PERBANDINGAN EFEKTIVITAS SISTEM PENGOLAHAN
LIMBAH DOMESTIK DENGAN METODE ANAEROB DAN
AEROB MEDIA PVC SARANG TAWON
SKRIPSI
Oleh :
ZIRYAN DANANJAYA
NIM 125100907111030
PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN
JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA
2017
LEMBAR PERSETUJUAN
Judul Skripsi : Perbandingan Efektivitas Sistem
Pengolahan Limbah Domestik Dengan Metode Anaerob Dan Aerob Media PVC Sarang Tawon
Nama Mahasiswa : Ziryan Dananjaya NIM : 125100907111030 Program Studi : Teknik Lingkungan Jurusan : Keteknikan Pertanian Fakultas : Teknologi Pertanian Dosen Pembimbing I, Dosen Pembimbing II,
Dr.Ir.A.Tunggul Sutan Haji,MT Prof.Dr.Ir.Ruslan Wirosoedarmo,MS NIP. 19620814 198701 1 001 NIP. 19530112 198003 1 003
Tanggal Persetujuan: Tanggal Persetujuan:
iii
PERNYATAAN KEASLIAN TUGAS AKHIR
Yang bertanda tangan di bawah ini :
Nama Mahasiswa : Ziryan Dananjaya
NIM : 125100907111030
Program Studi : Teknik Lingkungan
Jurusan : Keteknikan Pertanian
Fakultas : Teknologi Pertanian
Judul Tugas Akhir :Perbandingan Efektifitas Sistem Pengolahan Limbah Domestik Dengan Metode Anaerob Dan Aerob Media PVC Sarang Tawon
Menyatakan bahwa,
Tugas akhir dengan judul di atas merupakan karya asli penulis
tersebut di atas apabila di kemudian hari terbukti pernyataan ini
tidak benar saya bersedia dituntut sesuai hukum yang berlaku.
Malang, November 2017
Pembuat Pernyataan,
Ziryan Dananjaya
NIM 125100907111030
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan dengan nama lengkap Ziryan Dananjaya pada tanggal 5 Desember 1993 di Ponorogo. Penulis merupakan anak pertama dari pasangan Bapak Drs. Zain Syamsu dan Ibu Nunung Malia,Ba. Penulis menyelesaikan pendidikan Sekolah Dasar di SD Muhammadiyah Ponorogo, kemudian
melanjutkan ke pendidikan Sekolah Menengah Pertama di SMPN 2 Ponorogo dengan tahun kelulusan 2009, dan menyelesaikan Sekolah Menengah Atas di SMAN 1 Ponorogo pada tahun 2012. Pada masa pendidikannya penulis aktif sebagai panitia ospek jurusan tahun 2013 Keteknikan Pertanian Universitas Brawijaya, kontingen futsal HIMATETA CUP 2014, panitia gathering teknik lingkungan tahun 2015.
vi
Ziryan Dananjaya. 125100907111030. Perbandingan Efektivitas Sistem Pengolahan Limbah Domestik Dengan Metode Anaerob Dan Aerob Media PVC Sarang Tawon. Skripsi. Pembimbing: Dr. Ir. Alexander Tunggul Sutan Haji, MT. Dan Prof. Dr. Ir. Ruslan Wirosoedarmo, MS
RINGKASAN
Saat ini selain pencemaran akibat limbah industri, pencemaran akibat limbah domestikpun telah menunjukkan tingkat yang cukup serius. Akibat masih minimnya fasilitas pengolahan air buangan kota (sewerage system) mengakibatkan tercemarnya badan sungai oleh air limbah domestik, bahkan badan sungai yang diperuntukkan sebagai bahan baku air minumpun telah tercemar pula. Metode pengolahan limbah secara biologis dengan metode anaerob dan aerob merupakan salah satu alternatif pengolahan untuk limbah domestik. Dua metode tersebut dibandingkan untuk mengetahui metode mana yang lebih efektif. Tujuan dari penelitian ini yakni mengetahui efisiensi removal BOD dan Protein pada limbah domestik dengan metode aerob dan anaerob pada media pvc sarang tawon dan membandingkan efisiensi removal metode aerob dan metode anaerob.
.Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental. Limbah cair domestik merupakan limbah MCK (mandi, cuci, kakus) yang berasal dari Kelurahan Tlogomas RT 03 RW 07 Kota Malang. Proses pengolahan limbah cair domestik dilakukan dengan reaktor kaca dengan ukuran 30x30x30 cm sebagai reaktor anaerob serta reaktor aerob yang berjumlah 2 buah sebagai ulangan. Media biofilter yang digunakan terbuat dari pipa PVC yang disusun dengan model sarang tawon.Parameter yang diamati pada penelitian ini adalah BOD, Protein, dan Pertumbuhan bakteri selama proses pengolahan limbah diukur pada inffluen awal, effluen reaktor anaerob dan aerob dengan waktu detensi 15 jam pada masing-masing reaktor dengan waktu pengambilan sampel tiap 3 jam
vii
sekali. Hasil yang didapat selanjutnya dibandingkan pengolahan mana yang lebih efektif.
Hasil dari penelitian yakni nilai efisiensi pengolahan aerob didapatkan hasil penurunan BOD sebesar 70,97 % dan Protein sebesar 80,85 % serta pertumbuhan bakteri mengalami peningkatan sebesar 70,97 % sedangkan untuk pengolahan secara anaerob didapatkan hasil efisiensi penurunan BOD sebesar 25,57 % dan Protein sebesar 60,64 % serta pertumbuhan bakteri mengalami peningkatan sebesar 89,25 %. Hasil perbandingan yang telah didapatkan sistem pengolahan secara aerob lebih efektif dari sistem pengolahan secara anaerob dalam menurunkan kandungan BOD, Protein, dan meningkatkan Pertumbuhan Bakteri.
Kata Kunci:Limbah Domestik, Pengolahan Aerob, Pengolahan
Anaerob, PVC SarangTawon
vi
Ziryan Dananjaya. 125100907111030. Comparative Effectiveness of Domestic Waste Processing System By Anaerobic Method And Aerob PVC Media Nest Hornet. TA. Lecturer: Dr. Ir. Alexander Tunggul Sutan Haji, MT. dan Prof. Dr. Ir. Ruslan Wirosoedarmo, MS
SUMMARY
Currently as an addition to pollution due to industrial waste, pollution due to domestic waste has shown a fairly serious level. Due to the lack of sewage treatment facilities (sewerage system) resulted in pollution of river bodies by domestic wastewater, even the river body which is intended as raw material of mineral water has been polluted as well. Biological waste treatment methods using anaerob and aerobic method could become of the alternative treatment for domestic waste. The two methods are compared to find out which method is more effective. The purpose of this research is to know the efficiency of removal of BOD and Protein on domestic waste by aerob and anaerob method with pvc honeycomb as biofilter media.
The research method used is experimental method. Domestic wastewater is a toilet waste (bathing, washing, toilet) taken from Tlogomas Village RT 03 RW 07 Malang. Domestic wastewater treatment process is conducted using glass reactor that as setted as anaerobic reactor and aerob that is reactor both process was conducted in two glass reactor as repetition. Media biofilter used is made from PVC pipe which prepared with model of honeycomb.Parameter observed in this research was BOD, Protein, and Growth of bacteria. The parameters were measured at initial inffluen, anaerob and aerobic reactor effluents with a detention time of 15 hours on each reactor with sampling time every 3 hours. The results obtained then compared to which processing was more effective.
The showed that the value of aerobic processing efficiency, for BOD was decrease as much as70,97% and Protein 80,85% while the growth of bacteria increased 70,97%. The result for
vii
was anaerobic processing showed that BOD removal efficiency 25,57% and Protein of 60.64% and bacterial growth increased by 89.25%. The aerobic processing system was more effective than anaerobic processing system for BOD content, Protein, and Growth Bacteria.
Keywords: Domestic Waste, Aerob Processing, Anaerobic
Processing, PVC Honeycomb
KATA PENGANTAR
Puji Syukur kehadirat Allah SWT atas berkat karunia-Nya
penulis dapat menyelesaikan skripsi “Perbandingan Efektivitas
Sistem Pengolahan Limbah Domestik dengan Metode Anaerob
dan Aerob Media PVC Sarang Tawon” dengan baik. Dalam
penyusunan skripsi, penulis menyadari telah banyak pihak yang
membantu, untuk itu penulis mengucapkan terimakasih kepada:
1. Bapak Dr. Ir. Alexander Tunggul Sutan Haji,MT. dan Bapak
Prof. Dr. Ir. Ruslan Wirosoedarmo, MS. selaku dosen
pembimbing yang telah memberikan izin, arahan,motivasi
serta kritik saran yang membangun.
2. Ibu Dr. Eng. Evi Kurniati STP, MT. selaku dosen penguji yang
memberikan kritik saran membangun dalam penulisan ini.
3. Orang tua, dan keluarga yang telah memberikan dukungan
dan doa kepada penulis.
4. Teman-teman TL UB 2012, 2011 dan 2013 yang telah yang
memberi dukungan untuk segera menyelesaikan skripsi.
Malang, November 2017
Penulis
ix
DAFTAR ISI
LEMBAR PERSETUJUAN ................................................... i LEMBAR PENGESAHAN ................................................... ii PERNYATAAN KEASLIAN ................................................ iii RIWAYAT HIDUP ............................................................... iv RINGKASAN ....................................................................... v SUMMARY ........................................................................ vii KATA PENGANTAR ........................................................ viii DAFTAR ISI ........................................................................ ix DAFTAR GAMBAR ............................................................ xi DAFTAR TABEL ............................................................... xii DAFTAR LAMPIRAN ....................................................... xiii BAB I PENDAHULUAN ....................................................... 1 1.1 Latar belakang ............................................................... 1 1.2 Rumusan masalah ......................................................... 3 1.3 Tujuan penelitian ............................................................ 3 1.4 Manfaat penelitian ......................................................... 3 1.5 Batasan masalah ........................................................... 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................. 5 2.1 Limbah ........................................................................... 5 2.2 Limbah Cair Domestik .................................................... 5 2.2.1 Definisi Limbah Cair Domestik ................................ 5 2.2.2 Karakteristi Limbah Cair Domestik .......................... 7 2.2.3 Baku Mutu Air Limbah Domestik ............................. 9 2.3 Greywater .................................................................... 10 2.3.1 Definisi Greywater ................................................ 10 2.3.2 Pemanfaatan Greywater ....................................... 11 2.4 Macam Sistem Pengolahan Air Limbah........................ 13 2.5 Pengolahan Secara Anaerob ....................................... 15 2.5.1 Faktor Yang Mempengaruhi Proses Anaerob ....... 17 2.6 Proses Pengolahan Secara Aerob ............................... 18 2.6.1 Mekanisme Proses Aerob .................................... 18 2.6.2 Faktor Yang Mempengaruhi Proses Aerob ........... 18
x
BAB III METODE PENELITIAN ......................................... 20 3.1 Waktu dan Tempat Penelitian ...................................... 20 3.2 Alat dan Bahan ............................................................ 20 3.2.1 Alat ....................................................................... 20 3.2.2 Bahan ................................................................... 20 3.3 MetodePenelitian ......................................................... 21 3.4 Pelaksanaan ................................................................ 21 3.4.1 Persiapan Alat dan Bahan .................................... 24 3.4.2 PengambilanSampel ............................................ 25 3.4.3 Seeding dan Aklimatisasi ...................................... 25 3.4.4 Running ................................................................ 27 3.5 Parameter Penelitian .................................................... 27 3.6 Analisa Data ................................................................ 29 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................ 30 4.1 Lokoasi MCK Terpadu Tlogomas ................................. 30 4.2 Parameter Pendukung ................................................. 31 4.3 Penurunan BOD ........................................................... 33 4.4.1 Pengolahan Air Limbah Aerob Dan Anaerob ........ 33 4.4 Pertumbuhan Biofilm .................................................... 38 4.4.1 Pertumbuhan Biofilm Aerob Dan Anaerob ............ 38 4.5 Pertumbuhan Bakteri ................................................... 41 4.6 Protein ......................................................................... 45 4.6.1 Hasil Pengujian Protein Aerob Dan Anaerob ........ 45 4.7 Perbandingan Antara Sistem Pengolahan
Secara Anaerob Dan Aerob ........................................ 49 BAB VKESIMPULAN DAN SARAN .................................. 50 5.1 Kesimpulan .................................................................. 50 5.2 Saran ........................................................................... 50 DAFTAR PUSTAKA .......................................................... 51 LAMPIRAN ........................................................................ 57
xi
DAFTAR GAMBAR
No. Teks Halaman Gambar 3.1 Diagram Alir Tahap Penelitian ............................. 14
Gambar 3.2 Diagram Alir Proses Pengolahan
Limbah Domestik.................................................. 17
Gambar 3.3 Rangkaian Alat Pengolahan Limbah Domestik .............................................................. 18
Gambar3.5 Biofilter Tipe Sarang Tawon .................................. 21
Gambar3.6 Diagram Alir Proses Aklimatisasi
Anaerob Dan Aerob .............................................. 25
Gambar 4.1 Kondisi MCK Terpadu ......................................... 27
Gambar 4.2 GrafikPenurunan BOD Aerob ............................... 31
Gambar 4.3 Grafik Penurunan BOD Anaerob .......................... 33
Gambar 4.4 GrafikPenurunan BOD Anaerob
Dan Aerob ............................................................ 38
Gambar 4.5 Grafik Pertumbuhan Bakteri Aerob ....................... 40
Gambar 4.6 Grafik Pertumbuhan Bakteri Anaerob ................... 46
Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Pertumbuhan.......................45
Gambar 4.8 Grafik Data Protein Secara Aerob.........................47
Gambar 4.9 GrafikData Protein Secara Anaerob......................48
Gambar 4.10Grafik Perbandingan Protein Secara
Aerob Dan Anaerob..................................................50
Gambar 4.11 Grafik Perbandingan BOD, Protein,
Dan Pertumbuhan Bakteri Aerob.............................52
xii
DAFTAR TABEL
No. Teks Halaman
Tabel 2.1 Tabel Karateristik Limbah Domestik Perkotaan ......... 8
Tabel 2.2 Tabel Baku Mutu Air Limbah Domestik ...................... 9
Tabel 2.3 Tabel Fungsi Satuan Operasi Didalam Pengolahan Air ........................................................ 13
Tabel 2.4 Tabel Sistem Pengolahan Untuk Menghilangan Bahan Pencemar Dalam Air Limbah.. ....................14
Tabel 4.1 Tabel Karakteristik Fisik Proses Seeding Dan Aklimatisasi Aerob.............................................39
Tabel 4.3 Tabel Karakteristik Fisik Proses Seeding dan Aklimatiasi .......................................... 40
Tabel 4.4 Tabel Nilai Efisiensi BOD, Protein,dan
Pertumbuhan Bakteri secara Aerob dan Anaerob.... 50
1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Masalah pencemaran lingkungan di kota-kota besar di Indonesia, telah menunjukkan gejala yang cukup serius, khususnya masalah pencemaran air. Penyebab dari pencemaran tadi tidak hanya berasal dari buangan industri dari pabrik - pabrik yang membuang begitu saja air limbahnya tanpa pengolahan lebih dahulu ke sungai atau ke laut, tetapi juga yang tidak kalah memegang andil baik secara sengaja atau tidak adalah masyarakat itu sendiri, yakni akibat air buangan rumah tangga yang jumlahnya makin hari makin besar sesuai dengan perkembangan penduduk maupun perkembangan kota itu sendiri. Ditambah lagi rendahnya kesadaran sebagian masyarakat yang langsung membuang kotoran/tinja maupun sampah ke dalam sungai, menyebabkan proses pencemaran sungai-sungai yang ada di Kota – kota besar bertambah cepat.
