## PENYISIHAN SENYAWA ORGANIK BIOWASTE FRAKSI CAIR MENGGUNAKAN SEQUENCING BATCH REACTOR ANAEROB

## REMOVAL OF ORGANIC COMPOUNDS FROM LIQUID FRACTION BIOWASTE USING ANAEROBIC SEQUENCING BATCH REACTOR
Lulu Destiana Purwita 1 dan Prayatni Soewondo 2
Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan Institut Teknologi Bandung Jl. Ganesha 10 Bandung 40132
1 lulu.destiana@yahoo.com , 2 prayatnisoe@yahoo.com
Abstrak  :  Penyisihan  senyawa  organik  dari  biowaste  fase  cair  yang  berasal  dari  sampah  pasar tradisional dengan sistem sequencing batch reactor anaerob dipelajari pada tugas akhir ini. Satu siklus sistem  SBR  terdiri  dari  5  (lima)  fase  yaitu  pengisian(  fill),  reaksi  (react),  pengendapan  (settle), pengurasan  (decant)  dan  stabilisasi  (idle)  ini  dijalankan  dengan  variasi  waktu  reaksi  siklus  1:  7  hari, siklus 2:  6   hari, dan  siklus 3:  5 hari dengan  beban influen  dari sampah  asli sekitar 15000 mg/L  COD total.  Proses  seeding  dan  aklimatisasi  dilakukan  pada  penelitian  sebelumnya  sehingga  biomassa  yang digunakan  telah  beradaptasi  dengan  limbah  biowaste  yang  akan  diolah.  Pada  proses  pengolahan  SBR anaerob, siklus 1 dengan waktu reaksi 7 hari menghasilkan penyisihan substrat sebesar 50,31%, siklus 2 dengan waktu reaksi 6 hari menghasilkan penyisihan substrat sebesar 43,82% dan siklus 3 dengan waku reaksi  5  hari  menghasilkan  penyisihan  substrat  sebesar  36,36%.  Pada  siklus  1,  pembentukan  TAV tertinggi sebesar 2926,64 mg/L, terjadi pada fase pengurasan dengan laju pembentukan sebesar 58,97% dan laju penyisihan sebesar  39.48%. Pada akhir fase stabilisasi terbentuk gas metana sebesar 3%. Pada siklus  2,  pembentukan  TAV  tertinggi  sebesar  3461,43  mg/L,  terjadi  pada  fase  reaksi,  dengan  laju pembentukan sebesar 55,81% dan  laju penyisihan sebesar 18,60%. Sampai akhir siklus tidak terbentuk gas metana.  Pada  siklus 3, pembentukan TAV  tertinggi 3732,20  mg/L, terjadi  pada  fase reaksi, dengan laju  pembentukan  mencapai  82,57%  dan  laju  penyisihan  53,33%.  Akan  tetapi  pada  siklus  3  ini  tidak dapat dilakukan pemeriksaan gas dikarenakan kromatografi gas yang digunakan dalam perbaikan.
Kata Kunci: biowaste, sequencing batch reactor anaerob,
Abstract: Removal of organic compounds from liquid phase biowaste derived from the traditional market waste with an anaerobic sequencing batch reactor system studied in this final task. One cycle of the SBR system  consists of  five phases, namely fill,  react,  settle, decant  and idle, it's executed  with  variations in reaction  time,  cycle  1:  7  days,  Cycle  2:  6  days,  and  cycle  3:  5  days  with  the  influent  load  of  original rubbish  approximately  15  000  mg  /  L  COD  total.  Seeding  and  acclimatization  process  from  previous research,  so  biomass  that  used  has  been  adapted  to  the  waste. In  anaerobic  SBR  process,  cycle  1  with reaction time 7 days, produce removal organic compounds of 50.31%, cycle 2 with a reaction time of 6 days,  produce  removal  organic  compounds  of  43.82%  and  cycle  3  with  reaction  5  days,  ,  produce removal  organic  compounds  of  43.43%. In  cycle  1,  TAV  highest  rate  production  of  2926.64  mg  /  L, occurred at decant phase with formation rate of 58.97% and removal rate of 39.48% and the methane gas is formed by 3%. In cycle 2, TAV highest rate production of 3461.43 mg / L, occurred at react phase with formation  rate  of  55.81  %  and  removal  rate  of  18.60%  and  has  not  formed  methane.  In  cycle  3,  TAV highest  rate  production  of  3732.20  mg  /  L,  occurred  at  react  phase  with  formation  rate of  82.57%  and removal  rate  of  53.33  %  But  during  the  third  cycle,  gas  inspection  was  not  possible  due  to  the  gas chromatograph that used in repairs.
Keywords: anaerobic sequencing batch reactor, biowaste

