jurnal ilmiah satya negara indonesiaportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/2333/1/... ·...

ii

JURNAL ILMIAH SATYA NEGARA INDONESIA merupakan Jurnal Ilmiah yang

menyajikan artikel original tentang pengetahuan dan informasi penelitian atau

aplikasi penelitian dan pengembangan terkini yang berhubungan dengan bidang

yang ada di Universitas Satya Negara Indonesia yang memiliki empat Fakultas yaitu

Fakultas Teknik, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Fakultas Ekonomi dan

Fakultas Ilmu Sosial dan Ilmu Politik. Jurnal ini merupakan sarana publikasi dan ajang

berbagi karya riset dan pengembangannya di Universitas Satya Negara Indonesia

(USNI).

Pemuatan artikel di Jurnal ini dapat dikirim ke alamat Penerbit. Informasi lebih

lengkap untuk pemuatan artikel dan petunjuk penulisan artikel tersedia pada

halaman terakhir yakni pada Pedoman Penulisan Jurnal Ilmiah atau dapat dibaca

pada setiap terbitan. Artikel yang masuk akan melalui proses seleksi editor atau

mitra bestari.

Jurnal ini terbit secara berkala sebanyak dua kali dalam setahun yakni Juni dan

Desember. Pemuatan naskah tidak dipungut biaya. Jurnal Ilmiah Satya Negara

Indonesia merupakan peningkatan dari Jurnal USNI sebelumnya.

Alamat Penerbit / Redaksi

Lembaga Penelitian dan Pengabdian pada Masyarakat (LPPM)

Universitas Satya Negara Indonesia

Jl. Arteri Pondok Indah No.11 Kebayoran Lama Utara

Jakarta Selatan 12240 – Indonesia

Telp. (021) 7398393/7224963. Hunting, Fax 7200352/7224963

Homepage : http://www.usni.ac.id

E-mail : [email protected]

Frekuensi Terbit

2 kali setahun : Juni dan Desember

iii

Vol. 9 No. 1 Juni 2016 ISSN : 1979-5246

JURNAL ILMIAH

SATYA NEGARA INDONESIA

Pelindung

Prof. Dr. Lijan P. Sinambela, MM, M.Pd

(Rektor)

Penanggung Jawab

Dr. Yusriani Sapta Dewi, MSi

(Ketua LPPM)

Penasehat

Prof. Dr. Ir. Supriyono Eko Wardoyo, M.Aq

Dewan Redaksi

Dr. Yusriani Sapta Dewi,M.Si

Teguh Budi Santoso,S.Kom,.M.Kom

Prionggo Hendradi,S.Kom,.M.Kom

Ir. Riena F. Talussa,.M.Si

Bertha Komala Sinambela,S.Sos,.M.Si

Gustom Sitorus,SE,.MM

Mitra Bestari

Prof. Dr. Irwan Abdullah, M.Sc (UGM)

Dr. Ir. Rofiq Sunaryanto (BPPT)

Prof. Dr. Ir. Rosmawati Paranginangin, M.S (Balai Riset DKP)

Dr. Dedi Setia Permana, M.Sc (LIPI)

Penyunting Pelaksana

Nurul Chafid, S.Kom,. M.Kom

Mulyana Adnan, SE.

iv

DAFTAR ISI

Analisis Perbedaan Pasir Aktif dan Arang Untuk Menurunkan Kadar Fe Dalam Air 1-9 Charles Situmorang

Analisis dan Penerapan Algoritma C45Untuk Mengklasifikasikan Instrumen Kepuasan

Pengguna Sistem Informasi Akademik (SIA) 10-20

Hernalom Sitorus

Perancangan Aplikasi Data Mahasiswa Untuk Menganalisa Produk Komestik dan Kecantikan

Menggunakan Algoritma Apriori Pada PT. Rajawali Mutiara Sejahtera 21-30

Bayu Dedy Irwanto, Kiki Kusumawati

Efektifitas Reaktor BioFilm Media Krikil dan Reaktor Saringan Pasir Terhadap Penurunan

Kadar Surfaktan Limbah Cair Loundry 31-41

Nurhayati, Widi

Penerapan Sistem Electronic Customer Relationship Management (E-CRM) Dengan Metode

Zachman Framwork Pada Lembaga Bimbingan Al-Amzad 42-51

Nurul Chafid, Muslim

Penerapan Metode IPSEC Untuk Optimalisasi Koneksi Jaringan di PT. OTO MULTIARTHA 52-58 Prionggo Hendradi, Braja Santoso

Referensi Memilih Rumah TInggal Dengan Analisis Konjoin

(Studi Kasus : Perumahan Parung, Graha Griya Kabupaten Bogor) 59-66 Riama Sibarani

Analisis Kelembagaan Pengelolaan Waduk Cirata 67-73 Urip Rahmani

Penurunan COD, TSS Pada Penyaringan Air Limbah Tahu Menggunakan Media Pasir Kuarsa

Karbon Aktif,Sekam Padi dan Ziolit 74-80 Yusriani Sapta Dewi, Yanti Buchori

Evaluasi Kinerja Karyawan Universitas Satya Negara Indonesia Dengan Metode Fuzzy C-Mean 81-86 Bosar Panjaitan

31

EFEKTIFITAS REAKTOR BIOFILM

MEDIA KERIKIL DAN REAKTOR SARINGAN PASIR TERHADAP PENURUNAN

KADAR SURFAKTAN LIMBAH CAIR LAUNDRY

Nurhayati dan Widi Prastianto

Program Studi Teknik Lingkungan Universitas Satya Negara Indonesia

Abstract

laundry business has no Installation Wastewater Treatment Plant (WWTP . Detergents are difficult to be degraded

by microorganisms. The potential for bacteria to degrade the surfactant would be maximized if it is in a special

environment that form biofilms by adding the bacterium Pseudomonas putida proceed with the filtration sand

filter by passing the water on a porous medium . the results with biofilm reactor , combined with active sand filters

are effective in lowering levels of surfactant , BOD , COD , scaling back surfactant levels of 47.43 mg / l to 14.24

mg / l with the effectiveness of the instruments of 69.98 % , BOD levels decreased from 205.95 mg / l decreased

to 45.88 mg / l with a reduction in the effectiveness of the tools of 77.72 % , while the COD fell from from 487.33

mg / l to 94 mg / l with a reduction in the effectiveness of the tool amounting to 80.71 % while decreasing the

turbidity levels decreased from 192.50 mg / l to 18.70 mg / l with a reduction in the effectiveness of the tools of

90.29 % .