Air limbah kota-kota besar di Indonesia secara garis besar dapat dibagi menjadi tiga yaitu air limbah industri dan air limbah domestik yakni yang berasal dari buangan rumah tangga dan yang ke tiga yakni air limbah dari perkantoran dan pertokoan (daerah komersial). Saat ini selain pencemaran akibat limbah industri, pencemaran akibat limbah domestikpun telah menunjukkan tingkat yang cukup serius. Akibat masih minimnya fasilitas pengolahan air buangan kota (sewerage system) mengakibatkan tercemarnya badan sungai oleh air limbah domestik, bahkan badan sungai yang diperuntukkan sebagai bahan baku air minumpun telah tercemar pula.
Nilai BOD digunakan untuk menentukan beban pencemaran organik akibat air limbah domestik, nilai BOD yang tinggi menunjukkan tingkat pencemaran yang kuat. Menurut Said (2006), limbah cair domestik mempunyai nilai parameter BOD sebesar 182 mg/l. Nilai parameter BOD tersebut melebihi baku mutu yang diperbolehkan menurut Peraturan Gubernur Jawa Timur Nomor 72 Tahun 2013 yaitu
2
sebesar 30 mg/l, limbah domestik yang langsung dibuang ke lingkungan atau badan air akan berbahaya baik untuk lingkungan maupun untuk kesehatan masyarakat yang ada disekitarnya. Kurangnya pemahaman sebagian orang terhadap dampak yang ditimbulkan dari limbah domestik membuat sebagaian orang membuang limbah domestik tanpa melakukan treatment terlebih dahulu.
Pengolahan yang mudah, murah dan efisien diperlukan bagi masyarakat sehingga masyarakat dapat melakukan pengolahan secara mandiri tanpa adanya kendala. Metode pengolahan limbah secara biologis dengan metode anaerob dan aerob merupakan salah satu alternatif pengolahan untuk limbah domestik. Pengolahan secara anaerobik adalah proses yang memanfaatkan reaksi mikroorganisme untuk mengolah air limbah dalam kondisi tanpa oksigen (Sudjarwo, 2014). Pengolahan aerob, yaitu proses pengolahan air limbah organik yang diurai oleh aktivitas mikroorganisme aerob (Herlambang, 2001). Pengolahan dengan kombinasi kedua sistem tersebut dapat mengurangi penggunaan listrik (pada pengolahan aerob), sekaligus kualitas efluennya bagus.
Biofilter merupakan salah satu proses pengolahan air limbah secara biologis dengan biakan melekat dimana mikroorganisme yang digunakan dibiakkan pada suatu media sehingga mikroorganisme tersebut melekat pada permukaan media. Air limbah dialirkan sehingga polutan yang ada didalam air limbah akan diuraikan oleh mikroorganisme tersebut menjadi senyawa yang tidak mencemari lingkungan. Media biofilter yang digunakan secara umum dapat berupa material organik dan anorganik. Media biofilter dari bahan organik misalnya bentuk jaring, bentuk papan, atau bentuk sarang tawon. Media dari bahan anorganik misalnya batu kali, batu marmer, atau batu tembikar.
Media bofilter yang digunakan adalah media dari bahan plastik yang ringan, tahan lama, mempunyai luas spesifik yang besar, serta mempunyai volume rongga yang besar sehingga resiko kebuntuan media sangat kecil.
3
Berdasarkan kriteria tersebut, dipilihlah dengan media tipe sarang tawon.
1.2 Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang diatas, maka dapat diambil rumusan masalah pada penelitian ini adalah: 1. Bagaimana pengaruh sistem anaerob dan sistem aerob
dengan perbedaan waktu tinggal terhadap efisiensi removal BOD, protein pada limbah domestik?
2. Sistem pengolahan manakah yang paling optimal dalam menurunkan kandungan BOD limbah domestik?
1.3 Hipotesis
Diduga pengolahan sistem anaerob atau sistem aerob yang dikombinasikan dengan waktu tinggal yang tepat dapat menghasilkan penurunan BOD pada limbah domestik secara optimal. 1.4 Tujuan Penelitian Tujuan dari penelitian ini sebagai berikut: 1. Mengetahui efisiensi removal pada BOD, Protein limbah
domestik dengan metode aerob dan anaerob pada media pvc sarang tawon.
2. Membandingkan efisiensi removal metode aerob dan metode anaerob.
1.5. Manfaat Penelitian Hasil penelitian diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut: 1. Bagi penulis, dapat menambah pengetahuan dan
pengalaman terkait metode sitem pengolahan yang berbeda yaitu sistem anaerob dan aerob dan waktu tinggal pada pengolahan limbah domestik.
2. Bagi akademisi, dapat dijadikan sebagai sumber informasi dan bahan masukan untuk penelitian ilmiah lainnya yang masih berhubungan dengan sistem anaerob dan aerob, pemilihan sistem, dan waktu tinggal serta pengolahan limbah domestik.
4
1.6. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini sebagai berikut: 1. Hanya membahas interaksi dari perlakuan penggunaan
sistem pengolahan limbah yang berbeda dan waktu tinggal pada pengolahan limbah domestik dengan metode sistem anaerob dan aerob sistem batch skala laboratorium;
2. Hanya membahas pengaruh perlakuan terhadap parameter BOD limbah domestik berdasarkan Peraturan Gubernur Jawa Timur No. 72 Tahun 2013;
3. Limbah domestik yang digunakan berasal dari limbah buangan warga di Kelurahan Tlogomas, Kecamatan Malang, Kota Malang;
4. Sistem pengolahan yang digunakan adalah sistem anaerob dan sistem aerob;
5. Tidak membahas pengaruh penggunaan antifoam; 6. Tidak melakukan identifikasi terhadap jenis mikroorganisme
yang digunakan; 7. Tidak membahas control mikroorganisme selama penelitian
berlangsung; 8. Tidak memperhitungkan evaporasi yang terjadi; dan
Tidak membahas analisa biaya selama penelitian berlangsung.
5
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Limbah Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga), yang lebih dikenal sebagai sampah, yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia Senyawa organik dan Senyawa anorganik. Konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah (Tejokusumo, 2007). Karakteristik limbah menurut Anwar (2008) adalah sebagai berikut :
1. Berukuran mikro 2. Dinamis 3. Berdampak luas (penyebarannya) 4. Berdampak jangka panjang (antar generasi)
2.2 Limbah Cair Domestik Kurniadie (2011) mendefinisikan limbah cair sebagai air
yang mengandung bahan pencemar organik maupun anorganik yang mungkin berasal dari kegiatan rumah tangga seperti dari aktivitas mandi, mencuci pakaian, WC dan memasak. Kegiatan komersil seperti hotel, resort, villa, rumah peristirahatan, perkantoran, dan supermarket yang menghasilkan limbah cair. Kegiatan industri yang menghasilkan air limbah seperti limbah cair dari industri pertanian, peternakan, industri tekstil, penyamakan kulit dan industri lainnya yang menghasilkan limbah cair. Air hujan yang turun melalui atap rumah, saluran drainase dan permukaan jalan. Menurut Buchari (2001) air limbah domestik adalah semua air buangan dari kegiatan rumah tangga yang meliputi buangan kamar mandi, tempat cuci, WC, dapur
6
dan sebagainya. Air limbah domestik atau biasa disebut air limbah rumah tangga mengandung zat organik maupun zat anorganik yang terlarut dalam air buangan. Menurut Sugiharto (2008) air limbah adalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga dan juga yang berasal dari industri, air tanah, air permukaan serta buangan lainnya, secara lebih spesifik limbah cair rumah tangga adalah air yang telah digunakan yang berasal dari rumah tangga atau pemukiman termasuk yang berasal dari kamar mandi, tempat cuci, WC serta tempat memasak. Air limbah rumah tangga sumber utama berasal dari perumahan dan daerah perdagangan. Sumber lainnya yang tidak kalah pentingnya adalah daerah perkantoran atau lembaga serta daerah fasilitas rekreasi. Daerah perumahan yang kecil aliran air limbah biasanya diperhitungkan melalui kepadatan penduduk dan rata-rata per orang dalam membuang air limbah. Kandungan air limbah domestik yakni 99,9% air dan 0,1% zat padat. Zat padat terdiri dari 85% protein, 25% karbohidrat, 10% lemak dan sisanya zat anorganik terutama butiran pasir, garam-garam dan logam. Limbah cair dari rumah pada umumnya berasal dari toilet 33,3%, kegiatan mandi 33,33% dan sisanya berasal dari aktivitas mencuci makanan, minuman serta pakaian. Limbah cair rumah tangga disusun atas karbohidrat, lemak, protein, urea, garam-garam fosfat, bakteri faecal serta logam berat (Kurniadie, 2011). Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003 mengenai Baku Mutu Air Limbah Domestik menyebutkan pada Pasal 1 ayat 1 bahwa air limbah domestik adalah air limbah yang berasal dari usaha dan atau kegiatan pemukiman (real estate), rumah makan (restaurant), perkantoran, perniagaan, apartemen, dan asrama. Limbah cair di rumah tangga memiliki dua tipe dimana keduanya memiliki perbedaan dalam perlakuan maupun cara penggunaannya. Air limbah yang disebut sebagai blackwater merupakan air hasil campuran dengan limbah dari toilet dan hasil pembuangan industri. Limbah tipe ini harus diolah terlebih dahulu dengan cara biologi atau kimiawi maupun dengan desinfektan sebelum digunakan kembali limbah ini biasanya
7
diolah dan didaur ulang di luar ruangan. Limbah tipe kedua yakni domestik, yaitu limbah cair bukan dari hasil buangan toilet namun dari sisa mandi maupun sisa hasil westafel rumah tangga. Secara prinsip air limbah domestik terdiri dari dua kelompok utama yakni air buangan dari tubuh manusia berupa tinja dan urin (blackwater) dan air limbah buangan dapur dan kamar mandi (greywater) yang sebagian besar berupa bahan organik (Veenstra, 1995).
2.2.1 Karateristik Limbah Cair Domestik Limbah cair baik domestik maupun non domestik mempunyai beberapa karakteristik sesuai dengan sumbernya, karakteristik limbah cair dapat digolongkan pada karakteristik fisik, kimia, dan biologi sebagai berikut (Soemirat, 1994) : 1. Karakteristik Fisika Karakteristik fisika terdiri dari beberapa parameter, diantaranya total solid, total suspended solid, warna, kekeruhan, temperatur dan bau yang dijelaskan seperti berikut. a. Total Solid (TS), merupakan padatan didalam air yang terdiri
dari bahan organik maupun anorganik yang larut, mengendap, atau tersuspensi dalam air.
b. Total Suspended Solid (TSS), merupakan jumlah berat dalam mg/l kering lumpur yang ada didalam air limbah setelah mengalami penyaringan dengan membran berukuran 0,45 mikron (Sugiharto, 1987).
c. Warna,pada dasarnya air bersih tidak berwarna. Tetapi seiring dengan waktu dan menigkatnya kondisi anaerob, warna limbah berubah dari yang abu–abu menjadi kehitaman.
d. Kekeruhan, zat padat tersuspensi menyebabkan kekeruhan baik yang bersifat organik maupun anorganik.
e. Temperatur, merupakan parameter yang sangat penting dikarenakan efeknya terhadap reaksi kimia, laju reaksi, kehidupan organisme air dan penggunaan air untuk berbagai aktivitas sehari–hari.
f. Bau, disebabkan oleh udara yang dihasilkan pada proses dekomposisi materi atau penambahan substansi pada
8
limbah. Pengendalian bau sangat penting karena terkait dengan masalah estetika.
2. Karateristik Kimia Karakteristik kimia pada limbah cair terdiri dari BOD, COD, DO, NH3, sulfida, fenol, pH dan logam berat, yang masing-masing dijelaskan seperti berikut. a. Biological Oxygen Demand(BOD), menunjukkan jumlah
oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup untuk menguraikan atau mengoksidasi bahan–bahan buangan di dalam air.
b. Chemical Oxygen Demand(COD), merupakan jumlah kebutuhan oksigen dalam air untuk proses reaksi secara kimia guna menguraikan unsur pencemar yang ada. COD dinyatakan dalam ppm (part per milion) atau ml O2/ liter (Alaerts dan Santika, 1984).
c. Dissolved Oxygen(DO)adalah kadar oksigen terlarut yang dibutuhkan untuk respirasi aerob mikroorganisme. DO di dalam air sangat tergantung pada temperatur dan salinitas.
d. Ammonia (NH3) adalah penyebab iritasi dan korosi, meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme dan mengganggu proses desinfeksi dengan chlor (Soemirat, 1994). Ammonia terdapat dalam larutan dan dapat berupa senyawa ion ammonium atau ammonia, tergantung pada pH larutan.
e. Sulfida, direduksi menjadi sulfida dalam sludge digester dan dapat mengganggu proses pengolahan limbah secara biologi jika konsentrasinya melebihi 200 mg/l. Gas H2S bersifat korosif terhadap pipa dan dapat merusak mesin (Sugiharto, 1987).
f. Fenol, mudah masuk lewat kulit. Keracunan kronis menimbulkan gejala gastero intestinal, sulit menelan, dan hipersalivasi, kerusakan ginjal dan hati, serta dapat menimbulkan kematian (Soemirat, 1994).
g. Derajat keasaman (pH), dapat mempengaruhi kehidupan biologi dalam air. Bila terlalu rendah atau terlalu tinggi dapat mematikan kehidupan mikroorganisme. pH normal untuk kehidupan air adalah 6–8.
9
h. Logam Berat, bila konsentrasinya berlebih dapat bersifat toksik sehingga diperlukan pengukuran dan pengolahan limbah yang mengandung logam berat.
3. Karakteristik Biologi Karakteristik biologi digunakan untuk mengukur kualitas air terutama air yang dikonsumsi sebagai air minum dan air bersih. Parameter yang biasa digunakan adalah banyaknya mikroorganisme yang terkandung di dalam air limbah.
2.2.2 Baku Mutu Air LimbahDomestik Menurut Peraturan Gubernur Jawa Timur Nomor 72 Tahun 2013 tentang baku mutu air limbah bagi industri dan/ atau kegiatan usaha lainnya, Baku Mutu air limbah adalah ukuran batas atau kadar unsur pencemar dan/atau jumlah unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam air limbah yang akan dibuang atau dilepas ke dalam sumber air dari suatu usaha dan atau kegiatan. Baku muku untuk limbah domestik sendiri lebih jelasnya dapat dilihat pada Tabel 2.1. Tabel 2.1. Baku Mutu Air Limbah Domestik
BAKU MUTU AIR LIMBAH DOMESTIK
Volume Air Limbah Cair Maximum 120 L/(orang.hari)
Parameter Kadar Maximum (mg/l)
BOD5 30
COD 50
TSS 50
Minyak dan Lemak 10
Ph 6-9
Sumber: PeraturanGubernurJawaTimur No. 72 Tahun 2013
2.3 Greywater Greywater didefinisikan sebagai air limbah perkotaan
yang meliputi air dari kamar mandi, shower, tempat cuci tangan, mesin cuci, mesin pencuci piring, dan dapur bak cuci, namun tidak termasuk input dari toilet (Jefferson , 1999). Secara umum greywater tidak memiliki tingkat patogen yang tinggi di dalamnya. Namun peneliti lain berpendapat
10
berbeda, menurut (Metcalf, 2003) menyatakan bahwa greywater yang berasal dari sisa dapur dengan kandungan organik yang tinggi tidak dapat diterima karena beresiko tercemar patogen. Limbah cair domestik pada umumnya berasal dari limbah cair toilet yang dikenal sebagai blackwater dan limbah cair rumah tangga yang berasal dari dapur, laundri, dan kamar mandi yang dikenal sebagai greywater (Lange dan Otterpohl, 1997).
Limbah cair dibagi dalam dua bagian yakni blackwater (limbah dari toilet) dan greywater. Greywater lebih jauh lagi dibagi menjadi tiga bagian berdasarkan tingkat pencemarannya pertama greywater terkontaminasi ringan, kedua terkontaminasi sedang dan terkontaminasi berat. Greywater terkontaminasi ringan contohnya air dari menara pendingin, greywater terkontaminasi sedang didapatkan dari westafel, kamar mandi dan dapur perkantoran bekas pembuatan teh dan kopi, greywater terkontaminasi berat didapatkan dari restoran dan dapur (Valentina, 2013).