## 1. PENDAHULUAN
Pasar  merupakan  salah  satu  aktivitas  manusia  yang  menghasilkan  timbulan sampah  yang tinggi karena merupakan tempat transaksi jual beli berbagai jenis barang kebutuhan manusia. Timbulan sampah dari pasar tradisional di bandung berkisar antara 0.322-1.22  Lt/m 2 /  hari  dan  sekitar  85.31-86.86%  dari  keseluruhan  sampah  tersebut merupakan  sampah  organik.  (Sriwidagdo,  2005  dalam  Cahyani,  2008).  Sampah  yang mudah  membusuk  ,  seperti  sampah  sisa  dapur,  daun-daunan,  sayur-sayuran,  buah- buahan dan sebagainya disebut biowaste. (Direktorat PLP dalam Susanto, 2008)
Pengolahan  anaerob  cocok  untuk  air  buangan  dengan  COD  biodegradable  dari rentang  menengah  (±  2000  mg/L)  sampai  dengan  tinggi  (>2000  mg/L)  (Malina  dan Pohland  dalam  Wijayanti,2008).  Adapun  keuntungan  proses  anaerob  dibandingkan proses aerob selain menurunkan senyawa organik dihasilkan juga gas metan yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber energi.
Salah  satu  cara  yang  telah  dikembangkan  di  beberapa  negara  adalah  dengan penerapan Sequencing Batch Reactor (SBR) yang dirancang berdasarkan beberapa fase proses  yaitu  pengisian  (fill),  reaksi  (react),  pengendapan  (settle),  pengurasan  (decant), dan  stabilisasi  (idle)  yang  berlangsung  dalam  satu  reaktor.  (Metcalf  and  Eddy,  2003). Proses yang terjadi pada Sequencing Batch Reactor ini dapat dilihat pada Gambar 1

## Gambar 1. Tahapan Proses SBR
Keuntungan penggunaan SBR antara lain:
 Proses ekualisasi aliran, pengolahan, dan pengendapan terjadi dalam satu reaktor yang sama  sehingga  dapat  mengeliminasi  kebutuhan  clarifier  (Nocross,  K.L,  1992  dalam Wijayanti, 2008)
 Dibandingkan  pengolahan  dengan  lumpur  aktif  secara  kontinu,  kemungkinan hilangnya biomassa dalam SBR lebih kecil (Metcalf& Eddy, 2003)
 Fleksibilitas pengoperasian SBR dalam mengolah kontaminan yang terkandung dalam air buangan, dengan mengatur panjangnya waktu di setiap fase proses SBR (Metcalf& Eddy, 2003)
 Kemampuan mengeliminasi shock loading dan short circulating akibat fluktuasi aliran dan beban air buangan karena SBR dapat berfungsi sebagai Tangki Aliran Rata-Rata.
Kelemahan penggunaan SBR antara lain:
 Kebutuhan sistem otomatisasi peralatan
 Keterampilan operator instalasi harus baik
 Pengawasan terhadap pengoperasian proses harus sering dilakukan dan harus teliti Adapun  tujuan  dari  penelitian  ini  adalah mengamati  proses  Sequencing  Batch  Reactor (SBR) dalam mendegradasi organik dari biowaste secara anaerob.

