## SISTEM KULTUR SEMIKONTINU DALAM PRODUKSI LIPID DAN PENYISIHAN COD MENGGUNAKAN KONSORSIUM MIKROALGA DARI PALM OIL MILL EFFLUENT (POME)
Shinta Elystia 1 , Tria Bela Novira 1 , Sri Rezeki Muria 2
1 Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Riau Kampus Bina Widya Km. 12,5 Simpang Baru Pekanbaru
2 Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Riau Kampus Bina Widya Km. 12,5 Simpang Baru Pekanbaru
e-mail: shintaelystia@yahoo.com, triabelanoviraa@gmail.com, sri_muria@gmail.com

## Abstrak
Penggunaan  energi  sebagian  besar  masih  berasal  dari  sumber  energi  tidak  terbarukan yang  jumlahnya  semakin  berkurang.  Produksi biofuel dari  kadar  lipid  dalam  biomassa konsorsium  mikroalga  dapat  menjadi  salah  satu  energi  alternatif  dalam  menghasilkan energi terbarukan. Palm Oil Mill Effluent (POME) mengandung bahan organik yang dapat menjadi  sumber  nutrisi  untuk  pertumbuhan  konsorsium  mikroalga  seiring  terjadinya penyisihan COD pada air limbah. Produktivitas biomassa dan kadar lipid akan meningkat setelah  dilakukan  pergantian  limbah  sebagai  penambahan  nutrisi  pada  medium  kultur. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pertumbuhan konsorsium mikroalga, kadar lipid yang dihasilkan, serta efisiensi penyisihan COD pada POME. Kultivasi dilakukan dengan mengganti setengah volume kultur dengan fresh POME pada periode pergantian limbah setiap  3,  4,  dan  6  hari  selama  12  hari  kultivasi.  Hasil  penelitian  menunjukkan  kondisi kultivasi  terbaik  terdapat  pada  pergantian  limbah  setiap  6  hari  dengan  kerapatan  sel mikroalga 1,01 x 10 7 sel/ml, kadar lipid 19,33%, serta efisiensi penyisihan COD 81,25%. Dari  hasil  penelitian  dapat  disimpulkan  bahwa  sistem  semikontinu  dengan  adanya pergantian  limbah  dapat  meningkatkan  kerapatan  sel  mikroalga  karena  nutrisi  dalam medium  kultur  terpenuhi,  sehingga  kadar  lipid  dan  efisiensi  penyisihan  COD  yang dihasilkan akan semakin meningkat.
Kata Kunci : Konsorsium  Mikroalga, Palm  Oil  Mill  Effluent (POME),  Periode Pergantian Limbah, Kadar Lipid, COD

## Abstract
Energy use mostly comes from non-renewable energy sources that gradually decreased. Biofuel production from lipid content in the biomass of microalgae consortium can be one of the alternative energies in producing renewable energy. Palm Oil Mill Effluent (POME) contains organic material that can be a nutrient source for microalgae consortium growth along  with  COD  removal  in  wastewater. Biomass  productivity  and  lipid  content  will increase after the replacement as an addition of nutrients to the culture medium. The aim of  this  research  to  determine  the  growth  microalgae  consortium,  lipid  content  that produced,  and  efficiency  of  COD  removal  in  POME. The  microalgae  consortium  was cultivated by replacing half volume of culture with fresh POME in period every 3, 4, and 6 days for 12 days of cultivation. The result showed the best cultivation condition was every 6  days  replacement  period  which  cell  density  1,01  x  10 7 cells/ml,  lipid  content  19,33%, and  efficiency  of COD  removal  81,25%.  The  results  of  the  study  can  be  concluded  that the  semicontinuous  system  with  the  replacement  can  increase  the  cell  density  of microalgae because the nutrients in culture are being fulfilled, as well as lipid content and the efficiency of COD removal will increase.
Keywords : Microalgae  consortium,  Palm  Oil  Mill  Effluent  (POME),  Replacement period, Lipid content, COD

## PENDAHULUAN
Penggunaan  energi  menjadi  suatu kebutuhan yang sangat penting bagi kelangsungan hidup manusia dan meningkat seiring  dengan  pertumbuhan  ekonomi  serta pertambahan penduduk. Pertumbuhan konsumsi  energi  di  Indonesia  pada  tahun 2016 mengalami peningkatan sebesar 4,7%. Berdasarkan  total  energi  yang  digunakan, Indonesia  masih  bergantung  pada  energi fosil  yang  terdiri  dari  minyak  bumi  42,3%, batu  bara    34,8%,  gas  alam  19,8%,  hidro 1,9%,  sedangkan  energi  terbarukan  hanya sebesar  1,3%  (BPS,  2017).  Ketergantungan terhadap energi fosil yang relatif cukup tinggi dapat menimbulkan permasalahan diantaranya  menipisnya  cadangan  energi fosil, emisi gas rumah kaca akibat pembakaran  energi  fosil  dan  kerusakan lingkungan,  sehingga  diperlukan  adanya sumber  daya  energi  alternatif  yang  dapat menggantikan penggunaan bahan bakar fosil (Cheah  dkk,  2016).  Produksi  biofuel  dari mikroorganisme  fotosintesis  menjadi  salah satu  proses  dalam  menghasilkan  energi terbarukan serta mitigasi terhadap pemanasan global (Spolaore dkk, 2006).
