PROPOSAL PROGRAM KREATIVITAS MAHASISWA

JUDUL PROGRAM

Penggunaan Serbuk Biji Molinga oleifera Lam. dalam Penurunan kadar logam berat, intensitas warna, dan kekeruhan air Sungai

Kreo dengan Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter

BIDANG KEGIATAN:

PKM-PENELITIAN

Diusulkan oleh :

Yunus Prayudi (NIM 21080115140085 /Angkatan 2015)

Yudha Bayu Laksono (NIM 21080114140114/Angkatan 2014)

Alfian Rizky R (NIM 21080114130115/Angkatan 2014)

Cagayana (NIM 21080114140116/Angkatan 2014)

UNIVERSITAS DIPONEGORO

SEMARANG

2015

4. Anggota Penulis Kegiatan/Penulis : 3 Orang5. Dosen Pendamping

a. NamaLengkapdanGelar :b. NIDN :c. AlamatRumahdan No Tel./HP :

6. BiayaKegiatan Totala. Dikti :Rp12.034.000,00b. Sumber lain : -

7. JangkaWaktuPelaksanaan : 5 bulanSemarang, 22 September 2015

MenyetujuiPembantu Dekan IIIBidang Kemahasiswaan

(Dr. –Ing.Asnawi, S.T.) (Cagayana)NIP 197107241997021001 NIM. 21080114140116Pembantu Rektor IIIBidang Kemahasiswaan

PENGESAHAN USULAN PKM-PENELITIAN

1. JudulKegiatan : Penggunaan Serbuk Biji Molinga oleifera Lam. dalam Penurunan kadar logam berat, intensitas warna, dan kekeruhan air Sungai Kreo dengan Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter

2. BidangKegiatan : PKM-P3. KetuaPelaksanaKegiatan

a. NamaLengkap : Cagayanab. NIM : 21080114140116c. Jurusan : Teknik Lingkungand. Universitas/Institut/Politeknik : Universitas Diponegoro

e. Alamat Rumah dan No Tel./HP:Jl. Gondang Timur 2 No. 15 B, Bulusan, Tembalang

f. Alamat email : cagayanalp@gmail.com

(Dr. Budi Setiyono, S.Sos., M.Pol.Admin., Ph.D) (Dosen Pembimbing)NIP. 197107241997021001 NIP.

ii

DAFTAR ISI

Halaman

HALAMAN JUDUL i

LEMBAR PENGESAHAN ii

DAFTAR ISI iii

DAFTAR TABEL v

DAFTAR GAMBAR v

RINGKASAN vi

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Perumusan Masalah 2

1.3 Tujuan Khusus 2

1.4Urgensi Penelitian 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 3

2.1 Pencemaran Sungai oleh Air Lindi 4

2.2 Logam Berat 4

2.3 Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter 5

2.4 Biji Kelor (Moringa oleifera Lam.) 5

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 6

3.1 Bahan Penelitian 6

3.2 Alat Penelitian 6

3.3 Tahap Percobaan 6

3.3.1 Variabel Penelitian 63.3.2 Preparasi Serbuk Biji Molinga oleifera Lam.

7

iii

3.3.3 Pengolahan dan Pengukuran kadar Pb Sampel Air Sungai 7

3.3.4 Pengolahan dan Pengukuran kadar Cr Sampel Air Sungai 7 3.3.5 Pengukuran Intensitas Warna pad air Sungai Kreo

7 3.3.6 Pengolahan dan Pengukuran kadar Cr Sampel Air Sungai 8

BAB IV BIAYA DAN JADWAL PENELITIAN 9

4.1 Anggaran Biaya 9

4.2 Jadwal Kegiatan 9

DAFTAR PUSTAKA 10

iv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1.1 Hasil Uji Karakteristik Awal Lindi TPA Jatibarang 3

Tabel 1.2 Ringkasan Anggaran Biaya 8

Tabel 1.3. Jadwal Pelaksanaan Kegiatan 9

v

RINGKASAN

Air sungai digunakan untuk masyarakat dalam kebutuhan sehari-hari seperti mandi, cuci, dan kakus. Berbagai kandungan air sungai dapat membahayakan kesehatan. Kandungan logam merupakan salah satu kandungan pada sungai yang tercemar dan dapat menyebabkan penyakit pada tubuh manusia.

Air sungai tercemar ditandai dengan adanya kandungan bahan kimia berbahaya dalam air sungai salah satunya adalah logam berat. Air sungai yang dekat dengan kawasan TPA berpotensi untuk tercemar lebih besar dibandingkan air sungai lainnya. Kurangnya penanganan air lindi pada TPA menyebabkan pencemaran pada air sungai contohnya sungai Kreo yang letaknya dekat dengan TPA Jatibarang. Untuk itu, penelitian sungai Kreo perlu dilakukan salah satunya dengan meneliti kandungan logam berat yang ada pada sungai tersebut.

