PENGOLAHAN AIR LIMBAH PENCUCIAN RUMPUT LAUT MENGGUNAKAN PROSES FITOREMEDIASI.

SKRIPSI

PENGOLAHAN AIR LIMBAH PENCUCIAN

RUMPUT LAUT MENGGUNAKAN PROSES

FITOREMEDIASI

O l e h :

HARI WIBOWO THAMRIN

0652010031

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN UNIVERSITAS

PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JATIM

.

SKRIPSI

PENGOLAHAN AIR LIMBAH PENCUCIAN

RUMPUT LAUT MENGGUNAKAN PROSES

FITOREMEDIASI

untuk memenuhi salah satu persyaratan dalam memperoleh Gelar Sarjana Teknik (S-1)

PROGRAM STUDI TEKNIK LINGKUNGAN

O l e h :

HARI WIBOWO THAMRIN

0652010031

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN” JATIM

SURABAYA

SKRIPSI

PENGOLAHAN AIR LIMBAH PENCUCIAN

RUMPUT LAUT MENGGUNAKAN PROSES

FITOREMEDIASI

oleh :

HARI WIBOWO THAMRIN

0652010031

Telah dipertahankan dan diterima oleh Tim Penguji Skripsi

Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Universitas Pembangunan Nasional “Veteran” Jawa Timur

Pada hari : ………. Tanggal : ……… 2011 Menyetujui

Pembimbing

DR. Ir. Rudi Laksmono W., MT NIP : 19580812 198503 1002

Penguji I

DR. Ir. Munawar Ali., MT NIP: 19600401 198803 1 00 1

Mengetahui

Penguji II

Ir. Naniek Ratni J.A.R., MKes NIP: 030 184 976

Ketua Progdi

Ir. Tuhu Agung R., MT

NIP: 19620501 198803 1 00 1

Penguji III

Okik Hendriyanto C., ST, MT NPT: 3 7507 99 0172 1 Skripsi ini telah diterima sebagai salah satu persyaratan

Untuk memperoleh gelar sarjana (S1), tanggal :

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Esa atas rahmat dan hidayah – Nya sehingga penyusun dapat menyelesaikan tugas skripsi ini dengan judul PENGOLAHAN AIR LIMBAH PENCUCIAN RUMPUT LAUT MENGGUNAKAN PROSES FITOREMEDIASI. Tugas ini merupakan salah satu persyaratan bagi setiap mahasiswa Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan, UPN “ Veteran “ Jawa Timur untuk mendapatkan gelar sarjana. Selama menyelesaikan tugas ini, penyusun telah banyak memperoleh bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak, pada kesempatan ini saya ingin mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Ir. Naniek Ratni, JAR., Mkes, selaku Dekan Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan UPN “Veteran” Jawa Timur.

2. Ir. Tuhu Agung R., MT, selaku Ketua Program Studi Teknik Lingkungan UPN “Veteran” Jawa Timur. Dan selalu memberikan semangat serta saran-saran yang bermanfaat

3. DR. Ir. Rudy Laksmono, MT, selaku Dosen Pembimbing yang telah membantu, mengarahkan dan membimbing hingga tugas ini dapat selesai dengan baik.

4. Kedua orang tua penyusun yang telah menjadi orang tua yang sabar dan selalu memberikan do’a serta dukungan moril maupun material.

5. Bapak dan Ibu dosen/staf jurusan teknik lingkungan yang memberikan arahan selama masa perkuliahan.

ii

6. semua rekan-rekan di Teknik Lingkungan angkatan 2006 yang secara langsung maupun tidak langsung telah membantu hingga terselesainya tugas ini.

7. Semua pihak yang telah membantu dan yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu.

Apabila masih banyak kekurangan dalam penyusunan tugas skripsi ini, saran dan kritik yang membangun akan saya terima. Akhir kata penyusun ucapkan terimakasih dan mohon maaf yang sebesar-besarnya apabila didalam laporan ini terdapat kata-kata yang kurang berkenan atau kurang dipahami.

Surabaya, 26 Mei 2011

Penyusun

vii

ABSTRACT

Wastewater treatment research seaweed washing with the process of artificial wetlands that use plants Canna indica L has been done in laboratory scale.

This study aims to determine the level of efficiency decreased levels of Chemical Oxygen Demand (COD), and pH contained in the waste washing liquid seaweed after a Constructed Wetland

Influence and potential of plants has been studied through observation of the wastewater treatment efficiency and also their effects on soil quality. The results showed that by using plants Canna indica L. in constructed wetland wastewater treatment to the provision of seaweed washing pollutants in waste water content with time sampling of 1 to 5 days, COD removal efficiency of 36.3% - 95% and pH 12 , 3 - 7.3.

Advantages of waste water treatment with this system in addition to the quality of the water quality standard appropriate processing waste water from the seaweed processing with a system very easy and friendly environment.

ABSTRAK

Penelitian pengolahan air limbah pencucian rumput laut dengan proses lahan basah buatan yang menggunakan tanaman Canna indica L telah dilakukan dalam skala laboratorium.

Penelitian ini bertujuan mengetahui tingkat efisiensi penurunan kadar

Chemical Oxygen Demand (COD), dan pH yang terkandung dalam limbah cair

pencucian rumput laut setelah melalui Constructed Wetland

Pengaruh dan potensi tanaman telah dipelajari melalui pengamatan efisiensi pengolahan air limbah dan juga efeknya terhadap kualitas tanah. Hasil percobaan menunjukkan bahwa dengan menggunakan tanaman Canna indica L dalam sistem lahan basah buatan pengolahan air limbah pencucian rumput laut dapat penyisihan kandungan pencemar dalam air limbah dengan waktu sampling 1 sampai dengan 5 hari, efisiensi penyisihan COD 36,3% - 95% dan pH 12,3 – 7,3.