Mikroalga  merupakan  mikroorganisme yang dapat menjadi sumber energi terbarukan  karena  adanya  mekanisme  yang mengubah  energi  matahari  menjadi  energi kimia melalui fiksasi CO 2 dalam menghasilkan  biomassa  (Mata  dkk,  2010). Mikroalga  mampu  menghasilkan  kadar  lipid lebih dari 50% (dalam biomassa kering) yang dapat dikonversi menjadi bahan baku biofuel (Hossain  dkk,  2008),  dan  memproduksi energi 20-100 kali lipat lebih tinggi dibandingkan  dengan  tumbuhan  tingkat tinggi lainnya (Chisti, 2007). Dalam pertumbuhannya  mikroalga  membutuhkan nutrisi  yang  cukup,  salah  satunya  dengan memanfaatkan  kandungan  organik  atau anorganik  yang  terdapat  dalam  air  limbah seiring  terjadinya  penyisihan  polutan  pada air limbah (Abomohra dkk, 2016).
Budianta (2005) menyatakan Palm Oil Mill  Effluent (POME)  mengandung  N,  P,  K, yang  dapat  menjadi  sumber  nutrisi  untuk tumbuhan.  POME  pada  kolam  IV  PT.  X memiliki karakteristik kadar COD 3.228 mg/l, karbon  (C)  278,1  mg/l,  Nitrogen  (N)  49,69 mg/l, dan Fosfor (P) 2,879 mg/l dengan rasio
C:  N:  P  =  96,6:  17,3:  1  (PT.  X,  2019). Rasio nutrisi yang dibutuhkan oleh mikroalga  yaitu  C:  N:  P  =  56:  9:  1  (Mahdi dkk,  2012).  Oleh  karena  itu,  POME  pada kolam  IV  memenuhi  kebutuhan  nutrisi mikroalga  sehingga  berpotensi  sebagai medium  untuk  pertumbuhannya.  Hal  ini ditandai  dengan  adanya  pertumbuhan konsorsium mikroalga pada kolam tersebut.
Kultur konsorsium mikroalga memiliki pertumbuhan  yang  lebih  cepat  dan biomassa  yang  lebih  tinggi  dibandingkan dengan monokultur, dengan adanya pertumbuhan  biomassa  yang  tinggi  akan menghasilkan  kadar  lipid  yang  tinggi  pula (Woertz  dkk,  2009).  Menurut  Kim  dkk (2014),  konsorsium  mikroalga  tidak  hanya memiliki  potensi  bioenergi,  tetapi  juga dapat menyisihkan nutrisi pada air limbah. Hena  dkk  (2015),  mendapatkan  hasil penelitian  bahwa  konsorsium  mikroalga indigeneous menunjukkan  pertumbuhan dan stabilitas yang lebih baik dibandingkan dengan monokultur mikroalga, serta dapat menyisihkan COD lebih dari 98% pada air limbah  susu.  Kadar  COD  pada  air  limbah berkurang seiring dengan adanya aktivitas mikroalga yang menghasilkan oksigen dari proses fotosintesis (Hadiyanto, 2012).
Pada  penelitian  ini  digunakan  teknik kultur  semikontinu  yang dilakukan  dengan adanya pergantian kultur oleh nutrien yang baru  dalam  periode  waktu  tertentu. Produktivitas  biomassa  akan  meningkat seiring  dengan  adanya  rasio  nutrisi  yang ditambahkan  ke  dalam  kultur  mikroalga (Yang  dkk,  2017).  Suantika  dkk  (2009), menyatakan bahwa teknik kultur semikontinu mampu
meningkatkan produksi biomassa sebesar 38,5% dengan hasil  biomassa  sebesar  7,51±0,22  gr, sedangkan kultur batch sebesar 6,53±0,16 gr.
Dalam  penelitian  ini  akan  diteliti proses  kultivasi  yang  terbaik  dalam pertumbuhan  konsorsium  mikroalga  dari POME  menggunakan  sistem  semikontinu, dengan  adanya  pergantian  limbah  untuk menghasilkan  kadar  lipid  yang  tinggi sebagai  bahan  baku biofuel serta  proses penyisihan COD pada POME.

## METODOLOGI PENELITIAN
1. Konsorsium  Mikroalga  dan  Medium Kultivasi
Konsorsium mikroalga indigeneous dan POME yang digunakan berasal dari kolam IV pembuangan  limbah  cair  PT.  X.  Konsorsium mikroalga  diambil  menggunakan plankton net berukuran  30-50  µ,  kemudian  dilakukan
identifikasi  jenis  mikroalga  yang  terdapat didalam  POME.  POME  untuk  medium pertumbuhan diambil dengan metode grab sampling dan  kemudian  disaring  untuk menyisihkan partikel yang dapat mengganggu  pertumbuhan  konsorsium mikroalga. Selanjutnya dilakukan uji karakteristik awal kadar COD. Gambar 1. Perspektif  Instalasi Flat -Fotobioreaktor 2. Pembiakan Kultur Konsorsium Mikroalga Konsorsium  mikroalga  diperbanyak dalam  medium  POME  dan Bold  Bassal Medium (BBM). 400 ml konsorsium mikroalga dibiakkan dalam 3.240 ml POME dan  360  ml Bold  Bassal  Medium (BBM) sampai  kepadatan  sel  10 6 sel/ml  serta diberi aerasi secara kontinu.

