Penggunaan Mikroorganisma untuk Mengurangi Senyawa-Senyawa Organik pada Air Limbah Industri Pulp dan Kertas Proses Kraft

PENGGUAIAAAQ MBKROOHGAAllSMA UNTUK MENGURANGB
SENYAWA - SEMYAWA ORGAWliK BERWEUN PWDA AIR LIMBAM
lMDUSTRl PULP DA@ KMETAS PROSES KRAFT

OIeh
DJULl MURTADHO
F 19. 1291

1 9 8 6

F A K U L T A S TEKNOLOGI PERTANlAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R

Djuli Murtadho.

F 19.1291.

Penggunaan mikroorganisma untuk

mengurangi senyawa-senyawa organik beracun pada a i r limbah

i n d u s t r i pulp dan k e r t a s p r o s e s k r a f t .

Dibawah bimbingan

E. Cumbira Sa1id, M e Syamsul Mafa r i f , dan S r i Purwati.

RINGKASAN

-

Air limbah i n d u s t r i pulp dan k e r t a s p r o s e s k r a f t mengan
dung senyawa-senyawa organik beracun yang membahayakan kehidupan organtma perairan, sehingga p e r l u dilakukan pengolahan t e r l e b i h dahulu sebelum dibuang ke lingkungan.
senyawa organik t e r s e b u t
asam lemak

-

Senyawa-

-


misalnya asam-asam r e s i n dan asam

- mempunyai s i f a t a k t i f penmrkaan ( surface a c t i v e )

yang dapat menimbulkan busa.
Salah s a t u metoda untuk mengurangi t o k s i s i t a s a i r l i m bah adalah pemisahan dengan cara pembusaan.

Metoda i n i da-

p a t mengurangi kandungan senyawa organik beracun sebesar 64
persen ( t a l l o i l ) ; BOD5,

sembilan persen; COD, 12 persen;

pH, t i g a persen; kekemhan, 93 persen; kecendemngan busa
sebesar 54 persen dan k e s t a b i l a n busa, 95 persen.

Sedangkan


cairan h a s i l pemecahan busa (collapsed foam) menganddng tok-

sisitas yang sangat t i n g g i (peningkatan kadar "tall o i l r 1 selebih lanjut.

t e t a p i t e r j a d i kenaikan pH sebesar 10
rungan busa sebesar 6.5
besar -14,5

- IB.5

- 30.3

- 79 persen,

kecende-

persen, kestabklan busa se-

persen dan kekeruhan sebesar 879 hing-


ga I 629 persen.
Faktor waktu inkubasi, konsentrasi c a i r a n busa, j e n i s
sumber mikroorgani sma dan interaksinya, sangatberpengaruh
terhadap parameter kandungan " t a l l o i l n , BOD5, COD, kekeruhan dan pH, sedangkan pada parameter kecenderungan busa dan
k e s t a b i l a n busa t i d a k berbeda.
Pada i n t e r a k d waktu inkubasi t i g a h a r i , konsentrasi

cairan 50 persen dan j e n i s sumber mikroorganisma b e r a s a l
d a r i lumpur a k t i f pengolahan a i r limbah i n d u s t r i pulp dan
k e r t a s , menghasilkan persen penunman kandungan senyawa-senyawa organik beracun yang t e r b e s a r , yakni 93.8 persen.

: i?ENGGUNfi&.N MZKROc3RG&qL"HIS:4A UNTdK MBiCtiRA3IGI
Sm'YAWA- W Y A W A O-RGbBIX BWP.OJM PADA AIR LIMB6311
bNWSTk?l: PULIP DPJJ m..TAS PROSES lCRAFT

Sebag'll salad s a t u sya-rat untuk m e q e r o l e h g e l w
S m J L I A TmOiDGI
PEnTANIaPa
pada Juz-asan TW&OLGGI 11JDSTRE PERTPSaEAN,
Fehltes Tekplologl P estanim,

1 r s t P t u - k Pex-kaaziai? Bagor
Oleh

mu

P@JLiTP-O'dQ

F49,?291
D&l~.M-airkan
pade t a n g g a l "i J u l i 9963
&. M8ge2c"ln

KATA PENCANTAR

Segala p u j i dan syukur dipanjatkan ke h a d i r a t Allah,
karena hanya dengan rahmawyalah maka penulisan masalah khu-

sus i n i dapat p e n u l i s selesaikan.
P e n u l i s mengucapkan terima k a s i h kepada :
1. Ir. E. Gumbira S a 1 i d , MADev sebagai dosen pembimbing uta-