Keunggulan pengolahan air limbah dengan sistem ini selain kualitas hasil air pengolahan yang sesuai baku mutu air limbah pencucian rumput laut pengolahan dengan sistem sangat mudah dan ramah lingkungan.

Kata kunci : Limbah pencucian rumput laut, Tanaman Canna indica L, Efisiensi Pengolahan

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ……….i

DAFTAR ISI ………iii

DAFTAR TABEL ………iv

DAFTAR GAMBAR ………v

ABSTRAK ………vi

ABSTRACT ……….vii

I PENDAHULUAN I.1 Latar Belakang ………1

I.2 Perumusan Masalah ……...………2

I.3 Tujuan Penelitian ………2

I.3 Manfaat Penelitian ………3

I.4 Ruang Lingkup ………3

II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Rumput Laut ………...………...4

II.1.1 Karakteristik limbah cair ……….……….6

II.1.2 Karakteristik limbah cair industri rumput laut ….……....8

II.2 Limbah Abu Terbang Batu Bara (fly ash) ………...………....9

II.2.1 Sifat Kimia Fly ash …….………...10

II.2.2 Potensi fly ash (abu terbang) sebagai adsorben ……….11

II.3 Proses Fitoremediasi …………..…………..……….11

II.3.1 Mekanisme Fitoremediasi ………...………...16

II.3.3 Faktor yang mempengaruhi proses fitoremediasai …....19

II.3.4 Kana ( poloke ) ………...………..….21

III METODE PENELITIAN III.1 Bahan ...23

III.2 Alat …...………...……..23

III.3 Prosedur Penelitian ………...…..24

III.4 Cara Kerja ………...…..24

III.5 Media Tanam ………...25

III.6 Variabel dan Parameter ………...25

III.7 Kerangka Penelitian ………..………..26

III.8 Analisa dan Pembahasan ………..………..27

IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN IV.1 Karakteristik Limbah Pencucian Rumput Laut ………..28

IV.2 Efisiensi Penurunan COD dengan tanaman Canna ……...……..28

IV.3 pH Pada Hasil Air Limbah Proses Fitoremediasi ……...……...32

IV.4 Kandungan Tanah ……….……..35

IV.5 Konsentrasi COD dalam tanaman ………..37

V KESIMPULAN DAN SARAN V.1 Kesimpulan ………..………..40

V.2 Saran ………..………..41

DAFTAR PUSTAKA

LAMPIRAN C. PERHITUNGAN EFESIENSI COD LAMPIRAN D. PROSEDUR ANALISA

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1. Proses Fitoremediasi ...15

Gambar 2.2 Tanaman Kana ...22

Gambar 3.1 Alat Penelitian ...23

Gambar 3.2 Rangkaian Alat Penelitian ………..………….24

Gambar 4.1. Hubungan antara waktu Sampling dengan Prosentase Penurunan COD pada Berbagai variasi Umur tanaman ……….30

Gambar 4.2. Hubungan antara Waktu Sampling dengan Variasi Umur Tanaman terhadap penurunan pH ……….33

iv

DAFTAR TABEL

Tabel 4.1 Karakteristik limbah Limbah Pencucian Rumput Laut ...28 Tabel 4.2 Efisiensi Penyisihan COD Dengan Variasi Waktu Sampling (hari) dan

Umur Tanaman ...29 Tabel 4.3 Pengaruh Waktu Sampling dan Variasi Umur Tanaman terhadap pH ...33 Tabel 4.4. Konsentrasi COD dalam media tanaman (tanah+fly ash) sebelum dan

sesudah pengaliran air limbah ...35 Tabel 4.5 konsentrasi COD pada tanaman kana seletah dialiri air limbah ...37

BAB I PENDAHULUAN

I.1 Latar Belakang

Industri rumput laut saat ini telah berkembang pesat. Industri rumput laut merupakan suatu industri yang memproses bahan baku rumput laut menjadi suatu produk makanan dan minuman. Selain menghasilkan produk, Industri rumput laut juga menghasilkan limbah yang disebabkan pencucian rumput laut. Macam – macam limbah pencucian rumput laut yang menghasilkan antara lain COD, TDS dan pH (basa) yang tinggi. Selain itu abu terbang dan abu dasar batu bara merupakan limbah yang paling potensial mencemari lingkungan. Dengan memenfaatkan abu terbang batu bara ini untuk mengelola air limbah rumput laut, merupakan suatu terobosan teknis dan ekonomis.

Di dalam mengolah limbah cair pencucian rumput laut dapat dilakukan dengan tiga cara, yaitu secara fisika, kimia dan biologi atau gabungan dari ketiganya. Mengingat limbah cair Industri rumput laut memiliki kandungan organik yang tinggi dan mempunyai sifat kelarutan yang tinggi maka limbah tersebut dapat diturunkan dengan menggunakan pengolahan biologi secara phytoremediation dengan memanfaatkan tanaman, khususnya tumbuhan yang dapat menyerap bahan pencemar organik.

Fitoremediasi (Phytoremediation) merupakan suatu sistim dimana tanaman tertentu yang bekerjasama dengan mikroorganisme dalam media (tanah, koral dan

2

air) dapat mengubah zat kontaminan (pencemar/pollutan) menjadi kurang atau tidak berbahaya bahkan menjadi bahan yang berguna secara ekonomi.

Penelitan ini bertujuan untuk mendapatkan efisiensi yang tinggi dalam proses pengolahan secara fitoremediasi untuk mengelolah limbah pencucian rumput laut.

Diharapkan hasil penelitian yang diperoleh dapat dijadikan bahan pertimbangan bagi industri-industri dalam pengelolahan buangan cair industri terutama yang mempunyai bahan dasar rumput laut.

I.2 Perumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang di atas, dapat dirumuskan permasalahan sebagai berikut:

a. Tingginya konsentrasi pH dan COD dari air limbah pencucian industri rumput laut yang dibuang ke lingkungan.

b. Banyaknya limbah abu terbang (fly ash) batu bara yang kurang untuk pemanfaatannya.

c. Pengaruh tanaman kana sebagai media tanaman terhadap beban pencemar dan pengaruh abu batu bara terhadap penurunan pH.