Penggunaan serbuk biji Molinga oleifera Lam.merupakan serbuk yang sedang banyak diteliti saat ini terutama untuk mengurangi kadar logam berat dalam air. Dengan kemampuan yang dimiliki serbuk biji tersebut, diharapkan dapat mengurangi kadar logam berat dalam air sungai Kreo serta mengurangi kekeruhan dan intensitas warna dengan Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter

v

i1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Kuantitas timbunan sampah akan meningkat seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk. Jumlah penduduk kota Semarang adalah sebanyak 1.555.984 jiwa (BPS, 2010) dengan rata - rata volume timbulan

sampahnya sebesar 6500 m3/hari. Timbunan sampah ini akan menyebabkan

limbah air lindi. Di TPA Jatibarang, air lindi tampak mengalir dari kolam ke sungai Kreo. Penduduk dusun di TPA ini memanfaatkan air sungai tersebut untuk air minum dan MCK (Mandi Cuci Kakus). Hal ini akan mengakibatkan masalah kesehatan bagi masyarakat setempat yang disebabkan oleh air lindi yang telah mencemari air sungai Kreo. Menurut Pakar Kesehatan FKM UNDIP Dr. Onny Setiawan Ph.D (2010) menyatakan bahwa TPA semakin memperparah pencemaran sungai Kali Garang karena lindi dari tempat penampungan sampah mengalir ke sungai dan membawa kandungan logam berat dan bakteri pencemar (Suara Merdeka, 2010). Studi uji karakteristik awal lindi yang dilakukan di Laboratorium Teknik Lingkungan UNDIP tahun 2011 menyatakan bahwa kandungan Pb sebesar 0,30 mg/L dan Cr sebesar 0,66 mg/L yang masih diatas baku mutuberdasarkan Perda Jateng No. 10/2004 yaknia mbang batas Pb sebesar 0,1 mg/L dan 0,5 untuk Cr.

Pengembangan mengenai penggunaan bahan alami sebagai adsorban terus dilakukan. Biji kelor (Molinga oleifera, Lam.) Penelitian mengenai penurunan kadar logam telah dilakukan oleh Bahtiar Aji Nugroho, dkk. pada tahun 2014 mengenai penurunan kadar Pb, kekeruhan, dan intensitas warna pada air sumur gali. Hasilnya, serbuk biji kelor dapat dimanfaatkan untuk mengurangi kadar Pb, kekeruhan, dan intensitas wana pada sumur gali. Penelitian pun akan dilakukan dengna perlakuan yang sama dengan air sungai Kreo sebagai objek yang diteliti.

2

1.2 Perumusan Masalah

a. Apakah serbuk biji Molinga oleifera Lam. dapat digunakan sebagai adsorben pada air Kreo setelah dilakukan Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter?

b. Apakah serbuk biji Molinga oleifera Lam. dapat digunakan untuk menyisihkan logam Pb, Cr, Cd, mengurangi kekeruhan dan intensitas warna pada air sungai Kreo setelah dilakukan Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter?

c. Berapa banyak serbuk biji Molinga oleifera Lam. yang dibutuhkan untuk menyisihkan logam logam Pb, Cr, Cd, mengurangi kekeruhan dan intensitas warna pada air sungai Kreo setelah dilakukan Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter?

d. Seberapa besar efisiensi penggunaan serbuk biji Molinga oleifera Lam. terhadap pengolahan air sungai Kreo setelah dilakukan Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter?

1.3 Tujuan Khusus

a. Mengetahui apakah serbuk biji Molinga oleifera Lam. dapat digunakan sebagai adsorben pada air Kreo setelah dilakukan Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter.

b. Mengetahui apakah serbuk biji Molinga oleifera Lam. dapat digunakan untuk menyisihkan logam Pb, Cr, Cd, mengurangi kekeruhan dan intensitas warna pada air sungai Kreo setelah dilakukan Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter.

c. Mengetahui Berapa banyak serbuk biji Molinga oleifera Lam. yang dibutuhkan untuk menyisihkan logam logam Pb, Cr, Cd, mengurangi kekeruhan dan intensitas warna pada air sungai Kreo setelah dilakukan Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter.

d. Menganalisis efisiensi efisiensi penggunaan serbuk biji Molinga oleifera Lam. terhadap pengolahan air sungai Kreo setelah dilakukan Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter.

