FTIP001648/016

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Penggunaan batu bara di Indonesia untuk memenuhi kebutuhan energi

pembangkit listrik pada tahun 2010 diperkirakan mencapai 47,7 juta ton atau 50%

dari total sumber bahan baku energi listrik nasional (Wardani, 2008). Jumlah

tersebut tidak termasuk sumber-sumber lain dimana penggunaannya sangat

mempertimbangkan biaya produksi. Sementara itu, kenaikan harga BBM

menyebabkan biaya produksi semakin tinggi, oleh karena itu banyak perusahaan

yang beralih ke bahan bakar yang lebih murah untuk sumber bahan bakar dalam

menghasilkan uap (steam), di antaranya industri tekstil (Kementrian Negara

Lingkungan Hidup, 2010). Salah satu kawasan yang memiliki kawasan industri

tekstil yang padat di antaranya adalah kabupaten Bandung. Menurut Suseno

(2006), penggunaan batu bara untuk industri tekstil di Kabupaten Bandung bisa

mencapai 45.000 ton/bulan.

Pada proses pembakaran batu bara dihasilkan dua jenis limbah padat yang

dibedakan berdasarkan ukuran partikel dan massanya, yaitu bottom ash dan fly

ash. Bottom ash adalah sisa pembakaran batu bara yang memiliki massa yang

lebih berat (abu bawah) dari fly ash sehingga menumpuk di bawah tungku

pembakaran, sementara itu fly ash adalah abu sisa pembakaran yang memiliki

massa yang kecil sehingga dapat terbang oleh tiupan angin atau hembusan udara

tungku pembakaran (abu terbang) (Sondari dan Arifin, 2000 dalam Sondari,

2009).

Fly ash dan bottom ash, berdasarkan PP. No. 85 tahun 1999 tentang

pengelolaan limbah bahan berbahaya dan beracun (B3), dikategorikan sebagai B3

dengan kode limbah D223. Di dalam Lampiran 1 PP tersebut disebutkan bahwa

pencemar utama di dalam fly ash dan bottom ash adalah logam berat dan PNA

(Polynuclear Aromatics).

FTIP001648/017

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

2

Jenis-jenis logam yang terdapat di dalam fly ash yaitu timbal (Pb) 19 ppm,

tembaga (Cu) 298 ppm, seng (Zn) 391 ppm, krom (Cr) 224 ppm, dan arsen (As)

10 ppm (Hadijah dan Damayanti, 2006). Pb dan Cu termasuk dalam golongan

logam berat, sedangkan As termasuk dalam golongan metaloid, yaitu transisi

antara logam dan non-logam (Sunardi, 2006).

Meskipun memiliki kandungan logam berat yang cukup tinggi dan

termasuk Bahan Berbahaya dan Beracun (B3), fly ash masih bisa dimanfaatkan

untuk berbagai keperluan, selama mendapat izin dari Kementerian Negara

Lingkungan Hidup dengan memenuhi syarat-syarat pemanfaatan diantaranya

melaporkan kegiatan pemanfaatan minimal satu kali dalam enam bulan kepada

menteri, gubernur atau walikota, berdasarkan Pasal 11, Peraturan Pemerintah No.

02 Tahun 2008. Syarat lainnya sebagaimana disebutkan di dalam Pasal 10 ayat 2

yaitu pengumpul limbah B3 antara lain harus memiliki sarana dan prasarana pre-

treatment dan juga memiliki sarana dan prasarana laboratorium.

Berdasarkan peraturan pemerintah tersebut, maka fly ash dapat digunakan

untuk tujuan pertanian selama memenuhi syarat yang dikeluarkan oleh

pemerintah. Beberapa penelitian penggunaan fly ash dalam bidang pertanian

mengindikasikan bahwa fly ash memiliki dampak positif dalam memperbaiki

kualitas tanah, diantaranya meningkatkan daya ikat air, kapasitas air tersedia, laju

infiltrasi dan drainase secara keseluruhan (Fail dan Wochock, 1977 dalam

Thyvahary, 2004).