Keynote:

Limbah laudry, surfaktan, Pseudomonas putida, biofilm dan filter

LATAR BELAKANG MASALAH

Pada saat ini jasa pencucian pakaian atau

laundry sangat berkembang di mana-mana

terutama di daerah pemukiman seiring

bertambahnya jumlah penduduk dengan tingkat

kebutuhan akan barang dan jasa yang tinggi.

Limbah laundry mengandung deterjen

yang digunakan untuk mencuci pakaian. Deterjen

merupakan pembersih yang terbuat dari bahan-

bahan turunan minyak bumi. Deterjen mengandung

berbagai tambahan bahan kimia seperti surfaktan,

fosfat, silikat, bahan pewarna, dan bahan pewangi.

Jenis deterjen yang banyak digunakan sebagai bahan

pencuci pakaian adalah deterjen yang mengandung

Alkyl Benzene Sulphonate (ABS) yang merupakan

deterjen golongan keras dan Lauril Alkyl Sulphonate

(LAS).

Dengan tingginya tingkat bahaya yang

ditimbulkan oleh limbah cair laundry ini, maka

diperlukan suatu teknologi alternatif atau rancangan

suatu sistem pengolahan air limbah yang dapat

meminimalisir tingkat bahaya yang ditimbulkan

oleh limbah cair laundry tersebut. Salah satu

teknologi yang dapat digunakan adalah sistem

biofilm dan saringan pasir. Dalam penelitian ini

digunakan reaktor biofilm dengan media kerikil dan

reaktor saringan pasir yang merupakan suatu proses

penyaringan atau penjernihan air limbah, di mana

limbah cair laundry yang akan diolah didiamkan

atau dijenuhkan dengan waktu tertentu pada reaktor

biofilm media kerikil (system batch) dan selanjutnya

dilewatkan pada reaktor saringan pasir dengan

kecepatan tertentu. Dalam penelitian ini, dilakukan

penanaman bakteri (seeding) dengan menambahkan

bakteri anggota genus Pseudomonas, yaitu

Pseudomonas putida.

Proses filtrasi yang terjadi pada saringan

pasir, yaitu memisahkan air dari kandungan

kontaminan berupa partikel tersuspensi, koloid, dan

bakteri dengan cara melewatkan air pada suatu

media berpori. Pada prinsipnya material ini dapat

berupa material apa saja seperti lapisan granular

pasir, batu yang dihancurkan, antrasit, kaca, sisa

arang, dan lain-lain. Pada penelitian ini digunakan

pasir sebagai media filtrasi. Media pasir digunakan

karena pasir mudah ditemui dalam jumlah banyak,

biaya yang murah, dan hasil pengolahan yang

diberikan juga sangat memuaskan (Longsdon et al.,

2002).

Perumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah, maka

perumusan masalah yang akan dibahas dalam

penelitian ini adalah seberapa besar efektifitas

reaktor biofilm media kerikil dan reaktor saringan

terhadap penurunan kadar surfaktan, Kebutuhan

Oksigen Biologis (BOD), Kebutuhan Oksigen

Kimiawi (COD), dan kekeruhan pada limbah cair

laundry serta bagaimana pengaruh perbedaan masa

inkubasi bakteri pada reaktor dalam pengolahan

limbah cair laundry.

Tujuan dan Manfaat Penelitian Tujuan penelitian ini adalah untuk

mengetahui efektifitas reaktor biofilm media kerikil

dan reaktor saringan pasir terhadap penurunan kadar

32

surfaktan, Kebutuhan Oksigen Biologis (BOD),

Kebutuhan Oksigen Kimiawi (COD), dan

kekeruhan pada limbah cair laundry serta

bagaimana pengaruh perbedaan masa inkubasi

bakteri pada reaktor dalam pengolahan limbah cair

laundry.

Batasan Masalah Berdasarkan rumusan masalah yang

ditentukan dan agar penelitian dapat berjalan secara

sistematis, maka perlu adanya batasan-batasan pada

penelitian ini, antara lain:

1. Sumber limbah yang digunakan berasal

dari kegiatan industri laundry.

2. Metode penelitian menggunakan reaktor

biofilm dengan komposisi media kerikil,

kemudian dilanjutkan menggunakan

reaktor saringan pasir.

3. Bakteri yang ditambahkan untuk

penumbuhan biofilm pada media kerikil

adalah bakteri Pseudomonas putida.

4. Parameter yang diukur adalah surfaktan,

Kebutuhan Oksigen Biologis (BOD),

Kebutuhan Oksigen Kimiawi (COD), dan

kekeruhan.

LANDASAN TEORI

Pencemaran Air

Pencemaran air adalah suatu perubahan

keadaan di suatu tempat penampungan air seperti

danau, sungai, laut, dan tanah yang diakibatkan oleh

aktifitas manusia. Walaupun fenomena alam seperti

gunung berapi, badai, gempa bumi, atau lainnya

juga mengakibatkan perubahan yang besar terhadap

kualitas air, tetapi hal ini tidak dianggap sebagai

pencemaran. Pencemaran air dapat disebabkan oleh

berbagai hal dan memiliki karakteristik yang

berbeda-beda. Zat-zat yang terdapat di dalam air

limbah adalah unsur-unsur organik tersuspensi

maupun terlarut, unsur-unsur anorganik, dan

mikroorganisme. Unsur-unsur tersebut memberi

corak kualitas air buangan dalam sifat fisik,

kimiawi, maupun biologis.

Surfaktan Surfaktan merupakan molekul ampifilik

yang terdiri atas bagian kepala hidrofilik yang

mempunyai afinitas tinggi terhadap air dan bagian

ekor hidrofobik yang mempunyai afinitas tinggi

terhadap minyak (Dickinson & Mc Clements, 1996).