3

1.4 Urgensi Penelitian

Sebagai salah satu solusi alternatif pengolahan air dengan memanfaatkan biji Kelor (Molinga oleifera Lam.) dengan metode pengolahan air yaitu Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter.

4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Pencemaran Sungai oleh Air Lindi

Air sungai merupakan salah satu sumber air yang digunakan oleh masyarakat terutama masyarakat yang tinggal dekat dengan daerah sungai. Untuk beberapa masyarakat, air merupakan sumber utama selain digunakan untuk MCK. Air sungai yang lokasinya berdekatan dengan TPA berpotensi tinggi untuk tercemar air lindi. Lindi sangat berpotensi menyebabkan pencemaran air, baik air tanah maupun permukaan sehingga perlu ditangani dengan baik. Dalam penelitian terdahulu di Teknik Lingkungan UNDIP (2011) hasil Karakterisasi Air Lindi TPA Jatibarang dalam parameter Pb dan Cr terlihat pada tabel 1.1.

Tabel 1.1 Hasil Uji Karakteristik Awal Lindi TPA Jatibarang

Parameter Satuan

Hasil Pengujian Perda Jateng Keterangan

No. 10/2004

Pb mg/l 0,30 0.1Melebihi baku mutu

Cr mg/l 0,66 0.5Melebihi baku mutu

Sumber : Analisis Lab. Teknik Lingkungan UNDIP, 2011

Kandungan sampah yang beraneka ragam di TPA Jatibarang berpotensi besar di dalam pencemaran terhadap lingkungan. Hal ini bisa terjadi karena sampah yang terdekomposisi akan menghasilkan lindi (leachate). Lindi mengandung bahan organik maupun anorganik yang mengandung berbagai mineral dan logam seperti timbal (Pb) dan Kadmium (Cd). Kandungan logam berat ini mengalir bersama lindi masuk ke dalam sistem perairan dan mengalami proses sedimentasi di aliran Sungai Kreo (Sudarwin, 2008).

2.2 Logam Berat

Logam berat ialah unsur logam dengan berat molekul tinggi.Logam berat yang sering mencemari habitat ialah Hg, Cr, Cd, As, dan Pb (Soemirat,

5

2003). Menurut Darmono (1995), faktor yang menyebabkan logam berat termasuk dalam kelompok zat pencemar adalah karena adanya sifat-sifat logam berat yang tidak dapat terurai (non degradable) dan mudah diabsorbsi. Babich dan Stotzky (1978) mengemukakan bahwa berbagai faktor lingkungan berpengaruh terhadap logam berat yaitu keasaman tanah, bahan organik, suhu, tekstur, mineral liat, kadar unsur lain dan lain-lain.

2.3 Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter

Roughing filter merupakan pengolahan pendahuluan yang digunakan untuk menurunkan kekeruhan dan padatan tersuspensi di dalam air dimana airdilewatkan pada bak dengan media kasar seperti kerikil, limestone, atau gerabah. Roughing filter merupakan proses pengolahan air limbah yang efisien karena dapat memisahkan partikel padatan tanpa penambahan bahan kimia. Selain itu roughing filter mempunyai waktu operasional yang lama dan perawatan yang mudah (Wegelin, 1996).Ada dua jenis tipe Roughing filter yaitu Vertical roughing filter (VRF) dan horizontal roughing filter (HRF).Telah banyak penelitian yang dilakukan untuk mengetahui efisiensi penyisihan kandungan TSS dan kekeruhan menggunakan roughing filter.Menurut penelitian yang dilakukan oleh Rabindra (2008), penyisihan Total Suspended Solid (TSS) dan Kekeruhan menggunakan HRF sebesar 95%. Penyisihan menggunakan VRF berdasarkan penelitian Dastanaie (2007) didapatkan penurunan parameter Total Suspended Solid (TSS) dan Kekeruhan sebesar 63,4 % dan 89 %. Penelitian yang telah dilakukan baru menggunakan salah satu jenis roughing filter, yaitu VRF atau HRF saja. Untuk itu diperlukan penelitian yang mengkombinasikan efisiensi pengolahan menggunakan HRF untuk menyisihkan TSS guna mengefisiensikan treatment arang aktif.

