Kombinasi Pemanfaatan Arang Aktif dari Limbah Padat Agar dan Kayu Apu (Pistia stratiotes) dalam Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil

KOMBINASI PEMANFAATAN ARANG AKTIF DARI
LIMBAH PADAT AGAR DAN KAYU APU (Pistia stratiotes) DALAM
PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL

LULU IL MAKNUN

DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBER DAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
2014

PERNYATAAN MENGENAI PENELITIAN DAN SUMBER
INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kombinasi
Pemanfaatan Arang Aktif dari Limbah Padat Agar dan Kayu Apu (Pistia
stratiotes) dalam Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil adalah benar karya
saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk
apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau
dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah
disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir

skripsi ini.
Bogor, Oktober 2014
Lulu Il Maknun
C24100058

ABSTRAK
LULU IL MAKNUN. Kombinasi Pemanfaatan Arang Aktif dari Limbah Padat
Agar dan Kayu Apu (Pistia stratiotes) dalam Pengolahan Limbah Cair Industri
Tekstil. Dibimbing oleh MAJARIANA KRISANTI dan INNA PUSPA AYU.
Arang aktif sangat populer digunakan dalam pengolahan limbah karena
memiliki kemampuan adsorpsi yang cukup tinggi. Pengolahan air limbah tekstil
dalam penelitian ini menggunakan arang aktif dari limbah padat agar dan kayu
apu (Pistia stratiotes). Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemampuan arang
aktif dari limbah padat agar yang dikombinasikan dengan P. stratiotes dalam
pengolahan limbah cair industri tekstil. Hasil penelitian menunjukkan bahwa
perlakuan kombinasi arang aktif dan P. stratiotes lebih baik dalam mereduksi
bahan-bahan pencemar organik maupun anorganik secara efisien dari pada
perlakuan yang tidak dikombinasikan. Perlakuan kombinasi arang aktif dan Pistia
stratiotes menurunkan TSS, kromium total, COD, dan warna berturut-turut
sebesar 90.90%, 83.91%, 25.73%, dan 31.24%. Semua parameter kualitas air

limbah yang diamati sudah memenuhi baku mutu di akhir pengamatan, kecuali
nilai COD. Adanya pemanfaatan unsur hara oleh P. stratiotes ditandai dengan
adanya peningkatan oksigen terlarut dan biomassa tanaman.
Kata kunci: arang aktif, limbah cair industri tekstil, Pistia stratiotes, nutrien.

ABSTRACT
LULU IL MAKNUN. The Utilization of Sea Grass Solid Waste as Activated
Carbon and Water Lettuce (Pistia stratiotes) Combination in Waste Water Textile
Industry Treatment. Supervised by MAJARIANA KRISANTI and INNA PUSPA
AYU.
The activated carbon (AC) is very popular used in sewage treatment, due to
its high ability of adsorption. Waste water treatment in this research involves sea
grass waste AC and aquatic plants, Pistia stratiotes. This research aims to asses
the ability of active carbon made from solid waste which combined with Water
Lettuce (P. stratiotes) in the processing of textiles industry wastewater. The
results of the study showed the combination of AC and P. stratiotes is more
efficient to reduce organic and inorganic contaminants than each single treatment.
Active carbon and P. stratiotes combination is capable of reducing the TSS, total
chrome, COD, and color concentration in a row of 90.90%, 83.91%, 25.73%, and
31.24%. All wastewater parameters measured already meet the quality standard at

the end of the observation, except COD. The existence of nutrient used by P.
stratiotes was marked by an increase in dissolved oxygen and plants biomass.
Keywords: activated carbon, nutrient, Pistia stratiotes, textiles industry
wastewater

KOMBINASI PEMANFAATAN ARANG AKTIF DARI
LIMBAH PADAT AGAR DAN KAYU APU (Pistia stratiotes) DALAM
PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL

LULU IL MAKNUN

Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
Sarjana Perikanan
pada
Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan

DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBER DAYA PERAIRAN
FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR

BOGOR
2014

PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas
segala karunia-Nya, sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian
yang dilaksanakan sejak November 2013 ini memiliki tema pengolahan air limbah
dan berjudul Kombinasi Pemanfaatan Arang Aktif dari Limbah Padat Agar dan
Kayu Apu (Pistia stratiotes) dalam Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil.
Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua
pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini. Ungkapan terima kasih
Penulis sampaikan kepada:
1. IPB yang telah memberikan kesempatan untuk studi Manajemen Sumber
Daya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.
2. Beasiswa PPA (Peningkatan Prestasi Akademik) IPB yang telah
memberikan beasiswa kepada Penulis.
3. BOPTN yang telah mengikutsertakan Penulis dalam kegiatan penelitian.
4. Dr Ir Niken Tunjung Murti Pratiwi, MSi selaku dosen pembimbing
akademik
5. Dr Majariana Krisanti, SPi MSi dan Inna Puspa Ayu, SPi MSi selaku

dosen pembimbing skripsi.
6. Dr Ir Yusli Wardiatno, MSc selaku penguji skripsi dan Ir Gatot Yulianto
MSi sebagai Komisi Pendidikan Manajemen Sumber Daya Perairan.
7. Keluarga tercinta Ayahanda (Sarwin), Ibunda (Murniati), Alm. Kakek
(Mukti) dan nenek (Maliha), kakak (Nur Inayah) dan adik (Moch.
Alfianto) serta keponakan (Asqina Nafalal Haq dan Azka Naiman Haq)
yang senantiasa selalu menyemangati dan mendoakan.
8. Keluarga besar Laboratorium Biomikro, Produktivitas Lingkungan
Peraiarn MSP, serta seluruh staf Tata Usaha Departemen MSP, FPIK, IPB.
9. Sahabat-sahabat tercinta Noor, Nina, Ita, Anis, Kak Sri yang selalu
menemani Penulis.
10. Teman-teman seperjuangan MSP 47, 48, 49, 50, dan non-MSP
11. Semua pihak yang sudah memberi dukungan dan membantu yang tidak
dapat disebutkan satu per satu.
Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk perbaikan di
masa depan. Semoga skripsi ini bermanfaat.

Bogor, Oktober 2014
Lulu Il Maknun


DAFTAR ISI
PRAKATA
DAFTAR ISI
DAFTAR TABEL
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR LAMPIRAN
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Perumusan Masalah
Tujuan Penelitian
Manfaat Penelitian
METODE
Waktu dan Tempat
Tahapan Penelitian
Analisis Data
HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Pembahasan
KESIMPULAN
Kesimpulan

DAFTAR PUSTAKA
LAMPIRAN
RIWAYAT HIDUP

viii
v
vi
vi
vii
1
1
2
2
2
3
3
4
6
8
8

17
20
20
20
24
27

DAFTAR TABEL
1
2
3
4
5

Alat dan metode yang digunakan dalam penelitian
Perlakuan yang diterapkan dalam penelitian
Tabel sidik ragam RAL in time
Hasil pengukuran awal kualitas air limbah industri tekstil
Perbandingan doubling time Pistia stratiotes pada beberapa penelitian
di laboratorium


3
4
7
8
17

DAFTAR GAMBAR
1
2
3
4

5
6
7
8
9
10
11

12
13
14
15
16
17

Skema perumusan masalah dalam penelitian
Tahapan pembuatan karbon aktif (Budiono 2009) dengan modifikasi.
Tahapan penumbuhan Pistia stratiotes
Konsentrasi parameter kualitas air limbah pada konsentrasi awal (
)
dan perlakuan arang aktif ( ). Angka yang diikuti huruf yang
berbeda memiliki pengaruh yang berbeda nyata terhadap konsentrasi
awal (P
Ftab, maka H0 ditolak dan ditarik kesimpulan bahwa perlakuan dan/atau waktu