2. Ir. M.

Syamsul Ma1arif, M.Eng a t a s saran dan bantuan mo-

r i l yang diberikan selaku dosen pembimbing pendamping I,

3. Ir. S r i Purwati a t a s bimbingan dan saran yang t e l a h diber i k a n sebagai dosen pembimbing pendamping 11,

4. Ir. I m a m WdLuyo d a r i Balai Besar Selulosa yang t e l a h menyediakan semua f a s i l i t a s selama p e n e l i t i a n , dan

5. Ayahanda dan ibunda t e r c i n t a yang t e l a h memberikan dukungan moril d a l m a t e r i i l selama p e n u l i s melakukan s t u d i
d i I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor.

Akhirnya k r i t i k dan saran sangat diharapkan demi perbaikan t u l i s a n selanjutnya.

Bogor, Oktober 1986

Penulis


DAFTAR IS1

Halaman
KATA PENGASTAR

. . . . . . . . . . . .

iii

. . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii
DAFTAR W I R A N . . . . . . . . . . . . . . . . . i x

DAFTAR TABEL

II

.

.................

A . MASALAH PENCEBARAN . . . . . . . . . . . . . .
TINJAUAN PUSTAKA

3

.
.

PERKEMBANGAN I N W S T R I P U L P DAN KERTAS D I INDON E S I A e . . . . . . . . . . . . . . . . . .

...................
D . P R O S E S KRAFT DALAM PEMBUATAN P U I B . . . . . . .
E . SENYAWA-SENYAWA ORGANIK BERACUN DALAlvr L I F B A H
...................
KRAFT
F . TEKNIK PEMISAHAN DENGAN PEMBUSAAN . . . . . . .
G . ASPEK KIKROORGANISMA DALAM PENGENDALIAN A I R LIM.................
BAH
H . BIODEGXADASI SENYAWA-SFNYAWA ORGANIK . . . . .
I11. METODA P E N E L I T I A N . . . . . . . . . . . . . . . .

A.BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.ALAT
.....................
C . METODA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
D . PENGAMATAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
I V . h A S I L DAN P E P B M A S A N . . . . . . . . . . . . . . .
C

AIR LIP'BAH I N W S T F i I P U L P DAN K W T A S DAN PENANGANANNYA

5
3
4

6
9

11

'?5

79
22

25
25
26

26

34
4.7

.
.
.

Halaman

...................
B PENELITIAN PWDAHULUAN . . . . . . . . . . . . .

C PWELITIAN LANJUTAN
.............
V . KESIWULAN DAN SARAN
...............
A . KESIWULAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B . SARAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DAFTAR PU STAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A

PD?BUSAAN

47

53
64
92
92

93

94

DAFTAR TABEL
Halaman
Perkembangan i n d u s t r i pulp dan Kertas d i
Indonesia

.................

4

Pemakaian bahan baku dan k e r t a s d i Indonesia

5

.........

Produksi, konsumsi dan perdagangan pulp, kert a s dan k a r t o n tahun 1983
5
Analssa buangan p a b r i k pulp dan k e r t a s d i
Indonesia dibendingkan dengan u s l a n DPWA
Tab e l

............

Senyawa-senyawa organik beracun dalarn a i r
limbah p r o s e s k r a f t
Nilai inininurn, optimum dan rnaksimurn bagi

Tab e l

$4

.

21;

Hasil perhitungan r a t a - r a t a beberapa parameter p e n e l i t i a n , karena pengaruh perlakuan
waktu pengocokan ( i n k u b a s i )

66

Hasil perhitungan r a t a - r a t a beberapa parameter p e n e l i t i a n , karena pengaruh perlakuan
konsentrasi cairan

............

70

Hasil perhitungan r a t a - r a t a beberapa parameter p e n e l i t i a n , karena pengaruh perlakuan
j e n i s sumber mikroorganisma

72

pertumbuhan berbagai j e n i s mikroorganisma
Tab e l

8

........

.

Hasil perhitungan r a t a - r a t a parameter " t a l l
o i l t t , BOD
COD, karena pengaruh i n t e r a k s i
f a k t o r w a % u pengocokan dan k o n s e n t r a s i cairan

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Hasil perhitungan r a t a - r a t a parameter kekeruhan, kecenderungan dan k e s t a b i l a n busa,
karena pengaruh i n t e r a k s i f a k t o r waktu pengocokan dan k o n s e n t r a s i c a i r a n

.

