Karakteristik fisik dan kimia kompos bokashi, arang sekam, dan arang kayu terhadap penyerapan gas amoniak (NH3)

i

KARAKTERISTIK FISIK DAN KIMIA KOMPOS BOKASHI,

ARANG SEKAM, DAN ARANG KAYU TERHADAP

PENYERAPAN GAS AMONIAK (NH

3

)

Oleh :

MIA JULIANA

F34062191

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

ii

KARAKTERISTIK FISIK DAN KIMIA KOMPOS BOKASHI,

ARANG SEKAM, DAN ARANG KAYU TERHADAP

PENYERAPAN GAS AMONIAK (NH

3

)

SKRIPSI

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar

SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN

Pada Depatermen Teknologi Industri Pertanian

Fakultas Teknologi Pertanian

Institut Pertanian Bogor

Oleh :

MIA JULIANA

F34062191

FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

iii

© Hak cipta milik Mia Juliana, tahun 2011

Hak cipta dilindungi

Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari

Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam

bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya.

iv

Mia Juliana. F34062191. Karakteristik Fisik dan Kimia Kompos bokashi, Arang

sekam, dan Arang kayu Terhadap Penyerapan Gas Amoniak (NH

3

). Dibawah

bimbingan Mohamad Yani.

RINGKASAN

Biofilter telah banyak digunakan sebagai metode penghilangan gas penyebab bau karena metode ini lebih murah, mudah, dan mampu menghilangkan bau secara sempurna. Aplikasi biofilter dalam industri dilakukan dengan menggunakan bahan pengisi yang kurang diketahui karakteristiknya. Karateristik fisik, kimia dan biologi bahan-bahan tersebut dapat dijadikan landasan untuk meningkatkan kinerja biofilter sehingga, diperlukan informasi yang berkaitan dengan sifat bahan yang sesuai dengan persyaratan bahan sebagai bahan pengisi.

Tujuan dari penelitian ini adalah menentukan sifat fisik dan kimia kompos bokashi, arang sekam, dan arang kayu serta menentukan bahan yang terbaik terhadap penyerapan amoniak secara fisik dan kimia.

Dalam melakukan penelitian bahan pengisi yang digunakan adalah kompos bokashi, arang sekam, dan arang kayu, serta larutan amoniak dengan konsentrasi 5% sebagai polutan. Kompos digunakan karena mengandung nutrisi bagi pertumbuhan mikroorganisme dan kaya akan bakteri. Arang sekam mampu meningkatkan porositas bahan. Arang kayu digunakan untuk melihat sifatnya yang dapat menggantikan penggunaan arang aktif. Arang aktif adalah bahan pengisi yang banyak digunakan, tetapi arang aktif lebih mahal dan lebih selektif menyerap bau.

Penelitian dilakukan dengan beberapa uji, antara lain kadar air, densitas, porositas, penurunan tekanan, water holding capacity (WHC), polutan holding capacity (PHC), pH, dan kandungan C, N, dan P bahan. Data dianalisis dengan metode deskriptif terhadap komposisi bahan pengisi yang terbaik. Dari hasil penelitian dapat dinyatakan bahwa arang sekam memiliki sifat sangat baik dalam menyerap bau amoniak, yaitu memiliki, porositas, kemampuan pori bahan memegang air, serta WHC dan PHC yang tinggi, dan memiliki densitas, kemampuan memegang udara, penurunan tekanan bahan yang rendah, waktu jenuh yang lama, serta rasio C/N yang tinggi. Arang sekam mampu mengadsorbsi amoniak sebanyak 1.5x10-3 g-N/g bk. Metode ranking menghasilkan arang sekam terbaik dan arang kayu lebih baik dari kompos bokashi.

Komposisi bahan dengan jumlah kompos bokashi yang lebih kecil, yaitu K122 menghasilkan sifat komposisi dengan porositas bahan, kemampuan bahan memegang air, dan WHC bahan menjadi lebih tinggi, serta menghasilkan densitas, kemampuan pori bahan memegang udara, dan penurunan tekanan bahan menjadi lebih kecil. Pada komposisi K122 dihasilkan kadar air yang lebih rendah dan waktu jenuh yang lebih singkat dibandingkan komposisi yang lain, yaitu 19.32% dan jenuh selama 4 jam, serta menurunkan rasio C/N bahan. Jumlah amoniak yang mampu diadsorbsi oleh komposisi ini sekitar 4.7x10-5 g-N/g bk. Derajat keasaman masing-masing bahan dan komposisi setiap bahan bersifat basa, yaitu sekitar 7.8 sampai dengan 8.1, kecuali arang sekam terlihat bersifat netral dengan nilai pH 7.2. Berdasarkan uji ranking, K122 lebih baik dari K212 atau K221, dan lebih baik dari K222. Komposisi bahan pengisi kompos bokashi : arang sekam : arang kayu; K122 memberikan hasil yang terbaik.

v

Mia Juliana. F34062191. Physical and Chemical Characteristic of Compost,

Husk Carbon, and Wood Carbon toward the Ammonia Adsorbtion (NH

3

).

Supervised by : Mohamad Yani.

ABSTRACT

Biofilter has used as one of method to remove odorous gas, because of inexpensive, easy, and can remove the odor perfectly. In industries, the application of biofilter conducted using packing material with less information about its characteristic. Physical, chemical, and biological characteristic can support to increase biofilter quality so, it needs the informations about material characteristic and appropriate as the packing material requirements.

