OPTIMASI PROSES BlOLOGiS

PADA PENGOLAHAN AIR BUANGAN IMDUSTRl BIR MEMGGUNAKAN RBG ( ROTATING BlOLOGlGAL CONTAGTORS 1

Dl PT. MULTl BINTANG INDONESIA, SURABAYA

Oleh

DYAH HASMORO PRABAWATY

F 20. 0974

1 9 8 8

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BQGOR

B O G O R

Dyah Hasmoro Prabawaty. F 2 0 0974. Optimasi p roses b i o l o g i s

pada pengolahan a i r buangan i n d u s t r i b i r menggunakan RBC ( ro -

t a t i n g b i o l o g i c a l c o n t a c t o r s ) D i PT. Mul t i Bintang Indonesia ,

Surabaya. Dibawah bimbingan Abdul Aziz D a n ~ i s dan Pramono DF.

RINGKASAN

P e n e l i t i a n i n i b e r t u j u a n untuk mempelajari f a k t o r - f a k t o r I

yang mempengaruhi p roses b i o l o g i s , nenentukan kond i s i p roses

yang op t imal dan meng iden t i f i kas i mikroorganisme yang te rda-

p a t pada RBC (rota-Ling b i o l o g i c a l c o n t a c t o r s ) .

A n a l i s i s terhadap f a k t o r - f a k t o r yang berpengaruh (pH, su-

hu, N/P, BOD) dalan: p roses b i o l o g i s mengarxzgada. standar'.APHA

(American Public Hea l th Assoc ia t ion) . Pengambilan contoh d i -

lakukan 5 e t i a p 30 menit pada semua tahap RBC. Untuk a n a l i s i s

k o n d i s i pertumbuhan mikroorganisme, contoh d iambi l s e t i a p 15

menit untuk tahap I11 dan I V dan t i a p 30 ~ n e n i t untuk tahap

1/11. Lama waktu pengolahan untuk s a t u k a l i pengamatan ada-

l a h 3 .5 jam dan pengamatan dilekukan t i a p 5 h a r i s e k a l i .

Pengamatan dilakukan pada putaran r o t o r dan d e b i t yang t e t a p

3 y a i t u , 2 rpm dan 18 m /jam.

Kondisi optimzl p r o s e s d i c a p a i mela lu i usaha mengopti-

malkan jumlah bioinassa (mikroorganisme) . Model ma-tematik di -

pe ro l eh dengan cara r e g r e s i berganda dalam program paket M I N I -

TAB te rhadap masing-masing tahap RBC. Berdasar model mateaa-. . ti!< yang diperoleh t e r n y a t a f a k t o r suhu dan pH dapat mempenga-

r u h i p roses b i o l o g i s pada semua tahap. Sedang f a k t o r BOD dan

N/P hanya berpengaruh pada t a h a p I dan I V .

Dengan menggunaltan t e k n i k opt imasi Fungsi Hukuman

( p e n a l t y Function), t e r n y a t a n i l a i optimal. pH, suhu, N/P,

BOD dan junllah biomessa a d a l a h : 6.5, 23.8 '~ , 0.4, 49 pprn

dan 49.9 kg/m3 untuk t a h a p 1/11. 7.9, 2 9 . 1 ' ~ dan 95.36 kg/

m3 unt,uk tahap 111, 7.9, 31.1°c, 4.1, 10 ppm dan 288.18 kg/

m3 un tuk tahap I V . Nilai-ni!.ai optimal. yang d ipero leh t e r -

s e b u t bukan rnerupakan n i l a i yang memuaskan, menginga't ba-

nyaknya hambatan t e k n i s yang dihadapi selama pene l i t i an .

H a s i l i d e n t i f i k a s i mikroorganisme menunjukkan bahwa pa-

da RBC t e r d a p a t Salmonella, E. c o l i Coliform, E p i s t y l i s sp, - - 9

V o r t i c e l l a sp, Dicranophorus sp , Pb i lod ina s p , ~ e s o d o r y l a i -

mus s p , Lyngbya sp dan O r c i l a t o r i a sp. Jumlah dan j e n i s 7

rn:iki-oorganisrne pada masing-masing tahap REUC: ada lah berbeda.

OPTIMASI PROSES BIOLOGIS

PADA PENGOLAHAN AIR BUANGAN INDUSTRI BIR MENGGUNAKAN

RBC ( ROTATING BIOLOGICAL CONTACTORS)

DI EYT. MULTI BINTANG INCONESIA, SURABAYA

Oleh

DYAH HASMORO PRABAWATY

F 20 0974

SKRIPSI

S e b a g a i s a l a h s a t u s y a r a t u n t u k rnernperoleh g e l a r

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

pa da J u r u s a n TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN,

F a k u l t a s T e k n o l o g i P e r t a n i a n ,

I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor

1988

FAKULT AS TEKNOLOGI PERT AN1 AN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

OPTIMASI PROSES BIOLOGIS

PADA PENGOLAHAN A I R BUANGAN INDUSTRI B I R MENGGUNAKAN

RBC (ROTATING BIOLOGICAL CONTACTORS)

D I PT. MULTI BINTANG INWNESIA, SURABAYA

SKRIPSI

Sebaga i s a l a h s a t u s y a r a t untuk memperoleh g e l a r

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN . pada Jurusan TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN,

Fakul tas Teknologi Per tan ian ,

I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor

Oleh

DYAH HASMORO PRABAWATY

F 20 0974

Di l ah i rkan pada t a n g g a l 21 J anua r i 1965

d i Bandung

Tanggal l u l u s : 5 %EMBER 1988

D i s e t u j u i ,

Ir. Pramono DF., MS

Dosen Pembimbing I1

MSc

KATA PENCANTAR . .

Syukur Alhamduli l lah p e n u l i s pan ja tkan k e h a d i r a t A l l a h

SWT, a t a s r i d h o dan karunia-Nya sehingga penul is dapa t menye-

l e sa ikan s k r i p s i i n i . Pada kesempatan i n i penul i s i n g i n me-

nyampaikan t e r i m a k a s i h yang t a k t e r h i n g g a kepada bapak D r . Ir.

Abdul Aziz Darwis, MSc dan bapak Ir. Pramono D.F., MS sebaga i

dosen pembimbing, a t a s segala bimbingan dan pengarahan selama

persiapan hingga penyelesaian s k r i p s i i n i .

Penu l i s juga menyempaikan t e r i m a k a s i h yang t a k t e r h i n g g a

kepada bapak R . J . Hetarihon s e l a k u Brewery Manager yang t e l a h

memberikan i z i n kepada penul i s un tuk melaksanakan p e n e l i t i a n

d i PT. Mult i Bin tang Indonesia, Surabaya, juga kepada bapak

Ir. Prayoga D. dan bapak Soeminto Rahardjo a t a s pengarahan dan

bantuan yang t e l a 2 diber ikan selama p e n e l i t i a n . Dan kepada

se lu ruh karyawan PT. Multi Bintang Indonesia d i Surabaya yang

t i d a k mungkin p e n u l i s sebutkan s a t u p e r sa tu .

Disamping i t u penul i s juga menyampaikan te r ima k a s i h ke-

pada bapak P ro f . Dr . Ir. Soepangat Soemarto, MSc, dosen pada

jurusan Teknik Lingkungan ITB yang t e l a h meluangkan waktu untuk

berd iskus i dan memberikan sa ran pada penul i s , bapak D r s . Slamet

M, MSc, PhD, ke tua jurusan S t a t i s t i k a ITS yang t e l a h mengizin-

kan penul is menggunakan f a s i l i t a s komputer dan bapak D r s . Hardi

Soeprapto a t a s kesediaannya b e r d i s k u s i .

iii

Terima kas ih yang t a k t e r p u t u s p e n u l i s sampaikan kepada

Ayah, Ibu dan mas Agus I r i a n t o yang t e l a h memberikan dorongan

m o r i l maupun rna te r i l yang t a k t e r h i t u n g .

Akhirnya dengan s e g a l a kerendahan h a t i penul i s berharap

semoga s k r i p s i i n i bermanfaat bagi mereka yang membutuhkannya.

Dan p e n u l i s berharap semoga ada k r i t i k maupun sa r an aga r s k r i p -

s i i n i dapat l e b i h dipertanggungjawabkan dimasa yang akan da-

t a n g .

Surabaya, 5 Oktober 1988 P e n u l i s

DAFTAR IS1

H a l a m a n

KATA PENGANTAR ..................... iil

DAFTAR TABEL ....................... v i

DAFTAR GAMBAR ...................... v i i

.................... DAFTAR LAMPIRAN i x

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

I1 . TINJAUAN PUSTAKA ................... 4

...... . A KARAKTERISTIK A I R BUANGAN 4

..... B . PROSES PENGOLAHAN B I O L O G I S 8

. ............................ C RBC 22

................. D . STANDAR E F L U E N 29

.............. E .. PENDEKATAN S I S T E M 29

............ F . I D E N T I F I K A S I S I S T E M 34

............... G . REGRESI EERGANDA 45

H . TEKNIK O P T I M A S I ................ 48

I11 . METOWLOGI .......................... 51

A . BAHAN DAN ALAT ................. 51

B . METODE ......................... 51

......... C . FORMULAS1 PERMASALAHAN 56

.............. D . PEMBENTUKAN MODEL 60

F . U J I N I L A I TENGAH ............... 63

G . FUNGSI HUKUMAN ................. 63

H a l a m a n

I V . H A S I L DAN PEMBAHASAN ............... 57

..... A . MEMPELAJABI . TAHAPAN PROSES 6 '7

... B . A N A L I S I S K O N D I S I PERTUMBUHAN 78

c . PERMODEL'N PROSES BIOLOGIS ..... 81

D . O P T I M A S I P R O S E S B I O L O G I S ....... 87

E . I D E N T I F I K A S I MIKBOORGANISME .... 99

V . KESIMPULAN DAN SARAN ............... 106

A . KESIMPULAN ..................... 106

£3 . SARAN .......................... 107

DAFTAR PUSTAKA .................... 108

........................... LAMPIRAN 111

DAFTAR TABEL

Tabel 1 . Tabel 2 . Tabel 3 . Tabel 4 . Tabel 5 . l a b e l 6 . Tabel 7 . Tabel 8 . Tabel 9 . Tabel 1 0 .

Halaman

K a r a k t e r i s t i k r a t a - r a - t a .............. 6

H a s i l a n a l i s i s ....................... 7

Beberapa unsur yang .................. 15

H a s i l u j i n i l a i t e n g a h ............... 78

H a s i l opt imasi pH .................... 87

P e n ~ z r u h pH ........................... 88

.................. H a s i l optimasi suhu 89

............. H a s i l opt imasi r a s i o N/P 90

................... H a s i l opt imasi BOD 92

....... H a s i l cp t imas i jumlah biomassa 97

Gambar

Gamba r

Gambar

Gambar

Gambar

Garnbar

Gaiabar

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

Gambar

Garnber

Gambar

Gam'c~ar

Gambar

Garnbar

Gambar

Gambar

Gambar

Gembar

Garnbar

G2mber

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Kurva pertumbuhan .................. Kuma pengaruh suhu ................ Bagan RBC .......................... aagan proses b i o l o g i s .............. Bagan proses keseluruhan ........... Bagan a l i r pendekatan s i s t e m ....... Bagan s i s t em RBC ................... Diagram sebab-akibat ............... Diagram input-output ............... Tanglti H SO,+ .......................

2 Bak e q u a l i s a s i ..................... Bangunan f i s i k RBC ................. Permukaan kontalt gabungan .......... Permukaan kontak t a h a p IV .......... RBC b e k e r j a pada 2 rpm ............. E f l u e n da r i . t ahap I V ............... Kurva peningkatan .................. Garnbar "rnediaM ..................... S i k l u s N ........................... S i k l u s P ...........................

........... Biomassa pada t ahap 1/11

Hub~mgan peliambahan ................ Gambaran umuni ......................

v i i

Halaman

Gambar 21 . E p i s t y l i s .......................... 103

Gambar 22 . V o r t i c e l l a ........................ 103

Gambar 23 . Dicranophorw ...................... 104

Gambar 24 . Philodina .......................... 104

Gambar 25 . Mesodorylaimus ..................... 104

Gambar 26 . O r c i l a t o r i a ........................ 105

v i i i

Lampiran

Lampiran

Lampiran

Lampiran

Lampiran

Lampiran

Lampiran

Lampiran

Lampiran

Lampiran

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Contoh k a r a k t e r i s t i k ............. 111

S t n a d a r mutu e f luen Pemda ........ 112

S t a n d a r mutu e f luen B a l a i ........ 114

Bagan proses pengolahan .......... 115

Sebaran da t a pengamatan .......... 116

P l o t s i s a a n dugaan ............... 117

U j i t ............................ 118

Bagan umum pengujian ............. 120

Bagan umum perura ian ............; 121

Penghitungan jumlah mikroorganisme 122

A i r buangan merupakan j e n i s buangan ya.ng p a l i n g se -

r i n g d i h a s i l k a n oleh s u a t u a k t i Q i t a s i n d u s t r i . Sa lah

s a t u c i r i d a r i a i r buangan yang d i h a s i l k a n i n d u s t r i b i r

ada l ah t i n g g i n y a k a p s s i t a s dan t ingkat pa. lusinya.

Oleh ka rena i t u pembuangan a i r buangan ke p e r a i r a n umum

dapat mengakibatkan t u runnya mutu a i r d i p e r a i r a n umum.

Mengingat pentingnya f u n g s i a i r b a g i masyarakat se-

k i t a r n y a dang mengingat PP R I No, 29 Tahun 1986 t e n t a n g

A n a l i s i s Dampak Lingkungan yang merupakan pelaksanaan

Ketentuan Pokolc Pengelolaan Lingkvxgan Hidup gang t e r t e -

r a pada p a s a l 16 UU No. 4 Tahun 1982 mengenai konsep pem-

bangunan berkawasan l ingkungan , maka a i r bzrangan i n d u s t r i .

yang a k m dibuang harus mengalami p roses pengolahan t er -

l e b i h dahulu.

Dalam ha1 i n i Pl'. MBI ( M u l t i Bintang Indones i a ) t e -

l a h melakukan pengolehan t e r h a d a p a i r buangan sebelum

dibuang ke pe ra i r an umum. Berdasarkan k a r a k t e r i s t i k a i r

buangannya, PT, MBI mengolah a i r buangannya s e c a r a bio-

l o g i s dengan menggunakan RBC ( R o t a t i n g B i o l o g i c a l Con-

t a c t o r s ) . Uni t RBC i n i d i p i l i h karena t i d a k membu-tuhkan

tempat yang l u a s , k o n t r u k s i dan perawatan sederhana , ope-

r a s i n y a mudah, permukaan kon tak l u a s , kandungan biomassa

t i n g g i , konsumsi energ i r endah dan pertumbuhan biomassa

t e r k o n t r o l .

Pengolahan a i r buangan s e c a r a b i o l o g i s pada p r i n s i p -

nya a d a l z h untuk rremelihara pertumbuhan mikroorganisme

s e b a g a i unsur penghancur senyarrra pencemar y a n g t e r d a p a t

dalam a i r buangan dengan c a r a mengatur f a k t o r - f a k t o r

yang mempengaruhi pertumbuhannya. RBC meru.pakan s a r a n a

yang mempercepat t e r j a d i n g a p r o s e s alamiah da l am p r o s e s

pengolahan a i r buangan s e c a r a b i o l o g i s t e r e e b u t .

Selanla i n i mutu a i r buangan yang t e l a h dio1e.h ( e f -

l u e n ) menggunakan RBC d i PT. MBI manih s a n g a t b e r f l u k t u -

a s i (be rubah-ubah) , H a l i n i d i sebabkan k a r e n a t e r j a d i - ..

nya perubahan-perubahan y a n g t i n g g i pada a i r buangan

yang a k a n d i o l a h ( i n f l u e n ) . Reban pencemar ( l o a d BOD)

yzng t i n g g i pada t a h a p 1/11 RBC dapa t mengakiba tkan menu-

runnya e f i s i e n s i p e n g u r a i a n bahan o rgan ik o l e h mikroorga-

nisme dan mengurangi e f e k t i f i t a s waktu p r o s e s s e r t a meng-

a k i b a t k a n mutu e f l u e n t i d a k k o n s i s t e n ( t i d a k s e l a l u ba ik

s e p e r t i y a n g d i h a r a p k a n ) . O l e h ka rena i t u p e r l u d i l a k u -

Ban p e n e l i t i a n mengenai f a k t o r - f a k t o r yang b e r p e n g a r u h

t e r h a d a p p r o s e s b i o l o g i s da l am RBC s e r t a merancang fak-

t o r - f a k t o r t e r s e b u t a g a r o p t i m a l s eh ingga e f i s i e n s i pro-

s e s b i o l o g i s pada RBC n ien ingka t , mutu e f l u e n k o n s i s t e n

dan waktu p r o s e s e f e k t i f .

P e n e l i t i a n i n i d i a r a h k a n u n t u k menentukan k o n d i s i

p r o s e s b i o l o g i s yang o p t i m a l pada RBC dengan c a r a meng-

op t in ia lkan jumlah biomassa d a n mengoptimalkan f a k t o r - f a k -

t o r yang mempengaruhi per tumbuhan mikroorganisme. Mutu

e f l u e n yang k o n s i s t e n d i d a s a r k a n pada s t a n d a r mutu a i r

buangan yang b e r l a k u d i Jawa limur.

Tujuan d a r i p e n e l i t i a n i n i a d a l a h mempela ja r i f a k -

t o r - f a k t o r yang mempengaruhi p r o s e s pengolahan b i o l o g i s

p a d a RBC, menentukan k o n d i s i p r o s e s b i o l o g i s yang o p t i -

mal pada RBC s e r t a melakukan i d e n t i f i k a s i mikroorganisme

y a n g tumbuh pada permukaan k o n t a k RBC.

I I. T I N J AUAN PUSTAKA

A . KARAKTERISTIX A I R BUAITGAN IXDUSTRI B I B

C i r i khas p r o s e s p r o d u k s i pada. i n d u s t r i b i r

a d a l a h d i h a s i l k a n n y a a i r buangan yang t i n g g i volurne-

n y a dan t i n g g i t i n g k a t po lus inya . Walaupun a i r bu-

angan i n d u s t r i b i r mudah d i o l a h s e c a r a b i o l o g i s , na-

mun pada t i n g k a t p o l u s i yang t i n g g i s e r i n g menimbul-

kan dampak n e g a t i f t e r h a d a p l ingkungan ( K l i j n h o u t

dan Van Eerde, 1986) .

Menurut Rosenwinkel dan S e y f r i e d ( 1 9 8 5 ) , karak-

t e r i s t i k a i r buangan i n d u s t r i b i r b e r v a r i a s i dalam

volume dan k o n s e n t r a s i , pH dan d ipengarul i i o l e h z a t

pembers ih d e t e r j en s e r t a kekurangan u n s u r garam se -

h i n g g a a i r buangan i n i h a r u s d i o l a h s e c a r a b i o l o g i s .

S t a n d a r n i l a i k a r a k t e r i s t i k a i r buangan i n d u s t r i b i r

b i a s a n y a adalah s e b e s a r 60 mg/l BOD dan r a t i o COD/BOD

n y a a d a l a h 1.5. K o n d i s i i n i t e r j a d i a p a b i l a pemakai-

a n a i r sebanyak d e l a p a n l i t e r t e r n y a t a yang menjadi

a i r buangan sebanyak enarn l i t e r . Adakalanya a i r bu-

angan mempunyai t i n g k a t p o l u s i yang rendah , s e p e r t i

yang pernah t e r j a d i pada tahun 1983 pada s u a t u indus-

t r i b i r d i .Hannover yang be rp roduks i se lama t u j u h ha-

r i y a i t u , BOD-nya 35 m g / l dan volume a i r buangannya

sebanyak 2.9 l i t e r . ( R o s e n w i n k e l dan S e y f r i e d , 1985).

Pada k o n d i s i a i r buangan t e rburuk akan mengha-

s i l k a n HOD a n t a r a 600-1200 m g / l . Pada k o n d i s i l u a r

b i a s a dimana t e r j a d i f l u k t u a s i po lu tan maka rata-ra-

t a k u a l i t a s a i r buangan adal-ah 100-200 mg/l BOD ban

n i l a i pH an ta ra4-5 u n i t . Pada. k o n d i s i yang k o n t i n y u

BOD d a p a t mencapai s e k i t a r 100-10 000 mg/l ( K i i j n -

hout dan Van Eerde, 1986) . A i r buangan i n d u s t r i b i r

sanga t t e p z t d i o l a h s e c a r a b i o l o g i s karena r a t i o

COD/EOD-nya s e k i t a r 1 . 6 - 1 . 8 , yang a r t i n y a b e r s i f a t m

mudah d i u r a i s e c a r a b i o l o g i s . Semakin rendah n i l a i

r a t i o COD/BOD n,aka semakin t i n g g i t i n g k a t p e n g u r a i a n

s e c a r a b i o l o g i s ( K l i j n h o u t dan Van Eerde, 1986)

Menurut Nemero~r ( 1978) , a i r buangan i n d u s t r i

b i r mengandung 72 ppm p a d a t a n t e r s u s p e n s i (SS ) dan

390 ppm BOD. A i r buangan i n d u s t r i b i r yang d i p e r o l e h

s e c a r a f e r m e n t a s i mengandung 3.7 persen t o t a l padatan

dan 91 p e r s e n d i a n t a r a n y a menguap. K a r a k t e r i s t i k r a -

t a - r a t a buangan proses f e r m e n t a s i dapat d i l i h a t pada

Tabel 1 .

Menurut Kl i jnhou t dan Van Eerde (1986) , pada sa-

a t p r o s e s ber langsung s e r i n g t e r j a d i l r eh i l a r~gan ( l o s s

( l o s s ) , b a g i a n yang h i l a n g i n i pada umumnya b e r u p a

bahen o r g a n i k yang te rbawa dalam a i r buangan d a r i

p roses pencuc ian dan d i n y a t a k a n dalam BOD, "Losst '

dapat t e r j a d i s e k i t a r 5-1 5 p e r s e n dan te rbawa dalam

s i s t e m p e n y a l u r a n a i r buangan. S e l a i n i t u ROD d a p a t

b e r a s a l d a r i pencucian b o t o l b i r h a b i s paka i , bahan

pencuci l imbah rumah tangga dan k e g i a t a n l a b o r a t o r i -

urn maupun bengke l .

Tabe l 1 . K a r a k t e r i s t i k r a t % - r a t a a i r buangan p r o s e s f e rmentas i

K a r a k t e r i s t i k K o n s e n t r a s i Satuan ---------------------------------------------------- BOE 4500 PPm

PH 6-7 u n i t

T o t a l padatan 10 000 P Pm

Padatan t e r s u e p e n s i 2 5 m l / l

a Nelson 1. Nemerow (1978)

Lircbah khamir ( y e a s t ) walaupun hanya 20 pe r sen

d a r i volume a i r buangan dapa t menimbulkan BOD s e k i -

t a r 75-80 p e r s e n . Limbah t e r s e b u t berwarna c o k l a t

dan menimbulkan bau khamir s e r t a h i g r o s k o p i s . Padat-

annya mudah l z r u t , b e r s i f a t k o l o i d dan padatan t e r -

s u s p e n s i adaka lanya d i a t a s 200 ppm.

Menurut Rosenwinkel dan S e y f r i e d ( 1 9 8 5 ) , konsen-

t r a s i po lu tan pada a i r buangan i n d u s t r i b i r s a n g a t

b e r v a r i a s i . Variasi a i r buangan pada beberapa indus-

t r i b i r dapa t d i l i h a t pada t a b e l 2 .

