bab ii tinjauan pustaka 2.1 batik 2.1.1 pengertian batikrepository.ump.ac.id/8821/3/bab ii.pdf ·...

6

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Batik

2.1.1 Pengertian Batik

Batik adalah kain bergambar yang dibuat dengan teknik rintang warna.

Bahan perintang yang digunakan adalah malam (lilin). Berdasarkan ragam

hiasnya, batik dikategorikan menjadi batik tulis dan batik cap. Batik tulis jika

pembuatan ragam hias dilakukan dengan menggunakan canting, sedangkan batik

cap jika pembuatan ragam hias dilakukan dengan menggunakan alat cap. Alat

utama yang digunakan dalam proses pembuatan batik yaitu kompor, wajan kecil,

canting, malam, kain, bahan pewarna, bak plastik, dan panci (Gratha, 2012). Alat

yang digunakan dalam proses pembuatan batik cap adalah “canting cap” yang

biasanya terbuat dari tembaga, malam, kain dan bahan pewarna (Wanty, 2006).

2.1.2 Proses Pembuatan Batik

Pembuatan batik harus melalui beberapa tahapan. Menurut Kurniadi (1996)

tahapan tersebut adalah sebagai berikut :

a. Tahap persiapan

Tahap perisiapan terbagi dari beberapa tahap, yaitu:

1) Pemotongan kain.

2) Mencuci kain atau ngirah.

3) Menganji mori atau ngloyor.

4) Ngempleng.

Studi Penurunan Bahan... Amalia Michelia Alba, FKIP UMP, 2019

7

b. Tahap pelekatan atau pemberian lilin batik

Kurniadi (1996) mengungkapkan bahwa agar bagian-bagian tertentu tidak

terkena warna, maka diperlukan perintang terhadap warna, yaitu dengan cara

pemberian lilin batik. Pemberian lilin batik dapat dilakukan bertahap, yaitu tahap

awal ngrengreng sampai tahap akhir sebelum dilorod.

c. Tahap pewarnaan batik

Secara umum berdasarkan sumber asalnya zat pewarna dibagi menjadi dua,

yaitu pewarna alami dan pewarna sintesis. Awalnya, zat pewarna batik

menggunakan zat warna alami. Namun, seiring peningkatan kebutuhan dan

kemajuan teknologi dengan ditemukannya zat warna sintesis untuk tekstil, maka

semakin terkikislah penggunaan zat warna alami. Selain itu, adapula zat pewarna

sintetis lainnya yang berfungsi sebagai zat pembantu dalam proses pewarnaan

batik diantaranya causatic soda, soda abu, TRO (Turkish Red Oil), teepol, asam

chloride, asam sulfat, kapur, obat ijo/air ijo dan minyak kacang.

Teknik pewarnaan batik yang sering digunakan adalah pewarnaan dingin,

sehingga tidak semua jenis warna dapat digunakan. Pewarna sintesis yang umum

digunakan adalah jenis naftol, indigosol, remazol, dan Procion. Bahan pewarna

alam merupakan bahan pewarna yang berasal dari tumbuh-tumbuhan seperti akar

mengkudu (Morinda citrifolia), mangga (Mangifera indica), daun indigo/ nila

(Indigofera tinctoria), kayu tingi (Ceriops tagal), dan lain-lain. Masing-masing

pewarna memiliki karakteristik yang berbeda-beda (Gratha, 2012).

Menurut Sewan & Susanto (1980) ada beberapa macam cara pewarnaan

pada pembuatan kain batik, antara lain adalah:


8

1) Medel-medel

Cara pewarnaan dengan menggunakan teknik medel-medel adalah dengan

memberikan warna biru tua pada kain setelah kain selesai dicanting. Untuk kain

sogan kerokan maka medel adalah warna pertama yang diberikan pada kain.

Medel ini dilakukan dengan cara dicelup.

2) Celupan warna dasar

Tujuan pemberian warna dasar adalah agar warna dasar berikutnya tidak

berubah atau tidak tetumpangan warna lainya.

3) Menggadung

Menggadung adalah menyiram kain batik dengan larutan zat warna.

Caranya adalah kain dibentangkan pada papan atau meja kemudian disiram

dengan zat warna, dengan cara ini akan menghemat zat warna tetapi hasilnya

kurang merata.

4) Coletan atau dulitan pewarnaan

Coletan atau dulitan adalah memberi warna pada kain batik dengan zat

warna yang dikanvaskan atau dilukiskan dimana daerah yang diwarnai itu dibatasi

oleh garis-garis lilin, sehingga warna tidak meluas kedaerah yang lainya.

5) Menyoga

Menyoga adalah memberi warna pada kain batik. Menyoga kain batik ini

biasanya dilakukan pada akhir.


9

d. Tahap penghilangan lilin atau finishing

Penghilangan lilin atau malam batik dilakukan untuk mendapatkan corak

atau gambar pada kain agar terbuka atau tidak tertutup malam, dengan cara

sebagai berikut (Kurniadi, 1996) :

1) Menghilangkan sebagian lilin atau malam batik

Lilin atau malam batik yang terdapat pada kain dihilangkan dengan cara

“dikerok”, yaitu menggaruk lilin pada kain dengan menggunakan pisau atau palet.