## Beberapa penelitian menggunakan SBR yang sudah dilakukan diantaranya:
Callado  dan  Foresti  (2001),  dalam  pengolahan  air  buangan  domestik  skala laboratorium menggunakan sequential batch reactors integrating the aerobic/ anaerobic process.  Percobaan  menggunakan  SBR  dengan  volume  operasi  14  L.  SBR  Anaerob bertujuan  untuk  menyisihkan  fraksi  terbesar  dari  materi  organik.  Efluen  dari  SBR anaerob  diolah  dengan  SBR  aerob  yang  bertujuan  untuk  penyisihan  nutrien  dengan nitrifikasi, denitrifikasi dan penyisihan phospat. Efisiensi penyisihan total sebesar 94% dengan penyisihan pada reactor anaerob sebesar 70% dan penyisihan pada reaktor aerob sebesar 80%. Efisiensi penyisihan nitrogen sebesar 96% dan penyisihan phospat sebesar 90%.
Jamrah et al (2007), dalam pengolahan grey water. Menggunakan reaktor dengan volume  operasi  20  L  yang  berisi  6  L  substrat  grey  water  dan  14  L  berupa  campuran yang  mengandung  biomassa.  Penelitian  ini  dilakukan  dengan  variasi  waktu  pengisian dan reaksi. Perbandingan pengisian dan reaksi 40:60 dengan variasi 3 jam sampai 7 jam dan kondisi optimum tercapai pada waktu pengisian dan reaksi 5 jam (2 jam pengisian dan 3 jam reaksi). Penyisihan COD berkisar antara 66%-94% dan penyisihan SS antara 84%-100%.
Chu  et  al  (2008)  dalam  penelitiannya  pengolahan  leachete  dari  sanitary  landfill menggunakan  SBR  dengan  proses  oksidasi  elektrokimia.  SBR  menggunakan  waktu operasi;  pengisian  10  menit;  reaksi  12  jam;  pengendapan  2  jam;  pengurasan  10  menit dan  stabilisasi  30  menit.  Pada  reaktor  ini  juga  digunakan  titanium  sebagai  anode  dan karbon  sebagai  katode.  Efisiensi  penyisihan  organik  dan  ammonia  bertambah  seiring dengan meningkatnya tegangan dan kadar klorin serta peningkatan dosis ion Fe.
Jae Kune Lee et al (2007) dalam penelitiannya optimasi penyisihan nitrogen pada Sequencing Batch Reactor dengan variasi waktu distribusi. Menggunakan waktu operasi dalam satu siklus 0, 70, 100 dan 130 menit denga hasil penyisihan T-N removal 59,7%, 65,4%, 68,8%, dan 73,8% untuk limbah sintetis dengan peningkatan keseluruhan sekitar 15,3%. Efisiensi penyisihan T-N untuk limbah asli meningkat dari 54,6% sampai 69,1% sebagai  durasi  waktu  fase  anoxic  dari  0  –  130  menit.  Penyisihan  nitrogen  dari  dari limbah lumpur 21,8 mg/siklus, 22 mg/ siklus, 22,4 mg/ siklus dan 22,3 mg/ siklus.
Tengrui  et  al  (2007).  Dalam  penelitiannya  penyisihan  nitrogen  dari  leachete landfill  dengan  Sequencing  Batch  Biofilm  Reactor.  Karakteristik  leachete  yaitu  COD sekitar 1650 mg/L, BOD 5 sekitar 75 mg/  L dan nitrogen amonia 1100 mg/L. Leachete mengandung  senyawa  organik  terlarut,  senyawa  inorganik,  logam  berat  dan  senyawa xenobiotic.  Pada  penelitian  ini  dilakukan  aklimatisasi  selama  2  bulan  dan  stabilisasi selama 1 bulan, pada akhir stabilisasi penyisihan nitrogen mencapai 99%.

## 2. METODOLOGI
Preparasi  sampel:  Sampel  yang  digunakan  adalah  sampel  yang  berasal  dari  sampah organik pasar (sayur dan buah) yang diambil dari Pasar Tradisional Caringin. Pengujian  karakteristik  fisika  dan  kimia  dilakukan  di  Laboratorium  Air,  Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Lingkungan ITB. Parameter yang diukur dalam fase  karakterisasi  sampah  ini  adalah  komposisi  sampah,  densitas,  kadar  air,  kadar volatile, C- organik, NTK, dan total phospat.
Karakterisasi  sampel;  Untuk  mendapatkan  substrat,  sampah  organik  pasar  dicacah dengan  menggunakan  mesin  grinding  merk  shredder  tipe  FT0101-2HP  yang  berada  di LIPI.  Lalu  ditambahkan  air  dengan  perbandingan  air:  sampah  sebesar  2:1,  rasio  ini didapatkan  dari  penelitian  sebelumnya,  dengan  blender  merk  Phillips  berkapasitas  2 liter dicampur dan dihaluskan. Dilakukan pemisahan antara fraksi padat dan cair, dalam penelitian  ini  hanya  menggunakan  fraksi  cair  saja  sedangkan  fraksi  padat  digunakan oleh peneliti lain.
Parameter yang diperiksa untuk mengetahui karakteristik awal substrat diantaranya pH, temperature, alkalinitas, COD (Chemical Oxygen Demand), total phospat, Total Kjedahl Nitrogen, VSS (Volatile Suspended Solid).
Seeding  dan  aklimatisasi  pada  reaktor  SBR;  Ini  dilakukan  dengan  tujuan mengembangbiakkan  dan  mengadaptasikan  mikroorganisme  sehingga  dapat  mengolah limbah.  Bakteri  yang digunakan berasal dari rumen sapi  yang telah teradaptasi  dengan biowaste fraksi cair yang dikembangbiakkan oleh peneliti sebelumnya.