A i r buangan PT. MBI s a n g a t b e r s i f a t basa meng-

i n g a t k a p a s i t a s t e r b e s a r a i r buangan b e r a s a l d a r i

pencucian b o t o l bekas palcai yang banyak mengandung

N a O H ( k a u s t i k ) . 01-eh k a r e n a i t u H2$04 banyak d i p e r -

gunakan u n t u k m e n e t r a l i s a s i k a n , disamping menambahkan

C O P u n t u k membantu m e n e t r a l k a n pH s e h i n g g a mempermu-

d a h penanganan s e c a r a b i o l o g i s . K a r a k t e r i s t i k a i r

buangan PT, MBI d a p a t d i l i h a t pada Lampiran 1 ,

T a b e l 2. H a s i l a n a l i s 3 a i r buangan b e b e r a p a i n d u s t r i b i r

S e y f r i e d I n d u s t r i Gehm & V e l t i n s

P a r a m e t e r Satuan (1969) b i r Breg- b i r

V e l t i n s ( 1929) (1976) (1983)

b i r

Beban pencemar kg /h l 0 - 6 0 0.57 1 - 1 8 0.75 khusus

pH u n i t 3.9-12.8 3.7-12.1 7.6 5,7-11.7

Pada t an t a k l a r u t mg/l

BOD mg/l 1080-4270 775 1622 1220

K M ~ O ~ mg/l - 910 - 597

COD mg/l - 1220 2944 1909

T o t a l N mg/l 69.2 19.2 - 79 . 2

T o t a l P mg/l 80.0 7.6 - 4.7 ................................................. a Rosenwinkel dan S e y f r i e d ( 1985)

B. PROSES PENGOLAHAN BIOLOGIS

D a l a m pengolahan a i r buangan s e c a r a modern b i a -

sanya d i l a k u k a n dengan p r o s e s s e c a r a f i s i k a , k i m i a

dan b i o l o g i s u n t u k mendapatkan p r o s e s yang ekonomis .

Pengolahan s e c a r a b i o l o g i s merupakan bag ian t e r p e n -

t i n g dalam p r o s e s pengolahan a i r buangan, k a r e n a

pengolahan s e c a r a f i s i k hanya mampu menurunkan BOD

sebanyak 35 p e r s e n . P r o s e s pengo lahan s e c a r a k i m i a

kurang menguntungkan k a r e n a membutuhkan b i a y a y a n g

t i d a k s e d i k i t . Oleh ka rena a i r buangan s e b a g i a n be-

sar t e r d i r i d a r i z a t o r g a n i k maka banyak d igwiakan

s e c a r a b i o l o g i s (Ku.snarjo, 1 9 7 e ) .

MMenurut K u s n a r j o ( 1 9 7 8 ) , p r i n s i p yang d igunakan

dalam p e n g o l a h a n s e c a r a b i o l o g i s a d a l a h menjaga k e h i -

dupan mikroorganisme a g a r d a p a t menguraikan s i s a - e i s a

bahan o r g a n i k dan menghi langkan z a t - z a t o r g a n i k d a r i

l a r u t a n . A i r buangan b e r f u n g s i s e b a g a i media b a g i

mikroorganisme . Beberapa h a 1 yang p e n t i n g h a r u s d i -

p e r h a t i k a n da l am pengolahan a i r buangan s e c a r a b i o -

l o g i s a d a l a h mikroorganisme y a n g digunakan, kandmgan

n u t r i e n d a n c a r a pengolahan yang cocok un tuk menjaga

keh idupa r mikroorganisme dan pa rame te r -pa rame te r yang

a d a dalam a i r buangan . Menurut S u g i h a r t o ( 1 9 8 7 ) , p r o s e s b i o l o g i s meru-

pakan p e n g o l a h a n a i r buangan t i n g k a t kedua.

P r i n s i p n y a , bahan o r g a n i k d i l r u r a n g i junllahnya o l e h

mikrool-ganisme yang a d a d i da l am a i r buangan. P ~ o -

s e s i n i s a n g a t d i p e n g a r u h j o l e h f ' a k t o r junilah a i r

buangan, t i n g k a t k e k o t o r a n d a n j e n i s k o t o r a n yang

a d a . Ada dua h a 1 ~ e n t i n g yang p e r l u d i p e r h a t i k a n da-

l a m p roses b i o l o g i s y a i t u , penambahan oks igen dan

pertumbuhan b a k t e r i .

Pertumbuhan b a k t e r i da lam pengo lahan a i r buangan

s e c a r a b i o l o g i s d i p e r t a h a n k a r ? a g a r t e t a p kons tan . . B a k t e r i d i p e r l u k a n u n t u k mengura ikan bahan o r g a n i k

yang ada d i da l am a i r buangan, u n t u k i t u d i p e r l u k a n

jumlah b a k t e r i y a n g cukup u n t u k menguraikan bahan-

bahan o r g a n i k t e r s e b u t .

Menurut S u n d s t r o m (1979), pada awalnya b a k t e r i

b e r b i a k s e c a r a k o n s t a n dan a g a k l a m b a t k a r e n a menye-

s u a i k a n d i r i dengan a i r buangari, keadaan i n i d i k e n a l

s e b a g a i " l a g - p h a s e " . Beberapa jam kemudian b a k t e r i

tumbuh b e r l i p a t g a n d a , f a s e i n i d i k e n a l s e b a g a i f a s e

a k s e l e r a s i .

S e t e l a h t a h a p i n i maka akan t e r d a p a t b a k t e r i

yang jumlahnya k o n s t a n dan b a k t e r i yang jumlahnya

meningkat . Per tumbuhan c e p a t yang t e r j a d i s e t e l a h

f a s e i n i d i s e b u t " log-phase" . Selama log-phase d i -

p e r l u k a n banyak p e r s e d i a a n makanan, s e h i n g g a pada

s u a t u s a a t t e r d a p a t per temuan a n t a r a pertumbuhan bak-

t e r i dan penurunan jumlah makanan yang t e rkandung

t i d a l a m n y a . Bilamana keadaan i n i b e r j a l a n t e r u s ma-

ka akar, t e r j a d i keadaan dimana jun~lah makanan dan

b a k t e r i t i d a k seimbang dan keadaan i n i d i s e b u t "dec-

l i n i n g growth phase".

Pada akhi rnya makanan akan hab i s dan kemat ian

b a k t e r i t e r u s meningkat s e h i n g g a d i c a p a i keadaan d i -

nlana jumlah b a k t e r i yang m a t i dan jumlah b a . k t e r i yang

tumbuh berimbang dan d i s e b u t " s t a t i o n a r y phase" . Se-

-tielah jumlah makanan h a b i s , maka jumlah kemat ian akan

l e b i h b e s a r d a r i jumlah pertumbuhan, keadaan i n i d i -

s e b u t "endogenous phase". Untuk j e l a snya d a p a t d i l i -

h a t k u r v a pertumbuhan b a k t e r i pada Gambar 1. Dengan

m e l i h a t f a s e pertumbuhan i n i maka da.lem pertumbuhan-

nya p e r l u a d a penambahan n u t r i e n , sehingga pertumbuh-

a.n b a k t e r i dapa t d i p e r t a h a n k a n dan pengolahan a i r bu-

angan d a p a t t e r u s be r l angsung .

Menurut Ouano (1979), pertumbuhan b a k t e r i sanga t

d i p e n g a r u h i o l e h beberapa k o n d i s i y a i t u , DO ( P i s o l v e

Oks igen) , pH, karbon, n u t r i e n dan suhu.

1. DO (Oksigen t e r l a r u t )

Mikroorganisme d a p a t digolongkan be rdasa rkan

kebutuhannya t e r h a d a p oks igen [ 0 2 ) bebas dalam

l a r u t a n . Berdasarkan pengelompokannya i n i maka

mikroorganisme dikelompokan menjadi a e r o b i k dan

a n a e r o b i k .

C 0 = .?I =

a .u a, f f l m x m h m C e J C a d C L

M O M m 0 0 d m r i

Mikroorganisme a n a e r o b i k menggunakan O 2 da-

lam menguraikan senyawa dan i n o r g a n i k men j a d i C ,

NO?. dan so4. Banyak mikroorganisme anaerob yang 5

dalam metabolismenya menggunakan O 2 untuk meng-

o k s i d a s i bahan-Dahan karbon, mikroorganisme i n i

biaca d i s e b u t b a k t e r i f a k u l t a t i f . Mikroorganis-

me yang ha.nya d a p a t mengurai senyawa karbon b i l a

ada O2 d i s e b u t mikroorganisme ae rob .

H a s i l samping r e a k s i a n a e r o b s e r i n g berwar-

n a g e l a p dan berbau. ljau d i t i m b u l k a n o l e h H2S -,

sebagai h a s i l r e d u k s i r a d i k a l SO;-. NO:- dalam

a l r buangan s e r i n g d i r e d u k s i menjadi gas N i t r o -

gen I N 2 ) . H2S04, CH4, C02 dan N 2 b e r e a k s i dengan

a i r buangan, H a l i n i menyebabkan padatan t e r s e -

but mengapung menjadi buih . L a j u d e g r a d a s i ka r -

bon pada r e a k s i anaerob l e b i h lambat da r ipada

degradas i ka rbon pada r e a k s i a e r o b . Keadaan i n i

menyebabkan r e a k s i anaerob t e r b a t a s pada per laku-

an t e rhadap buangan k a s a r s e p e r t i lumpur.

H a s i l samping r e a k s i a e r o b a d a l a h C02, NO.,, J

SO dan bahan-bahan e k s t r a s e l u l e r . ~ d a l r a l a n ~ a 4 p e l a r u t a n U 2 dalam a i r s a n g a t l amba t , o l e h kare-

n a i t u se junl lah b e s a r e n e r g i d i p e r l u k a n untuk

melarutkan O 2 d a r i udara ke dalam a i r buangan.

Biaya o p e r a s i yang t i n g g i pada pe r l akuan a i r bu-

angan s e c a r a a e r o b a d a l a h kebutuhan e n e r g i untuk

d i l u s i 0 a t a u a e r a s i . 2

2. pH

pH merupakan l o g a r i t m a n e g a t i f d a r i konsen-

t r a s i molar i o n H- dalam l a r u t a n . A i r buangan

dengan pH d ibawah 7 akan b e r s i f a t asam dan b i l a

pH d i a t a s 7 a k a n b e r s i f a t ba sa . Kebanyakan mik-

roorganlsme mempunyai s e l a n g t o l e r a n t e r h a d a p pH.

pH i d e a l un tuk per tumbuhan b a k t e r i a d a l a h 6.5-9.

Pada pH dibawah 5 , khamir dan jamur akan b e r s i -

f a t p r e d a t o r .

Kebanyakan i o n - i o n k a r b o n a t dan b i k a r b o n a t

b e r s i f a t b u f f e r . Uengan adanya H+, k a r b o n a t

akan berubah menuru t r e a k s i :

co?- 3

+ ZE++ HCO; + H+ ---4 H20 + CO, L

Dalam k o n d i s i t e r s e b u t penambahan i o n H d a p a t

d i a b a i k a n s e h i n g g a pH kons t an . R e a k s i s e b a l i k -

n y a dapa t t e r j a d i dengan menambahkan senyawa aL-

k a l i a t a u i o n h i d r o k s i l yang d a p a t mempertahan-

kan pH kons tan .

HCO; + OH- -------t CO:- + H.0 , L

Pada s a a t C O P d i h a s i l k a n s e b a g a i h a s i l samping

d e g r a d a s i b i o l o g i s , '20:- dan HCO; buffer sangat J

p e n t i n g un tuk m e n s t a b i l k a n p r o s e s .

++ Adanya i o n logam s e p e r t i C a dan M ~ + + meng-

@ i k a t CO:- dan HCO, dalam l a r u t a n s e c a r a e f e k t i f .

, , s e h i n g g a be rdasa rkan h a 1 t e r s e b u t pengola.han a i r

buangan dengan k o n d i s i a i r buangan yang b e r a t

akan l e b i h mudah d i o p e r a s i k a n a t a u l e b i h s t a b i l .

Penambahan C a O H s e r i n g d i l akukan dalam pengurai-

a n a e r o b i k , t i d a k hanya untuk meningkatkan pH t e -

t a p i juga meningkatkan ka .pas i t a s b u f f e r a i r bu-

a.ngan. Hal yang p e r l u d i p e r h a t i k a n a d a l a h ada-

n y a kapur atau N a C O , atau NH OH aka.n meningkat- J 4

kan k o n s e n t r a s i N a , C a dan NH4 dan d a p a t menim-

bulkan kematian G e rhadap mikroorganisme . Bebera-

pa k o n s e n t r a s i i o n yang umumnya menghambat per-

tumbuhan b a k t e r i d a p a t d i l i h a t pada Tabe l j.

3. Karbon

D a l a m a i r buangan yang dimaksud s e b a g a i

s u b s t r a t uluumnya b e r u p a karbon, yang d i u k u r dalam

BOD ( B i o l o g i c a l Oxygen Demand), COD (Chemical

Oxygen Demand) dan TOC ( T o t a l Organic Carbon) .

Tabel 3. Beberapa u n s u r y2ng menghambat p r o s e s pelumpuran a k t i f

k o n s e n t r a s i & pengaruh Unsur k i m i a t i n g k a t _______,------------

(?dl) pengaruh menghambat merusak

----------------------------------------- A'mmon i a 100 - 480 Arsenik 0.1 0.1 0.1 Borat 0.1 1 0.1 Kadium - 1-1 00 50 X r o m i u ~ ~ ( h e x a v a l e n ) - 1-10 - Kromium( t r i v a l e n ) - 50 - Tembaga 0.2 0.1 1 S i a n i d a 0.1 13-100 20C Besi - 1-1000 1000 Mangan 10 2 0 60 A i r r a k s a - 0.1 200 N i k e 1 - 1 20 Perak - 9 3 0 Su l f i - 2 0 - S eng 10 0.01 -

a ~ u a n o ( 1979)

BOD a d a l a h parameter yang dikembangkan d i

I n g g r i s u n t u k lpenghitung jumlah kebutuhan o k s i g e n

dalam mengdelroniposisi buangan organik s e c a r a ae-

rob pada saat dibuang k e s u n g a i . 0 l e h k a r e n a

sunga i - sunga i d i I n g g r i s r e l a t i f pendek maka se-

t e l a h l i m a h a r i O 2 d i d a p a t i t e l a h melaru t dalam

a i r s u n g a i . S e t e l a h O 2 m e l a r u t maka buangan o r -

ganik men jad i l e b i h l a r u t dan t i d a k menimbulkan

perubahan yang b e r s i f a t a n a e r o n . Sesungguhnya

BOD juga mengukur kebutuhan O 2 buangan non orga-

n i k y a i t u , oksigen yang d ibu tuhkan untuk

mengoks idas i amonia m e n j a d i n i t r a t dan n i t r i t .

Pada 2 0 ' ~ konsumsi o k s i g e n selama 6 h a r i

per tama u n t u k mengoks idas i bahan berkarbon . Se-

t e l e h h a m p i r semua ka rbon t e r p a k a i , senyawa n i t -

rogen b a r u d i o k s i d a s i . P a d a k o n d i s i daera l i t r o -

p i s , l a j u r e a l c s i biolcimia l e b i h c e p a t , o k s i d a s i

t e r h a d a p n i t r o g e n t e r j a d i l e b i h awal pada h a r i

ke t i g a a ta .u k e empat. Kebutuhan oks igenn u n t u k

pengolahan b i o l o g i s pada d a e r a h t r o p i s l e b i h t i n

t i n g g i 26-30 p e r s e n d a r i p a d a d a e r a h l a i n . ( O u a n o ,

1979) .

J i k a o k s i d a s i senyawa n i t r o g e n d i a b a i k a n ,

maka t o t a l o k s i g e n yang d i b u t u h k a n un tuk o k s i d a -

s i karbon d i s e b u t BOD. Hubungan a n t a r a BOD de-

ngan BOD p a d a s u a t u s a t u a n waktu ( t ) d a p a t d i l i -

h a t pada p e r h i t u n g a n b e r i k u t :

C = C ( 1 exp ( - k t ) ) (Ouano, 1979) U

k e t e r a n g a n :

C : BOD s e t e l a h t h a r i i n k u b a s i (ppm)

C : BOD p o k o k / a s a l U

k : s u a t u kons tan ta

t : lama a n a l i s a BOD

J a d i hubungan l i m a h a r i BOD ( B O D 5 ) dan ROD pokok

s d a l a h :

A i r jenuh o k s i g e n akan mengandung n u t r i e n yang

cukup dan s e j u m l a h ben ih mikroba. Hasil a n a l i s a

BOD sanga t b e r v a r i a s i , Logam b e r a t dalam a i r

p e l a r u t akan menjad i k a t a l i s o k s i d a s i z a t karbon

b i l a s a n g a t l a r u t a t a u s e b a l i k n y a menjadi racun

b a g i mikroba s e r t a dapa t menghambat r e a k s i .

Hambatan kedua dalam a n a l i s a BOD a d a l a h wak-

t u a n a l i s i s n y a . Dibutuhlran l e b i h l i m a h a r i untuk

mengetahui h a s i l a n a l i s a BOD. Pada saat h a s i l

d i k e t a h u i , k u a l i t a s a i r buangan t e l a h berubah.

Sebenarnya s a n g a t s u l i t menggunakan BOD s e b a g a i

pengon t ro l a i r buangan. Namun demikian a n a l i s a

BOD masih banyak digunakan h ingga saat i n i . Ke-

banyakan s t a n d a r , k r i t e r i a dan k o n d i s i a i r buang-

an d i l a p o r k a n dalam BOD. Pada masa yang akan da-

t a n g d iha rapkan COD a t a u TOC akan l e b i h banyak

digunakan d a r i p a d a BOD. BOD, TOC dan COD a d a l a h

parameter yang menyatakan pengaruh semua organik

yang dapat d i u r a i (Ouano, 1979) .

COD dalam a n a l i s a n y a menggunakan p e r e a k s i

o k s i d a s i k u a t y a i t u , l a r u t a n asam kal ium b ik ro -

m a t dengan p e r a k s e b a g a i k a t a l i s pada suhu t i n g g i

S e h i n g g a hampir semua senyawa o r g a n i k d a p a t d i -

o k s i d a s i . N i l a i COD d a p a t d i d e k a t i n i l a i BOD.

TOC merupakan a n a l i s a u n t u k mengukur jumlah CO, -

yang d i h a s i l k a n pads. saat buangan o r g a n i k t e r b a -

k a r a k i b a t k e l e b i h a n 0 , (Ouano, 1979) . c

S e p e r t i h a l n g a manus i a , mikroba t i d a k d a p a t

h i d u p d a r i k a r b o h i d r a t s a j a . Mikroba da l am peng-

o l a h a n a i r buangan s e c a r a b i o l o g i s membutuhkan N ,

P, F e , C a , N a dan m i n e r a l l a i n . Mikroba l e b i h

membutuhkan n u t r i e n da l am bentuk garam a t a u m i -

n e r a l , bukan dalam b e n t u k proXein dan senyawa

logam o rgan ik . Pupuk k o m e r s i l s e p e r t i u r e a , amo-

n ium phospha t , amonium s u l f a t dan n a t r i u m n i t r a t

umumnya ditambahkan s e b a g a i sumber N da l am a i r

buangan . Pupuk amonium phosphat dan s u p e r phos-

p h a t umumnya merupakan bahan k imia tambahan un-

t u k memperbaiki k e k u r a n g a n unsu r P. F e , C a , N a

dan elemen l a i n s e r i n g ku rang jumlahnya d i a l a m

d a n a i r a l ami s e h i n g g a penambahan u n s u r t e r s e b u t

t i d a k t e r l a l u p e n t i n g d i p e r h a t i k a n (Ouano, 1979) .

L e b i h l a n j u t Ouano (1979) melaporkan bahwa

s e l b a k t e r i t e r d i r i d a r i 10 p e r s e n N d a n 2 p e r s e n

P. Lima puluh p e r s e n bahan o r g a n i k da l am BOD d i -

k o n v e r s i menjadi s e l b a k t e r i . R a t i o BOD : N : P

a d a l a h 100 : 5 : I . Kekurangan n u t r i e n s a n g a t

mempengaruhi t i n g g i l a j u p r o s e s a e r o b , dimana

l a j u per tumbuhan dan me tabo l i sme menjad i c e p a t . K o n s e n t r a s i n u t r i e n d a p a t m e n j a d i pembatas. Su-

a t u k e t i k a s e l mikroba m a t i s e b a g a i alcibat keku-

rangan n u t r i e n dan s e l n y a k e m b a l i k e dalam med ia

c a i r . P r o s e s i n i d i s e b u t j u g a l y s i s . Keadaan

i n i mungkin disebablran k a r e n a s y a r a t s a r i a n BOD:

N : P t i d a k t e r p e n u h i . Mikroba membutuhkan nut-

t r i e n m t u k tumbuh clan berkembang b i a k .

5 . Suhu

R i f a i ( 1 9 7 8 ) be rpendapa t bahwa a p a b i l a p a d a

keadaan dimana kemampuan pengo lahan b i o l o g i s a i r

buangan s a n g a t rendah , e f is i e n s i pengolahan da-

p a t d i p e r b a i k i dengan menambah s e d i k i t pep ton ,

Pepton a d a l a h s u a t u z a t yang banyak mengandung

v i t a m i n dan z a t b e s i .

L e b i h l a n j u t R i f a i ( 1 9 7 8 ) mengatakan bahwa

b e r d a s a r k a n pengaruh suhu , mik roba d igo longkan

menjadi t iga kelompok. P e r t a m a mikroba thermo-

p h i l i k tumbuh b a i k pada s u h u d i a t a s 4 5 ' ~ , dan

k o n d i s i o p t i m a l d i c a p a i p a d a s u h u 60-70 '~ . Suhu

pembatas u n t u k d a e r a h t r o p i s a d a l a h dibawah 4 5 ' ~ .

Mikroba t h e r m o p h i l i k t i d a k memegang peranan pen-

t i n g dalam p r o s e s pengolahan a i r buangan s e c a r a

b i o l o g i s .

Kelompok kedi1.a a d a i a n mikroba yangi; tun-buh

bailr pada s u h u 2 0 - 4 0 ' ~ d c ~ g a n s ~ h m o p t i m a l 35-

3 7 ' ~ . Mikroba i n i d i s e b u t m e s o p h i l i k . Mikroba

i n i s a n g a t p e n t i n g dalam p r o s e s pengolahan a i r

buangan s e c a r a b i o l o g i a . Pada umutiinya pengaruh

suhu t e r h a d a p l a j u pertumbuhan mikroba pada suhu

dtbawah 3 7 ' ~ a d a l a h eksponens i a l . Yengaruh s u h u

pada a k t i f i t a s m i k r o b a d i p e r l i h a t k a n s e b a g a i be-

r i k u t :

Keterengan :

KT = a k t i f i t a s mikroba peda suhu T O C

K2 0 = a k t i f i t a s mikroba pada s u h u 20°c

K = a k t i f i t a s mikrnba

T = suhu

Pertumbu.han 1fhus~1.s a t a u l a j u r e p r o d u k s i m e s o f i l

pada suhu yang b e r b - d a d i p e r l i h a t k a n dalam G a m -

b a r 2.

jam

Garnbsr 2. Kurva p e n g a r u h suhu t e r h a d a p l a j u pertumbuhan t i p e mesoph i l i k (Ouano, 1975)

Kelompok k e t i g a a d a l a h mikroba yang -ku.inb~xh.

0 o p t i m a l pada suhu d ibawah 20 C dan d i s e b u t p s i -

k r o f i l i k . Mikroba i n i a k a n b e r p e r z n d a l a m peng-

o l a h a n b i o l o g i s a i r buangan d i uae rah b e r i k l i m

d i n g i n .

R i f a i ( 1978) mellgatalran bahwa suh-u y a n g l e -

b i h r e n d a h d a r i 1 5 " ~ a tau bahkan l e b i k r e n d a h

0 d a r i 10 C juga mengakiba tkan menurunnga p f i s i e n s i

pengolaklzn. Oleh s e b a b i t v . suhu o p t i m a l yang d i -

s n r a n k a n s d a l a h 20-35'~. Disebutkan p u l a bshwa

a i r buangan yang nengandung kada r SOD t i n g g i , m a -

k a d e b i t a i r buangan g a n g rna.suk dapa t d i a t n r r ae-

d e m i k i a n r u p a s e h i n g g a k a d a r BOD t e t a p da l am ba-

t a s - b a t a s yang t e l a h d i t e n t u k a n .

Menurut C h a t i b ( 1 9 8 6 ) , p r o s e s a e r o b i k dalam

s u a t u p e n g o l a h a n b i o l o g i s memegang peranan pen-

t i n g . Disamping i t u b e r d a s a r k a n l ingkungan p e r -

kembangannya mikroba, maka p r o s e s bio?.ogis a e r o -

b i k d a p a t d ibedalfan a t a s :

( 1 ) c a r a pengolel ian dimana mikroba be rada d a l a m

si;spenei, a e p e r t i p a 2 a s i s t e m lurnpur a k t i f .