2) Menghilangkan keseluruhan lilin atau malam batik

Cara untuk menghilangkan malam keseluruhan adalah dengan proses

perebusan kain atau disebut “nglorod”. Pada proses ini sebaiknya perebusan air

dalam keadaan mendidih dan ditambahkan ± 10 gram bubuk soda untuk 1 liter air.

2.2 Limbah Batik dan Dampak Bagi Lingkungan

2.2.1 Pengertian Limbah Batik

Dibalik semua keindahan batik yang penuh variasi warna, tersimpan satu

masalah yang cukup membahayakan bagi lingkungan, yaitu limbah. Limbah

merupakan buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi, baik industri

maupun domestik (rumah tangga). Limbah lebih dikenal sebagai sampah, yang

keberadaannya sering tidak dikehendaki dan mengganggu lingkungan, karena

dipandang tidak memiliki nilai ekonomis (Arief, 2016) .

Limbah batik termasuk limbah cair karena bentuknya yang berupa cairan.

Limbah cair mempunyai efek negatif bagi lingkungan karena mengandung zat-zat

beracun yang mengganggu keseimbangan lingkungan dan kehidupan makhluk

hidup yang terdapat di dalamnya (Sutapa, 1999). Program pengendalian dan


10

penanggulangan pencemaran perlu dibuat, sebab limbah dalam jumlah besar atau

sedikit dalam jangka waktu panjang atau pendek akan menyebabkan perubahan

lingkungan. Pengolahan limbah bertujuan untuk membuang benda atau senyawa

kimia atau non kimia berbahaya dan beracun (Arief, 2016).

2.2.2 Kandungan Limbah Batik

Umumnya, limbah cair industri batik dengan kandungan bahan organik

yang tinggi yang ditunjukkan oleh konsentrasi BOD (Biochemical Oxygen

Demand) berasal dari proses basah yang meliputi proses penghilangan kanji

(desizing), penggelantangan (bleaching), pelepasan wax (scouring), dan

pencelupan (dyeing). Prosesnya sangat kompleks dan kualitas air limbah yang

dihasilkan juga sangat bervariasi. Umumnya konsentrasi BOD 200 – 500 mg/l dan

konsentrasi SS (Suspended Solid) 50 – 400 mg/l (Said, 2017).

Air limbah umumnya mengandung zat padat tersuspensi serta mengandung

senyawa polutan zat organik maupun anorganik. Oleh karena itu, senyawa polutan

tersebut harus dihilangkan seminimal mungkin sampai standar yang

diperbolehkan untuk dibuang ke lingkungan sesuai dengan peraturan yang berlaku

(Said, 2017).

Purnamasari (2001) menyatakan secara garis besar zat yang terkandung

dalam limbah cair batik adalah 99,9% air dan 0,1% padatan. Komponen kimia

yang terkandung dalam limbah cair batik yaitu zat warna (dye stuff), sisa

pewarnaan dan sisa pencucian.


11

Air limbah mempunyai komposisi yang sangat bervariasi dari setiap tempat

dan setiap waktu. Akan tetapi secara garis besar zat-zat yang terdapat dalam air

limbah cair batik dapat dikelompokkan seperti Gambar 2.1 (Sugiharto, 1987):

Gambar 2.1 Pengelompokkan bahan yang terkandung di dalam limbah

Kandungan limbah cair mengandung 90% air yang dihasilkan dari proses

pencucian dan 0,1% bahan padat yang dihasilkan dari proses pewarnaan

(Sugiharto, 1987). Senyawa organik dan anorganik yang dihasilkan dari bahan

padat dihasilkan dari proses pewarnaan yang terkandung pada zat pewarna

(Sugiharto, 1987).

2.2.3 Karakteristik Limbah Batik

Karakteristik limbah batik meliputi:

a. Karakteristik fisika yang terdiri atas : warna, bau, zat padat tersuspensi, dan

temperatur.

b. Karakteristik kimia yang terdiri atas bahan organik, anorganik, fenol, sulfur,

pH, logam berat, senyawa racun (nitrit), dan gas.


12

Berdasarkan standar baku mutu air yang dikeluarkan oleh Peraturan

Gubernur Jawa Tengah Nomor 5 Tahun 2012 tentang limbah industri tekstil

adalah sebagai berikut pada Tabel 2.1:

Tabel 2.1 Baku mutu air limbah cair industri tekstil

No. Parameter Kadar maks

1. Temperatur 38ºC

2. BOD 60 mg/L

3. COD 150 mg/L

4. TSS 50 mg/L

5. Fenol Total 0,5 mg/L

6. Khrom Total (Cr) 1,0 mg/L

7. Amoniak Total 8 mg/L

8. Sulfida 0,3 mg/L

9. Minyak dan Lemak 3,0 mg/L

10. pH 6 – 9

Sumber: www. Jatengprov.go.id

2.2.4 Parameter Pengujian Kandungan Limbah Batik

Parameter yang digunakan untuk mengetahui bahwa suatu perairan tercemar

dengan mengacu pada peraturan baku mutu air limbah yang ditetapkan oleh

pemerintah daerah. Suatu perairan dikatakan tercemar jika kandungan parameter

yang diuji melebihi kapasitas yang tercantum di baku mutu air. Parameter yang

digunakan untuk mengukur suatu perairan dikatakan tercemar berupa:

a. Temperatur

Air buangan mungkin mempunyai suhu lebih tinggi daripada air asalnya.