Pengaruh pemberian fly ash limbah batu bara terhadap sifat fisik tanah

diketahui dapat meningkatkan kestabilan tanah dalam menahan rainfall runoff,

dimana tanah yang diberi campuran fly ash limbah batu bara memiliki tingkat

sedimentasi yang rendah dibandingkan dengan perlakuan lainnya (Sondari, 2009).

Sementara itu, penelitian yang dilakukan oleh Adha (2009) pada tanah

gambut menunjukkan bahwa terjadi peningkatan kapasitas dukung tanah dari

tanah asli sebesar 85,67 ton/m2 dengan tanah campuran fly ash 15% dengan

pemeraman 14 hari sebesar 701,33 ton/m2. Penelitian di Australia menunjukkan

bahwa pemberian fly ash 100 ton/ha pada tanah pasir dapat menghemat

penggunaan 75% air (Smith, 2005). Sementara itu, pemberian 10 ton/ha fly ash

FTIP001648/018

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

3

pada tanaman padi di India dapat meningkatkan hasil gabah yang setara dengan

4.310 kg/ha atau 4,31 ton gabah per ha, sementara perlakuan kontrol hanya

menghasilkan 2,559 ton gabah per ha (Mittra et al, 2003).

Selain memiliki dampak positif, penggunaan fly ash juga mengakibatkan

dampak negatif diantaranya adalah; kandungan logam di dalam fly ash jika

dibiarkan dapat menimbulkan pelindian (leaching) yang akan mencemari tanah

dan air tanah dan kemungkinan besar akan terakumulasi di dalam organ-organ

vegetatif maupun generatif tanaman (Sharma and Kalra, 2006). Untuk

mengurangi kandungan logam di dalam fly ash, maka dapat dilakukan dengan

proses dekomposisi fly ash bersama dengan bahan organik. Proses dekomposisi

bahan organik akan menyebabkan reaksi antara kation logam dan bahan-bahan

organik yang disebut dengan pengkhelatan, sehingga jumlah logam akan

berkurang (Hardjowigeno, 2003).

Pada umumnya, dekomposisi bahan organik memakan waktu yang lama,

karena tidak dilakukan penambahan mikroorganisme. Proses dekomposisi bisa

dipercepat dengan menambahkan kultur mikroorganisme campuran seperti

Effective Mikcroorganism (EM) 4. Proses dekomposisi yang melibatkan kultur

bakteri campuran tersebut dinamakan dengan bokashi (bahan organik kaya akan

sumber daya hayati) (Sutanto, 2002). Pembuatan bokashi yang menggunakan

limbah batu bara telah dilakukan pada tanaman padi. Hasil percobaan

menunjukkan bahwa Pemberian 20 ton/ha bokashi bottom ash memperlihatkan

tinggi tanaman dan jumlah anakan yang paling tinggi, serta memberikan hasil

bobot gabah kering padi gogo tertinggi yaitu 17,2406 g/rumpun. Kadar logam

berat Pb pada beras tidak terdeteksi dengan adanya pemberian bottom ash maupun

bokashi bottom ash (Sondari, 2009). Sebagaimana telah disinggung sebelumnya

bahwa perbedaan antara fly ash dan bottom ash terletak pada ukuran partikel yang

lebih kecil.

Meskipun penelitian Sondari (2009) menggunakan bokashi bottom ash

untuk tanaman serealia (dalam hal ini tidak termasuk sayuran buah), penelitian

mengenai penggunaan fly ash sebagai pupuk dasar untuk tanaman sayuran buah

telah dilakukan oleh Ansari, Gupta dan Yunus pada Tahun 2011 terhadap tanaman

FTIP001648/019

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

4

terung (Solanum melongena). Dari penelitian tersebut diketahui bahwa hasil

panen tertinggi dihasilkan oleh tanaman terung yang ditanam dalam media tanam

dengan perbandingan fly ash dan tanah kebun 1 : 1. Sementara itu, penelitian

mengenai pemanfaatan fly ash untuk tanaman cabai merah belum pernah

dilakukan. Padahal, cabai merah besar (Capsicum annuum L. var. abreviata

Eingerhuth) merupakan tanaman hortikultura yang paling dikenal dan banyak

digunakan sebagai pelengkap bumbu masakan. Selain itu, menurut Tjahjadi

(1991) tanaman cabai memiliki keunggulan dapat dibudidayakan di berbagai

tempat dengan ketinggian dan jenis tanah yang berbeda-beda, dari mulai dataran

rendah hingga dataran tinggi, dari tanah liat maupun pasir, dengan syarat

kesuburan tanah tetap terjaga.

