BAB V PEMBAHASAN
5.1 Hasil Pemeriksaan Kadar BOD
dan TSS Air Limbah Pabrik Tepung Tapioka
BOD adalah kebutuhan oksigen bagi sejumlah bakteri untuk menguraikan
mengoksidasikan semua zat-zat organik yang terlarut maupun sebagai tersuspensi
dalam air menjadi bahan organik yang lebih sederhana. Pemeriksaan kadar BOD air
limbah yang berasal dari pabrik tapioka dilakukan dengan menggunakan metode alat Titrimetri. Berdasarkan hasil pemeriksaan, kadar BOD
sampel limbah tapioka sudah melampaui baku mutu yakni sebesar 1181 mgl. Berdasarkan Keputusan Menteri
Lingkungan Hidup NO.51 Tahun 1995, kadar BOD maksimum yang diperbolehkan
adalah sebesar 200 mgl. Total Suspended Solid merupakan zat-zat padat yang berada dalam suspensi,
dapat dibedakan menurut ukurannya, sebagai partikel tersuspensi koloid dan partikel tersuspensi biasa. Total Suspended Solid yaitu jumlah berat dalam mgl kering lumpur
yang ada di dalam air limbah setelah mengalami proses penyaringan dengan membran berukuran 0,45 µm. Pemeriksaan kadar TSS air limbah dilakukan dengan
menggunakan alat TDS meter. Hasil pemeriksaan menunjukkan bahwa kadar TSS air limbah yang berasal dari pabrik tapioka tersebut juga melebihi batas baku mutu
yakni sebesar 1723 mgl. Berdasarkan Keputusan Menteri Lingkungan Hidup NO.51 Tahun 1995, kadar TSS
maksimum yang diperbolehkan adalah sebesar 150 mgl. Apabila limbah ini langsung dibuang ke lingkungan khususnya ke sungai, maka akan
menimbulkan pencemaran air sungai dan dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi masyarakat yang menggunakan air sungai untuk bebagai keperluan.
67
Universitas Sumatera Utara
5.2 Pengaruh Karbon Aktif Kulit Singkong dalam Menurunkan Kadar BOD
dan TSS Air Limbah Tapioka Hasil pengukuran BOD pada air limbah setelah perlakuan dengan karbon aktif
kulit singkong menunjukkan adanya penurunan. Tabel 4.2 menunjukkan bahwa rata- rata kadar BOD paling tinggi ada pada kontrol tanpa penambahan karbon aktif
sebesar 1013,2 mgl dan mengalami penurunan sebesar 14,2. Hal ini menandakan bahwa kadar BOD dapat mengalami penurunan walaupun tanpa penambahan karbon
aktif ke limbah dengan persentase penurunan yang relatif kecil. Hal ini mungkin terjadi karena pada saat proses percobaan, wadah air limbah yang akan diuji tidak
tertutup terbuka sehingga udara dalam limbah akan mengikat oksigen dari udara bebas ke dalam air limbah. Sehingga proses oksidasi zat organik dapat terjadi dan
mengakibatkan kadar BOD menjadi turun. Sedangkan kadar BOD paling rendah terdapat pada konsentrasi karbon aktif 1
gr yaitu dengan rata-rata 150 mgl dan mengalami penurunan sebesar 87,3. Selain itu pada tabel 4.2 juga terlihat bahwa jika konsentrasi karbon aktif semakin tinggi,
kadar BOD limbah juga menjadi semakin besar yakni pada konsentrasi 2 gr, rata-rata kadar BOD sebesar 197,2 mgl dengan penurunan sebesar 83,3. Begitu pula dengan
konsentrasi 3 gr, rata-rata kadar BOD menjadi sebesar 429,8 mgl dengan penurunan sebesar 63,6. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa penurunan kadar BOD
tertinggi ada pada konsentrasi karbon aktif kulit singkong sebanyak 1 gr. Apabila disesuaikan dengan KepMen-LH No.51 Tahun 1995, dari ketiga
konsentrasi karbon aktif tersebut, diketahui bahwa pada perlakuan dengan konsentrasi 1 g dan 2 gr karbon aktif kulit singkong untuk setiap 200 ml air limbah, kadar BOD
Universitas Sumatera Utara
sebesar 150 mgl dan 197,2 mgl sudah memenuhi baku mutu limbah cair industri tapioka yaitu dengan baku mutu tidak boleh melebihi 200 mgl. Sedangkan pada
perlakuan dengan 3 gr karbon aktif kulit singkong tetap mengalami penurunan kadar BOD sebesar 63,6 , akan tetapi sudah tidak memenuhi baku mutu.