Kenaikan suhu air akan menimbulkan akibat sebagai berikut:


13

Sumber: (Fardiaz, 1992)

Gambar 2.2 Hubungan antara suhu dengan konsentrasi oksigen

terlarut di dalam air

Gambar 2.2 menunjukkan kurva hubungan antara suhu dengan konsentrasi

oksigen terlarut di dalam air. Suhu yang relatif tinggi akan menurunkan jumlah

oksigen yang terlarut dalam air. Suhu air sungai atau air buangan yang relatif

tinggi dapat ditandai antara lain dengan munculnya ikan-ikan dan hewan air

lainnya ke permukaan untuk mencari oksigen.

b. BOD (Biochemical Oxygen Demand)

BOD atau Biochemical Oxygen Demand adalah suatu karakteristik yang

menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang diperlukan oleh mikroorganisme

(biasanya bakteri) untuk mengurai atau mendekomposisi bahan organik dalam

kondisi aerobik (Metcalf, 1991). Ditegaskan lagi oleh Boyd (1990), bahwa bahan

organik yang terdekomposisi dalam BOD adalah bahan organik yang siap

terdekomposisi. Mays (1996) mengartikan BOD sebagai suatu ukuran jumlah

oksigen yang digunakan oleh populasi mikroba yang terkandung dalam perairan

sebagai respon terhadap masuknya bahan organik yang dapat diurai. Berdasarkan

pengertian-pengertian ini dapat dikatakan bahwa walaupun nilai BOD

menyatakan jumlah oksigen, tetapi untuk mudahnya dapat juga diartikan sebagai


14

gambaran jumlah bahan organik mudah urai (biodegradable organics) yang ada di

perairan.

Prinsip pengukuran BOD cukup sederhana, yaitu mengukur kandungan

oksigen terlarut awal (DO0) dari sampel segera setelah pengambilan contoh,

kemudian mengukur kandungan oksigen terlarut pada sampel yang telah

diinkubasi selama 5 hari pada kondisi gelap dan suhu tetap (20°C) yang sering

disebut dengan DO5. Selisih DO0 dan DO5 (DO0 - DO5) merupakan nilai BOD

yang dinyatakan dalam miligram oksigen per liter (mg/L). Pengukuran oksigen

dapat dilakukan secara analitik dengan cara titrasi (Metode Winkler, iodometri)

atau dengan menggunakan alat yang disebut DO meter yang dilengkapi dengan

probe khusus. Prinsipnya pengukuran dilakukan dalam kondisi gelap, agar tidak

terjadi proses fotosintesis yang menghasilkan oksigen, dan dalam suhu yang tetap

selama lima hari, diharapkan hanya terjadi proses dekomposisi oleh

mikroorganime, sehingga yang terjadi hanyalah penggunaan oksigen, dan oksigen

yang masih tersisa disebut sebagai DO5. Hal yang harus diperhatikan dalam

pengukuran BOD adalah mengupayakan agar masih ada oksigen tersisa pada

pengamatan hari kelima sehingga DO5 tidak nol. Bila DO5 nol maka nilai BOD

tidak dapat ditentukan (Haryadi, 2004).

Pengukuran BOD memerlukan kecermatan tertentu mengingat kondisi

sampel atau perairan yang sangat bervariasi, sehingga kemungkinan diperlukan

penetralan pH, pengenceran, aerasi, atau penambahan populasi bakteri.

Pengenceran dan aerasi diperlukan agar masih cukup tersisa oksigen pada hari

kelima. Analisis BOD memerlukan waktu karena melibatkan mikroorganisme


15

(bakteri) sebagai pengurai bahan organik. Penguraian bahan organik melalui

proses oksidasi biokimia memakan waktu yang lambat. Oksidasi bahan organik

karbon mencapai 95 – 99% dalam waktu 20 hari, dan dalam waktu 5 hari sekitar

60 – 70% bahan organik telah terdekomposisi (Metcalf & Eddy, 1991). Lima hari

inkubasi adalah kesepakatan umum dalam penentuan BOD. Temperatur 20°C

yang digunakan dalam proses inkubasi juga merupakan temperatur standar.

Temperatur 20°C adalah nilai rata-rata temperatur sungai beraliran lambat di

daerah beriklim sedang (Metcalf & Eddy, 1991). Daerah tropik seperti Indonesia,

bisa jadi temperatur inkubasi ini tidaklah tepat. Temperatur perairan tropik

umumnya berkisar antara 25 – 30°C, dengan temperatur inkubasi yang relatif

lebih rendah bisa jadi aktivitas bakteri pengurai juga lebih rendah dan tidak

optimal sebagaimana yang diharapkan.

c. COD (ChemicalOxygen Demand)

COD (ChemicalOxygen Demand) merupakan salah satu parameter indikator

penting untuk pencemar didalam air yang disebabkan oleh limbah organik.

Keadaan COD di dalam lingkungan sangat ditentukan oleh limbah organik.

Chemical Oxygen Demand (COD) atau kebutuhan Oksigen Kimia (KOK) yang

didefinisikan sebagai jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat

organik yang ada dalam sampel air atau banyaknya oksigen yang dibutuhkan

untuk mengoksidasi zat organik menjadi CO2 dan H2O. Hampir semua zat (sekitar

85%) dapat teroksidasi menjadi CO2 dan H2O dalam suasana asam (Fardiaz,

1992).