?8

Halaman
Tabel 12,

H a s i l perhitungan r a t a - r a t a parameter " t a l l
o i l " , BOD dan COD, karena pengaruh i n t e r a k s i f a k t 8 r waktu pengocokan dan j e n i s sumb e r mikroargariisma

80

H a s i l perhitungan r a t a - r a t a parameter kekeruhan, kecenderungaii dan k e s t a b i l a n busa,
karena pengaruh i n t e r a k s i f a k t o r waktu pen g 0 ~ 0 k s 3dan j e n i s sumber mikroorganisma

82

H a s i l p e r h i t u n ~ a nr a t a - r a t a parameter Ittall
o i l t 1 , BOD , COD, karena pengaruh i n t e r a k s i
f a k t o r koasentrasi c a i r a n dan j e n i s surnber
mikroorganisma

84

H a s i l p e r h i t u n ~ a r .r a t a - r a t a parameter kekeruhan, kecenderungan dan k e s t a b i l a n busa,
karena pengaruh i n t e r a k s i f a k t o r konsentras i c a i r a n dan j e n i s sumber mikroorganisma

85

.............

Tabel 413,

..

Tabel 14.

..............

Tabel 15.

vii

.

DAFTAR GAMBAR
Halaman

Gambar

Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar
Gambar

. P r o s e s pemisahan busa s k a l a " p i l o t plant" .
2 . Kurva pertumbuhan mikrobial . . . . . . . . . 20
. . . . . . . . . 27
3. Bagan p r o s e s pembusaan
. P r o s e s pembusaan . . . . . . . . . . . . 28
30
5 . Bagan p r o s e s p e n e l i t i a n penadahuluan .
6 . Bagan p r o s e s p e n e l i t i a n l a n j u t a n . . . . . 32
7 . P r o s e s pengocokan ( i n k u b a s i ) pada p e n e l i t i . . . . . . . . . . . . . . . 33
an l a n j u t a n
18

I

4

. . . . . . . . . . . . . . . .. ..
G a m b a r 9 . Alat penguji busa . . . . . . . . . . . . .
Gambar 10. P e r a l a t a n a n a l i s i s " t a l l o i l " . . . . . . .
Gambar 11 . Diagram batang perubahan kandungan "tall
oiltt
..................

Gambar

8

.

.
.
.
.
16.

Pengenceran bahan pada a n a l i s i s " t o t a l
countu

Gambar 13

......
Diagram batang h a s i l a n a l i s i s COD . . . . .

Gambar 14

H a s i l a n a l i s i s t o t a l padatan

Gambar 12

Diagram batang perubahan BOD5

.......
Gambar 15 H a s i l a n a l i s i s kecenderungan busa . . . . .
bambar
H a s i l a n a l i s i s k e s t a b i l a n busa . . . . . .
Gambar 17. Diagram batang h a s i l a n a l i s i s kekeruhan . .
Gambar 18. Grafik h a s i l perhitungan jurnlah t o t a l mikro................
organisma
Gambar 19 . H a s i l a n a l i s i s " t a l l O i l " . . . . . . . . .

36
39
4'F
48

49
50

53

52

53
56
57
59

PENGGUAIAAAQ MBKROOHGAAllSMA UNTUK MENGURANGB
SENYAWA - SEMYAWA ORGAWliK BERWEUN PWDA AIR LIMBAM
lMDUSTRl PULP DA@ KMETAS PROSES KRAFT

OIeh
DJULl MURTADHO
F 19. 1291

1 9 8 6

F A K U L T A S TEKNOLOGI PERTANlAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
B O G O R

Djuli Murtadho.

F 19.1291.

Penggunaan mikroorganisma untuk

mengurangi senyawa-senyawa organik beracun pada a i r limbah
i n d u s t r i pulp dan k e r t a s p r o s e s k r a f t .

Dibawah bimbingan

E. Cumbira Sa1id, M e Syamsul Mafa r i f , dan S r i Purwati.

RINGKASAN

-

Air limbah i n d u s t r i pulp dan k e r t a s p r o s e s k r a f t mengan
dung senyawa-senyawa organik beracun yang membahayakan kehidupan organtma perairan, sehingga p e r l u dilakukan pengolahan t e r l e b i h dahulu sebelum dibuang ke lingkungan.
senyawa organik t e r s e b u t
asam lemak

-

Senyawa-

-

misalnya asam-asam r e s i n dan asam

- mempunyai s i f a t a k t i f penmrkaan ( surface a c t i v e )

yang dapat menimbulkan busa.
Salah s a t u metoda untuk mengurangi t o k s i s i t a s a i r l i m bah adalah pemisahan dengan cara pembusaan.

