PENGARUH EFFECTIVE MICROORGANISMS-4 (EM-4) TERHADAP

PENURUNAN KADAR CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) PADA

LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU

Skripsi ini Disusun guna Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Ijazah S1 Kesehatan Masyarakat

Disusun Oleh :

DEWI MULYANINGSIH

J 410 090 073

PROGRAM STUDI KESEHATAN MASYARAKAT

FAKULTAS ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2013

i

PENGARUH EFFECTIVE MICROORGANISMS-4 (EM-4) TERHADAP

PENURUNAN KADAR CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) PADA

LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU

Skripsi ini Disusun guna Memenuhi Salah Satu Syarat

Memperoleh Ijazah S1 Kesehatan Masyarakat

Disusun Oleh :

DEWI MULYANINGSIH

J 410 090 073

PROGRAM STUDI KESEHATAN MASYARAKAT

FAKULTAS ILMU KESEHATAN

UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA

2013

ABSTRAK

DEWI MULYANINGSIH J410 090 073

PENGARUH EFFECTIVE MICROORGANISMS-4 (EM-4) TERHADAP

PENURUNAN KADAR CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) PADA

LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU

xiv + 62 + 15

Dampak tingginya kadar COD menyebabkan tidak adanya kehidupan biota air.

Kadar COD limbah cair tahu di Dukuh Kanoman sudah melebihi standar, yaitu

4160 mg/L. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh EM-4

terhadap penurunan kadar COD limbah cair tahu. Metode yang digunakan pada

penelitian ini adalah pretest-postest dengan kelompok kontrol. Populasi dalam

penelitian ini adalah seluruh industri tahu yang tidak mempunyai pengolahan

limbah yang ada di Dukuh Kanoman yang berjumlah 12 industri. Jumlah sampel

yang digunakan adalah 12 liter, setiap perlakuan membutuhkan 1 liter limbah,

dengan 3 kali pengulangan. Hasil uji laboratorium pada kontrol, kadar COD rata-

rata sebesar 3866 mg/l. Perlakuan dengan dosis EM-4 0,5 ml/l rata-rata kadar

COD sebesar 2906 mg/l, dosis 1 ml/l rata-rata kadar COD sebesar 2133 mg/l, dan

dosis 2 ml/l rata-rata kadar COD sebesar 1413 mg/l. Kadar COD setelah

perlakuan belum memenuhi standar baku mutu. Dosis yang paling berpengaruh

terhadap penurunan kadar COD yaitu pada dosis 2 ml/l sebesar 66,03%. Hasil uji

statistik menggunakan anova satu jalur menunjukkan ada pengaruh EM-4

terhadap penurunan kadar COD limbah tahu akan tetapi diharapkan peneliti lain

dapat meggunakan variasi dosis yang paling tepat agar kadar COD turun sampai

level di bawah baku mutu yang telah ditetapkan dan masyarakat di Dukuh

Kanoman dapat memanfaatkan EM-4 dalam pengolahan limbah industri tahu

skala rumah tangga.

Kata Kunci : Kadar COD, Limbah Cair Tahu, EM-4

Kepustakaan : 18, 1987-2012

i

Dewi Mulyaningsih. J 410 090 073

The Impact Of Effective Microorganisms-4 (EM-4) To The Decrease Of The

Chemical Oxygen Demand (COD) Degree Of Wastewater In Tofu Industry.

ABSTRACT

The high concentration of COD causes the lack of water biota organism. COD

degree of Tofu’s wastewater in Kanoman village has been over-standards

reaching 4160 mg/L. The purpose of this research is to find out the impact of EM-