16

Secara umum konsentrasi COD yang tinggi dalam air menunjukan adanya

bahan pencemar organik dalam jumlah banyak. Angka COD merupakan ukuran

bagi pencemaran air oleh zat-zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasikan

melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut

di dalam air (Alaerts, 1984). Uji COD digunakan untuk menghitung kadar bahan

organik yang dapat dioksidasi dengan cara menggunakan bahan kimia oksidator

kuat dalam media asam.

Beberapa bahan organik tertentu yang terdapat pada air limbah, seperti

sulfida dan fenol kebal terhadap degradasi biologis dan ada beberapa diantaranya

yang beracun meskipun pada konsentrasi yang rendah. Bahan yang tidak dapat

didegradasi secara biologis tersebut akan didegradasi secara kimiawi melalui

proses oksidasi, jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi tersebut

dikenal dengan Chemical Oxygen Demand (COD) (Cheremisionoff & Elizabeth,

1981).

Batas baku mutu air limbah maksimal untuk nilai COD sesuai peraturan

pemerintah Provinsi Jawa Tengah Nomor 5 Tahun 2012 adalah 150 mg/L. Nilai

COD selalu lebih tinggi dari nilai BOD (Effendi, 2003).

Jumlah oksigen yang diperlukan untuk reaksi oksidasi terhadap limbah

organik seimbang dengan jumlah Kalium Bichromat yang digunakan pada reaksi

oksidasi. Semakin banyak Kalium Bichromat yang digunakan pada reaksi

oksidasi, berarti semakin banyak oksigen yang diperlukan. Uji COD pada

umumnya menghasilkan nilai kebutuhan oksigen yang lebih tinggi dibandingkan

dengan uji BOD, karena bahan-bahan yang stabil terhadap reaksi biologi dan


17

mikroorganisme dapat ikut teroksidasi dalam uji COD dan menggambarkan total

material organik secara keseluruhan.

d. TSS (Total Suspended Solid)

Total Suspended Solid atau padatan tersuspensi total (TSS) adalah residu

dari padatan total yang tertahan oleh saringan dengan ukuran partikel maksimal 2

µm atau lebih besar dari ukuran partikel koloid. TSS menyebabkan kekeruhan

pada air akibat padatan tidak terlarut dan tidak dapat langsung mengendap. TSS

terdiri dari partikel-partikel yang ukuran maupun beratnya lebih kecil dari

sedimen, misalnya tanah liat, bahan-bahan organik tertentu, sel-sel

mikroorganisme, dan sebagainya (Nasution, 2008).

TSS merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia yang heterogen,

dan berfungsi sebagai bahan pembentuk endapan yang paling awal dan dapat

menghalangi kemampuan produksi zat organik di suatu perairan (Tarigan &

Edward, 2003). TSS umumnya dihilangkan dengan flokulasi dan penyaringan.

Menurut Alabaster & Lloyd (1982) padatan tersuspensi bisa bersifat toksik bila

dioksidasi berlebih oleh organisme, sehingga dapat menurunkan konsentrasi

oksigen terlarut sampai dapat menyebabkan kematian pada makhluk hidup.

TSS berhubungan erat dengan erosi tanah dari saluran sungai. TSS ini

menjadi ukuran penting erosi di alur sungai. Baku mutu air berdasarkan peraturan

pemerintah Provinsi Jawa Tengah Nomor 5 Tahun 2012, batas ambang TSS

maksimal 50 mg/L.


18

e. Fenol Total

Limbah cair mengandung bahan organik dan bahan berbahaya seperti fenol.

Kehadiran fenol pada badan air memiliki efek serius terhadap kehidupan

mikroorganisme meskipun pada konsentrasi yang relatif rendah (Ariyani, 2011).

Limbah fenol tergolong limbah berbahaya, bersifat racun dan korosif.

Apabila mencemari perairan dapat menimbulkan bau yang tidak sedap, serta pada

nilai konsentrasi tertentu dapat menyebabkan kematian organisme di perairan

tersebut. Fenol adalah bahan toksik yang bisa menghambat proses degradasi

biologi oleh mikroba tertentu. Tetapi fenol dapat juga terdegradasi pada kondisi

aerobik oleh bakteri methanogenesis. Toleransi maksimal kandungan fenol untuk

air limbah industri adalah 0,5 mg/L (Metcalf, 2004).

f. Khrom Total (Cr)

Keadaan oksidasi kromium yang paling stabil di lingkungan adalah Cr+3

dan

Cr+6

. Kromium dalam bentuk heksavalen (Cr+6

) sangat mudah larut dalam air,

bersifat toksik dan karsinogen. Proses kimia didalam air yaitu proses

pengkompleksan pada reaksi redoks. Reaksi ini dapat mengakibatkan terjadinya

pengendapan atau sedimentasi logam kromium (Cr) di dasar perairan.

Proses kimiawi yang berlangsung mengakibatkan terjadinya peristiwa

reduksi dari senyawa kromium heksavalen menjadi kromium trivalent (Cr3+

) yang

kurang beracun dengan reaksi (Anonim, 2017) :

CrO42-

+ 8H+ + 3 e → Cr

3+ + 4 H2O


19

Kromium dapat masuk ke dalam perairan melalui dua cara, yaitu secara

alamiah dan non alamiah. Masuknya kromium secara alamiah dapat disebabkan

oleh beberapa faktor fisika, seperti erosi yang terjadi pada batuan mineral.

