak 50 mL.

3. Melarutkan pelet kompos yang telah disiapkan ke dalam

aquadest dan mengaduknya

hinggatercampur secara merata.

4. Memasukkan pH indikator ke dalam

campuran tersebut untuk mengukur pH larutan. Hal ini dilakukan sebanyak 3

kali untuk menjaga keakuratan data.

5. Memasukkan pH meter ke dalam campuran

tersebut untuk memperoleh nilai pH yang lebih akurat.

Hal ini juga dilakukan sebanyak 3 kali.

6. Merata-ratakan nilai pH yang diperoleh dari pengukuran dengan

menggunakan pH indikator dan pH meter.

PROSEDUR TPC (TOTAL PLATE COUNT)

1. Melakukan sterilisasi pada alat-alat yang akan digunakan untuk

metode TPC.

2. Membuat media nutrient agar dengan cara melarutkan nutrient agar sebanyak yang diperlukan ke

dalam aquadest, kemudian dididihkan dengan agitasi pada hot

plate stirrer selama 15 menit setelah larutan mendidih, autoklaf selama 15

menit sebelum digunakan.

3. Melarutkan 9,7 gr kompos dalam 10 ml aquadest (untuk membuat

rasio dilusi 1:10), mengambil 1 ml larutan dilusi 1:10 kemudian

menambahkan 9 ml aquadest (untuk membuat rasio dilusi 1:100) dikocok

hingga homogen.

4.Mengulangi langkah di atas hingga diperolehlarutan dilusi kompos

dengan rasio dilusi 1:103, 1:104, 1:105, sampai dengan 1:1012.

5. Mengambil larutan dilusi yang sesuai sebanyak 1 ml dan

dimasukkan ke dalam cawan petri yang sudah disterilkan.

6. Menambahkan 15 - 20 ml larutan nutrient agar yang sudah

didinginkan hingga temperature 45o C ± 1o C ke dalam cawan petri yang telah berisi larutan dilusi, memutar

cawan petri membentuk angka delapan supaya larutan sampel dan media agar tercampur seluruhnya.

7. Mendiamkan medium agar selama beberapa menit hingga memadat.

8. Menginkubasi cawan petri tersebut pada suhu 34-36 oC selama

24 – 48 jam dengan meletakkan cawan pada posisi terbalik.

9.. Menghitung jumlah koloni yang ada pada cawan petri dengan bantuan mikroskop atau kaca

pembesar. Hitung jumlah bakteri per mL dengan rumus sebagai berikut :

DATA PENGAMATANPENGOLAHAN DATAANALISIS

EFISIENSI REDUKSI

DATA PENGAMATAN

Waktu (jam)

Waktu Retensi (jam)

Luas Peak

Konsentrasi

Waktu Retensi (jam)

Luas Peak

Konsentrasi

0 1.091 312,179 100 1.032 213,811 1001 2.280 190,811 100 1.229 176,579 1002 1.515 187,991 100 2.011 153,604 1003 1.567 143,542 100 1.141 126,732 100

24 1.607 217,194 100 0.863 203,679 100

KURVA KALIBRASI

EFISIENSI REDUKSI

Waktu (Jam)

Luas Area N2O

Volume (ml)

Konsen-trasi N2O

(M)

Efisiensi Reduksi % ER

0 98,368 9.758 1 0 01 14,231 2.233 0.229 0.771 77.12 34,386 4.036 0.414 0.586 58.63 16,810 2.464 0.253 0.747 74.7

24 13,515 2.169 0.222 0.778 77.8

0 5 10 15 20 25 300102030405060708090

t (jam)

% E

R

ANALISIS PERCOBAAN Polutan organik di udara direduksi dengan

medium kompos Polutan organik dikontakkan dengan medium

kompos dalam gas trap Untuk menghitung efisiensi reduksi polutan,

sampel gas diambil pada aliran input dan output pada rentang waktu tertentu

Diberikan variasi waktu pengambilan (t = 0, 1, 2, 3 h) untuk mengetahui perubahan performa reduksi medium kompos seiring berjalannya waktu

GC digunakan untuk menghitung konsentrasi polutan pada gas berdasarkan luas area GC

ANALISIS HASIL Efisiensi reduksi diukur menggunakan konsentrasi gas N2O pada

input dan output Efisiensi reduksi dapat dikatakan stabil dengan berjalannya waktu Akan tetapi, nilai efisiensi reduksi mengalami penurunan sedikit di

antara t = 0 dan t = 3 jam. Pada rentang waktu ini, nilai efisiensi reduksi berfluktuasi

Fluktuasi ini dapat terjadi karena dua alasan: Mikroba masih beradaptasi dengan lingkungan baru yaitu nutrisi

berupa polutan organik Laju alir gas yang tidak stabil (saat terlalu cepat menjadi tidak efisien)

