UJI KEMAMPUAN Scenedesmus sp. SEBAGAI BIOREMIDIATOR

LIMBAH CAIR TAPIOKA

SKRIPSI

Oleh:

Khusnul Kholifah

NIM. 08620013

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)

MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

2012

UJI KEMAMPUAN Scenedesmus sp. SEBAGAI BIOREMIDIATOR

LIMBAH CAIR TAPIOKA

SKRIPSI

Diajukan Kepada:

Fakultas Sains dan Teknologi

Universitas Islam Negeri (UIN)

Maulana Malik Ibrahim Malang

Untuk Memenuhi Salah Satu Persyaratan Dalam

Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S. Si)

Oleh:

Khusnul Kholifah

NIM. 08620013

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI (UIN)

MAULANA MALIK IBRAHIM MALANG

2012

HALAMAN PERSETUJUAN

UJI KEMAMPUAN Scenedesmus sp. SEBAGAI BIOREMIDIATOR

LIMBAH CAIR TAPIOKA

SKRIPSI

Oleh:

KUSNUL KHOLIFAH

NIM. 08620013

Telah disetujui oleh :

Dosen Pembimbing I Dosen Pembimbing II

Romaidi M.Si Ach Nashicuddin M.A

NIP. 19810201 200901 1 019 NIP. 19730705 200003 1 002

Tanggal, 14 September 2012

Mengetahui,

Ketua Jurusan Biologi

Dr. Eko Budi Minarno, M.Pd

NIP. 19630114 199903 1 001

HALAMAN PENGESAHAN

UJI KEMAMPUAN Scenedesmus sp. SEBAGAI BIOREMIDIATOR

LIMBAH CAIR TAPIOKA

SKRIPSI

Oleh:

KUSNUL KHOLIFAH

NIM. 08620013

Telah Dipertahankan di Depan Dewan Penguji Skripsi dan

Dinyatakan Diterima Sebagai Salah Satu Persyaratan

Untuk Memperoleh Gelar Sarjana Sains (S.Si)

Tanggal, 14 September 2012

Susunan Dewan Penguji : Tanda Tangan

1. Penguji Utama : Dr. Hj. Ulfah Utami M.Si ( )

NIP. 19650509 199903 2 002

2. Ketua Penguji : Evika Sandi Savitri M.P ( )

NIP. 19741018 200312 2 002

3. Sekretaris : Romaidi, M.Si ( )

NIP. 19810201 200901 1 019

4. Anggota Penguji : Ach Nashicuddin M.A ( )

NIP. 19730705 200003 1 002

Mengetahui dan Mengesahkan

Ketua Jurusan Biologi

Fakultas Sains dan Teknologi

Ketua Jurusan Biologi

Dr. Eko Budi Minarno, M.Pd

NIP. 19630114 199903 1 001

SURAT PERNYATAAN

ORISINALITAS PENELITIAN

Saya yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Kusnul Kholifah

NIM : 08620013

Fakultas / Jurusan : Sains dan Teknologi / Biologi

Judul Penelitian : Uji Kemampuan Scenedesmus sp. Sebagai Bioremidiator

Limbah Cair Tapioka

Menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa hasil penelitian saya ini tidak

terdapat unsur-unsur penjiplakan karya penelitian atau karya ilmiah yang pernah

dilakukan atau di buat oleh orang lain, kecuali secara tertulis dikuti dalam naskah ini

dan disebutkan dalam sumber kutipan dan daftar pustaka.

Apabila pernyataan hasil penelitian ini terbukti terdapat unsur jiplakan, maka

saya bersedia untuk mempertanggung jawabkan, serta diproses sesuai peraturan yang

berlaku.

Malang,14 September 2012

Yang membuat pernyataan

Kusnul Kholifah

NIM. 08620013

PERSEMBAHAN

Alahmdulillah wasyukrulillah, segala puji hanya bagiMu ya Allah

Tuhan semesta alam, maha pengasih dan maha penyayang, maha suci

Engkau tidak ada yang kami ketahui selain dari apa yang telah engkau

ajarkan kepada kami. Sholawat dan salam semoga selalu tercurahkan

untukmu ya Rosulullah, dengan cahayaMu Engkau terangi kami menuju

jalan keselamatan dan kebahagiaan.