Gambar 1 Molekul Surfaktan(Gervasio,1996)

Surfaktan sebagai bahan aktif dalam deterjen

memiliki fungsi tertentu dalam proses pencucian.

Surfaktan berperan untuk menurunkan tegangan

permukaan, peristiwa adsoprsi, dan deterjensi.

Tegangan permukaan dirumuskan sebagai

energi yang harus digunakan untuk memperbesar

permukaan suatu cairan sebesar 1 cm2. Tegangan

permukaan disebabkan oleh adanya gaya tarik

menarik dari molekul cairan. Tegangan permukaan

antara lain dapat diukur dengan menggunakan

Tensiometer du Nouy dan dinyatakan dalam satuan

dyne/cm. Apabila surfaktan ditambahkan ke suatu

cairan pada konsentrasi rendah, maka dapat

mengubah karakteristik tegangan permukaan dan

antar muka cairan tersebut. Antar muka adalah

bagian di mana dua fase saling bertemu atau kontak,

sedangkan permukaan adalah antar muka di mana

satu fase kontak dengan udara. Sebagian besar

surfaktan pada tingkat konsentrasi 0,1% akan

mengurangi tegangan permukaan air dar 72 dyne/cm

menjadi 32 dyne/cm. Hal ini terjadi karena molekul-

molekul dalam sebagian besar cairan akan saling

tarik menarik satu sama lain oleh gaya Van der

Walls yang menggantikan ikatan hidrogen air.

Bakteri Pseudomonas Putida

Salah satu bakteri yang memiliki

kemampuan mendegradasi deterjen adalah

Pseusomonas putida. Strain bakteri anggota

Pseudomonas fluorescens, Pseudomonas putida,

Pseudomonas aeruginosa, dan Bacillus cereus

mampu mendegradasi 90% Lauril Alkyl Benzene

Sulfonate (LAS) dalam waktu delapan hari

(Widyakusuma, 2007).

Pseudomonas putida merupakan salah satu

bakteri genus Pseudomonas yang berbentuk batang

atau melengkung tetapi tidak berbentuk heliks dan

tergolong dalam bakteri gram negatif yang

umumnya tumbuh pada medium yang mengandung

oksigen (aerobik), sehingga dikenal pula dengan

istilah aerobic sporeformers. Kebanyakan anggota

genus Pseudomonas dapat membentuk endospora

yang dibentuk secara intraseluler sebagai respon

terhadap lingkungan yang kurang menguntungkan,

oleh karena itu anggota genus Pseudomonas

memiliki toleransi yang tinggi terhadap kondisi

lingkungan yang berubah-ubah. Pseudomonas

putida merupakan bakteri gram negatif, aerobik,

umumnya berukuran 0,5-1 µm, suhu pertumbuhan

antara 30-35⁰C, dan pH pertumbuhan 5,5-8,5.

Sistem metabolisme Pseudomonas putida adalah

respirasi dan tidak pernah melakukan metabolisme

fermentatif. Bakteri Pseudomonas putida banyak

terdapat di tanah atau di perairan dan berfungsi

33

sebagai katalis untuk pemecah bahan organik dan

proses oksidasi reduksi. Energi yang dihasilkan dari

reaksi kimia ini digunakaan untuk pertumbuhan dan

metabolisme bakteri tersebut (Krieg & Hall, 1984).

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. Hal ini menjadi

mikrolingkungan yang unik, di mana

mikroorganisme dalam biofilm berbeda secara

struktural maupun fungsional yang dapat hidup

bebas (Donlan, 2002).

Biofilm akan terbentuk pada permukaan

yang lembab, hal ini disebabkan mikroba dapat

bertahan hidup jika mendapatkan kelembaban yang

cukup. Pada prosesnya biofilm mengeksresikan

suatu bahan yang licin (berlendir) pada sebuah

permukaan, kemudian akan menempel dengan baik

di permukaan tersebut jika keadaan minimum

bakteri tersebut terpenuhi.

Melihat keunggulan biofilm, teknologi ini

telah banyak diterapkan pada pengendalian

pencemaran lingkungan, terutama untuk

menguraikan senyawa organik menjadi senyawa

anorganik. Biofilm juga dapat untuk memurnikan air

dengan cara menguraikan senyawa-senyawa

berbahaya dalam perairan. Biofilm mempunyai

keunggulan dibandingkan dengan sel plantonik, di

mana biofilm lebih tahan terhadap bahan antiseptik,

temperatur, dan pH. Pengendalian pencemaran di air

dengan memanfaatkan bakteri pembentuk biofilm

akan menjadi sangat efektif.

Saringan Pasir

Filtrasi adalah suatu proses pemisahan zat

padat dari fluida (cair maupun gas) yang

menggunakan suatu medium berpori atau bahan

berpori lain untuk menghilangkan sebanyak

mungkin zat padat halus yang tersuspensi dan

koloid. Di samping mereduksi kandungan zat padat,

filtrasi dapat pula mereduksi kandungan bakteri,

menghilangkan warna, rasa, bau, besi, dan mangan.

Saringan pasir cukup efektif digunakan untuk

menghilangkan kandungan bahan organik dan

organisme patogen pada air yang mempunyai

kekeruhan relatif rendah. Saringan pasir banyak

digunakan untuk pengolahan air dengan kekeruhan

di bawah 50 NTU. Efektifitas penyaringan

tergantung pada distribusi ukuran partikel pasir,

rasio luas permukaan filter terhadap kedalaman, dan

kecepatan fitrasi.

Saringan pasir bekerja dengan cara

pembentukan lapisan biofilm di beberapa milimeter

bagian atas lapisan media pasir yang disebut

hypogeal atau schmutzdecke. Lapisan ini

mengandung bakteri, fungi, protozoa, rotifera, dan

larva serangga air. Schmutzdecke adalah lapisan

yang melakukan pemurnian efektif dalam

pengolahan air. Selama air melewati schmutzdecke,

partikel akan terperangkap dan organik terlarut akan

teradsorpsi, diserap, dan dicerna oleh bakteri, fungi,

dan protozoa. Proses ini terjadi sangat kompleks dan

bervariasi, tetapi yang utama adalah mechanical

straining terhadap kebanyakan bahan tersuspensi

dalam lapisan tipis yang berpori-pori sangat kecil.