Selain ditunjang oleh daya adaptasi yang baik, penggunaan cabai merah

sebagai objek penelitian juga didukung oleh fakta bahwa konsumsi cabai (semua

jenis) sangat tinggi di Indonesia. Hal ini terkait dengan kebiasaan setempat yang

menyukai masakan dengan rasa pedas. Konsumsi rata-rata cabai untuk rumah

tangga di Jawa adalah 5,937 gram/kapita/hari (2,20 kg/kapita/tahun), 5,696

gram/kapita/hari untuk daerah pedesaan dan 5,900 gram/kapita/hari untuk daerah

perkotaan (Bank Indonesia, 2007). Permintaan yang tinggi untuk buah cabai

merah besar tidak diimbangi oleh ketersedian pupuk yang memadai di setiap saat,

karena kebutuhan pupuk dasar untuk tanaman cabai cukup tinggi yaitu 10-20

ton/ha (Prajnanta, 1998). Keberadaan pupuk tersebut seringkali sulit dipenuhi oleh

petani jika lokasi penanaman jauh dari sentra produksi pupuk, seperti peternakan.

Sementara itu, limbah batu bara yang cukup melimpah di beberapa daerah tertentu

tidak dimanfaatkan oleh petani.

1.2 Identifikasi Masalah

Berdasarkan uraian di atas, dapat diidentifikasi masalah mengenai sejauh

mana pengaruh pemberian berbagai dosis fly ash dan bokashi fly ash terhadap

pertumbuhan, hasil, serta kandungan logam berat pada tanaman cabai merah.

FTIP001648/020

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

5

1.3 Pertanyaan Penelitian

1. Bagaimana pengaruh pemberian berbagai dosis fly ash dan bokashi fly ash

terhadap pertumbuhan tanaman?

2. Apakah terdapat kandungan logam berat di dalam buah cabai merah besar

akibat pemberian berbagai dosis fly ash dan bokashi fly ash?

3. Bagaimana dengan hasil yang diperoleh dari pemberian berbagai dosis fly

ash dan bokashi fly ash?

1.4 Tujuan dan Maksud Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh pemberian

berbagai dosis fly ash dan bokashi fly ash terhadap hasil, pertumbuhan dan

kandungan logam berat Pb di dalam tanaman cabai merah besar.

1.5 Kegunaan Penelitian

1. Memberikan tambahan informasi mengenai penggunaan fly ash untuk

tanaman cabai merah besar.

2. Mendapatkan cara penanganan limbah batu bara yang tidak mencemari

lingkungan.

1.6 Kerangka Pemikiran

Pembakaran batu bara menghasilkan dua jenis limbah padat yang

dibedakan berdasarkan ukuran partikel dan massanya, yaitu bottom ash (abu

bawah) dan fly ash (abu terbang). Bottom ash merupakan abu yang mengumpul di

bagian bawah tungku pembakaran, sedangkan fly ash adalah abu yang karena

massanya kecil, dapat terbawa oleh perbedaan potensial lingkungan angin,

tekanan udara, dan lain sebagainya (Bayuseno, Sulistyo dan Istadi, tanpa tahun;

Sondari dan Arifin, 2000 dalam Sondari, 2009).