I.3 Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah :

a. Menentukan hubungan antara tanaman kana dan media campuran tanah-abu terbang batu bara terhadap penurunan kandungan COD dan pH.

3

b. Menentukan sampai seberapa jauh besarnya prosentase penurunan kandungan COD dan pH yang dilewatkan tanaman kana.

I.4 Manfaat Penelitian

Manfaat dari penelitian ini adalah

a. Membantu industri rumput laut dalam sistem pengolahan air limbah yang lebih efektif.

b. Dapat memberikan alternatife pengolahan air limbah yang murah untuk menurunkan beban pencemar.

I.5 Ruang Lingkup

Ruang lingkup penelitian ini adalah :

a. Sampel yang digunakan adalah air limbah dari PT. Indonusa Algaemas Prima, Singosari.

b. Penelitian ini dilakukan di laboratorium riset Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Jurusan Teknik Lingkungan.

23

BAB III

METODE PENELITIAN

III. 1 Bahan

Dalam Penelitian ini , jenis tumbuhan yang di gunakan adalah Canna

(Canna indica L.) dan, pertimbangan yang mendasar dalam pemilihan jenis tumbuhan ini adalah :

1. Tumbuhan Canna umumnya banyak terdapat di Indonesia dan khusunya Surabaya pada daerah lahan basah seperti rawa-rawa maupun di pinggir jalan biasanya dipakai sebagai tanaman hias untuk memper indah kota. 2. tumbuhan Canna sangat mudah tumbuh dan daya tahan hidupnya cukup

lama.

3. Tidak memerlukan perawatan khusus

III. 2 Alat

Alat yang di gunakan untuk proses fitoremediasi yaitu bak yang terbuat dari Sterovom dengan dimensi 60 cm x 30 cm

Inlet

Outlet

60 cm 30 cm 30 cm

24

III. 3 Prosedur Penelitian

penelitian dilakukan pada kolam yang medianya adalah tanah dan abu terbang (fly ash) yang nantinya akan di inputkan dangan air limbah pencucian rumput laut.

Prosedur untuk penelitian ini adalah :

1. Media tanam Canna

2. Pengamatan dilakukan terhadap air yang keluar dari output dengan analisa COD dan pH selama 5 hari setiap 1 hari sekali

penelitian ini dilakukan di luar ruangan ( di alam ) depan laboratorium riset Teknik Lingkungan UPN

III. 4 Cara Kerja

Keterangan gambar : 1. Bak Penampung 2. Saluran

3. Valve

4. Media Tanaman 5. Bak efluen

25

III. 5 Media Tanam

Tanah yang digunakan sebagai media tanah adalah dari tanah taman atau tanah liat. Diambil dan dibersihkan dari benda-benda seperti plastik, batu kaca. Sedangkan abu terbang batu bara (fly ash) diambil dari proses pembakaran yang ada di industri pencucian rumput laut itu sendiri.

III. 6 Variabel dan Parameter

Variabel yang diteliti dalam penelitian ini adalah : 1. Waktu Sampling (hari) : 1, 2, 3, 4, 5 2. Umur Tanaman (minggu) : 1, 2, 3, 4, 5

Variabel Tetap dalam penelitian ini adalah : 1. Media Tanaman ( tanah + fly ash = 1:1 ) 2. Jenis Tanaman : Canna

Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah : 1. COD

26

III. 7 Kerangka Penelitian

JUDUL

Pengolahan Air Limbah Pencucian Rumput Laut Menggunakan Proses Fitoremediasi

Studi Literatur

Persiapan alat dan bahan

Pelaksanaan penelitian

Air limbah

Tanah + fly ash + tanaman

Analisa

Hasil dan pembahasan

27

III. 8 Analisa dan Pembahasan

Sampel-sampel yang di ambil secara berkala setelah di analisa COD dan pH akan di tampilkan dalam bentuk tabel. Selanjutnya di hitung penurunan COD secara prosentase penurunannya. Hasil perhitungannya COD ( mg/lt ) dapat dihitung sebagai berikut :

PEnurunan ( mg/lt ) = Co – Ce………(1) Dimana :

Co = Hasil analisa awal (mg/lt) Ce = Hasil analisa akhir (mg/lt)

Setelah data penurunan diperoleh selanjutnya dapat ditentukan besarnya prosentase penurunannya. Besarnya Prosentase penurunan tersebut dihitung dengan rumus sebagai berikut :

Prosentase Penurunan ……….(2)

Penurunan dan prosentase yang diperoleh akan disajikan dalam bentuk table. selanjutnya akan dibuat grafik antara waktu dan prosentase penurunan untuk masing-masing parameter.

BAB IV

HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN IV.1. Karakteristik Limbah Pencucian Rumput Laut

Air limbah Limbah Pencucian Rumput Laut yang telah diteliti berasal dari Pabrik Pencucian Rumput Laut Singosari Malang. Air limbah tersebut mempunyai karakteristik COD, dan pH sebagai berikut:

Tabel 4.1 Karakteristik limbah Limbah Pencucian Rumput Laut

Parameter Satuan Konsentrasi Diperbolehkan

COD mg/l 640 250

pH 12.3 6-9

Berdasarkan data yang tertera dalam Table 4.1, bahwa kualitas air limbah Limbah Pencucian Rumput Laut harus dilakukan pengolahan sebelum dibuang ke badan air, karena konsentrasi tersebut masih di atas baku mutu yang di perbolehkan sesuai dengan surat keputusan Gubernur Jawa Timur no. 45 Tahun 2002 Tentang Baku Mutu Limbah Cair Industri. Dengan adanya pemanfaatan tanaman jenis cana dalam proses lahan basah buatan diharapkan dapat menurunkan konsentrasi COD dan pH yang terkandung di dalam limbah.

