~'"'"I: 4 •

Knusus

Editor: Prlana Sudjono

Harun SukannadQaya Wldradjat Noesan

Jurnal Teknik Lingkungan Edisi khusus Oktober 2005

Edisi ini berisi makalah Seminar Nasional Penelitian Lingkungan di Perguruan Tinggi 2005 di Kampus Institut Teknologi Bandung. Editor: Priana Sudjono, Harun Sukarmadijaya, dan Widradjat Noesan

Dipublikasikan oleh Jurnal Teknik Lingkungan bekclja sama dcngan Departcmen Tcknik Lingkungan Institul Tcknologi Bandung . .1 alan Ganesha Bandung 40132 Indonesia www.tlilb.org

Jurnal Teknik Lingkungan adalah Publikasi llmiah Ikatan Ahli Teknik Penyehalan dan Lingkungan Indonesia (IATPI). ISSN 0854 - 1957

di

tut

Ian

Panitia

Seminar Nasiollal Pcnelitian Lillgkungan eli Pergnruan Tinggi 200S

Pelindung ~

Ketua IATPI Kelua Jurusan Teknik Lingkungan ITB

Ketua IATPI Jawa Barat

Komile Pelaksana

Ketua Dr.Priana Sudjono CITB)

Anggota Dr. Barti Setiani (lTB)

Deni Rusmaya, ST (UNP AS) Farhan Supangkat, ST (UNP AS)

DrIng. Marisa Handajani, ST.,MT (ITB) Mayrina Firdayati, Ssi., MT (ITB)

Iwan Juwana, ST., MEM (ITENAS) Ir. Tardan Setiawan (IATPI .labar) Ir. Taufik Kamil, MM (UNWlM)

Ir. Teddy Tedjakusuma, MT (lTB) Dr. Yonik Meilawali, ST., MT (UNPAS)

Komite Ilmiah

Ir.Aboejoewono Aboeprajilno (IATPI) Ir Achmad Setjadipradja, MM., MBA (lATPl)

Prof.Dr.IrAsis H. Djajadiningrat (ITB) Prof.Dr.Ir.Enri Damanhuri (ITB)

Ir Nana Terangna, Dipl EST (PUSAIR) Dr. F.Lucia Nugroho (UNP AS)

Prof.Dr.lr.Harun Sukarmadijaya (ITB) Prof.Dr. .l. Soemirat (lTENAS)

Ir.Ratnaningsih, MS (TRISAKTI) Dr.lr.Setyo Smwanto Moersidik (U!)

lr. Sulton Sahara, M.Eng. (lATP! Jabar) Prof.Dr.Ir.Soepangal Socmarto (ITB)

Prof.Dr.lr. Wahyono Hadi (ITS) Dr.Ir.Widradjal Nocsan CES (UNWlM)

Prof.Dr.lr. Wisjnuprapto (ITB)

AfifBudiyono Agus Sabdono A. Hamam A. Ign. Kristijanto Alfani Risman Nugraha Alfonds A. Maramis Alma Sina Andria Sukowati Andrisa Pramadityani Anwar Musadad Ardeniswan Arief Sudradjat Armi Susandi Arwin Sabar Asis H. Djajadiningrat Atie Trijuniati Ayu Shita Dewi Bach·us Zaman Bakhtiar Bm1i Setiani Benno Rahardyan Caroline Indriani Supatra Chandra 1. D. Delianis Pringgenies Dessy Gusnita Dcssy Ristiana Diah Endah T. Diana Pramanik Didin Suwardin Dina Saptiarini Indriana Dini Aprilia Murdeani Dyan Oktriani Dzahni El Mufaqih Halim Edward Eka Wardhani Eko Siswoyo Eko Winar Irianto Emcnda Scmbiring Enri Damanhuri E. Sutrisno Fadjari Lucia Nugroho

Indeks Nama Pemakalah

Farhan Supangkat Fasmi Ahmad Endang Windarsih Fifin Mellianti Fumi Maeda Hamidah Razak Hamn Sukarmadijaya Haryo Satriyo Tomo Haryono S. Huboyo Hcry Budianto LB. Ardhana P. [dds Maxdoni Kamil IGN. Merthayasa Indriati Indrihastuti Sulistianingtiyas !rfan Sudono Irma Adyarini Irzan Yuneizi Ivan Rasid Iwan P. Jecky Asmura Jcffray Marnaek Gultom lunaidi I Komang Budiasa Kasam Katharina Oginawati Kinichi Ohno Lania Rachmawati Maria Emilyana M. Arief Budiharjo Moh. Rangga Sumri Muhajir Marsaoli Mulyono Mustika Sari Nur Hariadi Novieta Olivia Tanujaya Pongky Arfryandita Prayatni Soewondo Priana Sud j one Quraisyin Adnan

Rara Sri Windhu Astuti R. Driejana Rika Herawati Roespenny R. Rachmawati Rudatin Windraswara Rudi Nugroho Sabitah ltwani S.B. Sasongko Sambodo Taliwongso Shanti Nata Artha Soenarto NotosoedamlO Sudamo Suharyanto Suprihanto Notodarmojo Syafmdin Toni Samiaji Topo Widodo Tri Padmi Damanhuri Tuti Budiwati Widiastuti Winardi Dwi Nugroho Wisjnuprapto Yuanita Tri Adityasari Yudit Tia Lestari Yulma Santi

Kata Pengalltar

Masalah lingkungan yang hams dipccahkan menjadi semakin bcragam. Kenyataan di lapangan menunjukkan bahwa kualitas sumbcr air sangat menurun karena buangan domestik dan industri. Demikian pula penccmaran uelara merupakan ancaman eli berbagai kota besar. Dalam l11cnghadapi permasalahan tersebut, berbagai pcrguruan tinggi mcngel11bangkan pcndidikan elan pcnelitian pada topik yang sangat beragam. Selain itu pula bcrbagai pusat penelitian atau lembaga pemerintah maupun swasta tidak ketinggalan dalam berkiprah pada berbagai penelitian lingkungan. Oleh karcna itu pcnting adanya pcrtcmuan ilmiah setiap tahun. Besamaan itu pula, intcraksi antar peneliti dapat l11cmacu perkembangan ilmu dan peningkatan mutu Satjana Lingkungan.

