ppt biofiltrasi kel 12
DESCRIPTION
biofiltrasiTRANSCRIPT
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
Jumlah koloni 176Jumlah bakteri (CFU/g)
1.814.E+16
Jumlah Koloni 224Jumlah bakteri (CFU/g)
2.309.E+17
HASIL TPC SETELAH DILUSI
Jumlah Koloni 128Jumlah bakteri (CFU/g)
1.320.E+14
10-12 10-1510-1410-13
Jumlah Koloni 192Jumlah bakteri (CFU/g)
1.979.E+15
Jumlah koloni 344Jumlah bakteri (CFU/g)
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