Greywater terkontaminasi ringan jelas cocok untuk digunakan kembali, namun greywater terkontaminasi berat sulit untuk hal tersebut karena tingginya kandungan BOD, lemak, dan surfaktan. Ketika keseimbangan penggunaan air pada rumah tangga dipertimbangkan maka ditemukan satu masalah besar mengenai penggunaan kembali limbah cair, jumlah greywater terkontaminasi ringan tidak cukup untuk memenuhi jumlah penggunaan air untuk pembilasan toilet. Biasanya kurang lebih setengah dari keseluruhan air pada bangunan perkantoran digunakan untuk air pembilasan toilet ketika proses pengolahan greywater tidak terpasang pada bangunan tersebut. Sebaliknya kurang dari 10% limbah cair akan menjadi greywater terkontaminasi ringan. Oleh karena itu sebagian atau keseluruhan dari greywater terkontaminasi berat butuh suatu pengolahan agar bisa digunakan kembali untuk berbagai keperluan. Semua fakta diatas membuktikan bahwa penggunaan kembali dan pemanfaatan greywater sangatdiperlukan untuk memenuhi dan menghemat penggunaan air (Valentina, 2013).
11
Greywater termasuk dari bagian limbah cair domestik yang berupa air bekas mandi, air bekas mencuci pakaian, dan air bekas cucian dapur. Kurang lebih sekitar 50 – 80% dari total volume kebutuhan air bersih akan menjadi limbah cair domestik. Bagian dari greywater adalah sekitar 75% dari total volume limbah cair domestik (Eriksson, 2003). Urin bukan termasuk bagian dari greywater dikarenakan jumlah nitrogen didalamnya terbatas dan didapat dalam bentuk partikel atau senyawa (Hammer, 2004). Greywater dinilai memiliki beberapa kandungan nutrisi yang dibutuhkan oleh sistem pertumbuhan tanaman, menurut (Jasmiati, 2010) limbah cair domestik dan perkotaan mengandung nutrisi makro seperti nitrogen, fosfor, dan potasium serta nutrisi mikro seperti kalsium dan magnesium, yang semuanya penting untuk tanaman dan kesuburan tanah.
2.3.1 Pemanfaatan Greywater Negara-negara di dunia telah banyak melakukan penelitian tentang penggunaan kembali greywater untuk irigasi tanaman pertanian, salahsatunya adalah di Jordania yang telah melakukan survei pada beberapa rumah tangga mengenai penggunaan kembali greywater untuk tujuan pertanian di lembah Jordan (Eriksson, 2003). Hasil survei menunjukkan bahwa 70.5% menyetujui penggunaan kembali greywater hasil pengelolaan untuk irigasi pertanian, 13.6% tidak setuju dan sisanya abstain. Sementara survei di Inggris menunjukkan kesediaan masyarakat dalam penggunaan kembali greywater untuk menyiram tanaman kurang lebih sekitar 58 – 65%, dan yang lainnya dimanfaatkan kembali untuk air pembilasan toilet dan air pencucian mobil. Greywater dalam beberapa kasus menunjukkan persepsi yang berbeda, sebagian berpendapat bahwa mengandung resiko penyakit atau patogen dan sebagian beranggapan bahwa greywater masih bisa dimanfaatkan sebagai konservasi sumberdaya air. Isu mendasar bukan pada penghematan air tetapi untuk melihat perbaikan yang sederhana dalam pemanfaatan yang menguntungkan diantara mereka yang menggunakannya
12
kembali. Penggunaan bahan kimia pada rumah tangga melalui aktivtas mencuci memberikan dampak pada lingkungan. Deterjen merupakan sumber dari Boron (B) dan surfaktan. Boron dapat menjadi bahan beracun bagi tanaman ketika jumlahnya banyak dan surfaktan dalam konsentrasi tinggi akan mampu merubah karakteristik tanah. Promosi tentang penyelamatan lingkungan akibat deterjen ini adalah dengan mencampurnya dengan air bersih dan digunakan untuk pertanian (Kharisma, 2006). Survei di USA tentang kesadaran masyarakat terhadap keuntungan dari penggunaan kembali greywater. Hasil studi menunjukkan bahwa 50,8% dari beberapa narasumber mengenal bahwa greywater dapat digunakan kembali di rumah-rumah, sedangkan 18% tidak menyadari greywater dapat digunakan kembali, sisanya 31,2% narasumber tidak yakin tentang kemungkinan penggunaan kembali greywater di rumah-rumah. Hasil studi menunjukkan 48,9% narasumber mengerti bahwa greywater yang telah diolah sesuai untuk beberapa kegiatan rumah tangga, seperti air bilasan toilet, menyiram halaman rumah, dan kebun serta menyiram halaman gedung. Sekitar 26% berfikir bahwa itu tidak sesuai untuk penggunaan seperti yang telah disebutkan di atas dan sisanya tidak yakin. Kemudian perlu penyuluhan akan kesadaran penggunaan dan program konservasi air bahwa greywater yang telah diolah cocok untuk beberapa kegiatan rumah tangga. Potensi dari penggunaan greywater di masa depan dan faktor-faktor yang dapat meningkatkan penggunaannya kembali juga telah diteliti. Hasil menunjukkan bahwa 35,7% akan menggunakan kembali greywater jika para narasumber akan membangun sebuah rumah baru di masa depan, 20,5% tidak demikian dan 43,8% tidak yakin akan hal ini. Kebanyakan dari mereka yang yakin tentang penggunaan kembali greywater akan menggunakan air itu untuk air bilasan toilet, menyiram halaman rumah dan kebun serta menyiram halaman gedung, sedangkan hanya beberapa dari mereka akan menggunakan itu untuk mencuci kendaraan dan menyiram halaman ketika cuaca panas dan berdebu (Parwaningtyas, 2012).
13
Aplikasi pemanfaatan greywater yang paling banyak adalah digunakan untuk air pembasuhan toilet yang dapat menghemat kebutuhan air hingga 30%. Greywater telah dianggap bisa digunakan untuk irigasi rumput pada areal pemakaman, lapangan golf, taman-taman di dalam kampus, pencucian motor, pengisian hidran pemadam kebakaran, pengisian ketel uap, produksi beton dan pelestarian tanah rawa. Ketentuan kualitas air untuk setiap aplikasi sangatlah khusus, tetapi secara umum kriterianya berdasarkan bahan organik, padatan dan jumlah mikroorganisme dalam air (Jefferson,1999).
2.4 Macam-macam Sistem Pengolahan Air Limbah Teknologi pengolahan limbah cair adalah salah satu alat untuk memisahkan, menghilangkan dan atau mengurangi unsur pencemar dalam limbah (Ginting, 2007). Sebagaimana halnya teknologi proses produksi yang terdiri dari berbagai macam jenis, demikian juga halnya dengan teknologi pengolahan limbah. Walaupun sama-sama limbah cair, karena bukan berasal dari limbah produksi atau limbah keluaran hasil pencucian dengan bahan baku yang sama maka teknologi pengolahannya jelas berbeda. Tingkatan pengolahan limbah tergantung dari jenis dan kondisi limbah. Tujuan utama pengolahan air limbah adalah untuk mengurangi BOD, partikel tercampur, serta membunuh organisme patogen. Selain itu, diperlukan juga tambahan pengolahan untuk menghilangkan bahan nutrisi, komponen beracun, serta bahan yang tidak dapat didegradasi agar konsentrasi yang ada menjadi rendah, untuk itu diperlukan pengolahan secara bertahap agar bahan tersebut di atas dapat dikurangi (Anwar, 2008). Limbah pada konsentrasi tertentu dengan melewati batas yang ditetapkan akan menimbulkan pencemaran dan dapat mempengaruhi kondisi lingkungan, oleh sebab itu, diperlukan pengolahan limbah cair yang bertujuan untuk menghilangkan atau menyisihkan kontaminan. Kontaminan dapat berupa senyawa organik yang dinyatakan oleh nilai BOD, COD, nutrient, senyawa toksik, mikroorganisme patogen, partikel non-
14
biodegradable, padatan tersuspensi maupun terlarut (Metcalf dan Eddy, 2003) Menurut Suprihatin (2013), tujuan pengolahan air pada dasarnya adalah memproses air baku menjadi air bersih hingga memenuhi persyaratan tertentu, yaitu dengan cara mengeliminasi bahan pencemar atau bahan kontaminan dalam air sehingga air memenuhi syarat bagi peruntukannya, oleh karena itu, bahan - bahan kontaminan air perlu disisihkan sebelum air tersebut digunakan. Penyisihan bahan-bahan pengganggu tersedia berbagi satuan operasi atau satuan proses, seperti ditunjukkan pada Tabel 2.2 berikut ini : Tabel 2.2 Fungsi Satuan Operasi Di Dalam Pengolahan Air
TujuanPengolahan SatuanOperasi
Penyisihanbahanpartikel Penyaringan Sedimentasi Koagulasi/Flokulasi Filtrasi FiltrasiMembran (MF,UF)
Desinfeksi (inaktivasimikroorganisme)
Klorinasi Fluorinasi Ozonasi Radiasidengansinar UV Filtrasimembran (MF, UF)
Penyisihanbahanterlarut Aerasi (Pengilangan Fe, Mn) Oksidasi (dengan O3, UV, dll) Pelunakan Filtrasimembran (reverse osmosis)
Proses pengolahan air juga dapat dikelompokkan menjadi tiga kategori yaitu pengolahan secara fisik, kimia dan biologis. Pengolahan air limbah secara fisik merupakan pengolahan awal untuk menyisihkan padatan-padatan berukuran besar. Proses-proses yang termasuk dalam pengolahan fisik adalah penyaringan, sedimentasi, pertukaran gas, flotasi, adsorpsi dan filtrasi. Pengolahan air limbah secara KIMIA merupakan
15
pengolahan air limbah dengan penambahan bahan kimia (padat, cair, dan gas) kedalam air limbah.Pengolahan secara kimia meliputi koagulasi, flokulasi, pertukaran ion dan desinfeksi. Pengolahan biologi antara lain biofiltrasi, nitrifikasi dan denitrifikasi atau penyisiha Fe dan Mn dengan memanfaatkan mikroorgnisme (Suprihatin,2013). Penerapan masing-masing metode tergantung pada kualitas air baku dan kondisi fasilitas yang tersedia. Tabel 2.3 berikut ini ditampilkan kontaminan yang umum ditemukan dalam air limbah serta sistem pengolahan yang sesuai untuk menghilangkannya (Rahardjo,2011). Tabel 2.4 Sistem Pengolahan Untuk Menghilangkan Bahan Pencemar Dalam Air Limbah KONTAMINAN SISTEM PENGOLAHAN KLASIFIKASI
PadatanTersuspensi
Screening dancommunition F
Sedimentasi F
Filtrasi F
Flotasi F
Koagulasi K/F
Land Treatment F
Biodegradable organics
Lumpur aktif B
Tricking filters B
Rotating biological contactors B
Aerated lagoons B
Saringanpasir F/B
Land treatment B/K/F
Pathogen Khlorinasi K
Ozonisasi K
Land treatment F
Nitrogen Suspended-growth nitrification and denitrification
B
Fixed-film nitrification and denitrification
B
Ammonia stripping K/F
Ion exchange K
Breakpoint khlorinasi K
Keterangan : B = Biologi, K = Kimia, F = Fisika
16
2.5 Proses Pengoahan Secara Anaerob Proses fermentasi metan,hampir semua polimer organik dapat diuraikan menjadi senyawa karbon tunggal. Tahap penguraian ini meliputi tahap pembentukan asam (acidification) dan tahap pembentukan gas metan(gasification). Proses asidifikasi dilakukanoleh kelompok acidogenic bacteria yang menghidrolisa senyawa-senyawa polimerdan mengkoversinya menjadi asam-asam organik. Kemudian methanogenic bacteriapada tahap gasifikasi akanmengkatabolisasi hasil - hasil antara ini menjadi metan (CH4) sebagai produk akhir. Proses konversi yang melibatkan mikroorganisme dapat dibagi menjadi 3 tahapan proses, yaitu : 1. Tahap Hidrolisa dan pembentukan asam (hydrolysis &
acidogenesis). Polutan-polutan organik komplek seperti lemak, protein dan karbohidrat pada kondisi anaerobic akan dihidrolisa oleh enzim hydrolase yang dihasilkan bakteri pada tahap pertama. Enzim penghidrolisaseperti lipase, protease dan cellulase. Hasil hidrolisa polimer-polimer diatas adalah monomer seperti manosakarida, asam amino, peptida dan gliserin. Selanjutnya monomermonomer ini akan diuraikan menjadi asamasam lemak (lower fatty acids) dan gas hidrogen. Bakteri yang berperan pada proses hidrolisis adalah: • Untuk hidrolisis dari protein dilakukan oleh bakteri
Clostridium,Proteus vulgaris, Streptococcus bacteriodes, Bacillus dan Vibrio.
• Untuk hidrolisis dari karbohidrat dilakukan oleh bakteri Clostridium,Staphylococcusbacteriodes, dan Acetovibrio cellulitus.
• Hidrolisis dari lemak dilakukan oleh bakteri : Staphylococcus, Clostridium, dan Micrococcus.
2. Tahap Asetogenesis Tahap asetogenesis merupakan tahap pembentukan asam asetat. Asam asetat yang terbentuk sebagian besar
17
berasal dari asam propionat dan asam butirat. Pada tahap ini dihasilkan asam asetat, hidrogen dan karbondioksida. Reaksi kimia pembentukan asam asetat adalah sebagai berikut: Asam propionat menjadi asam asetat :
CH3CH2COOH + 2H2O CH3COOH + CO2+ 3H2 Asam butirat menjadi asam asetat :
CH3CH2CH2COOH + 2H2O CH3COOH + 2H2 3. Tahap Metanogenesis Tahap ini merupakan tahap paling akhir dari mekanisme proses anaerob. Tahap ini gas metan akan terbentuk, baik yang berasaldari asam asetat maupun dari hidrogen. Secara keseluruhan tahap ini merupakan tahap paling menentukan dari keseluruhan tahapmekanisme proses anaerob. Prosesmetanogenesis merupakan proses yangberjalan paling lambat dari keseluruhan mekanisme proses anaerob, hal ini disebabkan karena lambatnya pembelahan diri bakteri metana asetoklastik. Reaksi dari pembentukan gas metan adalah sebagai berikut : Pembentukan gas metan dari asam asetat :
CH3COOH CH4+CO2 Pembentukan gas metan dari hidrogen :
3H2+CO2CH4+H2O Perlu diperhatikan dari ketiga tahap pada mekanisme proses anaerob adalah bahwa secara keseluruhan proses konversi tersebut dilakukan oleh aktivitas mikroorganisme yang berbeda, dimana pada tahap hidrolisis dilakukan oleh bakteri fakultatif, sedangkan pada proses asetogenesis dilakukan oleh bakteri anaerob. Kecepatan pertumbuhan dari bakteri fakultatif adalah lebih besar dibandingkan dengan bakteri anaerob, sehingga jika terjadi ketidakseimbangan dari pembentukan asam organik akan mengakibatkan kegagalan pada proses pembentukan gas metan, hal ini disebabkan karena konsentrasi asam organik yang terlalu tinggi akan melebihi konsumsi dari bakteri pembentuk gas metan tersebut (Said,2001).