Dari t = 3 hingga t = 24, efisiensi reduksi relatif stabil di kisaran 70-80%

Bentuk kurva yang kurang halus diakibatkan interval pengambilan data yang cukup besar

Kestabilan efisiensi reduksi menunjukkan bahwa polutan organik dapat digunakan mikroorganisme sebagai nutrisi untuk tumbuh

ANALISIS KESALAHAN Volume yang diperoleh kurang tepat karena

kurva kalibrasi tidak dibuat pada awal percobaan

Perbedaan volume dapat terjadi akibat komposisi gas yang berbeda

Antara sampel input dan output, terdapat sedikit jeda waktu pengambilan dan injeksi

TOTAL PLATE COUNT (TPC)

Pengen-ceran

Jumlah Koloni ¼ plate

TPC hari 1

TPC hari 2

10-12

116128

10-13 132 192

10-14 176 344

10-15 224 360

10^-12 10^-13 10^-14 10^-150

50

100

150

200

250

300

350

400

Jumlah Koloni ¼ plate TPC hari 1Jumlah Koloni ¼ plate TPC hari 2

Pengenceran ke

Jum

lah

Kolo

ni 1

/4 p

late

PENGHITUNGAN JUMLAH SEL BAKTERI

HASIL TPC SEBELUM DILUSI

10-12 10-1510-1410-13

HASIL TPC SETELAH DILUSI

10-12 10-1510-1410-13

ANALISIS PERCOBAAN TPC adalah metode analisis untuk menguji cemaran mikroba dengan

menggunakan metode pengenceran dan metode cawan tuang. Metode cawan tuang adalah metode per plate. Metode ini dilakukan dengan mengencerkan sumber isolate yang telah diketahui beratnya ke dalam 9 ml larutan garam fisiologis, larutan yang digunakan sekitar 1 ml suspense ke dalam cawan petri steril, dilanjutkan dengan menuangkan media penyubur (nutrient agar), NA / media penyubur merupakan nutrisi untuk makanan mikroba

Tujuan mensterilisasi alat pada pembuatan medium kultur dilakukan untuk mencegah terjadinya kontaminasi mikroba sehingga mengganggu pertumbuhan bakteri.

Dilusi kompos dengan perbandingan 1:10-12, 1:10-13, 1:10-14 . 1:10-15. Bertujuan untuk memperkecil jumlah mikroba yang tersuspensi dalam cairan sehingga untuk membantu perhitungan jumlah mikroba.

Penjagaan kondisi agar tetap steril menjadi variable yang sangat penting sehingga untuk menurunkan kontaminasi transfer media harus dalam laminar flow sehingga dalam praktikum diadakanya variable kontriol juga untuk memastikkan bahwa tidak ada kontaminasi didalam percobaan

HASIL TPC SEBELUM DILUSI

10-12 10-1510-1410-13

Jumlah Koloni 116Jumlah bakteri (CFU/g)

1.196.E+14

Jumlah koloni 132Jumlah bakteri (CFU/g)

1.361.E+15


1.814.E+16


2.309.E+17

HASIL TPC SETELAH DILUSI


1.320.E+14

10-12 10-1510-1410-13


1.979.E+15


3.546.E+16

Jumlah koloni 360Jumlah bakteri (CFU/g) 3.711.E+17

ANALISIS HASIL Berdasarkan perhitungan koloni menggunakan metode TPC,

semakin tinggi pengenceran jumlah bakteri pada media kompos mengalami peningkatan setelah didiamkan selama 24 jam.

Hal ini menandakan bahwa polutan (N2O) yang mempunyai dampak negatifnya bila berada di stratosfer dapat merusak ozon, di troposfer bertindak sebagai gas rumah kaca. Gas N2O ini dapat timbul secara alami yaitu dari berbagai sumber biologis di dalam tanah dan air, terutama aktivitas mikroba pada hutan tropis basah dan kebakaran hutan.

Semakin tinggi pengenceran yang dilakukan, N2O yang terserap semakin dikit dengan ditandai makin banyaknya mikroba yang terbentuk artinya nitrogen menjadi nutrisi bagi mikroba sehingga terjadi peningkatan yang signifikan setiap kenaikan pengenceran 1/10 terjadi kenaikan 10 kali lipat

ANALISIS KESALAHANAdanya kontaminasi terjadi dengan kemungkinanan1. Kemungkinan terjadinya kontaminan pada

proses pengenceran karena dilakukan pada keadaan diluar kondisi yang aseptis

2. Kurang rapatnya penutupan cawan sehingga memungkinkan terjadinya kontaminasi

PENGUKURAN PH

PROSEDUR DAN ANALISIS PERCOBAAN1. Menyiapkan dan menimbang kompos yang akan diukur

pH-nya sebanyak 5 gram. 2. Menyiapkan aquadest sebanyak 50 mL. 3. Melarutkan pelet kompos yang telah disiapkan ke dalam

aquadest dan mengaduknya hinggatercampur secara merata.