## 3. Kultivasi Konsorsium Mikroalga
Kultivasi dilakukan dalam flat- fotobioreaktor sebanyak  4  unit  dengan dimensi  25  x  8  x  35  cm  yang  didesain berbahan kaca dan dilengkapi kran. Volume kerja  total  sebesar  5  liter  dengan  rasio POME  dan  konsorsium  mikroalga  75  :  25 (%,v/v).  Selama  sistem  kultur  semikontinu, 50%  volume  kultur  diganti  dengan fresh POME  pada  periode  pergantian  limbah setiap 3, 4, dan 6 hari pada masing-masing flat -fotobioreaktor. Variabel kontrol dilakukan  dengan  sistem batch atau  tanpa pergantian limbah. Waktu kultivasi dilakukan selama 12 hari. Untuk mengontakkan  konsorsium  mikroalga  dan medium  kultur  digunakan  aerator  dengan debit  udara  3  l/menit. Flat- fotobioreaktor diletakkan  diluar  ruangan  yang  dilindungi
atap  dengan  sumber  cahaya  berasal  dari cahaya matahari.

## 4. Analisis Kerapatan Sel Mikroalga
Perhitungan  kerapatan  sel  mikroalga dilakukan setiap 24 jam dimulai dari hari ke- 0  hingga  hari  ke-12.  Sebanyak  1  ml  kultur mikroalga  diambil  dari  tiap  perlakuan. Kerapatan sel mikroalga dihitung
menggunakan thomacytometer
yang diamati  dibawah  mikroskop.  Perhitungan kerapatan  sel  mikroalga  menggunakan persamaan berikut (Bastidas, 2008) : N = n x 10 4 (1) Keterangan:
N     = Kerapatan sel (sel/ml) n     = Jumlah sel dalam kotak (sel) 10 4 = Volume kotakan thomacytometer (ml)

## 5. Analisis Kadar Lipid
Analisis  kadar  lipid  diawali  dengan pengujian  berat  kering  sampel.  Sampel disaring  menggunakan  kertas  saring  dan dipanaskan  pada  suhu  105ºC.  Ekstraksi lipid  dilakukan  dengan  metode Bligh-Dyer . Lipid  diekstraksi  dengan  larutan  kloroform metanol  (2:1,  v/v)  sehingga  terpisah menjadi  lapisan  cairan  kloroform  dan metanol.  Kemudian  tambahkan  metanol dan  aquades  untuk  menghasilkan  rasio
pelarut  akhir  dari  kloroform:  metanol: aquades sebesar 1:1:0,9. Lapisan kloroform dicuci  dengan  20  ml  larutan  NaCl  5%  dan diuapkan hingga kering. Total lipid ditentukan  secara  gravimetri  (Putri  dkk, 2011).  Total  lipid  dapat  dihitung  dengan persamaan berikut:
Total lipid (%) = x 100%                (2)
Keterangan: Lw
= Bobot lipid (gram)
Bw
= Biomassa (gram)

## 6. Analisis Kadar Chemical Oxygen Demand (COD)
Sebanyak  2,5  ml  sampel  dimasukkan kedalam  tabung  reaksi  dan  ditambahkan 1,5  ml  larutan  K 2 Cr 2 O 7 0,25  M,  kemudian sedikit  demi  sedikit  ditambahkan  3,5  ml H 2 SO 4 -AgSO 4 .  Tabung  reaksi  ditutup  dan dikocok perlahan hingga homogen. Sampel kemudian  dipanaskan  selama  2  jam  pada suhu  150 o C.  Setelah  pemanasan  selesai, sampel  didinginkan,  selanjutnya  sampel dipindahkan  ke  dalam  erlenmeyer  dan ditambahkan  3  tetes  indikator  ferroin. Kemudian  dilakukan  titrasi  dengan  larutan FAS  hingga  terjadi  perubahan  warna  dari biru  kehijauan  menjadi  cokelat  kemerahan dan  volume  FAS  yang  terpakai  dicatat. Kadar COD dapat dihitung dengan persamaan berikut:
COD (mg O 2 / L ) =
( 3)
Keterangan:
A = Volume FAS untuk blanko (ml) B = Volume FAS untuk sampel (ml) M = Molaritas FAS 8000  = Berat miliequivalent oksigen x 1000 ml/L

## HASIL DAN PEMBAHASAN
1. Kerapatan Sel Mikroalga
Berdasarkan
hasil identifikasi mikroalga  yang  terdapat  di  dalam  POME kolam  IV  PT.  X  yaitu Spirulina sp.  sebagai mikroalga yang dominan, Chlorella pyrenoidosa ,  dan Chlamydomonas  incerta . Kerapatan sel mikroalga  pada penelitian ini
dapat dilihat pada Gambar 2. Kerapatan sel mikroalga  di awal  kultivasi  pada  setiap flat - fotobioreaktor dengan variasi periode pergantian  limbah  berturut-turut  sebesar 2,25;  2,34;  2,31;  dan  2,28  (x  10 6 sel/ml). Berdasarkan  Gambar  2.  terlihat  bahwa kerapatan  sel  mikroalga  dalam  setiap perlakuan periode pergantian limbah berbeda-beda.  Fase  adaptasi  tidak  terlihat disetiap  perlakuan,  karena  sel  mikroalga yang dimasukkan kedalam tiap flat - fotobioreaktor  berasal  dari  kultur  yang berada  pada  fase  eksponensial  sehingga sel  mikroalga  cepat  dalam  tumbuh  dan membelah diri. Prihantini (2007)
menyatakan bahwa fase adaptasi biasanya terjadi  ketika  inokulum  yang  diinokulasikan kedalam media baru yang berbeda komponen kimiawinya. Konsorsium mikroalga indigeneous tidak  membutuhkan waktu adaptasi yang lama dalam pertumbuhannya,  sehingga  sel  mikroalga akan  cepat  memasuki  fase  eksponensial (Nurhayati dkk, 2013).
