PEMANFAATAN GLISEROL DARI LIMBAH UNTUK MEMBUAT BIOPLASTIK

Abstract

Salah satu upaya guna mengatasi masalah sampah plastik adalah dengan membuat plastik yang dapat terdegradasi. Plastik yang dapat terdegradasi dapat dibuat dari limbah cair industri biodiesel, yakni gliserol, dengan bantuan mikroorganisme dalam lumpur aktif. Jenis plastik yang terbentuk dalam proses ini adalah Polihidroksialkanoat (PHA). PHA dapat terdegradasi sempurna dan memiliki sifat yang mirip dengan plastik konvensional. Tujuan penelitian ini adalah  merancang sequenching batch bioreactor sederhana 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 selanjutnya  diuji dan divalidasi menggunakan data eksperimen. Hasil penelitian yang diperoleh berupa alat sequenching batch bioreactor sederhana. Hasil penelitian menunjukkan bahwa pelarut yang baik untuk proses perlakuan ekstraksi PHA adalah metanol, yaitu sebesar 0.3g/L. Hasil relatif baik diperoleh pada perendaman 2 jam dengan perolehan PHA sebesar 0,44 g/L. Model matematika Monod dan Michaeilis-Menten ditentukan dengan metode algoritma genetika yang disusun dalam bentuk persamaan diferensial simultan yang  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) dan diselesaikan dengan metode Runge Kutta menggunakan bahasa pemrograman MATLAB. Konsentrasi PHA yang dihasilkan sebesar 0.3 g/L diketahui dapat menjadi penghambat pertumbuhan sel dan menurunkan kecepatan reaksi bahkan sampai menghentikan reaksi (Cp*). Hal tersebut dikenal sebagai pengaruh product-inhibition. Kecepatan regenerasi meningkat seiring dengan waktu dan mulai menurun setelah 9 jam.

Kata kunci : bioplastik, polihidroksialkanoat, gliserol.