METODE PENELITIAN Lokasi penelitian dilakukan di industri

laundry yang berada di daerah Bintaro, Jakarta

Selatan, sebagai tempat sumber limbah cair laundry,

sebagai tempat preparasi alat dan bahan serta

analisis sampel limbah cair laundry untuk

mengetahui kadar surfaktan, Kebutuhan Oksigen

Biologis (BOD), Kebutuhan Oksigen Kimiawi

(COD), dan kekeruhan yang terkandung.

Jenis Penelitian

Jenis penelitian yang dilakukan adalah

penelitian eksperimental dengan mengolah limbah

cair laundry menggunakan rancangan yang telah

disusun, yaitu reaktor biofilm media kerikil dan

reaktor saringan pasir. Pengolahan dilakukan

dengan cara menjenuhkan limbah cair laundry pada

reaktor biofilm media kerikil (system batch) dengan

waktu yang telah ditentukan, selanjutnya dilewatkan

pada reaktor saringan pasir dengan kecepatan alir

sebesar 0,02 L/dtk, kemudian menganalisis limbah

cair laundry terhadap parameter surfaktan,

Kebutuhan Oksigen Biologis (BOD), Kebutuhan

Oksigen Kimiawi (COD), dan kekeruhan.

Metode penelitian ini terdiri dari beberapa

tahapan, yaitu persiapan reaktor biofilm media

kerikil dan reaktor saringan pasir, preparasi limbah

cair laundry, pengukuran kadar limbah cair laundry,

dan pengolahan data.

Gambar 1. Sketsa Desain Reaktor Biofilm Media

Kerikil

dan Reaktor Saringan Pasir

Pengolahan Data Untuk mengetahui efektifitas reaktor

biofilm media kerikil dan reaktor saringan pasir

terhadap penurunan kadar surfaktan, Kebutuhan

34

Oksigen Biologis (BOD),Kebutuhan Oksigen

Kimiawi (COD),dan kekeruhan, maka dihitung

menggunakan uji efektifitas dengan

membandingkan hasil pengujian kadar surfaktan,

(BOD), COD, dan kekeruhan sebelum pengolahan

dan setelah pengolahan yang dinyatakan dalam

persen (%).

Perhitungan efektifitas reaktor:

E = C0−𝐶1

𝐶1𝑋 100%

Dimana :

E = Uji Efektifitas

C0 = Kadar Sebelum Pengolahan

C1 = Kadar Setelah Pengolahan

Selain itu digunakan analisis sidik ragam

atau Analysis of Variance (ANOVA) dengan tingkat

kepercayaan 5% yang digunakan untuk melihat

perbedaan nyata atau tidak berbeda nyata saat

perlakuan pada reaktor terhadap waktu inkubasi

bakteri yang telah ditentukan.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Setelah melakukan pengujian awal, hasil yang

diketahui dari kadar surfaktan dalam limbah cair

laundry tersebut adalah sebesar 47,43 mg/L, kadar

Kebutuhan Oksigen Biologis (BOD) sebesar 205,95

mg/L, kadar Kebutuhan Oksigen Kimiawi (COD)

sebesar 487,33 mg/L, dan kadar kekeruhan adalah

sebesar 192,50 NTU. Berdasarkan Peraturan

Gubernur Propinsi DKI Jakarta No.122 Tahun 2005

tentang Baku Mutu Limbah Cair Domestik, maka

dari hasil di atas dapat ditarik kesimpulan bahwa

konsentrasi surfaktan, Kebutuhan Oksigen Biologis

(BOD), Kebutuhan Oksigen Kimiawi (COD), dan

kekeruhan pada limbah cair laundry tersebut telah

melampaui nilai baku mutu yang telah ditetapkan,

sehingga perlu dilakukan pengolahan terlebih

dahulu terhadap limbah cair laundry tersebut.

Untuk mengetahui efektifitas dari reaktor

biofilm media kerikil dan reaktor saringan pasir

dalam mereduksi kadar surfaktan, Kebutuhan

Oksigen Biologis (BOD),Kebutuhan Oksigen

Kimiawi (COD),dan kekeruhan di dalam limbah cair

laundry, maka perlu dilakukan pengujian dan

pemeriksaan kadar sampel sebelum pengolahan

kemudian membandingkannya dengan hasil dari

keluaran limbah cair laundry setelah melewati

proses pengolahan dengan menggunakan reaktor

biofilm media kerikil dan reaktor saringan pasir.

Berdasarkan hasil penelitian dan

pengolahan data, maka diperoleh hasil kadar

surfaktan, Kebutuhan Oksigen Biologis

(BOD),Kebutuhan Oksigen Kimiawi (COD),dan

kekeruhan pada limbah cair laundry dengan

menggunakan reaktor biofilm dan reaktor saringan

pasir sebagai berikut:

Surfaktan Limbah Cair Laundry Pada penelitian ini, pengujian kadar

surfaktan dilakukan pada hari ke-0 (sebelum

pengolahan), ke-2, ke-4, ke-6, dan ke-8. Titik

sampling dilakukan pada sebelum pengolahan

(inlet), outlet reaktor biofilm dan outlet reaktor

saringan pasir. Pengujian kadar surfaktan dalam

limbah cair laundry pada laboratorium, diperoleh

hasil yang dapat dilihat pada Tabel 1. dan nilai

efektifitas reaktor biofilm media kerikil dan

reaktor saringan pasir terhadap penurunan

kadar surfaktan dapat dilihat pada Tabel 2.