Masuknya kromium yang terjadi secara non alamiah lebih merupakan dampak

atau efek dari aktivitas manusia. Sumber-sumber kromium non alamiah

diantaranya adalah hasil pembuangan limbah cair batik (Anonim, 2017).

Pengujian kromium dalam perairan mengacu pada metode Hach

menggunakan alat Spektrofotometer UV VIS. Kadar maksimum kromium yang

diperbolehkan dalam perairan sebesar 0.05 mg/L (Anonim, 2017) .

g. Amoniak Total

Amoniak (NH3) merupakan senyawa organik penting di perairan.

Keberadaan amoniak dalam bentuk NH3 merupakan senyawa yang bersifat racun

bagi organisme. Amoniak secara umum berasal dari hasil ekskresi organisme

maupun timbunan bahan organik di perairan (Effendi, 2003).

Amoniak berasal dari nitrogen organik yang diuraikan oleh organisme

heterotrop, yaitu organisme yang membutuhkan nutrientnya dalam bentuk

senyawa organik tersebut. Nitrogen organik berasal dari beberapa sumber antara

lain limbah domestik yang termasuk didalamnya sampah, kotoran manusia dan

binatang, dan berasal dari limbah industri dan dapat pula berasal dari air alam

yang terpapar oleh sisa tumbuhan (Huheey, 1993).

Amoniak dapat menyebabkan kondisi toksik bagi kehidupan perairan.

Konsentrasi tersebut tergantung dari pH dan temperatur yang mempengaruhi air.


20

Nitrogen amonia berada dalam air sebagai ammonium (NH4+) berdasarkan reaksi

kesetimbangan:

NH3 + H2O NH4++ OH

-

Kadar amoniak bebas dalam air meningkat sejalan dengan meningkatnya pH

dan temperatur (Housecroft, 2005). Batas maksimal amoniak sesuai peraturan

baku mutu air limbah Provinsi Jawa Tengah Nomor 5 tahun 2012, sebesar 8

mg/L.

h. Sulfida

Zat organik di dalam peraiaran dapat mengalami pembusukan dan akan

menimbulkan bau hasil penguraian zat organik dan senyawa lainnya seperti

sulfida. Menurut Margareth (2009), sulfida dalam air limbah berasal dari

pembusukan zat organik berupa hidrogen sulfida (H2S) yang diproduksi oleh

mikroorganisme pembusuk dari zat-zat organik bersifat racun terhadap ganggang

dan mikroorganisme lainnya. Hasil pembusukan zat-zat organik tersebut

menimbulkan pencemaran udara dan bau. Selain itu, sulfida bersifat korosif dalam

bentuk hidrogen sulfida yang menyebabkan masalah di lingkungan (Vaiopoulou,

2005). Batas maksimal sulfida sesuai peraturan baku mutu air limbah Provinsi

Jawa Tengah Nomor 5 Tahun 2012, sebesar 0,3 mg/L.

i. Minyak dan Lemak

Minyak dan lemak merupakan salah satu senyawa yang dapat menyebabkan

terjadinya pencemaran di suatu perairan sehingga konsentrasinya harus dibatasi.

Minyak mempunyai berat jenis lebih kecil dari air sehingga akan membentuk

lapisan tipis di permukaan air. Kondisi ini dapat mengurangi konsentrasi oksigen


21

terlarut dalam air karena fiksasi oksigen bebas menjadi terhambat. Minyak yang

menutupi permukaan air juga akan menghalangi penetrasi sinar matahari ke dalam

air sehingga mengganggu ketidakseimbangan rantai makanan. Minyak dan lemak

merupakan bahan organik bersifat tetap dan sukar diuraikan bakteri (Andreozzi,

2000).

Batas mutu yang mengatur batasan maksimal konsentrasi minyak dan lemak

yang diperbolehkan untuk air limbah salah satunya berdasarkan ketetapan

Peraturan Daerah Provinsi Jawa Tengah Nomor 5 Tahun 2012, yaitu maksimal

sebesar 3 mg/L.

j. pH

pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan tingkat

keasaman atau kebasaannya yang dimiliki oleh suatu larutan. pH didefinisikan

sebagai aktivitas ion hidrogen (H+) yang terlarut. Nilai pH air yang normal adalah

sekitar netral, yaitu antara pH 6 sampai 8, sedangkan pH air yang terpolusi,

misalnya air buangan, berbeda-beda tergantung dari jenis buangannya.

2.2.5 Dampak Limbah Batik Bagi Lingkungan

Pengrajin batik banyak yang tidak memperhatikan limbah buangan sisa

pencelupan dan pewarnaan yang dapat mencemari lingkungan karena kebanyakan

hanya dibuang ke saluran air yang akhirnya bermuara di sungai. Prosesnya, baik

industri batik skala kecil maupun besar menghasilkan limbah cair yang berasal

dari pewarnaan. Limbah ini mengandung bahan-bahan pewarna yang sulit larut

dan sulit didegradasi, hal ini dapat menyebabkan pencemaran lingkungan perairan

disekitar industri batik tersebut (Ghaisani, 2015).