Telah banyak karunia yang Engkau berikan padaku, telah banyak

Engkau limpahkan rizki-MU padaku, tak terhingga nikmat yang aku

rasakan, namun demikian aku sering lalai mensyukurinya, jangan

karena kealpaan itu engkau murkai aku ya Allah…

Ya Allah tiadalah daya kumemujamu saat ini, tanpa adanya nikmat

terhadap yang kau beri, tiada pula tertumpuk rasa bangga atas hati,

tanpa adanya kerendahan jati diri. Ku akan berlari mengejar masa

yang telah dinanti, melepaskan belenggu dari masa yang telah

kulewati. Ya Allah berilah arti akan hidup ini,agar tiada penyesalan

atas waktu yang berganti. Dengan tangan,kaki dan hati kuberusaha,

dengan mata, mulut dan pikiran kuberkata semoga ini semua akan

berguna,sebagai pacuan atas perjuangan dan masa depan

Tak mudah kuraih ini semua, kusadari itu, bercucuran keringat pada

tahun pertama, curahan airmata saat suka dan duka, pengorbanan

moril dan materil di tahun terakhir, pahit manis perjalananku di

kampus ini, sangat ku syukuri dan kunikmati.. semua karena banyak

orang yang terus mendukungku menggerakkan langkah kaki ini.

SKRIPSI INI KUPERSEMBAHKAN UNTUK:

Kedua orang tuaku tercinta....Abah Turadji dan Ibu Robiyah...ini

anakmu..mencoba memberikan yang terbaik untukmu. Betapa diri ini

ingin melihat kalian bangga padaku...betapa tak ternilai kasih sayang

dan pengorbanan kalian padaku baik itu riil maupun materiil... maaf

bila selama ini khusnul anak yang nakal dan tidak mendengar apa kata

orang tua. Dalam hati ini aku sayang sama kalian. Kakakku, Umi dan

TOha, serta semua keluargaku, terima kasih atas dukungan

kalian....yang selalu siap membantuku, selalu peduli, dan terus

mendukungku.

Dosen-dosenku yang menjadi orang tua kedua ku...... yang ku cintai

dan kubanggakan bapakku yang manis, bapak Romaidi, pembimbing

skripsiku......beliau yang terus memotivasiku untuk segera

menyelesaikan skripsi, terima kasih bapak atas saran, motivasi dan

ilmu yang telah kauberikan. Terima kasih

Dan yang terkasih dan kusayang, Fathir Haris, terima kasih atas

dukungan moril dan materil yang kau berikan. Kamu selalu ada disaat

duka maupun duka...terima kasih sayang

Sahabat-sahabatku tersayang, mbok Ijah, mbok Sumi, Imaton (You are my

best Friend). Sahabat-sahabat IhiiiR Community (Aland, Minah, Ulil, Precel,

Pakwo, Hery, Ijah, Sumi, dan Imaton) Aku pasti kangen mbolang sama

kalian semua. Teman-teman Tim Proyek Indah, Hasan, Rina, dan Riha

terima kasih atas kerja sama dan motivasi kalian semua. Adek-adekku

(Hamid, Adel, Ayu, Alfian, dll) dan Temen-temen kos Kav. 8 (Aisy, Tatul,

Ciko, Rida, Bila, Ayun, dan temen-temen yang lain) yang telah memberikan

do’a dan dukungannya terima kasih banyak...mohon maaf bila ada yang tak

tersebut namanya, aku bersyukur menjadi bagian dari Ihir

Comunity’08....bangga aku menjadi angkatan 2008. Semoga kalian semua

terus diberi kesabaran dan kekuatan dalam pencarian Ilmu oleh Allah SWT

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ..................................................................................... i

DAFTAR ISI .................................................................................................... iv

DAFTAR TABEL ............................................................................................ vi

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... vii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... viii

ABSTRAK ....................................................................................................... ix

BAB I PENDAHULUAN ................................................................................ 1

1.1 Latar Belakang ........................................................................................... 1

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................................... 5

1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................................... 5

1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................................... 5

1.5 Batasan Masalah......................................................................................... 5

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ...................................................................... 7

2.1 Limbah Tapioka ......................................................................................... 10

2.2 Karakteristik Limbah Cair Tapioka ........................................................... 11

2.3.Kandungan Kimia Pada Limbah Cair Tapioka .......................................... 14

2.4 Mikroalga ................................................................................................... 17

2.4.1 Kondisi Lingkungan Yang Mempengaruhi

Pertumbuhan Mikroalga ......................................................................... 17

2.4.1.1 Suhu ..................................................................................................... 17

2.4.1.2 Salinitas ................................................................................................ 18

2.4.1.3 Derajat Keasaman (pH) ........................................................................ 18

2.4.1.4 Nurien (Unsur Hara) ............................................................................ 19

2.4.1.5 Cahaya .................................................................................................. 21

2.4.2 FasePertumbuhan Mikroalga .................................................................. 21

2.5 Scenedesmus sp .......................................................................................... 24

2.6 Pemanfaatan Mikroalga Sebagai Bioremidiator

Limbah Organik dan Anorganik ................................................................. 27