( 2 ) p r o s e s b i o l o g i s dimana mik roba dikembang-

kan p a d a s u a t u media pendukung, s e p e r t i pa-

d a " t r i c k l i n g f i l t e r " a t a u pada RBC.

c . "ROTATING BIOLOGICAL CONTACTORS" (RBC)

Menurut C h a t i b ( 1986) , RBC merupakan pengembang-

an d a r i penggunaan mikroorganisme pada media pendu-

kung, s e p e r t i p a d a " t r i c k l i n g f i l t e r " , P r o s ? s yang

d a p a t menampung d a n menangani buangan yang b e r v a r i a -

s i b a i k macam maupun k o n s e n t r a s i n y a , s emen ta ra ke-

mampuan p e n g u r a i a n n y a t i d a k d i p e n g a r u h i o l e h v a r i a s i

j e n i s dan k o n s e n t r a s i t c r s e b u t .

BBC adabah p r o s e s p e r l a k u a n b i o l o g i s dengan

menggucakan media p l a s t i k yang b e r p u t a r , Uni t KBC

t c r d i r i d x r i se jumlal.1 t akapan p e ~ m - l r a a n lro?ta.k t er-

S u a t d a r i hahall p l a s t i l r dan dihuhangk.ial: pacia sebuah

as utama. "Media" p l a s t i k i n i mempunyei luesar , t-r-

t e n t c daa d i r a n c e n g untu!: rnenghas i lkan a b i r a n t u r b u -

l c n pada s a a t b e r s e n t u h a n dengan a i r huangan.

perirukazn r;r?suai dengan r a t i o volume, r a t i o hampa dan

t i n g g i . Bahaui un.L;l~!r pernlzlczan kolztali- b i a s a n y a PVC

(213- V i n i l Chlor ida) 'xa.l,en-? mudah ~ ~ e n y e s u a i k a r i c'.j.ri

dalam per!-2lcuz.n tei-k.ad.ap a i r bua,nga.n. S t r u k t u r dz-

s a r n y a sama dengan " t r i c k l i n g f i l t e r " y a i t u , s t r u k -

t u r b e r s i l a n g dengan ke tahanan s t r u k t u r t i n g g i se-

h i n g g a t e r c a p a i kontak yang b a i k a n t a r a u d a r a , subs-

trat dan mikroba. S t r u k t u r d i r a n c a n g un tuk memberi-

kan l u a s permukaan yang maksimum p e r u n i t vnlume,te-

t a p i menghindari pembebanan, s i r k u l a s i a i r yang pen-

deli dan mampu mempertahankar! a l i r a n t u r b u l e n ( Anoni-

n u s , 1979) ,

Menuru-t Schroeder ( 1 9 7 7 ) , d i amete r u n i t RBC b i -

a s a n y a s e k i t a r 2.5-7.5 m e t e r dengan kecepatan r o t a s i

1-2 rpm, ke teba lan 1-2 cm dengan j a r a k a n t a r a u n i t

30-40 cm. P r i n s i p u n i t RBC i n i m i r i p dengan " t r i c -

k l i n g f i l t e r " , l a p i s a n mikroba berkembang d i e t a s per-

mukaan lrontak, bahan o r g a n i k b e r d i f u s i kedalamnya

a t a u d i s e r a p o leh 1zpisa .n luar permukaan kontak me-

l a l u i p u t a r a n . P r o s e s utama p e l a r u t a n oks igen pada

saat l a p i s a n berkon-tak l angsung dengan udara . I-Ial

i n i menyebabkan k o e f f i s i e n l a j u t r a n s f e r O 2 l e b i h

t i n g g i .

RBC d i rancang dalam bangun-bangun t e r p i s a h (be r -

t a h a p ) . Biasanya 2-6 u n i t d i s u s u n s e c a r a s e r i , t e r -

g a n t u n g pada beban a i r buangan dan t i n g k a t pengolehan

a i r yang d i i n g i n k a n . P e l e p a s a n l a p i s a n mikroba d a r i

"media" merupa.ka.n p r o s e s yang k o n t i n y u . Oleh k a r e n a

i t u pengendapan t i n g k a t Bedua s a n g a t p e n l i n g . U a l a m

beherapa k o n d i s i , pengendapan d i l a k u k a n d i a . n t a r a ta-

h a p a n . ( S c h r o e d e r , 1977).

Leb ih l a n j u t Sch roede r ( 1 9 7 7 ) mengemukakan bah-

wa ongkos i n v e s t a s i RBC k i r a - k i r a 20 p e r s e n l e b i h

mahal d a r i " a c t i v a t e d s l u d g e r " . Se2ang b i a y a o p e r a -

e i n y a r e l a t i f sama. Rancangan p r o s e s RBC b i e e a n y a

2 d i d a s z r l r ~ n p a d a beban h i d r o l i k , b i a s a n y a 40-6'2 l / m d 1

( 1.0- 1 .5 g a l / f t L . d ) . Dieebu tkan p u l a bahwa maks inun?

beban o r g a n i k a d a l a h 210 g ~ 0 ~ i / m ~ . d yang b i a s a n y a

dibebankan pac?a t a h a p I u n i t RBC. Sedang rata-rata

beban o r g a n i k pada s e l u r u h tahapar r RBC a d a l a h 55 g

~ 0 n / m ~ . d ( S c h r o e d e r , 1977).

Menurut Wilkey dan Fr iedman ( 1975) , l a j u pengu-

r a i a n s e t i n g g i 79 g COD/^^ .d b e r p e ~ a r u h t e r h a d a p

beban pada u n i t RBC. Mutv e f l u e n ( a i r buangan y a n g

t e l a h d i o l a h ) menurun t a j a m dengan meningkatnya be-

ban o r g a n i k p a d 8 s u a t u s a a t . Respon RBC s e m e n t a r a

i n i da.pat d i i d e n t i f i k a s i k a n s e s u a i dengan p e n i n g k a t -

a n s e c a r a t a j am buangan o r g a n i k dan k o n s e n t r a s i pa-

d a t a n t e r s u s p e n s i .

Chat ib (1986) melaporkan bahwa s e p e r t i yang t e r j a d i

p e d ~ s i s t e m pengolahan b i o l o g i s umumnya, t i n g k a t

peagoiahan t e r g a n t u n g pada s i s t e n ! pembebanan.

2 6

S t a n d a r beban u n t u k s i s t e m i n i a d a l a h 6-20 g BOD/P. 2

l u - a s perrrukaan l rontak p e r h a r i y a c g a p a b i l a un tuk

buangan rumah t a n g g a d a p a t menurw-kan 80-90 p e r s e r

BOD.

Lebiki l a n j u t C h a t i b ( 1 9 8 6 ) melstporkan bahwa be-

b e r a p a keuntungan y a n g d i p e r o l e h d a r i s i s t e m i n i ada-

l a h : waktu k o n t a k yang .penaek, v a r i a s i k a p e s i t a s

y a x g b e s a r , t i d a k membutuhkan d a u r u l m g , " b i o - f l o c k "

mempv.ngai sifa-i; inengendap gang b a i k ban b i a y a o p e ~ a s i

y a c g rhen6ah. H a l yang kurang menguntungken dapn t d i -

l i h a t d a r i s e g i p u t a r a n r o t o r yang p e r l u d i p e r h a t i k a n

&an kr-mungkinan t e r b e n t u k n y a :Lapi.:lan ?niksoba yang

b e r l eb ihan .

Profies RBC merupakan p r o s e s p s r l a k u s c t i n s k a t 4

kedua y a i t u , s e c a r a b i c l o g i s , d imsna p o l u t a n o r g e n i k

d i o k s i d a s i ~~~~~~a b i o k i n i a w i nenJo .d i s c a a r a b i o l o g i s ,

dimana p u l o t a n o r g a n i k d i o k s i d a s i s e c a r a b i o k i n ~ i a w i

m e n j a d i senyawa y a n g kurang b e r b a h a y a . Mikroorganis -

me s e c a r a a l a m i a h t e r d a p a t d i dzlam a i r buangan. D a -

l a m p r o s e s i n i a k a n s a n g a t c e p a t m e l e k a t pada permu-

kaan kontak. Pada l ua s permukaan k o n t a k sampai

2 10 000 m akan t e r t u t u p o l e h mikroorganisme yang tum-

buh a k t i f dengan k e t e b a l a n 2-3 mm da l am waktu 2-3

minggu. Jumlak.. i n i j i k a t e r s u s p e n s i dalam a i r akan

sama dengan k o n s e n t r a s i MLSS s e b e s a r 15000-20000 g/m 3

Karena k o n s e n t r a s i mikroorganisme a k t i f s a n g a t t i n g g i

maka t i n g k a t pemurnian t i n g g i dapa t d i c a p a i dalam

waktu pengolahan yang s i n g k a t ( Anonimus, 1979 ) . L a p i s a n mikroorganisme yang t e r d a p a t pada per-

mukaan k o n t a k s e r i n g d i s e b u t biomassa. H i o c ~ a s s a i n i

a k e n mengolah a i r buangan dengan c a r a memanfaatka.n

bahan o r g a n i k yang t e r d a p a t d i dalamnya s e b a g a i ma-

kanan . R o t a s i "media" ak5.n menyebablran ' t i n ~ b u l n ~ a

l a p i s a n f i l m d a r i mikrooi-ganisme dan a k a n t e r j a d i

p e r t u k a r a n oks igen dengan kecepa tan t i n g g i d a r i uda ra

k e d a l a m a i r buangan s e r t a akan menumbuhkan mikroor-

gan i sme (Anonimus, 1985) . Untuk l e b i h j e l a s n y a da-

p a t d i l i h a t bagan p r o s e s b i c l o g i s pada permukaan kcn-

t a k s e p e r t i yang t e r l i h a t pada Gambar 4.

Lap idan f i l m yang t e r b e n t u k o l e h mikroorganisme

menunjukan bahwa per tumbuhan mikroorganisme mengiku-

t i a l i r an l a m i n a r s e h i n g g a memurigkinkan a i r buangan

k o n t a k dengan mikroorganisme. Dalam b i o f i l m ( l a p i s -

an f i l m mikroorganisme) p r o s e s b i o l o g i s d i p e c e h men-

j a d i b a g i a n l u a r yang b e r s i f a t a e r o b i k d a n bag ian

da1a.m yang b e r s i f a t a n a e r o b i k , P r o s e s a n a e r o b menye-

babkan rnikroorganisme a e r o b menja,di t i d a k a k t i f lfare-

n a t i d a k adanya o k s i g e n . H a l i n i d a p a t menyebabkan

nenurunnya jumlah dan kegimaan mikroorganisme ae rob

pad8 permukaan kon tak , Seba l iknya ,pe r tumbuhan mikro-

o rgan i sme s e s u a i a l i r a n t u r b u l e n akan meiiyerupai p o l a

rambut k u s u t pada permukaan kontak. Keadaan i n i

Cambar 4. B a ~ a n proses b:iol.o!;i s pac-1 permul<:~an lcontnk (Anonim, 1985).

memungkinkan t r a n s f e r o k s i g e n yang makin bail; pertum-

bzhacnya men j a d i t e r l i o n t r o l d a n k o n t i n y u (Anoninus ,

1979) . Bagan p r o s e s RBC lengkap d i s a j i k a n pada Gamhar 5.

A i r buar:ge.n yang t a l a h iilengalair,i psrlaku.sn peng-

o l ahan ( e f l u e n ) harus d i a n a l i s a t i n g k a t mutu pengo-

lahannya . Mutu e f l u e n yang t i d a l r memenuhi s t a n d a r

b e r a r t i belum l a y a k un tuk d i b u a n g ke p e r a i r a n umuin.

S t a n d a r mutu e f l u e n yang d i g u n a k a n dalam p e n e l i t i a n

i n i a d a l a h b e r d a s a r k a n pada s t a n d a r nlutu a i r buangan

yang d i k e l u a r k e n o l e h P e m e r i n i a h Daerah T i a g k a t I

J a v a Tinur dan B a l a i P e n e l i t i a n dan Pengembangan In-

d u s t r i Su rabaya ( l a m p i r a n 2 dan 3 ) .

E, PENDEKATAN SISTEM

Menurut Bender e t a l . ( 1 9 7 6 ) , s i s t e m a d a l a h him-

punan d a r i s e j u m l a h unsur y a n g s a l i . n g berhubungan s e -

demilcian r u p a membentuk ~ u a t u t o t a l dan d i o r g a n i s a s i -

ka.n kearah p e n c a p a i a n s u a t u s a s a r a n t e r t e c t u . A n a l i -

sa s i s t e n : d i d e f i n i s i k a n s e b a g a i a l a t pengolahan u n t u k

mencapai keun tungan ( e f i s i e n s i ) maksiinuin dengan mene-

k a c b iaya s e k e c i l mungkin a t a u dengan menanfaatkan

sunlber day& y a n g t e r s e d i a s e e p t i m a 1 mungkin,

Menur:lt Churchman ( 1968) unt.uk kepent ingan ana-

l i s i s , suatu s i s t e n : p e r l u d i u r a i k a n clengan ' m e r i n c i

unsur-unsur s i s tern, l ingkw-gan, s t r u k t a r i n t e r n (hu-

bungan a n t a r ilr,su.r-unsur s i s t e m ) dan s t r u k t u r e k s t e r n

(hu3v.rie;an anta . ra unsur-unsur s i s t e n dengan l i n g k u n g -

a n ) . U~tuk memahami strulr-bur dan s i f a t - s i f a t s i s t e m

p n r l u d i p e l a j a r i t i g a model s i s t e m y a i t u , d i ag ram

sebab a k i b a t , diagrarn input-outpu-I; clan bagan a l i r

a n a l i s a s i s t e m (Manetsch dan P a r k , 1976). Bagan a l i r

a n a l i s a s i s t e m dapat d i l i h a - t pada Gambar 6 .

Nenurut Mantsch dan P a r k ( 1973) , pendekatan sis-

tem a d a l a h p e ~ e c a h a n masalsh yang dimulai dengan

m e n g i d e n t i f i k a s i k a n d a t a yang akan nienghasilkan sua-

t u e i s t e m o p e r a s i yang e f i s i e n dalam pemelihan kehu-

t ~ t h a n yang d i b a t a s i o leh sumber daya. Dua h a 1 pen-

t ine; d a l a n pendekatan s i s t e m y a i t u , menentukan semua

f a k t o r p e n t i n g a g a r menghmilkan pemecahan masa lah

yang b a i k dan merancarrg k u a n t i t a t i r " (model matemat ik)

1 . Menentukan Faktor-f a k t o r Yang Berpengaruh

Pada. proses b i o l o g i s pengolahan a i r buangan

dimana t e r j a d i p e r u r a i a n bahan organik o l e h mik-

roorgan i sme , jumlsh b iomassa (mikroorganisme),

jumlah mikroorganisme s a n g a t tergan-bung isepada

pH, suhu, r a t i o N/P dan BOD (bahan-bahan o r g a n i k )

Jik:a keempat f a k t o r t e r s e b u t berada d a l a m k o n d i s i

l ~ d e n t i f i k r sil ) kebutuhan 1

b 1 . Eva lua s i k e l a y e k a

t id r ik

[~exec:!han l s v a k

l' *

P t i d e k

i r . ? o ~ ~ s e l

> t i d e k

+ p e s i f i k a s i s i s t e

I

e ne rapan E 2 .

+ ( s i s t e ? b e k e r j a )

I 1 s i e t e m d i l a k s a n s k e

Sa7i:er 6 . P a p s n a l i r o e n d e k z t a n si..qtem ( ? l s n e t s c h d- r : Pzr lc , 1976)

o p t i m a l pada jumlah n i k r o o r g a n i s m e yang tumbuh

pads RBC j u g a a k a n o p t i m a l . Jumlah mik roo rgan i s -

me dihazapl ian o p t i m a l k a r e n a j i l ra t e r i a l u s e d i k i - t

maka p e r u r a i a n bahan pencemar dalam a i r buangan

t i d a k e f e k t i f , s e b a l i k n y a j i k a t e r l a l u banyak a-

Ban menyebabkan kerusaka-n pada RBC . Keempa-t. f ak- t o r -Gers e b u t da lam s i s t e m RBC

s z n g a t b e r k a i t a n a n t a r a g a n g s a t u dengan yailg l a -

innga. Untuk menpela j a r i k e t e r l r a i t a n : :ini p e r l u

d i l a k u k a n penyusunan model matemat i k .

Model Matemat ik

Menurut Wrigh t ( 1 9 7 1 ) , s u a t u model d i p e r l u -

k a ~ un tuk memahami keadazn a - t au s i s t e m yang ru-'

n i t . Nodel da l am ar t i luas merupakan penggambar-

an s e b a g i a n kenyatr ' .an. Antara model dan kenya ta -

an h a r u s t e r d a p a t s u a t u persamaan atau 11u.bungac

a g a r model d a p a t d ipe rgunakan s e c a r a b e r a r t i .

Menurut Bender e t a l . (19761, s u a t u model

d i k a t a k a n b a i k a p z b i l a d a p a t meramalkari pengaruh

perubahan da l am s i s t e m t e r h a r i a p k e s e l u r u h a n sis-

L hem. T i n g k a t keperceyaan suatu model d i u j i b e r -

dasarkan kemampi;annya meramal pengaruh perubahan

t e r s e b u t . Menurut Nasoe- t ion dan B a r i z i ( 1979) ,

model b i a s a n g a d i n y a t a k a n dalam hubmgan matema-

t i l c , o l e b k a r e n a i t u d i s c b u t model matemat ik .

Model yang cocolr , bagaimaaiipun ju.ga buiian meru-

pakan model y a n g b e n a r , k z r e n a p e n e l i t i l.ain da-

p e t me~emukan model k i n >rang l c h i h cocok.

P. IDENTIFIXAS I S IS'I'EM

! o A n a l i s a KebutukAan

( a ) Je r i i s Mikroorganisme

Bebe rapa j e n i s mikroorganisme yafig t'l-

r u t a k t i f da.lam pengolahan a i r buangan ada.:-

l a h b a k - t e r i , f u n g i , a l g a , p r o t o z o a d.an c r u s -

t a c e a e . B a k t e r i d a n p r o t o z o a merupakan ke-

lompok t e r b a n y a k , s e h i n g g a kedua j e n i s mik-

roo rgan i sme t e r s e b u t merupakan mik rco rgan i s -

me t e r p e n t i n g dalam p r o s e s pengolahan a i r

buangan s e c a r a b i o l o g i s ( K u s n a r j o , i 9 7 8 ) ,

Menurut R i f a i ( 1 9 7 8 ) , j e n i s b a l c t e r i yang

berguna da l am pemurnian a i r buangan i n d u s t r i

a d a l a h O p e r c u l a r i a , S u c t o r i a , A s p i d i s c a , Ch

Cheatocous dan P l i i l od ina . S u a t u h a s i l peng-

l a h a n akan l e b i h b a i k j i k a t e r d e p a t l e b i h

banyak go longan C i l i a t a d a r i p a d a Rhizopoda

atau. F l a g e l l - a t a . C i l i a t a t i p e Botry-dal a t a u

t i p e Ro t i f e r menber ikan pengar113 per, j e r n i h a n

pada a i r .

PIenurut Ouano ( 1 9 7 ~ ) ~ pada umumnya mik-

roc rgan i sme yallg p a l i n g berperar . dalam peng-

olahan a i r buangan s e c a r a b i o l o g i s a d a l a h

n i k r o o r g a n i s ~ e d a r i j e n i s m e s o p h i l i k , t e r u -

tams ~mtv.k d a e r a h t r o p i s . Mikroorganisme

d a r i j e n i s n e s o p h i l i l r d a p a t turrbuh pada kon-

c i i s i suhu a n - t a r a 20-40°c dan s u h u pertumbuh-

a n op t in i a lnya a d a l a h 3 5 - 3 7 ° ~ .

Pada RBC mikroorganisme yang tumbuh a-

d a l a h mik roo rgan i sme a e r o b i k , y a i t u milrroor-

ganisme y a n g menguraikan senyawa o r g a n i k

merijadi C O d a n R20 dengan b a n t u a n 02. J e - 2

n6s mikroorgsn is rae )rang tuwbuh pada s e t i a p

t a h a p ( s t a g e ) a d a l a h be rbeda . Pada t a h a p

a w l j e l i s n i k r o o r g a n i s m e yang tumbuh a d a l a h

mikroorganisme yang mampu rnemperbsnyalr d i r i

s e c a r a c e p a f dan pada t a h a p - t a h a p s e l a n j u t -

nga a d a l a h mikroorganisme yang rnempunyai ke-

mampuan nemperbanyak d i r i y a n g l amba t (Ano-

nirnus, 1 9 8 5 ) .

(b) Jumlah Mikroorganisme

Mikroorganisme s e c a r a a l a m i a h t e r d a p a t

trersama a i r buangan yang a k a n d i o l a h ( e f l u -

e n ) dengan l a j u pertumbuhan dan r e p r o d u k s i

yaog c e p a t msmbentuk l a p i s a n pertumbuhan

m i k r o o r g a ~ i s m e y a n g menyerupai f i l m gang d i -

s e b u t biorc2sa.a. Earla l u a s p e r m ~ ~ k a a n lcoctak

2 a t z u "media" s e l u a s 10 000 rn , mikroo rgan i s -

ne ;rang dapat . tur~b-uh a d a l a h s t . - t e b a l 2-3 mn

d a l a ~ ! ~ u ~ . k t u 2-3 i~linggu, J i k ~ jv-mlaii i n i

tersirsperls- i da.larn a i r malca alcan, sarna dengan

k o n s e n t r a s i MLSS (Mi:ieCl L i q v o r Su;:prnded So- 2

l i d ) s e b a n y a k 15 000 - 20 000 g/m . J i k a

k e t e b o l a n m e l e b i h i 3 mm maka a k a n t e r j a d i

kej-ebihan b e b a n t e r h a d a p as r o t o r yaEg meng-

akibatlrarl meliurv.nnya daya p e a g u r a i a n bshan

pencemar d i d a l a m s i s t e m RBC (Anonimus, l979)

Menurut S u g i h a r t o ( 1 9 6 7 ) ~ MLSS a d a i a h

Jumlah t o t a l . p a d a t a n t e r s u s p e n s i y a n g bera -

s a l d a r i t a n g k i lumpur a k t i f . J i k a MLSS d i -

psnaskan p a d a su21.u 6 0 0 ~ ~ malca a k a n d i h a s i l -

kan MLVSS (Mixed Liquor V o l a t i l e Suspended

Sol- id) atau y a n g d i k e n s l s e b a g a i b iomassz ,

Sedang yang t e r s i s a d i s e b u t MLFSS (Mixed Li-

qnor Fixeci 3 u s 7 e n ~ l cci S o l i d ) . Menurut Borc-

hard (1971 ) d i d . a l a m C h a t i b ( 1 9 8 6 ) ~ 2C0 g

( b e r a t k e r i n g ) MLSS p e r m2 e k i v a l e n dengan

40-60 kg/m3 MLVSS dalam s i s t e m lumpur a k t i f .

Lumpur a k t i f merupakan kumpulan b e r b a g a i po-

p u l a s i m ik roo rgan i sme yang bercampur dengan

bahan o r g a n i k (Muhammad, 1966) .

( c ) Aeras i

A e r a s i d iper lukan. untuk mencukupi ke-

butuhan o k s i g e n pada mikroorganisme yang

tumbuh pada permukaan kon tak a t a u "media".

J i k a t e r d a p a t kekurangan O2 maka akan t e r j a -

d i akumulas i lumpur pada RBC. Biasanya ke-

butuhan O 2 d inya takan d a l a n DO (oks igen t e r -

l a r u t ) , Pada t ahap awal RBC b iasanya membu-

tuhkan 0.5-0.1 mg/l D O , s edang untuk tahap-

t ahap s e l a n j u t n y a d i p e r l u k a n 1-3 mg/l DO

(Anonimus, 1985) . Muhammad (1986) melapor-

kan bahwa a g a r dapa t l e b i h mera ta dan d a p a t

l e b i h banyak d i d a p a t oks igen t e r l a r u t pada

a i r maka d i l akukan pemutaran a i r mengguna-

kan r o t o r . Rotor akan msnyebabkan a i r bu-

angan ke u d a r a dalam bentuk gelembung-gelem-

bung yang akan berhubungan l angsung dengan

udara s e h i n g g a oks igen t e r l a r u t kedalamnya.

S e l a i n i t u r o t o r menimbulkan a l i r a n tu rbu len

yang t i n g g i . ICebutuhan oks igen yang d ipe r -

lukan u n t u k menguraikan bahan o rgan ik d i -

nyatakan dalam BOD (kebutuhan oks igen b i o k i -

miawi) ( S u g i h a r t o , 1987).