Pertumbuhan sel mikroalga pada fase eksponensial  ditandai  dengan  adanya peningkatan  kerapatan  sel  dan  terjadinya pembelahan  sel  yang  tinggi.  Peningkatan kerapatan  sel  disebabkan  karena  nutrisi yang  tersedia  dalam  media  kultur  masih banyak  sehingga  pembelahan  sel  terjadi secara  terus-menerus.  Fase  eksponensial tertinggi terdapat pada perlakuan pergantian  limbah  setiap  6  hari  dengan kerapatan  sel  1,01  x  10 7 sel/ml  pada  hari ke-12,  diikuti  oleh  pergantian  setiap  4  hari dan 3 hari dengan kerapatan sel 6,66 x 10 6 dan 5,31 x 10 6 sel/ml. Hal ini terjadi karena sel-sel mikroalga memiliki waktu yang lebih lama  untuk  tumbuh,  sehingga  semakin lama  interval  pergantian  limbah  dalam sistem  semikontinu,  maka  kerapatan  sel akan  semakin  tinggi.  Hasil  penelitian  ini sesuai  dengan  Chae  dkk  (2006),  bahwa periode  pergantian  limbah  pada  kultur mikroalga Euglena  gracilis yang  semakin lama dari 3 hari menjadi 5 hari menyebabkan kerapatan sel meningkat dari 2  x  10 6 sel/ml  menjadi  3  x  10 6 sel/ml  pada akhir penelitian.
(A) (B) (C) (D)
Gambar 2. Kerapatan Sel Mikroalga dengan Variasi Periode Pergantian Limbah (A) Kontrol ( Batch ) (B) Setiap 3 Hari (C) Setiap 4 Hari (D) Setiap 6 Hari
Pada perlakuan dengan adanya pergantian limbah, kerapatan sel akan terus naik  menuju  fase  eksponensial  tanpa mengalami fase penurunan laju pertumbuhan maupun fase kematian karena nutrisi untuk pertumbuhannya masih terpenuhi.  Pada  Gambar  2.  dapat  dilihat pula  bahwa  saat  dilakukan  pergantian limbah  kerapatan  sel  menjadi  menurun karena  terjadinya  pengenceran  setelah ditambahkan  medium  baru.  Selanjutnya kerapatan  sel  dan  biomassa  mikroalga akan  meningkat  kembali  dan  langsung memasuki fase eksponensial tanpa adanya fase  lag.  Fase  eksponensial  terendah terdapat  pada  perlakuan  kontrol  tanpa pergantian limbah ( batch ) dengan kerapatan  sel  5,10  x  10 6 sel/ml  pada  hari ke-6  dan  pada  hari  ke-7  telah  memasuki
fase  penurunan  laju  pertumbuhan  hingga kerapatan  sel  menurun  menjadi  3,86  x  10 6 sel/ml pada hari ke-12. Hal ini terjadi karena nutrisi  dalam  medium  yang  semakin berkurang  dan  tidak  adanya  penambahan nutrien  baru.  Selain  itu,  peningkatan kerapatan  sel  dan  biomassa  pada  fase eksponensial menyebabkan penetrasi cahaya yang masuk kedalam kultur semakin  berkurang  sehingga  kerapatan sel akan semakin menurun.

## 2. Kadar Lipid Konsorsium Mikroalga
Hasil  uji  kadar  lipid  dengan  variasi periode  pergantian  limbah  dapat  dilihat pada  Gambar  3.  Peningkatan  kadar  lipid dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor  salah satunya nutrisi (Erlangga dkk, 2019).