4 to the decrease of COD of tofu’s liquid waste. The methods research was

pretest-posttest in control group. The population taken in this research was 12

tofu’s industries which do not have any waste treatment in Kanoman. Total

sample taken was 12 liters which needs 1 liter of sewage for each treatment

applying 3 times of repetition. The result of laboratory experiment in control

shows that the average rate of COD degree was 3866mg/l. the treatment with the

dosage EM-4 of 0.5 ml/l results 2906 mg/l of COD concentration, meanwhile the

dosage of 1 ml/l produces 2133 mg/l of COD average concentration. Finally, the

dosage of 2 ml/ l in the treatment results 1413 mg/l of COD concentration in

average. The concentration of COD after the treatment has not reached quality

standards yet. The most influenced dosage to the decrease of cod degree is in the

dosage of 2 ml/l resulting 66.03%. The statistic test result using one-way anova

showed that there was an impact of EM-4 to the decrease of COD degree of tofu

wastewater. It is hoped that other researchers can find the fittest dosage in order

to decrease COD concentration reaching the quality standards and the society of

Kanoman village can use EM-4 in the tofu’s waste treatment in household scale.

Key words : COD concentration, tofu’s wastewater, EM-4

ii

iii

iv

v

BIODATA

Nama : Dewi Mulyaningsih

Tempat/Tanggal Lahir : Wonogiri, 12 September 1991

Jenis Kelamin : Perempuan

Agama : Islam

Alamat : Tremes Rt 01 Rw 01, Mangunharjo, Jatipurno,

Wonogiri

Riwayat Pendidikan : 1. Lulus SD N 1 Gojati tahun 2003

2. Lulus SMP N 2 Jatipurno tahun 2006

3. Lulus SMAN 1 Jatisrono tahun 2009

4. Menempuh pendidikan di Program Studi

Kesehatan Masyarakat FIK UMS sejak tahun

2009

vi

KATA PENGANTAR

Assalamu’alaikum Wr. Wb

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah

memberikan rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan

penyusunan skripsi yang berjudul “PENGARUH EFFECTIVE

MICROORGANISMS-4 (EM-4) TERHADAP PENURUNAN KADAR

CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI

TAHU” tanpa halangan yang tak henti.

Skripsi ini disusun untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh ijazah

S1 Kesehatan Masyarakat. Penulis menyadari bahwa keberhasilan penyusunan

skripsi ini tidak terlepas dari bantuan berbagai pihak baik langsung maupun tidak

langsung. Dalam kesempatan ini, penulis hanya ingin menyampaikan ucapan

terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Arif Widodo, A.Kep, M.Kes selaku Dekan Fakultas Ilmu Kesehatan

Universitas Muhammadiyah Surakarta.

2. Ibu Yuli Kusumawati, SKM, M.Kes (Epid) selaku Ketua Program Studi

Kesehatan Masyarakat.

3. Ibu Dwi Astuti, S.Pd, M.Kes selaku pembimbing I yang dengan sabar

membimbing, memberikan pengarahan, saran, dan dukungan yang berarti

kepada penulis selama proses penyusunan skripsi.

vii

4. Bapak Sri Darnoto, SKM, MPH selaku pembimbing II yang selalu sabar dan

meluangkan waktu untuk membimbing dan mengarahkan selama menyusun

skripsi ini dari awal hingga akhir.

5. Ibu Ambarwati, S.Pd, M.Si selaku Penguji I yang telah meluangkan waktu

untuk menguji penulis, serta memberikan masukan-masukan yang berarti

kepada penulis untuk menyempurnakan penyusunan skripsi.

6. Bapak Tri Puji Kurniawan, SKM, M.Kes selaku Penguji II yang telah

meluangkan waktu untuk menguji penulis, serta memberikan masukan-

masukan yang berarti kepada penulis untuk menyempurnakan penyusunan

skripsi.

7. Bapak Suparno, SAg selaku Kepala Desa Gagaksipat yang berkenan

memberikan izin pada peneliti untuk melakukan penelitian di Dukuh

Kanoman, Kelurahan Gagaksipat, Kecamatan Ngemplak, Kabupaten

Boyolali.

8. Bapak Rois selaku Bayan di Dukuh Kanoman yang senantiasa selalu

membantu dan memberikan pengarahan, saran, dan dukungan kepada

peneliti.

9. Bapak Saimin yang telah berkenan memberikan izin pada peneliti untuk

melakukan penelitian di industri tahu miliknya di Dukuh Kanoman,

Kelurahan Gagaksipat, Kecamatan Ngemplak, Kabupaten Boyolali.