## Preparasi Sampel
(Pengumpulan, Pencacahan, Pemisahan) Karakterisasi Sampel Seeding and Aklimatisasi Operasi SBR Analisis Parameter Analisis dan Pengolahan Data
Gambar 2. Metodologi Penelitian
Fase pengoperasian reaktor sbr anaerob; Fase dalam SBR meliputi  empat fase, yaitu pengisian (fill), reaksi (react), pengendapan (settle), pengurasan (decant) dan stabilisasi (idle). Pengaturan jangka waktu masing-masing fase tersebut dapat dilihat pada Tabel 1
Tabel 1. Pengaturan Waktu Operasi Anaerob Pengisian (Fill) reaksi (React) Pengendapan (Settle) Pengurasan (decant) Stabilisasi (Idle) 2 jam 7 hari 1 jam 0.5 jam 7 hari 6 hari 5 hari
Reaktor terbuat dari bahan flexiglass dengan volume reaktor sebesar 6,7 Liter dan volume  operasi  sebesar  5  L.  Pada  dasar  reaktor  dilengkapi  dengan  piringan  plexiglass (berbentuk lingkaran dengan diameter yang sama dengan diameter dalam reaktor) yang diberikan  lubang-lubang  pada  setengah  area  luas  lingkaran  tersebut.  Flushing  nitrogen dilakukan  sebelum operasi SBR yang bertujuan mengusir keberadaan oksigen. Transfer influen ke dalam reaktor menggunakan pompa dengan kapasitas debit kecil.

## 3. HASIL DAN PEMBAHASAN
Konsentrasi senyawa organik yang dipresentasikan sebagai COD pada influen dari sampah asli sekitar 15000 mg/L untuk COD total dan sekitar 10000 mg/L untuk COD terlarut. Adapun karakteristik sampah disajikan pada Tabel 2(a) dan karakteristik awal limbah cair yang digunakan disajikan pada Tabel 2(b)
Tabel 2(a). Karakteristik Sampah
Tabel 2(b). Karakteristik Awal Limbah