35

Tabel 1. Hasil Pengujian Kadar Surfaktan

SURFAKTAN Ulangan Hasil Pengamatan Hari Ke-

0 2 4 6 8

Biofilm

1 48,60 16,83 10,24 6,90 2,16

2 46,26 15,62 9,36 5,35 1,60

Rata-rata (mg/L) 47,43 16,22 9,80 6,12 1,88

Biofilm + Pasir

1 48,60 14,46 8,22 5,62 0,92

2 46,26 14,02 7,89 4,40 0,84

Rata-rata (mg/L) 47,43 14,24 8,06 5,01 0,88

Tabel 2. Nilai Efektifitas Reaktor terhadap Penurunan Kadar Surfaktan

SURFAKTAN Hasil Pengamatan Hari Ke-

0 2 4 6 8

Biofilm 47,43 16,22 9,80 6,12 1,88

Efektifitas (%) 65,80 79,34 87,10 96,04

Biofilm + Pasir 47,43 14,24 8,06 5,01 0,88

Efektifitas (%) 69,98 83,01 89,44 98,14

Tabel 1. hasil pengujian kadar surfaktan

sebelum dilakukan pengolahan (inlet), diperoleh

kadar sebesar 47,43 mg/L. Setelah dilakukan

pengolahan terhadap limbah cair laundry

menggunakan reaktor biofilm pada masa inkubasi

hari ke-2, diperoleh kadar surfaktan sebesar 16,22

mg/L dengan efektifitas reaktor sebesar 65,80%,

pada masa inkubasi hari ke-4, diperoleh kadar

surfaktan sebesar 9,80 mg/L dengan efektifitas

reaktor sebesar 79,34%, pada masa inkubasi hari ke-

6, diperoleh kadar surfaktan sebesar 6,12 mg/L

dengan efektifitas reaktor sebesar 87,10%, dan pada

masa inkubasi hari ke-8, diperoleh kadar surfaktan

sebesar 1,88 mg/L dengan efektifitas reaktor sebesar

96,04%.

Hasil kadar surfaktan terhadap limbah cair

laundry menggunakan reaktor biofilm dan reaktor

saringan pasir pada masa inkubasi hari ke-2,

diperoleh kadar surfaktan sebesar 14,24 mg/L

dengan efektifitas reaktor sebesar 69,98%, pada

masa inkubasi hari ke-4, diperoleh kadar surfaktan

sebesar 8,06 mg/L dengan efektifitas reaktor sebesar

83,01%, pada masa inkubasi hari ke-6, diperoleh

kadar surfaktan sebesar 5,01 mg/L dengan

efektifitas reaktor sebesar 89,44%, dan pada masa

inkubasi hari ke-8, diperoleh kadar surfaktan sebesar

0,88 mg/L dengan efektifitas reaktor sebesar

98,14%.

Dari hasil pengujian kadar surfaktan pada

limbah cair laundry, diperoleh hasil penurunan

kadar surfaktan yang berbanding lurus terhadap

perbedaan masa inkubasi (waktu degradasi).

Semakin lama waktu degradasi pada reaktor biofilm,

maka semakin kecil pula kadar surfaktan yang

diperoleh. Dengan demikian, perbedaan masa

inkubasi (waktu degradasi) sangat berpengaruh

terhadap penurunan kadar surfaktan pada limbah

cair laundry. Menurut Wulan dan Gozan

(2006), inti pendegradasian surfaktan adalah

pemecahan struktur molekul surfaktan. Pengolahan

senyawa surfaktan secara biologis dengan

memanfaatkan aktifitas bakteri genus Pseudomonas

dengan waktu tinggal 24 jam mampu menyisihkan

senyawa surfaktan jenis LAS sebesar 85%.

Penguraian senyawa surfaktan oleh aktifitas

mikroorganisme secara sempurna dirubah menjadi

karbon dioksida, air, dan garam organik.

Nilai efektifitas penurunan kadar surfaktan

berbanding lurus terhadap masa inkubasi (waktu

degradasi), semakin lama masa inkubasi (waktu

degradasi) yang berarti masa kontak antara beban

surfaktan dengan mikroorganisme, maka semakin

tinggi nilai efektifitasnya. Surfaktan LAS

merupakan sumber karbon dan energi yang

potensial untuk pertumbuhan beberapa strain bakteri

anggota Genus Pseudomonas meskipun senyawa

tersebut toksik bagi strain-strain bakteri yang lain.

Strain-strain anggota Genus Pseudomonas yang

sudah terdaptasi dengan pencemaran deterjen

memiliki potensi yang lebih tinggi dalam

mendegradasi LAS di bandingkan strain-strain dari

genus tersebut yang berasal dari ekosistem sungai

yang tidak tercemar (Suharjono, 2008).

36

Tabel 3. Hasil Analisis Sidik Ragam Surfaktan

Sumber Keragaman db JK KT FHitung

FTabel

1% 5%

Masa Inkubasi 4 2799,2465 699,8116 963,40** 11,39 5,19

Galat 5 3,6321 0,7264

Total 9 2802,8786

Berdasarkan hasil analisis sidik ragam

perlakuan masa inkubasi terhadap kadar surfaktan,

maka perlakuan masa inkubasi mempengaruhi atau

berbeda nyata terhadap penurunan hasil kadar

surfaktan dalam limbah cair laundry tersebut. Hal

ini dapat dilihat karena pada perlakuan reaktor

FHitung (963,40) > FTabel (5,19). Semakin lama masa

inkubasi, maka semakin besar pula persentase

penurunan kadar surfaktan. Analisis ragam ini

dilakukan pada selang kepercayaan 95%.

Kebutuhan Oksigen Biologis (BOD) Limbah

Cair Laundry Pada penelitian ini, pengujian kadar BOD

dilakukan pada hari ke-0 (sebelum pengolahan), ke-

2, ke-4, ke-6, dan ke-8. Titik sampling dilakukan

pada keluaran reaktor biofilm dan keluaran reaktor

saringan pasir. Pengujian kadar (BOD) dalam

limbah cair laundry pada laboratorium, diperoleh

hasil yang dapat dilihat pada Tabel 4. dan nilai

efektifitas reaktor biofilm media kerikil dan reaktor

saringan pasir terhadap penurunan kadar (BOD)

dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 4. Hasil Pengujian Kadar Kebutuhan Oksigen Biologis (BOD)

(BOD) Ulangan Hasil Pengamatan Hari Ke-

0 2 4 6 8

Biofilm

1 203,59 46,32 36,80 32,74 21,64

2 208,31 47,83 38,78 25,78 20,67

Rata-rata (mg/L) 205,95 47,08 37,79 29,26 21,16

Biofilm + Pasir

1 203,59 44,81 35,57 29,72 18,96

2 208,31 46,95 37,26 24,50 19,16

Rata-rata (mg/L) 205,95 45,88 36,42 27,11 19,06

37

Tabel 5. Nilai Efektifitas Reaktor terhadap Penurunan Kadar (BOD)