Gambar 3. Kadar Lipid Konsorsium Mikroalga
Berdasarkan  Gambar  3.  dapat  dilihat kadar lipid tertinggi terdapat pada perlakuan pergantian  limbah  setiap  6  hari  yaitu 19,33%,  sedangkan  kadar  lipid  terendah terdapat  pada  perlakuan  kontrol  tanpa pergantian ( batch ) yaitu 11,82%. Kadar lipid pada  mikroalga  selama  proses  kultivasi berbanding lurus dengan kerapatan sel dan biomassa mikroalga yang dihasilkan. Semakin  lama  interval  waktu  pergantian limbah  maka  pertumbuhan  dan  biomassa mikroalga  meningkat  karena  nutrisi  dalam pertumbuhannya terpenuhi, sehingga akumulasi  kadar  lipid  dalam  sel  mikroalga akan  semakin tinggi.  Hal  ini  sesuai  dengan yang dijelaskan Febtisuharsi (2016), bahwa
tingginya  kerapatan  sel  didalam  medium akan  sebanding  dengan  banyaknya  lipid yang  dihasilkan  oleh  mikroalga.  Hubungan kadar  lipid  dan  kerapatan  sel  dapat  dilihat pada Gambar 4.
Berdasarkan  Gambar  4.  dapat  dilihat bahwa  pada  awal  kultivasi  kadar  lipid  yang terdapat  didalam  mikroalga  masih  sangat rendah.  Hal  ini  terjadi  karena  pada  fase awal  pertumbuhan  mikroalga  lebih  banyak mensintesis protein untuk pertumbuhan dan perbanyakan  sel  (Bellou  dan  Aggelis, 2013).  Sedangkan  pada  saat  mencapai puncak  fase  eksponensial,  kadar  lipid didalam  sel  mikroalga  akan  mengalami peningkatan yang tinggi.
(A) (B)
(C)
(D)
Gambar 4. Hubungan Kerapatan Sel dan Kadar Lipid dengan Variasi Periode Pergantian Limbah (A) Kontrol ( Batch ) (B) Setiap 3 Hari (C) Setiap 4 Hari (D) Setiap 6 Hari
Lipid  disintesis  dari  protein  dan karbohidrat  berlebih  yang  dihasilkan  oleh mikroalga pada saat proses fotosintesis dan terjadi  didalam  siklus  krebs  (Febtisuharsi, 2016).  Pada  proses  fotosintesis  CO 2 akan diubah menjadi Glyceryde-3-Phosphate (G3P)  yang  digunakan  sebagai  perkusor dalam  pembentukan  karbohidrat  dan  lipid. Selanjutnya  G3P  diubah  menjadi  piruvat yang  kemudian  dikonversi  menjadi acetyl- KoA dengan menggunakan enzim Pyruvate Dehydrogenase  Complex (PDC). Acetyl- KoA merupakan  prekusor  untuk  sintesis asam  lemak.  Reaksi  pembentukan  asam lemak terjadi pada plastida yang selanjutnya  akan  dibawa  menuju  retikulum endoplasma.  Di  retikulum  endoplasma asam  lemak  akan  diubah  menjadi  lipid struktural dan lipid non struktual. Transformasi  molekul  trigliserid  menjadi lipid non struktural inilah yang akan menjadi molekul pembuatan biodiesel dalam proses transesterifikasi (Bellou dan Aggelis, 2013).
Perbandingan kadar lipid pada penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dapat  dilihat  pada  Tabel  1.  Pada  penelitian ini  kadar  lipid  yang  dihasilkan  lebih  tinggi dibandingkan  dengan  penelitian  lainnya. Pada  penelitian  sebelumnya  menggunakan konsorsium  mikroalga  campuran  dan  tidak berasal  dari  air  limbah  yang  digunakan sebagai medium, sedangkan pada penelitian  ini  menggunakan  konsorsium mikroalga indigeneous yang berasal dari air limbah  yaitu  POME.  Konsorsium  mikroalga indigeneous mudah  beradaptasi  dengan suhu dan lingkungannya serta pertumbuhannya lebih cepat dalam memasuki  fase  eksponensial,  sehingga akumulasi  kadar  lipid  didalamnya  tidak membutuhkan  waktu yang  lama.  Selain  itu, lebih  menghemat  biaya  pada  proses kultivasinya  karena  dapat  memanfaatkan mikroalga  yang  terdapat  dalam  air  limbah sebagai bahan baku biofuel .
Tabel 1. Kadar Lipid Mikroalga pada Kondisi Kultivasi yang Berbeda
No. Mikroalga Limbah yang Digunakan Kadar Lipid (%) Referensi 1. Konsorsium mikroalga Limbah cair industri karpet 6,82 Chinnasamy dkk, 2010 2. Konsorsium mikroalga Limbah cair rumah pemotongan hewan 3,03 Rahmasari, 2010 3. Konsorsium mikroalga Limbah cair artificial 10 Kyle dan Wudneh, 2012 4. Konsorsium mikroalga indigeneous POME 19,33 Penelitian ini, 2019

## 3. Penurunan Kadar COD
Pada  penelitian  ini  POME  digunakan sebagai  medium  pertumbuhan  dan  nutrisi bagi mikroalga, selain itu dapat menurunkan  kadar  COD  yang  terkandung
didalam  POME  (Istirokhatun  dkk,  2017). Hasil uji kadar COD dan efisiensi penyisihan  COD  pada  penelitian  ini  dapat dilihat  pada  Gambar  5.  dan  Gambar  6.
