Penggunaan limbah tempe dalam biodegradasi zat warna azo menggunakan bioreaktor membran aerob-anaerob

Abstract

Tempeh waste is a form of waste that still has an economic value, due to its relatively high organic and nutrient content compared to yeast extract. In this research, tempeh waste was used as a co-substrate for the removal of azo dye from textile industry effluent using an aerobic-anaerobic membrane bioreactor. The bioreactor consists of a modified activated sludge process, i.e. a contact-stabilization process coupled with anoxic reactor and combined with an external ultrafiltration membrane to replace the sedimentation process in conventional activated sludge process. The feed consists of Remazol Black-5 azo dye at a concentration of 110-120 mg/L, and tempeh waste as an organic and nutrient source at 8-10% v/v concentration. An experiment was done to measure the effect of hydraulic retention time on dye removal, by varying the HRT in the contact tank at 1, 1.5, 2, 2.5, and 3 hours, and that of  stabilization- and anoxic tanks kept constant at 4 and 3 hours. From the experiment a 41-51% removal of the dye and 46-65% removal of organic compounds were obtained. The highest dye and organic compound removal was obtained at a contact HRT of 2 hours, namely 51% of dye removal and 65% of organic removal efficiencies. An auto-oxidation process occurs in the contact tank, resulting in an increase in the dye concentration.Keywords: tempeh waste, membrane bioreactor, Hydraulic Retention Time (HRT), contact tank, azo dye. Abstrak Limbah tempe merupakan salah satu limbah yang masih memiliki nilai ekonomis, karena kandungan senyawa organik dan nutrien yang terdapat didalamnya masih relatif tinggi jika dibandingkan dengan yeast extract. Dalam penelitian ini limbah tempe digunakan sebagai ko-substrat untuk penyisihan zat warna azo dari industri tekstil dengan menggunakan bioreaktor membran aerob-anaerob. Bioreaktor terdiri dari modifikasi proses lumpur aktif yaitu proses kontak-stabilisasi yang dihubungkan dengan reaktor anoksik dan dikombinasikan dengan membran ultrafiltrasi secara eksternal. Umpan terdiri dari zat warna azo Remazol Black-5 pada konsentrasi 110-120 mg/L dan limbah tempe sebagai sumber organik dan nutrien dengan konsentrasi 8-10% v/v. Percobaan dilakukan untuk mengamati pengaruh waktu retensi hidrolik (hydraulic retention time, HRT) tangki kontak terhadap penyisihan warna dengan variasi HRT tangki kontak antara 1, 1½, 2, 2½ dan 3 jam, sedangkan tangki stabilisasi dan anoksik pada HRT konstan 4 dan 3 jam. Dari percobaan dihasilkan penyisihan warna berkisar antara 41-51% dan penyisihan senyawa organik antara 46-65%. Baik penyisihan warna maupun senyawa organik terbesar dihasilkan pada HRT kontak 2 jam yaitu 51% untuk penyisihan warna dan 65% untuk penyisihan senyawa organik. Pada tangki kontak terjadi autoksidasi yang menyebabkan kenaikan konsentrasi warna.Kata Kunci: limbah tempe, bioreaktor membran, waktu retensi hidrolik (HRT), tangki kontak, zat warna azo.