IV.2. Efisiensi Penurunan COD dengan tanaman Cana

29

sampling adalah sebagai berikut :

Tabel 4.2 Efisiensi Penyisihan COD Dengan Variasi Waktu Sampling (hari) dan Umur Tanaman

waktu (hari)

Umur Tanaman

1 minggu 2 minggu 3 minggu 4 minggu 5 minggu

% % % % %

1 36.3 62.0 77.3 80.4 85.6

2 49.4 66.9 84.4 87.5 95.0

3 41.5 73.1 73.7 83.0 87.3

4 39.4 46.9 61.9 66.3 85.0

5 40.0 55.6 58.8 59.4 73.8

Sumber : Perhitungan Analisa, 2011

Berdasarkan data dari Tabel 4.2 maka didapat bahwa prosentase penurunan konsentrasi COD tertinggi adalah 95% dan terendah adalah 36.3%. Prosentase tertinggi terjadi di bak reaktor dengan umur tanaman 5 minggu pada waktu sampling 2 hari. Sedangkan prosentase terendah terjadi di bak reaktor dengan umur tanaman 1 minggu pada waktu sampling 1 hari. Prosentase rata – rata penurunan konsentrasi COD total pada bak reaktor 1 minggu adalah 41.32%, untuk umur tanaman 2 minggu adalah 60.9%, untuk umur tanaman 3 minggu adalah 71.22%, untuk umur tanaman 4 minggu adalah 75.32%, dan untuk umur tanaman 5 minggu adalah 85.52%. COD yang berhubungan dengan zat padat yang terendapkan di dalam air buangan dihilangkan oleh proses sedimentasi. Media akar berfungsi sebagai penunjang struktur bakteri untuk proses menurunkan kandungan air limbah. Dari penelitian sebelumnya yang menggunakan tanaman Tifa dengan variasi waktu tinggal dan jarak

30

tanaman dalam menurunkan kandungan COD dari air limbah domestik, prosentase penurunan konsentrasi COD tertinggi hanya 91,8% dan terendah adalah 18,4% (Wahyu, 2010). Proses penurunan kandungan COD pada sistem lahan basah buatan akan semakin baik menggunakan media tanah dan fly ash.

Gambar 4.1. Hubungan antara waktu Sampling dengan Prosentase Penurunan COD pada Berbagai variasi Umur tanaman

Dari Gambar 4.1 dapat dilihat kemampuan penurunan konsentrasi COD meningkat pada proses lamanya waktu sampling. Pada waktu sampling pertama di bak reaktor 1 minggu penurunan konsentrasi COD hanya 36.3% dan kemudian meningkat setelah di proses 2 hari selanjutnya pada waktu sampling 2 hari, prosentasennya menjadi 49.4%. Efisiensi penyisihan konsentrasi air limbah bergantung pada konsentrasi dan lamanya waktu penahanan di dalam lahan basah. Tingkat permeabilitas dan koduktivitas hidrolis media tersebut sangat berpengaruh terhadap waktu detensi air limbah, dengan waktu detensi yang cukup akan

0 20 40 60 80 100

1 2 3 4 5

E fi si en si P en y isi h an C O D (% )

Waktu Sampling (hari)

1 minggu 2 minggu 3 minggu 4 minggu 5 minggu

31

2005 dalam wahyu, 2010). Kenaikan di dalam bak dengan umur tanaman 1 minggu terjadi konstan terhadap waktu sampling karena limbah hanya melewati media tanah saja. Dan peningkatan prosentase saat waktu sampling 1 hari pertama cukup besar, Menurut (Supradata 2005 dalam Wahyu, 2010), Tejadinya penurunan konsentrasi COD yang tajam pada awal percobaan diduga dipengaruhi oleh kandungan nutrient yang dibutuhkan untuk pertumbuhan mikroorganisme cukup melimpah, sehingga akan terjadinya fase pertumbuhan dipercepat (Exponential growth phase). Dan hasil akhir yang di capai di dalam bak reaktor ini adalah sebesar 40%.. Sama halnya Pada bak reaktor dengan umur tanaman 2 minggu, pada waktu sampling hari pertama prosentase penurunan COD sebesar 62% dan selanjutnya pada waktu sampling 2 hari meningkat menjadi 66.9%, tetapi dalam hal ini penurunan kandungan konsentrasi COD lebih besar menggunakan tanaman yang lebih tua umurnya di bandingkan umur tanaman yang lebih muda. Tanaman menyediakan tempat hidup dan memasok sebagian oksigen sehingga membantu organisme mikro menguraikan bahan pencemar (Khiatuddin dalam wahyu, 2010). Bahan organik yang terdapat didalam air limbah akan dirombak oleh mikroorganisme menjadi senyawa lebih sederhana dan akan dimanfaatkan oleh tumbuhan sebagai nutrient, sedangkan sistem perakaran tumbuhan akan menghasilkan oksigen yang dapat digunakan sebagai sumber energi/katalis untuk rangkaian proses metabolisme bagi kehidupan mikroorganisme (Supradata, 2005 dalam wahyu, 2010).

Hasil penurunan konsentrasi COD terbaik terjadi di bak reaktor umur tanaman 5 minggu dengan nilai prosentase 95%. Pada bak reaktor dengan umur tanaman 4 minggu menunjukkan hasi penurunan terbaik yaitu 87.5% saat waktu tinggal 2 hari,

32

akan tetapi dapat mengalami penurunan grafik dengan presentase 73.8%. Hal ini dapat di sebabkan oksigen yang di butuhkan dalam sistem perakaran tumbuhan mengalami penurunan, sehingga proses penyerapan kandungan air limbah juga mengalami penurunan. Keadaan akar yang teraerasi dengan baik akan memungkinkan bakteri hidup dengan mudah di akar-akar tanaman dan mampu menguraikan secara aerobik bahan pencemar dalam air limbah yang merembes di sela-sela akar (khiatuddin dalam wahyu, 2010). Kehidupan mikroorganisme dapat berlangsung dengan baik apabila transfer oksigen dari akar tanaman mencukupi. Dengan ketersediaan oksigen yang cukup pada kolam reaktor, aktivitas mikroorganisme dalam mengolah air limbah pada sistem lahan basah dapat berjalan dengan baik (Fitriani, 2002 dalam wahyu, 2010).