Tujuan seminar adalah tukar pikiran elan saling mengenal. akan kegiatan yang ada di setiap perguruan tinggi dan lel11baga pcnelitian. KCl11udian jaringan antar pcneliti dalam bidang lingkungan dapat terbentuk secara non [01111a1. Sehingga komunikasi dalam bidang pendidikan dan pcnclitian lingkungan dapat dilakukan !cbih baik. Dcmikian pula, keljasama penelitian atau pertukaran Dosen dapat pula elibahas.

lkatan Ahli Teknik Pcnychatan dan Lingkungan Indonesia (IA TPI) dapat me1akukan pcnilaian tcrhadap pcndidikan dan penelitian masalah Lingkungan eli suatu perguruan tinggi dan membcri usulan pcrbaikannya. Demikian pula tingkat kemampuan sescorang pada suatu bidang tcrtentu dapat dihargai melalui makalah yang dipresentasikannya sehingga suatu prcdikat dapat dilekatkan pada yang bersangkutan.

Seminar ini dapat terlaksana dcngan baik, teutu atas bantuan dan dukungan dosen Teknik Lingkungfan lnstitut Teknologi Bandung, p~;'a senior IATPI, elan para sponsor. Seminar ini diharapkan akan terus berlanjut seliap tahun scbagai salah satu kegiatan ilmiah dalam bidang lingkungan di Indonesia atas prakarsa IA TPI.

Priana Sudjono Kelua Panitia Pclaksana Seminar Nasional Pcnelitian Lingkungan di Perguruan Tinggi 2005

~an

ian all}

~an

tau gat un. tan

lap mg kan :lan

Llan dan Lalu Lalu

Daftar lsi

Panitia Indeks Nama Pemakaiah Kata Pengantar

Makalah

Modeling dan Komputasi

Optimasi Jumlah Keramba Jaring Apung di Waduk Saguling dengan Program Dinamik

Yudit Tia Lestari dan Primm Sudjono

Analisis Pengaruh Hidrolika Sungai Terhadap BOD dan DO Dengan menggunakan Sofware Qual2E (Sludi Kasus di Sungai Kaligarang Semarang) Winardi Dwi Nugroho, S.B Sasongko dan E Sutrisno .

Evaluasi Completely Mixed Activated Sludge dengan Simuiasi Variabel Umur Lumpur

Bakhtiar N dan Priana Sudjono

Pembuatan dan Simulasi Program Komputer Dispersi Pollutant dari Cerobong dengan Menggunakan Gaussian Plume Model Alfani Risman dan Priana Sudjono p

Pengembangan Basis Data Polutan N02 dari Sumber Titik Cerobong Api Sebagai Input Model Dispersi Pencemaran Udara

Fumi Maeda Harahap dan Haryo Satrio Tomo

Pengembangan Model System Interelasi Sebagai Alat Bantu Kajian Tarif Air dan Kebocoran Air Minum Pejompongan 1rzan Y dan Priana Sudjono

Penentuan Data Masukan Model Dispersi Peneemaran Udara ISCST3

Dzahni El Mufaqih Halim dan Haryo Salrio Tomo

Pemanfaatan Analisis Forier Untuk Model Prediksi Beban Limbah-Cair Domestik Komunal

Eko W. 1rianto dan 1rfan Sudono

Pemetaan Bising Berbasis Simulasi Komputer

1wan P, LB. Ardhana P, IGN. Merthayasa, dan Chandra J.D.

Halaman

1 . 10

11 - 12

13- 22

23 - 24

25 - 34

35 - 46

47- 56

57- 64

65 -66

Pemlckalan Model System Iterclasi unluk Konscrvasi Bulan Bakau di Taman Hulan

Raya J Gusti N gurah Rai J KOl11ang Budiasa dan Priana Sudjono

I'Cllgelolaall Lingkllllgall

Pola Dislribusi Spasial Konsenlrasi TSP dari Scklor Transporlasi di Jakarta Tahun

2003 dan 2013 Esrom Hal11onangan, I-Iaryono I-luboyo, dan Pongky Arfryandila

67-76

77 86

Pengaruh Pendekalan PHAST Terhadap Peningkatan Sanilasi Lingkungan 87 - 94

Anwar Musadad

Aplikasi Skcnario IPCC Unluk Proyeksi S02 di Indonesia 95 - 102 Yuanila Tri Adityasari dan Armi Susandi

Perkembangan Energi di Indonesia Sebagai Dal11pak Kebijakan Iklim Global 103 --110 Sabilah Irwani dan Armi Susandi

Proyeksi S02 di Indonesia Sebagai Implikasi Pcrubahan Iklim Global: Dampak dan III - 112

Biaya Kesehatan Ayu Shita Dewi dan Anni Susandi

Emisi Karbon dan Polensi CDM dari Seklor Energi dan Kehutanan Indonesia 113 - 120

Armi Susandi r

Studi Evaluasi Efek Kualitas Udara AmbienTerhadap Morlalilas di Kawasan 121- 128

Pemukiman Maria Emilyana Daisy Runggeary

Penurunan Konsenlrasi BOD, COD, TSS dan Sianida (en) Limbah Cair Tapioka 129 - 138 dengan Constructed Wetlands Menggunakan Tanaman Kangleung Air Eko Siswoyo dan Kasam

Seleksi Bakteri Karang Pendegradasi Senyawa Peslisida (Diazinon, Amelrin, dan 139 - 140 Diuron) dari Perairan Walu Dodol, Banyuwangi Endang Windarsih, Dclianis Pringgenies, Agus Sabdono

Status Pencemaran Air Sungai Kreo, yang menerima Buangan Lindi TPS Jatibarang, 141 - 150