The objective of the research are to determine the best of physical and chemical characteristic of compost, husk carbon, and wood carbon toward the adsorbtion of ammonia and compositions of such materials.

The type of packing material that used are compost, husk carbon, and wood carbon. Ammonia solution with concentration 5% was used as the pollutant. Compost is packing material rich and nutrious for microorganisms growth. Husk carbon can increase the porosity of packing material. Wood carbon is used to assess its characteristic as substitution of actived carbon. Actived carbon is one of packing material but, more expensive and selective to adsorb the odor compared with others .

The physical and chemical characteristic of packing material were conducted to assess certain parameter such as moisture content, density, porosity, pressure drops, water holding capacity (WHC), pollutant holding capacity (PHC), pH, and the content of Carbon, Nitrogen, and Phosporous. The data is analyzed by descriptive analysis for comparing performanced of those composition of packing material.

From the physical and chemical experiment, husk carbon has the best result in ammonia adsorbtion, the highest porosity, WHC, and PHC, the lowest density and pressure drops, it’s need a

long time to saturate of ammonia and has the highest ratio of C/N. Husk carbon can adsorb 1.5x10-3

g-N/g bk of ammonia. For all parameters performance ranking, husk carbon is better than wood carbon , and wood carbon is better than compost.

Those composition that used a lower of compost; K122, increase the porosity and WHC, made the packing material density and its pressure drops is low. This composition result the lower moisture content is 19.32% and saturated time is 4 hours, shorten than another composition that use more

compost, and decrease ratio of C/N. This composition can adsorb 4.7х10-5g-N/g bk of ammonia. The

acidity of compost, husk carbon, wood carbon, and the composition is looks alkali with their pH is 8.1, except husk carbon is 7.2. From the grade method, K122 is better than K212 and K221, and better than K222. The composition of packing material compost : husk carbon : wood carbon; K122 is gives the best result as the packing material for adsorbtion the ammonia.

vi

Judul Skripsi : Karakteristik Fisik dan Kimia Kompos Bokashi, Arang Sekam, dan

Arang Kayu terhadap Penyerapan Gas Amoniak (NH

3

).

Nama :

Mia Juliana

NIM :

F34062191

Menyetujui:

Dosen Pembimbing,

(Dr. Ir. Mohamad Yani, M. Eng)

NIP. 19630805 199002 1 001

Menyetujui:

Ketua Depatermen,

(Prof. Dr. Nastiti Siswi Indrasti)

NIP. 19621009 198903 2 001

P m t m B A Pertanian, Fak melakukan Pra tahun 2009. Pa menyelesaikan BOKASHI, A AMONIAK (N Mia Ju Siregar menye tahun Negeri Pada t Ujian kultas Teknolog

aktek Lapangan ada bulan Janu n tugas akhir y ARANG SEK NH3)”

BIOD

uliana dilahirka r dan ibu R lesaikan pendi 1994-2000, SL i Lubuk Pakam tahun 2006, p Saringan M gi Pertanian IP n di PTPN IV uari 2011, penu yang berjudul KAM, DAN

DATA PEN

an di Balata p Rosmiana S.

idikan dasar d LTP Negeri 1 m tahun 2003-2

enulis diterim asuk IPB (US PB. Pada seme (Persero) Unit ulis dinyatakan

“KARAKTE ARANG KA

NULIS

ada tanggal 30 Anak ketiga di SD RK Ser 1 Lubuk Paka

006.

ma di Institut P SMI) pada De ester VI penuli Usaha Adolin n lulus dari pe ERISTIK FIS AYU TERHA

0 Juli 1988 da a dari lima rdang Murni 2 am tahun

200-Pertanian Bog epartemen Te is diberikan ke na, Perbaungan

erguruan tinggi SIK DAN KIM ADAP PENYE

ari bapak Mint bersaudara 2 Lubuk Paka -2003 dan SM

gor melalui jal knologi Indus esempatan unt , Sumatera Uta i tersebut setel MIA KOMPO ERAPAN GA ton ini am MU lur stri tuk ara lah OS AS

viii

PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER

INFORMASI

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul “KARAKTERISTIK FISIK DAN KIMIA KOMPOS BOKASHI, ARANG SEKAM, DAN ARANG KAYU TERHADAP PENYERAPAN GAS AMONIAK (NH3)’’ merupakan karya tulis saya pribadi dengan arahan Dosen Pembimbing dan belum pernah diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun yang tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.

Bogor, Januari 2011 Yang membuat pernyataan

Nama : Mia Juliana NRP : F34062191

i

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kepada YESUS KRISTUS TUHAN saya. sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini. Skripsi ini ditulis berdasarkan penelitian penulis yang dilakukan di Laboratorium Bioindustri TIN, FATETA, IPB, mulai bulan Juni sampai dengan bulan November 2010.

Selama pelaksanaan penelitian dan penulisan skripsi ini penulis banyak sekali mendapatkan bantuan dan arahan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin mengucapkan rasa terima kasih yang setulus-tulusnya kepada:

1. Dr. Ir. Mohamad Yani, M. Eng., selaku dosen pembimbing yang telah banyak memberikan arahan, pembelajaran, motivasi, dan bimbingan selama penelitian dan penulisan skripsi ini. 2. Para laboran yang telah banyak membantu penulis selama penelitian di laboratorium.

