3 METODE
3.1 Waktu dan Tempat
Penelitian  ini  dilakukan  pada  bulan  September  sampai  November  2012 bertempat  di  laboratorium  biokimia  hasil  perikanan,  laboratorium  preservasi  dan
diversifikasi  hasil  perikanan  departemen  teknologi  hasil  perairan,  dan laboratorium  produktivitas  lingkungan,  departemen  budidaya  perairan,  Fakultas
Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
3.2 Bahan dan Alat
Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini antara lain lumpur aktif, limbah  ikan  berupa  kulit  dan  sisa  daging,  akuades,  K
2
Cr
2
O
7
,  H
2
SO
4
.Ag
2
SO
4
, indikator  ferroin,  ferrous  ammonium  sulfat  [FeNH
4 2
SO
4 2
],  NaOH  45,  HCl 0,05  N,  indikator  mengsel,  NaOH  0,05  N,  Kertas  saring  Whatman  42,  bahan  uji
amonia.  Alat-alat  yang  digunakan  pada  penelitian  ini  antara  lain,  kaca  akrilik, elektroda  karbon  grafit,  kabel,  multimeter  digital,  botol  erlenmeyer,  buret,  pipet,
botol  DO,  DO  meter,  aerator,  spektrofotometer  SP-300,  oven,  tanur,  cawan porselen, dan desikator.
3.3 Metode Penelitian
Gambar 3. Diagram alir tahapan pelaksanaan penelitian 3.3.1 Pembuatan limbah cair buatan
Limbah  cair  buatan  dibuat  menggunakan  limbah  padat  pengolahan  ikan isi  perut,  kulit,  dan  insang.  Hal  ini  dilakukan  untuk  menjaga  kestabilan
karakteristik limbah cair yang digunakan untuk percobaan. Pembuatan limbah cair dilakukan  menurut  cara  Fauzie  et  al.  2003  diacu  dalam  Ibrahim  2009  yakni
Pembuatan limbah cair buatan Persiapan alat MFC
Pengukuran elektrisitas
limbah  potongan  daging  dan  kulit  ikan  yang  diperoleh  dari  proses  pengolahan fillet  ikan  dicincang,  selanjutnya  direbus  pada  air  mendidih  selama  10  menit
dengan rasio berat ikan kg dan volume air liter adalah 1:5. Air rebusan disaring untuk  memisahkannya  dari  padatan  dan  ampas  ikan.  Setelah  air  rebusan  yang
disaring  menjadi  dingin,  siap  digunakan  untuk  percobaan.  Kemudian  dilakukan analisis karakteristik limbah cair buatan meliputi BOD, COD, total  nitrogen, dan
total amonia nitrogen. 3.3.2 Persiapan alat MFC
Bejana  yang  digunakan  terbuat  dari  bahan  akrilik  dengan  dimensi 10x7x10 cm. Volume limbah cair yang digunakan adalah 700 ml. Elektroda yang
digunakan  adalah  karbon  grafit  berukuran  7x1x1  cm.  Sistem  MFC  yang digunakan  merupakan  sistem  MFC  satu  bejana  tanpa  membran  mengacu  pada
penelitian  Lovley  2006.  Desain  MFC  satu  bejana  tanpa  membran  dapat  dilihat pada Gambar 4. Lumpur aktif dimasukkan ke dalam MFC yang berisi limbah cair
dengan  perbandingan  antara  lumpur  aktif  dan  limbah  cair  sebesar  1:10.  Lumpur aktif  pada  penelitian  ini  diperoleh  dari  unit  pengolahan  limbah  PT  UNITEX.
Perlakuan  yang  diberikan  adalah  pemberian  katoda  dan  anoda  sebanyak  satu pasang,  dua  pasang,  tiga  pasang,  dan  empat  pasang  dalam  satu  bejana  dengan  3
kali ulangan. Sumber listrik
anoda dinamo
pengaduk katoda
Gambar 4. Skema sistem alat MFC
3.3.5 Pengukuran elektrisitas
Masing-masing  elektroda  grafit  di  kedua  bejana  dihubungkan  dengan kabel  lalu  bejana  ditutup  rapat.  Kedua  kabel  dihubungkan  oleh  multimeter.