(A)
(B)
(C) (D)
Gambar 5. Hubungan Kerapatan Sel dan Kadar COD dengan Variasi Periode Pergantian Limbah (A) Kontrol ( Batch ) (B) Setiap 3 Hari (C) Setiap 4 Hari (D) Setiap 6 Hari
Gambar 6. Efisiensi Penyisihan COD
Berdasarkan Gambar 5. menunjukkan bahwa  kadar  COD  dalam  POME  menurun
selama  12  hari.  Penyisihan  COD  tertinggi pada  penelitian  ini  terjadi  pada  perlakuan
pergantian  limbah  setiap  6  hari  sebesar 81,25  %  dengan  kadar  COD  awal  3.120 mg/l menjadi 480 mg/l pada hari ke-12. Hal ini  dikarenakan  semakin  lama  waktu pergantian  limbah  maka  semakin  banyak nutrisi  dalam  POME  yang  diserap  oleh mikroalga sehingga kerapatan sel meningkat  dan  kadar  COD  pada  POME semakin  berkurang.  Hal  ini  sesuai  dengan penelitian  Anbalagan  dkk  (2016),  bahwa penurunan kadar COD tertinggi terjadi pada periode  pergantian  limbah  setiap  6  hari dengan kadar COD 275,4 mg/l dibandingkan  dengan  3  hari,  dengan kerapatan sel dan biomassa yang dihasilkan  juga  lebih  tinggi  sehingga penyisihan COD lebih meningkat.
Penyisihan terendah terjadi pada perlakuan kontrol  tanpa  pergantian  limbah  ( batch ) sebesar  65,79%  dengan  kadar  COD  akhir 1040 mg/l pada hari ke-12.
Jika
dibandingkan dengan pertumbuhan  sel  mikroalga,  didapatkan hasil  penelitian  bahwa  kerapatan  sel
berbanding  lurus  dengan  penurunan  kadar COD  yang  ada  didalam  POME.  Hal  ini dikarenakan  sel-sel  mikroalga  tumbuh dengan  menyerap  zat-zat  organik  sebagai nutrisi  untuk  pertumbuhannya.  Hasil  ini sesuai  dengan  penelitian  Malla  dkk  (2015), yang  menunjukkan  bahwa  semakin  tinggi kerapatan  sel  mikroalga  maka  penurunan kadar  COD  ( Chemical  Oxygen  Demand ) akan semakin baik.
Penurunan  kadar  COD  terjadi  karena adanya  proses  oksidasi  yang  dilakukan oleh  bakteri.  Adanya  simbiosis  antara mikroalga dan bakteri dalam proses metabolismenya  dapat  mengubah  bahan organik  kompleks  didalam  limbah  menjadi bahan  organik  sederhana  yang  kemudian dapat diserap oleh mikroalga dalam proses fotosintesis  (Aslan  dan  Kapdan,  2006). Perbandingan  efisiensi  penyisihan  COD oleh  mikroalga  pada  penelitian  lainnya dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Perbandingan Efisiensi Penyisihan COD pada Penelitian Lainnya
No. Mikroalga Limbah yang Digunakan Efisiensi (%) Referensi 1. Konsorsium mikroalga Limbah cair peternakan 78 Manalu, 2010 2. Konsorsium mikroalga Limbah cair rumah pemotongan hewan 50 Rahmasari, 2010 2. Konsorsium mikroalga Limbah cair susu 57-63 Qin dkk, 2016 4. Konsorsium mikroalga indigeneous POME 81,25 Penelitian ini, 2019 Berdasarkan  Tabel  2  dapat  dilihat bahwa  pada  penelitian  ini  didapatkan efisiensi  penyisihan  COD  yang  lebih  tinggi dibandingkan dengan penelitian yang lainnya dikarenakan perbedaan asal mikroalga yang digunakan dalam pengolahan air limbah.  Manalu (2010) dan Rahmasari  (2010)  melakukan  penelitian dengan menggunakan konsorsium mikroalga yang berasal dari Danau LSI IPB. Penelitian  yang  dilakukan  oleh  Qin  dkk (2016)  menggunakan  mikroalga  campuran yang terdiri dari Chlorella sp., Scenedesmus sp.,  dan C.  zofingiensis . Ketiga  penelitian  ini  tidak  menggunakan
mikroalga indigeneous dari  air  limbah, sedangkan  pada  penelitian  ini  digunakan konsorsium  mikroalga indigeneous dari  air limbah  yang  digunakan  yaitu  POME. Konsorsium  mikroalga indigeneous yang digunakan cepat beradaptasi dengan mediumnya  dan  langsung  memasuki  fase eksponensial  sehingga  kerapatan  sel  dan efisiensi  penyisihan  COD  yang  dihasilkan lebih tinggi.

## SIMPULAN
Dari  penelitian  yang  telah  dilakukan dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1.  Kultivasi pada medium POME dengan variasi  periode  pergantian  limbah memberikan pengaruh terhadap kerapatan  sel,  kadar  lipid,  dan penyisihan COD konsorsium mikroalga  yang  dihasilkan  dengan hasil tertinggi terdapat pada perlakuan  pergantian  limbah  setiap  6 hari  berturut-turut  sebesar  1,01  x  10 7
sel/ml, 19,33% dan 81,25%.
