Kondisi Lingkungan yang Mempengaruhi Proses Aanerobik

Proses anaerobik terbagi menjadi 2 fase proses utama, yaitu proses liquefaksi dan proses gasifikasi. Proses liquefaksi dimulai dengan hidrolisis atau pemecahan senyawa organik kompleks menjadi senyawa yang lebih sederhana terutama senyawa yang bersifat asam. Selain itu juga terjadi reaksi pengubahan piruvat dan hidrogen menjadi asam organik terutama asam lemak, alkohol dan karbondioksida (CO₂). Proses yang selanjutnya yaitu proses gasifikasi. Proses ini terjadi konversi dari asam organik, asam lemak dan alkohol menjadi gas methana (CH₄), karbondioksida (CO₂) dan hidrogen sulfida (H₂S) (Gerardi, 2003).

Berikut merupakan kondisi lingkungan lain yang dibutuhkan selama proses anaerobik (Gerardi, 2003), yaitu:

1) Kondisi anaerobik. Ketiadaan udara (oksigen) selama proses diperlukan secara kontinu untuk menciptakan kondisi anaerobik secara terus menerus, karena keberadaan udara dapat menggangu proses yang berlangsung. Bakteri pembentuk methana tidak tahan terhadap udara walau sangat sedikit. Reaktor yang tertutup akan membantu menciptakan kondisi anaerobik.

2) Temperatur. Temperatur sangat mempengaruhi aktivitas bakteri pembentuk methana. Bakteri pembentuk methana bekerja optimal pada temperatur 36 – 39 ^oC. Temperatur diluar tersebut dapat mempengaruhi keaktifan bakteri pembentuk methana. Bakteri pembentuk methana dapat terpengaruh dengan perubahan temperatur walau hanya 1 ^oC setiap harinya. Perubahan temperatur 2 ^oC dapat menurunkan kemampuan bakteri pembentuk methana dalam mengkonsumsi asam volatil yang menyebabkan turunnya kemampuan buffer dan dapat menyebabkan turunnya pH reaktor. Apabila hal ini terus dibiarkan, akan menyebabkan terakumulasinya asam volatil dan dapat merusak proses anaerobik.

3) pH. Bakteri pembentuk asam dapat hidup dengan kondisi pH diatas 5, sedangkan bakteri pembentuk methana terganggu dengan pH dibawah 6,7. Sehingga pH yang paling baik untuk proses anaerobik reaktor yaitu 7,2 – 7,6. pH dalam reaktor sangat ditentukan oleh jumlah asam volatil yang terbentuk dan alkalinitas reaktor.

4) Asam volatil. Produksi asam volatil diatur dengan volume limbah yang diumpankan dalam reaktor. Dalam keadaan reaktor baik, kecepatan konsumsi asam volatil sama dengan kecepatan produksinya. Dalam kondisi tersebut, asam volatil berada dalam kontrol. Hal itu menandakan populasi antara grup bakteri pembentuk methana dan bakteri pembentuk asam berada dalam jumlah yang setara. Nilai asam volatil (VFA) yang aman untuk reaktor berkisar 50 – 300 ppm untuk keadaan reaktor normal. Apabila nilai VFA berkisar 500 – 1000 ppm mempunyai margin safety yang sangat kecil. Apabila VFA mencapai diatas 1000 ppm, proses anaerobik harus segera dilakukan tindakan untuk mengembalikan VFA ke level normal.

Tabel 2.2 Daftar asam volatil yang umum ditemui dalam digester anaerobik

Asam volatil	Jumlah atom C	Rumus Kimia
Format	1	HCOOH
Asetat	2	CH3COOH
Propionat	3	CH3CH2COOH
Butirat	4	CH3(CH2)2COOH
Asam valerat	5	CH3(CH2)3COOH
Asam isovalerat	5	(CH3)2CHCH2COOH
Asam kaproat	6	CH3(CH2)4COOH

5) Alkalinitas. Kestabilan proses dapat ditentukan dari kemampuan reaktor dalam mempertahankan dari perubahan pH. Hal ini biasa disebut sebagai kapasitas buffer dan ditentukan sebagai alkalinitas. Selama proses anaerobik, bakteri pembentuk methana juga memproduksi beberapa senyawa buffer seperti bikarbonat, karbonat dan ammonia. Selain dari produk samping dari bakteri pembentuk methana, senyawa alkalinitas tersedia dari limbah yang diumpankan. Apabila asam volatil berlebih, maka asam volatil akan bereaksi dengan senyawa alkalinitas. Apabila asam volatil berlebih dan tidak sebanding dengan senyawa alkalinitas maka penurunan pH akan terjadi. Untuk meningkatkan alkalinitas kembali ke normal dibutuhkan senyawa semacam lime, soda ash, caustic soda ataupun ammonia. Nilai alkalinitas yang aman yaitu 2500 – 5000 ppm, apabila dibawah tersebut pH reaktor rentan mengalami penurunan pH tiba-tiba.

6. Senyawa toksik. Sangat penting sekali untuk menghindarkan senyawa toksik dari memasuki proses anaerobik karena mampu menghambat aktivitas bakteri dan dapat membuat kegagalan proses. Contoh senyawa-senyawa yang toksik untuk bakteri yaitu arsenic (As), barium (Ba), cadmium (Cd), chromium (Cr), timbal (Pb), mercury (Hg), selenium (Se), dan perak (Ag).

Pustaka

Gerardi, MH (2003). The microbiology of anaerobic digesters. USA : John Wiley & Sons, Inc.