3. Orang tua saya, abang, kakak dan adik-adik yang saya sayangi yang telah banyak mendorong dan membantu saya dalam hal moril dan materil dalam menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi ini.

4. Ka Puji Rahmawati dan Sukardi yang telah banyak memberikan saran, pelajaran, dan bantuan moril dan bahan-bahan penelitiannya kepada penulis selama penelitian.

5. Teman-teman TIN 43 yang tidak dapat saya sebutkan satu per satu yang banyak membantu penulis selama melakukan penelitian dan menemani saya lembur di lab.

Penulis menyadari masih banyak yang harus disempurnakan dalam skripsi ini, untuk itu penulis menerima semua saran dan kritik yang bersifat membangun dalam penyempurnaan skripsi ini. Semoga skripsi ini dapat bermanfaat khususnya dalam penanganan limbah gas dan bau.

Bogor, Januari 2011

ii

DAFTAR ISI

Halaman

KATA PENGANTAR ... i

DAFTAR ISI ... ii

DAFTAR TABEL ... iv

DAFTAR GAMBAR ... v

DAFTAR LAMPIRAN ... vi

I. PENDAHULUAN ... 1

1.1 LATAR BELAKANG ... 1

1.2 TUJUAN PENELITIAN ... 2

II. TINJAUAN PUSTAKA ... 3

2.1 AMONIAK (NH3) ... 3

2.2 PENGGUNAAN NH3 DI INDUSTRI ... 3

2.3 PENANGANAN BAU AMONIAK ... 4

2.3.1 FISIK ... 4

2.3.2 BIOLOGI ... 4

2.4 ADSORBSI NH3 ... 5

2.5 JENIS BAHAN PENGISI ... 6

2.5.1 KOMPOS BOKASHI ... 7

2.5.2 ARANG SEKAM ... 7

2.5.3 ARANG KAYU ... 7

2.6 BIOFILTER ... 7

III. METODOLOGI PENELITIAN ... 9

3.1 BAHAN DAN ALAT ... 9

3.2 METODE PENELITIAN ... 9

3.2.1 PERSIAPAN BAHAN PENYERAP DAN POLUTAN ... 9

3.2.2 PENGUJIAN SIFAT FISIK BAHAN ... 9

3.2.3 ANALISIS PENYERAPAN NH3 ... 11

3.3 ANALISIS DATA ... 11

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 12

4.1 KARAKTERISTIK FISIK BAHAN PENGISI ... 12

4.1.1 KADAR AIR ... 12

iii

4.1.3 POROSITAS ... 14

4.1.4 PENURUNAN TEKANAN (PRESSURE DROPS) ... 16

4.1.5 WATER HOLDING CAPACITY (WHC) ... 18

4.1.6 POLLUTANT HOLDING CAPACITY (PHC) ... 20

4.2 KARAKTERISTIK KIMIA BAHAN PENGISI ... 23

4.2.1 pH BAHAN ... 23

4.2.2 PENGAMATAN MIKROSKOPIK ... 24

4.2.3 KOMPOSISI C, N, P BAHAN PENGISI... 26

4.3 PERBANDINGAN PARAMETER BAHAN MENGGUNAKAN METODE RANKING ………. 27

4.3.1 KOMPOS BOKASHI, ARANG SEKAM, DAN ARANG KAYU ... 27

4.3.2 KOMPOSISI BAHAN PENGISI... 27

V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 30

5.1 KESIMPULAN ... 30

5.2 SARAN ... 30

DAFTAR PUSTAKA ... 31

iv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Data Fisik Amoniak ... 3

Tabel 2. Dampak Amoniak ... 3

Tabel 3. Komposisi Bahan Pengisi yang Diuji ... 10

Tabel 4. Kadar air dan Densitas Kompos bokashi, Arang sekam, dan Arang kayu ... 12

Tabel 5. Penurunan Tekanan Bahan... 17

Tabel 6. Fungsi Linear Kurva WHC ... 19

Tabel 7. Fungsi Logaritma Kurva Adsorbsi Gas Amoniak ... 21

Tabel 8. Fungsi Logaritma Kurva Desorbsi Gas Amoniak ... 23

Tabel 9. Nilai Derajat Keasaman (pH) Bahan Pengisi ... 24

Tabel 10. Efisiensi Penghilangan Amoniak dari Beberapa Bahan yang Pernah Digunakan ... 25

Tabel 11. Kandungan C, N, dan P Kompos bokashi, Arang sekam, dan Arang Kayu ... 26

Tabel 12. Metode Ranking Terhadap Parameter Uji pada Kompos bokashi, Arang sekam, dan Arang kayu ... 28

Tabel 13. Metode Ranking Terhadap Parameter Uji pada Komposisi Bahan Pengisi ... 29

v

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Biofilter (a), Biotrickling Filter (b), dan Bioscrubber (c) ... 5