(BOD) Hasil Pengamatan Hari Ke-

0 2 4 6 8

Biofilm 205,95 47,08 37,79 29,26 21,16

Efektifitas (%) 77,14 81,65 85,79 89,73

Biofilm + Pasir 205,95 45,88 36,42 27,11 19,06

Efektifitas (%) 77,72 82,32 86,84 90,74

Pada hasil pengujian kadar (BOD) sebelum

dilakukan pengolahan, diperoleh kadar sebesar

205,95 mg/L. Setelah dilakukan pengolahan

terhadap limbah cair laundry menggunakan reaktor

biofilm pada masa inkubasi hari ke-2, diperoleh

kadar (BOD) sebesar 47,08 mg/L dengan efektifitas


4, diperoleh kadar (BOD) sebesar 37,79 mg/L


masa inkubasi hari ke-6, diperoleh kadar (BOD)

sebesar 29,26 mg/L dengan efektifitas reaktor

sebesar 85,79%, dan pada masa inkubasi hari ke-8,

diperoleh kadar (BOD) sebesar 21,16 mg/L dengan

efektifitas reaktor sebesar 89,73%.

Hasil kadar (BOD) terhadap limbah cair



diperoleh kadar (BOD) sebesar 45,88 mg/L dengan

efektifitas reaktor sebesar 77,72%, pada masa

inkubasi hari ke-4, diperoleh kadar (BOD) sebesar



kadar (BOD) sebesar 27,11 mg/L dengan efektifitas

reaktor sebesar 86,84%, dan pada masa inkubasi hari

ke-8, diperoleh kadar (BOD) sebesar 19,06 mg/L

dengan efektifitas reaktor sebesar 90,74%.

Dari hasil pengujian kadar (BOD) pada


kadar (BOD) yang berbanding lurus terhadap



akibatnya waktu kontak antara biomassa dengan

substrat di dalam reaktor juga semakin lama.

Dengan demikian proses degradasi biologis aerob

berlangsung semakin baik yang artinya semakin

kecil pula kadar (BOD) yang diperoleh. Dengan

demikian, perbedaan masa inkubasi (waktu

degradasi) sangat berpengaruh terhadap penurunan

kadar (BOD) pada limbah cair laundry.

Semakin tinggi kadar (BOD), maka

semakin besar jumlah substrat organik yang

terkandung dalam limbah cair tersebut, dengan

demikian beban organik yang harus diuraikan oleh

mikroba juga seakin besar. Suatu sistem pengolahan

limbah cair dengan biofilm yang melekat, proses

degradasi substrat organik secara biologis sebagian

besar berlangsung pada antar muka biofilm dengan

limbah cair dan sebagain kecil lagi di dalam biofilm

tersebut (MetCalf & Eddy, 2003)

Nilai efektifitas penurunan kadar (BOD)



degradasi), maka semakin tinggi nilai efektifitasnya.

Nilai efektifitas menunjukkan seberapa besar

penurunan kadar yang terjadi pada limbah terhadap

kadar pencemar tertentu. Semakin besar nilai

persentase yang diperoleh, maka semakin tinggi

nilai efektifitasnya.

Tabel 6. Hasil Analisis Sidik Ragam Kebutuhan Oksigen Biologis (BOD)


FTabel

1% 5%

Perlakuan

Masa Inkubasi (M) 4 49155,9728 12288,9932 2155,89** 11,39 5,19

Galat 5 28,5012 5,7002

Total 9 49184,4740


tabel 6 perlakuan masa inkubasi terhadap kadar

(BOD), maka perlakuan masa inkubasi

mempengaruhi atau berbeda nyata terhadap

penurunan hasil kadar (BOD) dalam limbah cair

laundry tersebut. Hal ini dapat dilihat karena pada

perlakuan reaktor FHitung (963,40) > FTabel (5,19).

Semakin lama masa inkubasi, maka semakin besar

pula persentase penurunan kadar (BOD). Analisis

ragam ini dilakukan pada selang kepercayaan 95%.

Kebutuhan Oksigen Kimiawi (COD) Limbah

Cair Laundry

38

Pada penelitian ini, pengujian kadar COD

dilakukan pada hari ke-0 (sebelum pengolahan), ke-

2, ke-4, ke-6, dan ke-8. Titik sampling dilakukan

pada keluaran reaktor biofilm dan keluaran reaktor

saringan pasir. Pengujian kadar COD dalam limbah

cair laundry pada laboratorium, diperoleh hasil yang

dapat dilihat pada Tabel 7. dan nilai efektifitas

reaktor biofilm media kerikil dan reaktor saringan

pasir terhadap penurunan kadar COD dapat dilihat

pada Tabel 8.

Tabel 7. Hasil Pengujian Kadar Kebutuhan Oksigen Kimiawi (COD)

COD Ulangan Hasil Pengamatan Hari Ke-

0 2 4 6 8

Biofilm

1 492,33 102,33 89,00 72,33 52,33

2 482,33 115,67 85,67 62,33 45,67

Rata-rata (mg/L) 487,33 109,00 87,34 67,33 49,00

Biofilm + Pasir

1 492,33 99,00 85,67 65,67 45,67

2 482,33 89,00 82,33 59,00 42,33

Rata-rata (mg/L) 487,33 94,00 84,00 62,34 44,00

Tabel 8. Nilai Efektifitas Penurunan Kadar Kebutuhan Oksigen Kimiawi (COD)

COD Hasil Pengamatan Hari Ke-

0 2 4 6 8

Biofilm 487,33 109,00 87,34 67,33 49,00

Efektifitas (%) 77,63 82,08 86,18 89,94

Biofilm + Pasir 487,33 94,00 84,00 62,34 44,00

Efektifitas (%) 80,71 82,76 87,21 90,97

Pada hasil pengujian kadar COD sebelum


487,33 mg/L. Setelah dilakukan pengolahan



kadar COD sebesar 109,00 mg/L dengan efektifitas


4, diperoleh kadar COD sebesar 87,34 mg/L dengan


inkubasi hari ke-6, diperoleh kadar COD sebesar


86,18%, dan pada masa inkubasi hari ke-8,

diperoleh kadar COD sebesar 49,00 mg/L dengan

efektifitas reaktor sebesar 89,94%.