22

Menurut Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup

No. 02/MENKLH/I/1988 pencemaran adalah masuk atau dimasukkannya

makhluk hidup, zat, energi atau komponen lain ke dalam air atau udara dan

berubahnya tatanan (komposisi) air atau udara oleh kegiatan manusia dan proses

alam, sehingga kualitas air atau udara turun sampai ke tingkat tertentu yang

menyebabkan air atau udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai

dengan kapasitasnya (Arief, 2016).

Pencegahan terjadinya pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh

perkembangan industri tersebut perlu dilakukan, yaitu dengan menetapkan baku

mutu lingkungan, termasuk baku mutu air pada sumber air, baku mutu limbah

cair, dan sebagainya. Mutu air ditentukan antara lain oleh beberapa sifat fisik air

seperti suhu, warna, kekeruhan air dan Total Dissolved Solid (TDS); taraf

keudaraan di dalam air yang diidentifikasi lewat beberapa sifat antara lain

Dissolved Oxygen (DO) dan Chemical Oxygen Demand (COD); taraf kehidupan

mikroba air berupa Biochemical Oxygen Demand (BOD) dan juga atas dasar

kandungan beberapa logam berat seperti As, Hg, Cr, Pb.

Walaupun tidak dipungkiri bahwa industri batik membawa keuntungan yang

sangat besar bagi pelaku industrinya dan menghasilkan kesejahteraan bagi para

pelaku bisnisnya, tapi sebaiknya harus mematuhi standar mutu air limbah yang

ditetapkan tiap pemerintah daerah kota masing-masing.

2.3 Teknik Pengolahan Limbah

Ditinjau dari prosesnya pengolahan air limbah dapat dikelompokkan

menjadi proses pengolahan secara fisika, proses secara kimia, proses secara fisika-


23

kimia, dan proses secara biologis. Penerapan masing-masing metode tergantung

pada kualitas air dan fasilitas yang tersedia (Said, 2017).

Pengolahan secara kimia dilakukan dengan koagulasi, flokulasi, dan

netralisasi. Proses koagulasi dan flokulasi dilakukan dengan penambahan

koagulan dan flokulan untuk menstabilkan partikel-partikel koloid dan padatan

tersuspensi membentuk gumpalan yang dapat mengendap oleh gravitasi

(Yuliasari, 2011).

Pengolahan secara fisika dilakukan dengan cara adsorpsi, filtrasi dan

sedimentasi. Adsorpsi dilakukan dengan penambahan adsorban karbon aktif atau

sejenisnya. Filtrasi merupakan proses pemisahan padat-cair melalui suatu alat

penyaring (filter). Sedimentasi merupakan proses pemisahan padat-cair dengan

cara mengendapkan partikel tersuspensi dengan adanya gaya gravitasi

(Sakkayawong, 2005).

Pengolahan secara fisika-kimia merupakan gabungan proses pengolahan

secara fisika dan proses kimia. Proses pengolahan secara fisika-kimia seperti

koagulasi-flokulasi, microscreening, filtrasi, oksidasi kimia, adsorpsi dengan

menggunakan karbon aktif, serta proses fisika kimia lainnya (Said, 2017).

Pengolahan limbah secara biologis adalah pemanfaatan aktivitas

mikroorganisme menguraikan bahan-bahan organik yang terkandung dalam air

limbah. Metode biologi digunakan sebagai metode alternatif yang dianggap lebih

menguntungkan karena lebih murah, ramah lingkungan dan tidak menghasilkan

limbah tambahan berupa sedimentasi lumpur dalam jumlah besar. Perlakuan

secara biologi salah satunya dengan menggunakan teknik bioremidiasi.


24

Bioremidiasi merupakan teknik memperbaiki lingkungan melalui suatu proses

yang memanfaatkan keberadaan organisme di alam untuk mentransformasikan

substansi-substansi organik menjadi hasil samping yang tidak toksik (Epa, 2000).

Bioremediasi diartikan sebagai proses pendegredasian bahan organik

menggunakan agen hayati menjadi senyawa lain seperti CO2, metan dan air (Dewi

& Dwiputranto, 2012).

Sistem biologi yang banyak digunakan yaitu untuk memanfaatkan aktivitas

organisme untuk menghancurkan bahan-bahan yang ada dalam air limbah menjadi

bahan yang mudah dipisahkan atau memberi efek pencemaran rendah. Organisme

yang biasa digunakan adalah bakteri dan jamur. Penggunaan bakteri dalam

pengelolaan limbah cair secara efisien dapat menyerap logam-logam berat dan

radionuklida dari lingkungannya. Selain memiliki kelebihan, penggunaan bakteri

dalam pengelolaan limbah cair batik juga memiliki kekurangan yaitu menurut

Sani & Banerjee (1999) semakin tinggi konsentrasi azo maka daya

pendekolorisasian warna oleh bakteri semakin rendah. Selain itu menurut

Robinson (2001) bahwa penggunaan bakteri tidak memungkinkan untuk

mengolah limbah tekstil dalam volume besar sebab pertambahan biomassa dari

bakteri relatif rendah .