Gambar 2. Kurva Adsorbsi Isotherm Freundlich ... 6

Gambar 3. Mekanisme Proses Metabolisme dalam Biofilm ... 8

Gambar 4. Kolom Bahan Pengisi dan Pipa U ... 10

Gambar 5. Tempat Penjenuhan Bahan Pengisi ... 11

Gambar 6. Kadar Air Komposisi Bahan Pengisi ... 13

Gambar 7. Densitas Komposisi Bahan Pengisi ... 14

Gambar 8. Porositas Kompos bokashi, Arang sekam, dan Arang kayu ... 15

Gambar 9. Nilai Porositas Komposisi Bahan Pengisi ... 15

Gambar 10. WHC Kompos bokashi, Arang sekam, dan Arang kayu ... 18

Gambar 11. WHC Komposisi Bahan Pengisi ... 19

Gambar 12. Pollutant Holding Capacity Bahan ... 20

Gambar 13. PHC Komposisi Bahan Pengisi ... 21

Gambar 14. Desorbsi Gas Amoniak oleh Komposisi Kompos bokashi, Arang sekam, dan Arang kayu ... 22

Gambar 15. Desorbsi Gas Amoniak oleh Komposisi Bahan Pengisi ... 22

Gambar 16. Penampakan Bahan Pengisi dengan Mikroskop Cahaya Perbesaran 4x ... 25

vi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

Lampiran 1. Metode Analisis Proksimat ... 35

Lampiran 2. Cara Kerja Pengujian Fisika ... 36

Lampiran 3. Data Hasil Pengujian Sifat Fisik Bahan ... 38

Lampiran 4. Perhitungan Penurunan Tekanan ... 44

Lampiran 5. Uji ANOVA ... 45

Lampiran 6. Uji Lanjut Statistik (Uji Jarak Duncan) ... 48

1

I.

PENDAHULUAN

1.1 LATAR BELAKANG

Bahan pengisi merupakan media yang digunakan sebagai tempat tumbuhnya bakteri pendegradasi gas penyebab bau. Sebagai media pendegradasi gas penyebab bau, bahan pengisi merupakan bagian yang paling penting dalam sebuah sistem biofilter. Oleh sebab itu, diperlukan hal-hal yang mendukung berkaitan dengan biofilter, seperti sifat bahan pengisi; baik fisik, kimia, dan biologi, ketersediaan bahan pengisi, harga bahan yang digunakan, kandungan nutrisi bagi bakteri, serta kemampuan bahan dalam menyerap bau. Jenis bahan pengisi yang paling umum digunakan adalah kompos, tanah, dan arang aktif. Selain media organik tersebut, Hirai et. al. (2001), telah menggunakan media sintetik atau inorganik sebagai bahan pengisi sebuah biofilter.

Pengendalian limbah gas penyebab bau dengan biofilter merupakan metode biologis dalam penanganan limbah udara yang ramah lingkungan karena memanfaatkan mikroorganisme untuk mendegradasi limbah bau. Menurut Mc Nevin dan Barford. (2000), penanganan biologis yang paling umum digunakan adalah biofilter. Apabila dibandingkan dengan biotrickling filters, maka biofilter mempunyai beberapa keuntungan antara lain; pengoperasiannya sederhana, modalnya sedikit, biaya pengoperasian rendah, dan dapat mengurangi polusi bau (Iranpour et al. 2005).

Proses degradasi dalam biofilter berlangsung dengan diawali terjadinya proses adsorbsi dan absorbsi gas penyebab bau ke dalam lapisan tipis (biofilm) yang terbentuk dalam media. Adsorbsi berlangsung hingga bahan yang digunakan jenuh akan gas, selanjutnya akan terjadi proses absorbsi dan desorbsi, yaitu bahan melepaskan gas hingga jumlah tertentu yang mampu ditahan oleh bahan. Bahan yang digunakan dalam proses adsorbsi haruslah bahan yang memiliki kemampuan mengadsorb gas dalam jumlah besar dan mampu menahan gas dalam waktu yang lama.

Penggunaan biofilter telah banyak dilakukan dalam industri, seperti indutri karet. Aplikasi sistem biofilter tersebut tidak jarang dilakukan tanpa mengetahui terlebih dahulu karakteristik masing-masing bahan yang akan digunakan. Bahan tersebut langsung digunakan sebagai bahan pengisi biofilter. Untuk itu, sebelum mengaplikasikan bahan sebagai media biofilter, perlu diketahui karakteristik bahan, baik fisik, kimia, dan biologi. Karakteristik setiap bahan yang akan digunakan sebagai media pengadsorbsi gas dalam sistem biofilter tentu akan berbeda. Setiap sifat bahan yang dipilih akan menjadi landasan yang mendukung keberhasilan proses degradasi dan jumlah gas yang mampu dijerap oleh bahan.

Penelitian ini dilakukan untuk melihat karakteristik fisik dan kimia dari beberapa bahan pengisi yang sering digunakan dalam biofilter. Bahan pengisi yang digunakan adalah kompos bokashi, arang sekam, dan arang kayu. Kompos bokashi dipilih karena memiliki nutrisi yang sangat tinggi yang diperlukan bagi pertumbuhan mikroorganisme, dan arang sekam yang memiliki porositas yang tinggi. Arang kayu merupakan salah satu bahan pengisi yang dapat menyerap bau-bauan dan harganya relatif murah. Parameter yang diuji dalam penelitian ini adalah kadar air, densitas, porositas, pressure drop, Water Holding Capacity (WHC), dan Pollutant Holding Capacity (PHC) bahan. Sifat kimia bahan akan diuji dengan menggunakan parameter pH, kandungan Nitrogen, Karbon, dan Fosfor dalam bahan.