( d ) S is tem RBC

S i s t e m RBC d i PT. MBI d i o p e r a s i k e n de-

ngan menggunakan empat t a h a p ( s t a g e ) dimana

t a h a p I dan I1 digabung menjadi s a t u , se -

hingga s i s t e m RBC ET, MBI t e r d i r i d a r i t i g a

t ahap . Penggabungan pada t a h a p I dan I1 d i -

malcsudkan u n t u k l e b i h memperluas permukaan

kontak a n t a r a mikroorganisme dengan bahan

organik yang d i u r a i . Hal i n i d i sebabkan

ka rena beban o r g a n i k pada t a h a p I a d a l a h

t e r b e r a t dan makin menurun pada t ahap- t ahap

s e l a n j u t n y a . E f i s i e n s i pengura ian bahan or-

ganik yang d i n y a t a k a n dalam BOD pada s i s t e m

RBC yang digaburig t a h a p I dan 11-nya a d a l a h

s e p e r t i yang t e r l i h a t pada Gambar 7. E f i s i -

e n s i p e n g u r a i a n ( r e d u k s i ) BOD pada t a h a p I

a d a l a h 42 p e r s e n , t a h a p I I I a d a l a h 35 persen

dan t a h a p I V a d a l a h 30 pe r sen (Anonimus,

1985) .

tahap I & 11 t ahap I11 t ahap I V

Gembar 7. 9agan a i3 tem R3C empat t a h a p d e n s a n t ahap I dan I1 di,yabw,g (Ano!~im, 1985)

"Ned i a " a t a n ~e rmukaa f i ko t l t ak r o t o r pa-

d a R 9 C d i PT. ?:lUI t e r d i r i d a r i s e l - a e l

yang ~ n e n y e r u p a i beiltuk s a r a n g tawon,

d engan l u a s perinukaan mas ing-masing 3 2 3750 m - . , 2250 m 2 , 1500 rn2 dan 1500 rn .

R o t o r d i o p e r a s i k a n pada k e c e y a t a n pu- 7

t a r a n 2 rpm, d e b i t i n f l u e n 18 mJ/jam

da-q k a p a s i t a s tampung bak a e r a t o r yarlg

l u a s n y a hanya berbeda s e d i k i t d a r i ro*

t o r dan 40 p e r s e n "media" t e rendam d i -

dalam a i r buangan yang a d a dalam bak

t e r s e b u t .

U n i t 1<3C kebanyakan d i r a n c a n g un-

tuk m e r e d u k s i lcarborl. Narnun a d a juga

yanf: d i r a n c a n f : un tuk meredulcsi amonia

( n i t r i f i k a s i ) . Pada RBC empat t a h a p ,

p r o s e s n i t r i f i k a s i t e r j a d i p a d a t a h a p

keempat d a n k e t i g a .

A i r buangan mengalami pengo lahan

pada RBC. Mikroba yang s e c a r a a l amiah

ada da l am a i r buangan alcan m e l c k a t pa-

da "media" dan membentuk b iomassa .3 io -

:aassa i n i menggunakan bahan o r g a n i k

dan 01ssige.1 t e r l a r u t d a r i a i r bu;mgan

un t ak h i d u p dan berkembang b i a k . Ha-

s i l d a r i p r o s e s i n i menyebabkan berku-

rangnya kontaminas i bahan o rgan ik hingga

pada h a s i l a k h i r kontaminasi t i d a k ada.

P e r a l a t a n dan proses RBC d i r ancang

sesua i p r o s e s b i o l o g i s . "Mediarr yang lu-

a s memungkinkan pertumbuhan mikroorganis-

me. Ruang d i a n t a r a a l u r "media" untuk

mendis t r ibus ikan a i r buangan dan udara.

Rotas i mengakibatkan a i r buangan kontak

dengan biomassa dan mengaduk pada tan t e r -

suspensi a g a r t i d a k mengendap, memberikan

oksigen t e r l a r u t s e r t a menjaga ke leb ihan .

bioma s s a pada "mediart

Pada t a h a p - t a h a p awal b ipmassa akan

be rwarna c o k l a t lteabu-abuan yang b e r a r t i

s i s t e m yang t e r j a d i a d a l a h r e d u k s i l t a rbon ,

s e d a n g pada t a h a p a k h i r yang t e r j a d i a d a l a h

r e d u k s i n i t r o g e n . Biomassa pada t a h z y t a h a p

a k h i r akan b e r w a r n a colz la t kemerah-rnesahan.

J i k a pada t a h a p a w a l biornassa be rwarna pu-

t i h keabu-abuan b e r a r t i t e r j a d i k e l e b i h a n

bahan pencemar ( o r g a n i l t ) pada t a h a p a w & l dan

k o n s e n t r a s i s u l f i t a t a u s u l f e t t i : l ,yci .

( e ) F a k t o r - f a k t o r Yarlg )Ternpengaruhi Eertu.mbuhan Biornassa

pH yang b a i k untuk a i r buangan ada lah

pH yang rnernungkinkan kehidupan b i o l o g i s da-

lam a i r buangan b e r j a l a n baik. A i r buangan

dengan pH yang t i d a k n e t r a l akan menyuli t-

kan proses b i o l o g i s , sehingga menhanbat

proses penjernihannya., pH yang b a i k ada lah

s e k i t a r 7 ( ~ u ~ i h a r t o , 1978) .. Algarnar (1986) , menyatakan bahwa pH.

berpengaruh t e r h a d a p kehidupan rnikroorga-

nisrne dan k e a k t i f a n enzirn. Mikroorganisme

t i d a k dapat h i d u p pada pH rendah. I a ber-

pendapat bahwa pH opt imal bag i pertumbuhan

mikroorganisme a d a l a h 6.7-7.2. Sedang me-

n u r u t R i f a i ( 1978) , pH a i r buangan yang t e -

p a t adalah 6-8. Bilamana plih a i r buangan

berubah menjadi l e b i h t i n g g i a t a u l e b i h

rendah d a r i k i s a r a n d i a t a s , maka s e c a r a

d r a s t i s e f i s i e n s i pen j emihan akan t u r u n .

Pada keadaan e k s t r i m dapat mengakibatkan

matinya mikroorganisme. Oleh karena i t u

p e r l u diupayakan untuk mempertahankan pH.

yang t e p a t .

( 2 ) Suhu

R i f a i (1978) , berpendapat bahwa suhu

op t imal bagi a k t i f i t a s mikroorganisme ada-

l a h 20-35'~. J i k a suhu turun menjadi diba-

wah 1 5 ' ~ maka a k t i f i t a s mikroorganisme t e r -

ganggu sehingga e f i s i e n s i pengolahan b io lo -

g i s menurun. Menurut Ouano (1979), golong-

an mikroorganisme mesophil ik yang berperan

dalam pengolahan a i r buangan d i negara t r o -

p i s . Suhu pertumbuhan optimalnya ada l ah

35-37'~. Sedang mikroorganisme psycrophi-

l i k berguna pada pengolahan a i r buangan d i

daerah s u b - t r o p i s dengan suhu op t imal 1 3 ' ~

( Anonimus, 1985) .

Algamar (1986), melaporkan bahwa suhu

berpengaruh t e r h a d a p kehidupan mikroorganis-

me sehingga rnempengaruhi kecepatan r e a k s i

yang t e r j a d i . Disamping i t u b a k t e r i akan

rnenghasilkan enzim yang l e b i h banyak pada

suhu optimal s eh ingga metabolisme ( r e a k s i

kimia an ta ra senyawa organik dengan enzim)

menjadi l e b i h c e p a t t e r j a d i . Pada umumnya

r e a k s i kimia semakin c e p a t j i k a suhu semakin

t i n g g i . Suhu o p t i m a l b e r k i s a r an t a r a 25-

4 0 ' ~ .

( 7 ) Nutr ien

Mikroba dalam pengolahan a i r buangan . .

c a r a b i o l o e i s men~butuhkan n u t r i e n dalam

jumlah yang cukup. Kekurangan n u t r i e n say

n g a t mernpengaruhi l a j u proses aemb, dirna-

n a l a j u pertumbuhan dan metabolisme menjadi

l e b i h cepat seh ingga mikroba menjadi l e b i h

c e p a t mati (Ouano, 1979). Sugiharto (1987),

menyatakan bahwa jumlah t e r k e c i l yang meru-

pakan t i t i k k r i t i s untuk keperluan bahan

makanan dalam pengolahan a i r buangan b iasa -

nya s e t a r a dengan BOD/N = 20/1 dan BOD/P =

100/l.

(4) BOD

BOD (Biochemical Oxygen Demartd)' meru-

paltan paramete r pen t ing dalam menangani a i r

buangan. BOD menyatiakan t i n g k a t kebutuhdn

oksigen yang diperlulian w t u k mengurai ba-

han o rgan ik sebaga i beban pencemar. Sema-

k i n t i n g g i n i l a i BOD maka semaltin t i n g g i

beban pencemar ( beban o rgan ik ) yang t e rda -

p a t dalam a i r buangan.

Dalam pengolahan a i r buancan secara hio-

l o g i s rnenggunakan RUC, heban pencernaran yang

akan d i r e d u k s i dinyatakan dalam b e r a t .BOD

2 p e r m permukaan lcontak r o t o r p e r h a r i :

(day /d) yang d ikena l :;ebagai beban BOD ( l o -

ad BOD). ,

Benny Chatib (1986), berpendapat bahwa

t i n g l t a t pengolahan a i r buangan secara bio-

l o g i s t e rgan tung pads si 'stem l l l o a d i n g ~ ~ a-

t a u pembebanan. S t anda r untuk RBC

2 a d a l a h 6-20 g BOD/^ . d yang manipu menurunkan

beban pencemar s e k i t a r 80-90 persen. Tipe

l o a d BOD untuk RBC empat t a h a p yang akan

menghasillcan ef luen dengan padatan t e r sus -

p e n s i s e b e s a r ' l 5 mg/l ada lah : 5-14 g BOD/ 7

m-. d. Kelebihan beban (over loading) alcan

t e r j a d i a p a b i l a " loadn BOD mencapai 30-40

g r ~ ) ~ / r n * . d pada tahap I / ssOverloadingll

menyebabkan biornassa alcan berwarna put ih ,

t e r j a d i k o n d i s i anaerob sehingga a!can menye-

babkan t imbr~lnya p a r t i k e l - p e r t i k e l patlatan

dalam aj.r buangan tahap I. Disernpirig il:u

menyebabkan mutu ef luen yang rendsh s e r t a

menimbullcan bau yang t a k diinginlcan (Anonim,

1385).

G. REGRESI BERGANDA

Sarfijonopermono (1986) menyatakan bahwa r e g r e s i me-

rupakan metoda s t a t i s t i k a yang digunakan untuk menentu-

kan kernungkinan bentuk d a r i hubungan a n t a r peubah-peubah.

Tujuan pokok d a r i penggunaan metoda i n i a d a l a h untuk me-

ramalkan a t a u memperkirakan n i l a i d a r i s u a t u peubah da-

lam hubungannya dengan peubah l a i n yang d i k e t a h u i . Se-

dang menurut P r a j i t n o (1985) , a n a l i s i s r e g r e s i menyata-

kan hubungan an ta ra beberapa yang dinyatakan a t a u di-

wujcdkan dala:?. ..ben+uk v a r i a L e l (peubah) t a k bebas s e b ~ p i

f u n g s i d a r i v a r i a b e l bebas yang rnempengaruhinya. Klasi-

f i k a s i va r i abe l -va r i abe l (peubah-peubah) ke dalam bentuk

bebas dan t a k bebas d ipe r lukan pengetahuan t e n t a n g hu-

bungan kausa l a n t a r v a r i a b e l yang d i p e l a j a r i .

Menurut William R. D i l l o n dan W. Golds t e in (1984) ,

model r e g r e s i l i n e a r berganda untulc sejumlah p peubah a; . , kan t e r d i r i d a r i peubah talc bebas Y dan sejumlah p bebas

........ 3, X3, X p" dan ben tuk persamaannya :

....... ~i = p l + P 2 x 2i + p 3 x . 31 + + (3pxpi+ 'i

i = 1, 2, ........, n

dimana PI rnerupakan kons t an t a r e g r e s i , t 2 . e m . . ,

adalah k o e f i s i e n kemiringan ( a r a h ) g a r i s r e g r e s i , dan

a d a l a h r e s i d u a l (simpangan) pada pengamatan ke-i.

Model r e g r e s i t e r skbut rnenghasilkan n i l a i Y yang bersya- ,

r a t t e r h a d a p n i l a i x2, x3, ... ...., x ditambah komponen P

simpangannya. Persamaan yang te rben tuk dapat d i susun

dalam n o t a s i matr iks s ebaga i b e r i k u t :

Y = v e k t o r (nx l ) pengamatan pada peubah t a k bebas Y

x = m a t r i k s (nxp) h a s i l d a r i n pengarnatan pada p-1

peubah bebas x2, ..... , x dimana kolom per- P'

t ama b e r i s i angka 1 sebaga i pl; j a d i x l e l

Bentuk hubungan yang b e r s i f a t non- l inear a n t a r a dua

n i l a i o k s t r i n x dan y , s e r i n g d i jumpai bahwa dalam range

t e r t e n t u hubungan b e r s i f a t l i n e a r . Begitu banyaknya ben-

tuk kurva n o n - l i n e a r yang d a p a t digunakan untuk menyata-

kan hubungan a n t a r a dua v a r i a b e l a t a u l e b i h , maka un tuk

menganalisa s u a t u h a s i l p e n e l i t i a n h a m s d i t en tukan du lu

kurva yang p a l i n g t e p a t untuk mengekspresikan d a t a . Usa-

ha untuk rnenemukan sua tu ben tuk kurva a tau model yang t e -

pa t merupakan bagian yang p a l i n g pen t ing dalam s u a t u pe-

n e l i t i a n . (Djoko P r a j i t n o , 1995) .

Menurut Musa Hubeis (1985) , d i s e b u t s ebaga i r e g r e s i

berganda ka rena inernbicarakan hubungan a n t a r peubah yang

l e b i h d a r i dua. Pada r e g r e s i l i n e a r bergenda dapa t d ia -

n a l i s a s e c a r a s e r en t ak dua peubah a t a u l e b i h yang bebas

t e rhadap sesarnanya dan juga d a p a t menunjukkan adanya in-

t e r ~ k s i a n t a r peubah. Reg re s i l i n e a r berganda dapa t d i -

nyatakan dalam model :

i = ? , 2, 3, ............, n

Asumsi : t i W N. (0, c2 ) a r t i n y a & menyebar normal

dengan n i l a i tengah = 0 dan ragam = (J2 ( S t e e l

dan T o r r i e (1980).

@ = v e k t o r ( p x l ) d a r i parameter I"?, e2, ...... f, = velctor ( n x l ) sejumlah n r e s i d u a l (simpangan) E i

ualam bentuk model r e g r e s i :

Y = x f ' + E . Menurut Anonim (1985), peubah-peubab Xl, 5 9 ...,

Xk dapat berupa peubah yang berbeda s a t u sama l a i n dan

dapat pu la s ebag ian d ian ta rnya menyatakan fungs i d a r i

beberapa peubah la innya , s e p e r t i pada model m u m ber i ;

k u t :

a t a u

dimana a dan b merupakan himpunan bilangan nyata.

I lenurnt C l e l a n d dan I tocaogln ( 1980), o p t i m a s i

adillah sua-cu pendclcetnn n o r m e t i f un tuk m e n ~ i d e n t i f i -

kasilcnn p e n y e l e s a i a n t e r b a i l c dalaln pengambilan kepu-

t u snn d a r i sua tu permnsalahan. Penye lena ian perrnasa-

l n l m dnJ.am t e l t n i k o p t i m a s i d inrah l ta? untnlc mendapat-

Itan t i t i l c ~nalroimum a t a u minimum d a r i f l m g s i lccputusnn

yc.nC d i o > t i ~ a L l c a n . J i k a p e r m a s a l a h a d i f orm~~luci lcar i

171:ean t e p a t , maka n i l a i peubah keputv:;an yani: d i ~ e r -

o l e h akzn optimum.

Komponen p e n t i n & dalam masa lah o p t i m a s i a d a l e h

f u n g s i t u j u a n , y a n g da1a.m b e b e r a p a h a 1 sartgat t e r g a n -

t u n g pada peubah. Teknik o p t i m a s i dal2.m p e n e l i t i a n

o p e r a s i o n a l merupakap s u a t u penclekatan i l m i a h dalam

memecahkan masa l ah -nasa l ah yzng menyanekut penbentuk-

an d e s k r i p s i matemnt ik a t a u pembeatukan model kepu-

tusar i .

!,;enunit 3encier e t a l . (19 '76 ) , periye1essj:ui o p t i -

x a s i s u a t u mo?el cizp-t dil.:ikul,can f secara a c ~ i l i t i k mau

purl numerili. I ' rosedur a . , ~ a l i t i l c m e n ~ ~ ~ u ! a k a n d e d u k s i

matematik y a n e me!?cakup cabang a e t e r r ~ a t i k s e p e r t i

k a l k u l u s dan .a.l jaba.r inatrilcs . T r o s e d u r nuruerili d i l e -

kukan. denga? mencobakan bermacarn-macam n i l a i yang da-

p a t d i k e n d a l i k a n dalarn model, membangdingkan h a s i l

yane d i p e r o l e h d m memilih kelcelornpok n i l a i peubah

t e r k e n d a l i yang m e l g h a s i l k a n p e n y e l e s a i a n o p t i m a l .

?,lasalah o p t i m a s i d i l t e lon~pokan dalam o p t i ~ n a s i

b e r k e n d a l a dan o p t i m a s i t a n p a k e n d a l a . Dalam o y t i -

masi b e r k e v d a l a d i k e n a l dua macam f u n g s i ya i tu . , fuy~g-

s i t u j u a ! ~ cian funi:!ri liertdala. Op t imzs i berkendala .

d i b e ~ i menjad i d u a y n i t u , " l i n e a r programming" dan

" n o n - l i n e r r l>roe;rzmmi?lgU. " L i n e a r programming" ne-

l i p u t i o p t i m a s i d a r i f u n z s i t u j u a n gznr l i n e a r darl

kenda la ym,: l i n e a r . Sedang " n o n - l i n e a r prop'amming"

i I^ullesi tu juan dan k e n d a l a , s a l a h s a t u a-tan iceduailya

berbentulr fun,~j;ni i- ton-linear ( P c t e r ! + h i . t t l e , 1971)

ICedua macam o p t imnn i berkc?d.ala 't'eras ebut biztsa-

n y a .d . iselesaikan derlgan komputer dan klasilnya meru-

pakan eks t r im mutlalc. 'i'elcnilc l a i r 1 un tuk rile~icari ja-

vaban o p t imas i b e r k e n d a l a ada lah d engan ~nengcunalcan

t e o r i lcalkulus ( o p t imasi' k las i lc ) . Ilalarn o p t imasi

k l a s i k , kedua f u n g s i t u j u a n dan k e n d a l a t i d a k d i b e t a -

s i l i n e a r a t a u n o n - l i n e a r . Hasil yang d i p e r o l e h b ia -

s a n y a merupalcan e k s t r i m l o k a l . Menurut Richard i3ron-

s o n ( 1 9 8 2 ) , o p t i m a s i berlcendala untuk n o n - l i n e a r mul-

t i v e r i a b e l me:~punyai beberapa t eknilr pemeca.han y a i t u ,

metode Pengal i Legrange , .'Tewton-Raphson ,, Pungs i f!u-

!cun!an, Pe r sya ra tan liuhn-l'uclcer dan metode i,rcih layalc. 1

111. METOCOLOGI

A. BAHAN DAN ALAT

1. Bahan 1

Bahan yang d i a n a l i s a ada lah a i r buangan i n d u s k r i

b i r PT. MBI yang t e rdapa ' t pads t ahap 1/11, I11 dan IV

RBC. Sedang bahan-bahan kimia yang dipergunakan un-

t u k menganalisis a d a l a h : H2S04, H202, p o l i v i n y l a l -

k o h o l (PVA) dan " r e a g e n t n e s s l e r n untuk a n a l i s i s T o t a l

K j e i d a h l Nitrogen (TKN), r eagen t molybdat dan asam a-

mino untuk a n a l i s i s phosphat , H2S04, AgS04, HgS04 dan

K2CiQ4 untuk a n a l i s i s COD (Chemicql Oxygen Deqand),

KOH untuk rnenganalisis BOD (Biochemical Oxygen Demand).

2. A l a t 1

Pera l a t an pengukuran yang diperg~ulakan selama a-

n a l i s i s berlangsung t e r d i r i d a r i pH-meter, termometer

e l e k t r i k , spek t ro fo tome te r Hach DR/~, i nkuba to r BOD,

n e r a c a a n a l i t i s dan oven. Sedang a l a t - l a t g e l a s yang

dipergunakan a n t a r a l a i n p i p e t volumetr ik , kuvet 25 m l ,

g e l a s ukur, l abu u k u r dan bo to l -bo to l BOD.

Metode yang dipergunakan dalam a n a l i s i s parameter-

parameter yang mempengaruhi proses b i o l o g i s mengacu pa-

da s t a n d a r APHA ( ~ m e r i c a n Pub l i c Heal th Assoc i a t i on ) .

4 Ti?

Contoh a i r buangan yang d i a n a l i s i s d iambil t i a p 30 me-

n i t pada semua tahap RBC. Sedang untuk mengana l i s i s

k o n d i s i pertumbuhan mikroorganisme, con toh a i r buang-

an d i ambi l t i a p 15 meni t s e k a l i untuk t a h a p I11 dan I V

Hal i n i dilakukan ka rena d a r i s e k a l i pengamatan proses

yang lamanya 3.5 jam, te ' rnyata 2 . 5 jam t e r j a d i pada

t a h a p 1/11, 0.5 jam pada t a h a p I11 dan 0 . 5 jam pada

t a h a p I V .

Pengamatan di lakukan dua k a l i s e h a r i untulc t i a p -

t i a p l ima h a r i s e k a l i . H a l i n i dimaksudkan a g a r pro-

s e s a n a l i s i s BOG yang lamanya 5 h a r i dapat t e r l a k s a n a

dengan ba ik . Se l a in i t u pengamatan selama p e n e l i t i a n

i n i ber langsung dengan k o n d i s i putaran r o t o r yang t e -

3 . t a p 2 rpm dan d e b i t i n f l u e n sebesar 18 m /jam.

Pengukuran pH di lakukan dengan metode e l e k t r i k .

Dasar d a r i metode i n i ada lah perubahan pH yang 6- .

kan menyebabkan perubahan a l i r a n l i s t r i k . J i k a pH

berubah sebesar 1 u n i t maka akan menghasilkan a l i r -

an l i s t r i k s ebesa r 59.1 mV. I

Pnn~;ukur ' zn suhu dilrrlcuken rlengen ;nenggun..:lcan tpr-

no:n?ter e l c k - t r i k . T c r : n o w t e r j c n i s i n i da~e - l : .nen~t1l:ur

sui:u a i r pada be rb2ga i , j e n i s lcedaloman.

3 . T o t a l I < , j e i d a h l Nitro,?en. ( ,?PHA, 1976)

Zontoh 2j .r 31 i r :npn &!ri 119C seb;:nyelc 25 m l rlinasu1:-

!c?n ko r?,?la!n l a b u ~ukur 100 c c , knrnudian c!itr,nba,hiczn

r e a g e n t TKN s e h n y a l c 7, : n l . i i e s g e n t TI<% t c r d i r i j O a r i

H3S0,, pelczt dan H707 d e n p n per ' ; )andingsn 1 : 2. S e t c - .-

l.an d i l a i c u k ~ n penr,.nb,-.han :?a,?:,nt, io.n-toh c!cl::!n l s b u u-

k u r d i d e s t r : l l t s i c-e1ti:ns 5-10 rneni t h ingga v o 1 u . n ~ c o n t o h

t i n g g a l s e t - n g ~ h t l e r i vo lu~ ; in awzl . I<c;nuc;ian di.t:?rn'o&h-

Itr-n i:nn.:)zli 1 : n l r ~ ~ g e n t TKN dan 4 i d e s t r u k s i l.:r.ntsli

flingga t r l - j e d i r ~ f l u l i s .

S e t e l s h t e r j ~ d i r c f l u k s , c o n t ~ h d i ing in i tan dan

d i t rnbahlcan arcuaties h i n g g z n e n c a p a i t a n d z t e r a . :on-

t oh t e r s e b u t d ikocok c'!~tn d i b u a n r s e e i l t i t . Kenudian

f i a - i v i l m l c o n t o h dan. c?imasukkan ke dalam k u v e t 25 .n l

s e r t z di tzmhahl tan PVA ( P o l i V i n y l Alkohol ) h ingga t;:n-

da t e r a . K e dolarn kuve t i n i j u g 8 di tambehkan r e a g e n t

n e s s l e r s e b z n y a k 1 m l . Dikocok h ingga homogen l a l u

d ibaca clalam s p e k t r o f o t o m e t e r dengan pan jang ge loxbang

460 nm.