Menurut Alaerts dalam Yani 2009, ada 5 jenis gangguan yang umumnya terdapat pada analisa BOD. Salah satunya adalah karena adanya zat beracun yang
dapat memperlambat reaksi BOD, bahkan dapat membunuh bakteri yang berperan untuk menguraikan zat-zat organik. Contoh zat beracun adalah Cr VI, Hg, Pb, CN
-
Sianida, dan sebagainya yang konsentrasinya melampaui sesuatu kadar yang tertentu. Pada percobaan ini, sampel yang digunakan adalah limbah tapioka dan
karbon aktif yang digunakan adalah kulit singkong, yang tentunya mengandung zat beracun yaitu CN
-
Sianida. Sehingga proses penguraian zat-zat organik oleh bakteri pun menjadi terganggu yang akan menimbulkan reaksi BOD juga terganggu.
Hal ini menunjukkan bahwa sebenarnya karbon aktif tidak dapat mengoksidasi zat organik yang terdapat dalam air, akan tetapi fungsi karbon aktif di
dalam air limbah tersebut hanya sebagai penyerap adsorben padatan-padatan yang di dalamnya terkandung zat-zat organik. Sehingga karbon aktif tersebut mengikat
padatan-padatan sekaligus mengikat zat-zat organik. Oleh karena itu, kadar BOD setelah perlakuan dengan karbon aktif dapat mengalami penurunan karena zat-zat
organik tersebut diserap oleh pori-pori karbon aktif kulit singkong. Namun, apabila konsentrasi karbon aktif yang digunakan sudah melebihi kadar maksimum, akan
mengakibatkan kejenuhan proses adsorpsi. Hal inilah yang menyebabkan kadar BOD kembali meningkat pada konsentrasi karbon aktif 2 gr dan 3 gr.
Universitas Sumatera Utara
Hal ini juga sesuai dengan hasil penelitian Alfi Rumidatul 2006 yang menggunakan karbon aktif dari kayu Acacia magnum untuk mengolah limbah cair
rumah sakit. Perlakuan karbon aktif pada konsentrasi yang semakin meningkat mengakibatkan nilai BOD dan COD yang semakin meningkat pula..
Pada hasil pengukuran TSS air limbah setelah perlakuan dengan karbon aktif. menunjukkan bahwa rata-rata kadar TSS paling tinggi ada pada kontrol tanpa
penambahan karbon aktif sebesar 1722 mgl dan hanya mengalami penurunan sebesar 0,06. Sedangkan kadar TSS paling rendah terdapat pada konsentrasi karbon
aktif 1 gr dengan rata-rata 56,4 mgl dan mengalami penurunan sebesar 96,7. Selain itu pada tabel 4.3 juga terlihat bahwa jika konsentrasi karbon aktif
semakin tinggi, kadar TSS limbah juga semakin besar yakni pada konsentrasi 2 gr, rata-rata kadar TSS sebesar 63,4 mgl dengan penurunan sebesar 96,3. Begitu pula
dengan konsentrasi 3 gr, rata-rata kadar TSS menjadi sebesar 69,6 mgl dengan penurunan sebesar 95,9. Oleh karena itu, dapat disimpulkan bahwa penurunan
kadar TSS tertinggi ada pada konsentrasi karbon aktif kulit singkong sebanyak 1 gr 96,7. Hal ini menunjukkan bahwa karbon aktif dapat menyerap zat organik yang
terdapat dalam air limbah. Apabila disesuaikan dengan KepMen-LH No.51 Tahun 1995, diketahui
bahwa ketiga perlakuan dengan konsentrasi 1 g, 2 gr, dan 3 gr karbon aktif kulit singkong untuk setiap 200 ml air limbah, kadar TSS yang dihasilkan setelah
perlakuan sudah memenuhi baku mutu limbah cair industri tapioka yaitu dengan baku mutu tidak boleh melebihi 150 mgl. Sama halnya dengan BOD, kadar TSS juga
menjadi semakin meningkat jika konsentrasi karbon aktifnya semakin diperbesar. Hal
Universitas Sumatera Utara
ini diakibatkan karena, karbon aktif kulit singkong yang dimasukkan ke dalam limbah merupakan padatan-padatan yang sangat halus. Air limbah yang diaduk bersama
dengan karbon aktif kemudian disaring dengan kertas penyaring. Pada saat penyaringan, padatan-padatan halus dari karbon aktif dan air limbah yang tidak dapat
tersaring akan lolos. Hasil penyaringan inilah yang kemudian diperiksa kadar TSS nya. Jadi, semakin banyak konsentrasi karbon aktif yang dimasukkan ke dalam
limbah maka kadar TSS nya juga semakin meningkat karena jumlah padatannya yang semakin besar. Atau dengan kata lain jika tidak seimbang perbandingan antara air
limbah dengan karbon aktif maka akan menimbulkan kejenuhan yang akan mengurangi keefektifan proses penyerapan. Dari hasil pengukuran BOD dan TSS
tersebut diketahui bahwa konsentrasi 1 gr karbon aktif adalah konsentrasi yang paling optimum untuk 200 ml air limbah untuk menurunkan kadar BOD dan TSS.