10. Bapak dan ibu dosen yang dengan ikhlas memberikan ilmu kepada penulis

sewaktu perkuliahan berlangsung.

viii

11. Bapak, ibu dan kakakku yang senantiasa memberikan semangat, dukungan,

kasih sayang, serta doa yang selalu menyertai penulis.

12. Teman-teman Laksmi, Bherta, Evi, Ilham, Kiki, Dwi Chandra, Nasrudin,

Beny, Roi yang selalu membantu penulis selama penelitian.

13. Teman-teman Kesehatan Masyarakat 2009 terimakasih atas dukungan dan

kebersamaannya selama ini.

14. Mas Edi (Mono) yang selalu memberikan dukungan, semangat serta doa yang

senantiasa menyertai penulis.

Semua pihak yang tidak bisa penulis sebutkan satu persatu yang telah

berperan dalam penyelesaian skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat memberikan

manfaat bagi semua pihak.

Wassalamu’alaikum Wr. Wb

Surakarta, Juli 2013

Penulis

ix

DAFTAR ISI

HALAMAN JUDUL ........................................................................................ i

ABSTRAK

ABSTRACT

PERNYATAAN PERSETUJUAN .................................................................. ii

PENGESAHAN ............................................................................................... iii

PERNYATAAN KEASLIAN PENELITIAN ................................................. iv

BIODATA ........................................................................................................ v

KATA PENGANTAR ..................................................................................... vi

DAFTAR ISI .................................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ............................................................................................ xi

DAFTAR GAMBAR ....................................................................................... xii

DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................... xiii

DAFTAR SINGKATAN ................................................................................. xiv

BAB I PENDAHULUAN ............................................................................... 1

A. Latar Belakang ..................................................................................... 1

B. Rumusan Masalah ................................................................................ 6

C. Tujuan Penelitian ................................................................................. 6

D. Manfaat Penelitian ............................................................................... 7

BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................... 8

A. Proses Produksi Tahu ........................................................................... 8

B. Air Limbah ........................................................................................... 11

1. Pengertian Air Limbah ................................................................... 11

2. Sumber Air Limbah........................................................................ 11

3. Sumber Limbah Cair Industri Tahu ............................................... 12

4. Karakteristik Limbah cair .............................................................. 13

5. Karakteristik Limbah Cair Industri Tahu ....................................... 21

6. Parameter Limbah Cair .................................................................. 21

7. Dampak Air Limbah ...................................................................... 23

C. Chemical Oxygen Demand (COD) ...................................................... 25

D. Pengolahan Limbah .............................................................................. 26

E. Peranan Mikroorganisme dalam Pengolahan Limbah ......................... 27

F. Effective Microorganism-4 (EM-4)...................................................... 28

G. Kerangka Teori..................................................................................... 30

H. Kerangka Konsep ................................................................................. 31

I. Hipotesis ............................................................................................... 31

BAB III METODE PENELITIAN ............................................................... 32

A. Jenis dan Rancangan Penelitian ........................................................... 32

x

B. Waktu dan Tempat Penelitian .............................................................. 33

C. Populasi dan Sampel ............................................................................ 34

D. Variabel dan Definisi Operasional Variabel ........................................ 35

E. Pengumpulan Data ............................................................................... 37

1. Jenis Data ....................................................................................... 37

2. Sumber Data ................................................................................... 37

3. Instrumen dan Teknik Pengumpulan Data ..................................... 38

F. Alat dan Bahan ..................................................................................... 38

G. Prosedur Penelitian............................................................................... 40

H. Pengolahan Data................................................................................... 45

I. Analisis Data ........................................................................................ 46

BAB IV HASIL PENELITIAN ..................................................................... 47

A. Gambaran Umum ................................................................................. 47

B. Analisis Univariat................................................................................. 48

C. Analisis Bivariat ................................................................................... 49

BAB V PEMBAHASAN ................................................................................ 53

A. Pengukuran pH ..................................................................................... 53

B. Pengukuran Suhu ................................................................................. 54

C. Pengukuran Kadar COD ...................................................................... 55

BAB VI SIMPULAN DAN SARAN ............................................................. 59

A. Simpulan .............................................................................................. 59

B. Saran ..................................................................................................... 59

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN

xi

DAFTAR TABEL

Tabel Halaman

1. Baku Mutu Air Limbah Industri Tahu ...................................................... 23

2. Rancangan Konsentrasi Penggunaan EM-4 .............................................. 33

3. Hasil Pengukuran pH limbah cair tahu ..................................................... 48

4. Hasil Pengukuran Suhu Limbah Cair Tahu .............................................. 49

5. Hasil Pengukuran Kadar COD .................................................................. 50

6. Efektivitas Effective Microorganisms-4 (EM-4) dalam Menurunkan

Kadar COD pada Limbah Cair Tahu ........................................................ 50

7. Hasil Uji Normalitas (One-Sample Kolmogorov-Smirnov Test) ............... 51

8. Hasil Uji Homogenitas (Test of Homogeneity of Variances) .................... 51

9. Hasil Analisis Anova untuk Kadar COD .................................................. 52

10. Hasil Uji Perbandingan Variasi Dosis Effective Microorganisms ............ 52

xii

DAFTAR GAMBAR

Gambar Halaman

1. Kerangka Teori ......................................................................................... 30

2. Kerangka Konsep ...................................................................................... 31

3. Rancangan Penelitian ................................................................................ 32

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

Lampiran

1. Proses Pengolahan Air Limbah

2. Hasil Pengukuran Effective Microorganism-4 (EM-4) terhadap Penurunan

Kadar Chemical Oxygen Demand (COD) Limbah Cair Tahu.

3. Perhitungan Kadar Chemical Oxygen Demand (COD) Limbah Cair Tahu.

4. Hasil Pengukuran pH dan Suhu.

5. Perhitungan Efektivitas Effective Microorganism-4 (EM-4) terhadap

Penurunan Kadar Chemical Oxygen Demand (COD) Limbah Cair Tahu.

6. Surat Keterangan Uji Pendahuluan di Laboratorium Kimia Fakultas Ilmu

Kesehatan Universitas Muhammadiyah Surakarta.

7. Surat Permohonan Ijin Penelitian di Dukuh Kanoman, Kelurahan Gagaksipat,

Kecamatan Ngemplak, Kabupaten Boyolali.

8. Surat IJin Penelitian di Dukuh Kanoman, Kelurahan Gagaksipat, Kecamatan

Ngemplak, Kabupaten Boyolali.

9. Surat Keterangan Selesai Penelitian di Dukuh Kanoman, Kelurahan

Gagaksipat, Kecamatan Ngemplak, Kabupaten Boyolali.

10. Surat Keterangan Selesai Penelitian di Laboratorium Kimia Fakultas Ilmu

Kesehatan Universitas Muhammadiyah Surakarta.

11. Hasil Uji Statistik Anova Satu Jalur (One Way Anova)

12. Peraturan Daerah Provinsi Jawa Tengah Nomor 5 Tahun 2012 Perubahan

Atas Peraturan Daerah Provinsi Jawa Tengah Nomor 10 Tahun 2004 tentang

Baku Mutu Limbah Cair Industri Tahu dan Tempe.

13. Komposisi dalam Effective Microorganism-4 (EM-4)

14. Dokumentasi Penelitian.

15. Denah aliran sungai di Dukuh Kanoman, Kelurahan Gagaksipat, Kecamatan

Ngemplak, Kabupaten Boyolali.

xiv

DAFTAR SINGKATAN

pH : Potensial Hydrogen

COD : Chemical Oxygen Demand

EM-4 : Effective Microorganism-4

DO : Dissolved Oxygen

TSS : Total Suspended Solid

BOD : Biological Oxygen Demand

BOD5 : Biological Oxygen Demand 5 hari

mg/l : Miligran per liter

kg/ton : Kilogram per ton

m3 : Meter kubik

TAR : Tangki Aliran Rata-rata

ml/l : Milliliter per liter

FAS : Ferro Amonium Sulfat

Perda : Peraturan Daerah

GNP : Gross National Product

Sig : Signifikan

Ho : Hipotesis 0