2.4 Biji Kelor (Molinga oleifera Lam.)

Salah satu bahan penyerap alami yang dapat digunakan adalah serbuk biji kelor Moringa oleifera Lamk. Dari beberapa hasil penelitian menunjukkan bahwa serbuk biji kelor ternyata dapat digunakan sebagai pengabsorbsi, menggumpalkan sekaligus menetralkan tegangan permukaan dari partikel lumpur dan logam berat yang terkandung dalam substansi limbah. Hal ini disebabkan tingginya kandungan protein kationik dan adanya bahan aktif 4-alfa-4-rhamonsiloxy-benzil-isothio-Jurnal Alam dan

6

Lingkungan, Vol.5 (8) Maret 2014 ISSN 2086-460438 cyanate yang terkandung pada biji kelor. Keberadaan zat aktif ini mampu mengabsorbsi dan menetralisir partikel-partikel lumpur dan logam berat yang terkandung dalam limbah tersuspensi (Pandia dan Husin, 2005).

Kelor mengandung protein B, protein C, kalsium, dan zat besi, dapat dipakai sebagai obat-obatan, bahan baku pembuatan sabun dan kosmetik, juga dapat dimanfaatkan sebagai penjernih air. Biji kelor dapat digunakan sebagai bio-koagulan karena mengandung protein bermuatan positif yang dapat berperan sebagai kation polielektolit dan penting dalam agen bio-koagulan. Tanaman kelor merupakan tanaman yang mempunyai kasiat sebagai obat-obatan mulai dari akar, batang, daun dan bijinya sudah dikenal sejak lama di lingkungan pedesaan. Daun kelor biasanya digunakan sebagai pakan ternak, terutama sapi dan kambing, dan juga dapat digunakan sebagai pupuk hijau (Suriawiria;2005 dalam Mukarromah; 2008).

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

Penelitian akan dilakukan di Laboratorium Teknik Lingkungan Universitas Diponegoro, Semarang. Dengan Metode Eksperimental, akan dilakukan 2 tahap yakni: (1) Pembentukan serbuk biji Molinga oleifera Lam. (2) Penggunaan serbuk biji kelor pada air sungai yang telah melalui proses Pre-Treatment Horizontal Roughing Filter

3.1 Bahan Penelitian Bahan- bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah biji Molinga

oleifera Lam., sampel air sungai Kreo serta dengan reagent grade pro analyst buatan Merck.

3.2 Alat PenelitianAlat – alat yang dibutuhkan pada penelitian ini adalah Flocculator jar test,

Mascotte, spektrofotometer AAS Perkin Elmer type Aanalyst 100, turbidimeter Hach 2100 P, Shaker, magnetic stirrer, dan colourimeter Millipore.

3.3 Tahap Percobaan

3.3.1 Variabel Penelitian

a. Variabel Bebas : Serbuk biji KelorVariabel Terikat : Konsentrasi Pb, Cr, Cd, kekeruhan, dan intensitas warna pada air sungai Kreo

c. Variabel kontrol : Lama pengadukan pada flocculaor jar test.

7

3.3.2 Preparasi Serbuk Biji Molinga oleifera Lam.

Preparasi serbuk biji kelor dilakukan dengan cara yang sangat sederhana dan sangat mudah. Buah yang kering di pohon disortir kemudian dikupas ambil biji kelornya kemudian dikeringkan menggunakan oven dengan suhu 110oC. Biji kelor yang sudah dikeringkan kemudian diblender dan di oven kembali selama 1 jam dengan suhu 100oC. Serbuk biji kelor yang sudah di oven kemudian diayak dengan ukuran 50 mesh.

3.3.3 Pengolahan dan Pengukuran kadar Pb Sampel Air Sungai

Pengolahan dan pengukuran kadar Pb sampel air sungai (variasi massa serbuk biji kelor dan lama pengadukan): diambil 5 sampel air sumur gali masing-masing sebanyak 100 mL dan masukkan dalam beaker glass dengan volume 1 L. Kemudian ditambahkan serbuk biji kelor dengan massa 5, 10, 15, 20 dan 25 g. Mengaduk dengan variasi waktu 5, 10, 15, 20 dan 25 menit kemudian sampel didiamkan sampai terbentuk dua lapisan. Setelah itu dipisahkan dengan corong pisah. Mengukur kadar Pb sampel air sungai yang telah dimasukkan dalam flocculator jar test dengan AAS.

3.3.4 Pengolahan dan Pengukuran kadar Cr Sampel Air SungaiPengolahan dan pengukuran kadar Cr sampel air sungai (variasi massa

serbuk biji kelor dan lama pengadukan): diambil 5 sampel air sumur gali masing-masing sebanyak 100 mL dan masukkan dalam beaker glass dengan volume 1 L. Kemudian ditambahkan serbuk biji kelor dengan massa 5, 10, 15, 20 dan 25 g. Mengaduk dengan variasi waktu 5, 10, 15, 20 dan 25 menit kemudian sampel didiamkan sampai terbentuk dua lapisan. Setelah itu dipisahkan dengan corong pisah. Mengukur kadar Cr sampel air sungai yang telah dimasukkan dalam flocculator jar test dengan AAS.

