PENGEMBANGAN PRODUKSI BIOPLASTIK UNTUK KERAJIANAN ASESORIS DARI GLISEROL SEBAGAI PEMANFAATAN LIMBAH INDUSTRI BIODISEL - Ratnani, Rita Dwi; Budihardjo, Arief; Wikanta, Deddy Kurniawan (Laporan Penelitian dan Pengabdian Masyarakat, 2024)
Salah satu upaya yang dilakukan untuk mengatasi masalah yang ditimbulkan oleh sampah plastik adalah dengan membuat material plastik yang dapat didegradasi, antara lain dengan memanfaatkan limbah cair industri biodisel yang memiliki kandungan zat-zat organik (C, H, O, N, S). Adanya zat-zat ini dapat dimanfaatkan dengan pengolahan secara fermentasi menggunakan mikroorganisme lumpur aktif menjadi plastik yang terdegradasi. Jenis plastik yang terbentuk dalam proses ini adalah Polihidroksialkanoat (PHA). PHA dapat terdegradasi sempurna dan memiliki sifat yang mirip dengan kelebihan yang dimiliki oleh plastik konvensional. Tujuan penelitian adalah mengembangkan produksi bioplastik (PHA) melalui proses fermentasi gliserol dengan menggunakan mikroba dari lumpur aktif pabrik tekstil dalam sequenching batch bioreactor.Target yang ingin dicapai berupa data-data teknis laboratorium untuk perancangan, scale-up dan pengoperasian proses yang meliputi kinetika reaksi fermentasi, kondisi operasi yang optimum dan analisa tekno-ekonomi. Pada tahun pertama dilakukan perancangan dan pabrikasi sequenching batch bioreactor dilanjutkan studi kinetika reaksi fermentasi dan pemodelan menggunakan komputasi proses. Penyusunan model dilakukan berdasarkan teori kinetika Monod dan Michaelis–Menten. Model yang dipostulasi, kemudian diturunkan untuk memperoleh persamaan yang nantinya akan diuji dan divalidasi dengan menggunakan data yang diperoleh dari eksperimental.Hasil penelian menunjukkan bahwa pelarut yang baik untuk proses perlakuan ekstraksi PHA adalah metanol, yaitu sebesar 0.3g/L. Hasil yang diperoleh relatif baik pada perendaman 2 jam dengan perolehan PHA sebesar 0,44g/L. Model matematika ditentukan dengan metode algoritma genetika yang disusun dalam bentuk persamaan diferensial simultan dan diselesaikan dengan metode Runge Kutta menggunakan bahasa pemrograman MATLAB. Persamaan differensial diperoleh dari penurunan neraca massa dan substitusi persamaan kecepatan regenerasi/pertumbuhan sel (rg), kecepatan penurunan/kematian sel (rd) dan kecepatan konsumsi substrat untuk menjaga aktifitas sel (rsm). Konsentrasi PHA yang dihasilkan dapat menjadi penghambat pertumbuhan sel dan menurunkan kecepatan reaksi bahkan sampai menghentikan reaksi (Cp*) dikenal sebagai pengaruh product-inhibition. Kecepatan regenerasi meningkat seiring dengan waktu dan mulai menurun setelah 9 jam.