## Cair

## Kinerja yang terjadi pada ASBR adalah sebagai berikut:
Fase  Pengisian  (Fill).  Pengoperasian  SBR  dimulai  dengan  fase  pengisian.  Umpan secara kontinu dialirkan ke reaktor sampai volume yang diinginkan selama waktu yang telah  direncanakan.  Pada  pengisian  ini  volume  meningkat  dari  20%  (pada  akhir  idle) menjadi 100%. Pengambilan sampel dilakukan pada akhir fase pengisian.
Parameter Nilai/ Angka
Densitas 0,2706 kg/L
Kadar Air 88,7054% Kadar Volatil 91,9564 % Total Phospat 8,7435 mg/L NTK 9050,071 mg/L C-organik 75,523% Parameter Nilai/ Angka pH 4,51 COD total 15465,2 mg/L COD terlarut 10310 mg/L NTK 282,1 mg/ L Phospat Total 5,8935 mg/L Alkalinitas 1993,63 mg/L
Fase  Reaksi  (React).  Pada  fase  ini,  akan  terjadi  kontak  antara  biomassa  dengan substrat.  Akuator  yang  berfungsi  untuk  mensirkulasikan  gas  di  dalam  reaktor  sebagai pengadukan. Sampling dilakukan pada interval  waktu  tertentu.  Setelah mencapai akhir waktu reaksi, akuator dimatikan dan dimulai fase pengendapan.
Fase  Pengendapan  (settle).  Proses  pengendapan  lumpur  biomassa  dari  cairan.  Pada fase ini hampir tidak ada gerakan dan gangguan dari pengadukan. Pengambilan sampel dilakukan pada akhir waktu pengendapan.
Fase  Pengurasan  (decant).  Proses  pengeluaran  supernatant  yang  telah  diolah  dan hanya menyisakan lumpur biomassa dengan sedikit volume cairan sekitar 1 L di dalam reaktor.  Supernatan  tersebut  merupakan  efluen  dari  proses  SBR.  Pada  reaktor  diberi tanda batas volume biomassa sebagai acuan untuk fase pengurasan. Sampling dilakukan pada akhir pengurasan.
Fase  Stabilisasi  (Idle).  Fase  ini  dilakukan  untuk  menstabilkan  lumpur  dan  proses pelaparan    biomassa,  sehingga  ketika  umpan  masuk  diharapkan  biomassa  dapat  cepat mengkomsumsi  substrat  yang  masuk.  Pengambilan  sampel  dilakukan  pada  beberapa interval waktu tertentu.
Untuk mengetahui pengaruh reaksi pada perbandingan seeding : substrat 1:4 dan beban  influen  dari  sampah  asli  sebesar  15000  mg/L  COD  pada  pengolahan  limbah biowaste  fase  cair  dengan  sistem  ASBR  maka  dilakukan  penelitian  dengan  3  variasi waktu reaksi yaitu siklus 1= 7 hari, siklus 2= 6 hari, siklus 3= 5 hari.
Data  yang  diperoleh  mengenai  profil  COD  dan  efisiensi  penyisihan  senyawa organik disajikan dalam bentuk grafik yang dapat dilihat pada Gambar 3.
Gambar 3. Grafik Perubahan COD
Jika  dilihat  pada  Gambar  3,  terdapat  perbedaan  nilai  COD  awal  pada  fase  fill. Pada  siklus  1,  nilai  COD  total  sekitar  19000  mg/L  namun  pada  siklus  2  dan  siklus  3, nilai  COD  total  sekitar  16000  mg/L,  ini  disebabkan  adanya  efek  pengenceran  dan perbandingan seeding dan substrat yang berbeda.
Pada grafik juga dapat disimpulkan terdapat kecendrungan penurunan konsentrasi COD  baik  COD  total  maupun  terlarut  dari  titik  influen.  Penyisihan  senyawa  organik pada  fase  reaksi  (react)  menunjukkan  kecenderungan  yang  lebih  besar  dibandingkan
pada fase yang lain. Jika dilihat pada siklus 1, penurunan konsentrasi COD lebih besar dibandingkan  pada  siklus  2,  ini  dapat  disebabkan  waktu  stabilisasi  7  hari  terlalu  lama sehingga biomassa yang ada mati atau adanya adaptasi lanjut dari biomassa. Pada siklus 3,  Penurunan  COD  terlihat  lebih  stabil  walaupun  dilihat  dari  segi  efisiensinya  tidak lebih besar dari siklus 1 dan siklus 2. Ini dapat dikarenakan jumlah biomassa yang lebih sedikit namun biomassa yang ada telah beradaptasi dengan baik.
Gambar 4. Grafik Persentase Penyisihan Organik/ fase (COD terlarut)
Pada  Gambar  4.  memperlihatkan  bahwa  efisiensi  penyisihan  senyawa  organik keseluruhan  (overall)  terbesar  terjadi  pada  siklus  1  sebesar  50,32%.  Pada  siklus  2, penyisihan senyawa organik overall yang terjadi adalah sebesar 43,83% dan pada siklus 3,  penyisihan  organik  sebesar  36,36%.  Efisiensi  penyisihan  overall  ini  merupakan selisih  antara  influen  yang  berupa  biowaste  pada  awal  fase  pengisian  (fill)  dan  efluen pada  awal  fase  pengurasan  (decant).  Efisiensi  penyisihan  organik  paling  dominan adalah  pada  fase  reaksi  dengan    kisaran  hasil  8%  -  50%.  Pada  fase  pengisian  tidak terjadi  penurunan  konsentrasi  COD,  sehingga  nilai  efisiensi  penyisihannya  adalah negatif.  Hal  ini  menunjukkan  pada  saat  pengisian  terjadi  penambahan  konsentrasi substrat yang disebabkan oleh adanya faktor seeding.