Metoda i n i da-

p a t mengurangi kandungan senyawa organik beracun sebesar 64
persen ( t a l l o i l ) ; BOD5,

sembilan persen; COD, 12 persen;

pH, t i g a persen; kekemhan, 93 persen; kecendemngan busa
sebesar 54 persen dan k e s t a b i l a n busa, 95 persen.

Sedangkan

cairan h a s i l pemecahan busa (collapsed foam) menganddng tok-

sisitas yang sangat t i n g g i (peningkatan kadar "tall o i l r 1 selebih lanjut.

t e t a p i t e r j a d i kenaikan pH sebesar 10
rungan busa sebesar 6.5
besar -14,5

- IB.5

- 30.3

- 79 persen,

kecende-

persen, kestabklan busa se-

persen dan kekeruhan sebesar 879 hing-

ga I 629 persen.
Faktor waktu inkubasi, konsentrasi c a i r a n busa, j e n i s
sumber mikroorgani sma dan interaksinya, sangatberpengaruh
terhadap parameter kandungan " t a l l o i l n , BOD5, COD, kekeruhan dan pH, sedangkan pada parameter kecenderungan busa dan
k e s t a b i l a n busa t i d a k berbeda.
Pada i n t e r a k d waktu inkubasi t i g a h a r i , konsentrasi

cairan 50 persen dan j e n i s sumber mikroorganisma b e r a s a l
d a r i lumpur a k t i f pengolahan a i r limbah i n d u s t r i pulp dan
k e r t a s , menghasilkan persen penunman kandungan senyawa-senyawa organik beracun yang t e r b e s a r , yakni 93.8 persen.

: i?ENGGUNfi&.N MZKROc3RG&qL"HIS:4A UNTdK MBiCtiRA3IGI
Sm'YAWA- W Y A W A O-RGbBIX BWP.OJM PADA AIR LIMB6311
bNWSTk?l: PULIP DPJJ m..TAS PROSES lCRAFT

Sebag'll salad s a t u sya-rat untuk m e q e r o l e h g e l w
S m J L I A TmOiDGI
PEnTANIaPa
pada Juz-asan TW&OLGGI 11JDSTRE PERTPSaEAN,
Fehltes Tekplologl P estanim,
1 r s t P t u - k Pex-kaaziai? Bagor
Oleh

mu

P@JLiTP-O'dQ

F49,?291
D&l~.M-airkan
pade t a n g g a l "i J u l i 9963
&. M8ge2c"ln

KATA PENCANTAR

Segala p u j i dan syukur dipanjatkan ke h a d i r a t Allah,
karena hanya dengan rahmawyalah maka penulisan masalah khu-

sus i n i dapat p e n u l i s selesaikan.
P e n u l i s mengucapkan terima k a s i h kepada :
1. Ir. E. Gumbira S a 1 i d , MADev sebagai dosen pembimbing uta-

2. Ir. M.

Syamsul Ma1arif, M.Eng a t a s saran dan bantuan mo-

r i l yang diberikan selaku dosen pembimbing pendamping I,

3. Ir. S r i Purwati a t a s bimbingan dan saran yang t e l a h diber i k a n sebagai dosen pembimbing pendamping 11,

4. Ir. I m a m WdLuyo d a r i Balai Besar Selulosa yang t e l a h menyediakan semua f a s i l i t a s selama p e n e l i t i a n , dan

5. Ayahanda dan ibunda t e r c i n t a yang t e l a h memberikan dukungan moril d a l m a t e r i i l selama p e n u l i s melakukan s t u d i
d i I n s t i t u t P e r t a n i a n Bogor.

Akhirnya k r i t i k dan saran sangat diharapkan demi perbaikan t u l i s a n selanjutnya.

Bogor, Oktober 1986

Penulis

DAFTAR IS1

Halaman
KATA PENGASTAR

. . . . . . . . . . . .

iii

. . . . . . . . . . . . . . . . . . vi
DAFTAR GAMBAR . . . . . . . . . . . . . . . . . . viii
DAFTAR W I R A N . . . . . . . . . . . . . . . . . i x

DAFTAR TABEL

II

.

.................
A . MASALAH PENCEBARAN . . . . . . . . . . . . . .
TINJAUAN PUSTAKA

3

.
.