2.  Sistem  semikontinu  dengan  adanya pergantian limbah dapat meningkatkan kerapatan sel
mikroalga karena nutrisi dalam medium  kultur  terpenuhi,  sehingga kadar  lipid  dan  efisiensi  penyisihan COD  yang  dihasilkan  akan  semakin meningkat.

## UCAPAN TERIMAKASIH
Terima kasih penulis ucapkan kepada
Laboratorium
Pengendalian dan Pencemaran  Lingkungan,  Fakultas  Teknik, Universitas Riau dan Pusat Penelitian Alga, Fakultas  Perikanan  dan  Ilmu  Kelautan, Universitas  Riau  serta  semua  semua  pihak yang  telah  memberikan  bantuan  dalam menyelesaikan penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Abomohra A.E. F., Jin W, Tu R, Han S. F., Eid  M.,  Eladel  H.  2016.  Microalgal Biomass  Production  as  a  Sustainable Feedstock for Biodiesel: Current
Status and Perspectives. Renew Sustain Energy Rev . 64: 596 –606.
Anbalagan,  A.,  Sebastian,  S.,Carl,  F.  L., dan  Emma,  N.  2016.  Influence  of
Hydraulic Retention Time on
Indigenous  Microalgae  and  Activated
Sludge  Process. Water  Research .  91: 277-284.
Aslan  S.  dan  Kapdan,  I.  K.  2006.  Batch Kinetics  of  Nitrogen  and  Phosphorous Removal  from  Synthetic  Wastewater by  Algae. Ecological  Engineering .  28:
64-70.
Badan  Pusat  Statistik  (BPS).  2017. Neraca Energi Indonesia 2012-2016 .
Bastidas,  O.  2008. Thoma  Chamber Formulae  Calculation  with  Thoma Chamber Made Easy. Celeromic.
Bellou, S. dan Aggelis G. 2013. Biochemical  Activities  in Chlorella sp . and Nannochloropsis  salina During Lipid  and  Sugar  Synthesis  in  a  Lab- Scale  Open  Pond  Simulating  Reactor. Journal of Biotechnology . 1: 1-12.
Budianta,  D.  2005.  Potensi  Limbah  Cair Pabrik  Kelapa  Sawit  Sebagai  Sumber Hara  Untuk  Tanaman  Perkebunan. Jurnal Dinamika Pertanian . 20(3): 273- 282.
Chae,  S.  R.,  E.  J.  Hwang,  dan  H.  S.  Shin.
2006. Single Cell Protein Production of Euglena  Gracilis and  Carbon  Dioxide Fixation  in  an  Innovative  Photo- Bioreactor. Biores  Technol .  97:  322 – 329.
Cheah, W. Y., Tau, C. L., Pau, L. S., Joon,
C.  J.,  Jo,  S.  C.,  dan  Duu  J.  L.  2016. Cultivation in Wastewaters for Energy: A Microalgae Platform. Applied Energy. 179: 609 –625.
Chinnasamy, S., Bhatnagar, A., Hunt, R.W., dan  Das,  K.  C.  2010.  Microalgae Cultivation in a Wastewater Dominated by  Carpet  Mill  Effluents  for  Biofuel Applications. Bioresour Technol .
101(9): 3097 –3105.
Chisti,  Y.  2007.  Biodiesel  from  Microalgae.
Biotechnology Advances . 25: 294-306. Erlangga, H. F. 2019. Pemanfaatan Chlorella  pyrenoidosa sebagai  Bahan Baku  Biofuel  dengan  Memanfaatkan Kandungan  Nutrisi  pada  Palm  Oil  Mill Effluent  (POME). Skripsi .  Fakultas Teknik Universitas Riau.
Febtisuharsi,  A.  2016.  Kepadatan  sel  dan Kadar  Lipid  Mikroalga Chlorella sp. pada  Kultur  Media  Alternatif  Kotoran Ternak. Skripsi .  Fakultas  Matematika dan Ilmu Pengetahuan
Alam Universitas Negeri Semarang.
Hadiyanto dan Maulana A. 2012. Mikroalga Sumber  Pangan  dan  Energi  Masa Depan Edisi Pertama . Semarang: UPT UNDIP Press.
Hena,  S.,  Fatimah,  S.,  dan  Tabassum,  S. 2015.  Cultivation  of  Algae  Consortium in  a  Dairy  Farm  Wastewater  for Biodiesel
Production.
Water
Resources and Industry. 10: 1-14.
Hossain,  ABMS,  Salleh,  A.,  Boyce,  A.N., Chowdhury,  P.,  dan  Naqiuddin  M.
2008.  Biodiesel  Fuel  Production  from
Algae as Renewable Energy
American. Journal of Biochemistry and Biotechnology . 4(3): 250 –254.
Istirokhatun,  T.,  Mustika,  A.,  dan  Sudarno.
2017.  Potensi Chlorella sp.  untuk Menyisihkan  COD  dan  Nitrat  dalam Limbah  Cair  Tahu. Jurnal  Presipitasi  : Media Komunikasi dan Pengembangan  Teknik  Lingkungan .