Bila  dibandingkan  antara  siklus  1,  siklus  2,  dan  siklus  3  dapat  terlihat  bahwa efisiensi  penyisihan  mengalami  penurunan.  Kemungkinan  ini  disebabkan  waktu stabilisasi 7 hari terlalu lama sehingga biomassa yang ada mati dan juga perbandingan jumlah  biomassa  yang  lebih  kecil  karena  adanya  faktor  pengenceran.  Jika  dilihat  dari efektivitas  penyisihan  organik,  maka  waktu  reaksi  yang  optimum  dalam  pengolahan biowaste  fase  cair  dengan  menggunakan  SBR  adalah  waktu  reaksi  7  hari  dan  waktu stabilisasi 7 hari. Ini disebabkan waktu reaksi  yang digunakan lebih lama (kontak aktif antara  biomassa  dan  substrat  menjadi  lebih  lama).  Namun  waktu  stabilisasi  yang digunakan terlalu panjang sehingga untuk siklus  selanjutnya biomassa  yang digunakan lebih sedikit dikarenakan biomassa yang ada mati.
-20 -10 0 10 20 30 40 50 60 siklus 1 siklus 2 siklus3 per se ntase (%) Fill react Idle Overall
Gambar 5. Pengaruh Aktivitas Biologi terhadap pH
Gambar 6. Grafik Perubahan Alkalinitas
Pada Gambar 5 memperlihatkan pengaruh aktivitas biomassa terhadap pH. Dapat dilihat  bahwa  pada  fase  reaksi  hari  pertama  (R1),  pH  pada  reaktor  akan  turun  drastis pada  angka  4.5,  ini  menunjukkan  aktivitas  biologi  yang  menyebabkan  lingkungan sekitarnya  menjadi  asam.  Proses  anaerob  menghasilkan  sejumlah  asam-asam  volatil pada fase asidogenesa. Asam inilah yang menyebabkan penurunan pH reaktor jika tidak diubah  menjadi  gas  metana.  Dengan  demikian  perlu  dilakukan  pengontrolan  pH  agar proses secara  keseluruhan  berjalan  dengan  baik.  Aktivitas  bakteri pada  proses  anaerob pada  umumnya  berlangsung  baik  pada  pH  6-8.  Tahap  Pembentukan  Asam  stabil  pada selang pH 6-6.5 (Sixt dan Sahm, 1987 dalam Wijayanti, 2008). Sedangkan untuk tahap pembentukan  metana  akan  berlangsung  baik  pada  selang  pH  netral  (6,8  –  7,2). Organisme  metana  bekerja  pada  pH  6,6  hingga  7,6  dengan  pH  optimum  mendekati  7 (Eckenfelder,  2000).  Dalam  lingkungan  asam,  kehidupan  dan  aktifitas  bakteri metanogenik  akan  menurun.  Pada  siklus  1  dilakukan  adjust  pH  sebanyak  1  kali  yaitu pada fase reaksi hari ke 2, lalu pH meningkat dengan sendirinya. Pada siklus 2, adjust
pH  dilakukan  pada  fase  reaksi  hari  1,  hari  2,  dan  hari  3.  Pada  siklus  3,  adjust  pH dilakukan pada fase reaksi hari 1 dan hari 3.
Pada  Gambar  6  merupakan  grafik  perubahan  alkalinitas.  Alkalinitas mempresentasikan  jumlah  total  asam  yang  dapat  dinetralkan  oleh  basa  yang ditambahkan  ke  dalam  sistem.  Jika  konsentrasi  asam  volatil  meningkat,  pH  di  buffer oleh  alkalinitas  bikarbonat.  Nilai  alkalinitas  yang  rendah  di  dalam  reaktor  anaerobik bukan  merupakan  faktor  yang  aman  bila  terjadi  peningkatan  konsentrasi  asam  volatil. Dengan  demikian,  dikehendaki  agar  nilai  alkalinitas  bikarbonat  berkisar  antara  2500 dan  5000  mg/L  sebagai  buffer  untuk  menangani  peningkatan  konsentrasi  asam  volatil yang minimal akan menyebabkan penurunan harga pH (Syafila, 1997 dalam Sharifani, 2009).    Jika  peningkatan  konsentrasi  asam  volatil  menyebabkan  jatuhnya  alkalinitas pada  konsentrasi  yang  rendah  dan  juga  terjadi  penurunan  pH  yang  serius,  alkalinitas bikarbonat tambahan perlu ditambahkan ke dalam reaktor.
Suatu alternatif penyelesaian yang dapat dipakai untuk mengontrol alkalinitas dan pH adalah dengan menambahkan bahan-bahan alkali seperti kapur atau NaOH ke dalam reaktor.  Terdapat  kelebihan  dan  kekurangan  pada  pemakaian  NaOH  atau  NaHCO 3 . Penggunaan  NaOH  membuat  pH  di  dalam  reaktor  cepat  naik  akan  tetapi  juga  cepat turun  dalam  waktu  yang  singkat  sedangkan  penggunaan  NaHCO 3 akan  berkontribusi dalam  penambahan  ion  H + sehingga  mempengaruhi  nilai  TAV  dan  pembentukan  gas metana.