Menurut Arifin 2008, suatu permukaan padatan yang bersentuhan dengan larutan akan menyebabkan molekul-molekul terlarut terjerap pada permukaan
padatan. Adsorbsi molekul digambarkan sebagai berikut :
A + B — A.B Dimana :
A = adsorbent karbon aktif B = adsorbant media yang diserap
A.B = jumlah bahan yang terjerap Energi yang dihasilkan seperti ikatan hidrogen dan gaya Van Der Waals
menyebabkan bahan yang teradsorpsi berkumpul pada permukaan penjerap. Bila
Universitas Sumatera Utara
reaksi dibalik, molekul yang terjerap akan terus berkumpul pada permukaan karbon aktif sehingga jumlah zat diruas kanan reaksi sama dengan jumlah zat pada ruas kiri.
Apabila kesetimbangan telah tercapai, maka proses adsorpsi telah selesai. Arifin, 2008.
Pada percobaan ini kesetimbangan terjadi pada perlakuan dengan konsentrasi karbon aktif antara 1 gr dan 2 gr untuk setiap 200 ml air limbah, sehingga jika
kesetimbangan telah tercapai, maka proses adsorpsi tidak akan berlangsung lagi. Oleh karena itu, penurunan kadar BOD dan TSS pada konsentrasi 3 gr menjadi semakin
kecil sedangkan pada konsentrasi 1 gr penurunannya sangat optimal dan efektif. Berdasarkan kondisi fisik, air limbah yang telah mendapatkan perlakuan
dengan karbon aktif kulit singkong mengalami perubahan seperti warna air limbah menjadi lebih jernih dan tidak berbau lagi. Menurut Sembiring 2003 bahwa karbon
aktif terbagi atas 2 tipe yaitu karbon aktif sebagai pemucat dan sebagai penyerap uap. Karbon aktif sebagai pemucat, biasanya berbentuk serbuk yang sangat halus,
diameter pori mencapai 1000 A , digunakan dalam fase cair, berfungsi untuk
memindahkan zat-zat penganggu yang menyebabkan warna dan bau yang tidak diharapkan, membebaskan pelarut dari zat-zat penganggu dan kegunaan lain yaitu
pada industri kimia dan industri baru. Diperoleh dari serbuk serbuk gergaji, ampas pembuatan kertas atau dari bahan baku yang mempunyai densitas kecil dan
mempunyai struktur yang lemah. Karbon aktif dari kulit singkong yang digunakan dalam penelitian ini termasuk karbon aktif sebagai pemucat, sehingga air limbah yang
telah disaring dengan karbon aktif menjadi semakin jernih dan tidak berbau lagi. Proses penyerapan zat-zat organik oleh karbon aktif kulit singkong dalam air limbah
Universitas Sumatera Utara
tapioka dapat terjadi karena adanya gaya tarik menarik antara muatan positif dan muatan negatif. Dalam hal ini, yang mempunyai muatan positif adalah karbon aktif
kulit singkong sedangkan bermuatan negatif adalah limbah tapioka yang banyak mengandung protein dan karbohidrat yang mempunyai gugus amino bermuatan
negatif. Selain itu, limbah tapioka juga mengandung bakteri yang mengandung protein asam nukleat bermuatan negatif. Oleh karena gaya tarik-menarik antara
molekul karbon aktif dengan molekul limbah terjadi sehingga proses penyerapan padatan-padatan air limbah pun dapat berlangsung.