Hasil kadar COD terhadap limbah cair



diperoleh kadar COD sebesar 94,00 mg/L dengan


inkubasi hari ke-4, diperoleh kadar COD sebesar



kadar COD sebesar 62,34 mg/L dengan efektifitas

reaktor sebesar 87,21%, dan pada masa inkubasi hari

ke-8, diperoleh kadar COD sebesar 44,00 mg/L

dengan efektifitas reaktor sebesar 90,97%.

Dari hasil pengujian terlihat bahwa secara

umum efektifitas reduksi COD semakin meningkat

dengan bertambahnya lama masa inkubasi. Hal ini

mengindikasikan bahwa pada saat awal pengolahan,

keaktifan mikroba masih cukup besar karena tempat

kontak antara mikroba dengan limbah cair tersedia

cukup banyak, sedangkan setelah masa inkubasi hari

ke-2 mikroba mulai saling bertumpuk sedemikian

rupa sehingga menghambat kontak antar mikroba

dan limbah cair. Dengan demikian persentase

penurunan COD relatif konstan, di mana jumlah

bakteri yang mati dan yang tumbuh mulai

berimbang dan tercapai kestabilan. Tetapi efektifitas

meningkat saat hari terakhir, yaitu masa inkubasi ke-

8. Hal ini disebabkan bakteri yang tumbuh

menggunakan energi simpanan ATP untuk

pernafasannya disaat nutrisi atau bahan organik

dalam limbah tersebut sudah mulai sedikit

(Sugiharto, 1994).

Dari hasil pengujian kadar COD pada


kadar COD yang berbanding lurus terhadap



maka semakin kecil pula kadar COD yang



terhadap penurunan kadar COD pada limbah cair

laundry.

39

Nilai efektifitas penurunan kadar COD



degradasi), maka semakin tinggi nilai efektifitasnya.

Nilai efektifitas menunjukkan seberapa besar

penurunan kadar yang terjadi pada limbah terhadap

kadar pencemar tertentu. Semakin besar nilai

persentase yang diperoleh, maka semakin tinggi

nilai efektifitasnya.

Tabel 9. Hasil Analisis Sidik Ragam Kebutuhan Oksigen Kimiawi (COD)


FTabel

1% 5%

Perlakuan

Masa Inkubasi (M) 4 280221,6134 70055,4034 2625,76** 11,39 5,19

Galat 5 133,4000 26,6800

Total 9 280355,0134


perlakuan masa inkubasi terhadap kadar COD, maka

perlakuan masa inkubasi mempengaruhi atau

berbeda nyata terhadap penurunan hasil kadar COD

dalam limbah cair laundry tersebut. Hal ini dapat

dilihat karena pada perlakuan reaktor FHitung

(2625,76) > FTabel (5,19). Semakin lama masa

inkubasi, maka semakin besar pula persentase

penurunan kadar COD. Analisis ragam ini dilakukan

pada selang kepercayaan 95%.

Kekeruhan Limbah Cair Laundry

Pada penelitian ini, pengujian kadar

kekeruhan dilakukan pada hari ke-0 (sebelum

pengolahan), ke-2, ke-4, ke-6, dan ke-8. Titik

sampling dilakukan pada keluaran reaktor biofilm

dan keluaran reaktor saringan pasir. Pengujian kadar

kekeruhan dalam limbah cair laundry pada

laboratorium, diperoleh hasil yang dapat dilihat pada

Tabel 10. dan nilai efektifitas reaktor biofilm media

kerikil dan reaktor saringan pasir terhadap

penurunan kadar kekeruhan dapat dilihat pada Tabel

11.

Tabel 10. Hasil Pengujian Kadar Kekeruhan

KEKERUHAN Ulangan Hasil Pengamatan Hari Ke-

0 2 4 6 8

Biofilm

1 195,00 25,60 14,40 7,20 2,06

2 190,00 22,30 13,80 6,12 1,72

Rata-rata (NTU) 192,50 23,95 14,10 6,66 1,89

Biofilm + Pasir

1 195,00 19,00 9,27 5,12 0,72

2 190,00 18,40 8,02 4,94 0,64

Rata-rata (NTU) 192,50 18,70 8,64 5,03 0,68

Tabel 11. Nilai Efektifitas Reaktor terhadap Penurunan Kadar Kekeruhan

KEKERUHAN Hasil Pengamatan Hari Ke-

0 2 4 6 8

Biofilm 192,50 23,95 14,10 6,66 1,89

Efektifitas (%) 87,56 92,68 96,54 99,02

Biofilm + Pasir 192,50 18,70 8,64 5,03 0,68

Efektifitas (%) 90,29 95,51 97,39 99,65

Pada hasil pengujian kadar kekeruhan sebelum


192,50 NTU. Setelah dilakukan pengolahan


40


kadar kekeruhan sebesar 23,95 NTU dengan


inkubasi hari ke-4, diperoleh kadar kekeruhan

sebesar 14,10 NTU dengan efektifitas reaktor

sebesar 92,68%, pada masa inkubasi hari ke-6,

diperoleh kadar kekeruhan sebesar 6,66 NTU

dengan efektifitas reaktor sebesar 96,54%, dan pada

masa inkubasi hari ke-8, diperoleh kadar kekeruhan

sebesar 1,89 NTU dengan efektifitas reaktor sebesar

99,02%.

Hasil kadar kekeruhan terhadap limbah cair


saringan pasir lambat pada masa inkubasi hari ke-2,

diperoleh kadar kekeruhan sebesar 18,70 NTU


masa inkubasi hari ke-4, diperoleh kadar kekeruhan



kadar kekeruhan sebesar 5,03 NTU dengan

efektifitas reaktor sebesar 97,39%, dan pada masa

inkubasi hari ke-8, diperoleh kadar kekeruhan


99,65%.