2

Bahan pengisi yang digunakan dalam penelitian ini adalah kompos bokashi, arang sekam, dan arang kayu. Pemilihan kompos bokashi dilakukan karena kompos merupakan bahan yang mampu menyediakan nutrisi bagi pertumbuhan dan perkembangan bakteri pendegradasi amoniak serta kompos kaya akan mikroorganisme. Arang sekam merupakan bahan yang bersifat poros, sehingga mampu meningkatkan keporosan bahan pengisi. Arang kayu merupakan bahan yang jarang sekali digunakan sebagai alternatif bahan pengisi biofilter. Arang kayu dipilih untuk melihat kemungkinan bahan ini mampu menggantikan penggunaan arang aktif yang banyak digunakan sebagai bahan pengisi. Arang aktif merupakan bahan pengisi yang mampu menyerap gas amoniak dengan efisiensi penghilangan bau sekitar 80%. Arang kayu diharapkan juga mampu menyerap bau amoniak.

Dalam penelitian ini dipilih gas amoniak sebagai polutan. Amoniak telah banyak digunakan sebagai bahan kimia bagi kegiatan industri. Penggunaan amoniak dalam kegiatan industri akan menghasilkan emisi amoniak. Industri karet merupakan salah satu contoh industri yang menghasilkan amoniak dalam junlah besar, yaitu sekitar 1-600 ppm. Amoniak memberikan pengaruh buruk bagi tubuh apabila terhirup dalam kadar tertentu. Selain itu, amoniak bersifat korosif bagi benda logam dan bersifat toksik.

Dari penelitian ini diharapkan diperoleh sifat fisik dan kimia kompos bokashi, arang sekam, dan arang kayu sebagai media penyerap bau amoniak yang dapat diaplikasikan dalam sebuah biofilter.

1.2 TUJUAN PENELITIAN

Penelitian ini dilakukan dengan tujuan: menentukan sifat fisik dan kimia bahan kompos bokashi, arang sekam, dan arang kayu dan menentukan sifat fisik dan kimia komposisi yang terbaik terhadap penyerapan amoniak.

3

II. TINJAUAN PUSTAKA

2.1 AMONIAK (NH

3

).

Amoniak adalah gas yang berbau busuk dan mudah menguap. Secara fisik amoniak memiliki sifat sebagai berikut:

Tabel 1. Data Fisik Amoniak.

Titik didih : -33°C (-28°F) Titik beku : -78°C (-108°F)

Tekanan uap : 10 atm pada 25.7°C Evaporasi rata-rata (air=1): lebih cepat dari pada air Specific gravity (H2O=1): 0.682 pada 4°C

(39°F)

Solubilitas dalam air : 89.9 g/100 cc pada 0°C dan 7.4 g/100 cc pada 100°C

Persen Volatil : 100% Tegangan permukaan : 23.4 Dynes/cm pada 11.1°C Penampakan dan bau : gas/cairan tidak

berwarna dan berbau tajam

Densitas (udara=1): 0.596 pada 0°C (32°F)

Sumber : BOC Gases (1996), www.brown.edu

Amoniak dapat menimbulkan dampak yang berbahaya bagi tubuh bila terpapar atau terhirup. Pengaruh amoniak apabila terpapar atau terhirup dapat dilihat pada Tabel 2.

Tabel 2. Dampak Amoniak

Kadar Amoniak Gejala yang timbul 5 ppm Bau nya mulai tercium

6 ppm Iritasi pada mukosa mata dan saluran napas 25 ppm Kadar maksimum yang dapat diterima selama 8 jam 35 ppm Kadar maksimum yang dapat diterima selama 10 menit 40 ppm Mulai menyebabkan sakit kepala, mual, hilang nafsu makan

Sumber : Departemen Kesehatan (2010), www.depkes.go.id

2.2 PENGGUNAAN NH

3

DI INDUSTRI

Beberapa industri menggunakan amoniak dalam jumlah besar, sehingga emisi amoniak yang dihasilkan juga dalam jumlah besar. Pabrik lateks pekat salah satu pabrik yang menghasilkan emisi amoniak. Menurut Saputra (2008), emisi pabrik lateks pekat untuk amoniak adalah 1-600 ppm. Industri lateks pekat menggunakan amoniak sebagai bahan anti koagulan untuk mencegah terjadinya prakoagulasi lateks serta desinfektan untuk pengawetan lateks. Selain industri karet, amoniak juga banyak dihasilkan oleh industri peternakan, industri petrokimia, manufaktur logam, industri makanan, pulp dan kertas, industri tekstil, pabrik pengolahan limbah, dan industri pupuk urea (Busca dan Piostarino 2003). Amoniak banyak digunakan dalam memproduksi asan nitrat, sebagai indikator universal untuk menguji gas yang berbeda-beda sehingga diketahui keberadaan gas tersebut, pupuk

4

dengan mencampurkan amoniak dengan air tanpa proses kimiawi tambahan, amoniak banyak digunakan sebagai refrigerant sebelum ditemukannya dichlorodifluoromethane (Freon), amoniak juga digunakan sebagai desinfektan, dan amoniak cair digunakan sebagai bahan bakar pada roket (Sutrasno 2009, staff.ui.ac.id).