Tujuan bioremediasi adalah untuk meminimalisasi kontaminan, yaitu

mengubah senyawa kimia berbahaya menjadi kurang berbahaya seperti karbon

dioksida atau beberapa gas lain, senyawa organik, air, dan materi yang dibutuhkan

oleh mikroba pendegradasi. Saat bioremediasi berlangsung, enzim-enzim yang

diproduksi oleh mikroorganisme memodifikasi polutan beracun dengan mengubah


25

struktur kimia polutan tersebut. Enzim mempercepat proses tersebut dengan cara

menurunkan energi aktivasi yaitu energi yang dibutuhkan untuk memulai suatu

reaksi. Proses ini terjadi biotransformasi atau biodetoksifikasi senyawa toksik

menjadi senyawa yang kurang toksik atau tidak toksik. Degradasi senyawa kimia

oleh mikroba lingkungan merupakan proses yang sangat penting untuk

mengurangi kadar bahan berbahaya di lingkungan, yang berlangsung melalui

suatu reaksi kimia yang cukup komplek dan akhirnya menjadi metabolit yang

tidak berbahaya misalnya mengubah bahan kimia menjadi air dan gas yang tidak

berbahaya. Proses degradasinya mikroba menggunakan senyawa kimia untuk

pertumbuhan dan reproduksi melalui proses oksidase enzim sehingga tidak

membutuhkan waktu yang lama untuk mencapai keseimbangan (Palar, 2012 ).

Teknologi bioremediasi dikenal dua cara untuk menstimulasi pertumbuhan

mikroba, yaitu dengan biostimulasi dan bioaugmentasi. Bioaugmentasi

merupakan penambahan mikroba yang sudah didapatkan dari hasil isolasi dan

sudah diperbanyak kemudian dikembalikan ke tempat asalnya melalui bioproses.

Biostimulasi adalah memperbanyak dan mempercepat pertumbuhan mikroba yang

sudah ada di dalam tanah tercemar dengan cara memberikan lingkungan yang

diperlukan (Ghaisani, 2015).

2.4 Pengolahan Air Limbah dengan Proses Lumpur Aktif

Teknik bioremidiasi yang biasanya dilakukan adalah dengan lumpur aktif.

Menurut Herlambang & Wahjono (1999), lumpur aktif (activated sludge) adalah

proses pertumbuhan mikroba tersuspensi. Sistem pengolahan lumpur aktif adalah

pengolahan dengan cara pembiakan bakteri aerobik dalam tangki aerasi yang


26

bertujuan untuk penurunan organik karbon atau organik nitrogen (Sari, 2013).

Proses lumpur aktif (activated sludge) adalah gabungan flok (massa) yang

mengandung beberapa mikroba yang heterogen yang terdiri dari beberapa bakteri.

Umumnya lumpur aktif mempunyai komposisi 70% - 90% bahan organik dan

10% bahan anorganik.

Prinsip pengolahan limbah secara biologis teknik bioremidiasi

menggunakan metode lumpur aktif adalah dengan memanfaatkan aktivitas

mikroorganisme yang dapat merombak limbah organik komplek menjadi senyawa

organik sederhana. Proses tersebut pada dasarnya merupakan pengolahan aerobik

yang mengoksidasi material organik menjadi CO2, H2O, NH4 dan sel biomassa

baru (Sari, 2013).

Lumpur aktif sendiri dapat dibuat dengan cara memberikan aerasi ke suatu

limbah cair dan diberikan tambahan nutrient berupa sumber C, N, P sebagai bahan

baku dan energi untuk pertumbuhan sel (Benefield, 1980).

Berdasarkan hasil penelitian Ardhy & Yuniarti (2012) metode lumpur aktif

tersebut terbukti efisien dan cukup potensial, karena mampu menurunkan nilai

COD mencapai 76 – 80 %, mendegradasi bahan organik terlarut, memetabolisme

dan memecah zat pencemar serta menghilangkan ammonia, posphat dan logam

berat hingga 99%, sehingga sistem pengolahan limbah dengan lumpur aktif adalah

sistem yang paling banyak digunakan dalam pengolahan limbah cair.

Adanya oksigen di dalam air limbah menyebabkan polutan organik akan

diuraikan oleh mikroorganisme yang ada di dalam air limbah dan diubah menjadi

biomassa atau flok biologis yang disebut lumpur aktif. Campuran air limbah dan


27

biomassa di dalam bak aerasi umumnya dikenal sebagai mixed liquor suspensed

solid (MLSS). Proses lumpur aktif sebagian besar polutan organik yang ada di

dalam influen air limbah akan diuraikan secara biologis dan sebagian secara kimia

di dalam bak aerasi. Efisiensi penghilangan dipengaruhi oleh beberapa faktor

berbeda seperti waktu tinggal hidrolik ( hydraulic residence time, HRT) di dalam

bak aerasi, dan faktor beban influen seperti konsentrasi zat organik (BOD, COD),

konsentrasi amoniak, suplai udara atau oksigen, pengaruh suhu dan lainnya.

Dibandingkan sistem biologis lain, sistem lumpur aktif memiliki keunggulan

berikut (Said, 2017) :

a. Kualitas hasil olahan terutama pH dan kandungan oksigen lebih bagus.

b. Kebutuhan lahan untuk IPAL relatif kecil.

c. Cocok untuk kandungan polutan organik (BOD, COD) yang tidak terlalu tinggi

(di bawah 3000 mg/l).

d. Konsentrasi BOD pada air hasil olahan dapat mencapai lebih rendah dari 25

mg/l.