Hasil pengujian kadar kekeruhan pada


kadar kekeruhan yang berbanding lurus terhadap



maka semakin kecil pula kadar kekeruhan yang



terhadap penurunan kadar kekeruhan pada limbah

cair laundry.

Nilai efektifitas penurunan kadar

kekeruhan berbanding lurus terhadap masa inkubasi

(waktu degradasi), semakin lama masa inkubasi

(waktu degradasi), maka semakin tinggi nilai

efektifitasnya. Nilai efektifitas menunjukkan

seberapa besar penurunan kadar yang terjadi pada

limbah terhadap kadar pencemar tertentu. Semakin

besar nilai persentase yang diperoleh, maka semakin

tinggi nilai efektifitasnya.

Kekeruhan air limbah cair laundry ini

berasal dari keberadaan zat tersuspensi yang berasal

dari zat organik maupun organik. Selama proses

pengolahan, limbah yang keruh menandakan

banyaknya zat organik yang terkandung dalam

limbah tersebut. Selama pengolahan, hasil pengujian

menunjukkan penurunan hasil yang sangat

signifikan. Hal ini disebabkan karena banyaknya

terdapat zat organik yang terkandung, maka

makanan atau nutrisi untuk mikroorganisme

meningkat yang mengakibatkan kandungan zat

organik berkurang.

Tabel 12. Hasil Analisis Sidik Ragam Kekeruhan


FTabel

1% 5%

Perlakuan

Masa Inkubasi (M) 4 54662,8554 13665,7138 5069,95** 11,39 5,19

Galat 5 13,4807 2,6961

Total 9 54676,3361


tabel 12. perlakuan masa inkubasi terhadap kadar

kekeruhan, maka perlakuan masa inkubasi

mempengaruhi atau berbeda nyata terhadap

penurunan hasil kadar kekeruhan dalam limbah cair

laundry tersebut. Hal ini dapat dilihat karena pada

perlakuan reaktor FHitung (5069,95) > FTabel (5,19).

Semakin lama masa inkubasi, maka semakin besar

pula persentase penurunan kadar kekeruhan.

Analisis ragam ini dilakukan pada selang

kepercayaan 95%.

KESIMPULAN DAN SARAN

Hasil penelitian efektifitas reaktor biofilm media

kerikil dan reaktor saringan pasir terhadap

penurunan kadar surfaktan, Kebutuhan Oksigen

Biologis (BOD), Kebutuhan Oksigen Kimiawi

(COD), dan kekeruhan pada limbah cair Laundry,

dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:

1. Reaktor biofilm yang di kombinasikan

dengan filter pasir aktif lebih efektif dalam

menurunkan kadar surfaktan, BOD, COD,

dan kekeruhan pada limbah cair laundry.

Efektifitas tersebesar yaitu pada waktu

inkubasi di hari ke 2 (dua).

2. Penuruan kadar surfaktan dari 47,43 mg/l

menjadi 14,24 mg/l dengan efektifitas alat

sebesar 69,98%. Kadar BOD menurun dari

205,95 mg/l menurun menjadi 45,88 mg/l

dengan penurunan efektifitas alat sebesar 77,72%. Kadar COD menurun dari dari

487,33 mg/l menjadi 94 mg/l dengan

penurunan efektifitas alat sebesar 80,71%

sedangkan penurunan kadar kekeruhan

menurun dari 192,50 mg/l menjadi 18,70

mg/l dengan penurunan efektifitas alat

sebesar 90,29%.

Saran Kinerja reaktor biofilm media kerikil

menghasilkan nilai persentase penurunan yang

tinggi terhadap parameter yang diuji, namun perlu

41

ada pengolahan lanjut seperti reaktor saringan yang

berfungsi untuk menyaring partikel koloid yang ikut

terbawa effluent dari reaktor biofilm yang berupa

lumut atau lapisan dari mikroorganisme tersebut.

Daftar Pustaka

Center for Biofilm Engineering.2009. A Biofilm

Primer.Center for Biofilm at Montana State

University. Montana.

Dickinson, E., and Mc Clements. 1996. Advance in

Food Colloids. Chapman and Hall. New

York.

Donlan,R. 2002. Biofilm:Microbial Life on

Surfaces.From

http://www.medscape.com/viewartticle/44

1355

Halang, B. 2004 .Toksisitas Air Limbah Deterjen

Terhadap Ikan Mas.Program

StudiBiologi FKIP

UniversitasLambungMangkurat.

Hargreaves, T. 2003. Chemical Formulation: An

Overview of Surfactant-Based

Preparations Used In Everyday Life. RSC

Paperbacks. Cambridge.

http://www.dekindo.com/content/teknologi/Pembua

tan%20Arang%20Aktif%20-

%20Dari%20Tempurung%20Kelapa.htm

Jerabkova, H., B. Kralova, and J. Nahlik.1999.

Biofilm of Pseudomonas C12B on Glass

Suport as Catalitic Agent for Continuous

SDS Removal. International

Biodeterioration and biodegradation.

Krieg, N. R., and J. G. Hall.1984. Bergey’s Manual

of Systematic Bacteriology, Vol 1. Williams

and Wilkins Baltmore.

Sri wahyuni, W. 2002. Efektivitas adsorben dan

koagulan-flokulan pada penjernihan air

wilayah Marunda [skripsi]. Bogor: Fakultas

MIPA, Institut Pertanian Bogor. Bogor.

Tamamushi, B. 1983.Adsorption From

Solutions.Department of Civil Engineering,

University of Birmingham. Birmingham

Tambun, R. 2006. Teknologi Oleokimia. Unisula.

Medan.

Widyakusuma, D. 2007. Potensi Konsorsium

Strain-strain BakteriAnggota

Pseudomonas Pembentuk Biofilm

dalamMendegradasi Linier Alkyl

benzene Sulfonate (LAS).Universitas

Brawijaya. Malang.



http://www.dekindo.com/content/teknologi/Pembuatan%20Arang%20Aktif%20-%09%20Dari%20Tempurung%20Kelapa.htm



jurnal ilmiah satya negara indonesiaportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/2333/1/... ·...

Documents