IV.3. pH Pada Hasil Air Limbah Proses Fitoremediasi

Proses penguraian zat organik oleh tanaman yang dibantu mikroorganisme pada daerah akar, juga berpengaruh pada tingkat keasaman pH. Untuk menghindari peningkatan derajat keasaman pH pada proses pengolahan, maka selain melakukan pengamatan pada efisiensi penyisihan bahan organik pada air limbah, juga dilakukan pengontrolan dengan cara melihat perbandingan pertumbuhan tanaman yang di aliri air limbah dan tanaman yang tidak dialiri air limbah. Media tanam yang digunakan adalah tanaman cana dan gabungan dari tanah yang di campur fly ash.

Pada tanaman cana, didapatkan hasil pengukuran pH yang ditabelkan sebagai berikut :

33

Tabel 4.3 Pengaruh Waktu Sampling dan Variasi Umur Tanaman terhadap pH.

pH Waktu Sampling (hari)

awal _{1 2 3 4 5}

12.3 8.7 8.3 8 8 8.2

12.3 8.4 8.8 8.3 8.6 8.2

12.3 7.8 7.9 8.6 8.5 7.8

12.3 7.7 7.7 7.7 7.9 8.3

12.3 7.6 7.5 7.7 7.7 7.3

Berdasarkan Tabel 4.3 didapatkan data pengaruh waktu tinggal terhadap perubahan pH pada media tanaman lahan basah, ditunjukkan pada Gambar 4.2. Dapat dijelaskan bahwa pH mengalami penurunan dalam pengolahan air limbah rumput laut dengan menggunakan tanaman cana.

Gambar 4.2. Hubungan antara Waktu Sampling dengan Variasi Umur Tanaman terhadap penurunan pH.

Berdasarkan Gambar 4.2. dapat dijelaskan bahwa pada umur tanaman 1 minggu terjadi penurunan dari hari ke 1 sampai dengan hari ke 3. Hal ini di pengaruhi

7 9 11 13

0 1 2 3 4 5

p

H

Waktu Sampling (hari)

Umur Tanaman 1 minggu 2 minggu 3 minggu 4 minggu 5 minggu

34

oleh kemampuan tanaman dalam menyerap bahan organik yang ada pada air limbah. Dan juga pengaruh ke asaman tanah pada media tanaman yang di campur dengan fly ash. Beberapa peneliti menyimpulkan bahwa abu terbang memiliki kapasitas adsorpsi yang baik untuk menyerap zat-zat organik, gas organik, ion logam berat, dan gas polutan. (www.majarikanayakan.com). Sedangkan pada hari ke 4 dan ke 5 terjadi kenaikan nilai pH. Hal ini di karenakan kemampuan tanaman dalam penyerap bahan orgaik mengalami penurunan. Begitupun pada umur tanaman 2 minggu, 3 minggu, 4 minggu, dan 5 minggu juga terjadi penurunan dan kenaikan pH.

Perubahan nilai pH pada saat dilakukan pengukuran pada media lahan basah diakibatkan adanya reaksi antara zat asam yang terkandung dalam Abu terbang dan zat basa yang ada di dalam air limbah rumput laut.

Reaksi yang terjadi antara asam dan basa sebagai berikut: H2SO4 + KOH K2SO4 + H2O

Pada penelitian ini dengan menggunakan jenis tanaman yaitu cana mampu menurunkan pH dari 12,3 menjadi 7,3 pada hari ke 5 dengan umur tanaman 5 minggu. Penurunan pH yang terjadi dikarenakan adanya perbedaan kemampuan tanaman dalam menyerap zat organik yang ada pada air limbah. Sebagaimana diketahui bahwa pada pH 6 – 9, kehidupan mikroorganisme dalam suatu tanah dapat berlangsung secara normal, baik kehidupan hewan maupun biota-biota lainnya dalam tanah, dan pH juga mempengaruhi kemampuan mikroorganisme dalam mengatur fungsi selular, transport membrane dan kesetimpangan reaksi katalis, kebanyakan

35

berbahaya bagi kehidupan biota serta kelestarian lingkungan tidak terjadi. Dengan demikian, maka pH air limbah pencucian rumput laut yang telah memenuhi syarat aman dilepas ke lingkungan.

IV. 4. Kandungan Tanah

Media yang digunakan dalam sistem lahan basah ini adalah tanah yang dicampur dengan fly ash. Dan belum diketahui unsur kandungan COD dalam media tanam tersebut. Setelah diberi perlakuan terhadap air limbah pencucian rumput laut, dapat dilihat pada tebel 4.4 perubahan kandungan COD dalam media tanam tersebut. Tabel 4.4. Konsentrasi COD dalam media tanaman (tanah+fly ash) sebelum dan

sesudah pengaliran air limbah

Sumber : Hasil Penelitian, 2011

Berdasarkan dari data Tabel 4.4 di atas, dapat dilihat bahwa kandungan COD tanah awal sebelum diberikan aliran air limbah pencucian rumput laut sebesar 27.196 untuk media tanaman 1 minggu. Dan setelah melalui aliran air limbah pencucian rumput laut media tanaman tersebut mengalami peningkatan kandungan COD sebesar 103.224. hal ini membawa dampak positif terhadap kualitas tanah. Menurut (Purwati, 2007 dalam wahyu, 2010) peningkatan kandungan organik tanah dalam sistem lahan basah terjadi perubahan positif yang dapat memberikan sifat kesuburan bagi tanah

NO Media tanaman _{COD Awal, mg/l COD Setelah 5 hari, mg/l}

1 1 minggu 27.196 103.224

2 2 minggu 23.012 91.08

3 3 minggu 18.828 82.984

4 4 minggu 10.46 62.744

36

Gambar 4.3. Konsentrasi COD dalam media tanaman (tanah+fly ash).