14(2).
Kim,  B.  H.,  Zion,  K.,  Rishiram,  R.,  Jong,  E. C.,  Dae,  H.  C.,  Hee,  M.  O.,  dan  Hee,
S.  K.  2014.  Nutrient  Removal  and Biofuel  Production  in  High  Rate  Algal Pond Using Real Municipal Wastewater. J.  Microbiol  Biotechnol . 24(8): 1123 –1132.
Kyle  R.  J.  dan  Wudneh  A.  2012.  Mixed
Algae Cultures for Low Cost Environmental Compensation in Cultures  Grown  for  Lipid  Production and  Wastewater  Remediation. Journal Chem  Technol  Biotechnol .  88:  992 –
998. Mahdi, M. Z., Titisari, Y. N., dan Hadiyanto. 2012. Evaluasi Pertumbuhan Mikroalga  dalam  Medium  POME: Variasi  Jenis  Mikroalga,  Medium  dan
Waktu  Penambahan  Nutrien. Jurnal Teknik  Kimia  dan  Industri .  1(1):  312- 319.
Malla,  F.A.,  Khan,  S.A.,  Rashmi.,  Sharma, G.K.,  Gupta,  N.,  dan  Abraham,  G. 2015.  Phycoremediation  Potential  of Chlorella  minutissima on  Primary  and
Tertiary Treated Wastewater for Nutrient Removal and Biodiesel Production. Ecological  Engineering . 75: 343 –349. Manalu, S. 2010. Karakterisasi
Pertumbuhan  Mikroalga  dan  Eliminasi Nutrien  Dari  Limbah  Cair  Peternakan dengan  Sistem  Semikontinu. Skripsi . Fakultas  Teknologi  Pertanian  Institut Pertanian Bogor.
Mata, T. M., Antonio, A. M., dan Nidia, S. C.
2010. Microalgae for Biodiesel Production  and  Other  Applications:  A Review. Renew  Sustain  Energy  Rev . 14: 217 –32.
Nurhayati,  C.,  Basuni,  H.,  dan  Rindit,  P. 2013.  Optimasi  Pengolahan  Limbah
Cair  Karet  Remah  Menggunakan Mikroalga  Indigen  dalam  Menurunkan Kadar  BOD,  COD,  TSS. Jurnal Dinamika Penelitian Industri . 24(1): 16 – 26.
Prihantini,  N.  B.,  Dini  D.,  dan  Ratna,  Y. 2007.  Pengaruh  Konsentrasi  Medium Ekstrak Tauge (MET) Terhadap Pertumbuhan Scenedesmus Isolat
Subang. Makara Sains . 11(1): 1-9. PT.  X.  2019. Hasil  Pengujian  Kualitas  Air Kolam IPAL No. IV - LA .
Putri,  L.  R.,  Agus,  S.,  dan  Joni,  H.  2014.
Pengaruh Penambahan Glukosa Sebagai Co-substrate dalam Pengolahan  Air  Limbah  Minyak  Solar Menggunakan  Sistem  High  Rate  Alga Reactor (HRAR). Jurnal Teknik
POMITS. 3(2): 2337-3539.
Qin,  L.,  Wang,  Z.,  Sun,  Y.,  Shu,  Q.,  Feng, P., Zhu, L., Xu, J., dan Yuan, Z. 2016. Microalgae  Consortia  Cultivation  in Dairy  Wastewater  to  Improve  The Potential  of  Nutrient  Removal  and Biodiesel Feedstock Production.
Environ  Sci  Pollut  Res  Int .  23(9): 8379-8387.
Rahmasari,  W.  J.  2010.  Karakterisasi
Pertumbuhan Mikroalga dan
Penyisihan  Nutrien  dari  Limbah  Cair Rumah  Potong  Hewan  dengan  Sitem Kultur  Semikontinu. Skripsi .  Fakultas Teknologi  Pertanian  Institut  Pertanian Bogor.
Spolaore, P., Joannis, C. C., Duran, E., dan
Isambert, A. 2006. Commercial Applications  of  Microalgae. Journal  of Bioscience  and  Bioenginering .  101:
87 –96.
Suantika,  G.  dan  Deri,  H.  2009.  Efektivitas Teknik  Kultur  menggunakan  Sistem
Kultur Statis, Semikontinu, dan Kontinu  Terhadap  Produktivitas  dan Kualitas  Kultur Spirulina sp. Jurnal Matematika dan Sains . 14(2).
Woertz,  I.,  A.  Feffer,  T.  Lundquist,  dan  Y. Nelson.  2009.  Algae  Grown  on  Dairy and Municipal Wastewater for Simultaneous  Nutrient  Removal  and Lipid Production for Biofuel Feedstock. Journal of Environmental Engineering- Asce . 135(11): 1115-1122.
Yang, Y. C., Jhong, F. J., Chiu, M. K., Wen, X.  Z.,  dan  Chih,  S.  L.  2017.  Biomass and  Lipid  Production  of Chlorella sp. Using  Municipal  Wastewater  Under
Semicontinuous Cultivation. International  Proceedings  of  Chemical Biological and Environmental Engineering . 101.