Menurut beberapa penelitian, fly ash memiliki beberapa manfaat pada

tanaman. Pemberian 10 ton/ha fly ash pada tanaman padi di India dapat

meningkatkan hasil gabah yang setara dengan 4.310 kg/ha atau 4,31 ton gabah per

ha, sementara perlakuan kontrol hanya menghasilkan 2,559 ton gabah per ha

FTIP001648/021

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

6

(Mittra et al, 2003). Namun, kendala dari penggunaan fly ash adalah adanya

kemungkinan pelindian (leaching) logam seperti Pb, Cu, Zn, Cr, dan As yang

dapat mencemari air tanah (Hadijah dan Damayanti, 2006; Sharma and Kalra,

2006). Proses pengkhelatan yang terjadi pada saat dekomposisi bahan organik

dapat mengikat kation logam, sehingga logam di dalam fly ash dapat berkurang.

Salah satu cara yang dapat ditempuh adalah dengan mengubah fly ash menjadi

bokashi fly ash bersama sejumlah bahan organik (Hardjowigeno, 2003; Sondari,

2009).

Pengaruh pemberian bokashi fly ash terhadap hasil dan pertumbuhan

tanaman belum pernah dilakukan, namun pemberian 20 ton/ha bokashi bottom ash

memperlihatkan tinggi tanaman dan jumlah anakan yang paling tinggi, serta

memberikan hasil bobot gabah kering padi gogo tertinggi yaitu 17,2406 g/rumpun

dibandingkan dengan pemberian 10 ton/ha, serta mampu mengendapkan Pb secara

maksimal (Sondari, 2009). Secara umum, perbedaan di antara fly ash dan bottom

ash hanya terletak pada perbedaan ukuran, bukan perbedaan komposisi kimia.

Secara fisik abu batu bara merupakan partikel yang sangat kecil, dengan diameter

rata-rata 10 mm dan luas permukaan yang besar (Hadijah dan Damayanti, 2006).

Pemberian limbah batu bara yang lebih besar cenderung meningkatkan pH tanah

dan konduktivitas listrik (Tsadilas et al, 2003). Pemberian lebih dari 40 ton/ha

meningkatkan radioaktivitas Ra, Ac dan K (Mittra B.N et al., 2003).

Beberapa penelitian yang telah dilakukan pada umumnya menggunakan

tanaman serealia untuk menguji dampak pemanfaatan fly ash. Penelitian serupa

untuk tanaman hortikultura belum pernah dilakukan, kecuali pada tanaman terung

(solanum melongena). Tanaman cabai merah besar merupakan salah satu tanaman

hortikultura yang satu famili dengan terung. Tanaman cabai juga merupakan

tanaman yang lazim dibudidayakan di Indonesia. Konsumsi rata-rata cabai untuk

rumah tangga di Jawa adalah 2,20 kg/kapita/tahun (Bank Indonesia, 2007).

Tanaman cabai, sebagaimana tanaman lainnya membutuhkan nutrisi untuk

tumbuh, berkembang serta berreproduksi. Pada umumnya tanaman cabai

membutuhkan pupuk dasar berupa pupuk organik dengan jumlah antara 10 – 20

ton/ha (Prajnanta, 1998; Pitojo, 2003), dengan pH ideal 5 – 7,5 (Tjahjadi, 1991).

FTIP001648/022

[2]

[3]

[1]

HA

K C

IPTA

DIL

IND

UN

GI U

ND

AN

G-U

ND

AN

G

Tidak diperkenankan m

engumum

kan, mem

ublikasikan, mem

perbanyak sebagian atau seluruh karya inidalam

bentuk apapun tanpa izin tertulis

Tidak diperkenankan m

engutip sebagian atau seluruh karya ini tanpa menyebut dan m

encantumkan sum

ber tulisan

Pengutipan hanya diberikan bagi kepentingan akadem

ik, penelitian, penulisan karya ilmiah dan penyusunan laporan

7

1.7 Hipotesis

Dari pemaparan di atas dapat dirumuskan hipotesis bahwa pemberian 20

ton/ha bokashi fly ash sebagai pupuk dasar pada tanaman cabai merah besar akan

memberikan hasil dan pertumbuhan tertinggi serta tidak akan menimbulkan

kandungan logam berat pada buah cabai merah besar.