Limbah Peternakan Babi Dampak Negatif Ammoniadan Hidrogen Sulfida terhadap Kesehatan

2.2 Limbah Peternakan Babi

Peternakan babi memiliki potensi pencemaran lingkungan udara dan air. Sumber pencemaran kegiatan penyebab pencemaran lingkungan dalam usaha peternakan babi adalah berupa kotoran feces dan urine, ceceran pakan dan minum ternak babi, dan air cucian untuk memandikan ternak babi atau pembersihan kandang Wanatabe, 1996. Pencemaran udara oleh peternakan babi berupa bau yang tidak enak menyengat dan penyebaran virus. Bau yang menyengat berasal dari gas-gas produk perombakan senyawa organik dari kotoran babi oleh mikroorganisme di udara. Senyawa organik yang dirombak mikroorganisme adalah senyawa multikompleks, diantaranya asam-asam amino protein sehingga menyebar bau menyengat tidak enak. Untuk orang-orang yang tidak terbiasa, bau yang ditimbulkan oleh peternakan babi bisa menyebabkan mual dan muntah-muntah. Selain menimbulkan bau yang menyengattidak enak, gas-gas produk perombakan kotoran ternak babi hidrokarbon ringan terutama CH 4 , CO 2 dan NO x terakumulasi di udara dan memberi kontribusi bagi pemanasan global Firdaustkubh, 2009. Pencemaran air terutama terjadi pada musim hujan akibat kotoran, darah, dan urine ternak babi yang mengalir terbawa air hujan. Yang mengandung senyawa organik, limbah cair ini akan meningkatkan BOD air, yang menyebabkan turunnya kadar oksigen dalam air. Jika kadar oksigen suatu perairan turun, maka kehidupan biota air seperti ikan terancam. Selain itu, air tercemar limbah peternakan babi tidak sehat digunakan untuk kebutuhan MCK, karena akan mengakibatkan gatal-gatal Aritonang, D. 1993.

2.3 Manur Babi

Manur babi terdiri dari limbah cair dan feces yang merupakan sisa dari pencernaan makanan yang dikeluarkan oleh tubuh ternak babi,melalui proses defikasi dan limbah cairasi. Seekor babi menghasilkan manur yang berbeda-beda,tergantung pada berat badan ternak babi dan jenis makanan yang dimakannya Maramba,1981. Tabel 2.1. Jumlah manur yang dihasilkan oleh seekor babi Bobot Badan kg Jumlah Manur segar kgekorhari Maramba 1978 Sihombing dkk 1981 20 20 – 45 45 – 60 60 – 90 90 – 120 120 induk pejantan 1,09 1,89 3,24 4,75 5,85 7,95 0,98 1,35 2,75 4,50 5,30 7,00 Bahan makanan yang masuk ke tubuh babi tidak semuanya dapatdicerna,sehingga didalam manurlimbah cair dan feces ternak babi masih terkandung zat makanan.Kandungan zat makanan tersisa dalam manur babi dapat dilihat pada tabel2.1. Tabel 2.2 Kandungan Zat Makanan di dalam Manur Babi Zat makanan Manur babi Basah Kering Serat kasar Lemak kasar Protein kasar BETN Abu N P K 12,67 12,75 26,46 31,81 13,31 4,24 2,08 1,72 14,03 9,02 22,33 39,06 15,56 3,57 2,27 1,40 Sumber : Day, 1999 Adanya zat-zat makanan di dalam manur,menjadikannya sebagai media yang baik untuk perkembatngbiakan mikroorganisme.Aktivitas mikroorganisme memecah bahan-bahan dalam manur limbah cair dan feces ternak babi menjadi senyawa yang lebih sederhana. Gas ammonia dan hydrogen sulfide terbentuk dari protein dalam manurlimbah cair dan feces.Kedua gas ini menimbulkan bau tidak enak Noren,1977;Curtis,1983. 2.4.Proses Pembentukan ammoniadan Hidrogen Sulfida 2.4.1 Proses Pembentukan ammonia dalam peternakan babi Menurut Swingle dan Walter 1997,gas ammonia terbentuk dengan tiga cara yaitu: 1. Dekomposisi Protein.Protein diuraikan oleh bakteri proteolitik menjadi asam amino.Asam amino mengalami deaminasi menghasilkan ammonia dan melalui proses ini dihasilkan ammonia paling banyak. 2. Hidrolisis Urea.Urea yang sebagian besar berasal dari limbah cair bersama asam urat dihidrolisis oleh enzim urease membentuk ammonium karbonat,yang mudah terurai menjadi gas ammonia,karbon dioksida dan air. 3. Reduksi Nitrat.Nitrat tereduksi menjadi Nitrit dan selanjutnya Nitrit tereduksi menjadi gas ammonia. Munculnya ammonia dalam kotoran merupakan hasil dari sisa proses pencernaan protein yang tidak sempurna. Sisa protein yang banyak tersebut akan menyebabkan banyak unsur Nitrogen N didalam kotoran yang selanjutnya sisa protein itu diubah menjadi ammonia NH 3 atau ammonium. Ammonia dalam konsentrasi yang kecil akan menimbulkan bau yang tidak enak, namun dalam konsentrasi yang besar dapat berdampak pada masalah pernapasan, iritasi, serta dalam menyebabkan kematian. Adanya siklus Nitrogen nitrifikasi akan menyebabkan ammonia teroksidasi menjadi nitrit oleh Bakteri Nitrosomonas yang kemudian teroksidasi menjadi nitrat oleh Bakteri Nitrobacter yang berlangsung secara anaerob. Nitrat yang terbentuk merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan alga di perairan sehingga dapat menyebabkan terjadinya eutrofikasi yang selanjutnya dapat memacu pertumbuhan alga dan tumbuhan air secara pesat. Hal ini dapat mengurangi dan menghalangi masuknya cahaya matahari ke dalam perairan. Nitrat yang terdapat dalam perairan dalam jangka waktu yang lama dapat membahayakan kelangsungan hidup makhluk didalamnya. Kandungan nitrat yang banyak juga dapat menyebabkan depresi, sakit kepala dan dapat menyebabkan kematian Banon C, 2008.