2.3 PENANGANAN BAU AMONIAK

Gas amoniak yang ada udara yang terhirup dalam konsentrasi dan jangka waktu tertentu dapat merusak kesehatan organ tubuh dan menimbulkan bau yang tidak sedap. Untuk menghindari dampak negatif yang ditimbulkannya perlu dilakukan penanganan bau amoniak. Tindakan penanganan dapat dilakukan secara fisik dan biologi.

2.3.1 Fisik

Beberapa metode telah dikaji sebagai upaya pengendalian pencemaran udara. Devinny et al. (1999), menambahkan beberapa metode yang dapat digunakan untuk menangani limbah gas antara lain :

1. Kondensasi: Limbah gas yang pekat dilakukan pendinginan dan dikompres

2. Insinerasi: Terdiri dari insinerasi termal (700-1400°C) dan insinerasi katalis (300-700°C dengan katalis platinum, palladium, dan rubidium).

3. Adsorpsi: Adsorpsi terjadi dalam bahan pada fixed atau fluidized bed seperti karbon aktif atau zeolit dan sangat efektif untuk uap dengan konsentrasi rendah.

4. Absorpsi: Penghilang limbah gas pencemar dengan larutan penyerap, seperti air maupun pelarut organik (minyak silikon). Kesuksesan ditentukan oleh afinitas polutan terhadap cairan.

5. Sistem membran: Menggunakan perbedaan tekanan pada dua sisi membran. Tekanan aliran gas sekitar 310-1400 kPa.

Penanganan secara fisik masih meninggalkan residu lain yang dapat menimbulkan masalah lain terhadap lingkungan.

2.3.2 Biologi

Penanganan gas amoniak secara biologi lebih ramah lingkungan dan tidak menghasilkan hasil buangan lagi (Deshusses 1997). Teknologi penanganan bau secara biologi antara lain biofiltrasi, biotrickling filter, dan bioscrubber (Burgess et al. 2001). Biofilter merupakan teknologi penanganan gas dengan melewatkan gas kontaminan ke media yang berisi materi organik yang mengandung populasi mikroorganisme. Biofilter mampu menghilangkan amoniak sekitar 95-98%, baik menggunakan material organik dan anorganik (Pagans et al. 2005). Biotrickling filter dan bioscrubber merupakan teknologi penanganan amoniak secara biologi dengan mengimobilisasi bakteri aktif pada permukaan biofilm dengan menggunakan media sintetik seperti plastik dan keramik (Govind 2004). Menurut Melse dan Ogink (2005), rata-rata efisiensi penghilangan bau dengan menggunakan Biotrickling filter dan bioscrubber adalah 70%.

5

Gambar 1. Biofilter (a), Biotrickling Filter (b), dan Bioscrubber (c) (Yuwono 2003).

2.4 ADSORBSI NH

3

Sorpsi merupakan istilah yang digunakan untuk menggambarkan pergerakan materi dari satu fasa ke fasa lain. Bila sorpsi hanya terjadi pada permukaan fasa lain disebut adsorpsi, sedangkan bila materi tersorpsi terbagi rata di seluruh fasa disebut absorpsi. Adsorben adalah padatan atau cairan yang mengadsorbsi, sedangkan adsorbat adalah padatan, cairan atau gas yang diadsorbsi. Proses adsorbsi dapat terjadi antara padatan dengan padatan, gas dengan padatan, gas dengan cairan, dan cairan dengan padatan (Ketaren 1986). Menurut Setyaningsih (1995), adsorbsi adalah proses terjadinya perpindahan massa adsorbat dari fase gerak (fluida pembawa adsorbat) ke permukaan tempat-tempat aktif di permukaan adsorben.

Ada dua metode adsorbsi, yaitu adsobrsi secara fisik (physicosorption) dan adsorbsi secara kimia (chemoisorption) (Pari 1995). Adsorbsi secara fisik terjadi karena perbedaan energi atau gaya tarik menarik elektrik (gaya Van der Waals), sehingga molekul-molekul adsorbat secara fisik terikat pada molekul adsorben. Jenis adsorbsi ini umumnya adalah lapisan ganda (multi layer) dalam hal ini tiap lapisan molekul terbentuk di atas lapisan-lapisan yang proporsional dengan konsentrasi kontaminan. Makin besar konsentrasi kontaminan dalam suatu larutan, maka makin banyak lapisan molekul yang terbentuk pada adsorben. Adsorbsi fisik ini dapat balik (reversible), yang berarti ion-ion atau atom-atom yang terikat dapat dilepaskan kembali dengan bantuan pelarut tertentu yang sesuai dengan sifat ion yang diikat. Adsorbsi secara kimia, ikatan yang terjadi adalah ikatan kimia yang kuat dan tidak dapat balik (irreversible) karena pada pembentukannya diperlukan energi pengaktifan, sehingga untuk melepaskannya diperlukan energi yang besarnya relatif sama dengan energi pembentukan.

Setyaningsih (1995) menerangkan mekanisme adsorbsi, sebagai berikut; molekul adsorbat berdifusi melalui suatu lapisan batas ke permukaan luar adsorben (difusi eksternal), sebagian ada yang teradsorbsi di permukaan luar, sebagian berdifusi lanjut di dalam pori-pori adsorben (difusi internal). Proses adsorbsi pada bahan terjadi melalui tiga tahap dasar, yaitu zat terjerap ke dinding bagian luar, zat bergerak menuju pori-pori bahan dan zat terjerap ke dinding bagian dalam bahan.