18
2.5.1.Faktor-Faktor yang MempengaruhiMekanisme Proses AnaerobKeasaman (pH) Faktor-faktor yang mempengaruhi mekanisme proses anaerob ada banyak meliputi temperatur atau suhu, keasaman atau pH, waktu tinggal hidrolik, dan kebutuhan nutrient, 1. Temperatur Temperatur mempengaruhi kecepatan pertumbuhan mikroorganisme pada reaktor. Proses akan berfungsi dengan baik pada dua kondisi temperatur, yaitu • Kondisi mesofilik (25 –40) °C • Kondisi thermofilik (55 – 65) °C Oleh karena itu pengoperasian di luar batas tersebut akan berjalan kurang baik karena aktivitas mikroorganismenya rendah. Temperatur optimum untuk pertumbuhan bakteri mesofilik adalah pada temperatur 35 oC. 2.Keasaman (pH) Derajat Keasaman atau pH merupakan parameter yang besar pengaruhnya terhadap mekanisme proses anaerob terutama pada pertumbuhan bakteri. Pertumbuhan bakteri methanogenic akan optimum pada pH 6-8 dan bakteri acetogenic akan optimum pada pH 5 – 6. 3. Waktu Tinggal Hidrolis (WTH) Waktu Tinggal Hidrolis (WTH) adalah waktu perjalanan limbah cair di dalam reaktor, atau lamanya proses pengolahan limbah cair tersebut. Semakin lama waktu tinggal, maka penghilangan atau penyisihan senyawa polutan yang terjadi akan semakin besar. Waktu tinggal dengan satuan hari, dipengaruhi oleh volume reaktor yang berbanding terbalik dengan debit substrat. Waktu tinggal pada reaktor anaerobik berkisar antara 1 sampai 20 hari (Said,2001). 4. Kebutuhan Nutrien Bakteri memerlukan sumber karbon dan nutrien. Nutrien yang terpenting adalah nitrogen dan fosfor. Untuk mendeskripsikan N dan P biasanya dinyatakan dalam angka perbandingan dari BOD : N : P. Disamping N dan P sebagai nutrien utama masih diperlukan nutrien mikro yang terdiri dari Fe2+, Ni2+, Mg2+, Ca2+, Ba2+, Co2+, dan SO42-.
19
2.6. Proses Pengolahan Biologis Secara Aerob Berbeda dengan proses anaerob, beban pengolahan pada proses aerob lebih rendah, sehingga prosesnya ditempatkan sesudah proses anaerob. Pada proses aerob hasil pengolahan dari proses anaerob yang masih mengandung zat organik dan nutrisi diubah menjadi sel bakteri baru, hidrogen maupun karbondioksida oleh sel bakteri dalam kondisi cukup oksigen. Sistem penguraian aerob umumnya dioperasikan secara kontinyu. Persamaan umum reaksi penguraian secara aerob adalah sebagai berikut : mikroba aerob
Bahan organik + O2 ======> CO2+ H2O + sel baru + energi untuk sel + produk akhir lainnya.
2.6.1. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Mekanisme Proses Aerob Faktor-faktor yang mempengaruhi mekanisme proses aerob sama seperti anaerob ada yakni meliputi temperature atau suhu, keasaman atau pH, waktu tinggal hidrolik, dan kebutuhan nutrient, 1. Temperatur Temperatur tidak hanya mempengaruhi aktivitas metabolisme dari populasi mikroorganisme, tetapi juga mempengaruhi beberapa faktor seperti kecepatan transfer gas dan karakteristik pengendapan lumpur. Temperatur optimum untuk mikroorganisme dalam proses aerob tidak berbeda dengan proses anaerob. 2. Keasaman (pH) Nilai keasaman atau pH merupakan faktor kunci bagi pertumbuhan mikroorganisme. Beberapa bakteri dapat hidup pada pH diatas 9,5 dan di bawah 4,0. Secara umum pH optimum bagi pertumbuhan mikroorganisme adalah sekitar 6,5 - 7,5. 3. Waktu Tinggal Hidrolis (WTH) Waktu Tinggal Hidrolis (WTH) adalah waktu perjalanan limbah cair di dalam reaktor, atau lamanya proses pengolahan limbah cair tersebut. Semakin lama waktu tinggal, maka
20
penghilangan atau penyisihan senyawa polutan yang terjadi akan semakin besar, sedangkan waktu tinggal pada reaktor aerob sangat bervariasi dari 1 jam hingga beberapa hari. 4. Nutrien
Disamping kebutuhan karbon dan energi, mikroorganisme juga membutuhkan nutrien untuk sintesa sel dan pertumbuhan. Kebutuhan nutrien tersebut dinyatakan dalam bentuk perbandingan antara karbon dan nitrogen serta phospor yang merupakan nutrien anorganik utama yang diperlukan mikroorganisme dalam bentuk BOD : N : P (Said, 2001).
21
BAB III METODE PENELITIAN
3.1 Waktu dan Lokasi Penelitian Pengambilan sampel penelitian dilakukan pada perumahan warga di MCK Terpadu RT 03 RW 07 Kelurahan Tlogomas, Kota Malang yang terletak pada koordinat 70 55’ 29,89” Lintang Selatan dan 1120 36’ 2,19” Bujur Timur. Penelitian dilaksanakan di Laboratorium Teknik Sumber Daya Alam dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya ,yang berada pada 7057’11’’LS dan 112036’55’’BT, sedangkan pengujian hasil penelitian dilakukan di Perusahaan Umum (PERUM) Jasa Tirta I Malang. Penelitian akan dilakukan pada bulan April – Mei 2017. 3.2 AlatdanBahan Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi bak kaca, botol sampel, cool box, gelas ukur, jurigen, kerang kabesi, krn, pipa PVC, pipet volume, starbact, es batu, dan limbah domestic.
3.2.1 Alat Peralatan yang digunakan selama penelitian berlangsung adalah sebagai berikut: 1. Bak Kaca :Sebagai wadah percobaan pengolahan
limbah domestik 2. Botol sampel : Untuk menyimpan sampel yang akan diujikan 3. Cool Box : Untuk pengawetan sampel 4. Gelas Ukur : Untuk mengukur volume air limbah 5. Jurigen : Sebagai wadah untuk pengambilan limbah 6. Kerangka besi : Sebagai kerangka penyangga reaktor 7. Kran : Untuk pengalir air dari setiap bak ke bak
berikutnya 8. Pipa PVC : Sebagai media sarang tawon 9. Pipet Volume : Untuk pengambilan sampel air limbah setelah
diolah
22
3.2.2 Bahan Berbagai bahan yang digunakan selama penelitian berlangsung adalah : 1. Starter bakteri Starbact: Sebagai starter pembentukan biofilm
saataklimatisasi 2. Batu es : Untuk pengawetan sampel saat dicool
box 3. Limbah Domestik : Bahan uji pada proses pengolahan 3.3 Metode Penelitian Metode penelitian yang digunakan adalah metode eksperimental laboratorik.Metode eksperimental laboratorik yaitu percobaan dalam skala laboratorium yang dilakukan dengan 2 kali pengulangan (duplo). Sampel air limbah diambil dengan metode pengambilan sampel sesaat (grab sample) atau satu kali. Parameter BOD dilakukan pengujian dengan metode iodimetri, uji protein dengan metode kjeldahl, dan pertumbuhan bakteri. Proses pengolahan air limbah domestik ini dilakukan di di Laboratorium Teknik Sumber Daya Alam dan Lingkungan, Fakultas Teknologi Pertanian, Universitas Brawijaya yang dilakukan menggunakan metode biofilm anaerob dan aerob dengan sistem batch. Proses pengolahan limbah cair domestik dilakukan dengan 2 reaktor kaca yaitu reaktor A dan reaktor B anaerob serta 2 reaktor aerob yaitu reaktor A dan reaktor B. Reaktor A dan reaktor B adalah reaktor untuk pengambilan sampel air limbah untuk pengujian parameter BOD, protein dan pertumbuhan bakteri. Limbah pada reaktor A dan reaktor B setelah dilakukan pengambilan sampel air limbah untuk pengujian yang dilakukan setiap 3 jam sekali. Reaktor A adalah ulangan ke-1 dan reaktor B adalah ulangan ke-2. Skema penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1 sedangkan untuk sampel pengujian yang didapatkan dari reaktor A dan reaktor B diberi Tabel 3.1 danTabel 3.2 seperti di bawah.
23
Tabel 3.1 Sampel Pengujian Aerob
A B
Aerob
A0 = pengambilan sampel reaktor A pukul 19.30 ( jam ke – 0 ) A1 = pengambilan sampel reaktor A pukul 22.30 ( jam ke – 3 ) A2 = pengambilan sampel reaktor A pukul 01.30 ( jam ke – 6 ) A3 = pengambilan sampel reaktor A pukul 04.30 ( jam ke – 9 ) A4 = pengambilan sampel reaktor A pukul 07.30 ( jam ke – 12 ) A5 = pengambilan sampel reaktor A pukul 10.30 ( jam ke – 15 )
B0 = pengambilan sampel reaktor B pukul 19.30 ( jam ke – 0 ) B1 = pengambilan sampel reaktor B pukul 22.30 ( jam ke – 3 ) B2 = pengambilan sampel reaktor B pukul 01.30 ( jam ke – 6 ) B3 = pengambilan sampel reaktor B pukul 04.30 ( jam ke – 9 ) B4 = pengambilan sampel reaktor B pukul 07.30 ( jam ke – 12 ) B5 = pengambilan sampel reaktor B pukul 10.30 ( jam ke – 15 )
Sumber: PengukuranLangsung
Sampel diambil dari masing-masing reaktor A dan B tiap 3 jam sekali selama 15 jam yakni jam ke 0,3,6,9,12, dan 15 yang selanjutnya akan dilakukan pengujian protein, BOD, dan pertumbuhan bakteri. Pengambilan sampel pada masing-masing reactor dilakukan pada hari minggu tanggal 30 april 2017pada pukul 19.30, 22.30 hingga keesokan harinya yakni pukul 01.30, 04.30, 07.30 dan 10.30. Sampel selain diambil dari pengolahan aerob, diambil pula sampel pada pengolahan anaerob dengan perlakuan yang sama.Hasil uji yang didapat dari keduanya kemudian
24
dibandingkan pengolahan mana yang lebihefektif.Pengambilan sampel pengujian untuk anaerob dapat dilihat padaTabel 3.2. Tabel 3.2 Sampel Pengujian Anaerob
A B
Anaerob
A0 = pengambilan sampel reaktor A pukul 19.30 ( jam ke – 0 ) A1 = pengambilan sampel reaktor A pukul 22.30 ( jam ke – 3 ) A2 = pengambilan sampel reaktor A pukul 01.30 ( jam ke – 6 ) A3 = pengambilan sampel reaktor A pukul 04.30 ( jam ke – 9 ) A4 = pengambilan sampel reaktor A pukul 07.30 ( jam ke – 12 ) A5 = pengambilan sampel reaktor A pukul 10.30 ( jam ke – 15 )
B0 = pengambilan sampel reaktor B pukul 19.30 ( jam ke – 0 ) B1 = pengambilan sampel reaktor B pukul 22.30 ( jam ke – 3 ) B2 = pengambilan sampel reaktor B pukul 01.30 ( jam ke – 6 ) B3 = pengambilan sampel reaktor B pukul 04.30 ( jam ke – 9 ) B4 = pengambilan sampel reaktor B pukul 07.30 ( jam ke – 12 ) B5 = pengambilan sampel reaktor B pukul 10.30 ( jam ke – 15 )
Sumber: PengukuranLangsung
3.4 Pelaksanaan Tahapan penelitian secara umum yang akan dilaksanakan pada penelitian ini yakni studi literature kemudian melakukan proses penelitian meliputi seeding dan aklimatisasi, serta running. Selanjutnya setelah memperoleh data dilakukan analisa dan dari hasil yang diperoleh dibandingkan antara keduanya.Tahapan penelitian dapat dilihat pada Gambar 3.1 dan Gambar 3.2.
25
Gambar 3.1Diagram Alir Tahap Penelitian 3.4.1 Persiapan Alat dan Bahan
Tahap persiapan alat dan bahan dilakukan untuk mempersiapkan kelengkapan dan kesiapan alat dan bahan yang akan digunakan pada saat penelitian berlangsung. Bak reaktor, pipa PVC, aerator, dan penyangga alat terlebih dahulu dirangaki sebelum dilakukan proses pengolahan. Media biofilter yang digunakan terbuat dari pipa PVC yang disusun dengan model sarang tawon, PVC yang digunakan memiliki tebal 0,2 cm dan tinggi 5 cm. Pipa PVC yang sudah dipotong bentuk silinder selanjutnya direkatkan satu sama lain dengan menggunakan lem. Contoh biofilter tipe sarang tawon dapat dilihat pada Gambar 3.3
Bak Aerob
Perumusan Masalah
Studi Literatur
Persiapan Alat dan Bahan
ProsesRunning
Analisa Data
Seedingdan Aklimatisasi
Selesai
Mulai
Hasil dibandingkan Aerob dengan Anaerob
26
Gambar 3.3 Biofilter tipe sarang tawon
Setelah PVC dirangkai selanjutnya merangkai alat secara
keseluruhan.PVC sarang tawon dimasukkan kedalam bak prototype.Begitu pula alat-alat yang ingin dirangkai sedemikian rupa.Rangkaian alat yang digunakan dalam penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 3.4 dan Gambar 3.5
Gambar 3.4 Rangkaian Alat Penelitian
Keterangan: a= output gas anaerob, b= tanpa ada kran, c= PVC SarangTawon, 1=BakAnaerob, 2= BakAerob
Spesifikasi Reaktor
Dimensi : 30 x 30 x 30 cm Kapasitas : 30 liter Bahan :kaca dengan ketebalan1 cm
C
27
Gambar 3.5 Pensuplai Oksigen (Aerator)
Spesifikasi Aerator
Bahan Plastik
Dimensi 9.8 x 5.3 x 4.2 cm
Plug Type : Uni Eropa Plug Tegangan : 220-240v Power : 1.2W Air Outlet : 2 Out of Gas : 3L/min Cord Length : Approx. 60cm / 23.6in
3.4.2 Pengambilan dan Penanganan Limbah Cair Domestik Limbah cair domestik yang digunakan dalam penelitian berasal dari limbah buangan warga di Kelurahan Dinoyo, Kecamatan Lowokwaru, Kota Malang. Limbah cair domestik diambil pada saluran penampung limbah warga, metode pengambilan sampel sesaat (grab samples) atau satu kali. Penagambilan sampel air limbah dilakukan pada pagi hari dan langsung digunakan untuk penelitian. Air limbah diambil sebanyak 25 liter dan dimasukkan ke dalam jurigen dengan volume jurigen sebesar 25 liter. Limbah cair domestik yang telah diambil dihomogenkan terlebih dahulu sebelum digunakan.
3.4.3 Seeding dan Aklimatisasi Seeding dan aklimatisasi dilakukan dengan waktu yang bersamaan. Aklimatisasi dilakukan untuk mendapatkan kultur yang bagus dan mikroorganisme yang yang mampu beradaptasi dengan air limbah. Untuk tahapannnya dapat dilihat pada Gambar 3.3 dan Gambar 3.4 berikut ini.