3.3.5 Pengukuran Intensitas Warna pad air Sungai Kreo

Pada pengukuran intensitas warna, diambil 6 sampel air sumur gali masing-masing sebanyak 100 mL masukkan dalam beaker glass dengan volume 1 L. Mengukur intensitas warna sampel air sungai terlebih dahulu sebelum perlakuan. Kemudian ditambahkan serbuk biji kelor dengan massa 5, 10, 15, 20, 25 dan 30 g. Sampel dimasukkan ke dalam flocculator jar test dengan kecepatan 100 rpm selama 25 menit. Sampel kemudian didiamkan sampai terbentuk dua lapisan, kemudian dipisahkan corong pisah. Mengukur intensitas warna sampel yang telah dimasukkan ke dalam flocculator jar test dengan kolorimeter.

8

3.3.6 Pengolahan dan Pengukuran kadar Cd Sampel Air Sungai

Pengolahan dan pengukuran kadar Cd sampel air sungai (variasi massa serbuk biji kelor dan lama pengadukan): diambil 5 sampel air sumur gali masing-masing sebanyak 100 mL dan masukkan dalam beaker glass dengan volume 1 L. Kemudian ditambahkan serbuk biji kelor dengan massa 5, 10, 15, 20 dan 25 g. Mengaduk dengan variasi waktu 5, 10, 15, 20 dan 25 menit kemudian sampel didiamkan sampai terbentuk dua lapisan. Setelah itu dipisahkan dengan corong pisah. Mengukur kadar Cd sampel air sungai yang telah dimasukkan dalam flocculator jar test dengan AAS.

9 BAB IV

BIAYA DAN JADWAL KEGIATAN

4.1 Anggaran Biaya

Tabel 1.2 Ringkasan Anggaran Biaya

No Jenis Pengeluaran Biaya (Rp)

1 Peralatan Penunjang dan Biaya Peminjaman Alat Rp 3.000.000,00

2 Bahan Habis Pakai dan Biaya Analisis Rp 2.000.000,00

3 Perjalanan dan Operasional Rp 500.000.00

4 Pendaftaran Jurnal Akreditasi Dikti dan kesekertariatan Rp 499.000,00

Jumlah Rp 5.999.000,00

4.2 Jadwal Kegiatan

Tabel 1.3 Jadwal Pelaksanaan Kegiatan

Bulan ke-

Kegiatan 1 2 3 4

1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

Studi Literatur

Persiapan Alat

Penelitian

Analisa Hasil

Pembuatan Laporan

Seminar

10

DAFTAR PUSTAKA

Burton, Paul D. 2004. Wastewater Engineering. Mc-Graw Hill International Edition, United States

Crittenden, J. C., dkk. 2005. Water treatment: Principles and Design. Seconded, Wiley, New Jersey.

Kienle, H.V. 1986. Carbon Di dalam: Ulman’s Encyclopedia of IndustrialChemistry. 5thCompletely Resived Edition, Volume 5. Cancer Chemotherapy to Ceramics Colorants. VCH, Weinheim.

Kumalasari Fety dan Yogi Satoto, 2012. Teknik Mengolah Air Kotor MenjadiAir Bersih Hingga Siap Minum.Jakarta: Laskar Aksara

Kusnaedi.2010.Mengolah Air Kotor Untuk Air Minum. Jakarta: Penebar Swadaya. Mikrajuddin Abdullah, 2009. Pengantar Nanosains. Penerbit ITB : Bandung

Mukarromah. 2008. Efektifitas Bioflokulan Biji Kelor (Moringa oleifera Lamk.) dalam Mengurangi Kadar Cr (IV). Skripsi. Universitas Islam Negeri Malang.

Nugroho, Bahtiar Aji, dkk. 2014. Penggunaan Serbuk Biji Kelor, untuk Menurunkan Kadar Pb, Kekeruhan, dan Intensitas warna. Indonesian Journal of Chemical Science. Universitas Negeri Semarang.

Pandia, S. dan A. Husin, 2005. Pengaruh Massa dan Ukuran Biji Kelor pada Proses Penjernih-an Air. Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan. Jurnal Teknologi Proses (4) 2. Hal. 2.

Sudarwin. 2005. Analisis Spasial Logam Berat (Pb dan Cd) pada Sedimen Aliran Sungai dari Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Sampah Jatibarang, Semarang. Jurnal Konsentrasi Kesehatan Lingkungan Industri

Suriawiria, U. 2005. Air dalam Kehidupan dan Lingkungan yang Sehat. bandung: PT. Alumni.