Semarang Alfonds A. Maramis, A. Jgn. Krislijanlo, dan Soenarlo Notosoedarmo

Evaluasi Efele Pencemaran Udara di Kawasan Induslri Terhadap Angka Kematian 151-158 (Mortalilas) Indriali

- 76 Kajian Mcngcnai Imajery yang Dipcroleh Melalui Perbedaan Semantik dan Sikap 159 .. - 170 Terhadap Fasilitas Pengolahan Akhir Sampah (TP A) Dcssy Ristiana W dan Benno Rahardyan

Analisis dan Prediksi Ketergangguan Kegiatan Belajar Mengajar Akibat Kebisingan 171 - 180 yang Ditimbulkan dari Kegiaatan di Student Center ITB

- 86 Irma Adyarini, Suharyanto, dan Ardhana P

~ 94

102

110

112

120

128

138

140

ISO

158

Kontaminasi Logam Berat Pada Pakan Ilean dan Ilcan Nila Diah Endah T dan Katharina Oginawati

Test "Goodness of Fit" dari Adsorpsi Zat Warna Remazol Golden Yel10w 6 Oleh Kulit Kacang Tanah Terhadap Model Adsorbsi Isoterm Freundlich, Langmuir dan BET. . Fadjari Lucia Nugroho, Farhan Supangleat, dan Fifin Mellianti

Perilaku Ozon Troposferik Terhadap Prekursornya pada Daerah Rural dan Urban Bandung Andria Sukowati,. Asis I-I. Djajadiningrat,.dan R. Driejana

181 --190

191-198

199 - 210

Makrozoobenthos Sebagai Bioindikator Kualitas Air (Studi Kasus : Sungai Cipcles, 211 - 220 v

Kabupaten Sumedang) Alma Sina dan Barti Setiani Muntalif

Analisa Hujan Asam di Cekungan Bandung Tuti Budiwati, Afif Budiyono, Toni Samiaji, Dessy Gusnita, dan Mulyono

Pengaruh Bahaya Erosi Terhadap Kondisi Lahan dan Hydrologis Daerah Aliran Sungai (studi kasus sub DAS Cikapundung) Ivan Rasid dan HarLIn Sikannadijaya

Scbaran Logam Berat dan Beberapa Faktor Fisiko-Kimiawi dalam Air Lindi yang Diteruskan ke dalam Badan Air Sungai Alfonds A. Maramis, A. Ign. Kristijanto, dan Soenarto Notosoedal1110

Pemantauan Kandungan Loigam Berat dalam Sedimen di Perairan Selat Makassar Edward

Pengaruh Aliran Udara Terhadap Dcgradasi Timpahan Minyak Tanbah Pada Lapisan Tanah Rocspenny R. Rachmawati dan ldris Maxdoni Kamil

Studi Pcncemaran Udara olch Partiklliat di TPA Lcuwigajah (Stlldi Kasus : Desember 2004) Rika Herawati

Kondisi Ekologis Fitoplankton di Perairan Tcluk Quraisyin Adnan

221 - 222

223 - 232

233 - 240

241 ~- 256

257- 266

267 - 272

273 ~ 282

Ail' dan Pcngolahan

Evaluasi Sistem Pengendalian Banjir di Dacrah Pluit Jakarta Utara Atie Tri Juniati dan Dina Saptiarini Indriana

Pengcmbangan lndeks Kualitas Perairan di Kolam Pelabuhan Tanjung El11as Senlarang, Jawa Tcngah Baelms Zaman, Syafmdin, dan Nur Hariadi

283···292

293 302

Pcstisida Organoklorin dalam Air dan Seelil11cn di Perairan Teluk Jakarta 303 - 304 Hamidah Razak

Kontaminasi Hidrokarbon Total (Minyak) di Perairan Teluk Jakarta, Tahun 2003 305 .. 312 Hamidah Razak

Analisa Deposisi Logam Berat Krom dari Resuspensi Sedimen Sungai Citarum Hulu 313 .... 320 Dalam Skala Laboratoriul11 Eka Wardhani dan Suprihanto Notodarl11odjo

Evaluation an Characterization of Drinking Water Quality Before and After 321 .328 Treatment in Japan by Use of Statistical Data and GIS Kiniehi Ohno

Experimental Analysis of Solar Desalination under Natural Thermal Circulation 329 - 340 Rara Sri Winclhu Astuti, Suprihanto Notodarmojo, dan Abelurraehil11

Desain Sistem Penyaluran dan Pengolahan Limbal~ Cair Domestik eli Kelurahan 341 .. 350 Panggung Lor Kecamalan Semarang Utara Wicliastuti SU., Sudarno, dan Caroline Indriani Supalra

Pcnclitian Saluran Pcmbuang di Perkotaan 351·· 360 A. Hamam

Uap Air Dari Lautan Allanlik Ulara Tropis: Dimanakah Jatuhnya? 361 . 366 Arief Sudradjal

Red Tide (Harmful! Akgae) Bloom di Pcrairan Indonesia 367 .... 368 Quraisyin Adnan

Simulasi Model NUli1erikPemnahan Kondisi Balas Hilir Tcrgadap Aliran Permukaan 369 .... 378 Bebas pada Kanal Tunggal Arwin Sabar

Buaugall dan Pellgolahall

Pengaruh Rasio F/M (Food/Mass) dan Gradien Kecepatan Terhadap SVI (Sludge Volume Index) pada Sislem Lumpur Aklif Sudarno, Junaidi, dan Novieta WI

379 - 386

292

··302

. - 304

- 320

1 - 328

) - 340

I --

····360

Efek Pembcrian Ektrak Eucheuill sp Terhaclap Kepaclatan eh/orella ,SjJ pacla Skala Laboratoriul11 Inclrihastuti Sulistianingtiyas clan Delianis Pringgenies

Perolehan Kembali Merkuri dan Perak clari Lil11bah Cair Sisa Analisis COD Arclcniswan dan Tri Pacll11i