2.7 Kajian Pemanfaatan Scenedesmus sp

sebagai Penyerap Limbah ........................................................................... 29

2.8 Mekanisme Penyerapan Limbah Cair Tapioka .......................................... 30

2.9 Pencemaran Lingkungan Dalam Pandangan Islam ................................... 33

BAB III METODE PENELITIAN................................................................... 39

3.1 Rancangan Penelitian................................................................................. 39

3.2 Waktu dan Tempat Penelitian .................................................................... 39

3.3 Alat dan Bahan ........................................................................................... 39

3.4 Prosedur Penelitian..................................................................................... 40

3.4.1 Sterilisasi Alat dan Bahan ....................................................................... 40

3.4.2 Persiapan Medium Limbah Cair Tapioka ............................................... 40

3.4.3 Subkultur Scenedesmus sp Pada MET .................................................... 41

3.4.4 Penginokulasian Sel pada LCT ............................................................... 42

3.4.5 Perlakuan Penelitian ................................................................................ 42

3.5 Pengamatan Penelitian ............................................................................... 42

3.6 Perhitungan Kelimpahan Sel Scenedesmus sp ........................................... 43

3.7 Analisis Sampel .......................................................................................... 44

3.8 Analisa Data .............................................................................................. 46

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ......................................................... 48

4.1 Pengaruh Scenedesmus sp Dalam Mendegradasi

Polutan Limbah Cair Tapioka .................................................................... 48

4.2 Pertumbuhan Mikroalga Scenedesmus sp ................. ......................... ...... 59

4.3 Pemanfaatan Mikroalga Dalam Pandangan Islam .................................... 63

BAB V PENUTUP ........................................................................................... 66

5.1 Kesimpulan ................................................................................................ 66

5.2 Saran ........................................................................................................... 66

DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................... 67

LAMPIRAN ..................................................................................................... 72

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Baku Mutu Limbah Industri Tapioka

Yang Sudah Beroperasi.................................................................... . 13

Tabel 4.1 Hasil Uji Kualitas Air Limbah Tapioka Sebelum

dan Sesudah KultivasI....................................................................... 48

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Skema Proses Produksi Industri Tapioka ..................................... 8

Gambar 2.2 Skema Cara Minimisasi Limbah Cair Industri Tapioka.............. 9

Gambar 2.3 Kurva pertumbuhan mikroalga .................................................... 24

Gambar 2.4 Morfologi dan Struktur Scenedesmus .......................................... 25

Gambar 2.5 Bagan Aliran Proses Fotosintesis ................................................. 31

Gambar 4.1 Nilai BOD LCT yang diaplikasi dengan dan

tanpa Scenedesmus sp.................................................................. 49

Gambar 4.2 Nilai COD LCT yang diaplikasi dengan dan

tanpa Scenedesmus sp.................................................................. 51

Gambar 4.3 Nilai perubahan NH4 (a), NO2 (b), dan NO3 (c) harian

dari LCT yang diaplikasi dan tanpa aplikasi Scenedesmus sp..... 53

Gambar 4.4 Kurva nilai pH limbah cair tapioka tanpa

dan dengan aplikasi Scenedesmus sp ............................................ 57

Gambar 4.5 Kurva kelimpahan rata-rata

Scenedesmus sp ............................................................................ 60

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran 1 Prosedur Penelitian ........................................................... ........... 72

Lampiran 2 Hasil Perhitungan Kelimpahan

Sel Scenedesmus sp ....................................................................... 76

Lampiran 3 Tabel Hasil Perhitungan BOD

Limbah Cair Tapioka .................................................................... 76

Lampiran 4 Tabel Hasil Perhitungan COD

Limbah Cair Tapioka .................................................................... 77

Lampiran 5 Tabel Hasil Perhitungan NH4

Limbah Cair Tapioka .................................................................... 77

Lampiran 6 Tabel Hasil Perhitungan NO2

Limbah Cair Tapioka .................................................................... 78

Lampiran 7 Tabel Hasil Perhitungan NO3

Limbah Cair Tapioka .................................................................... 78

Lampiran 8 Tabel Hasil Perhitungan pH

Limbah Cair Tapioka .................................................................... 79

Lampiran 9 Dokumentasi Penelitian ................................................................ 80

x

ABSTRACT

Kholifah, Khusnul. 2012. A Competence Test of Scenedesmus sp in the

Degradation of Liquid Waste Pollutant of Tapioca. Thesis. Biology

Department, Science and Technology Faculty, Maulana Malik Ibrahim State

Islamic University of Malang. Advisor I: Romaidi, M.Si., Advisor II: Ach.