Pada media tanam 5 minggu kandungan COD mengalami penurunan yang sangat tajam, hal ini dapat disebabkan karena kondisi media tanam 5 minggu lebih baik karena adanya bantuan penyerapan oleh tumbuhan umur 5 minggu.

Fungsi dari kandungan COD dalam media ini yaitu tanah untuk sistem lahan basah buatan adalah sebagai sumber energi aktifitas mikroorganisme untuk melakukan dekomposisi. Bahan organik dalam tanah berperan untuk mensuplai energi bagi organisme tanah (Anonim, 2000). 3 hal ini sangat berkesinambungan di dalam sistem lahan basah buatan untuk menurunkan limbah yaitu tanah sebagai media tanam dan tempat berkembang biaknya mikroorganisme, tanaman sebagai tempat proses fotosintesis menghasilkan oksigen, dan mikroorganisme sebagai aktifitas dekomposisi yang menguraikan bahan pencemar. Bahan organik yang terdapat didalam air limbah akan dirombak oleh mikroorganisme menjadi senyawa

0 20 40 60 80 100 120 140

1 2 3 4 5

k o n s e n tr a s i C O D d a la m t a n a h + fl y a s h media tanaman sampel kont rol

37

sistem perakaran tumbuhan akan menghasilkan oksigen yang dapat digunakan sebagai sumber energi/katalis untuk rangkaian proses metabolisme bagi kehidupan mikroorganisme (Supradata, 2005 dalam wahyu, 2010).

IV.5. Konsentrasi COD dalam tanaman

Media tanaman yang digunakan adalah tanaman kana dalam sistem lahan basah. Untuk mengetahui konsentrasi COD dalam tanaman kana tersebut, maka tanaman kana diberi perlakuan terhadap air limbah pencucian rumput laut. Sehingga dapat dilihat pada Tabel 4.5 konsentrasi COD dalam tanaman kana :

Tabel 4.5 konsentrasi COD pada tanaman kana seletah dialiri air limbah. No. Umur tanaman COD dalam tanaman setelah 5 hari,

mg/l

1. 1 minggu 82,96

2. 2 minggu 125,52

3. 3 minggu 124,44

4. 4 minggu 165,92

5. 5 minggu 208,2

Sumber: Hasil Penelitian, 2011

Berdasarkan Tabel 4.5 diatas, dapat dilihat bahwa konsentrasi COD pada umur tanaman 1 minggu 82,96 mg/l. Sedangkan konsentrasi COD umur tanamam 5 minggu 208,2 mg/l. Hal ini disebabkan karena semakin besar atau semakin tua tanaman tersebut maka proses penyerapan pada akar tanaman kana akan semakin baik. Menurut (Anonim, 2011) tanaman mempunyai sifat atau kemampuan untuk mendorong air dalam xylem akar menuju ke jaringan di atasnya. Kemampuan sel-sel akar ini disebabkan oleh akar itu sendiri karena menyerap air secara terus menerus

38

sehingga tekanan tugornya naik. Batang pada tanaman kana berfungsi sebagai penyaluran zat-zat organik pada tumbuhan. Hal ini disebabkan karena tanaman kana mempunyai batang berbentuk seperti spon sehingga xylem pada tanaman kana sangat mudah untuk menyalurkan zat-zat organik kedaun untuk proses fotosintesis. Menurut (Anonim, 2011) kemampuan xylem batang untuk menaikkan permukaan air lebih tinggi dibanding dengan yang diluar pembuluh karena daya adhesi pada air dan mineral lebih besar dibanding dengan daya kohesinya.

Adapun perhitungan menggunakan rumus matematika untuk menghitung seberapa besar kandungan COD yang hilang dalam proses penguapan:

Ca = Cb + Cc + Cd + kehilangan

Keterangan :

Ca : konsentrasi limbah awal (mg/l)

Cb: konsentrasi COD di air (mg/l)

Cc : konsentrsi COD di tanah (mg/l), (sampel-kontrol)

Cd : konsentrasi di tanaman (mg/l), (sampel-kontrol : 5)

Kehilangan : air yang menguap atau hilang dari tumbuhan Contoh perhitungan tanaman 2 minggu:

640 = 284 + (91,08 - 23,012) + 125,52 + kehilangan 640 = 284 + 68,068 + 125,52 + kehilangan

640 = 477,588 + kehilangan kehilangan = 640 – 477,588

39

Jadi dari contoh perhitungan di atas bahwa air yang menguap pada tanaman 162,412 mg/l. Hal ini disebabkan karena proses transpirasi pada tumbuhan yang dimana tumbuhan melakukan proses fotosintesis melalui daun tumbuhan. Dan menurut penelitian (Anonim, 2011) pada umumnya kehilangan air terbesar berlangsung melalui daun. Hal ini terjadi karena luasnya permukaan daun dan juga karena daun-daun itu lebih kena udara dari pada bagian tumbuhan yang lain. Batang berperan penting dalam penyaluran zat-zat organik dari akar ke daun untuk proses fotosintesis tumbuhan.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

V.1 Kesimpulan

Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah diuraikan dapat disimpulkan bahwa :

1. Tanaman jenis canna dan campuran media tanah-abu terbang batu bara (fly ash) memiliki kinerja yang cukup baik dalam pengolahan air limbah pencucian rumput laut dengan sistem lahan basah buatan (Constructed Wetland), dapat menyisihan COD terbaik sebesar 95% pada umur tanaman 5 minggu dan waktu sampling 2 hari.