Stucli Evaluasi Sistem Pengomposan Skala TPS (StudiKasus TPS JI. Indramayu) Moh. Rangga Sururi

Pengaruh Flowrate Sumber Gas, Jenis Sumber Gas, Temperatur Limbah, Dan pH Limbah Terhaclap Proses Ozonasi Pad a Limbah Tckstil Rudatin Windraswara, Rudi Nugroho, Sudarno dan M, Arief Budiharjo C

Studi Pemilihan Sal11pah Berbasis Pengumpulan TCljadwal Terhadap Efektifitas Kegiatan Daur Ulang Dini Aprilia Murdeani, Emencla Sembiring, dan BennoRahardyan

lsolasi clan Identifikasi Mikroorganisme Dominan yang Berperan AktifDalam Penyisihan Kombinasi gas NH3 dan H2S Menggunakan Teknik Biofiltrasi dengan Media Filtcr Sabut Sawit dan Limbah Paclat Karet Lania Rachl11awati dan Barii Setiani M

Bcaya Lingkungan dalal11 Pcngclolaan Tempat PCl11buangan Akhir (TPAl Sal11pah, Studi kasus TPA Leuwigajah Diana Pral11anik dan Enri Dal11anhuri

Penyisihan Gas NIh dan I'hS dari Limbah Pabrik Karet Remah Dengan Menggunakan Biofilter Mustika Sari, Barti Setiani Muntalif, dan D. Suwardin

Kajian Landfill Mining dalam Pengembangan TP A Studi Kasus: TPA di Bandung Shanti Nata Artha dan Enri Damanhuri

Forecasting Long-tcrm Waste Stabilization Process Through the Use of Landfill Simulator Yasumasa Tojo

Kondiisi Eksisting Sistel11 Pengelolaan Persampahan di Kampus ITB dan Rekomendasi Perbaikannya Jem'ay Marnaek Gultom dan Tri Padmi Dal11anhuri

Kinetika Penyisishan Kromiul11 Menggunakan Lignin Sebagai Bahan Adsorben (Studi Kasus Lil11bah Cair Penyamakan Kulit) Sambodo Taliwongso dan Prayatni Soewondo

387··· 388

389- 390

391- 400

401 - 402

403 - 414

415 - 426 ,(

427 - 440

441 - 448 v

449 - 458

459 - 468

469 - 482

483 490

Kajian Proses Pcngolahan Lil11bah Cair lnduslri Tapioka dengan Proses Fisika dan 491· 498 Biologi Mcnggunakan DAF Tapa Widodo, Berry Budianlo, dan Wisjnuprapto

Studi Evaluasi Efek Kualitas Udara Tcrhadap Angka Kematian (Mortalitas) Pada 499 -- 504 Kawasan Padat Lalu Lintas (Studi Kasus : Kawasan Tcgalcga Bandung) Andrisa Pral11adityani

Model Sislcl11 Dinamik Pengclolaan Sampah Kota Padang Dengan Menerapkan 505 - 514 Konsep Reduksi Jecky Asmura dan Enri Damanhuri

Pcnerapan Program CDM dalam Pengelolaan Limbah Padat Pabrik Pensil 5 I 5 _. 522 Dyan Oktriani, Haryo Satrio Tomo, dan Olivia Tanujaya.

Analisa Penerapan Konsep Rcduksi Sampah di Sumber pada Sistem Pengelolaan 523 .. 530 Sampah Kota (Studi Kasus Kota Bukittinggi) Yulma Santi, Tri Padl11i Damanhuri, dan Haryo Satryo Tomo

Identifikasi Mikroorganisme Dominan pada Media Unggun Biofiller yang Berperan 531- 540 dalam Penyisihan Gas fhS dan NI-b

Poster

Didin Suwardin, Asis Djajacliningrat, Lania Rakhmawati, dan Barti Sctiani Muntalif

Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Limbah Unit Painting PT. AAC Prama Pramudya D dan Asis H. Djajacliningrat

Evaluasi dan Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Bersih R.S. Mata Cicendo Bandung Monica Carlettasari dan Suprihanto Notoclarmodjo

Perencanaan Instalasi Pengolahan Air Buangan Industri Karel Remah SIR 20 di Padallg, SUl11atera Barat Ruth Ekowati Rahayu dan Wisjnuprapto

Pcrencanaan Pengembangan Instalasi Pengolahan Air Lil11bah Industri Pupuk di Bontang, Kalimantan Timur Liza Surya clan Edwan Karclcna

Perencanaan Sistem Plal11billg Apartcl11en Sctiabudi Bandung Devy Friska dan Suprihanto Notodarmodjo

Jurnai Teknik Ungkungan Edisi Khusus, Oktober 2005

IMPLEMENTASI SERABUT SA WIT DAN LIMBAH P AD AT KARET SEBAGAI MEDIA UNGGUN BIOFIL TER

IMPLEMENTA110N OF PALM OIL FIBER AND RUBBER SOLID WASTE THROUGH AS BIOFILTER PACKING MEDIA

D. Suwardin1&2\ A. Djajadillingrae), B. Sctianel , dan T. Sctiadi3

)

I}Pusat Penelitian Karct Balai Pcnelitian Sembawa 2)Departemen Teknik Lingkungan Institut Tcknologi Bandung

3)Departemen Teknik Kimia Institut Tcknologi Bandung

Absfl'a/( Faklal' /.llama keberhasilan pcncrapan teknik biofiltrasi adalaII pemilihan media jilter dan pcningkatan aktifitas mikroorganisme yang terlibat da/am biofilter. Da/am penelitian ini dikaji mcngenai pcnggunaan serabut SGwit dan Iimbah padat karet sebagai nze(ha unggun -filter. Kontaminan yang digunakan adalah gas Il]S dan NJ-fJ sintetik yang dialirkal1 ke dahl1u biojilter seem-a tunggal masing-masing gas dan campuran dari kedua gas tersebut. lfm:il percobaan l11e1ltf1y'ukkan media unggun serabut sawit ternyata menghasil/wII ejisiensi penyisih(/11 gas fl]S dan NHJ lebilt tinggi dan stabil bila dibanding dengan media lim bah padat karet. Kapasitas eliminasi dari kedlia media unggul1 menun}ukkan pada kondisi pengllll1pan(ln kontaminan tunggal berbeda nyata dengan !wlldisi pengumpanan kontaminan campuran. Untuk penyisi!ulIl NHJ pada kontaminan campural1,cenderung mengalami inhibibisi, tetapi sebaliknya pada penyisi!ulri gas H2S mengalami induksi. Setelall pengoperasiall selama 24 bulan, biojllter masih dapat beroperasi dengan baik tanpa elilakukan pengayaan nutrien.