28
Gambar 3.3Diagram Alir Proses Seeding dan Aklimatisasi Reaktor Anaerob
Gambar 3.4Diagram Alir Proses Seeding dan Aklimatisasi Reaktor Aerob
Persiapan Alat dan Bahan
Media sarang tawon dimasukkan dalam reaktor anaerob
Didiamkan dan dikondisikan tanpa udara selama 2 hari hingga terbentuk biofilm yang melekat pada media sarang tawon
Hasil aklimatiasi
Limbah domestikdimasukkan dalam reaktor anaerob dan diberi penambahan (25.000 ml limbah + 25 ml starter
bakteri)
Selesai
Mulai
Persiapan Alat dan Bahan
Media sarang tawon dimasukkan dalam reaktor aerob
Diaerasi selama 2 hari hingga terbentuk biofilm yang melekat pada media sarang tawon
Hasil aklimatiasi
Limbah domestikdimasukkan dalam reaktor aerob dan diberi penambahan (25.000 ml limbah
+ 25 ml starter bakteri)
Selesai
Mulai
29
3.4.4 Running Proses running dimulai dengan cara mengganti air limbah
domestik yang telah dilakukan pada tahap seeding dan aklimatisasi. Proses running baru dapat dilakukan apabila air limbah domestik sudah 100% terganti dengan air limbah domestik yang baru (Said, 2005). Pergantian limbah bertujuan untuk memperbarui nutrisi bagi biofilm dan menghindari terjadinya pembebanan secara tiba-tiba (shock loading) yang dapat mematikan mikroba (Diny, 2015). Proses running dilakukan dengan memasukkan limbah cair domestik yang baru ke dalam reaktor dan didiamkan selama 15 jam. Pengujian terhadap parameter BOD, protein dan pertumbuhan bakteri dilakukan setiap 3 jam sekali yaitu pada jam ke-0, 3, 6, 9, 12 dan 15. Penguian pertumbuhan bakteri dilakukan dengan menggunakan metode turbidimetri untuk mengamati nilai optical density (OD). 3.5 Parameter Penelitian
Parameter penelitian merupakan parameter yang diamati selama proses pengolahan pada limbah cair domestik menggunakan metode anaerob dan aerob. Parameter yang diamati pada penelitian ini adalah BOD, Protein, dan Pertumbuhan bakteri. Parameter BOD, Protein, dan Pertumbuhan bakteri selama proses pengolahan limbah diukur pada inffluen awal, effluen reaktor anaerob, dan effluen reaktor aerob dengan waktu detensi 15 jam pada masing-masing reaktor anaerob dan aerob dengan total sampel yang diambil untuk diuji sampel dengan pengulangan sebanyak 2 kali aerob dan 2 kali anaerob. Selain parameter tersebut dalam penelitian ini juga diamati untuk parameter suhu dan pH pada setiap sampel yang diambil. 1. PrinsipAnalisa BOD
Pemeriksaan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi zat organic dengan oksigen didalam air, dan proses dapat berlangsung karena adanya bakteri aerobik. Reaksi biologis pada tes BOD dilakukan selama 5 hari hingga mempunyai istilah BOD5 (AlaerisdanSimestari, 1984).
30
2. Prinsip Analisa Protein Pemeriksaan Protein menggunakan metode Kjeldahl didasarkan pada metode penetapan sederhana untuk penetapan nitrogen total pada asam amino, protein, dan senyawa yang mengandung nitrogen. Sampel didestruksi dengan asam sulfat dan dikatalisis dengan katalisator yang sesuai sehingga akan menghasilkan amonium sulfat, setelah pembebasan alkali dengan kuat dan berikutnya ditetapkan secara titrasi. 3.5.1 Pertumbuhan Bakteri
Pengukuran pertumbuhan pada proses pengolahan limbah cair domestik menggunakan metode biofilm dilakukan setiap 3 jam sekali selama 15 jam. Sampel air limbah diambil setiap 3 jam untuk aerob dan 3 jam anaerob dilakukan pengukuran pertumbuhan bakteri. Pengukuran dimaksudkan untuk mengetahui dinamika pertumbuhan bakteri selama proses pengolahan berlangsung. Pengukuran pertumbuhan bakteri dilakukan dengan menggunakan metode turbidimetri dengan menggunakan kekeruhan (OD).Pengukuran dilakukan dengan menggunakan alat spektrofotometer optima sp 300.Panjang gelombang yang digunakan untuk pengukuran nilaioptical density (OD) yaitu 600 nm. Nilai optical density (OD) sama dengan nilai absorbansi. Persamaan absorbansi (A) suatu
larutan dilihat pada Persamaan3.1. A = - log T = - log (I/I0) …………………………………….... (3.1) dimana : A = absorbansi T = transmitan
Prinsip dasar metode turbidimetri yakni jika cahaya menganai sel, maka sebagian cahaya diserap dan sebagian cahaya diteruskan. Jumlah cahaya yang diserap proporsional (berbanding lurus) dengan jumlah sel bakteri atau jumlah cahaya yang diteruskan berbanding terbalik dengan jumlah selbakteri. Semakin banyak jumlah sel, semakin sedikit cahaya yang diteruskan (Purwoko, 2007).
31
Nilai optical density (OD) yang didapatkan dari Persamaan 3.1 selanjutnya diinterpolasi untuk mendapatkan jumlah bakteri (CFU/ml). Jumlah bakteri didapatkan dari persamaan kurva standart jumlah bakteri terhadap nilai OD pada penelitian yang sudah ada. Penelitian Tameswari dkk (2013), memperoleh persamaan kurva standart jumlah bakteri Eschericia coli terhadap nilai OD seperti pada Persamaan 3.2. y = 6120x – 71,813 …………………………………………. (3.2)
Variabel y pada Persamaan 3.2 merupakan jumlah bakteri dan variabel x merupakan nilai optical density (OD). Jumlah bakteri dinyatakan dalam Equal Eschericia coli Quantities(ESQ) (ESQ = CFU/ml). 3.6 Analisa Data
Analisis data yang digunakan pada penelitian penurunan BOD, penurunan kandungan proteindan pertumbuhan bakteri pada limbah cair domestik yaitu dengan mengambarkan atau mejelaskan hasil yang didapatkan selama pengamatan secara langsung. Hasil pengamatan secara langsung dibandingkan dengan baku mutu limbah cair domestik menurut Peraturan Gubernur Jawa Timur No 72 Tahun 2013. Data hasil pengamatan secara langsung selanjutnya dilakukan perhitungan dengan menggunakan persamaan matematis yang didapatkan dari hasil analisis regresi menggunakan program Ms. Excel pada hasil pengamatan langsung, hal ini dilakukan untuk mendapatkan nilai BOD, protein dan pertumbuhan bakteri hasil perhitungan. Persamaan yang digunakan dalam perhitungan yaitu persamaan eksponensial dan persamaan polynomial. Penggunaan persamaan eksponensial dan polynomial disesuaikan dengan pola grafik yang terbentuk. Persamaan eksponensial dapat dilihat pada Persamaan 3.3 dan persamaan polynomial dapat dilihat pada Persamaan 3.4. Y = A0ekt ………………………………………………………. (3.3) Y = At2 + Bt + C ………………………………………………. (3.4) dimana : A0 = konsentrasi substrat influen k = konstanta laju reaksi
32
t = waktu pengamatan
Nilai R2 pada Persamaan 3.3 dan 3.4 apabila mendekati 1, maka model kurva regresi dapat dipercaya. Hasil yang telah didapatkan dari perhitungan menggunakan persamaan matematis selanjutnya digambarkan ke dalam grafik untuk mendapatkan grafik hubungan penurunan BOD, penurunan kandungan protein dan pertumbuhan bakteri pada proses pengolahan limbah cair domestik dengan metode biofilmanaerob dan aerob dilakukan analisis terhadap hasil grafik dan dibandingkan kembali dengan baku mutu limbah cair domestik menurut Peraturan Gubernur Jawa Timur No 72 Tahun 2013.
33
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Lokasi MCK Terpadu Tlogomas
Pengambilan sampel dilakukan pada tanggal 29 April 2017 pada pukul 14.00 WIB. Lokasi pengambilan sampel limbah cair domestik yang digunakan dalam penelitian penurunan BOD, Protein dan pertumbuhan bakteri pada proses pengolahan limbah cair domestik dengan metode pipa pvc sarang tawon, merupakan limbah cair domestik yang berasal dari Kelurahan Tlogomas RT 03 RW 07 Kota Malang. Limbah cair domestik yang dihasilkan warga RT 03 RW 07 di Kelurahan Tlogomas langsung terpusat menjadi satu. Limbah cair domestik dari rumah warga disalurkan ke satu lokasi melalui pipa menuju ke belakang kampung yang berada persis di samping Sungai Berantas, lokasi tersebut dinamakan dengan kawasan MCK terpadu. Pembagunan kawasan MCK terpadu sendiri digagas oleh Bapak Agus Gunarto, dibuat pada tahun 1986 dan diresmikan pada tahun 1997. Kawasan MCK yang berada di pojok kampung jauh dari kesan kumuh, dikarenakan banyak tanaman pohon dan juga bunga sehingga kawasan MCK terlihat asri. Kondisi lingkungan MCK terpadu yang ada di Kelurahan Tlogomas RT 03 RW 07 Kota Malang dapat dilihat pada Gambar 4.1.
Gambar 4.1 Kondisi MCK Terpadu
34
Proses pengambilan sampel limbah domestik ini dilakukan dengan metode grab sample atau dengan sekali pengambilan sampel. Limbah yang masuk ke MCK terpadu adalah air limbah yang berasal dari kegiatan sehari-hari warga seperti kamar mandi, cuci, kakus. Karakteristik limbah cair domestik MCK terpadu adalah berwarna kuning kecoklatan dan berbau tidak sedap. Kandungan bahan organik BOD yang ada pada MCK terpadu sangatlah tinggi khususnya di bak pengendap pertama. Tingginya nilai BOD yang ada pada bak pengendap pertama disebabkan karena pada bak pengendap pertama inilah tempat awal berkumpulnya limbah cair domestik dari beberapa rumah warga. Penelitian mengenai penurunan BOD dan pertumbuhan bakteri pada proses pengolahan limbah cair domestik dengan metode biofilm ini menggunakan pengambilan sampel pada bak pengendap pertama, dikarenakan limbah cair domestik pada bak pertama mempunyai nilai BOD yang paling tinggi dan belum mengalami proses pengolahan. Pengambilan sampel limbah cair domestik juga dilakukan pada pagi hari dikarenakan pada pagi hari aktifitas rumah tangga sangat tinggi. Limbah cair domestik yang sudah diambil langsung digunakan untuk penelitian, sehingga diusahakan sampel limbah cair domestik yang digunakan selama penelitian sudah mewakili secara keseluruhan limbah cair domestik MCK terpadu.
4.2 Parameter Pendukung Proses pengolahan limbah cair domestik Tlogomas
dengan pengolahan biologis secara aerob dan anaerob yang dilakukan pada penelitian ini dipengaruhi oleh beberapa faktor yang digunakan sebagai parameter percobaan tersebut antara lain yakni BOD, protein, dan pertumbuhan bakteri. Selain parameter utama diperlukan juga parameter pendukung untuk mengontrol parameter utama. Parameter pendukung yang digunakan pada penelitian ini yakni derajat keasaman (pH) dan suhu. Kontrol terhadap parameter pendukung dilakukan dengan mengukur kadar parameter percobaan selama proses berlangsung. Pengukuran kadar parameter pendukung di lakukan di tempat Laboratorium Teknik Sumberdaya Alam dan Lingkungan setiap hari dan tanggal yang telah ditentukan.
35
Nilai kadar pH setelah proses pengolahan berada pada kisaran 8,55 setelah dirata-rata, sementara nilai tertinggi ada pada waktu ke T3 reaktor B yakni 8,86. Hasil pengukuran pH dapat dilihat pada grafik Gambar 4.2.
Gambar 4.2 Grafik pH
Data yang didapatkan menunjukkan bahwa nilai pH untuk
reactor b lebih besar dari reaktor a. Hal ini dapat terjadi karena oksigen pada reactor b lebih besar daripada di reactor a. walau perlakuan sama tetapi hasil yang didapat nialinya berbeda. Penyebab kandungan oksigen yang lebih banyak yakni dari aerator atau batu aerator yang digunakan tidak sama pada reactor a dan b sehingga menyebabkan oksigen yang dikeluarkan berbeda.
Nilai pH perairan merupakan parameter yang dikaitkan dengan konsentrasi karbon monoksida dalam ekosistem. Semakin rendah konsentrasi karbon monoksida, pH perairan semakin tinggi. Rendahnya kandungan karbon monoksida berarti menunjukkan tingginya kandungan oksigen. Begitu pula sebaliknya. Semakin tinggi konsentrasi karbon monoksida dan rendahnya oksigen, pH perairan semakin rendah.
8,5
8,55
8,6
8,65
8,7
8,75
8,8
1 2 3 4 5
pH
(d
era
jat
keas
aman
)
Waktu (jam)
pH
36
Konsentrasi karbon monoksida ditentukan pula oleh keseimbangan antar proses fotosintesis dan respirasi. Fotosintesis merupakan proses yang menyerap CO2, sehingga dapat meningkatkan pH perairan. Sedangkan respirasi menghasilkan CO2 kedalam ekosistem, sehingga pH perairan menurun. Karbon monoksida dihasilkan melalui proses respirasi oleh semua organisme dan proses perombakan bahan organic dan anorganik oleh bakteri.
Nilai pH optimum untuk pertumbuhan bakteri pada umumnya adalah antara 6,5 – 7,5. Kondisi pH optimum menjadi salah satu faktor yang mempengaruhi aktivitas mikroorganisme di dalam media penguraian bahan organik. Menurut Sutanto (2002) pH optimum untuk proses penguraian bahan organik adalah antara 5 – 8.
Nilai minimum dan maksimum pH untuk pertumbuhan kebanyakan spesies mikroorganisme adalah 4 dan 9, apabila pH suatu medium atau lingkungan berada di bawah nilai minimum dan di atas nilai maksimum maka akan mengganggu pertumbuhan bakteri itu sendiri (Pelczar dan Chan, 1986).Nilai kadar pH dipengaruhi oleh senyawa amonia yang terbentuk dimana semakin besar kandungan amonia akan semakin tinggi juga nilai pH yang didapatkan. Kondisi pH di lain sisi juga dapat mempengaruhi toksisitas amonia pada jumlah tertentu. Pengaruh pH terhadap toksisitas amonia ditunjukan dengan kondisi dimana pH yang rendah amonia akan bersifat racun jika jumlah tertentu.
Parameter tambahan selanjutnya yang diukur adalah suhu atau temperatur. Berdasarkan dari data yang didapat dari hasil pengukuranan parameter tambahan suhu sebelum pengolahan air limbah. Nilai kadar suhu setelah proses pengolahan berada pada kisaran 25,5OC setelah dirata-rata, sementara nilai tertinggi ada pada waktu ke T5 reaktor B yakni 280C. Hasil pengukuran pH dapat dilihat pada grafik Gambar 4.3.
37
Gambar 4.3 Grafik Suhu
Secara alami temperatur merupakan salah satu
penggerak sistem kehidupan di alam semesta yang selalu mempunyai fluktuasi setiap waktu. Pengaruh temperatur untuk pertumbuhan mikroorganisme terutama bakteri adalah terhadap proses kerja enzim yang berperan dalam proses pengolahan bahan – bahan organik terlarut dalam limbah cair. Berdasarkan hasil pengukuran yang dilakukan selama proses pengolahan temperatur berada pada kisaran 27 – 29O C. Menurut Sutanto (2002), suhu air yang menunjang biofilm secara optimal adalah bearada pada kisaran 15 – 35o C.
4.3 Penurunan Biological Oxygen Demand (BOD)
Pengujian Biological Oxygen Demand (BOD)dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui banyaknya zat organik yang terkandung dalam sampel air yang dapat diuraikan oleh mikroorganisme dalam air. Nilai BOD menyatakan jumlah kandungan zat organik dalam limbah melalui banyaknya oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme pengurai senyawa organik, semakin besar jumlah zat organik yang dapat dioksidasi oleh mikroorganisme air maka semakin besar pula
25,1
27,2
25 25
28
23,5
24
24,5
25
25,5
26
26,5
27
27,5
28
28,5
3 6 9 12 15
tem
pe
ratu
r (o
C)
Waktu (jam)
suhu
38
nilai BOD pada limbah domestik. Pengujian ini dilakukan dengan metode iodometri (SNI 06-6989.72:2009).