Kapasitas adsorpsi dipengaruhi oleh sifat adsorben. Struktur pori adsorben berhubungan dengan luas permukaan, semakin kecil pori-pori adsorben, mengakibatkan luas permukaan semakin besar, daya adsorbsi yang selektif, dan mempunyai daya ikat yang kuat terhadap zat yang hendak

6

dipisahkan secara fisik maupun kimia (Setyaningsih 1995). Dengan demikian kecepatan adsorpsi bertambah. Kinetika adsorbsi dalam penyerapan NH3 dapat digambarkan dengan model isotermis adsorbsi Freundlich. Teori isoterm adsorbsi Freundlich mengasumsikan bahwa permukaan pori adsorben bersifat heterogen dengan distribusi panas adsorbsi yang tidak seragam. Adapun bentuk persamaan Freundlich sebagai berikut (Gokce et al. 2009),

log x/m = log Kf + 1/n log Ce

dimana :

x = jumlah adsorbat yang diserap (mg) m = berat adsorben (g)

Ce = konsentrasi kesetimbangan (mg/L).

Kf = intersep, menunjukkan kapasitas penyerapan dari adsorbent. 1/n = slope yang menunjukkan keragaman adsorbsi dan konsentrasinya.

Gambar 2. Kurva Adsorbsi Isotherm Freundlich (www.nature.com 2010)

2.5 JENIS BAHAN PENGISI

Bahan pengisi merupakan bahan/media yang digunakan sebagai tempat tumbuhnya mikroorganisme. Bahan yang digunakan harus memiliki nutrisi yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk tumbuh dan berkembang agar mampu mendegradasi pollutan gas yang masuk (Hirai et al. 2001).

Persyaratan untuk bahan pengisi/penyangga antara lain:

1. Kapasitas menahan air yang tinggi (Water Holding Capacity). 2. Porositas yang tinggi dan area permukaan spesifik yang luas. 3. Sifat kepadatan yang rendah.

4. Penurunan tekanan yang rendah pada berbagai kandungan air. 5. Perubahan bentuk yang sedikit pada waktu penggunaan yang lama. 6. Murah.

7. Kemampuan menyerap bau yang sesuai. 8. Ringan.

x/m (mg/g adsorbat)

Ce (mg/L) Kurva isotherm Freundlich

7

2.5.1 Kompos Bokashi

Bokashi adalah pupuk kompos yang dihasilkan dari proses fermentasi atau peragian bahan organik dengan teknologi EM4 (Effective Microorganisms 4). Keunggulan penggunaan teknologi EM4 adalah pupuk organik dapat dihasilkan dalam waktu yang relatif singkat dibanding dengan cara konvensional. Bahan untuk pembuatan bokashi dapat diperoleh dengan mudah di sekitar lahan pertanian, seperti jerami, rumput, tanaman kacangan, sekam, pupuk kandang atau pupuk gergajian (Lembar Informasi Pertanian 2001).

Kompos telah banyak digunakan dalam mendegradasi berbagai pollutan karena kompos memiliki kemampuan menahan air yang baik (Pagans et al. 2005). Kompos bokashi dapat digunakan sebagai bahan pengisi organik, karena memiliki keragaman dan jumlah mikroorganisme yang tinggi (Iranpour et al. 2005). Bahan kompos mempunyai tahanan penurunan permukaan yang lebih tinggi dibanding gambut (Devinny et al. 1999). Menurut Wu et al. (1998), kompos merupakan material yang menyediakan sumber nutrien penting yang mendukung pertumbuhan dan berkembangnya mikroorganisme.

2.5.2 Arang Sekam

Sekam padi adalah bagian terluar dari butir padi yang merupakan hasil samping saat proses penggilingan padi. Sekitar 20% dari bobot padi adalah sekam padi dan kurang dari 15% dari komposisi sekam adalah abu sekam yang selalu dihasilkan setiap kali sekam dibakar. Arang sekam digunakan sebagai bahan pengisi biofilter karena dapat meningkatkan porositas. Penambahan arang sekam dalam suatu bahan dapat menurunkan bobot isi bahan, peningkatan ruang pori total, ruang pori drainase cepat, serta penurunan ruang pori drainase lambat (Djatmiko et al. 1985).

2.5.3 Arang Kayu

Arang kayu berasal dari sisa-sisa kayu yang dibakar secara sempurna (Iskandar dan Santosa 2005). Arang merupakan hasil pembakaran bahan yang mengandung karbon yang berbentuk padat dan berpori. Sebagian besar porinya tertutup oleh hidrogen, ter, dan senyawa organik lain yang komponennya terdiri dari abu, air, nitrogen, dan sulfur.

2.6 BIOFILTER

Menurut Pagans et al. (2005), biofilter merupakan teknologi penanganan gas secara biologi dengan melewatkan gas ke media yang berisi materi organik yang mengandung populasi mikroorganisme. Biofilter mampu menghilangkan amoniak sekitar 95-98%, baik menggunakan material organik dan anorganik.