, 5L

3. Phosphat (API-IA, 1976)

Contoh a i r btlangan d a r i RBC dimasukkan dalam ltu-

v e t sebznyalc 2 5 m l dan ditambaldtan reagen t molybdat

dan asam ainino masing-nasing sebanyak 1 m l . Icemudian

diltocolt dan didiamltan selama 10 menit. Se t e l ah i - t u

baru dapat d ibaca dengan spek t rofo torne te r pada panjang

gelombang 530 nm. Lalculcan juga t e r h a d a p blankonya.

4. COD (Itebutuhsn olcsigen lcimiawi)

Reagent COD ( - t e r d i r i d a r i N7S0,, peltat, ~ ~ ~ 0 4 , ...

HgS04 den K2Cr0&) yang t e l a h . d ipe r s i apkan dalam tabung

r eaks i , ditti.nbahkan contoh z i r buangsn sebanyak 2 m l .

Kernudian dikocok hingge t i d a k t e r d a p a t endapan, l a l u

dirnasukkan k? clalam r e a k s t o r COD yang sebelumnya t e l a h

dipersiaplcan. Biarkan dalam realctor t e r s e b u t selama

2 jzm pada suhu 150 '~ . Kemudian didinginkan dan dibaca

dengan rnenggunakan spektrofotorneter pada panjany gelom-

bang 520 nm. Lskultan juga t e r h a d a p blankonya.

5. BOD (kebutuhan oksigen Biokimiawi)

N i l a i COD yang t l l a h d i p e r o l e h untuk contoh t e r t e n ;

t u yang d i a n n l i s a dicocokan pada slcala BOD ber i l tu t i n i :

1 N i l a i COD(^^^) Volu:ne c o n t o h u n t u k s n a l i s ? BOD(:nl). 1

1

95 i

0-'650 j 0-350 160 i

I 0-65 3 55 1

Sejlunlah volume c s n t o h yPng t r l a h di tcntu! tan ber -

d e s a r sk: l a d i a t a s , di:nosultltan ke dalam b o t o l BOD.

P a c i n u l u t b o t o l d i b c r i penutup k a r e t yeng b c r l u b a n g

d i s i s i n y a , yang t.?l:ih d i t e t e s i !<OH sebarlyak 3 - 5 t e -

t e s . Kemudian p a s a n g b o t o l BOD t e r s e b u t pad8 i n k u b a t n r

BOD dengen suhu 2 0 ' ~ . Se . t e l sh s u h ~ i c o n t o h sama dengan

suhu inkub2, tor maka p e w s a n g a n t u t u p b o t o l yang berhu-

bungen derlgan s e l a n g penunjult s k a l a ( b e r i s i a i r ra l t sa)

d i e ra t l t an , dan penunjuk a i r ra l t sa d i b u a t 1701. Contoh

dalam b o t o l BOD y a n g b e r s d a dala!n i n k u b a t o r d ib iar lcan

selama 5 h a r i .

Jumlah Biomassa .

Sejumlah biorllassa pada perrlli~lcaan kon tak Ri3C yang I

x e r ~ p a k a n lumpur a k t i f , dxke r ipgkan dalam petzlc s e l u a s

2 1 cm . Kenudien d i t i i nbang dengar] nenggunzltan ner'aca a-

2 n a l i t i s (?:/cm ). B e r a t l te r ing t e r s e b u t merupslcan b e r a t

?4LSS (:,li?:ed Liclluor Suspended S o l i d s ) ( S u g i h c r t o , 1957) .

I<oriversikan b e r a t Icer ing yeng t e l e h d i p e r o l e h ice dalam

lcg/n3 :qlLVSS (Mixed L i c u o r V o l a t i l e Suspended S o l i d s ) 3

ber:!zser p ~ d a ?OO g/m- ( b e r e t k e r i n g ) blLSS ec;iv;.:len

3 dengan 40-60 kg/m MLVSS ( jumlah biomassa) (Borchard,

1971 d i dalam Chat ib , 1986).

8. Penguj ian Milcroskopilc Dan Bak te r io log i

I

Pengujian mikroskopik di lakukan t e r h a d a p mikro-

organisme yang mikroslcopis dalam a i r buangan. S e t e t e s

s u s p e n s i mikroorganisme pada contoh d i ambi l . Kemudi-

an diletalckan d i a t a s p r e p a r a t dan d i l i h a t dibawah m i -

kroskop. Bentuk rnorfologis yang nampak dibandinglcan

dengan l i t e r a t u r yang ada. Sedang penguj ian bakter io-

l o g i terhadap Colisorm dapat d i l i h a t pada Lampiran 8.

Op t inas i dala-n p r o s e s pengolahan a i r buangan secara

b i o l o g i s dila!culcan dengan c a r a mengoptimumkan jumlah bio-

m s s a sebagai unsur pengura i behan o rcan ik . Kondisi opti-

mum jumlah biomassa dapa t t e r c a p a i a p a b i l a faktor-falctor

yang mempengaruhi pertumbuhan biomassa optimum,. .

D: IDENTIPIl<&SI SISTEM

Mekanisme op t imas i p r o s e s b i o l o g i s pada pengolahan a-

i r buangan dapat d i j e l a s k a n rnelalui pengka j ian dan iden t i - 1

f i k a s i lceterkaitan komponen - a t a u . falctor-falctor yang op t i - - .

mum. Permasalahan o p t i m a s i proses b i o l o g i s yang t e l a h di-

forrnulasikan dapat d i s e l e s a i k a n dengan menggunaltan pendekat- - .

Z n s i s t em. Kete rka i tan a n t a r a f a k t o r pengaruh dan mekanisme

i

yang d i p e l a j a r i untuk menyelesaikan masalah opt i - s i s t em

rnasi n rose s b i n l o g i s dapat d i l i h a t pada Ga:nbar 7a dan 7b. i L I

Diagram sebab-akibat menggarnbarltan hubumgan sa-

l i n g ~ e ~ p e n g a r u h i yang. 6i larnba.l~kan dengan tanda panah

a n t a r f a k t o r - f a k t o r yang berpengaruh nya ta t e r h a d a p

s is te-n . Kondisi optirn'al yang diharapkan a d a l a h adanya

kombinasi f a k t o r - f a k t o r yang bespengaruh b e r n i l a i op t i -

b. Diagram input-output

Hubungan an t a r a p e m y a t a a n ltebutuhan dan per-

nyataan khusus mengenai masalah yang harus d i a t a s i

dalam p r o s e s b i o l o g i s , a g a r dapa t memenuhi kebu-

tuhan t e r s e b u t dinyatakan dalam diagram inpukout-

put s e p e r t i yang t e r l i h a t pada Gambar7b. Pengen-

da l i an i n p u t t e r k o n t m l un tuk mengurangi t imbulnya

ou tpu t yang t i d a k dilcehendalti dapat di lakukan pa-

da s a a t a t a u sebelum p r o s e s berlangsung. Dengan

diagram i n i pula dapat dibedakan j e n i s masukan

yang dibutuhlcan maupun k e l u a r a n yang diharapkan

d a r t s i s t e m pengolahan a i r buangan secara b i o l o -

g i s .

Gambar 7a- Diagram sebab-akibat dalam s i s t em RBC

) INPUT L*NGKUNG*N /

INPUT TAK TERXONTROL OUTPUT DIKEHENDAKI

1. J e n i s mikroba pengura i 1. Peningkatan jumlah

bahan organik biomassa t i a p s e l ang

2. J e n i s bahan organ ik

3. Kemampuan penguraian

BOD pada RBC

I

walctu t e r t e n t u

2. Mutu e f luen ba ik

3. Peningkatan e f i s i e n -

s i reduks i BOD 4. Waktu proses s ingka t

INPUT TERKONTROL

1. pH 2. Suhu

3. Ras io N/P

4. BOD

t

1

OUTPUT TAK DIKEHENDAKI - 1. E f i s i e n s i r eduks i

BOD rendah 2. Jumlah biomassa ren-

dah

3. Mutu e f luen buruk

4 / Waktu proses lama

' b

SISTEM P R O S F ? PENGOLAHAN A I R BUANGAN INDUSTRI

BIR MENGGUNAKAN RBC

Gambar To, Diagram input -ou tpu t p rose s b i o l o g i s pengolahan a i r buangan menggunakan RBC

3

i

PENGENDALI AN - 1 . F a k t o r f i s i k

2 .Faktor kimia 1 '

E. PEMBENTUKAN MODEL

Pembentultan model matematik untulc menyatakan hubung-

an a n t a r a faktor-falctor yang berpengaruh s e b a g a i peubah I

bebas dengan jumlah biomassa sebagai peubah t a k bebas,

d i l akukan dengan menggunalcan r e g r e s i berganda. Adapun

f ak to r - f a l c to r berpengaruh yang diamati m e l i p u t i pH, suhu,

N/P dan BOD. Sedang program paket yang digunakan adalah

MINITAB.

1. U j i ICetepatan (Goodness o f F i t ) Dalam R e g r e s i Ber-

ganda

Menurut Djoko P r a j i t n o (1985), s a l a h s a t u k r i -

t e r i a untuk menentultan apakah fungs i r e g r e s i :

Y = b o + f bixi yang digunalian cukup t e p a t ( f i t )

i

a d a l a h dengan me l iha t besarnya l ioe f i s ien detennina-

= JK r eg re s i / JK t o t a l

2 Jilca n i l a i R = 80 % b e r a r t i v a r i a s i dalam var iabez

talc bebas Y yang disebablian o leh va r i abe l -va r i abe l

bebas x,, x2, ...., x s e c a r a bersama-sama ada lah P

80 persen , sedang 20 pe r sen s i sanya disebabkan lca-

rene v a r i a s i l a i n yang t i d a k d i p e l a j a r i dan d ik l a -

~ L f i k a s i k a n sebagai fa lc tor r e s i d u a t a u k e s a l a h a n .

Kelemahan penggunaan k o e f i s i e n d e t e m i n a s i a d a l a h

bahwa n i l a i dengan mudah dapat d ibuat mendelcati

1 a t a u 100 persen, dengan j a l a n menambahkan peubah- -. - .

peubah pembantu ke dalam model regres i . Hal i n i be^

t en t angan dengan p r i n s i p a n a l i s a r e g r e s i yang memi-

l i h s e d i l t i t peubah yang n y a t a dan mempunyai k o e f i s i -

en de t e rminas i yang t i n g g i , daripada menggunakan ba-

nyalc peubah t e t a p i t idalc n y a t a pengaruhnya. 2 2 R- mempunyai se lang m i z a i t e r t e n t u y a i t u , 0 ,( R ,(I.

Pada umumnya, j i ka model termasuk bailt tingka.; lce-

layakannya, malta n i l a i R' mendeltati 1 dan j i k a lce-

lyakannya kurang memnuhi s y a r a t maka n i l a i R* men-

d e k a t i 0.

2. U j i Nyata Koefisien Arah Regres i

Menurut Musa Hubeis (1985) , sidilc ragam dapat

digunakan untuk menguji l t oe f i s i en arah r e g r e s i .

Menurut Iswardono ( 1981 ) , pengujian boef i s i e n a r ah

r e g r e s i ada l ah menguji lcepastian persamaan r e g r e s i .

Penguj i a n dilalcukan dengan t e s t h i p o t e s i s :

= 0 ; b e r a r t i an t a ra Y dan x t i d a k

ada hubungan.

f 0 dan a tau t f 0 ; b e r a r t 3 Y t e r g a n t u n g I

pada s a l a h s a t u x a4

t a u semua x

T e s t s e c a r a s t a t i s t i k t e r h a d a p u j i F d idapa t d a r i a-

n a l i s a v a r i a n (Anova). Derlgan lcaidah keputusan se-

baga i ber i l cu t :

- KT r e g r e s i (MSR) Fh i tung -

KT s i s a a n (MsE)

J i k a Fhitung l e b i h l cec i l d a r i F d { dbreg' dbga la t 1

maka TERIMA Ho dan j i k a Fhitung l e b i h b e s a r d a r i

F4 (dbreg, dbgalat ) malta TOLAK Ho.

S e l a i n .dengan s i d i k ragam, pengujian k o e f i s i e n

a r s h . - r e g r e s i dapat d i l akukan dengan U j i t. Bentuk

h i p o t e s i s u j i t adalah :

Kaidah keputusannya :

J i k a thit l e b i h lcecil dsri kb( (it-2), TERIMA Ho, / 2

j i k a thit l e b i h besa r d a r i tyl2(n-2), TOLAK Ho.

- t h i t - - dimana sb ada lah simpangan

1

F. U J I N I L A I TENGAH

Untuk mengetahui waktu p roses yang e f e k t i f di lakukan

pengujian da t a BOD dan jumls:? biomassa menggunakan u j i t

pada d e r a j a t bebas (n,,+n2-2). Menurut Musa Hubeis (1.985),

hipo tes i snya a d a l a h :

HO : U,, = U 2

Kaidah lteputusannya ada lah : >-tdI2(nl+n2-2)

th i tung -- HO DITERIYA ( - t 0 ( / ~ ( n ~ + n ~ - 2 )

HO DTTOLAK

Teknik o p t i m a s i yang digunakan dalam pernecahan masa-

l a h pada p e n e l i t i a n i n i ada l ah metode Fungsi Iiultuman.

Pendelratan a l t e m a t i f menggunaltan Fungs i flultuman a da lah :

2 Maksimumkan : = I(*) - pigi (x) 1=1

dimana pi> 0 a d a l a h te tapan- te tapan yang per lu . d i p i l i h .

yang dikenal s e b a g a i bobot hultuman ( p e n a l t y weights) . Un-

t u k harga-hsrga p . yang b e s a r akan jnemiliki gi(X) yang de- 1

k a t dengan no1 ~ m t u l c menghindari efelc-efek yang merdgilcan

3 d a r i suku-suku pig; ( X ) pada flungsi obyelctif dan a p a b i l a

s e t i a p p . + , malta t i a p gi(X) ->O. 1

P r o s e s pernecahan t e r s e b u t t i d a k dapat d i s e l e s a i k a n

secara a n a l i t i s t e t a p i h a m s d i s e l e sa iken dengan rnengguna-

kan metode Penyelidikan P o l a Yang Diubah untuk sei;j.ap him-

punan bobo t hukurnan baru yang semakin h e s a r a t a u s u a t u u-

lturan langkah yaiig semakin k e c i l ( h k e c i l ) . Tiap--ti.ap

t ahap penye l id ikan pola dengan s u a t u himpunan bobot hukum-

3n (.pi) t e r t e n t u dan s u a t i ~ ukuran langkah ( h ) yang d ibe r i -

kan merupakan s a t u t ahap d a r i p rosedur pemecahan. Vek-tor

awal untuk s u a t u tahap t e r t e n t u ada lah velctor a k h i r d a r i

t ahap sebelumnya. Bobo't-bobot hukuman untuk langlcah per-

tama d i p i l i h k e c i l , s e r i n g k a l i b e r n i l a i 1/50 = 0.02, se-

dang untuk ukuran langkah pertama d i p i l i h 1.

P rosedu r i n i d ipengaruhi o l e h 1aji.l bobot-bobot hukum-

1 . s n yang d i p e r b e s a r dan ukuran langkah yang d lpe r l cec i l .

Keputusan dalarn menentukan l a j u bobot hukuman dan ukuran

langkah l e b i h b e r s i f a t s e n i daripadli ilmu (R icha rd Bronson,

1982) . -. . -

Metode penyelidikan p o l e yang diubah s e p e r t i yang di-

maksud d i a t a s , merupakan s u a t u a lgor i tma penye l id ikan

langsung yang menggunaltan langkah-langkah penye l id ikan

( e x p l o r a t o r y moves) yang menentukan suatu a r a h yang s e s u a i

dan langkah po la ( p a t t e r n moves) yang mempercepat penyel i -

dikan i n i . Metode i n i d imu la i dengan memilih s e s u a t u

velctor awal B = . . . . . . . . .bJT , dan suatu

d5

ukuran langlca:? h. 2

Langlcah I : Langkah-1.angkah penyel id ikan s e l t i t a r B

d ibuat dengan melakultan penambehan kecF1

pada itompor~en-kompont:\i I3 secara be . r . i r~ l t -

an, dengen + 11 s a tuan . J ika s a l a k ~ sa'l;u - penambahan k e c i l , i .ni memperbaiki ( ~ i s a l -

nya, menailelcan) h a r ~ a fungsi obyelct;i.f me-

l e b i h i n i l a i n y a yang sekarang, d.i.~nana n i -

l a i awal?;ya a d a l a h P(B), ?naka n i l a i !.care-

na pertambahan ltomponen i t u d ipe r t ahan -

lcan. B i l a t i d a k , maka n i l - a i awal' d a r i -

l<omponennya yang diper tahnkan. S e t e l a h

t i a p - t i a p ltomponen d i u j i , maka velctor

yang d i h a s i l k a n ditunjuklcan dengan C.

J i k a C - B, l an ju tka r , ke langlcah 2 , jilca

t i d a k d i l a l r ~ j ~ ~ t k a n ice langlcah 3

Langkah 2 : Laltukan s u a t u penyelidi l ian lengltap mela-

l u i permulcaan kubus-hiper yang b e r p u s a t

d i B dengan meninjau semua pertambahan ke-

c i l yang mungkin clari. k3mponen-komponen

B dengan k h s a t u a n , dj.mana k = -1, 0, 1.

Untulc sebuah velctor dengan n buah kompo-

n nen, maka ada 3 -1 pertambklian k e c i l yang

d i t i n j a u . Beg i tu s u a t u perbailtan d i c a p a i ,

akhirnya pnnyelidilcan lengkap i.ni dengan

mengambil . vek to r yang d i p e r b a i k i i t u sama

dengan B, kemudian kembali lee langlcah 1.

Jilta titialt ada perba ikan yang d i c a p a i ,

malca B a d a l a h i.oltasi. d a r i maksimum dengan

t o l - e r ans i h . h d i p e r k e c i l dan l a n g k a i ~ 1

d i u l a n g i l a g i a t a u penyelicliltan~lya d i a l *

k h i r i dengan X = B.

Langkah 3 : Lakultan s u a t u l angkah po la rnenuju sua-tu

v e k t o r sementara T = 2 C - B. ( T d i c a p a i

dengan bergerak d a r i I3 ke C kernud:i.an d i -

l a n j u t k a n dengan jaralc yang sama da11 a-

r a h yang sama).

Langkah 4 : Lakukan s u a t u gerak s e k i t a r T dengan ca r a

yang sama s e p e r t i untuk s e k i t a r B pada

Langkah 1.

Langkah 5 : Ambil B = C dan kernbali k e langkah 1.

Langkah 6 : Ambil B = C, C = S dan kembalj. Ice 1.angkah

3.

I V . HASIL DAN P.EMBP.HASAN ,,

A. MEMPELAJARI TAHAPAN PROSES RBC D I PT. MBI

r 1. Proses Pendahuluan I

I

Tahapan p r o s e s pengolahan a i r buangan mengguna- 1

kan RBC ( r o t a t i n g b i o l o g i c a l c o n t a c t o r s ) d i PT. MBI

dapat d i l i h a t pada Lampiran 4. Pada proses pendahu-

luan di lakukan pemisahan an t a r a a i r buangan panas

(50°c, pH=11.9) dan a i r buangan d ing in (26 '~ , pHz7.8)

pada masing-masing penarnpung, A i r buangan panas

yang b e r a s a l d a r i p r o s e s pemasakan dan pencuciahi di- d

tampung dalam Ithot sewerr1 sedang a i r buangan d ing in

ditampung dalarn "co ld sewerrr . A i r buangan panas se-

belum didinginlcan dalam "cool ing tower r r harus d i b e r i

penambahan CO t e r l e b i h dahulu. A i r buangan panas 2

yang t e l a h m e l a l u i r rcoo l ing towerr t akan bercampur

dengan a i r buangan d ing in pada r t c o l d sewerlr.

Menurut S u p a r d i (1983) , penaxbahan C02 dilakukan

untuk menurunkan pH a i r buangan i n d u s t r i b i r yang

sangat b e r s i f a t basa . Dengan demiltian penambahan

C02 dapat menetra lkan pH a i r buangan a g a r s e s u a i

dengan p e r s y a r a t a n p roses b i o l o g i s pada RBC. Pemi-

sahan a i r yang berbeda suhu p e r l u dilaltukan untuk

mendapatkan suhu yang t e p a t b a g i pertumbuhan miltro-

organisme yang be rpe ran dalam pengolahan a i r buangan.

Duncan e t a l . (1977) melaporkan bahwa suhu yang

ba ik bagi pertumbuhan mikroorganisme pengurai bahan

organil t dalam a i r buangan adalah s e k i t a r 20-38 '~

dengan l tondisi pH 7-9. Ca l l e ly e t a l . (1977) , berpen-

dapa t bahwa pH optimum untuk proses pengolahan a i r

buangan secara b i o l o g i s adalah 7-8.

Selanjutnya a i r d ing in yang b e r a s a l d a r i "cool-

i n g towern yang bercampur dalam l l c o l d s+werl! akan

memiliki suhu campuran s e l t i t a r 30 -35 '~ dengan pH 7.2.

A i r yang t e l a h bercampur i n i akan m e l a l u i penyaring

I 1 g r i t chamberL1, y a i t u a l a t penyaring a i r buangan a-

g a r bebas d a r i kotoran-kotoran yang mengapung. Se-

t e l a h melalui penyar ingan i n i , a i r buangan d i sa lu r -

kan menuju bak e q u a l i s a s i .

2. P roses Tingkat Pertama

Pada bak e q u a l i s a s i (bak pencampur a i r buangan

a g a r homogen dalam t i n g k a t po ius i dan a e r a s i ) , a i r

buangan akan mengalami pengolahan t i n g k a t pertama

dimana a i r buangan dicampur dan diaduk dengan udara

ole11 ba l ing-ba l ing ( d i f u s e r ) yang be rada didalam bak.

Proses i n i adalah p r o s e s a e r a s i walaupun t i d a k sempur-

n a , karena pada p r in s ipnya hanyalah merupakan proses

pengadultkan dengan mengaiirkan udara kedalamnya.

Proses pengadukkan dan pemberian udara dimaksud-

kan a g a r kondis i beban pencemar a i r buangan menjadi

homogen a t a u merata dalam a i r buangan s e r t a oksigen

yang t e r l a r u t dalam a i r buangan mencukupi kebutuhan

mikroorganisme aerob ik . S e l a i n i t u dengan meningkat-

nya oksigen t e r l a r u t maka a k t i f i t a s mikroorganisme

akan meningkat dan dapa t menurunltan BOD yang t e r l a l u

t i n g g i .

Dar i bak e q u a l i s a s i , a i r buangan akan menuju bak

n e t r a l i s a s i . N e t r a l i s a s i di lakukan dengan c a r a menga-

l i r k a n H2S04 oleu NaOH s e c a r a otomatis kedalam a i r

buangan yang akan d i o l a h . Pengaturan pH i n i .di.lalcu-

ltan dengan menggunalcan pH rekorder . Apabila pH a i r

buangan l e b i h t i n g g i d a r i 8 rnaka H2S04 menga l i r keda- I

lam a i r buangan dan j i k a pH a i r buangan kurang d a r i 8,

maka NaOH yang akan menga l i r kedalam a i r buangan. pH

n e t r a l i s a s i yang d i i n g i n k a n adalah 7.2. Sedang pH

a i r buangan berdasar h a s i l p e n e l i t i a n untuk masing-

masing tahap RBC dapa t d i l i h a t pada Lampiran 5.

Se luruh proses yang ada dalam balt e q u a l i s a s i i n i

dimaksudkan untuk menjaga a g a r a i r buangan dalarn bak

t i d a k mengalami pembusukan ( t imbul bau yang t i d a k di-

ing inkan) selama menunggu daa t d ip roses dalam RBC.

Dalam bak i n i juga d i b e r i k a n kesempatan kepada rnikroor-

ganisme pengurai behan pencernar untuk berltembang. Un-

t u k menjaga ltelangsungan hidup rnikroorganisme maka

p e r l u penanbahan n u t r i e n berupa unsur ,N dan P. Dosis

yang dipergunalcan d i PT. MBI rnengiltuti perbandingan

BOD : N : P = 100 : 3 : 2 dengan d e b i t "inflowll se-

b e s a r 45 ml/menit.