4.3.1. Pengolahan Air Limbah Secara Aerob Dan Anaerob Penelitian ini merupakan pengolahan limbah cair domestik yang diberi perlakuan perbedaan waktu detensi yaitu pengambilan sampel setiap 3 jam selama 15 jam.Salmin (2005), menyatakan selama pemeriksaan BOD sampel yangdiperiksa harus bebas dari udara luar untukmencegah kontaminasi dari oksigen yang adadi udara bebas. Nilai BOD pengamatan secara keseluruhan berjalan konstan. Data pengujianBOD secara aerob pada reaktor A didapatkan hasil untuk rata-rata influen sebesar 51,5 mg/l dan untuk rata-rata effluen sebesar 14,2 mg/l sedangkan data pengujian BOD pada reaktor B didapatkan hasil untuk rata-rata influen sebesar 51,5 mg/l dan untuk rata-rata effluen didapatkan hasil sebesar 15,7 mg/l.Dari kedua data reactor tersebut selanjutnya dirata-rata dan hasil rata-rata itulah yang nantinya akan dianalisis.Data pengujian dapat dibuat grafik untuk penurunan pada kadar BOD sepertipadaGambar4.2.
Gambar 4.2 Grafik Penurunan BOD Aerob
y = 52,207e-0,078x
R² = 0,9783
y = 0,0458x2 - 2,9825x + 50,058R² = 0,9856
0
10
20
30
40
50
60
0 3 6 9 12 15
BO
D (
mg/
l)
Waktu (jam)
BOD
Expon. (BOD)
Poly. (BOD)
39
Nilai BOD dengan perhitungan didapatkan dari trend penurunan grafik yang mengikuti persamaan matematis fungsi eksponensial dan fungsi polynomial. Persamaan matematis didapatkan dari hasil analisis regresi menggunakan program Ms. Excel pada nilai BOD hasil pengamatan langsung terhadap waktu pengamatan. Begitu pula dengan pengolahan anaerob, nilai BOD pengamatan secara keseluruhan berjalan konstan. Data pengujian BOD secara anaerob pada reaktor A didapatkan hasil untuk rata-rata influen sebesar 40,9 mg/l dan untuk rata-rata effluen sebesar 26,75 mg/l sedangkan data pengujian BOD pada reaktor B didapatkan hasil untuk rata-rata influen sebesar 40,9 mg/l dan untuk rata-rata effluen didapatkan hasil sebesar 34,13 mg/l.Nilai tersebut selanjutnya dirata-rata sehingga didapat nilai BOD influen didapatkan hasil 40,9 mg/l dan untuk effluen didapatkan hasil sebesar 27,127 mg/l.Data pengujian dapat dibuat grafik untuk penurunan pada kadar BOD seperti pada Gambar4.3.
Gambar 4.3 Grafik Penurunan BOD Anaerob
Nilai BOD awal pada pengolahan secara aerob dan anaerobyaitu pada waktu T0 adalah sebesar 51,5 mg/l pada
y = 52,207e-0,078x
R² = 0,9783
y = 0,0458x2 - 2,9825x + 50,058R² = 0,9856
0
10
20
30
40
50
60
0 3 6 9 12 15
BO
D (
mg/
l)
waktu (jam)
BOD
Expon. (BOD)
Poly. (BOD)
40
pengolahan anaerob, pada aerob adalah sebesar 40,9 mg/l dimana nilai tersebut masih melebihi baku mutu limbah cair domestik yang diperbolehkan menurut Peraturan Gubernur Jawa Timur No. 72 Tahun 2013 yaitu sebesar 31,52 mg/l. Nilai BOD pada pengolahan anaerob dan aerobpada waktu T1 masing-masingsebesar 41,47 mg/l dan 40,42 mg/l.Kenaikan nilai BOD pada kedua pengolahan pada T1 diduga karena tingginya laju pertumbuhan bakteri, sehingga kebutuhan oksigen bagi bakteri untuk mengurai limbah menjadi besar. Menurut Titiresmi (2006), Nilai BOD menunjukkan tingkat permintaan oksigen oleh makhluk hidup (mikroba) dalam limbah cair. Nilai BOD waktuT2 pada kedua pengolahan secara anaerob dan aerob kembali menurun, yaitu masing-masing sebesar 36,58 mg/l dan32,95 mg/l.Nilai BOD pada pengolahan secara anaerob dan aerob setelah mengalami kenaikan pada T1nilai BOD terus mengalami penurunan sampai T5. Penurunan ini disebabkan karena proses degradasi mikroorganisme semakin baik apabila kontak antara air limbah dengan mikroorganisme pada lapisan biofilm semakin lama (Said dkk, 2011). Nilai BOD pada pengolahan secara anaerob dan aerob pada waktu sudah berada di bawah baku mutu limbah cair domestik yang ditetapkan menurut Peraturan Gubernur Jawa Timur No 72 Tahun 2013 yaitu masing-masingsebesar 20,80 mg/ldan16,52 mg/l.
Nilai BOD pada pengolahan anaerob dan pengolahan aerob terlihat mengalami penurunan setelah dilakukan pengolahan dengan metode biofilm pvc sarang tawon berdasarkan hasil pengamatan langsung maupun hasil regresi. Nilai penurunanBOD pada anaerob dan aerob secara keseluruhan tidak berbeda jauh dan mempunyai pola grafik yang hampir sama, namun penurunan BOD pada T5 anaerob sedikit lebih baik dari pada aerob.Berarti perlakuan pada pengolahan aerob lebih efektif dalam menurunkan BOD limbah cair domestik. Lama waktu pengamatan sebanding dengan penurunan nilai BOD, sehingga persentase removal yang dihasilkan akan semakin tinggi dan begitu pula juga sebaliknya.Susilo,et al. (2015), menyatakan bahwa waktu tinggal yang lebih lama maka kontak limbah dengan bakteri
41
biofilm akan semakin panjang, sehingga memberikan efisiensi penurunan konsentrasi pada kadar BOD.Data perbandingan BOD pada pengolahan secara anaerob dan aerob dapat dilihat pada Tabel 4.4
Gambar 4.4 Grafik Penurunan BOD Anaerob dan Aerob
4.4 Pertumbuhan Biofilm
Biofilm adalah suatu istilah yang digunakan untuk
menggambarkan suatu lingkungan kehidupan yang khusus dari
sekelompok mikroorganisme, yang melekat ke suatu permukaan
padat dalam lingkungan perairan. Biofilm dapat tumbuh di
berbagai permukaan, termasuk batu dan air, gigi, makanan,
pipa, alat-alat medis dan jaringan implant. biofilm dapat untuk
memurnikan air dengan cara menguraikan senyawa-senyawa
berbahaya dalam perairan.
Tahapan pertumbuhan biofilm yakni mikroba melekat pada
permukaan suatu benda dan dapat diperantarai oleh fili (rambut
halus sel) contohnya pada P.aeruginosa.selanjutnya mikroba
melekat dengan bantuan eksopolisakarida (EPS). Lalu terjadi
maturasi I yakni proses pematangan biofilm tahap awal.
y = -0,0181x2 - 0,7188x + 41,557R² = 0,9847
y = 51,832e-0,229x
R² = 10
10
20
30
40
50
60
0 3 6 9 12 15
BO
D (
mg/
l)
waktu (jam)
bod anaerob
bod aerob
Poly. (bodanaerob)
Expon. (bod aerob)
42
Selanjutnya proses maturasi II yakni proses pematangan biofilm
tahap akhir dan mikroba siap untuk menyebar. Terakhir adalah
proses disperse dimana sebagian bakteri akan menyebar dan
berkolonisasi di tempat lain.
4.4.1 Pertumbuhan Biofilm Secara Aerob Dan Anaerob
Proses pembentukan biofilm pada pipa PVC sarang tawon terjadi selama proses seeding dan aklimatisasi yang dilakukan secara aerob dengan cara pemberian aerasi pada sistem batch yang dilakukan selama 48 jam atau 2 hari dengan waktu pengamatan setiap 3 jam dengan pembagian interval To sampai T5. Penggunaan starter bakteri starbact pada limbah cair domestik dilakukan pada saat proses seeding dan aklimatisasi. Pemberian starter bakteri starbact sebanyak 15 ml sehingga volume total dari tiap reaktor sebanyak 25 liter, dimaksudkan supaya mikroorganisme tumbuh pada pipa PVC sarang tawon, tercukupi dan siap untuk digunakan pada proses running pengolahan limbah cair domestik. Mikroorganisme inilah yang akan mengguraikan zat organik yang ada pada air limbah (Widayat dan Said, 2005). Proses seeding dan aklimatisasi terjadi beberapa perubahan pada limbah cair domestik. Perubahan yang terjadi selama proses seeding dan aklimatisasi yang dilakukan setiap 3 jam tidak hanya pada pembentukan biofilm tetapi juga terjadi perubahan pada warna dan bau dari limbah cair domestik. Karakteristik fisik selama proses seeding dan aklimatisasi dapat dilihat pada Tabel 4.1.
Tabel 4.1 Karakteristik Fisik Proses Seeding dan Aklimatisasi Aerob
Karakteristik Awal Hari ke- 1 Hari ke-2
Warna Cokelat kehitaman
Cokelat kekuningan
Kuning
Bau Berbau Tidak berbau Tidak berbau
Biofilm - Biofilm mulai terbentuk tipis
Biofilm mulai terbentuk merata
43
Hasil yang ditunjukan Tabel 4.1 menjelaskan bahwa
karakteristik warna, bau dan pembentukan biofilm terlihat mengalami perubahan mulai dari karakteristik limbah cair awal sebelum dilakukan seeding dan aklimatisasi sampai proses seeding dan aklimatisasi. Karakteristik awal limbah cair domestik berwarna cokelat kehitaman dengan bau yang berbau dan masih belum terbentuk biofilm. Warnacokelat kehitaman dan bau yang sangat menyengatdisebabkan oleh limbah cair domestik yang masih baru diambil dari bak pengendap pertama pada MCK terpadu dan belum dilakukan treatment. Pembentukan biofilm juga masih belum ada pada kondisi awal ini. Karakteristik limbah cair domestik hari ke- 1 pada saat dibandingkan dengan karakteristik awal mengalami perubahan, dimana perubahan yang terlihat paling mencolok berada pada warna dari pada limbah cair domestik. Warna limbah cair domestik pada hari ke- 1 berwarna cokelat kekuningan, warna cokelat yang ada pada limbah cair domestik disebabkan oleh campuran starter bakteri starbact sebanyak 15 ml dari total volume limbah cair domestik.
Pembentukan biofilm pada pipa PVC terjadi selama prosesseeding dan aklimatisasi yang dilakukan dengan cara didiamkan dengan kondisi anaerob pada sistem pengolahan batch yang dilakukan selama 48 jam atau 2 hari. Penambahan starter bakteri starbact pada limbah cair domestik dilakukan pada saat proses seeding dan aklimatisasi. Penambahan starter bakteri starbact sebanyak 15 ml dimaksudkan supaya mikroorganisme tumbuh pada pipa PVC dan siap untuk digunakan untuk proses running atau pengolahan limbah cair domestik pada penelitian ini. Mikroorganisme inilah yang akan mengguraikan zat organik yang ada pada air limbah (Widayat dan Said, 2005). Selama proses seeding dan aklimatisasi terjadi beberapa perubahan pada limbah cair domestik. Perubahan yang terjadi selama prosesseeding dan aklimatisasi yang dilakukan selama 48 jam atau 2 hari tidak hanya pada pembentukan biofilm tetapi juga terjadi perubahan pada warna dan bau dari limbah cair domestiktersebut. Karakteristik fisik
44
selama proses seeding dan aklimatisasi dapat dilihat pada Tabel 4.2.
Tabel 4.2. Karakteristik Fisik Proses Seeding dan Aklimatisasi Anaerob
Karakteristik Awal Minggu ke- 1 Minggu ke-2
Warna Kuning kecoklatan
Kuning pekat Kuning jernih
Bau Sangat menyengat
Menyengat Tidak terlalu menyengat
Biofilm - Biofilm mulai
terbentuk tipis
Biofilm mulai terbentuk merata
Sumber: Pengamatan Langsung
Tabel 4.2 menunjukkan bahwa karakteristik warna, bau
dan pembentukan biofilmmengalami perubahan mulai dari karakteristik limbah cair awal sebelum dilakukan seeding dan aklimatisasi sampai pada hari ke- 2 prosesseeding dan aklimatisasi.Karakteristik awal limbah cair domestik berwarna kuning kecoklatan dengan bau yang sangat menyengat dan masih belum terbentuk biofilm. Warnakuning kecoklatandan bau yang sangat menyengatdisebabkan olehlimbah cair domestik yang masih baru diambil dari bak pengendap pertama pada MCK terpadu dan belum diberi perlakuan. Biofilm dan gelembung udara juga masih belum terbentuk pada kondisi awal ini. Adanya gelembung udara menunjukan pertumbuhan dan aktivitas bakteri dikarenakan aktivitas bakteri anaerob menghasilkan gas metan.
Karakteristik limbah cair domestikhari ke-1 saat dibandingkan dengan karakteristik awal mengalami perubahan, dimana perubahan yang terlihat paling mencolok berada pada warna dari pada limbah cair domestik. Warna limbah cair domestik pada hari ke-1 berwarna kuning pekat.Warna kuning pekat yang ada pada limbah cair domestiktersebutdisebabkan oleh aktivitas pertumbuhan bakteri anaerob yang
45
menguraikansenyawa-senyawakontaminan. Bau limbah cair domestik pada hari ke-1 berkurang.Proses seeding dan aklimatisasi pada hari ke-1 sudah mulai terbentuk biofilm pada media pipa PVC, akan tetapi pembentukan biofilm masih belum sempurna yang masih berupa lendir tipis pada media pipa PVC. Kecepatan pertumbuhan lapisan biofilm pada permukaan akan bertambah akibat perkembangbiakan dan adsorpsi yang terus berlanjut sehingga terjadi proses akumulasi lapisan biomassa yang membentuk lapisan lendir (slime). Pertumbuhan mikroorganisme akan terus berlangsung pada slime yang sudah terbentuk sehingga ketebalan slime bertambah (Titiresmi dan Sopiah, 2006).
Proses seeding dan aklimatisasi pada hari ke-2 menghasilkan karakteristik limbah cair domestik yaitu warna dari air limbah yang kuning jernih. Bau menyengat dari limbah cair domestik sudah sangat berkurang. Pembentukan biofilm pada hari ke-2 mulai terlihat menebal pada media pipa PVCdan tersebar merata hampir diseluruh bagian pipa PVC. Suhu 28OC (± 1OC) pada limbah cair domestik yang digunakan selama proses seeding dan aklimatisasi diasumsikan sesuai dengan kondisi bakteri, sehingga bakteri dapat tumbuh dengan baik pada media pipa PVC. Proses pembiakan mikroorganisme yang dilakukan selama 2 hari didapatkan lapisan lendir atau lapisan mikroorganisme yang tidak mudah terlepas dari permukaan mediapipa PVC, waktu tersebut dibutuhkan untuk mendapatkan hasil hingga kondisi air limbah steady state(Herlambang, 2002).