2.5 Bakteri Indigenous

2.5.1 Pengertian Bakteri Indigenous

Salah satu teknologi pengolahan air limbah yang aman terhadap lingkungan

adalah menggunakan bakteri yang berpotensi pengurai. Teknologi pengolahan ini

biayanya lebih murah daripada menggunakan zat kimia maupun fisika (Droste,

1997). Secara alamiah untuk memperoleh bakteri yang berpotensi sebagai


28

pengurai dapat dilakukan dengan mengisolasi limbah itu sendiri (bakteri indigen),

kemudian dikultur secara murni di laboratorium secara in vitro (Labeda, 1990).

Bakteri indigenous merupakan bakteri lokal yang dijumpai di lingkungan

tertentu. Bakteri Indigenous juga terdapat dalam air limbah. Pada perairan yang

tercemar limbah bakteri indigenous diambil melalui lumpur sungai atau dengan

mengambil sampel air limbah yang tergenang. Penggunaan bakteri indigenous

dapat mengurai senyawa yang bersifat toksik yang terdapat pada air limbah.

2.5.2 Bakteri Indigenous Lumpur Aktif

Bakteri merupakan unsur utama dalam flok lumpur aktif. Lebih dari 300

jenis bakteri yang dapat ditemukan dalam lumpur aktif. Bakteri tersebut berperan

dalam oksidasi material organik dan transformasi nutrient. Bakteri akan

menghasilkan polisakarida dan material polimer yang membantu flokulasi

biomassa. Genus yang umum dijumpai adalah Zooglea, Pseudomonas,

Flavobacterium, Alcaligenes, Bacillus, Achromobacter, Corynebacterium,

Comomonas, Brevibacterium, dan Acinetobacter (Said, 2017).

Bagian dalam flok yang relatif besar membuat kondisi berkembangnya

bakteri anaerobik seperti metanogen. Kehadiran metanogen dapat dijelaskan

dengan pembentukan beberapa kantong anaerobik di dalam flok atau dengan

metanogen tertentu terhadap oksigen. Hal tersebut menyebabkan flok lumpur aktif

baik dan cocok digunakan untuk pembibitan mikroorganisme/ seeding bioreaktor

anerobik (Said, 2017).


29

Jumlah total bakteri dalam lumpur aktif standar adalah 108 CFU/ mg

lumpur. Beberapa contoh bakteri yang berasal dari lingkungan yang dijumpai

dalam lumpur aktif disajikan pada Tabel 2.2.

Tabel 2.2 Contoh Bakteri yang Terdapat dalam Lumpur Aktif Standar

Genus- kelompok Persentasi dari total isolat

Comamonas- Pseudomonas 50

Alkaligenes 5,8

Pseudomonas (kelompok Florescent) 1,9

Paracoccus 11,5

Unidentified (gram negative rods) 1,9

Aeromonas 1,9

Flavobacterium- Cytophaga 13,5

Bacillus 1,9

Micrococcus 1,9

Coryneform 5,8

Arthrobacter 1,9

Aureobacterium-Microbacterium 1,9

Sumber: Said (2017).

2.5.3 Peran Bakteri Indigenous dalam Penurunan Bahan Pencemar

Keberadaan bakteri dilingkungan umumnya dapat mempercepat proses

degradasi zat pencemar menjadi senyawa yang lebih sederhana. Bakteri mampu

memecah senyawa komplek yang berbahaya bagi lingkungan menjadi senyawa

yang lebih sederhana yang ramah lingkungan (Isa, 2013).

Proses biodegradasi oleh bakteri indigen dilakukan melalui reaksi enzimatis

yang diekskresi ke luar sel yang dapat mengurai limbah. Bakteri pengurai dalam

metabolismenya menghasilkan enzim. Enzim-Enzim yang diproduksi bakteri

berupa hidrolitik ekstraseluler, yaitu enzim yang diekskresi ke luar sel dan dapat

mengurai substrat tertentu. Enzim mempunyai kemampuan untuk mempercepat


30

reaksi kimia tanpa ikut terkonsumsi atau berubah setelah reaksi selesai (Madigan,

2003).

Senyawa-senyawa organik yang terdapat dalam air limbah merupakan

sumber nutrisi bagi bakteri. Bakteri akan mengurai senyawa tersebut menjadi

lebih sederhana dan stabil sehingga kadar zat pencemar yang terkandung dalam

air limbah menjadi turun (Epa, 2000). Proses degradasi bahan organik tersebut

secara prinsip merupakan proses aerobik, yaitu senyawa organik dioksidasi

menjadi CO2, H2O, NH4 dan biomasa baru. Aktivitas bakteri asam memungkinkan

terjadi kenaikan pH karena NH4+ akan berikatan dengan air sehingga terbentuk

NH4OH yang bersifat basa dengan reaksi sebagai berikut :

Enzim bakteri asam:

C6H8O7 NH4+ + H2O

(asam sitrat)

Setiap lingkungan dengan kondisi atau karakter yang dimilikinya memiliki

mikroorganisme normal yang hidup indigen, hal tersebut menyatakan bahwa

bakteri indigen benar ada di lingkungan.


31

2.6 Kerangka Teori

Batik

Limbah cair batik

Dampak

Positif Negatif

Kesejahteraan Pencemaran air

Teknik pengelolaan limbah secara biologis

Bioremidiasi

Teknik lumpur aktif

Konsorsium bakteri indigenous

Penurunan zat pencemar (kandungan bahan organik)


bab ii tinjauan pustaka 2.1 batik 2.1.1 pengertian batikrepository.ump.ac.id/8821/3/bab ii.pdf ·...

Documents