4. Memasukkan pH indikator ke dalam campuran tersebut untuk mengukur pH larutan. Hal ini dilakukan sebanyak 3 kali untuk menjaga keakuratan data.

5. Memasukkan pH meter ke dalam campuran tersebut untuk memperoleh nilai pH yang lebih akurat. Hal ini juga dilakukan sebanyak 3 kali.

6. Merata-ratakan nilai pH yang diperoleh dari pengukuran dengan menggunakan pH indikator dan pH meter.

HASIL PENGUKURAN PH

Sebelum Biofiltrasi :

pH : 6.5

Setelah Biofiltrasi:pH = 6.4

ANALISIS HASILSebenarnya pH kotoran ternak umumnya antara 6.8

hingga 7.4 namun akibat proses pengomposan yakni produksi amonia dari senyawa yang mengandung nitrogen akan meningkatkan pH kompos menjadi basa.Reaksi degradasi polutan adalah sebagai berikut:N2O+ O2 + nutrisi → CO2 + H2O + Biomassa + produk lain

Berdasarkan persamaan reaksi degradasi polutan oleh mikroorganisme akan dihasilkan air yang kemungkinan akan menurunkan pH kompos.

Kemungkinan lain adalah terbentuknya asam karbonat dari reaksi lanjutan antara CO2 dan H2O yang mengasamkan kompos selama proses biofiltrasi.

ANALISI HASIL Pada percobaan ini, pH mengalami penurunan

seperti salah satu teori yang sudah ada, sehingga hasil yang didapat cukup valid.

Penurunan pH pada medium kompos setelah biofiltrasi disebabkan adanya kandungan gas asam dari udara berupa CO2, CH4, dan hasil metabolisme mikroorganisme.

pH juga akan mengalami penurunan disebabkan oleh oksidasi dari amonia dan pembentukan nitrat (NO3

—)

KEDALAMAN MEDIUM FILTER

DATA PENGAMATAN

Kedalaman sebelum biofiltrasi

Kedalaman sesudah biofiltrasi

55 cm 53 cm

ANALISIS PERCOBAAN Kompos dimasukan ke dalam kolom biofilter

hingga penuh. Lalu ditutup rapat agar tidak ada pertukaran udara dengan lingkungan luar.

Kompaksi diukur berdasarkan tinggi medium kompos pada kolom biofiltrasi.

Pengukuran dilakukan sebelum dan sesudah biofiltrasi sehingga dapat diketahui perubahan kompaksi medium

Semakin rendah tinggi kolom, maka semakin kompak medium kompos

ANALISIS HASIL

Berdasarkan data yang diperoleh, menunjukan terjadi perubahan tinggi pada kolom kompaksi.

Hal ini terjadi disebabkan oleh peningkatan laju alir gas yang melewati medium filter.

Kompaksi pada percobaan ini terjadi akibat adanya fluida yang mengalir melalui kolom biofilter. Udara yang dialirkan ke medium diadsorb oleh medium filter sehingga menurunkan ruang kosong antar partikel, atau porositas, sehingga sehingga memberikan tekanan dan memampatkan biofilter. Maka terjadi kompaksi medium

Semakin kompak medium, maka dapat meningkatkan efisiensi kinerja biofilter karena penurunan porositas dapat menyebabkan waktu kontak gas dengan medium semakin lama. Hal ini dikarenakan udara akan melewati celah-celah yang lebih kecil

ANALISIS KESALAHAN Kurang teliti dan akurat dalam pengukuran

tinggi kompaksi Pengukuran kompaksi dalam dinding gas trap

menghalangi dalam pengukuran tinggi kompasi sehingga mempengaruhi nilai ketinggiannya

Alat ukur yang memiliki ketelitian yang kecil sehingga data tinggi kompaksi yang didapat kurang akurat

KESIMPULAN

KESIMPULAN Dari t = 3 hingga t = 24, efisiensi reduksi relatif stabil

di kisaran 70-80% Semakin tinggi pengenceran jumlah bakteri pada

media kompos mengalami peningkatan setelah didiamkan selama 24 jam.

Penurunan pH, yaitu 6.5 menjadi 6.4, pada medium kompos terjadi karena adanya kandungan gas asam dari udara berupa CO2, CH4, dan hasil metabolisme mikroorganisme.

Tinggi kompos menurun 2 cm, dari 53 cm menjadi 52 cm, yang disebabkan adanya absorpsi udara oleh medium filter

Documents

PPT Biofiltrasi Kel 12