4.5 Pertumbuhan Bakteri Pertumbuhan bakteri dalam proses pengolahan limbah
cair domestik dengan metode biofilm sangatlah berpengaruh terutama dalam menurunkan kandungan bahan pencemar yang ada pada limbah cair domestik seperti nilai Biological Oxygen Demand(BOD) yang tinggi. Fungsi bakteri dalam proses pengolahan limbah cair domestik dengan metode biofilm adalah untuk merombak bahan organik menjadi senyawa yang lebih sederhana (Takwayana, 2012). Penggunaan istilah pertumbuhan umum digunakan untuk bakteri dan mikroorganisme lain dan biasanya mengacu pada perubahan di
46
dalam hasil panen sel (pertambahan total massa sel) dan bukan perubahan individu organisme (Pelczar dan Chan, 2005). Pengukuran pertumbuhan bakteri selama proses pengolahan dilakukan dengan metode turbidimetri untuk mendapatkan nilai optical density (OD). Jumlah sel bakteri dapat diukur dengan cara mengetahui kekeruhan (turbiditas) kultur, semakin keruh suatu kultur maka semakin banyak jumlah selnya. Prinsip dasar metode turbidimetri adalah, jika cahaya mengenai sel maka sebagian cahaya diserap dan sebagian cahaya diteruskan. Jumlah cahaya yang diserap proporsional (berbanding lurus) dengan jumlah bakteri (Purwoko, 2007). Nilai optical density (OD) berbanding lurus dengan jumlah sel, semakin besar nilai OD maka semakin besar jumlah sel yang didapatkan(Syukra,2012). 4.5.1 Pertumbuhan Bakteri Secara Aerob Dan Anaerob
Nilai pertumbuhan bakteri pengamatan secara keseluruhan berjalan konstan. Nilai pertumbuhan bakteri influen T0 atau sebelum diberi perlakuan didapatkan hasil 14,95 CFU/ml. Nilai Pertumbuhan bakteri pada perlakuan T1 atau waktu pengambilan sampel mengalami kenaikan menjadi 21,415 CFU/ml pada pengujian selanjutnya t2 mengalami kenaikan sebesar 27,88 CFU/ml dan pada pengujian berikutnya t3 mengalami kenaikan sebesar34,39 CFU/ml pada pengujian berikutnya t4 juga mengalami kenaikan sebesar 38,67 CFU/ml dan untuk pengujian t5 didapatkan hasil sebesar 51,5 CFU/ml.Data pengujian dapat dibuat grafik untuk kenaikan
47
pertumbuhan bakteri pada kadar seperti pada Gambar 4.5.
Gambar 4.5 Grafik Kenaikan Pertumbuhan Bakteri Aerob
Nilai pertumbuhan bakteri pengamatan secara
keseluruhan berjalan konstan. Nilai pertumbuhan bakteri influen T0 atau sebelum diberi perlakuan didapatkan hasil 18,7 CFU/ml. Nilai Pertumbuhan bakteri pada perlakuan T1 atau waktu pengambilan sampel mengalami kenaikan menjadi 86,5 CFU/ml pada pengujian selanjutnya t2 mengalami kenaikan sebesar 157,5 CFU/ml dan pada pengujian berikutnya t3 mengalami kenaikan sebesar 172 CFU/ml pada pengujian berikutnya t4 juga mengalami kenaikan sebesar 173 CFU/ml dan untuk pengujian t5 didapatkan hasil sebesar 174 CFU/ml .
.Data pengujian dapat dibuat grafik untuk kenaikan pertumbuhan bakteri pada kadar seperti pada Gambar4.6.
y = 16,256e0,0778x
R² = 0,9783
y = 0,0458x2 + 1,6084x + 15,626R² = 0,9856
0
10
20
30
40
50
60
0 3 6 9 12 15Ke
nai
kan
Pe
rtu
mb
uh
an B
akte
ri
Waktu (jam)
PertumbuhanBakteri Pengamtan
Expon.(PertumbuhanBakteriPengamtan)
48
Gambar 4.6 Grafik Kenaikan Pertumbuhan Bakteri Anaerob
Perbandingan antara proses pengolahan secara anaerob
dan aerob secara keseluruhan, nilai ESQ pada pengolahan secara anaerob lebih besar dari nilai ESQ pengolahan secara aerob. Hal ini diduga karena terdapat perbedaan perlakuan pada pengolahan anaerob dan aerob. Pengolahan secara anaerob dan aerob dilakukan dengan perlakuan ketebalan media PVC5 cmdan waktu pengambilan sampel setiap 3 jam selama 15 jam.Perbedaan perlakuan tersebut berpengaruh pada jumlah ruang untuk tempat tinggal bakteri, sehingga media padapengolahan secara anaerob memiliki jumlah koloni bakteri yang lebih banyak dari pengolahan secara aerob. Perbedaan lainnya terdapat pada laju pertumbuhan serta waktu tinggal dari bakteri tersebut. Laju pertumbuhan bakteri pada pengolahan secara anaerob lebih cepat serta waktu tinggal bakteri yang juga lebih cepat, sedangkan pada pengolahan secara aerob pertumbuhan bakteri sedikit lebih lambat dan waktu tinggal bakteri lebih lama. Fase kematian menurut Pelczar dan Chan (2005), dicirikan dengan sel mati menjadi lebih cepat dari pada terbentuknya sel-sel baru, laju kematian mengalami percepatan menjadi eksponensial, bergantung kepada spesiesnya semua sel mati dalam waktu beberapa hari atau beberapa bulan. Data
y = -1,2183x2 + 28,279x + 18,7R² = 0,9839
y = 40,443e0,1269x
R² = 0,6454
0
50
100
150
200
250
300
0 3 6 9 12 15
Bak
teri
(C
FU/m
l)
waktu (jam)
Series1
Poly. (Series1)
Expon. (Series1)
49
pengujian dapat dibuat grafik perbandingan untuk kenaikan pertumbuhan bakteri secara anaerob dan aerob pada kadar seperti pada Gambar4.7.
Gambar 4.7 Grafik Perbandingan Pertumbuhan Bakteri
Anaerob dan Aerob 4.6 Protein
Protein dibedakan satu sama lain berdasarkan tipe, jumlah dan susunan asam aminonya. Perbedaan ini menyebabkan perbedaan struktur molekuler, kandungan nutrisi dan sifat fisikokimia. Protein terisolasi sering digunakan dalam makanan sebagai unsur kandungan (ingredient) karena sifat atau fungsi uniknya, antara lain kemampuannya menghasilkan penampilan tekstur atau stabilitas yang diinginkan. Misalnya, protein digunakan sebagai agen pembentuk gel (gelling agent), pengemulsi (emulsifier), pembentuk busa (foaming agent) dan pengental (thickener). Protein mempunyaisifat amfoter. Sifat ini membuat protein dapat menjadi asam atau basa.Protein juga menjadi salah satu parameter utama dalam penelitian ini.Protein sukar larut dalam air karena ukuran molekulnya yang sangat besar.MenurutPurnawandkk (2014), Keberadaan protein yang
y = -1,2178x2 + 28,277x + 18,7R² = 1
y = 0,4054x2 + 4,9566x + 15,07R² = 1
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0 3 6 9 12 15
Bak
teri
(C
FU/m
l)
waktu (jam)
Bakteri Anaerob
Bakteri Aerob
Poly. (BakteriAnaerob)
Poly. (BakteriAerob)
50
cukup tinggi dan senyawa organik lainnya dapat menyebabkan kadar BOD dan COD perairan menjadi tinggi.Berdasarkan hal tersebut maka diperlukan pengolahan protein dalam limbah cair agar kandungan BOD dan COD pada limbah cair dapat berkurang.
Metode Kjeldahl digunakan secara luas di seluruh dunia dan masih merupakan metode standar yang digunakan untuk penetapan kadar protein. Sifatnya yang universal, presisi tinggi dan reprodusibilitas baik membuat metode ini banyak digunakan untuk penetapan kadar protein.Penentuan kadar protein dilakukan dengan menggunakan metode Kjeldahl. Metode Kjeldahl terdiri dari 3 tahap yaitu tahap destruksi, tahap destilasi dan tahap titrasi.Makanan didigesti dengan asam kuat sehingga melepaskan nitrogen yang dapat ditentukan kadarnya dengan teknik titrasi yang sesuai. Jumlah protein yang ada kemudian dihitung dari kadar nitrogen dalam sampel. Prinsip dasar yang sama masih digunakan hingga sekarang, walaupun dengan modifikasi untuk mempercepat proses dan mencapai pengukuran yang lebih akurat. Metode ini masih merupakan metode standart untuk penentuan kadar protein. Karena metode Kjeldahl tidak menghitung kadar protein secara langsung, diperlukan faktor konversi (F) untuk menghitung kadar protein total dan kadar nitrogen. Faktor konversi 6,25 (setara dengan 0,16 g nitrogen per gram protein) digunakan untuk banyak jenis makanan, namun angka ini hanya nilai rata-rata, tiap protein mempunyai faktor konversi yang berbeda tergantung komposisi asam aminonya.
4.6.1 Hasil Pengujian Protein Secara Aerob Dan Anaerob
Nilai pertumbuhan bakteri pengamatan secara keseluruhan berjalan konstan. Nilai proteinsecara aerob influen T0 atau sebelum diberi perlakuan didapatkan hasil 0,047 mg/l. Nilai protein pada perlakuan T1 atau waktu pengambilan sampel mengalami kenaikan menjadi 0,0365 mg/l pada pengujian selanjutnya t2 mengalami penurunan sebesar 0,028 mg/l dan pada pengujian berikutnya t3 mengalami penurunan sebesar 0,0185 mg/l pada pengujian berikutnya t4 juga
51
mengalami persaman hasil sebesar 0,0185 mg/l dan untuk pengujian t5 didapatkan hasil sebesar 0,009mg/l. Data pengujian dapat dibuat grafik untuk data protein pada kadar seperti pada Gambar4.8.
Gambar 4.8 Grafik Data Protein Secara Aerob
Nilai protein secara anaerob influen T0 atau sebelum diberi perlakuan didapatkan hasil 0,047 mg/l. Nilai protein pada perlakuan T1 atau waktu pengambilan sampel mengalami penurunan menjadi 0,0375 mg/l pada pengujian selanjutnya t2 mengalami penurunan sebesar 0,028 mg/l dan pada pengujian berikutnya t3 mengalami persamaan hasil sebesar 0,028 mg/l pada pengujian berikutnya t4 juga mengalami penurunan sebesar 0,0185 mg/l dan untuk pengujian t5 didapatkan hasil sebesar 0,0185mg/l.
Data pengujian dapat dibuat grafik untuk data protein pada kadar seperti pada Gambar4.9.
y = 0,0494e-0,102x
R² = 0,9443
y = 8E-05x2 - 0,0036x + 0,0467R² = 0,9788
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0 3 6 9 12 15
Pro
tein
(m
g/l)
waktu (jam)
proteinpengamatan
Expon. (proteinpengamatan)
Poly. (proteinpengamatan)
52
Gambar 4.9 Grafik Data Protein Secara Anaerob
Nilai perbandingan protein awal pada pengolahan secara anaerobdanpengolahan secara aerobyaitu pada waktu T0 masing-masing sebesar 0,047 mg/l. Nilai protein pada pengolahan secara anaerobdanpada pengolahan secara aerobpada waktu T1 masing-masing sebesar 0,037 mg/l dan 0,056 mg/l.Nilai protein waktuT2 pada kedua pengolahan kembali menurun, yaitu masing-masing sebesar 0,030 mg/l dan0,026 mg/l.Nilai protein pengolahan secara anaerob terus mengalami penurunan sampai T5, namunpenurunan protein juga terjadi pada proses pengolahan secara aerob samapai T5 dari data yang diperoleh nilai efektifitas semakin kebawah semakin bagus Nilai protein pada pengolahan secara anaerob dan pengolahan secara aeob mengalami penurunan setelah dilakukan pengolahan dengan metode biofilman aerob dan aerob berdasarkan hasil pengamatan langsung maupun hasil regresi. Nilai proteinpadapengolahan secara anaerob dan aerob secara keseluruhan menurun, dengan perbandingan lebih efektif metode secara aerob dalam penurunan protein.Data pengujian dapat dibuat grafik perbandingan untuk protein secara anaerob dan aerob pada kadar seperti pada Gambar4.10.
y = 1E-04x2 - 0,004x + 0,0483R² = 0,9787
y = 0,0505e-0,104x
R² = 0,948
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0 3 6 9 12 15
pro
tein
(m
g/l)
Waktu (jam)
protein
Poly. (protein)
Expon. (protein)
53
Gambar 4.10 Grafik Perbandingan Protein proses Anaerob dan Aerob
Data yang diperoleh menunjukkan bahwa pengolahan aerob lebih efektif untuk menurunkan kadar protein dibandingkan dengan pengolahan anaerob. Hal ini dikarenakan pada proses aerob oksigen berperan untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik dengan hasil akhirnya dalah nutrient. Sedangkan dalam proses anaerob, oksigen berperan untuk mereduksi senyawa-senyawa kimia menjadi lebih sederhana dalam bentuk nutrient dan gas. Dikarenakan protein adalah bahan organik, sehingga penurunan kadar protein untuk pengolahan aerob lebih besar dibanding proses anaerob.
Proses perombakan bahan organik salah satunya yakni dekomposisi. Dekomposisi merupakan proses peruraian bahan organik menjadi bagian atau molekul yang lebih sederhana. Penguraian ini dibantu oleh mikroorganisme. dalam dekomposisi terdapat proses yang bernama biokimia. Proses ini merupakan tahap awal proses dekomposisi. Tahapan ini terjadi sebelum proses hidrolisis dan oksidasi yang memecahkan senyawa polimer (pati menjadi gula, protein menjadi peptin dan
y = 8E-05x2 - 0,0031x + 0,0465R² = 0,998
y = 0,0479e-0,298x
R² = 0,9999
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0 3 6 9 12 15
Pro
tein
(m
g/l)
waktu (jam)
protein anaerob
protein aerob
Poly. (proteinanaerob)
Expon. (proteinaerob)
54
asam amino), serta oksidasi senyawa bentuk cincin (fenol) menjadi senyawa pewarna (Mulyani,1991). 4.7 Perbandingan Antara Sistem Pengolahan Secara Anaerob Dan Aerob
Pengolahan air buangan secara biologis adalah suatu cara pengolahan yang diarahkan untuk menurunkan atau menyisihkan substrat tertentu yang terkandung dalam air buangan dengan memanfaatkan aktivitas mikroorganisme untuk melakukan perombakan substrat tertentu. Proses pengolahan air buangan secara biologis dapat berlangsung dalam 2 (dua) lingkungan utama, yaitu aerob dan anaerob. Penguraian zat organik oleh mikroorganisme dalam lingkungan anaerob bisa berlangsung bila mikroorganisme tersebut menggunakan molekul selain oksigen (O
2) sebagai akseptor elektron akhirnya.
Penguraian secara anaerob ini dapat menghasilkan biogas yang terdiri dari metana (50–70 %) , CO
2 (25–45%) dan sebagian
kecil sisanya terdiri dari hidrogen, nitrogen dan hidrogen sulfida. Reaksi kimia yang terjadi dapat disederhanakan sebagai berikut :
Zat organik → CH4 + CO
2
Nilai BOD dengan pengolahan secara aerob regresi secara keseluruhan berjalan konstan. Nilai BOD influen T0 atau sebelum diberi perlakuan didapatkan hasil 51,5 mg/l. Nilai BOD pada perlakuan T1 atau waktu pengambilan sampel jam ke- 3 mengalami penurunan menjadi 41,47 mg/l. pada pengujian selanjutnya t2 mengalami penurunan sebesar 32,95 mg/l dan pada pengujian berikutnya t3 mengalami penurunan sebesar 26,18 mg/l, pada pengujian berikutnya t4 juga mengalami penurunan sebesar 20,80 mg/l dan untuk pengujian t5 didapatkan hasil sebesar 16,52 mg/l.
Nilai pertumbuhan bakteri dengan pengolahan secara aerob regresi secara keseluruhan berjalan konstan. Nilai pertumbuhan bakteri influen T0 atau sebelum diberi perlakuan didapatkan hasil 15,62 CFU/ml. Nilai pertumbuhan bakteri pada perlakuan T1 atau waktu pengambilan sampel jam mengalami penurunan menjadi 20,857 CFU/ml pada pengujian selanjutnya t2
55
mengalami penurunan 26,918 CFU/ml dan pada pengujian berikutnya t3 mengalami penurunan sebesar 33,803 CFU/ml, pada pengujian berikutnya t4 juga mengalami penurunan sebesar 41,512 CFU/ml dan untuk pengujian t5 didapatkan hasil sebesar 50,045CFU/ml.
Nilai protein regresi secara keseluruhan berjalan konstan. Nilai protein influen T0 atau sebelum diberi perlakuan didapatkan hasil 0,047 mg/l. Nilai pertumbuhan bakteri pada perlakuan T1 atau waktu pengambilan sampel jam mengalami penurunan menjadi 0,036 mg/l pada pengujian selanjutnya t2 mengalami penurunan 0,026 mg/l dan pada pengujian berikutnya t3 mengalami penurunan sebesar 0,019 mg/l, pada pengujian berikutnya t4 juga mengalami penurunan sebesar 0,014 mg/l dan untuk pengujian t5 didapatkan hasil sebesar 0,010 mg/l.Data pengujian dapat dibuat grafik perbandingan untuk BOD, Protein dan pertumbuhan bakteri aerob pada kadar seperti pada Gambar4.11.