2. Hasil konsentrasi COD dalam tanaman canna setelah di beri perlakuan air limbah pencucian rumput laut dalam waktu sampling 5 hari di dapat hasil rata-rata penyerapan tumbuhan terbaik yaitu 208,2 mg/l pada umur tanaman 5 minggu. Dan variasi media tanam antara tanah dan abu terbang batu bara (fly ash) sangat efektif dalam penurunan pH. pH terbaik pada umur tanaman 5 minggu dari pH awal 12,3 menjadi 7,3 dalam waktu sampling 5 hari.

41

V.2 Saran

Disarankan untuk menggunakan perbandingan dari jenis tanaman lain yang berbeda seperti Reed (Phragmingtes), Rush (Juncus), Bulrush(Scirpus), Arrowhead dan Sedge dengan memvariasikan waktu sampling yang lebih lama dan umur tanaman. Sehingga pada saatnya nanti diharapkan dengan pengolahan air limbah pencucian rumput laut menggunakan tanaman lahan basah dapat menjadi suatu model pengolahan air limbah pencucian rumput laut yang dapat digunakan oleh masyarakat.

DAFTAR PUSTAKA

Anonim, 2004, “fitoremediasi-pustaka”, http.fitoremediasi.blogspot.com, 24 november 2008

Anonim, 2010, “limbah agar-agar”, http.gudangreferensi.com, 09 april 2010 Anonim,2011,“Proses Penyerapan Tumbuhan”,

ht t p.lovejunkieslovers.blogspot .com, 18 april 2011 Anonim, 2011, “Proses Penyerapan Tumbuhan kana”,

http.www.scribd.com, 12 April 2011

Reri, A. 2010, “Pemanfaatan Fly Ash Batu Bara Sebagai Adsorben

Dalam Penyisihan Chemical Oxygen Demand (COD) Dari Limbah Cair Domestik”. Jurusan Teknik Lingkungan Universitas Andalas

Siska, dkk., 2010, “Modifikasi Limbah Fly Ash sebagai Adsorben Zat Warna Tekstil Congo Red yang Ramah Lingkungan dalam Upaya Mengatasi Pencemaran Industri Batik”, http.siskaela@blog.uns.ac.id. 15 april 2010 Sry, S. 2004, ”Pengaruh Koagulan Aid Kuriflok Terhadap Penurunan Kadar COD

Dan Warna Pada Limbah Industri Rumput Laut”. Jurusan Teknik Kimia UPN ”Veteran” Jatim

Wahyu, A. 2010, ”Potensi dan Pengaruh Tanaman Pada Pengolahan Air Limbah Domestik Dengan Sistem Contructed Wetland”. Jurusan Teknik Lingkungan UPN “Veteran” Jatim

LAMPIRAN A

DATA HASIL PENELITIAN

Tabel Perhitungan Analisa COD Dengan Variasi Waktu Sampling (hari) dan Umur Tanaman. Waktu Samling Umur Tanaman (Minggu) Titrasi

N FAS Nilai COD Balanko Sampel

Sample 0 23.1 21.5 0.01 640

1

1 24.7 14.3 0.0098 407.68

2 24.7 18.5 0.0098 243.04

3 24.7 21.0 0.0098 145.04

4 24.7 21.5 0.0098 125.44

5 24.7 22.5 0.0098 86.24

2

1 23.1 15.0 0.01 324

2 23.1 17.8 0.01 212

3 23.1 20.6 0.01 100

4 23.1 21.1 0.01 80

5 23.1 22.3 0.01 32

3

1 24.25 14.8 0.0099 374.22

2 24.25 19.9 0.0099 172.26

3 24.25 20.0 0.0099 168.3

4 24.25 21.5 0.0099 108.9

5 24.25 22.2 0.0099 81.18

4

1 23.5 13.8 0.01 388

2 23.5 15.0 0.01 340

3 23.5 17.4 0.01 244

4 23.5 18.1 0.01 216

5 23.5 21.1 0.01 96

5

1 21.6 12.0 0.01 384

2 21.6 14.5 0.01 284

3 21.6 15.0 0.01 264

4 21.6 15.1 0.01 260

5 21.6 17.4 0.01 168

Tabel Efisiensi Penyisihan COD Dengan Variasi Waktu Sampling (hari) dan Umur Tanaman.

waktu (hari)

Umur Tanaman

1 minggu 2 minggu 3 minggu 4 minggu 5 minggu

% % % % %

1 36.3 62.0 77.3 80.4 85.6

2 49.4 66.9 84.4 87.5 95.0

3 41.5 73.1 73.7 83.0 87.3

4 39.4 46.9 61.9 66.3 85.0

5 40.0 55.6 58.8 59.4 73.8

Sumber : Hasil Penelitian, 2011

Tabel Pengaruh Waktu Sampling dan Variasi Umur Tanaman terhadap pH.

pH Waktu Sampling (hari)

awal _{1 2 3 4 5}

12.3 8.7 8.3 8 8 8.2

12.3 8.4 8.8 8.3 8.6 8.2 12.3 7.8 7.9 8.6 8.5 7.8 12.3 7.7 7.7 7.7 7.9 8.3 12.3 7.6 7.5 7.7 7.7 7.3

Tabel Konsentrasi COD dalam media tanaman (tanah+fly ash) sebelum dan sesudah pengaliran air limbah.

Sumber : Hasil Penelitian, 2011

Table konsentrasi COD pada tanaman kana seletah dialiri air limbah.