Nasichuddin, M.A.

Keywords: Scenedesmus sp, pollutant, tapioca waste.

The more rapid development of industry in Indonesia like tapioca factory

makes the bigger water contamination potential caused by the factory liquid waste. It

is due to the tapioca liquid waste still has high organic substance such as

carbohydrate, protein, fat, and dangerous inorganic compound like CN, nitrite,

nitrate, ammonia, BOD, COD, pH and others. In the attempt of minimizing impact of

contamination resulted, one of the methods recently developed is bioremediation. A

microalga is water plant microorganism having potentials that can be developed. One

of microalgae species potentially developed is Scenedesmus sp. Scenedesmus sp is a

microalgae species having cosmopolitan characteristic and high growth rate. The fact

becomes the basic for the use of sea microalgae Scenedesmus sp as an absorber

contained in the water waste of tapioca industry. The goal of this research is to find

the effect of Scenedesmus sp in the degradation of liquid waste pollutant of tapioca

and its growth.

This research is conducted on July, 2012 in Ecology laboratory and Optic

laboratory, Biology department, Science and Technology faculty, Maulana Malik

Ibrahim State Islamic University of Malang. The content analysis of liquid waste

pollutant of tapioca is done in Chemistry laboratory, Muhammadiyah University of

Malang. Pollutant parameter observed includes BOD, COD, NH4, NO2, NO3, and pH

and also its growth. The data are analyzed by using qualitative descriptive.

Based on the finding of research, there is degradation of some observed

pollutants according to the decided quality basic standard. The value of BOD is

62.981mg/l˂quality basic (QB): 200 mg/l, COD: 137.6 mg/l˂QB: 400 Mg/l, NH4:

2.812 mg/l˂QB: 4 mg/l, NO2: 4.1322 mg/l˂QB: 5 mg/l, and NO3: 26.429 mg/l˂QB:

30 mg/l. pH 4 becomes 8 and corresponds to the quality basic: 6-9. Microalgae

Scenedesmus sp can grow well in tapioca liquid waste. It is indicated by the

abundance of the Scenedesmus sp growth in the beginning of cultivation 47.188

cell/ml becomes 3 981.071 in the seventh day.

ix

ABSTRAK

Kholifah, Khusnul. 2012.Uji Kemampuan Scenedesmus sp dalam Mendegradasi

Polutan Limbah Cair Tapioka. Skripsi. Jurusan Biologi, Fakultas Sains

dan Teknologi, UIN Maulana Malik Ibrahim Malang. Dosen Pembimbing I:

Romaidi, M.Si., Dosen Pembimbing II: Ach Nasichuddin, M.A.

Kata Kunci : Scenedesmus sp, polutan, limbah tapioka

Berkembang pesatnya industri di Indonesia seperti pabrik tapioka maka akan

menyebabkan makin besar pula potensi pencemaran air yang diakibatkan oleh

buangan limbah cair pabrik tersebut. Hal ini karena limbah cair tapioka mempunyai

kandungan bahan organik yang masih tinggi berupa karbohidrat, protein, dan lemak

maupun senyawa anorganik yang berbahaya seperti CN, nitrit, nitrat, ammonia, BOD,

COD, pH dan sebagainya. Dalam upaya meminimalisir dampak pencemaran yang

akan ditimbulkan, salah satu metode yang saat ini berkembang adalah bioremediasi.

Mikroalga merupakan mikroorganisme tumbuhan air yang memiliki potensi yang

dapat dikembangkan. Salah satu spesies mikroalga potensial untuk dikembangkan

adalah Scenedesmus sp. Scenedesmus sp. merupakan spesies mikroalga bersifat

kosmopolitan dan memiliki laju pertumbuhan yang tinggi. Kenyataan tersebut

menjadi dasar digunakannya mikroalga laut Scenedesmus sp. sebagai penyerap yang

terkandung dalam air limbah industri tapioka. Tujuan penelitian ini adalah untuk

mengetahui pengaruh Scenedesmus sp dalam mendegradasi polutan limbah cair

tapioka dan pertumbuhannya.

Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Juli 2012 di Laboratorium Ekologi dan

Laboratorium Optik, Jurusan Biologi Fakultas Sains dan Teknologi Universitas Islam

Negeri (UIN) Maulana Malik Ibrahim Malang. Analisis kandungan polutan limbah

cair tapioka dilakukan di Laboratorium Kimia Universitas Muhammadiyah Malang.