P r o s e s pengolahan a i r buangan hingga t a h a p ne t r a -

l i s a s i i n i sama dengan p.roses ppngolaban pada "ac t i va -

t e d sludgeI1 (pelurnpuran a k t i f ) . Pada pelumpuran a k t i f

b iasanya konsentkasi yang l e b i h . - t i r ;gi d a r i lumpur a-

kan rnemperbaiki e f i s i e n s i penjernihan a i r buangan.

Narnun akan t imbul l cesu l i t an pada proses pernisahan lum-

pur karena pertumbuharn lumpur alct if yang b e r l e b i h a n .

~ ~ D a r i bak i n i a i r buangan akan menuju RBC untuk pengo-

3 . l ahan t i n g k a t kedua dengan d e b i t penyaluran 18 m /jam

(Gambar 8 a dan 8b).

3. Proses RBC

RBC d i FT. MBI t e r d i r i d a r i empat t ahap yang t e r -

susun s e c a r a s e r i . Banguncn f i s i k RBC d i PT. MBI

d i s a j i k a n pada Gambar 9. Luas permukaan masing-ma-

'2 2 2 s i n g t a h a p adalah 3750 m , 2250 m , 1500 m .sei- la

1500 mC. Mengingat pada t a h a p I s e l a l u rn~ndapa t be-

ban pencemar t e r t i n g g i , maka untuk mernpertahankan da-

ya r e d u k s i yang t i n g g i pada t a h a p i n i p e r l u d i lakukan

per luasan permukaan kontak. Per luasan perrnulcaan kon-

t a k dapa t dilalcukan dengan c a r a menggabunglcan perrnu-

kaan kontak pada t ahap I dengan perrnukaan kontak pada

Gambar 8a. Tangki H SO, untuk ne- t r a l i s a s ? pH

Gambar 8b. Bak e q u a l i s a s i PT. MBI b e r k a p a s i t a s 3 tampung 1600 m d i leng l tap i empa-t buah

pengaduk dan i n j e k t o r udara

. . Gambar 9. Bangunan f i s i k RBC d i P'r. MBI ( sa.tu

u n i t -tercliri d a r i ernpat t ahap )

Gainbar 10. Perrnuliaan kontalc t a h a p 3 dan I1 yang digabung menjadi 6000 rn d i PT. MBI, berwarna p u t i h keabu-abuan.

t ahap I1 (Gsmbar 10 ) .

Proses k e r j a RBC be rdasa r pada stanidar " load ing" .

Load BOD d a p a t d i h i t u n g sebaga i ber i l tu t .

3 . Load BOD - d e b i t (m /jam) x 24 jam/day x ~ ~ ~ ( p p m - 3 ( g BOD/^^:^) l u a s permukaan kontak (m') 9

Jika d e b i t a i r buangan yang masulc ke RBC d i Pf.

3 . M B I adalah 18 m /jam dan a l a t b e k e r j a secara kont inyu

24 jam. dengan BOD r a t a - r a t a 300 rpm s e r t a l ua s permu-

kaan kontak pada t ahap I ada l ah 6000 m2, maka l o a d BOD

yang s e s u a i ada l ah .

3 . Load BOD = 18 m /jam x 24 jam/d x 700 mg/l

G O O 0 m 2

Berdasar pada pendapat Borchard. (1971) d i dalam - Chatib (1986) , l o a d BOD untuk RBC a g a r d ipero leh e f i -

s i e n s i r e d u k s i (penguraian) s e t i n g g i 80-90 persen a-

dalah 6-20 g BOD/^^. d.

Permukaan kontak RBC d i FT. MBI berbentuks ::>rang

tawon. Disa in i n i mempunyai ketahan s t ru lc tu r yang

t i n g g i .d.ari k a p a s i t a s tdmpung. oks igen yang mak&hum.

Pada sel-sel: yang berbentuk s a r a n g tawon i n i akan t e r -

bentuk s u a t u l a p i s a n yang merupakan kumpulam mikroor-

ganisme yang d i s e b u t biomassa.

Biomassa merupakan se jumlah bahan organik d a r i

suatu s p e s i e s p e r l u a s a t a u volume a t a u merupakan be-

r a t ke r ing t o t a l semua mikroorganisme (Dorothy dan

P h i l i p , 1966). Sedang T o o t i l l (1981), berpendapat

bahwa biomassa ada l ah b e r a t a t au volume mikroorganis-

me yang hidup, b a i k hewan maupun tumbuhan dalam satu-

an l u a s .

Biomassa yang tumbuh d i a t a s permukaan kontak a-

kan menghancurltan bahan organik yang ada dalam a i r

buangan. J e n i s dan jumlah mikroorganisme yang tumbuh

dalam t i a p - t i a p t a h a p ( s t a g e ) ada lah berbeda . Menge-

n a i i d e n t i f i k a s i j e n i s mikroorganisme p$da RBC PT. MBI

d a p a t d i l i h a t pada sub-BAB E dan perh i tungan jumlah m i -

kroorganisrne dapat d i l i h a t pada Lampiran 6. Biasa-

nya yang tumbuh pada t a h a p awal ada lah mikroorganisme

yang mempunyai kemampuan membelah s e l p a l i n g cepa t

Pada umumnya untuk menjaga pertumbuhan biomassa i n i

p e r l u d iperha t ikan beberapa kondis i y a i t u , suhu, pH,

n u t r i e n dan BOD s e b a g a i sumber karbon dan oksigen.

Ketebalan pertumbuhan biomassa b e r l t i s a r an ta ra

2-3 mm a t a u j i ka t e r s u s p e n s i didalam a i r s e t a r a

dengan konsen t r a s i MLSS (Mixed Liquor Suspended So,

l i d s ) sebanyak 1 5 000 - 20 000 g/m3. J i k a jumlah

t e r l a l u banyalt a t a u beban BOD t e r l a l u t i n g g i , malta

akan menyebabkan beban a s r o t o r t e r L a l u t i n g g i se-

h ingga a e r a s i b e r j a l a n lambat. I n i b e r a r t i ltebutuh-

an oksigen t e r l a r u t t i d a k mencukupi jumlahnya dan da-

p a t menyebabltan t imbulnya kond i s i anaerob yang ditan-.

d a i dengan timbulnya bau dan meningkatnya jurnlah

padatan t e r s u s p e n s i .

Waktu proses pengolahan a i r buangan ( r e t e n . i i o n '

time:) pada RBC d i PT. ME1 a d a l a h 3.5 jam. Per imcian

waktu p r o s e s pada t i a p - t i a p t a h a p adalah 2 .5 jam pada

t ahap 1/11, 0.5 jam pada t a h a p I11 dan 0.5 jam pada

t ahap I V . Pada umumnya. walctu p roses menggunakan RBC

b e r k i s a r a n t a r a 4-6 jam dengan putaran an t a r a 7-7.rpm.

S e t e l a h melewati t a h a p I V a i r buangan yang t e l a h

d i o l a h ( e f l u e n ) langsung dibuang ke s a lu ran umum mela-

l u i bale penampung sementara yang seka l igus b e r t i n d a k

sebaga i bak pengcndapan, namun pengendapan i n i bulcan

merupakan perlalcuan f i s i k karena s i f a tnya hanya peran-

t a r a (penyimpanan sementara) . Jad i dalam p r o s e s t e r -

alchir t i d a k dilalcukan p r o s e s pengendapan a t a u penya-

r ingan I1 s e t e l a h ke lua r d a r i RBC. Padapal selarna

proses dalam RBC banyalc biomassa yang melepaskan d i r i

d a r i perrnukaan kontak dan hanyut bersama a i r buangan

rnenuju p e r a i r a n umum,dalarn bentuk padatZn t e r s u s p e n s i

yang berupa gumpalan-gumpalan ( f l o c ) . (Gambar 1 1 ) .

Se l an ju tnya agar d i p e r o l e h gambaran yang j e l a s ,

maka dapa t diperbandinglcan a n t a r a proses pengolahan

RBC pada Gambar 8 dan pada Lampiran 4 , dimana pada

Lampiran 4 " lamel la s e p a r a t o r " d i PT. MBI belum ada.

Pada Gambar 12 dapat d i l i h a t pu t a r an RBC d i PT. MBI

s ebesa r 2 rprn dan Gambar 73 memperlihatkan e f l u e n

( a i r buangan yang t e l a h d i o l a h ) mengalir d a r i t a h a p i V

Gambar 12. RBC s e d a n g b e k e r j a pada p u t a r a n 2 rpm.

Gambar 13. E f l u e n d a r i t a h a p I V menuju penampung.

i

pada t a h a p i n i merupaltan gambaran d a r i f a s e l a g pada pro-

s e s batch. P e r l u di tegaskan d i s i n i bahwa p roses b io lo-

g i s ~ a d a RBC merupakan p r o s e s yang kontinyu.

Pada f a s e l a g , penambahan N/P sebagai n u t r i e n yang

d iper lukan dalam pertumbuhan mikroorganisme p e r l u d iper -

ha t ikan . Dosis yang d ipe r lukan harus s e s u a i dengan n i l a i

BOD a i r buangan yang d io l ah .

Pada t a h a p 111 jam 09.00-09.15 dan jam 09.15-09.30

t e r j a d i perubahan jumlah biomassa. I n i b e r a r t i t e l a h

t e r j a d i a k t i f i t a s penggandaan d i r i d a r i miltroorganisme

a tau t e r j a d i n y a l l l y s i s M y a i t u pelepasan mikroorganisme

d a r i permukaan ltontak dan hanyu t dalam a i r buangan. i

"LysisIt d a p a t t e r j a d i a p a b i l a perbandingan BOD dan N/P

t i dak memenuhi sya ra t . Oleh karena i t u pada t a h a p I11

pe r lu d i l akukan penambahan N/P a g a r proses a lamiah Illy-

? i s b t herimSar)q, 'dengan t i n g k a t pertumbuhan mikroorganisme.

Proses penggandaan d i r i d a r i mikroorganisme i n i merupa-

kan f a s e l o g pada pertumbuhan mikroorganisme pada s i s t em

ba tch ( Gambar 14.). Menurut Edmonds (1978), pada f a s e

l o g mikroorganisme membutuhkan banyak makanan b a g i per-

tumbuhannya.

Pada t a h a p I V jam 09.30-09.45 masih t e r j a d i peru-

bahan jumlah biomassa, ba i k berupa penggandaan d i r i mau-

pun " l y s i s N . Sedang pada jam 09.45-10.00 t e r j a d i p roses

m e t a b ~ l i s m e kembali a t au t e r j a d i kondis i I t l ag phase'! se-

p e r t i pada s i s t e m batch. Oleh ltarena i t u p e r l u di lakukan

pena~bahan n u t r s e n yang berupa N dan P (n i t rogen yang be-

r a s a l d a r i pupuk u r e a dan phosphor yang b e r a s a l d a r i pu-

puk ammonium phospha t ) .

Pada Tase l a g p e r l u juga d i p e r h a t i k a n t i n g k a t kebu-

tuhan oksigen t e r l a r u t yang d iper lukan selama matabolime.

Untuk i t u proses a e r a s i hayus benar-benar d/iper.hai;iltan, !

terutama yang t e r j a d i pada bak e q u a l i s a s i .

C. PERMODELAN PROSES BIOLOGIS PADA RBC

Berdasar d a t a d a r i f a k t o r - f a k t o r pen t ing yang ber-

pengaruh (pH, suhu, N/P, BOD) dan jumlah biomassa untulc

s e t i a p tahap, d i susun model yang menggambarlcan hubungan

s e t i a p f a k t o r t e r h a d a p jumlah biomassa.

1. Pada Tahap 1/11

Pada t a h a p 1/11 RBC d i PT. MBI t e r n y a t a a n t a r a

f ak to r - f ak to r yaiig berpengaruh dan jumlah biomassa

mempunyai bentulc hubungan s e p e r t i b e r i k u t i n i .

2 Jumlah biomassa (YI.II,) = -701 + 0.000194 X4 -

0.0118 X3Xh - 5.25 X: +

147 X2 + 23.9 X1X2 +

23.6 X: + 0.0587 x2x4 - 1-17 X4 - 400 XI - 0.089X,,X4

Bentuk hubungan t e r s e b u t nyata pada t i n g k a t keperca-

yaan 90 persen dan 82 .3 persen f a k t o r - f a k t o r pengaruh

t e r s e b u t dapat meneranglran (mengkontr ibusi ) jumlah

biomassa. Sedang f a l r t o r pen t ing yang berpengaruh da-

lam keadaan bebas a d a l a h suhu. I n i b e r a r t i pada t a -

hap 1/11 yang p a l i n g pen t ing adalak, p r o s e s penyesu-

a i a n d i r i mikroorganisme aga r dapat melakukan meta-

bol isme selama pertumbuhannya. I<ondisi i n i diitenai

s ebaga i " l ag phase" pada proses batch.

Namun demikian bukan b e r a r t i mengabaikan f a k t o r

p e n t i n g la innya. pH memberLkan bersama dengan f a k t o r

BOD dan N/P, ltarena s e p e r t i halnya suhu, pH merupa-

kan c i r i khas l ingkungan f i s i l r j e n i s mikr,oorganisme !

t e r t e n t u . F l u k t u a s i yang tajam pada n i ~ a k .BOD yang I

t i d a k diimbangi o l e h perbandingan N/P yan'g t e p a t da-

p a t nempengaruhi kemampuan penyesuaian d i r i maupun

metabolisme rnilrroorganisme yang berperan dalam pengo-

l a h a n a i r buangan. Untuk i t u pe r lu di lakultan homo-.

g e n i s a s i a i r buangan t e rhadap pH, BOD dan oksigen

t e r l a r u t agar f l u l c t u a s i yang t e r j a d i t i d a k t e r l a l u

tajarn. Flulr tuasi yang ta jam pada BOD d a I : -ond is i

l ingkungan yang berpengaiuh dapat menyebabkan tlshockjl

( k e j u t a n ) pada mikroorganisme.

Pada tahap i n i t e r j a d i reduksi karbon d a r i BOD yang

t i n g g i , o leh lrarena i t u k e s t a b i l a n pertumbuhan dan ker

Hidupan mikroorganisme p e r l u d i j aga dengan menambahkan

n u t r i e n (Ouano , 1979). Ef i s i e n s i r e d u k s i dapat d i t ing-

katlran dengan meningkatkan perlakuan t i n g k a t pertama

pada bak e q u a l i s a s i dan j i k a pe r lu di lakultan perlaku-

an pendahuluan ( p r o s e s pendahuluan) d i a n t a r a proses

t i n g k a t pertama dan kedua. Karena adanya peningkat-

an suhu pada waktu p r o s e s sedang b e r j a l a n dan lcarena

pertumbuhan miltroorganisme menghendaki suhu t e r t e n t u ,

maka pada proses pendahuluan f a k t o r peningkatan suhu

t e r s e b u t harus d i p e r h a t i k a n . Proses pendahuluan i t u

d a p a t berupa penyaringan t e rhadap padatan t e r s u s p e n s i

seh ingga lcapasi tas oks igen t e r l a r u t dapa t maksimum.

K a p a s i t a s oksigen t e r l a r u t yang maksimum d a p a t menga-

k i b a t k a n peningkatan a k t i f i t a s mikroorganisme dalam

mengurai bahan organ ik .

Pada beban BOD (bahan a rgan ik) yang b e r f l u k t u a s i ,

penambahan N/P s ebaga i n u t r i e n yang d i p e r l u k a n , t i d a k

altan membantu p roses b i o l o g i s yang t e r j a d i j i k a dos i s

N/P s e l a l u t e t a p . Oleh karena i t u p e r l u d i l akukan

p e n e l i t i a n t e rhadap s t a n d a r N/P yang t e p a t untuk BOD

yang berapapun besarnya . I Pada pr ins ipnya penambahan N/P a d a l a h mengupaya-

kan keseimbangan BOD : N : P agar memenuhi kebutuhan

mikroorganisme untuk turnbuh 'dan berkembang. Jilta

perbandingan t e r s e b u t t i d a k t e r p e w ~ h i maka p r o s e s

metabolisme mikroorganisme menjadi s anga t c e p a t se-

h ingga mikroorganisme menjadi l e b i h ccepat mat i .

2 . Pada .?ahap 111

Pada t ahap 111 hubungan a n t a r a f a k t o r - f a k t o r

yang berpengaruh dan jumlah biomassanya ada l ah keba-

g a i b e r i k u t .

Jumlah biomassa (yIII) .= 675 - 29.9 X2 + 0.67 X7X2 +

0.00556 X:

Bentuk hubungan t e r s e b u t a d a l a h nyata pada t i n g k a t

kepercayaan 9 0 persen, walaupun hanya 32.4 pe r sen sa-

ja f a k t o r - f a k t o r t e r s e b u t mengkontribusi jumlah bio-

massa. Namun berdasarkan pada p l o t s i s a a n dugaan

yang menyebar acak t i d a k b e r p o l a d i s e k i t a r n o l , malca

model i n i l ayak dipakai untuk pendugaan (Lampiran 7 ) .

B e r d a s a r p j i t t maka t e r l l h a t bahwa suhu merii,,-

\<an f a k t o r yang-sang?+- berpengaruh. Oleh karena i t u

pada t a h a p 111 s e p e r t i halnya pada tahap 1/11, p e r l u

di lakukan p roses khusus t e r h a d a p suhu a g a r t e r c a p a i

kondis i suhu optimal sehingga a k t i f i t a s mikroorganis-

me menjadi opt imal . P roses t e r s e b u t dapat b e m p a

peningkatan s i s t em a e r a s i .

Pengaruh suhu t e rhadap p r o s e s b io log i s t e r n y a t a

menpengaruhi kapas i t a s oks igen t e r l a r u t . Semakin

t i n g g i suhu maka semakin s e d i l c i t jumlah oksigen yang

t e r l a r u t ( ~ b d u l l a h , 1979). Dengan terbakasnya jum-

;ah-olrsigen t e r l a r u t malta a l c t i f i t a s mikrborganisme

aerob terhambat dan k o n d i s i anaerob dapat t e r j a d i ,

Pada tahap I11 i n i mulai t e r j a d i r eduks i t e rhadap se-

nyawa n i t r o g e n .

. Penutupan uni . t RBC dengall semacam tudung ba j a

(Gambar 9) juga merupakan per lakuan te rhadap suhu,

disamping fungs inya untulc mencegah t e r j a d i n y a p rose s

d e t e r i o i s a s i ( p e r u r a i a n o l e h s i n a r ) t e rhadap mikroor-

ganisme. Dapat pula ditambahkan a l a t bantu semacam

k i p a s b e r k a p a s i t a s rendah sampai sedang.

3. Pada Tahap I V 1

Bentuk hubungan yang t e r d a p a t dalam t ahap i n i da-

p a t digambarkan o l e h jumlah biomassa dan f a k t o r - f a k t o r

yang mempengaruhinya s ebaga i b e r i k u t .

Jumlah biomassa (YIV) = -11450 + 107 X? + 523 X2+

3.48 X X - 1.14 X3X4 + 1 3

2 1.77 x2 + 0.124 X4 - 3 3 3 0.18 X2 - 0.000491 X4

Ternyata bentuk hubungan t e r s e h u t nya t a dalam t i n g -

k a t kepercayaan 90 persen dengan 88.5 persen falctor-

f a k t o r t e r s e b u t dapa t mengkontr ibusi .. biomassa.

Berdasar u j i t ( l i h a t Lampiran 7 ) , t e r n y a t a dalam

keadaan bebas s a t u sama l a i n , f a k t o r pi-I, suhu, N/P,

BOD berpengaruh dan juga t e r h a d a p i n t e r a k s i n y a . I n i

b e r a r t i t a h a p I V mempunyai p ro se s b i o l o g i s p a l i n g ltom-

plelcs ( r u m i t ) . Karena s e l s i n t e r j a d i p ro se s r eduks i

t e r h a d a p C juga t e r j a d i reduks i t e rhadap N dan pro-

s e s peningltatan biomassa (penggandaan s e l ) maupun

penurunan jumlah biomassa karena l t l y s i s q l .

Suhu dan pH t e r n y a t a t e t a p menjadi f a k t o r penentu

lcehidupan mikroorganisme pengolah a i r buangan, s eka l i -

gus f a k t o r s e l e k s i t e r h a d a p j e n i s mikroorganisme pengu-

r a i bahan organik dalam k o n d i s i aerobik. Penambahan

N/P dan f l u k t u a s i BOD ha rus seimbang dengan pH a t a u

t i d a k mengganggu k o n d i s i pH yang t e l a d s e s c ~ . a i . , Kare-

na pengaruh penambahan N/P s a j a t i d a k berpengaruh nyata

pada t a h a p I V , ~ a l t a penambahan N/P akan s a n g a t ber-

pengaruh secara b e r a r t i b i l a d iber ikan pada t a h a p 111

u n t ~ ~ k merangsang pertumbuhali mikroorganiscne ~ n e s o p h i l i k

yang t e l a h t e r s e l e k s i . Hal i n i sesuaj. dengan pernya-

t a a n Sykes dan Skinner (1971), bahwa pengaruh suhu

sanga t berperan dalam perlalruan s e l e k s i mikroorganis-

me. rlobinson e t a l . (1970) , menyatakan bahwa mikro-

f l o r a d a p a t tumbuh pada suhu s e k i t a r 15 -20 '~ dengan

suhu oppirn.al untuk s t r a i n Acinotobac:er a n t a r a 20-30'~.

Mel iha t kenyataan bai-lwa pada t ahap I V p r o s e s bio-

l o g i s peda pengolahan a i r buangan d i RBC s a n g a t rumit ,

a r t i n y a p r o s e s b i o l o g i s ber langsung sempurna pada t 5 -

hap a k h i r karena miltroorganismc? sudah cukup rnenyesuai-

kan d i r i dengan a i r buangan, maka untuk memenuhi kebu-

tuhan pada proses dengan lcapas i tas buangan yang t i n g g i

dan Y l u k t ~ l l s i mutu yang t i n g g i , d iper lukan s a t u u n i t

RBC tambahan. Atau dapa t d i p e r b a i k i proses pengolahan

secara kese luruhan , b a i k pada per lakuan pendahulwin,

perlalcuan t i n g k a t pert:)ma (pH, suhu, 02, BOD) rnaupun

modif ikas i k o n d i s i p rose s pada f a k t o r - f a k t o r pengaruh

yang o p t i m a l ,

D. OPTIMASI PROSES BIOLOGIS

H a s i l a n a l i s a n i l a i o p t i m a l t e rhadap pH pada pro-

s e s b i o l o g i s d i RBC PT. MBI adalal i s e p e r t i yailg t e r can -

tum pada T a b e l 5 be r iku t i n i .

Tabel 5. H a s i l optimasi p H untuk s e t i a p tahap RBC

Tahap pH ( u n i t )

N i l a i op t imal pH yang d i p e r o l e h t e r n y a t a s e s u a i dengan

p e v y a t a a n R i f a i (1978) bahwa n i l a i opt imal pH b a g i

pertumbuhan rnilcroorganisme a d a l a h dalam se lang 6-8.

N i l a i pH berl tai tan dengan t i ngg inya penggunaan

oltsigen t e r l a r u t untulc ~ e r e d u l t s i senyawa karbon. Ma-

k in rendah l a j u penambahan senyawa lcarbon sebaga i

s u b s t r a t maka l tond is i asam akan t e r j a d i dengan pH an-

t a r a 5.5 - 6 ( ~ y k e s dan Sltinner, 1971).

Perubahan n i l a i pH dapa t s a j a - t e r j a d i dalam s u a t u

s i s tem yang d ipenga ruh i o l e h penambahan s u b s t r a t pada

s i s t em yang banyak t ahap . yang memungkinkan berkem-

bangnya b e r b a g a i macam 'miltroorganisme pada masing-masing

tahap. Hal i n i disebabkan o l e h adanya pengaruh perubah-

an n i l a i pH t e r h a d a p oksigen t e r l a r u t , s e p e r t i yang di-

ganbarltan dalam Tabe l 6 (Sylces dan Sltinner, 1971). Ka-

rena pH berpengaruh t e rhadap oltsigen t e r l a r u t maka se-

ca ra otomat is pH berpengaruh t e r h a d a p a k t i f i t a s metabo-

1is:ne ~ni l t roorgani~jmr a i r .

Tabel 6. Pengaruh pH t e rhadap oksigen t e r . l a r u t a

N i l a i pH Oksigen t e r l a r u t ( %02/min)

2. Suhu

Hasil a n ~ l i s a suhu optimal pada masing-rnas i :~~

t a h a p RBC d i PT. MBI ada l ah s e p e r t i yang te r1 iha . t pa-

da Tabel 7 be r i l t u t i n i .