2.4.2 Proses Pembentukan Hidrogen Sulfida dalam peternakan babi

Gas hidrogen sulfida terbentuk dari asam amino yang memiliki ikatan dengan atom sulfur seperti sistein dan metionin. Dalam kondisi anaerob atau sedikit oksigen, bakteri genus Desulfobibria menguraikan sistein dan metionin menjadi hidrogen sulfida, ammonia, asam asetat dan asam formiat. Sedangkan dalam kondisi aerob sistein dan metionin mengalami desimilasi menjadi gas hidrogen sulfida.

2.5 Dampak Negatif Ammoniadan Hidrogen Sulfida terhadap Kesehatan

Gas Ammonia merupakan gas yang bersifat racun dan berbau tidak enak Weillinger,1984.Keberadaan gas Ammonia menyebabkan gangguan kesehatan pada ternak dan manusia.Terutama gangguan terhadap saluran pernafasan Headon,1992. Gas Ammonia berbau menyengat keras dan pedas.Baunya mulai tercium pada konsentrasi 5 ppmKavanagh,1992.Konsentrasi gas Ammonia pada peternakan babi yang intensif dapat mencapai 30-50 ppm Curtis, 1983.Gas Ammonia paling banyak menimbulkan gangguan kesehatan pada ternak dan manusia dan dapat menyebabkan pencemaran udaraCole,Schuerink,dan Koning,1996. Pada babi, ammonia dapat mengganggu produksi, menyebabkan penurunan berat badan dan meningkatkan kepekaan babi terhadap penyakit. Menurut Maleyer,Brandt, Geen,1988 Konsentrasi 20 ppm gas ammonia menyebabkan kemauan kawin babi jantan tertunda.Penundaan itu diakibatkan bau gas ammonia lebih tajam dan mengalahkan bau feromon yang dikeluarkan oleh ternak babi betina sehingga hormon tersebut tidak tercium oleh ternak babi jantan. Gas Ammonia pada konsentrasi 25 ppm menyebabkan penurunan produksi dan pada konsentrasi 50 ppm menyebabkan gangguan saluran pernapasan ternak Andreason,Baekbo,dan Niealsen 1994. Secara lebih terperinci melaporkan bahwa ternak babi yang terpapar 50 ppm gas ammonia selama 20 menit per hari dalam 4 kali keterpaparan mengalami penurunan berat badan antara 37 – 90 kg. Ternak babi tersebut juga lebih peka terhadap penyakit septicaemia epizooticae SE dan mycoplasma induced respiratory diseases complex MIRD-Complex. Bau tidak enak menyengat dapat mengganggu kenyamanan masyarakatyang tinggal di sekitar kandang karena menimbulkan reaksi fisiologik tubuh seperti timbulnya rasa muntah,mual,sakit kepala,pernapasan dangkal,batuk batuk,tidur tidak nyenyak dan kehilangan selera makanWanatabe, 1996.Konsentrasi gas ammonia tertinggi yang dapat diterima oleh manusia adalah 25 ppm selama 8 jam atau 35 ppm selama 10 menit Andreason,1991. Dampak yang dihasilkan akibat terpapar gas ammonia pada manusia diuraikan pada tabel 2.3. Tabel 2.3. Dampak Terpapar Gas Ammonia pada Manusia Konsentrasi gas ammonia ppmjam Gejala yang ditimbulkan 2 – 20 40 100 400 Iritasi mata, gangguan pernafasan Sakit kepala, mual, nafsu makan menurun Iritasi pada permukaan mukosa Iritasi pada hidung dan tenggorokan Sumber : Pauzenga, 1991 Gas hidrogen sulfida berbau tidak enak seperti telur busuk. Baunya mulai tercium pada konsentrasi 0,1 ppm. Keterpaparan yang terus menerus pada konsentrasi rendah atau keterpaparan pada konsentrasi tinggi selama 30 menit sampai 1 jam dapat mematikan manusia. Gas ini sangat berbahaya karena pada konsentrasi lebih dari 30 ppm melumpuhkan indra penciuman sehingga keberadaannya tidak disadari Noren, 1977. Dampaknya pada kesehatan manusia dapat dilihat pada tabel 2.4. Tabel 2.4 dampak terpapar gas hidrogen sulfida pada manusia Konsentrasi gas hidrogen sulfida ppmjam Gejala yang ditimbulkan 10 20 50 – 