## Gambar 7. Grafik Pembentukan dan Penurunan TAV
Proses anaerob akan melalui 3 fase yaitu hidrolisa, asidogenesa, metanogenesa. Salah satu cara untuk mengetahui apakah proses telah berjalan hingga fase metanogenesa adalah dengan mengamati penyisihan asam volatil. Asam volatil sebagai asam asetat merupakan substrat yang seharusnya dikonsumsi oleh bakteri metanogens untuk dikonversi menjadi gas metana dan karbon dioksida.

## Tabel 2. Komposisi Gas
No Waktu O2 CO2 N2 H2 CH4 Ket 1 150410 19.112 2.9786 77.9093 Running 2 220410  19.7658 1.1952 79.039 Akhir fase reaksi siklus I 3 290410 15.8375  81.0638 3.0987 Akhir fase stabilisasi siklus 1 4 050510 1.0388 98.9612 Akhir reaksi siklus2
Proses  pembentukan  dan  penyisihan  asam  volatil  dapat  dilihat  pada  Gambar  7. Pembentukan  dan  penyisihan  TAV  ini  dilihat  pada  fase  reaksi.  Pada  siklus  1,  dapat disimpulkan  bahwa  pada  fase  reaksi  baru  terjadi  pembentukan  TAV  sebesar  58.9% sehingga belum ada asam volatil yang digunakan biomassa untuk pembentukan metana. Hasil  gas  dapat  dilihat  pada  Tabel  2.  Pada  akhir  reaksi  siklus  1  belum  terbentuk  gas metana.  Akan  tetapi  pada  akhir  idle,  metana  yang  terbentuk  sebesar  3%.  Ini  dapat disimpulkan karena puncak TAV pada siklus 1 berada pada fase decant dan mengalami penyisihan sebesar 39.48%  sampai akhir idle, dimana asam volatil ini digunakan oleh biomassa untuk membentuk metana.

## Gambar 8. Perbandingan Laju Pembentukan dan Penurunan TAV
Pada  siklus  2,  puncak  dari  TAV  berada  pada  fase  reaksi  hari  ke  4,  dengan pembentukan  asam  volatil  sebesar  55,81  %  dan  penyisihan  sampai  akhir  fase  reaksi sebesar 18,60%. Namun jika dilihat dari hasil gasnya pada akhir reaksi siklus 2 belum terbentuk  gas  metana.  Ini  kemungkinan  disebabkan  penyisihan  asam  volatil  belum terlalu besar sehingga proses metanogenesis belum terjadi.
Pada  siklus  3,  puncak  pembentukan  TAV  berada  pada  fase  reaksi,  dengan  laju pembentukan sebesar 82,57% dan laju penurunan sebesar 53,33%. Namun pada siklus 3 ini tidak dapat dilakukan pemeriksaan gas dikarenakan alat Gas Chromatography yang ada di Laboratorium Teknik Kimia ITB sedang dalam perbaikan.
Jika  dilihat  dari  pembentukan  dan  penurunan  TAV,  yang  memiliki  persentase pembentukan  dan  penurunan  terbesar  berada  pada  siklus  3.  Namun  pada  siklus  3  ini tidak  dapat  dilakukan  pengecekan  gas.  Asam  volatil  akan  dikonsumsi  bakteri methanogen  untuk  dikonversi  menjadi  gas  methan  dan  CO 2 .  Semakin  besar  reduksi TAV, semakin besar kemungkinan terbentuknya gas methan.
0 20 40 60 80 100 1 2 3 persentase (%) siklus pembentuk an TAV penurunan TAV