Kata kuuci : biojilter, lim bah, media, mikroorganisme, l1utrien, IhS, NJ-(,

Abstract Primary factor of applying the biojiltration technique is selection oj media filter and microorganism activities ill biofilter. h this study, implementioJl of the rubber solid waste and palm oi/fiber were obserbed using as media filter. l'llC contaminants were used H]S dan NH3 sintetetic gaseous lvhich flow into biofilter with single and or mixed gasfeeding. Results of research shml' that the filter media oJpalm oil fiber was good perJormance of fl]S and Nfl] eliminated efficiency lvhich more high and stabil tltall the rubber solid waste media. The elimination capacity of both media filter showed that the single feeding contaminant gas is significantly different with the mixed contaminant gaseolls. For eliminating of NHJ with mixed gaseous feeding were inhibibited, on the other hand eliminating oj H2S were inducted. After operating 24 month, biofilter still good operate without nutrient enrichment.

Key words: biofilter, media, microorganism, nutrient, fl/>', NI-l;, 11}(lste

PENDAHULUAN

Untuk mengembangkan teknik biofiltrasi diperlukan jenis media dan mikroba yang tepat. Media unggun (packing) dari biofilter merupakan pendukung (support) yang digunakan oleh mikroorganisme untuk tumbuh dan membentuk biofilm. Oleh !carena itu pengembangan media biofilter merupakan salah satu topik penelitian yang saat ini sedang berkembang.

Selain sebagai support tempat tumbuh dan berkembangnya mikroorganisme dalam biofilter, untuk aplikasi media dari kompos, media unggun juga berfungsi sebagai penyedia nutrien untuk peliumbuhan mikroorganisme. Ketersediaan nutrien pada media unggun merupakan pertimbangan utama pemilihan media jika dalam pengoperasiannya tidak dilakukan penambahan nutrien (enrichment).

Karakteristik-karakteristik penting lain dari media filter yang erat kaitannya dengan proses pengoperasian biofilter antara lain: densitas, porositas, luas permukaan, kandungan

531

Juntal Teknik Lingkungan Edisi Khusus, Oktaher 2005

air, hilang tekan, dan lain-lain. Media serabut sawi! dan limbah padat karet dinilai potensial ditinjau dari segi ketersediaan yang bcrlimpah dan memiliki karakteristik yang eocok untuk dijadikan sebagai media biofilter.

Pcncli!ian ini berorientasi untuk mendapatkan media filter yang cocok berlandaskan pcmanfaatan sumber daya lokal yang melimpah, dalam hal ini berupa serabu! sawit dan limbah padat karc! yang bcrasal dari pabrik pcngolahan kelapa sawi! dan karet rcmah. Beberapa alasan mcndasar pcmilihan media unggnn !crsebu! anlara lain: 1) /(etersediaan

Bahan media !erscbut merupakan bahan alam yang tcrscdia dengan sangat melimpah di Indonesia. Dengan dcmikian tidak akan kesulitan untuk mcndapatkannya. Bahkan keberadaan media tcrscbut saa! ini telah menjadi masalah dan belum dimanfaatkan dcngan bailc

2) Harga Bahan-bahan !crsebu! saa! ini tersedia dengan sangat bcrlebih. Bahkan saal ini pabrik pcngolahan kclapa sawit maupun kare! kcsuli!an untuk mcmbuangnya karena !ekanan permasalahan lingkungan.

3) Limbalt-untuk prodllk Bahan-bahan tcrsebut seluruhnya merupakan limbah proses yang terscdia dalam jumlah banyak. Penggunaannya sebagai media filtcr mcrupakan alternatif yang tcpat sehingga seem'a simultan mengurangi bcban limbah padat sekaligus untuk mengolah limbah gas.

4) Sumber mikroba Limbah pada! yang scdang mengalami proses pcngomposan mcrupakan sumber mikroba yang bailc. Apalagi seem'a empirik !dah dikctahui bahwa pcngolahan limbab pada! lln!uk industri pengolahan karc! saal ini dilakukan dcngan dibiarkan saja. Dalam beberapa waktu bau yang ada hilang akibat degradasi mikrobial oleh mikroorganisme yang !crdapa! pada limbah !ersebut. Oleh kaJ1ena itu penggunaan limbah padat karel sekaligus sebagai upaya pengutipan mikroorganisme yang aktif mcndegradasi lim bah gas.

5) Karakteristik fisik dall operasiollai Karakteristik fisik dan operasional dari bahan tersebut sangat sesuai dengan keblltuhan operasional sistem biofiltrasi.

METODOLOGI PENELlTlAN

Pereobaan dilakukan di dalam biofilter sinambung berdiameter 11 em dengan tinggi total 40 em. Pada setiap biofilter terdapat tiga titik pengambilan sampcl dengan jarak masing-masing 5, 15, dan 25 cm dari plat dasar reaktor. Media filter yang digunakan adalah campuran limbah padat karet dengan tempurung sawit (Media A) dan serabut sawi! (Media B). Rangkaian peralatan yang digunakan dalam percobaan biofilter dapat dilihat pada Gambar 1. Reak!or dipeltahankan pada kondisi kelembaban media filter sekitar 70 %, temperatur disesuaikan dengan kondisi ruangan berkisar 20-40 °C, dan pH media pada rentang 6 - 8. Pengukuran konsentrasi gas H2S dilakukan dengan metoda metilen biru ll1enggunakan spektrofotometer pada panjang geloll1bang 660 mn, dan gas NTh denganmetode indofenol pada panjang gelombang 630 nm (Methods of Air Sampling and Analysis, 1998).