Parameter polutan yang diamati meliputi BOD, COD, NH4, NO2, NO3, dan pH dan

juga pertumbuhannya. Data dianalisis menggunakan metode deskriptif kualitatif.

Berdasarkan pada hasil penelitian terdapat penurunan dari beberapa polutan

yang diamati sesuai standar baku mutu yang sudah ditetapkan. Nilai BOD:

62.981mg/l˂Baku mutu: 200 mg/l, COD: 137.6 mg/l˂BM: 400 Mg/l, NH4: 2.812

mg/l˂BM: 4 mg/l, NO2: 4.1322 mg/l˂BM: 5 mg/l, dan NO3: 26.429 mg/l˂BM: 30 mg/l.

pH 4 menjadi 8 dan sesuai dengan baku mutu: 6-9. Mikroalga Scenedesmus sp dapat

tumbuh dengan baik pada limbah cair tapioka. Hal ini ditunjukkan dengan

kelimpahan pertumbuhan Scenedesmus sp pada awal kultivasi 47.188 sel/ml menjadi

3 981.071 pada hari ke-7.

10

.

xi

ملخص البحث

بحث في اخفاض ملوثات نفيات مائية تابيوكا. ستشيداسموس سباختبار القدرة 2102الخليفة، حسن.

الجامعي. شعبة علم الحياة بكلية العلوم و التكنولوجيا، جامعة موالنا مالك إبراهيم اإلسالمية

ح الدين الماجستير الحكومية. المشرف االول: روميدي الماجيستير، المشرف الثاني: أحمد ناص

، الملوثات، نفيات تابيوكاستشيداسموس سبالكلمة الرئيسية:

و بالتفدم الصناعي في إندونيسيا كما مصنع الدقيق التابيوكا يسبب إلى ازدداد تلورث الماء ازددادا كبيرا عن

كمية المواد العضوية العالية النفيات المائية من المصنع. ألن النفيا ت المائية من مصنع الدقيق التابيوكا لها

و نتريت و نترات CN كالكاربوهيرات و بيروتين و دهن و المركبات العضوية الخطيرة على سبيل المثال

و نحوها. و محوالت لتخلص السالبيات من التلوت هى الطريقة المتطورة pHو CODو BODو أمونيا و

قيقة النبات المائي لها قوة و يمكن تطوير، و منها هو بيوراميدياسي. الطلحاب الدقيقة احدى الكائنات الد

عالمية و ارتفاع في معدل النمو. و بناء على تلك الحقيقة، تكون أساسا ستشيداسموس سب.، و نوع بصفة

في صناعي تابيوكا. و غرض استخدامها الطلحاب البحري ستشيداسموس سب كاالمتصاص الماء الملوث

ستشيداسموس سب إلخفاض الملوثات من النفيات المائية تابيوكا و تطورها. البحث لمعرفة اثار

في معمل علم البيئة و معمل البصريات بقسم علم الحياة كلية العلوم و 2102يقوم البحث بشهر يوليو

ات المائية التكنولوجيا جامعة موالنا مالك إبراهيم اإلسالمية الحكومية ماالنج. تحليل الكمية الملوثات من النفي

,BOD, COD, NH4, NO2و أما الحظ مقياسا ملوثات يشتمل على يقوم بمعمل جامعة محمدية ماالنج.

NO3 pH .و تطويرها. استخدام تحليل البيانات بمنهج الوصفي النوعي

بناء على نتائج البحث فيه انخفاض بعض من الملواثات الالحظ يحاسب المعايير الجودة المعتبر. نسبة من

BOD: :2.981mg/l˂l : 200 ، معايير الجودة mg/l ،COD: 137.6 mg/l˂BM: 400 Mg/l,

NH4: 2.812 mg/l˂BM: 4 mg/l, NO2: 4.1322 mg/l˂BM: 5 mg/l ،NH4: 2.812

mg/l˂BM: 4 mg/l, NO2: 4.1322 mg/l˂BM: 5 mg/l, dan NO3: 26.429 mg/l˂BM:

30 mg/l. pH 4 و الطلحاب الدقيقة ستشيداسموس سب ينمو بجيد 9-6 ودةو يحاسب بمعايير الج 8تكون

مل / خلية 47188 زراعةي النفياتت المائية تابيوكا. و يشير إلى فرة من النمو ستشيداسموس سب في أول

.7يوم في 3 981 071 إلى