## 4. KESIMPULAN
Berdasarkan  hasil  penelitian  dan  pembahasan  yang  telah  diutarakan  dapat disimpulkan bahwa variasi waktu reaksi pada perbandingan seeding : substrat sebesar 1: 4  memberikan  pengaruh  yang  cukup  signifikan  pada  parameter  kinerja  reaktor  SBR anaerob, namun pola yang dihasilkan adalah pola yang acak untuk masing-masing fase SBR
Dari  hasil  analisis  penyisihan  organik  dapat  disimpulkan  bahwa  terdapat kecendrungan  penurunan  konsentrasi  COD  pada  tiap  siklus.  Efisiensi  penurunan konsentrasi  COD  pada  siklus  1  dengan  waktu  reaksi  7  hari  (50,32%)  lebih  besar daripada efisiensi pada siklus 2 (43,83%) dan efisiensi penurunan pada siklus 3 dengan waktu reaksi 5 hari (36,36%). Ini juga dapat disebabkan karena waktu stabilisasi (idle) yang terlalu  lama sehingga biomassa  yang ada mati selain itu  faktor pengenceran juga mempengaruhi. Untuk parameter pH akan mengalami penurunan drastis hingga sekitar 4.5 pada fase reaksi hari pertama. Ini disebabkan karena adanya aktivitas biomassa yang akan  menghasilkan  asam  volatile  sehingga  lingkungan  disekitarnya  menjadi  asam. Asam volatile ini  digunakan  oleh biomassa untuk membentuk gas  metana.  Pada siklus 1, pembentukan gas metana sebesar 3% dengan penyisihan TAV sebesar 39,48%,  pada siklus  2  tidak  terbentuk  metana  dengan  penyisihan  TAV  sebesar  18,6%  dan  tidak dilakukan  pengecekan  gas  pada  siklus  3  dikarenakan  Gas  Chromatography  yang digunakan  untuk  pengecekan  gas  masih  dalam  perbaikan  dengan  penyisihan  TAV sebesar 53,33%.
Jika  dilihat  dari  penyisihan  organik  yang  dipresentasikan  dengan  COD  terlarut, waktu  reaksi  yang  menghasilkan  penyisihan  terbesar  adalah  waktu  reaksi  7  hari  yaitu sebesar 50,32% dan jika dilihat dari pembentukan dan penurunan TAV waktu reaksi 5 hari  memberikan  angka  terbesar  sehingga  kemungkinan  terbentuknya  gas  methan  juga lebih besar.

## DAFTAR PUSTAKA
Cahyani,  Savitri  Dwi.  2008.  Pengaruh  Proses  Mekanis  Terhadap  Karakteristik  Fraksi Cair  Sampah  Organik  pada  Proses  Mechanical  Biological  Treatment.  Tugas Akhir Teknik Lingkungan Institut Teknologi Bandung
Chu,  Yanyang,  Qinhui  Zhang,  and  Dimin  Xu.  2008.Advanced  treatment  of  landfill leachate  from  a  sequencing  batch  reactor  (SBR)  by  electrochemical  oxidation process. Journal of Environmental Engineering and Science 7.6, 627 (7).
Damanhuri, Enri., Tri Padmi. 2006. Pengelolaan Sampah, Institut Teknologi Bandung Eckenfelder, W.W., 2000. Industrial Water Pollution Control, 3 rd edition, Singapore.
Jae-Kune  Lee,  Kwang-Ho  Lee  And  Soo-Bin  Yim.  2007.  Optimization  of  Nitrogen Removal  in  a  Sequencing  Batch  Reactor  System  By  Variation  Of  The  Time Distribution.  Journal  of  Environmental  Science  and  Health  Part  A  (2007)  42,
1655–1663
Jamrah,  A.  Al-Futaisi,  M.  Ahmed.  2008.  Biological  Treatment  of  Greywater  Using Sequencing  Batch  Reactor  Technology.  International  Journal  of  Enviromental Studies Vol 65, hal 71-85
Metcalf and Eddy.2003. Waste Water Engineering: Treatment and Reuse. Singapore
N. Callado and E. Foresti.2001. Removal of Organic Carbon, Nitrogen and Phosporus in  Sequential  Batch  Reactors  Integrating  the  Aerobic/  Anaerobic  Process. Journal Water Science and Technology, Vol 44, hal 263-270.
Sawyer,  C.N.,  McCarty,  P.L.,  Parkin,  G.F.  2003.  Chemistry  for  Enviromental Engineering. Singapore
Sharifani,  Shinta.2009.  Degradasi  Biowaste  Fasa  Cair,  Slurry,  Dan  Padat  Dalam Reaktor  Batch  Anaerob  Sebagai  Bagian  Dari  Mechanical  Biological  Treatment (MBT). Tugas Akhir Teknik Lingkungan Institut Teknologi Bandung.

## Susanto,  Novri.2008.  Pengaruh  Perlakuan  Pendahuluan  Terhadap  Karakteristik
Biowaste  Dalam  Fasa  Padat  Pada  Proses  Mechanical  Biological  Treatment (MBT), Tugas Akhir Teknik Lingkungan Institut Teknologi Bandung.
Tengrui, Long, et al. Characteristics of Nitrogen Removal From Old Landfill Leachate By Sequencing Batch Biofilm Reactor. American Journal of Applied Sciences 4.4 (2007): 211+
Wijayanti, Siwi. 2008. Studi Keterolahan dan Kinetika Reaksi Pengolahan Limbah Cair Security Printing dengan Proses Biologis Anaerob pada Circulating Bed Reactor (CBR)  dengan  Sistem  Sequencing  Batch  Reactor,  Tesis  Magister  Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Bandung.