Multimeter  diatur  untuk  pengukuran  tegangan  listrik  pada  skala  terkecil  terlebih dahulu kemudian nilai tegangan yang tertera  pada layar multimeter diamati pada
selang  waktu  tertentu  Suyanto  et  al.  2010.  Selama  5  hari  pengamatan  juga diukur  kualitas  limbah  cair  yang  terdiri  dari  pengukuran  nilai  MLSS,  MLVSS,
BOD, COD, TKN, dan amoniak pada hari ke 0 awal, 3 tengah, dan 5 akhir. Setiap analisis dilakukan 3 kali ulangan.
3.4 Prosedur Analisis
Analisis  yang  dilakukan  pada  penelitian  ini  meliputi  analisis  COD chemical  oxygen  demand,  BOD  biological  oxygen  demand,  total  nitrogen,
amonia,  MLSS  mixed  liquor  suspended  solids,  dan  MLVSS  mixed  liquor volatile suspended solids.
3.4.1 Chemical oxygen demand COD APHA 1975 Prosedur  penentuan  parameter  COD  adalah  sebanyak  10  ml  sampel  di
ambil  dan  dimasukkan  ke  dalam  erlenmeyer.  Setelah  itu  ditambahkan  K
2
Cr
2
O
7
0,25  N  sebanyak  5  ml.  Kemudian  ditambahkan  H
2
SO
4
sebanyak  7,5  ml,  setelah itu  dititrasi  dengan    ferrous  ammonium  Sulfate  [FeNH
4
2SO
4
2]  0,2  N.  dibuat juga larutan blanko dengan prosedur  yang sama.  Titrasi dilakukan sampai terjadi
perubahan warna dari hijau terang menjadi kemerahan tajam. Selain itu dilakukan juga  titrasi  terhadap  blanko.  Teknik  ini  memiliki  keuntungan  yaitu  pada  sampel
tidak kehilangan bahan yang volatile secara signifikan. Penentuan COD dilakukan dengan menggunakan rumus:
Keterangan:   B= Volume titrasi balnko ml S= Volume tittasi sampel ml
N= Normalitas FeNH
4 2
SO
4 2
V= Volume sampel yang digunakan ml
3.4.2 Biological oxygen demand BOD APHA 1975 Sampel  diambil  sebanyak  20  ml  kemudian  diencerkan  dalam  erlenmeyer
menggunakan  akuades  dengan  faktor  pengenceran  10  sampai  200ml.  Setelah  itu sampel tersebut diaerasi selama 10 menit. Setelah 10 menit, pisahkan sampel pada
dua botol BOD, satu untuk inkubasi dan botol lainnya untuk mengukur DO pada larutan  sampel.  Pada  botol  sampel  yang  diinkubasi  menggunakan  botol  khusus
BOD dan pada saat diinkubasi tidak boleh ada gelembung udara dalam botol BOD tersebut. Sampel kemudian diinkubasi selama lima hari di tempat gelap pada suhu
20 C. Setelah lima hari nilai DO ditentukan lagi untuk sampel. Nilai DO dihitung
untuk sampel dan pada kontrol. Nilai BOD dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Keterangan:   D
1
= Nilai DO sampel sebelum inkubasi D
2
= Nilai DO sampel setelah inkubasi P= Volume pengenceran
3.4.3 Total nitrogen APHA 1975 Tahap-tahap  yang  dilakukan  dalam  analisis  total  nitrogen  dengan  metode
Kjeldahl terdiri dari tiga tahap yaitu destruksi, destilasi, dan titrasi. Sampel dipipet sebanyak  10  ml  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  tabung  kjehldahl,  lalu
ditambahkan  setengah  butir  kjeltab  dan  10  ml  H
2
SO
4
pekat  ditambahan  secara perlahan  kedalam  tabung  kemudian  dimasukkan  ke  dalam  alat  pemanas  dengan
suhu 410
º
C selama kurang lebih 2 jam atau sampai cairan berwarna hijau bening kemudian  didinginkan.  Selanjutnya  sampel  dari  tabung  kjeldahl  dipindahkan  ke
labu takar 100 ml untuk dilakukan pengenceran dengan akuades. Sampel tersebut kemudian  dimasukkan  ke  dalam  alat  destilasi  dan  ditambahkan  10  ml  NaOH