Tabel 7. H a s i l op t imas i suhu untuk s e t i a p .ta- I Iiap RRC 1

Talia? Suhu op t ima l ( O C )

Ke t iga kondis i suhu op t imal t e r s e b u t d i a t a s berada

dalarn se lang suhu pertumbuhan mesophi l ik yang berada

d i a n t a r a 20-40 '~ (Ouano, 1979). Disarnping i t u dinya-

t akan juga bahwa suhu op t imal pertumbuhan mikroorga-

nisme yang berperan dalam pengolahan a i r buangan a-

d a l a h s e k i t a r 35-37'~.

R i f a i (1978) , rnenegaskan bahwa s e l a n g suhu yang

op t ima l bagi pertuntbul~an mikroorganisme mesophilil t

a d a l a h 28-30'~. Sedang Sugihar to (L987) , menyatakan

bahwa suhu op t imal miltroorganisme a d a l a h 38'~.

I . Ras io N/P

Hasi l a n a l i s a t e r h a d a p r a s i o N/P yang opt imal

pada RBC d i PT. MBI ada l ah s e p e r t i yang t e r l i h a t

pada Tabel 9 b e r i k u t i n i .

' S n b e l 5. s i . opLiin;~si r,:l:;io N / P t l r , l . t ~ l c r;ol.i.ap i l l i{I<C

Tahap Wasio N/P

N i l a i r a s i o N/P o p t i m a l yang d ipero leh d i a . t a s adalaki

proposiorial ( sebanding) dengan n:i l a i Bod op t imal yang

d i p e r o l e h "slam p e n e l i t i a n i n i . I Berdasar pada p e n e l i t i a n Ouano (1979), 'bahwa

r a s i o N/P te rhadap ROD ada lah 5 : 100, lnaka r a s i o

!d/p pada -tahap 1/11 t e rnadop HOD-n:/a ynng sebesa r

(3.14 : 30 pada p e n e l i t i a n i n i , sangat kurang rncmadai

b a g i kebutukian ~ n i k r o o r g ~ n i s m e . BOD jlang t e r l a l u

L . -1nggi t s rhadap r a s i o N/P dapat disebu-t s e b a g a i !lo-

ve r load ing" a tau ke l eb ihan beban. Sehaga i a k i b a t

d a r i ketidaltseimbangan BOD terhadap N/P 3dalal i menu-

runnya daya reduksi BOD o l e h miltroorganisme.

Pada tahap I V r a s i o N/P opt imal t e r h a d a p BOD a-

d a l a h sebesar 4 . 1 : 10. I n i menurijultltan balwa t e l a h

t e r j a d i kelebihan senyawa N dalam a i r buangan pada

t a h a p I V . Kelebihan i n i dapat s a j a t e r k a d i menginga.t

pada tahap-tahap a k h i r HBC t e r j a d i p r o s e s reduks i

t e r h a d a p senyawa n i t r o g e n .

Pada t a h a p 111 dan I V sumber senyawa Itarbon

h a ~ p i r h a b i s , o l e h k a r c n a i t u nliliroorgan isme mulai.

menguraikan senyawa n i t r o g e n . Oleh k a r e n a i t u bio-

rnassa pada t a h a p I11 dan I V akan berwarna c o k l a t

kemerah-merahan s e p e r ' i t e r l i h k t pada Gambar 1 5 ( A -

nonimus, 1935) .

\drana co l t l a t kemerah-merahan pada perinuliaan kon-

t a k pade %hap 111 d:ln I V nenandaltan t e r j a d i n y a pro-

ses n i . t i f i k a s i . N i t r i f i k a s i a d a l a h p r o s e s per.ubsh;3n

amonia (NF14-N) men j a d i r l i t r a t (NO -N) y a n g dilalrukarl 3 o l e h bakter ' i pengura i Nitosomona!; dan N i t r o b a c t c r .

N i t r a t i n i akan dimanfaa-titan o l e h a l g a dengan bnn.tu-

a n p r o s e s f o t o s i r ~ t e s i s ' , m e n j a d i a l g a b a r u . Reaks i

n i t r i f i k a s i n y a a d a l e h s e h a g a i S e r i l t u t .

+ .!PII, + E:lere;i d NH, -- W&,OJY -.-. r. CL. I _ b

P a u l E. (1973), rnenjela?l--9 k h w a s i k l u s un-

ssr ?: d;jp.t d i p e r l i l ~ a t l < : a n pada Gamber 16, ,~,e:jal:g;

:.:ililur, i lns\ir F :;apst. d:i.lii:at pzde Ga~nilar 17.

4. BOD

H a s i l op t i rnas i t e r h a d a p BOD untuk s e t i a p takiap

REC d i FT. MBI d a p a t d i l . i h a t psdt3 T a b e l 9 .

Tahap BOD ( P P ~ )

B i l a dihandinglcan terhaclap s t a n d a r i f l u e n pada

Lan~piren 2 dan 3 dirnana n i l a i BOD e f luen 30 .ppm su- I

dah cukbp ha ik , ' rnakB.BOD o p t i m a l yang d jpe ro l eh da-

lam t a h a p 1/11 d i a t a s merupakan s u a t u n i l a i yang i-

deal .

Gambar 15. Gamber llmecliall pad2 t ahap 1'1 ci.iaana biomassa b e m a r n a c o k l a t kemerah-me- rzhan.

Tabe l 9. Kasi l o p t i m a s i BOD untuk s e t i a p t a - hap R 9 C

Gambsr 16. S i k l u s u n s u r N ( P a u l Edmonds, 19170).

lnorgrnic phosD , U~it i t * t ion in Frd Chains7,

Orpanic Drcorneorition- Rcluased lo Water. Pholenalt

Storape or Pools

Pollutrntr IFart i l iz~~. Dnterocntrl

Untuk memperoleh n i l a i BOD s e b e s a r 30 ppm pa-

da t ahap 1/11 d i p e r l u k a n usaha k e r a s yang m e l i p u t i

perba ikan-perbaikan p roses pada proses pendahuluan

dan proses pada bak e q u a l i s a s i . Hal i n i d idasarkan

pada t ingginya n i l a i BOD yang d i h a s i l k a n o leh FT.

MBI, y a i t u berada dalam k i s a r a n 20-395 ppm (Lampir-

an 5 ) . Sedang n i l a i op t ima l BOD 1 0 ppm pada t ahap

I V merupakan n i l a i BOD e f l u e n yang s a n g a t diharap-

kan bagi semua ,]enis i n d u s t r i .

Menurut Eforchard (1971) d i dalam Benny Chatib . (1986), bahwa yang t e r p e n t i n g dalam pengolahan a i r

buangan ada lah l o a d BOD (beban BOD) t i a p s a tuan lu-

a s permukaan kontalc. Beban BOD yang t e r l a l u t i n g g i

akan mengurangi e f i s i e n s i b i o l o g i s , b iasanya t e r j a -

d i pada tahap I dan a p a b i l a biomassa berwarna p u t i h

keabu-abuan b e r a r t i t e l a h t e r j a d i ke l eb ihan beban

pencemar a-tau r rover load ingr l ( ~ n o n i m , 1385) ( l i h a t

Gambar 18.

BOD merupalcan s u b s t r a t bagi mikroorganisme da-

lam a i r buangan, y a i t u sebaga i sumber C. S i k l u s

karbon secara umum dapa t d i l i h a t pada Gambar 20.

Sedang proses redu l t s i BOD a tau senyawa organ ik yang

t e r d a p a t dalam a i r buangan adalah s e b a g a i b e r i k u t .

Gambar 18. Biornassa berwarna pu t ih keabu-abuan sebaga i t anda l fover loadingt ' pada t a - hhp I RRC d i PT. DIBI.

Senyawa organik + 0 ---+ C02 + H2 + Ener-. 2 ,".

mataha r i C02 + 2H20 .- s e l ba ru + O2 + H20

a l g a

Penambahan s u b s t r a t (senyawa karbon) akan mengu-

r a n g i jumlah oksigen t e r l a r u t s e p e r t i yang t e r l i h a t

pada Gambar 19. Agar jumlah oksigen t e r l a r u t cukup

t i n g g i untulc mendorong t e r j a d i n y a r eduks i senyawa

o rgan ik yang makin t i n g g i , maka proses a e r a s i p e r l u

d i t i n g k a t k a n . ' - .-

Peninglcatan jumlah s u b s t r a t pada hakelcatnya

akan rneningkatltan a k t i f i t a s mikroorganisme dan l a j u

pengolahan a i r buangan. Namun dengan adanya f l uk -

t u a s i s p e s i e s yang berbeda ' da r i mikroorganisme da- I . pa t menyebabkan I tover-feedingff a tau ke l eb lhan da- I

lam mencerna bahan o r g a n i k ( ~ y k e s dan s k i n n e r , 1971).

Garnbar 19. Hubungan penambahan s u b s t r a t t e r - . hada jumlah O2 ( ~ y k e s dan Slcinner,

1971 7 .

5. Jumlah Biomassa

H a s i l a n a l i s a untuk jumlah biomassa yang

o p t i m a l dapat d i l i h a t pada Tabel 10 b e r i k u t i n i .

T a b e l 10. H a s i l o p t i m a s i jumlah biomassa untuk s e t i a p t a h a p RBC

Tahap Jumlah b i massa 3 (kg/m

H a s i l i n i diperolel? b e r d a s a r da-ta pengamat-

a n t e r h a d a p jumlah biomassa yang d ipe ro l eh .yela-

ma p e n e l i t i a n s e p e r t i yang t e r l i h a t pada Lampir-

an 5. Data t e r s e b u t d i p e r o l e h dengan car.a meng-

k o n v e r s i t e rhadap hash1 p e n e l i t i a n Borchard

(1971) sebaga i b e r i k u t .

200 g/m2 ( b e r a t k e r i n g ) MLSS ada lah ekiva-

3 l e n dengan 40-60 kg/m MLVSS ('giomassa)

H a s i l p e n e l i t i a n Borchard (1971) t e r s e b u t t i d a k

d i k e t a h u i kondis i p e n e l i t i a n n y a . Antara l a i n

t i d a k d i k e t a h u i mengenai j e n i s buangan yang d i -

t e l i t i , waktu pengamatan dan t i p e RBC yang d i a -

ma t i maupun metode pengukuran jumlah biomassa

yang dipergunakan.

Berdasa r h a s i l op t imal jumlah biomassa t e r -

s e b u t t e r n y a t a s a n g a t s u l i t dibar~dingltan t e rha -

dap jumlah biomassa d a r i s p e s i f i l c a s i a l a t 'yang

ada. Berdasarltan s p e s i f i k a s i a l a t yang d i t e l i -

ti pada p e n e l i t i a n i n i d i sebu tkan bahwa d a r i l u -

a s permukaan kontpk RBC s e b e s a r 10 000 m2 akan

terbentulc l a p i s a n f i l m mikroorganisme s e t e b a l

2-3 mm selama 2-5 minggu. J i k a l a p i s a n i n i t e r -

s u s p e n s i dalam a i r buangan altan sama dengan jum-

3 l a h biomassa sebanyalc 20 kg/m . Pernyataan t e r s e b u t d i a t a s t i d a k d i k e t a h u i

b e s a r volume a i r buangan yang digunakan dan t i d a k

3 d i k e t a h u i secara , j e l a s , apakah 20 kg/m merupa-

lean s e l u r u h jumlah biomassa yang menempel pada

permukaan kontak RBC a t a u hanya jumlah biomassa

yang hanyut t e r s u s p e n s i dalam a i r buangan seba-

g a i alcibat t e r j a d i n y a I1lys is l1 .

Menurut Sykes clan Sk inne r (1971), e f i s i e n -

s i pengolahan seca ra b i o l o g i s dapat ditinglta-tkan

j i k a t i p e milcroorganisme yang berperan dalam

p r o s e s pengolahan t e r s e b u t dapa t d ike t ahu i dan

k o n d i s i l inglungan pertumbuhannya dapat d i o p t i -

mumlcan. Icebutuhan .olcsigen t e r l a r u t (02 dalam

KI) nerupskan f u n g s i d a r i jmmlah dan t i p e m i - l

l troorganisme dan l a j u penambahan s u b s t r a t a t a u

d e b i t i n f l u e n .

E. IDENTIFIKASI MIICROORGANISME

1. P e n g u j i a n B a k t e r i o l o g i

Pengu j i an b a l c t e r i o i o g i t e r h a d a p b iomassa yanK turn-

buh ?adti permunaan 1conta.k RBC d i PT. i.;i31 :neliunjukkan 3an-

I : Sa lmone l l a , 'rmkteri. Co l i fo rm dan Esc ! i e r i c i a

t e r d a p a t d ian tc i ranya . Jumlah yang d a p a t d i d e t e l r s i ada-

l a h : 2.9 x 10' k o l o n i / m l unhuk C o l i f o r m , sedang Jumlah

5 .. E. & a.&alaii sebanyalc 1.1 x 1 0 h o l o n i / m l . Adapun - b a g a n uautn p e n g u j i a n l a b o r a - ~ c o r i u m u n t u k m e n d e t e k s i bair te-

r i Col i form dalam a i r d a p a t d i l i h a t pada Lampiran 3..

P a d a gr i .ns ipnya , gemeri lcsaan t e r h a d a p o r s a n i s m e Co1i:'ur.m

,. L e r d i r i d a r i t i g a langicah yang b e r u r i i t a n y a i t u , u j i du-

g a a n ( p r e s u m p t i ~ r e t e s t ) , u j i d iper lcua t ( c o n f i r m e d t e s t )

d a n u j i lenglcap ( c o m p l e t e d t e s t ) .

Menurut Ratna ( 1 9 8 2 ) , s e j u m l a h 5 a k t e r i d i anggap se -

b a ~ a i b a k t e r i pengganggu dalam a i r k a r e n a menimbulkan

: n a s a l a h bau, warns dan r a s a , d i samping i t u j u g a membent.uk

endapan yang t a k 1 - a r u t . i'!a!nun a l g a j u g a d a > a t riienirnbul-

k a n bau , mengubah vrarna d.an c i r i - c i r i l a i n gang t i d s k d i -

k c h e n d a k i . 3?, i i ter i i w i b e n t u k l e n d i r a;;:?r: ;nengi;asiI.%an keadaan

b e r l e n d i r . 3 z k t e r i b e s i zkan .nengubah jjerseriyav;,.nan b e s i

y-n; d a 2 ~ j t l a r u t , s e d a n & bzl,lrte-i s u l f u r a1~a.n aelnbeiltuii

.;,aa:n s u l i a t dan H S y a n g aie:xbuat a i r 1ner:jadi scinglit asam 2

d2n berbau t i d a k enak . Alga alcan nesyeba'okan .;cirt:ruhan,

1 0 0

perilbz.i~an !i..:;rr;a s e r t a bau dnn r 2 s a yang t id i j l i enak.

V i r u s , t e r u t a c a v i r u s e n t e r i k dapat masuk k e dalam a i r

bcrsama t i n j a n a n u s i a .

C i r i - c i r i mik rob i .01o~ i . s a i r buar?,ran d a p a t d i k e t a h u i

dengan 8dany.a cendawan, p r o t o z o a , a l g a , bak te r - ' . dan v i :

r u s . i j a k t e r i dalam a i r buangan dapat b e r j u m l a h j u t a a n

Ger r n i l i l i t e r , terrnasulr e o l i f o r m , S t r e p t o c o c c u s , B a c i l l u s

a n a e r o b :)e:nbentuk s p o r a dan lrelompok P r o t e u s .

Berdasarkzin ha1 t e r s e b u t lnnka e f e k t i f i t a s pengolah-

a n 3i.r buanyan t e r g a n t u n g pada i~e rubahan-ge rubahan b io-

k i m i a w i yang d i h a s i l k a n o l e h b e r b a g a i miicroorganisme.

a a k t e r i t j .pe f i s i o l o g i s yang do~ninan s a n g a t f l e l c s i b e l

s e l ~ : ; ~ a ber langsungnya b e r b a g a i tahapan p e r l a k u a n dalam

pengo lahan a i r buangan, y a n e b e r k i s a r d a r i keadaan a e r o b

sai :~pai a n a e r o b s e jati . Pada Lampiran 19 d a p a t d i l i h a t

bagan umum ;e ru ra i an bahan o r g a n i k o l e h mikroba .

2. Pengu j i a n Mikroskopik

Pengu jian s e c a r a mikros l iopik tnenun juk!ian haiiiva da-

l?\rf i biorfiassa yang tuinbith d i :?BC t e r d a p a t p r o t o z o a , r o -

t i f e r , nematoda dnn c y a n o p h i t a . Keempat go longan j a s a d

r e n i i i t e r s e b u t t e r n y a t a t i d a k xenyebar m e r a t a dalsm t i a p

-Lahap, namun & h a s pada masing-masing t a h a p . (Lampiran 1.0.).

1. P r o t o z o a

P ro tozoa t e r ~ n a ~ s u k b i n a t a c g y a n s t e r d i r i d a r i aa-

t u s e l can !gemperbanyak d i r i dengan pembelahan.

P r o t o z o a s a n c a t j jenking clnltirn : , en~o l r than tiir buanzun

s e c a r a b i o l o g i s a e r o b i k . P r o t o z o a menggunaknn senya-

w a o r s a n i k pada t s e b a z a i sumber t e n a g a dnn ka rbon .

P r o t o z o a d a p a t b e r e n a n g bebas d a n , d a p a t inei~~ecah 1

bahan o r g a n i k dengan c e p a t s e c t a dalam jumlah besn r . I ' P r o t o z o a meru:)akan k u n c i v i t a l dalam l i n g k a r a n maka-

nan k n r e n a p ro tozoa pemakan ba l c t e r i dan a l g a (Kusnar-

j o , 1 9 7 5 ) .

I.le~:ur.ut S u g i h n r t o (1()87) , p r o t o z o a memerlu!:an

nakanan p a r t i k e l p n d a t k e d n l a n ~ s e l m e l a l u i mulutnya.

i ' ro tozon pernakan buarlgan k o l o i d , b a i i t e r i d a n b i n a t a n g

l a i n n y a . H o l o i i t i i c h~inyc3 mener iaa maicanan s e c a r a

d i f u s i , serlang ho1ozoi:e d a y t laeinaknn 9 a r t i k e l p a d a t .

Tada Garnbar 20 cizi;)at d i l i h a t :nengenni ja:nbaran uinum

mi:croorganisme gemalcan z a t organilc dulam a i r buangan.

Ss ... b a r 20.: Galnbaran umum !r;ilcroor;anisme pern-.c:can z n t o r e a n i k da lnm a i r buanzan ( S u g i - h a r t o , 1:>87)

1.02

J e n i . s .mi.l:~-o':n ynng t ~ ; ~ ~ i d < : n L i r i . i ~ . a s i !nclalu.i I : I ~ . -

kros!.;op d n r i golongan p ~ , o t o z o a pada b iomassn REC P'P.

KBI a d a l a h E p i s t : f l i s sg t e rd i ipa t pada sernua t a h a p

d a n V o r t i c e l l a s p prlda t a h a p I V . Uentuk r ~ i o r f o l o c i

k e d u a j e n i s p ro tozoa t e r s e b u t d a p a t d i l i h a t +aaa

P . u a x b a r 2?.dan 22.

2. H o t i f e r ,

3 o t i f e r t errriasuk b i n a t a n g yang r::eslgunyai banyak

s e l dan b e r s i f a t a e r o b i i c s e r t a dapa t !nt?ni;adziican me-

i t a b o l i s m e terhad:ip rm:~i~ari:.lr~ y t111~ berbentulc ix ida t .

I . 30ti f e r d a s a t menun juicicnn tinil;lcat : )o lus l y a n g mmnsih

r enda i l :,ad3 a i r buangcin ( K u s n a r j o , 1 9 7 5 ) . E4enurut

S u ~ i h a r t o ( 1 9 6 7 ) , y o t i f e r rnemerlukan : radar ok!si.sen

t e r l a r u t yang banyak s e h i n z g a s e r i n g d i j u m p a i pnda

air g a n g r e l a t i f ' o e r s i h cian mencandung s e d i k i t 'nahnn

o r g n n i s . Adsnya b i n a t a n & ' i n i dala'm a i r v e n j a d i inbi-.

k a t o e b;ih?!'n t ing lca t i l e n j e r n i h a n a i r t e l a h b e r l a n g -

nun< o p t i m a l s e c a r a b i o l o g i s .

J e n i s r o t i f e r y a n g d a i ~ r t d i d e t e i r s i pada XBC

PT. i.131 a d a l a h D i c r a n o a k o r u s sp.pada t a h a p I , 11'1

d a n I V , m a u p n P h i l o d i n a s p . pada taflap I V . Auapun

b s n t u k m o r f o l o ~ i s kcdua j e n i s r o t i f e r t e r s e b u t d a p a t -.

d i l i h a t pada %mbnr 23. dan 24.

". I . .. ?. - 3 e ~ t ~ ~ l ; i rr.OufOlo<is E : , i s t v l i s :;:I. ( , J o t i n I:. t ; . . r , ~ l ~ ~ l . ,

1930).

s i n a r C02 + 2 H20 inat :~i lnr i * s e l ba ru .+ O.:i-1l20

L

!:l;;o ril.golon;:can b e r a a s a r gj .g~ien uirrrna, a d a yang h i - .-

j a u , i , co!clat dnn rnernh.

,.i r u t >& .- , . ; i h a r t o (19671, ~ e l a l u i a u t r o t o p $ k

. . ;il;;a diran:s::ng u n t u k :neni,n~i<~?.tkan ~i ;,;in P d:-:lam

s i r . ii.lsa bic isanyn hiclup pi.i6:1 ko1a:n ;rang te i iaqg clan

k:<ya z a t a n o r g a n i k ( K u s n n r j o , 1 9 7 5 ) .

J e n i u a l g a yar,;z t e r d e t e k s i 2 ~ a d s ZBC PT. k43I

r;dal?,h L~!ii;;b.ya sp . pzda bcrnua Lahap dnn O r c i l n t o r i s

aada t a h n p SII can I V . S e n t u k r n o r f o l o g i s M- s3. A

l s t o r i a ap . d a g a t d i l i h a t p d n Gainbar 26.

. KESIMPULAN DAN SARAN

A. KESIMPULAN

Pada pengolahan a i r buangan dengan menggunakan RBC d i

PT. MBI t e r n y a t a perlakuan pendahuluan yang berupa pengen-

dapan a t a u penyaringan t e r h a a a p padatan - te r suspens i t i d a k

dilakukan. Padahal i n i p e n t i n g untuk mengurangi beban

BOD pada t a h a p I RBC. S i s t i m a e r a s i pada bak e q u a l i s a s i

masih icurang memadai j i k a dibandingkan dengan k a p a s i t a s

buangan yang kontinyu dan b e r f l u k t u a s i .

Reduksi BOD pada t a h a p I t e r j a d i pada s a t u jam sebe-

lum p roses pengolahan t a h a p I s e l e s a i . Pada t a h a p I11 ti-

dak t e r j a d i reduks i BOD, namun pada tahap I V t e r j a d i re-

duksi BOD dan penambahan jumlah mikroorganisme.

Suhu dan pH mempengaruhi semua t ahap RBC. I n i bera r -

ti pH dan suhu merupakan s y a r a t utama bagi pertumbuhan m i -

kroorganisme. Pada tahap I1 t e r j a d i s e l e k s i t i p e mikroor-

ganisme pengura i bahan o rgan ik dan pertumbuhannya dapa t b

dirangsang dengan penambahan N/P. BOD dan N/P pada t a h a p

I dan I V s a n g a t berpengaruh, t e ru tama pada t a h a p I V yang

t e rnya ta tempat berlengsungnya proses b i o l o g i s yang p a l i n g

rumit.

N i l a i opt imal . untuk masing-masing f a k t o r pada masing-

masing t a h a p RBC adalah : pH 6.5, 7.9, 7.9, suhu 29 .8 '~ ,

29.1°c, 31°c, N/P 0.4 dan 4, BOD 36 ppm dan 1 0 ppm, jumlah

3 3 biomassa yang optimum ada lah 50 kg/m , 95 kg/m dan 288 kg/m3

secara be ru ru t an .

N i l a i - n i l a i op t imal t e r s e b u t bultan merupakan n i l a i

yang memuaskan. Hal i n i disebabkan oleh-lcarena banyaknya

faktor-falctor t e k n i s yang menjadi hambatan.