Untuk ll1engevaluasi efisicnsi penyisihan (EP) gas kontaminan digunakan

E'P = (Cin - CM ,,) xlOO% (I) persamaan : _ Cill

532

Jurna! Teknik Lingkungan EdLyi Kllusus, Oktober 2005

dimana c,,, adalah konsentrasi gas masukan (inlet) dan Cou, adalah konsentrasi gas keluaran (outlet),

Kapasitas eliminasi media unggun tcrhadap H2S dan NIb dikembangkan model yang didasarkan pada neraea sllbstrat scpanjang reaktor menggunakan persamaan model kinetika Monod pada biofilm yang homogen untuk sistcm multi kontaminan (Sologar dkk,,2003), Kapasitas eliminasi (KE) dirumuskan sebagai berikut:

KE Vma).: .ClnJ/2S

'lI2S = a K-m J-/2S + CIII.H2S

(2)

KE - fJ V",,, ,C,",NH3 (3) Nln -- K C

I/l.H2S + in.NH3

V",ax adalah konstanta maksimum penyisihan gas (g/m3jam), K", adalah konstanta Monod (ppmv), dan CI" adalah rata-rata logaritmik konscntrasi gas masukan dan kcluaran dimana Cia = (Ci"-CouJlln(C,,,ICo,,J, Scmakin tinggi v'"aXo maka scmakin tinggi kapasitas climinasi dari biofiltcr. Scdangkan scmakin tinggi nilai K"" maka kapasitas climinasi semakin rendah,

Fbw IT,,tcr ~L--'='---.J

Rumidlfler I

GambaI' 1, Rangkaian pcralatan pada percobaan biofiltrasi,

HASIL DAN PEMBAHASAN

Karakteristik Media Biofiltel'

Selain sebagai support untuk pertumbuhan mikroorganisme, untuk media unggun yang menggunakan kompos juga diteritukan oleh ketersediaan nutrien yang terkandung di dalanmya, Mikroorganisme yang tumbuh memanfaatkan media unggun sebagai temp at hidup dan sumber makanannya. Dalam proses pertumbuhannya mikroorganisme akan menggunakan nutrisi yang terdapat pada media support, nutrisi dari udara, dan limbah gas yang terbawa oleh ali ran udara untuk memenuhi kebutuhmmya. Kekurangan salah satu

533

Jurnal Teknik Lingkungan Edisi Khusus, Oktaber 2005

nutrien esensial akan menyebabkan mikroorganisme tidak akan tumbuh dan menghambat proses biofiltrasi secara keseluruhan.

Sclelah operasi selama 24 bulan, kondisi nutrien yang tedapat pada media filter diidcntifiksi kembali. Hasil analisis mcngenai kandungan nutrien C dan 0 yang terdapat pada kedua media dapat dilihat pada Tabel I. Proses biofiltrasi menyebabkan berkurangnya kandungan nutricn yag tcrsisa pada media filter crabel 2). Nutricn tersebut digunakan oloh mikroorganisme scbagai ballan makanan. Setelah pengoperasian biofi1ter selama 24 bulan, biofilter masih beroperasi dengan. baik tanpa dilakukan. pengayaan nutrient (nutrient enrichment). Hal ini mCl1l11~llkkan bahwa baik media A maupun media B memiliki ketersediaan nulricn yang cukup untuk operasi jangka panjang dan tidak memcriukan nutrien lambahan dari luar. Seperti dijelaskan sebelumnya bahwa media filtcr digunakan scbagai support perlumbuhan mikroorganisme mcmbentuk biofilm. Sampel dari media support A dan B diambil dari biofilter sebelum dan setelah operasi biofiltrasi dan diamati menggunakan Scanning Electron Microscopy (SEM). . Gambar 5a dan 5b mcnunjukkan slruktur media filter sebelum proses biofiltrasi. Partikel support memiliki pori yang sangat heterogcn dari (I -25 ~tlll), yang mcmungkinkan rongga yang cukup sebagai temp at pembentukan koloni oleh mikroorganisme.

Selelah operasi biofillrasi sclama dua talllll1, menunjukkan terdapal lapisan biofilm dcngan dcnsitas mikroorganisme yang s3ngat tinggi. Dari pcngamatan menunjukkan bahwa lerdapal morfologi yang sangal beragam, seperti koloni baktcri, sci tunggal dan rurnpun ragi, juga bebcrapa daerah tak bcrkoloni pada perl11ukaan media filter. Pcngamatan lebih dekat c1ari koloni baleteri mcnunjukkan keberadaan material ekstraseluler yang membentllk matrik dan menlltupi bakteri. Material ini dipra-asumsikan sebagai material polimer, yang diasosiasikan scbagai sualu zona dengan densitas mikroorganisme yang sangat tinggi.

Pada proses biofiltrasi lhS dan NH3, kedua gas dikonversi menjadi biomassa dan melabolit sekundcr berupa ammonium-sulfa!. Akul11ulasi dari senyawa tersebut dapat menurunkan pH media sehingga menyebabkan deaktifasi mikroorganisme dalal11 biofilter.

Tabel 1. Analisis semi kuantilatifunsur karbon dan oksigen pada media filter.