7

pengamatan berpengaruh terhadap penurunan bahan pencemar pada limbah cair

industri tekstil.
Tabel 3 Tabel sidik ragam RAL in time
Sumber
dB
JK
KT
Fhit
Ftab
Keragaman
Perlakuan (P)
a-1
JKP
KTP
KTP/KTGa
Fα(dBP,dBGa)
Galat (a)
a(n-1)
JKGa
KTGa
Waktu (W)
b-1
JKW
KTW KTW/KTGb Fα(dBW,dBGb)
Galat (b)
a(b-1)(n-1) JKGb
KTGb
Interaksi (PW) (a-1)-(b-1) JKPW
KTPW KTPW/KTGb Fα(dBPW,dBGb)
Total
Abn-1
JKT
Uji lanjut Duncan multiple range test (DMRT)
Menurut Mattjik dan Sumertajaya (2000), jika dalam kesimpulan uji
pengaruh yang diambil H0 ditolak, maka selanjutnya dilakukan uji lanjut untuk
menentukan perlakuan mana yang menyebabkan H0 ditolak. Uji lanjut yang
sering digunakan yaitu Duncan multiple range test (DMRT) atau uji perbandingan
berganda Duncan.
Pengolahan dan pengujian data dilakukan dengan
menggunakan perangkat lunak yang relevan, sehingga didapatkan pengaruh setiap
perlakuan terhadap penurunan polutan dalam air limbah industri tekstil.
Persen perubahan konsentrasi parameter kualitas air limbah
Parameter kualitas dianalisis berdasarkan perubahan konsentrasi dari awal
sampai akhir penelitian. Persentase ini menggambarkan jumlah polutan yang
dapat diserap oleh arang aktif dan P. stratiotes selama pengamatan. Mengacu
kepada Arifin (2000), persentase perubahan tersebut dihitung dengan rumus
sebagai berikut.
%perubahan =

a−b
x 100
a

(2)

Keterangan:
a
: nilai awal parameter
b
: nilai akhir parameter (setelah pengolahan)
Analisis pertumbuhan Pistia stratiotes
Perubahan biomassa P. stratiotes merupakan salah satu indikator dari
perubahan kualitas air secara biologi. Tanaman air mengalami pertumbuhan,
sehingga terjadi penambahan biomassa di akhir pengamatan. Perubahan biomassa
tanaman air diketahui dari selisih biomassa awal dan akhir.
ΔB = B2–B1
Keterangan:
ΔB
: perubahan biomassa (gram)
B1
: biomassa awal (gram)
B2
: biomassa akhir (gram)

(3)

8

Peningkatan biomassa tanaman air diindikasikan oleh doubling time, yaitu
waktu yang dibutuhkan untuk menggandakan biomassa tubuhnya. Doubling time
dapat dihitung dengan pendekatan pertumbuhan relatif. Rumus yang digunakan
sebagaimana dirujuk pada Mitchell dan Tur (1975) adalah sebagai berikut.
RGR =

DT =

Ln X2− Ln X1

(4)

(t2 −t1 )

Ln 2

(5)

RGR

Keterangan:
RGR : relatif growth rate
X1, X2 : biomassa P. stratiotes awal dan akhir
t1, t2 : waktu pengamatan

HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil
Perubahan kualitas air limbah
Perubahan kualitas air limbah industri tekstil terlihat dari perbedaan nilai
parameter kualitas air pada awal dan akhir pengukuran. Hasil pengukuran awal
kualitas air limbah industri tekstil menunjukkan bahwa limbah cair industri tekstil
memiliki nilai pH, COD, dan TSS yang melampaui baku mutu. Hasil pengukuran
kualitas air di awal pengamatan disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4 Hasil pengukuran awal kualitas air limbah industri tekstil
No
Parameter
satuan
Hasil Pengukuran
Baku Mutu*
-1
1
COD
mgL
444
150
mgL-1
2
Ammonia
1.3074
5.0
-1
mgL
3
TSS
84
50
mgL-1
4
Kromium total
0.1720
1.0
5
pH
11.2
6.0-9.0
Pt.Co
6
Warna
383
*) Menurut SK gubernur jawa barat (1999) tentang baku mutu air limbah industri
tekstil
Kualitas air limbah pada perlakuan arang aktif
Hasil uji perlakuan arang aktif terhadap kualitas air limbah cair industri
tekstil menunjukkan adanya penurunan konsentrasi parameter kualitas air. Secara
umum penurunan konsentrasi terjadi pada parameter COD, TSS, warna, kromium
total, ammonia, nitrat, dan ortofosfat. Hasil pengukuran kualitas air pada
perlakuan arang aktif disajikan pada Gambar 4.

9

Gambar 4 Konsentrasi parameter kualitas air limbah pada konsentrasi awal (
)
dan perlakuan arang aktif (
). Angka yang diikuti huruf yang
berbeda memiliki pengaruh yang berbeda nyata terhadap konsentrasi
awal (P