No. Umur tanaman COD dalam tanaman setelah 5 hari,

mg/l

1. 1 minggu 82,96

2. 2 minggu 125,52

3. 3 minggu 124,44

4. 4 minggu 165,92

5. 5 minggu 208,2

Sumber : Hasil Penelitian, 2011

NO Media tanaman _{COD Awal, mg/l COD Setelah 5 hari, mg/l}

1 1 minggu 27.196 103.224

2 2 minggu 23.012 91.08

3 3 minggu 18.828 82.984

4 4 minggu 10.46 62.744

LAMPIRAN B

PERHITUNGAN ANALISA COD

Perhitungan COD

Diketahui : Volume titrasi (a) = 14.3 mL

Blanko (b) = 24.7 mL

Volume sampel = 2 mL

NFAS = 0,0098

COD (mg/L) xN_FASx8000xpengnceran

2 a) -(b

= (bila ada pengenceran)

8000 0098 , 0 2

14.3) -(24.7

x x

=

LAMPIRAN C

PERHITUNGAN EFFISIENSI COD

Perhitungan penyisihan kandungan COD pada pengolahan air limbah pencucian rumput laut dengan tanaman kana dalam sistem lahan basah buatan

(constructed wetland) dapat dicari dengan menggunakan persamaan rumus berikut : Perhitungan Penyisihan COD

Perhitungan Penyisihan COD (%) : Contoh :

COD awal = 640 mg/lt COD akhir = 407.68 mg/lt

–

= 100%

640 407.68

-640

x

LAMPIRAN D

PROSEDUR ANALISA

I. Langkah Analisa COD

1. Cuci botol influks COD dengan larutan H2SO4.

2. Masukkan 2 ml sampel air limbah ke dalam botol influks COD.

3. Tambahkan larutan 88 sebanyak 8 tetes ke dalam masing-masing botol influks

COD.

4. Tambahkan 1 ml larutan K2Cr2O7.

5. Tambahkan 3 ml larutan H2SO4 COD.

6. Panaskan botol influks COD selama 2 jam dalam reaktor COD.

7. Setelah 2 jam dinginkan botol influks COD selama 10-15 menit.

8. Setelah di dinginkan 10-15 menit rendam botol influks COD 5-10 menit.

9. Larutan yang ada di botol influks COD encerkan dengan aquades, jadikan

volume larutan sampai 15 ml.

10.Masukkan larutan ke dalam erlenmeyer untuk titrasi.

11.Tambahkan larutan indikator ferroin 1 tetes.

12.Titrasi masing-masing larutan COD dengan larutan FAS 0,1 N sehingga terjadi

perubahan warna dari hijau menjadi merah-coklat.

II. Langkah Analisa pH

1. pH meter mempunyai perlakuan tertentu sesuai dengan buku petunjuk alat

terebut.

2. Setiap pH meter dikalibrasi dahulu dengan menggunakan larutan buffer pH 4;

7; 10; sebelum digunakan untuk mengukur sampel air.

3. Setelah pH meter dikalibrasi, dilakukan pengukuran pada sampel air dengan

cara mencelupkan pH meter pada air sampel dan catat angka yang tertera pada pH meter sebagai derajat keasaman sampel air tersebut.

LAMPIRAN E

GAMBAR BAHAN DAN ALAT

Gambar : Pra laboratorium _{Gambar : Hasil Pra laboratorium}

Sampel Metode I dan Metode II

Gambar : Campuran Abu Terbang Dan Tanah Gambar : Proses Fitoremediasi

Gambar : Analisa Menggunakan COD reaktor

Gambar : Analisa COD

Gambar : Analisa COD di encerkan dengan aquades

Gambar : Analisa COD Tanaman _{Gambar : Sampel Tanaman}

Gambar : Monitoring Adaptasi Tanaman dalam proses fitoremediasi

Gambar : Monitoring Adaptasi Tanaman dalam proses fitoremediasi

LAMPIRAN D

PROSEDUR ANALISA

I. Langkah Analisa COD

1. Cuci botol influks COD dengan larutan H2SO4.

2. Masukkan 2 ml sampel air limbah ke dalam botol influks COD.

3. Tambahkan larutan 88 sebanyak 8 tetes ke dalam masing-masing botol influks COD.

4. Tambahkan 1 ml larutan K2Cr2O7. 5. Tambahkan 3 ml larutan H2SO4 COD.

6. Panaskan botol influks COD selama 2 jam dalam reaktor COD. 7. Setelah 2 jam dinginkan botol influks COD selama 10-15 menit.

8. Setelah di dinginkan 10-15 menit rendam botol influks COD 5-10 menit.

9. Larutan yang ada di botol influks COD encerkan dengan aquades, jadikan volume larutan sampai 15 ml.

10.Masukkan larutan ke dalam erlenmeyer untuk titrasi. 11.Tambahkan larutan indikator ferroin 1 tetes.

12.Titrasi masing-masing larutan COD dengan larutan FAS 0,1 N sehingga terjadi perubahan warna dari hijau menjadi merah-coklat.

II. Langkah Analisa pH

1. pH meter mempunyai perlakuan tertentu sesuai dengan buku petunjuk alat

terebut.

2. Setiap pH meter dikalibrasi dahulu dengan menggunakan larutan buffer pH 4; 7; 10; sebelum digunakan untuk mengukur sampel air.

3. Setelah pH meter dikalibrasi, dilakukan pengukuran pada sampel air dengan cara mencelupkan pH meter pada air sampel dan catat angka yang tertera pada pH meter sebagai derajat keasaman sampel air tersebut.

LAMPIRAN E

GAMBAR BAHAN DAN ALAT

Gambar : Pra laboratorium _{Gambar : Hasil Pra laboratorium}

Sampel Metode I dan Metode II

Gambar : Campuran Abu Terbang Dan Tanah Gambar : Proses Fitoremediasi

Gambar : Analisa Menggunakan COD reaktor

Gambar : Analisa COD

Gambar : Analisa COD di encerkan dengan aquades

Gambar : Titrasi COD

Gambar : Sampel Tanaman Gambar : Alat Dan Bahan

Gambar : Analisa COD Tanaman _{Gambar : Sampel Tanaman}

Gambar : Monitoring Adaptasi Tanaman dalam proses fitoremediasi

Gambar : Monitoring Adaptasi Tanaman dalam proses fitoremediasi