5.3 Pengujian Konsentrasi Karbon Aktif yang Paling Efektif untuk Menurunkan Kadar BOD dan TSS Air Limbah Tapioka
Hasil uji Anova One Way pada tabel 4.4 menunjukkan adanya perbedaan rata- rata yang bermakna pada berbagai kadar karbon aktif kulit singkong untuk
menurunkan kadar BOD air limbah tapioka. Untuk melihat pasangan rata-rata yang
berbeda nyata dan menentukan konsentrasi yang optimal, maka dilakukan perbandingan diantara pasangan rata-rata konsentrasi karbon aktif dengan uji
Duncan. Pemilihan uji Duncan sebagai uji lanjutan karena pada penelitian ini didapat
nilai KK Koefisien Keraagaman sebesar 10,22 . Besar nilai KK ini untuk percobaan yang dilakukan di laboratorium atau ruang terkontrol lainnya tergolong
besar minimal 10 sehingga akan sangat baik jika menggunakan uji Duncan karena uji ini dapat dikatakan yang paling teliti, agar kesimpulan yang diperoleh tidak saja
tepat secara statistik tetapi juga logis dalam menentukan perlakuan optimum dari percobaan.
Universitas Sumatera Utara
Ada 2 kriteria yang harus diperhatikan untuk menentukan perlakuan terbaik optimum suatu percobaan yaitu untuk kriteria terbaik utama dipilih perlakuan yang
pengaruhnya minimal berbeda nyata dengan pengaruh perlakuan yang bertaraf lebih rendah, tetapi tidak berbeda nyata dengan pengaruh perlakuan yang bertaraf sama
atau lebih tinggi. Sedangkan untuk kriteria terbaik kedua dipilih perlakuan yang pengaruhnya minimal berbeda nyata dengan pengaruh perlakuan kontrol atau bertaraf
lebih rendah dan mempunyai frekuensi beda nyata yang sama atau lebih banyak dibandingkan perlakuan yag bertaraf sama atau lebih tinggi Hanafiah, 2008.
Tabel 4.6 menunjukkan bahwa perlakuan terbaik optimum dapat ditentukan berdasarkan kriteria terbaik pertama yaitu terletak pada konsentrasi 1 gr karbon aktif,
dimana pada perlakuan dengan konsentrasi 1 gr, perbedaan rata-rata kadar BOD limbah berbeda nyata dengan konsentrasi yang lebih rendah yaitu 0 gr kontrol,
tetapi tidak berbeda nyata dengan konsentrasi yang lebih tinggi yaitu pada konsentrasi 2 gr. Hal ini menunjukkan bahwa konsentrasi karbon aktif kulit singkong
yang paling optimum terbaik untuk menurunkan kadar BOD air limbah tapioka adalah pada konsentrasi 1 gr. Pada konsentrasi 1 gr karbon aktif dapat menurunkan
kadar BOD air limbah sebesar 87,3 . Sedangkan untuk pengujian konsentrasi karbon aktif yang paling optimum
untuk menurunkan kadar TSS digunakan Uji Beda Nyata Jujur Honestly Significant Difference Method atau prosedur Tuckey. Hasil perhitungan Koefisien Keragaman
KK diperoleh nilai KK adalah sebesar 1,004 . Besar nilai KK ini untuk percobaan yang dilakukan di laboratorium atau ruang terkontrol lainnya tergolong kecil
Universitas Sumatera Utara
maksimal 5, Oleh karena itu, uji lanjutannya akan menggunakan uji Beda Nyata Jujur BNJ atau uji Tukey.
Dari tabel 4.9 menunjukkan bahwa perlakuan terbaik optimum dapat ditentukan berdasarkan kriteria terbaik pertama yaitu terletak pada konsentrasi 1 gr
karbon aktif, dimana pada perlakuan dengan konsentrasi 1 gr, perbedaan rata-rata kadar TSS limbah berbeda nyata dengan konsentrasi yang lebih rendah yaitu 0 gr
kontrol, tetapi tidak berbeda nyata dengan konsentrasi yang lebih tinggi yaitu pada konsentrasi 2 gr = 63,6333. Akan tetapi, pada konsentrasi 2 gr, kriteria terbaik
pertama juga dapat digunakan. Perlakuan optimum juga terletak pada konsentrasi 2 gr, karena perbedaan rata-rata kadar TSS pada konsentrasi ini berbeda nyata dengan
perlakuan dengan konsentrasi yang lebih rendah yaitu 1 gr, tetapi tidak berbeda nyata dengan konsentrasi yang lebih tinggi yaitu 3 gr. Hal ini menunjukkan bahwa
konsentrasi karbon aktif kulit singkong yang paling optimum terbaik untuk menurunkan kadar TSS air limbah tapioka adalah terletak pada konsentrasi 1 gr dan
2 gr. Pada konsentrasi karbon aktif 1 gr dapat menurunkan kadar TSS air limbah sebesar 96,7 , sedangkan pada konsentrasi 2 gr sebesar 96,3 .
Universitas Sumatera Utara
BAB VI KESIMPULAN DAN SARAN
Kategori