PERKEMBANGAN I N W S T R I P U L P DAN KERTAS D I INDON E S I A e . . . . . . . . . . . . . . . . . .

...................
D . P R O S E S KRAFT DALAM PEMBUATAN P U I B . . . . . . .
E . SENYAWA-SENYAWA ORGANIK BERACUN DALAlvr L I F B A H
...................
KRAFT
F . TEKNIK PEMISAHAN DENGAN PEMBUSAAN . . . . . . .
G . ASPEK KIKROORGANISMA DALAM PENGENDALIAN A I R LIM.................
BAH
H . BIODEGXADASI SENYAWA-SFNYAWA ORGANIK . . . . .
I11. METODA P E N E L I T I A N . . . . . . . . . . . . . . . .
A.BAHAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B.ALAT
.....................
C . METODA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
D . PENGAMATAN . . . . . . . . . . . . . . . . .
I V . h A S I L DAN P E P B M A S A N . . . . . . . . . . . . . . .
C

AIR LIP'BAH I N W S T F i I P U L P DAN K W T A S DAN PENANGANANNYA

5
3
4

6
9

11

'?5
79
22

25
25
26

26

34
4.7

.
.
.

Halaman

...................
B PENELITIAN PWDAHULUAN . . . . . . . . . . . . .
C PWELITIAN LANJUTAN
.............
V . KESIWULAN DAN SARAN
...............
A . KESIWULAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
B . SARAN . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
DAFTAR PU STAKA . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
A

PD?BUSAAN

47

53
64
92
92

93

94

DAFTAR TABEL
Halaman
Perkembangan i n d u s t r i pulp dan Kertas d i
Indonesia

.................

4

Pemakaian bahan baku dan k e r t a s d i Indonesia

5

.........

Produksi, konsumsi dan perdagangan pulp, kert a s dan k a r t o n tahun 1983
5
Analssa buangan p a b r i k pulp dan k e r t a s d i
Indonesia dibendingkan dengan u s l a n DPWA
Tab e l

............

Senyawa-senyawa organik beracun dalarn a i r
limbah p r o s e s k r a f t
Nilai inininurn, optimum dan rnaksimurn bagi

Tab e l

$4

.

21;

Hasil perhitungan r a t a - r a t a beberapa parameter p e n e l i t i a n , karena pengaruh perlakuan
waktu pengocokan ( i n k u b a s i )

66

Hasil perhitungan r a t a - r a t a beberapa parameter p e n e l i t i a n , karena pengaruh perlakuan
konsentrasi cairan

............

70

Hasil perhitungan r a t a - r a t a beberapa parameter p e n e l i t i a n , karena pengaruh perlakuan
j e n i s sumber mikroorganisma

72

pertumbuhan berbagai j e n i s mikroorganisma
Tab e l

8

........

.

Hasil perhitungan r a t a - r a t a parameter " t a l l
o i l t t , BOD
COD, karena pengaruh i n t e r a k s i
f a k t o r w a % u pengocokan dan k o n s e n t r a s i cairan

. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 76

Hasil perhitungan r a t a - r a t a parameter kekeruhan, kecenderungan dan k e s t a b i l a n busa,
karena pengaruh i n t e r a k s i f a k t o r waktu pengocokan dan k o n s e n t r a s i c a i r a n

.

?8

Halaman
Tabel 12,

H a s i l perhitungan r a t a - r a t a parameter " t a l l
o i l " , BOD dan COD, karena pengaruh i n t e r a k s i f a k t 8 r waktu pengocokan dan j e n i s sumb e r mikroargariisma

80

H a s i l perhitungan r a t a - r a t a parameter kekeruhan, kecenderungaii dan k e s t a b i l a n busa,
karena pengaruh i n t e r a k s i f a k t o r waktu pen g 0 ~ 0 k s 3dan j e n i s sumber mikroorganisma

82

H a s i l p e r h i t u n ~ a nr a t a - r a t a parameter Ittall
o i l t 1 , BOD , COD, karena pengaruh i n t e r a k s i
f a k t o r koasentrasi c a i r a n dan j e n i s surnber
mikroorganisma

84

H a s i l p e r h i t u n ~ a r .r a t a - r a t a parameter kekeruhan, kecenderungan dan k e s t a b i l a n busa,
karena pengaruh i n t e r a k s i f a k t o r konsentras i c a i r a n dan j e n i s sumber mikroorganisma

85

.............

Tabel 413,

..

Tabel 14.

..............

Tabel 15.

vii

.