100 200 500 per menit 600 per menit Iritasi mata Iritasi mata, hidung dan tenggorokan Mual, muntah, diare Pusing, depresi, rentan pneumonia Mual, muntah, pingsan Mati Sumber : Pauzenga, 1991 Di Indonesia, baku mutu ammonia dan gas hidrogen sulfida di udara ditetapkan dalam Surat Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup No. KEP-03MENKLHII1991 dapat dilihat pada tabel 2.5. Tabel 2.5. Baku Mutu Ambien dan Emisi Ammonia dan H 2 S Konsentrasi gas ammonia H 2 S Baku mutu udara ambien Baku mutu udara emisi : Ringan Ketat 2,00 ppm24 jam 5,00 ppm 1,00 ppm 0,03 ppm30 menit 6,25 ppm vv 5,00 ppm vv Sumber : Wardhana, 1995 2.6 Zeolit Zeolit merupakan material yang memiliki banyak kegunaan. Zeolit telah banyak diaplikasikan sebagai adsorben, penukar ion dan sebagai katalis. Zeolit adalah mineral kristal alumina silika tetrahedral [SiO 4 ] 4- dan [AlO 4 ] 5- yang saling terhubung oleh atom-atom oksigen sedemikian rupa, sehingga membentuk kerangka tiga dimensi terbuka yang mengandung kanal-kanal dan rongga-rongga, yang didalamnya terisi oleh ion-ion logam, biasanya adalah logam-logam alkali tanah dan molekul air yang dapat bergerak bebas Chetam, 1992. Kerangka Struktur Zeolit Tetrahedral silika Tetrahedral alumina Struktur kerangka zeolit disusun dari gabungan unit-unit tersebut yang tersambung oleh ion oksigen yang digunakan secara bersama-sama. Karena atom Si dan O dalam strukturnya tidak memiliki muatan sedangkan atom Al mempunyai kelebihan muatan negatif maka struktur alumina silika tersebut harus dinetralkan oleh kation seperti Na + , Ca 2+ , K + , dll. O O O Si Al - Si O O O O Gambar 2.1 Struktur Kerangka Zeolit Zeolit alam terbentuk karena adanya proses kimia dan fisika yang kompleks dari batuan-batuan yang mengalami berbagai macam perubahan alam. Para ahli geokimia dan minerologi memperkirakan bahwa zeolit merupakan produk gunung berapi yang membeku menjadi batuan vulkanik, batuan sedimen dan batuan metamorfosa yang selanjutnya mengalami proses pelapukan karena pengaruh panas dan dingin sehingga akhirnya terbentuk mineral-mineral zeolit. Anggapan lain menyatakan proses terjadinya zeolit berawal dari debu-debu gunung berapi yang 4 - 5 - beterbangan kemudian mengendap didasar danau dan dasar lautan. Debu-debu vulkanik tersebut selanjutnya mengalami berbagai macam perubahan oleh air danau atau air laut sehingga terbentuk sedimen-sedimen yang mengandung zeolit di dasar danau atau lautan Setyawan, 2002. Zeolit alam dibedakan menjadi 2 kelompok yaitu : a. Zeolit yang terdapat diantara celah-celah batuan atau diantara lapisan batuan. Zeolit jenis ini biasanya terdiri dari beberapa jenis mineral zeolit bersama-sama dengan mineral lain seperti kalsit, kwarsa, renit, klorit, fluorit dan mineral sulfida. b. Zeolit yang berupa batuan, hanya sedikit jenis zeolit yang berbentuk zeolit, diantaranya adalah : klinoptiolit, analsium, laumantit, modernit, filipsit, erlonit, kabasit, dan heulandit. Zeolit alam langsung ditambang dari alam, oleh karena itu zeolit alam ini memiliki beberapa kelemahan, diantaranya mengandung banyak pengotor seperti Na, K, Ca, Mg dan Fe serta kristalinitasnya kurang baik. Keberadaan pengotor-pengotor tersebut dapat mengurangi aktivitas dari zeolit, untuk memperbaiki karakter zeolit alam sehingga dapat digunakan sebagai katalis, absorben, atau aplikasi lainnya, biasanya dilakukan aktivasi dan modifikasi terlebih dahulu. Yunita, 2010.

2.7 Aktivasi Zeolit Alam