Gambar 4.11 Grafik Perbandingan BOD, Protein, Dan Pertumbuhan Bakteri Aerob
Nilai BOD pengolahan secara anaerob regresi secara keseluruhan berjalan konstan. Nilai BOD influen T0 atau
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0
10
20
30
40
50
60
0 3 6 9 12 15
Bak
teri
(C
FU/m
l)
Pro
tein
(m
g/l)
dan
BO
D (
mg/
l)
Waktu (jam)
BOD
Protein
bakteri
56
sebelum diberi perlakuan didapatkan hasil 40,9 mg/l. Nilai BOD pada perlakuan T1 atau waktu pengambilan sampel mengalami penurunan menjadi 41,42 mg/l. pada pengujian selanjutnya t2 mengalami penurunan sebesar 36,58 mg/l dan pada pengujian berikutnya t3 mengalami penurunan sebesar 33,09 mg/l, pada pengujian berikutnya t4 juga mengalami penurunan sebesar 29,94 mg/l dan untuk pengujian t5 didapatkan hasil sebesar 27,09 mg/l.
Nilai pertumbuhan bakteri pengolahan secara anaerob regresi secara keseluruhan berjalan konstan. Nilai pertumbuhan bakteri influen T0 atau sebelum diberi perlakuan didapatkan hasil 18,7 CFU/ml. Nilai pertumbuhan bakteri pada perlakuan T1 atau waktu pengambilan sampel jam mengalami penurunan menjadi 92,57 CFU/ml pada pengujian selanjutnya t2 mengalami penurunan 144,52 CFU/ml dan pada pengujian berikutnya t3 mengalami penurunan sebesar 174,55 CFU/ml, pada pengujian berikutnya t4 juga mengalami penurunan sebesar 182,66 CFU/ml dan untuk pengujian t5 didapatkan hasil sebesar 168,85CFU/ml.
Nilai protein pengolahan secara anaerob regresi secara keseluruhan berjalan konstan. Nilai protein influen T0 atau sebelum diberi perlakuan didapatkan hasil 0,047 mg/l. Nilai pertumbuhan bakteri pada perlakuan T1 atau waktu pengambilan sampel jam mengalami penurunan menjadi 0,037 mg/l pada pengujian selanjutnya t2 mengalami penurunan 0,030 mg/l dan pada pengujian berikutnya t3 mengalami penurunan sebesar 0,025 mg/l, pada pengujian berikutnya t4 juga mengalami penurunan sebesar 0,021 mg/l dan untuk pengujian t5 didapatkan hasil sebesar 0,017 mg/l.Data pengujian dapat dibuat grafik perbandingan untuk BOD, Protein dan pertumbuhan bakteri aneerob pada kadar seperti pada Gambar4.12.
57
Gambar 4.12 Grafik Perbandingan BOD, Protein, Dan Pertumbuhan Bakteri Anaerob
Data yang didapat nilai efisiensi dapat dibuat tabel perbandingan untuk BOD, Protein, dan Pertumbuhan bakteri secara Aerob dan Anaerob dapat dilihat pada Tabel 4.3
Tabel 4.3 Nilai Efisiensi BOD, Protein, dan Pertumbuhan Bakteri secara Aerob dan Anaerob
BOD Protein Pertumbuhan Bakteri
Aerob 70,97 % 80,85 % 70,97 %
Anaerob 25,57 % 60,64 % 89,25 %
Nilai efisiensi perbandingan untuk BOD, Protein, dan Pertumbuhan Bakteri didapatkan dengan menggunakan rumus
(𝑖𝑛𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑡 −𝑒𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑡
𝐼𝑛𝑓𝑙𝑢𝑒𝑛𝑡)dari rumus tersebut didapatkan hasil seperti
0
20
40
60
80
100
120
140
160
180
200
0
10
20
30
40
50
60
0 3 6 9 12 15
Bak
teri
(C
FU/m
l)
Pro
tein
(m
g/l)
dan
BO
D (
mg/
l)
Waktu (jam)
BOD
Protein
Bakteri
58
yang tertera pada tabel di atas untuk perbandingan masing – masing removal. Nilai efisiensi BOD aerob didapatkan hasil sebesar 70,97 % sedangkan untuk nilai efisiensi BOD anaerob didapatkan hasil sebesar 25,57 % dengan perbandingan nilai efisiensi pengolahan aerob memiliki nilai efisiensi lebih besar dari pada nilai efisiensi pengolahan anaerob. Nilai efisiensi protein aerob didapatkan hasil sebesar 80,85 % sedangkan untuk nilai efisiensi protein anaerob didapatkan hasil sebesar 60,64 % dengan perbandingan nilai efisiensi pengolahan aerob memiliki nilai efisiensi lebih besar dari pada nilai efisiensi pengolahan anaerob. Nilai efisiensi pertumbuhan bakteri aerob didapatkan hasil sebesar 70,97 % sedangkan untuk nilai efisiensi pertumbuhan bakteri anaerob didapatkan hasil sebesar 89,25 % dengan perbandingan nilai efisiensi pengolahan aerob memiliki nilai efisiensi lebih kecil dari pada nilai efisiensi pengolahan anaerob.
Keunggulan reaktor biofilter anaerob dan aerob untuk pengolahan air limbah domestik anatara lain :
1. Mampu mengolah air limbah domestik dengan beban BOD yang cukup besar.
2. Mampu mengurangi padatan tersuspensi 3. Pengelolaanya sangat mudah. 4. Suplai udara untuk aerasi relatif kecil. 5. Kualitas air hasil olahan sangat baik dan stabil
sehingga memungkinkan untuk didaur ulang sebagai air bersih.
Perbandingan proses anaerobik dengan proses aerobik diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Proses anaerob tidak membutuhkan oksigen dan pemakaian oksigen dalam proses penguraian limbah akan menambah biaya pengoperasian.
2. Penguraian anaerob menghasilkan lebih sedikit lumpur (3-20 kali lebih sedikit dari pada proses aerobik), energi yang dihasilkan bakteri anaerobik relatif rendah.
3. Proses anaerob menghasilkan gas yang bermanfaat, metan.
59
4. Energi untuk penguraian limbah kecil. 5. Penguraian anaerob cocok untuk limbah industri
dengan konsentrasi polutan organik yang tinggi. Selain keuntungan-keuntungan diatas, proses anaerob juga mempunyai beberapa kelemahan atau kekurangan, diantaranya adalah :
1. Lebih lambat dari proses aerob. 2. Sensitif oleh senyawa toksik. 3. Kecepatan pertumbuhan bakteri penghasil methan
lambat,sehingga membutuhkan proses start-up yang cukup lama.
61
V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1 Kesimpulan
Berdasarkan penelitian tentang Perbandingan Efektivitas Sistem Pengolahan Limbah Domestik Dengan Metode Anaerob Dan Aerob Media PVC Sarang Tawonyang telah dilakukan maka dapat disimpulkan seperti di bawah ini :
1. Nilai efisiensi untuk pengolahan secara aerob berdasarkan
perhitungan didapatkan hasil penurunan BOD sebesar 70,97 % dan Protein sebesar 80,85 % serta pertumbuhan bakteri mengalami peningkatan sebesar 70,97 % sedangkan untuk pengolahan secara anaerob didapatkan hasil efisiensi penurunan BOD sebesar 25,57 % dan Protein sebesar 60,64 % serta pertumbuhan bakteri mengalami peningkatan sebesar 89,25 %
2. Hasil perbandingan yang telah didapatkan sistem pengolahan secara aerob lebih efektif dari sistem pengolahan secara anaerob dalam proses pengolahan BOD, Protein, dan Pertumbuhan Bakteri.
5.2 Saran
Saran yang dapat diberikan penulis untuk penelitian selanjutnya yaitu : 1. Untuk penerapan di lapang di utamakan pengolahan aerob
dan anaerob secara terus menerus dengan mempertimbangkan kapasitas limbah yang akan diolah dengan proses anaerob terlebih dahulu sebelum proses aerob.
2. Pembahasan dapat dibandingan dengan baku mutu pemerintah terhadap pengaruh perlakuan pada parameter BOD limbah domestik.
63
DAFTAR PUSTAKA
Alaeris. G., Santika dan Sri Sumestri. 1984. Metode Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional.
Anwar, Ruslin., Yatnanta P. Devia dan Anton Abdur Rahman. 2008. Studi Evaluasi Pengolahan Air Limbah Industri Secara Terpusat Di Kawasan Industri Rembang Pasuruan (PIER). Jurnal Rekayasa Sipil. Volume 2, No.3 – 2008 ISSN 1978 – 5658.
Asmadi, Khayan, dan Heru, SK. 2011. Teknologi Pengolahan Air Minum. Yogyakarta : Gosyen Publishing.
Badan Standarisasi Nasional. 2004. Cara Uji Padatan Tersuspensi Total (Total Suspended Solid, TSS) Secara Gravimetri. SNI 06-6989.3-2004.
Buchari. 2001. Kimia Lingkungan. Dirjen Dikti. FMIPA Udayana.
Eriksson, E., Auffarth, K.,Eilersen, AM., Henze, M,.Leddin, A. 2003. Household Chemicals and Personal Care Products as Sources for Xenobiotic Organic Compounds in Grey Wastewater. Water SA 29 (2), 135-146. Denmark.
Ginting, Perdana. 2007. Sistem Pengelolaan Lingkungan dan Limbah Industri. Yrama Widya. Bandung.
Gubernur Jawa Timur. 2013. Peraturan Gubernur Jawa Timur Nomor 72 Tahun 2013 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Kawasan Industri dan Kegiatan Usaha Lainnya.
Herlambang, A. 2001. Pengaruh Pemakaian Biofilter Struktur Sarang Tawon Pada Pengolah Limbah Organik
64
Sistem Kombinasi Anaerob-Aerob. Jurnal Teknologi Lingkungan, Vol. 2, No.1, Januari 2001 : 28-36.
____________. 2002.Teknologi Pengolahan Limbah Cair
Industri Tahu. Pusat Pengkajian dan Penerapan
Teknologi Lingkungan (BPPT) dan Badan Pengendalian
Dampak Lingkungan Samarinda.
Jefferson, B., Laine, A., Parsons, S., Stephenson, T. & Judd, S. 1999. Technologies For Domestic Wastewater Recycling. Urban Water 1(4). page 285–292. UK.
Kementrian Pekerjaan Umum. 2006. Kriteria Teknis Prasaranadan Sarana Pengolahan Air Limbah. Jakarta.
Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No.112. 2003. Baku Mutu Air Limbah Domestik. Indonesia.
Kharisma, Ryan Adi. 2006. Pengaruh Penambahan Bahan Aktif Em4 Dan Kotoran Ayam Pada Kompos Alang-Alang (Imperata Cylindrica) Terhadap Pertumbuhan Semai Gmelina Arborea. Program Studi Budidaya Hutan Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor.
Kurniadie,Denny. 2011. Teknologi Pengolahan Limbah Cair. Widya Press. Pajajaran.
Lange, J and Otterpohl, R. 1997. Sustainable Water and Waste Management in Urban Areas. Water Science Technology. Elsevier Publication. USA vol.35. p 121.
Metcalf and Eddy. 2003. Waste Water Engineering Treatment Disposal Reuse. Fourth Edition. McGraw-Hill,Inc. New York, St Fransisco, Auckland.
65
Parwaningtyas. 2012. Efisiensi Teknologi Fito-Biofilm dalam Penurunan Kadar Nitrogen dan Fosfat pada Limbah Domestik dengan Agen Fitotreatment Teratai (Nymphaea, sp) dan Media Biofilter Bio-Ball (Studi Kasus Perumahan Graha Mukti, Tlogosari, Semarang). Jurnal Universitas Diponegoro. Semarang.
Pelczar, M.J., dan Chan. 2005. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1.
Jakarta : Universitas Indonesia (UI-Press).
Purnawan, Candra. Martini, Tri. Afidah, Shofiatul. 2014.
Penurunan Kadar Protein Limbah Cair Tahu dengan
Pemanfaatan Karbon Bagasse Teraktivasi. J. Manusia
Dan Lingkungan, Vol. 21, No.2, Juli 2014: 143-148
Purwoko, Tjahjadi. 2007. Fisiologi Mikroba. Jakarta : PT. Bumi
Aksara.
Rahardjo, Nugro. 2011. Teknologi Pengolahan Limbah Cair Dengan Proses Fisika. Dilihat 03 November 2015. http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuLimbahCairIndustri/011fisik.pdf.
Said, Nusa Idaman. 2001. Pengolahan Air Limbah Rumah Sakit dengan Proses Biologis Biakan Melekat Menggunakan Media Plastik Sarang Tawon. Jurnal Teknologi Lingkungan Vol.2, No.3, September 2001:223-240.
_________________. 2006. Daur Ulang Air Limbah (Water Recycle) Ditinjau dari Aspek Teknologi, Lingkungan dan Ekonomi. Pusat Teknologi Lingkungan, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi (BPPT). JAI Vol.2, No.2 2006.
66
__________________. 2011. Teknologi Pengolahan Air
Limbah Rumah Sakit dengan Sistem Biofilter
Anaerob-Aerob Studi Kasus : Rumah Sakit Elizabeth
Situbondo. Jakarta: Direktorat Teknologi Lingkungan
Soemirat & Juli. 1994. Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Sudjarwo, Hermanto. 2014. Manual Teknologi Tepat Guna Pengolahan Air Limbah. Yogyakarta: PUSTEKLIM.
Sugiharto. 1987. Dasar-Dasar Pengolahan Air Limbah. Jakarta: Universitas Indonesia ( UI-Press ).
_________ 2008. Dasar-Dasar Pengelolaan Air Limbah. UI Press. Jakarta.
Suprihatin., Ono Suparno. 2013. Teknologi Proses Pengolahan Air untuk Mahasiswa dan Praktisi Industri. PT Penerbit IPB Press. Bandung.
Susilo, F.A.P., B. Suharto dan L.D. Susanawati. 2015.
Pengaruh Variasi Waktu Tinggal Terhadap Kadar
BOD dan COD Limbah Tapioka dengan Metode
Rotating Biological Contactor. Jurnal Sumberdaya
Alam dan Lingkungan.
Syukra, H., M. Iqbal dan S. Faris. 2012. Laporan Resmi
Praktikum Mikrobiologi Teknik. Fakultas Teknologi
Industri, Institut Teknologi Sepuluh November. Surabaya.
67
Takwayana, H.P. 2012. PT. Tiga Manunggal Synthetic
Industries.http://herapoezzpietha.blogspot.com/.
Diakses pada tanggal 21 Februari 2017.
Tejokusumo, Bambang. 2007. Limbah Cair Industri Serta Dampaknya Terhadap Kualitas Air Tanah Dangkal Di Desa Gumpang Kecamatan Kartasura. Universitas Sebelas Maret, Surakarta.
Titiresmi dan N. Sopiah. 2006. Teknologi Biofilter untuk
Pengolahan Limbah Ammonia. J. Tek. Ling. PTL-
BPPT. 7(2): 173-179.
Valentina Lazarofa, Takashi Asano, Akica Bahri and John Anderson. 2013. Milestones in Water Reuse. IWA Publishing. London.
Veenstra. 1995. Wastewater Treatment International Institute For Infrastructural Hydraulic And Environmental Enginnering (IHE). Delf, Netherland.
Widayat, W. dan N. I. Said. 2005. Rancang Bangun Paket
IPAL Rumah Sakit Dengan Proses Biofilter Anaerob-
Aerob, Kapasitas 20-30 m3 Per Hari. JAL Vol. 1, No. 1.
Recommended