pekat  dilakukan  destilasi.  Hasil  destilasi  ditampung  dalam  Erlenmeyer  125  ml yang  berisi  25  ml  asam  borat  H
3
BO
3
4  yang  mengandung  indikator bromcherosol  green  dan  methyl  red.  Hasil  destilasi  titirasi  dengan  HCl  sampai
terjadi  perubahan  warna  merah  muda  yang  pertama  kalinya.  Perhitungan  total nitrogen dapat dihitung dengan rumus sebagai berikut:
Keterangan:   A= Volume titrasi blanko ml B= Volume titrasi contoh ml
C= ml contoh 3.4.4 Total amonia nitrogen TAN APHA 1975
Sampel  yang  akan  dianalisis  diambil  sebanyak  10  ml  dimasukkan  ke dalam tabung reaksi. Tambahkan MnSO
4
sebanyak 1 tetes ke dalam tabung reaksi tersebut.  Kemudian  dilakukan  penambahan  asam  hypochlorous  sebanyak  0,5  ml
dan  reagen  phenate  sebanyak  0,6  ml.  Sampel  yang  telah  ditambahkan  reagent kemudian  diaduk.  Perubahan  warna  pada  larutan  sampel  akan  terjadi  karena
adanya  penambahan  reagen  tersebut,  dan  perubahan  warna  ini  akan  stabil  pada larutan sampel setelah 10 menit. Larutan blanko dan larutan standar dibuat selama
pengukuran  ini.  Nilai  absorban  pada  larutan  blanko  kemudian  diukur menggunakan  alat  spectrophotometer.  Panjang  gelombang  spectrophotometer
diatur  pada  630  nm  dan  nilai  total  amonia  nitrogen  sampel  akan  keluar  pada display alat tersebut.
3.4.5 Mixed liquor suspended solids MLSS Mixed  Liquor  Suspended  Solids  MLSS  merupakan  jumlah  total
Suspended Solid TSS yang berasal dari bak pengendap lumpur. TSS merupakan jumlah  berat  kering  dalam  mgl  lumpur  yang  ada  dalam  air  limbah  setelah
mengalami penyaringan Sugiharto 1987. Kertas  saring  Whatman  42  dikeringkan  dalam  oven  selama  1  jam  pada
suhu  100 –  105C  dan  selanjutnya  didinginkan  dalam  desikator  dan  ditimbang.
Kemudian  diambil  sampel  sebanyak  50  ml    dengan  diaduk  terlebih  dahulu  dan disaring. Setelah itu kertas saring dikeringkan dalam oven pada suhu 100
– 105ºC selama  2  jam.  Kertas  saring  didinginkan  dalam  desikator  dan  ditimbang.
Konsentrasi MLSS dalam sampel dapat dihitung dengan menggunakan rumus:
6
Keterangan:   A= Berat akhir kertas saring gr B= Berat awal kertas saring gr
V= Volume sampel ml 3.4.6 Mixed liquor volatile suspended solids MLVSS
Mixed  Liquor  Volatile  Suspended  Solids  MLVSS  merupakan  MLSS yang  telah  dipanaskan  pada  suhu  600
C  sehingga  benda  volatilnya  menguap Sugiharto  1987.  Prosedur  penentuan  parameter  MLVSS  adalah  cawan  porselin
yang akan digunakan dikeringkan dalam tanur selama 10 menit pada suhu 550 C
dan selanjutnya didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Kertas saring dari uji MLSS dimasukkan dalam cawan porselin dan dipanaskan dalam tanur pada suhu
550 C  selama  2  jam.  Kemudian  cawan  didinginkan  dalam  desikator  dan
ditimbang.  Bila  perlu  lakukan  pengulangan  proses  pengeringan  untuk mendapatkan  berat  yang  konstan.  Konsentrasi  MLVSS  dapat  dihitung  dengan
rumus:
6
Keterangan:   C= Berat awal cawan gr D= Berat akhir cawan gr
V= Volume sampel ml A-B
V
A-B V
4 HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Karakteristik Limbah Cair Perikanan