I d e n t i f i l t a s i mikroorganisme yang dilalcukan ter l iadap

RBC d i PT. MBI menunjukkan bahwa j e n i s dan jumlah mikro- I

organisme yang h idup pada masing-masing t a h a i ada lah ber-

beda. Penyebarannya sangat t e r g a n t u n g pada fungs i meta-

bolismenya maupun t i n g k a t kebutuhan oksigen dan makanan.

B. SARAN

Perlunya perba ikan pada p r o s e s pendahuluan, ba i k d i -

an t a r a proses e q u a l i s a s i maupun RBC, juga pada a k h i r pro-

s e s RBC. Penambahan N/P sebaiknya di lakukan pada semua

tahap untuk merangsang pertumbuhan mikroorganisme yang

berperan dalam p r o s e s pengolahan a i r buangan.

Perlunya d i lakukan p e n e l i t i a n s e j e n i s secara per io -

d ik dengan meinberikan per lakuan-per lakuzn khusus. Dan

pe r lu dilalrukan p e n e l i t i a n l e b i h jaull mengenai jumlah

biomassa b a i k dengan pengukuran langsung inaupun menelaah

konversi jumla'n biomassa d a r i p e n e l i t i a n Borchard.

Sebaiknya penetapan s t a n d a r mutu e f luen be rdasa r p3-

da n i l a i minimumnya. Hal i n i disebabltan karena adanya a-

kumulasi beban pencemar d i p e r a i r a n umum yang lcian me-.

ningkat . a

APHA. 1976. S-tandar Methods f o r The Examinatl-on of Water Wastewater. APHA I n c . , New York.

Anonimus. 1979, B i o l o g i c a l Treatment Nova B io ro to r (RBC) . Nordiska Vatten P r o j e k t AB. Nova, Sweden.

Abdullah. 1979. Pengan ta r s t r a k e g i Bahan Buangan. Nakalah Penataran Pengolahan A i r Buangan Indus t ri. ITS, Suraba- Ya.

Anonimus. 1985. Wastewater Treatment R o t a t i n g Biological. Contactors. S t u d e n t Workbook. Water P o l l u t i o n Control Federat ion, Washington, D. C.

Bever idge, G.S. dan R.S. Schechte r . 1970. 0pi;imization : Theory And P r a c t i c e . McGraw-Hill Kogakusha, Tokyo.

Benef i e l d , L. D. dan C. W. Randall. 1972. B io log ica l Process Design f o r Wastewater Treatment. P ren t i ce -Ha l l , I n c . , Englewood C l i f f s , New Yersey. 1

Bender, F.E., A. Kramer dan G. Kahan. 1976. Systems Analy- sis f o r The Food I n d u s t r y . The A V I Pub l i sh ing Company, I n c . , Westport, Connecticut .

Bronson, R. 1982. Theory and Problems o f Operat ion Research. McGraw-Hill, Inc . , USA.

Churchman, C.W. 1968. The Systems Approach. Del l Publ i sh ing Co., Inc . , New York.

Cha t ib , B. 1986. Pengolahan Bio log is Aerobik. Seminar I l m i - ah TPL dan Bio teknologi Pengolahan Limbah, ITB, Bandung.

Duncan, M. 1977. Sewege Traetment I n Hot Climates. A Wiley In t e r sc i ence P u b l i c a t ion , Chichester .

D i l l o n , W.R. dan M. Go lds t e in . 1384. M u l t i v a r i a t e Analysis Methods And App l i ca t ions . John Wiley & Sons Ltd. , New York.

Edmonds, P. 1978. Microbiology An Environmental Prespec t ive . Macmillan P u b l i s h i n g Co., I n c . , New York.

Farmer, J. N. The Pro tozoa In t roduc t ion To Protozoo10,q. The C.V. Mosby Company, London.

Hubeis, M. 1985. Penganta r S t a t i s t i k a Untuk Penganal i s a a n Data. Fate'ta, IPB, Bogor.

Hadioeto-o, R.S. 1980. Dasar-Dasar Mikrobiologi J i l i d 11. Faper-ta IPB, Bogor.

Kusnarjo. 1978. Dasar-Dasar Pengolahan Secara Biologis . Maltalah Penataran Pe'ngolahan A i r Buangan I n d u s t r i . ,ITS, S~ i r abaya .

K l i j n h o u t , A.F. dan P. Van Eerde.. 1986. Centenary Review Some C h a r a c t e r i s t i c s o f Brewery E f f l u e n t . J. I n s t . Brew. 92 : 426-434.

Manetsch, T. dan G.L. Park. 1973. System Analys i s And Simu- l a t i o n With App l i ca t ions t o Economic And S o c i a l Systei:l. Departement of E l e c t r i c a l Engineering And System Sc ience , Michigan S t a t e U n i v e r s i t y , Michigan.

Manetsch, T. dan G.L. Park. 1976. System Analys i s And Simu- l a t i o n With App l i ca t ions t o Economic And S o c i a l System. Departement of E l e c - t r i c a l Engineer ing And System Science, Michigan S t a t e U n i v e r s i t y , Michigan.

Muhammad, S. 1936. Anal i sa Pemberian Oksigen Pada Proses A e r a s i D i Unit Pengolahan A i r Bekas PT. SIER, Surabaya. F a t e t a , IPB, Bogor.

Nemerow, N.L. 1978. I n d u s t r i a l Wa-ter P o l l u t i o n . Addison- Wesley Publ ishing Company, Sidney.

Nasoetion, A. H. dan B a r i z i . 1979. Metoda S t a t i s t i k a Untulc Penar ikan Kesimpulan. PT . Gramedia, J a k a r t a .

Ouano, E.A.R. 1979. P r i n c i p l e s of Wastewater Treatmerit Bio- l o g i c a l Process. N a t i o n a l Science Development Board, Manila.

P h i l i p dan Dorothy. 1966. Environmental Biology. Fede r s t i - on o f American S o c i e t i e s f o r Experimental Biology, M3ry- l and .

P r a j i t n o , D. 1985. Anal i sa Regresi -Korelas i . L ibe r ty , Yog- yaka r t a .

R i f a i , A. 1978. Pengolahan A i r Buangan D i Pabr ik . Makalah Pada Seminar Pengendalian Pencemaran A i r Tanggnl 13-1.8 November 1978 D i Bandung. D i t j en LJeiigairan DPU, Bandung.

Rosenwinkel, K.H. dan C.F. Sey f r i ed . 1935. P u r i f i c a t i o n o f

Brewery Ef f luen t . Brauwel t I n t e r n a t i o n a l , $annover.

Sykes, G. dan F.A. Skinner. 1971. Micr-obial Aspects o f P o l l u t i o n . Academic P r e s s , London.

Schroeder, E.D. 1977. Water And Wastewater Treatment. Mc- Graw-Hill Kogakusha Ltd. , Tokyo.

I

Sundstrom, D.W. 1979. Wastewater Treatment. P r e n t i c e Hall Inc . , USA.

S t e e l , R.G.D. dan J . H . T o r r i e . 1980. P r i n c i p l e s And Proce- d u r e s o f S t a t i s t i c s : A Biqmet r ica l Approach. Second E d i t i o n . McGraw-Hill I n t e r n a t i o n a l Book Company, Auck- land .

Soetitnan. 1986. Proses N i t r i f i i t a s i Dilan ju tkan Dengan Foto- s i n t e s a Untulc lV1enghilangkan Nitrogen Dari A i r Buangan P a b r i k MSG. Seminar I l m i a h Penyehatan Lingkungan Se r t a Bio teknologi Pengolahan Limbali. BPI, Bandung.

Sardjonopermono, I. 1986. Sekeluinit Analisa Regres i dan K o r e l a s i . BPFE, Yogyakarta.

Sugihar to . 1987. Dasar-Desar 6 e n g e l o l a ~ n A i r Limbah. UI- P r e s s , J a k a r t a .

Tzha, 1-I.A. 1982. Operat ions Research An I n t r o d u c t i o n . Thi rd E d i t i o n . McMillan P u b l i s h i n g Co., I nc . , New York.

Wright, A. 1.971. Farming Systems, Ode1 And Simula t ion d i dalam J . B . Dent dan J . R . Anderson. Systems A n a l y s z i n Agr i cu l tu re Management. Joh Wiley And Sons, Aus- t r a l i a .

Whi t t l e , P. 1971. Opt imizat ion Under Contra ins : Theory And Appl ica t ions of Non-Linear Programining. J ~ h n Wiley & Sons Ltd . , B r i s to l .

LAMPIRAN - LAMPIRAN . f '

L;unpi13an 2. Standar mutu e f l u e n Pernda Tin~!:;it I . . . .. 112 Javia Timur

~ t i n p ' P ~ ~ Induotri yang d i d b i b di J a m nmur yang.d+lnm :: proood

rroduknhyn menge lua rh / tn~mbu~n~ lqangm M u u t r h y a h mUyi-d~n$.~ badan - b n h

l i r dan atau danrah pongdLLran l n i n , ua j ib monguddnn Irqgpn lndustrinya mornonuhi

rtandq-/hitorin kualitao air bun- tmaobut dalam p m d - p s a l Surat K o p u h a n ini;

;l) ~ t a / k ' i t o r i a M i t ~ nir.bunngan induot r i d l m d a ~ ~ d d d n m p a o d 1 Surat G p u -

tunan hi, W a e b d barikut ;'. ' I.Nni)nl I .

.-. .. ':': 1. ?uh msknirrmm yang dipnrbolchktn h a n g l o b i h 1 0 ' ~ (oopululi darajnt C o l ~ i - . . . .. :". un) d a r i badan nFri

2. Z a k a t tdapung yang t&?i+ai oloh nixringan uhncn lob- 3 w s o b w J k 0,3

p a r t p a r a i o n (ppm). . .

A; KLRia nnargaaik I : . . . . . ':. .... . . l. A.lwum' jhmlob Dhgmt"m , . ' yangyang~htp,&bolohhn c&d.d: 10 p w t porinu,lion

.+ .:: . . .&*m>.:4+#~' , . .- .+

: 2. k a a n . -.* yang,dip~l-&ie'hcdn add~ah 1 pard parmill\&

i & m ) aabrynii, . . k 3. ~ a r i t . 4 w i o a u n YILW Litrrboiohk3n ndalb r part p a r ~ l i o u

( P P ~ ) ~ o b a g n f Ba, 4 , B o o i ' m3keio~un yane diparbolahkan a d d d l 4 pzr t parmillion

I

.- (ppm) nab& h;

5. CtrroE-hmaml . . (PPU) ootugai cr (6).

i ' o n t y4ng h t p a r b o l o b odslah 0 , l p. t parnlillistl

6. &d.r&um ' m a k ~ i m y y n n ~ d~parbolehkon nddnh 1 part pern i l l ion

( P P ~ s o b 6 Cd.

7 . H i k 0 1 . m a k o i w ynng d i p a r b o l o l h ada'hh 2 pnr t pormilliorl

( P P ~ o a b w i N i .

8 . P o ~ a k d i m u r n yang diporbolb~cnn ~ n h 0,l part p a r m i l l i w

'(ppm) o o b w i AG.

Lainpiran 2 . (lanjutan) . J.JJ . . .:. 9; . l? .ab . ... .. . . . "&frlurfl' 9 . 2 ~ . . . b i l ) u i m h ~ l - c . c I ~ , ? , .PJ\ '0,1. . -part- 'pur- - . . .... I : . . . m = ( 1 ) 9 . 2 . . . . . . . . . . . .:---. .- ... . . -,. ....- . . . . . . ,... ....... .... . - . .

. .- 10, a. 0 a .g .... .- : m+strr~.yfo>~. f i % p ~ y ~ i o ? . i } $ ~ , d ..--4..-.... . . p& ' 'POF .- .v .....-. - .. C,., ......... .... ................. I

&.- ...... . .'. c*.. -..:.-a. .-.. ..- ...p.i,llLx? . (u3r:)..p.:l;l?fi~\:~n>:: :,,;=I- . . ....,....a : . . . . . . L . 1 : : . - ... ,;pp,t .:,. Pakc. . ..- _.. ! . .

.. - : *.-,..... . . ".... .. s i l l i on : .. .. .(p?m) . . U ~ ~ L ~ , ~ ~ ~ , . : . T ; .?4~,.: .... .- , - ...-.-pi. - "rz, l'lmbdl, ... ")aksimnm . y ~ ; . . ~ - ~ ~ g l i n . ... 1 ,&. .pare ... ,.. .- ..... - . . . . . . . . . . .-?,- . . . . . . ..flY~n..(Ppr?)e~>~.yr;?.~eSi;:. ..': . . 1 ..... ...... . . . . .

--, * - . :'*-* ?& f$.pm*b2lb:lk?u:dd&. ~ - ; 5 ,pmt por- ...... . . .--. .. ' - ....... I:.. . :.. ' . ~ ~ j ~ n ' ( p p ~ ~ . ~ r ) ~ , y ~ . ~ ~ ? . . . . .~.. . . . - .J ..... .., 4& C3dor bobaa': ,

i..- . ~ r s ? ~ ~ d j ; p c b . o l z f.l~d-cdnl;hh 0,05 .part ..'pq~. ........ .T:4,.- - .... +.-..::.~mi~ion~&p&.~~~~~~~!~~~ ,.:,.,: ;,; . ,; . ?'. ..: -,,,.. L a :% ,. ,. . ' ...

15; ~~uoklda, 'tdcab-ii. yr-.us L ~ ~ ~ L - . . - L . . X ~ . .:-r)n? xlt . 2 . :

a r t por- . . . b , , m i u t o n (ppm) p a d i i ~ ro . . . .

6. t I t mahbmun ytmg d i . p c r b o ~ . ~ ; ~ q ~ U ~ L I R ; ~ ~ : 1 ! . . .. Part. Par- millibn (pim) cob@ .ipn-i?al., 'I

. . 17. ~Lspht ' ...... mnkni~n.ym;? . . . . . d i p s ~ k ? l . e h l ~ edn1a.b 2 . . par t pcr-

! .miUl9n"{ppn) nebage.!. FOR& . 4- 18,. f&lfida. m a k a h ,me d i p o r b r , o l e w adslnli 0,l . pmf p m -

. . . . . . . . ' . 'million (ppn) .scEszai icn 7. & . ,

, . . I. . . , . .'. 02r- . . * . . -. :. -. 5. at &g ta rohl i '&i '6 i& . . n.fii9 (h.qh a - I G ~ O ) m h i m m ymg di- 4 . . 4 L' t ..,. c: .., d/ .

. . pwbOIQ+ . . dd.hh 90 . pwt . pqr!nilli?n (op~j, s r b v i 02. -y; . . . .,. . , . f .!A. Wmln or&ik . . . B .. . . . . . . . . . - . I : . . * . . '. . . 1, fbdr~~0n/bhya~t-2a~t-&$ mahiqxn y i g S i p ~ ~ b o l o b d+ah 10 port . . . . . . p a r m i ~ i o i (pp~n) , . . . . ., . . .-.. . . , .. .~ .

i .. . .. . . i 1 21 Minynk. b 10% 'y&g dipor$oil?l~ku; &Inh 10 pmt : p o r m i l l i o n . . . . . : . ' .

(pprn); , . : , . ' * _ ' .

31108

I.

.$. 9.

b

A..

1.

2.

3.

. 5.

6 .

7 .

9.

9.

13,

11.

1 2 .

13.

11. 15.

16.

17.

. 8 ;

. 20.

21.

'2.

2 3 .

24.

. 16.

27.

28.

29

P ~ A S T E R SAWAN OAIW :4'JTU A I R LNRAH GOL0:.13A?: ,

I : I1 : I11 : I V

F I _ , P I ; C q . 1 oc Tem-ratur 35 28 4 3 4s

1.500 2.qr)O 4.003 5.~730

130 200 403 5 ~ 3

6 - 9 6 - 9 6 - 9 5 - 9

5 10 1 5 29

0,s 2 5 : 13

1 2 3 . 5 ,

Jumlah padatan t e r l a rut, ?adatan t e r a u s x n s i

K 1 ! 4 I A .

pH . .

Desi (Fe)

Xanqan ' (:in)

Barium (Ba)

Tembaga (Cu)

S e n q (Zn)

Krom Heksavalen (Ct)

Krom t o t a l

Ka3.nium (c3)

Raksa ' (Hq)

T i m b a l (Pb)

, Timab p u t i h (Sn.)

j usa t ; iAs!

selenium (Se1

!like1 ' i

l tobalt

Sia'nida , (Cn)

Su l f ida I S )

:

w/l mq/l

. .

mq/l

mq/l

mq/l

m q / l nq/1

mq/l

1

. mq/l

mq/l

mq/l

mg/l

mq/l

..mq/l

' m

( C o ) : , m q / l

mq/l

mq/l

1 : 2 ' 3 5 : 5 1 0 15 20 . 0 , s 0 , l 0 , s 2

0 , l 3 , 5 ' , 1 2

0,01 . 9 ,05 3 , l 1

0 , 0 0 1 0,002 * 0,005 0,31

0 , l 9 , s 1 , . 3

0 , '. ' 3,05 0.5 1

9,05 ' . 0 , l 0,s . a 1

0 , 0 1 ' 0,05 3.5 1

a. 1 . ; % o, 5 1

9 .2 . 0,4. 0 , 6 1

0,05 , 3,l 9; 5 1

0,91 0'36 ' 0 , l 1

1.5 15 . 23 30

3.32 P.03 0,34 0 . 0 5

p, 5 1 5 23 . . . i3 20 30 50

0.06 1 3 5

. . . 30 . 50 156 303

80 130 303 603

0,s 1 10 '1.5

9 , O l 0.05 1 2

1 5 is 20

n i h i l n i h i l n i h i l n i h i l ,.; .;- :-,;. . ,. .

' 7

Flugr ida (F 1 mg/l

S i sa k l o r bebas (C12) mq/.l

Amonia, s* .S (NY3) , mq/l

> l i t r a t (?loj\ j ? l F t r i t ($32) Ksbutuhan oks iqen ' Biokimla (8:3D)

Kebutuhan Oksiqen Kimia (COD)

Deterqen ~ n i o n f k

F e . n o 1

?[inyak dan lernak

P C B

, ~ ) 1

mq/l ,

mq/l

mq;/l

mq/l

mg,'l

xq/ l

1 ... .

TRHHP 1/11 I HHHt' 1 1 1 ~~~~~~~r .,. c-

p i r z n 6. P l o t c i s a a n d r ~ ~ a n n ilntulc rnorl~l 2 pzd2 tahzr 111

PEICSAMAAN KEGRESI ADALAIj

Y % -: 6'/5 - 29 .9 X2 + 0 .67 X1X2 + 0 .00556 X2-3

ST. DEV. ' Y - R A T I O : (:OI,UMN COEFFICIENT OF COEF. CUEF/S. D . /

674 . '/ 4 6 0 . 6 1 . 4 6 X% -2f1.80 2 1 . 5 2 - 1 . 3 9 X I X 2 0 .674 1 . 0 9 5 0 . 6 % X%-3 0.005559 0 .006445 0 . 8 6

R-SQUARED = 3 2 . 4 PERCENT R -SQUARED - 1 9 . 8 PEIKEN'I', ADJUSTED FOR D.P.

ANALYSIS OP VAl~lANC35

I) U I.: 1'0 DL: S S MS=SS/DP I(E(;RIISSION 3 2389.6 796 . :j ICES II)UAl. 16 49'76.4 31.1.0 'I'LSSAL, 1 9 '/ 3 6 (j . 0

l) lJIIU I ' N - WATSON S'I'ATI ST1C r 2.06

Lampiran 7. U j i t terhadap 1coefi.si.en arah rey;resi

1. U j i t un tuk model pada t ahap 1/11

Koef i s ien yang d i u j i pada falctor t h i tun[; t a b e l

X2 0.73

x1X2 2.09 -f

x: 1 .04

x x 2 4

1.35

"4 1 .37

X1 1 . 2 5

x1X4 0.74 * nya ta pada = 10%

2. U j i t untuk model pada t ahap I11

.- ICoefisien yang d i u j i I pada falctor t i ~ i t u ~ g ' t a b e l !

"2 1 .39 *. 1.383

Lampi ran7 . U j i t t e r h a d a p l<oefis i .cn a r a h l . c g r s s i ( l a n j u t a n )

3. U j i t' untulr model -pads t a h a p .IV

.Koefisien y a n g d i u j i pada f d k t o r . .. t h i t i ~ n e t a b e l

x1 , 4.99 * 1.383 , ( =1076)

X2 3.82 *

x1 X3 1.8 *,

XIXl+ 7.12 "

X3x4 1.77 *

5 0.69

x2 It

6.26 ".

X: 3.8 " X: 6.1.t .*

* n y a t a pada =lo%

Lanipiran Sagan umum pengc j i a n !.aboratoriurn u n t u k nen- d e t e k s i b a l c t e r i C o l i f o r m ( R a t n a , 198C)

1 2 0

Inoku la s i keldu l a k t o a e

Terbentuk g u - buk t i dugaan ad- k o l i f o m Tidal: te rbentuk ass- t i dak ads. ) .a l i fcm

& DilcbrLan penindahon dari tabung ka l - d u l o k t o s e . p ig o e w n d u n g e s ke:

(ateu) 1 K%ldu laktose-enpedu h i j nu ccrnh ( " b r i l l i a n t

J. k@r eosin-biru n e t i l e n (! leosiwethylene.blue

51cen l a c t o s e - b i l e broth", ntnu BGLB); medim e ~ a r " a t a u Rls ) (organisme coli-aemgenes i n i ncnghambct p r tunbu inn pcmgi l o k t o s e s e - nenbentuk ko4oni-koloni ).has; Escherichia: lo in k o l i f a m , jndi pcnbentukan gas d o l n e ac- k o l m i k e c i l , g e l a p d e w n pusat hompir h i t n o , 2i.m 3GLB mnerupaknn u > i d i p e r k w t , a r t i n p de-n k i l n p h i j a u lagan; h t e m b o c t e r : k o l a n i cl: k o l i f o m hesar nukoid nernh n u b , pusat gelap, j a m

n o a p r l i h n t k n k i l n p l o p ; adeny; koloni L . 3

norupnbn u j i d i p e r h t , artin)% n& k o l i f o r r )

::oloni-koloni p l i n ~ k h s d i p i l i h d u r i p i n g p n Di6 ( b i b y u : ~ d i m k n i dnlnc u j i d i p r k u n t in lsh nGL6, n r h d i g o r e s k m dulu p d a pingban DlB) dan d i i n o k u l a s i k* tala.:

I

J, Knldu l trktosc (ko l i fom nenbentuk Gna)

d, Ii@r a i r i w (d is iapknn p repamt k r i koloni ; I ro l i fo r r ndnlah tnbilw @=LO n e p t i f &s t ide): me~bon tuk a p o m )

L3u\yo f e n e n t a s i h l d u lnktoae dnn b e r h c s i l d i p e r t u n j u k k n w e hc3i luu gmo negat i f 3 c . x t ide): ~ e n b e n t u k 3 1 4 n n ~ r u p - k m . suntu u j i pps i t i f 1engke.p y a r e n c o p r r t ~ j u k L n n adanyo Lt.b?rop. anmote kclo=pok k o l i f c m

d a l a s air y::ng dir'erilua.

..:..,_ ?l<ZC! PRODUK LlOiIR YI.NG $l?Xl~Y.ILI ".3Fdt' .T + 2 ::Ii(nOOfiCi.llISI:E Kcndann

onaerobik Xeadann acrobik

rmtcir . dan :: .:r: .:z,'?,!acK nitr,crr: r.ri-.-ir. l:, i 6

Lensk dan scbmpanya

hsm amino !.monk N i t mice6

bsar> cninl Lnonic -> n i t r i t -4 n i t m t

- ilidrogcn sulf jdc !iidrogcn sulf ide -j nson sulfnt Nctsn Alkohal ) 4 co2 + iI2O Urban diokaide hsan ?rc&?i.k Hidrogen lilkohol isao organik Ind0l

Xorbn diokside Hiarogen I.lkOh01 Asam l e d Pcrsewavaan n e t m l

Lsaa lemk + g l i sero l klkohol Karbon diokside Itsan lea& berauku rerd Iiidmgon Alkohol l s n m l e m k bersuku rcndah

Lampiran 10.. Penghitungan jumlah organisma dalam penguj ian - mikroskopik.

Jumlah mikroorganisme p e r 20 m l sampel a i r buang- an d a r i bak RBC PT. MBI

I fT-. III - 1- IV . > ' .

I phi l o d i n a sp. 116070 I