.-__ Rasia (%)_ In~ensitas mu~~

Jenis Media C 0 C 0 -

1. Limbah Kantrol 65 31 83 39 karet & -tcmpurung sawit (A) Setelah 24 bulan 64 30 62 37

operasi Proporsi 25% 5% perubahan

2. Serabut Kantrol 84 16 194 23 sawit (B)

Setelah 24 bulan 75 20 42 19

I-opcrasi

Proporsi 78% 17% .. perubahan

534

lurnal Teknik Lil1gkungall Edisi Kllusus, Oktober 2005

Efisiensi Penyisihan Biofilter

(1) Kontalllinall TUlIggai

Efisiensi penyisihan yang diperoleh dari percobaan meneapai 99,5% setelah operasi berlangsung selama sepuluh hari sejak kontaminan gas H2S dialirkan. Kontaminan gas sin!etik dialirkan dengan variasi konsentrasi 10-500 ppmv untuk gas I-hS dan 50-1500 ppm V untnk NI-I], sedangkan laju alir udara yang masuk ke dalam bioreaktor diatur 1,5 liter/mcnit. Pereobaan dilaksanakan pada tcmpcratur rming antara 24-28 DC.

Seperti ditunjukkan pada Gambar 2a dan Gambar 2b, cfisiensi penyisihan gas FhS menggunakan kedua jenis media meneapai 99,5%, dan untuk kontaminan NH] 99% pada media B dan bervariasi pada selang 60-98% untuk media A. Untuk media filter yang menggunakan kompos hasil penelitian-penelitian lain yang telah dilakukan menunjukkan hasil yang relatif sama dengan efisiensi penyisihan 60-98% pada selang konsentrasi input dibawah 200 ppmv (Chung dkk., 2001).

Selama pereobaan berlangsung, unjuk keIja keclua media yang digunakan untuk kontaminan H2S menunjukkan pola yang hampir sama, baik dari efisiensi pcnyisihan maupun hi lang teiean selama opcrasi. Namun dcmikian, untuk kontaminan NI-!], selama opcrasi teljadi penurunan unjuk kelja akibat variasi beban seem'a mend adak yang menyebabkan tCljadinya deaktifasi mikroorganisme yang aktif. Mikroorganisme non-aktif tersebut dapa! diaktiikan kembali dengan ccpat (kurang dari dua jam) dengan melakukan pencueian media filter.

"",.

<'Y'.

, 00% , ~

40%

W,

"

Blsiensi Penyisihan H2S Oalam Biofi!ter

__ • .J!i. __ Media A

-+-Media B

Efesierlsi Penyisihan Amonia Dalam Biofiller Sinambung

100% r;f~:=~;;1:::::::; ______________ ==--:+-~ 90% i! 80% + .\/ .................. . 70%

60% +--------------- ----- ---- - >_ •. /._ I .• ~ 50% , ..... -............ .

~ 40%

30%

20% ] 10% .

0%

100

- ----- -- ---- ----- -- - -------------

200 300 400 500

Waktu (jam)

Gambar 2a. Efisiensi penyisihan H,S pada biofiller Gambar 2b. Efisiensi penyisihan NH, pada biofilter

KOlltamillall Gas Campurall

Efisiensi penyisihan kontaminan H2S menggunakan meclia A menunjnkkan efisiensi yang lebih besar dan stabil dibanding dengan penyisihan gas NH3 (Gambar 2). Untuk waktu yang lebih lama, media A mengalami penurunan dalam mereduksi gas ammonia. Dalmll rentang waktu 50 jam, efisiensi media A dapat stabil pada 90-100% clengan konsentrasi gas NH3 <1400 ppm dan H2S <500 ppm.

535

Jamal Teknik Lingkungan Edisi Kilusus, Oklober 2005

E 0. ~ ]! c

1400

1200·

1000

600

400

200

0 0 50 100 150 200

140

100% ~~-""~.~~~P--~r-~--~--~~--+ 95% \-----------.~--------;

90% 85% 80%·1---75% . ---.. ~-.~---\-4

70% 65% 60% 55% ,--_ .... _. 50% ---.. ~. ---=-:----__ ----·-T--·-----~---

o 50 100 150 200 WaktuUam)

. [::::+=l=I2s-=iii=- NH3 J

Gambar 3. Penyisihan gas NH3 dan H2S dengan media A.

250

250

Sedangkan untuk media B (Gambar 4) dapat dilihat bahwa media B lebih mampu untuk mengeliminasi gas H2S dengan efisiensi 90-100%, dan terhadap gas NH3 stabil antara 80-100%, Nilai efisiensi ini lebih besar dibandingkan dengan penelitian yang dilakukan oleh Hee Sung Kim dkk.(2002) dengan menggunakan media serbuk kayu dan GAC (Granular Activated Carbon). Untuk media serb uk kayu diperlukan waktu 2 hari untuk aklimasi bakteri dengan konsentrasi <100 ppm H2S. Waktu aldimasi media GAC hampir sama, hanya saja inhibitor yang ada lebih kecil dari serbuk kayu, sehingga kapasitas serapan GAC lebih besar.

536

Jurnal Teknik Lingkungan Edisf Khusus, Oktober 2005

E a. .s " E

E 0. 0.

1if '5 0

900 800

700 600· 500

400 300· 200· 100 .

o .F----'­

o

50

40

30

20

10

100%

90%

80%

.. --~ .... "

.......• ,,~.-.----.

50 100 150 200 250

50 100 150 200 250

._-----_ ....... -~ .. -

50% +----_~-.. -... --.~.,~.---_---~---_l o 50 100 150 200 250

Gambar 4. Penyisihan gas NH3 dan H2S dengan media sabut sawit (B).

Parameter Kinetika Penyisihan Gas NH3 dan HzS

Kapasitas elil11inasi biofilter untuk kedua jenis media terhadap gas NH3 pada kondisi pengaliran gas tunggal ternyata lebih tinggi dibandingkan dengan pengaliran kontaminan call1puran, dan sebaliknya nntuk penyisihan gas H2S mengalal11i kenaikan (Tabel 2).

Penurunan kapasitas eliminasi terhadap gas NH3 dapat disebabkan oleh karena adanya inhibisi bakteri nitrifikasi oleh senyawa H2S. Hal ini sejalan dengan penelitian Chung dkk (2002) yang l11enyatakan bahwa jUl11lah H2S dalal11 reaktor dapat l11enghal11bat proses nitrifikasi NH], dan penurunan nilai efisiensi penyisihan NH3 mulai terlihat jelas ketika konsentrasi H2S diatas 200 ppm.

Sementara itu fenomena peningkatan elil11inasi terhadap gas H2S disebabkan adanya suplai unsur Nitrogen sebagai pemicu pertumbuhan populasi mikroba dalam biofilm. Song dkk (2002) menyatakan bahwa diperlukan tambahan nitrogen untuk meningkatkan

537

Jurnal Tekll ik Lillgkullgall Edisi KhuSlIs, Oktober 2005

kapasitas biodegradasi dalam biofi lter yang menggunakan media kompos untuk penyisihan senyawa organik volatil.

Berdasarkan data percobaan ini dapat disimpulkan bahwa kapasitas eliminasi terhadap gas NH3 mengalami inhibisi pada pengumpanan dengan campuran gas H2S. Kondisi sebaliknya terj adi untuk kapasitas eliminasi biofilter terhadap gas H2S yang mengalami peningkatan (induksi) untuk pengumpanan dengan campuran gas NH3, hal ini terjadi pada kedua jenis media unggun yang digunakan dalam percobaan ini .

Tabel 2. Parameter kinetika penyisihan gas NH3 dan H2S menggunakan biofilter.

Media Kontaminan ECm(u VIn(t.{ Km (g Im3jam) (glm3jam) (ppm v)

NH3 tun~~l 53.7 6.39 150.2

Limbah karet dan NH) call1puran 25.6 357. 1 10047.8 tempunmg sawit

H2S tun' 'al 3.8 21.3 144.9 (Media A)

H2S campuran 8,2 2 1.9 124,2

NI-IJ tun .ga l 63.4 10.2 55.8

Serabut sawit N f-I ) campuran 13 .9 16. 1 292.0 (Media B)

H2S tun' 'al 3.8 28.9 162.5

H2S cam Htr:l.l1 6,8 3 19.4 190 1.8

KESIMPULAN

Penggunaan limbah industri ' karet dan sawir dinilai sangat potensial sebagai media unggun biofilter ditinjau dari segi jumlah yang sangat berlimpah dan memiliki keunggulan karakteri stik.

Media unggun serabut sawit l1l enunjukkan efi siensi penyisihan biofiltrasi gas I-hS dan NI-I3 lebih tinggi dan stab il bila dibanding dengan media lil1lbah padat karet.

Kapasitas eliminasi dari kedua media unggun l1l enunjukkan pada kondisi pengumpanan kontal1linan tunggal berbeda nyata dengan kondisi pengul1lpanan kontal1linan call1puran. Untuk penyisihan NH3 pada kontaminan campuran, cenderung men gal ami inhibibisi, tetapi sebaliknya pada penyisihan gas H2S.

Setelah pengoperas ian biofil ter selal1la 24 bulan, biofilter masih beroperasi dengan baik tanpa dilakukan pengayaan nutrien (nutrient enrichment)

ueAP AN TERIMA KASIH

Penelitian ini merupakan bagian dari kegiatan RUT XII yang dibiayai oleh Kementerian Riset dan Teknologi melalui Proyek Peningkatan Riset Unggulan Terpadu. Atas dukungan pendanaan tersebut diucapkan terima kasih.

Daftar Pustaka

Chung, Y.; Huang C.; Tseng, C. (200 I) . "Biological Elimillatioll of H,s alld NHJfi'om Wastegas by Biofilter Packed with Immobilized Heterotropic Bacteria ". Chemospere, 43, pp 1043- 1050.

538

./urnal Teknik Lil1gkungan Edisf Khusus, Oktabe,. 2005

Deshusses M. A., (1994), "Biodegradation afMixtures of Ketone Vapours in Biofilters for The 1}-ealment (d Waste Air", Dissertation. Swiss Federal Institute ofTcchllOlogy Zurich.

Diks, R.M.M., dan S.P.P. Ottengraf. (1991). "Veri/featian studies of a simpli/ied mode! for the removal of dichloromethanej;-om waste gases using a biological tricklingjilter". Parts r and II, Bioproc. Engin. 6 : 93-99;131-140.

Eweis, J.B. , SJ. Ergas, D.p.y. Chang, dan E.D. Schroeder. (1998). "Bioremediation Principles". McGraw-Hill Series in Water Resources and Environmental Engineering.

Hirai, M., M. Ohtake, dan M.Shoda (1990), "Removal Kinetic of Hydrogen Sulfide, Methanotiol and Dimetil Sulfide by Peat Biofllter, Journal of Fermentation and Bioengineering. 70,5. pp 334-339.

Kim,H., Young Jun Kim, Jong Shik Chung, Quan Xie. (2002). "Long-Term Operation of a Biofllter fiJI' Simultaneous Removal of /-/2S and Nlf3" Air & Waste Management Association

Mohseni, M. dan D. G. Allen. (2000). "Bio/iltration of mixtures of Hydrophilic and Hyilrophabie Volatil Organics Compounds ". Chemical Bioengineering Science, 55,pp.1545-1558.

Ottengraf, S.P.P dan A.lI.C. van den Oever. (1983). "Kinetic of Organic Compound Removal Fa'" Wasle Gases with a Biological Filter ". Biotechnology and Bioengineering, 25, pp 3089-3102.

Shareefdeen, Z., Ilaltzis, O. Young-Sook, dan R. Bartha. (1993). "Bi9flltration of methanol vapor". Biotechno. Bioeng. 41: 512-524.

Sologar,V.S .. Lu-Zijin, dan D.G. Allen (2003). "Bioflltratioll of COllcentratcd Mixtures of Hydrogen Sulfide alld Methanol". Environmental Progress Vo122 No.2. 1'1' 129-136.

Wani, A.H., A. K. Lau, dan R.K. Bransion. (1999), "Effect of Periode Starvation and Fluctuating Hydrogen Sulfide Concentralion by Bio/ilter Dynamic alld Pelformance ". .1. Hazardous Materials) 60,

287-303.

539