Penggunaan biofilter lebih efisien dan tidak mahal, khususnya untuk polutan dengan konsentrasi rendah (Baquerizo et al. 2005). Biofilter tidak membutuhkan lahan yang luas untuk instalasinya, sehingga tepat digunakan pada industri yang sudah padat (Hirai et. al. 2001). Devinny et

a p u d y d b m s d d d m

al. (1999) men pressure drop untuk zat penc dapat memburu

Prinsip yang telah diis dalam biofilm bersamaan den menyatakan ba senyawa organ disajikan pada Biofilte digunakan ada dalam meredu memberikan nu Gam nambahkan pe yang rendah. cemar konsentr uk, serta dapat kerja biofilter si dengan bah

yang selanjut ngan proses fi ahwa target ko nik, dan sel-s Gambar 2. r memanfaatk alah Nitrosomo uksi gas amonia

utrisi bagi pert

mbar 3. Mekan

enggunaan bio Selain keungg rasi tinggi, pH t terjadinya pen adalah dengan an pengisi. Ga tnya terjadi pr isika, kimia da omponen gas ak sel mikroorgan

kan mikroba d onas sp. Selain

ak. untuk men tumbuhan dan

nisme Proses M

ofilter tidak me gulan, biofilter dan kelembab nyumbatan. n melewatkan as-gas tersebut roses difusi da an interaksi bi kan diuraikan nisme. Mekan dalam mendeg n Nitrosomonas numbuhkan bak perkembangan Metabolisme da enghasilkan pr juga memiliki ban sulit dikend

udara kotor ke t mengalami b an biodegrada iologi (Baquer

menjadi CO2, isme proses m

gradasi NH3. s sp, bakteri he kteri tersebut d nnya.

alam Biofilm (D

roduk limbah i kelemahan, y dalikan, keada

e dalam kolom biodegradasi d

si secara aero rizo et al. 200 H2O, garam m metabolisme d

Mikroba yang eterotrof juga s diperlukan bah

Deshusses 199

lebih lanjut d yaitu tidak coc an medium ya

m-kolom biofilt an diabsorbsi

obic yang terja

05). Yani (199 mineral, bebera di dalam biofi

g paling bany sering digunak han yang mam

97). dan cok ang ter ke adi 99) apa ilm yak kan mpu

9

III. METODOLOGI PENELITIAN

3.1 BAHAN DAN ALAT

Bahan pengisi yang digunakan dalam penelitian ini adalah kompos bokashi, arang sekam, dan arang kayu. Gas kontaminan yang dipergunakan adalah larutan amoniak (NH3) dengan konsentrasi 5%. Asam borat (H3BO3) 0.2% sebagai larutan penjerap amoniak, aquades, HCl 0.1 N, dan indikator phenol ptalein (pp).

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah kertas saring, cawan alumunium, gelas ukur, flow meter udara, pompa kapasitas 50 liter/menit, selang plastik dengan diameter 0.5 cm, pipa paralon sebagai kolom dengan diameter 2 inci, saringan plastik, kran kecil, toples, lem aquaprof, oven, desikator, pH meter, toples, dan kawat.

3.2 METODE PENELITIAN

3.2.1 Persiapan Bahan Penyerap dan Polutan

Bahan kompos bokashi, arang sekam, dan arang kayu yang digunakan diperoleh dari penjual di Dramaga. Kompos bokashi yang masih berbentuk gumpalan dihancurkan, sehingga ukuran pertikelnya lebih kecil. Arang sekam tidak mengalami perlakuan apa-apa. Arang kayu yang dalam bentuk potongan kayu-kayu dihancurkan terlebih dahulu, sehingga berbentuk bubuk.

Amoniak sebagai pollutan diperoleh dari toko bahan kimia, Bogor. Amoniak yang digunakan berupa larutan amoniak dengan konsentrasi 25%. Amoniak selanjutnya diencerkan sampai menjadi konsentrasi 5%.

3.2.2 Pengujian Sifat Fisik-Kimia Bahan

Uji fisik terdiri dari kadar air bahan, densitas bahan, porositas, penurunan tekanan (pressure drops), Water Holding Capacity (WHC), dan Pollutant Holding Capacity (PHC). Prosedur ada pada Lampiran 2. Pengujian karakteristik kimia terdiri dari pH bahan, kandungan C, N, dan P dilampirkan pda Lampiran 1.

Pengujian sifat fisik dan kimia bahan dilakukan pada masing-masing bahan sebagai blanko dan bahan yang dikomposisikan menjadi 4 perlakuan seperti pada Tabel 3.

Tab K Ar Ar K K K K Ko Bagian at aliran uda kolom dih untuk men air pada se volume air

Unt 4 liter. Un dalam top

Kolom Baha bel 3. Komposi Perlakuan ompos bokash rang sekam rang kayu 222 122 212 221

lom yang dig as dan bawah ara. Selang inle hubungkan den

ngukur penuru elang. Pipa U m r = 5 ml.

Gambar 4.

tuk penjenuhan ntuk meletakan

les seperti pad an

isi Bahan Peng n

K hi

gunakan adalah pipa ditutup et diberi keran ngan pipa U ya unan tekanan k menggunakan

Kolom Bahan

n bahan pengis n cawan yang b

a Gambar 5. T

Selang inlet gisi yang Diuji Komposisi ba Kompos : Seka

2 2 2 2 : 2 : 1 : 2 : 2 : 1 : 2 : 2 :

h pipa paralon dengan penutu n untuk menga ang salah satu kolom bahan pe

selang plastik

n Pengisi dan P

si digunakan to berisi bahan pen Toples diisi den

d s .

ahan (gr) am : Arang

2 2 2 1

n berdiameter up paralon dan atur aliran udar ujungnya ditut engisi dengan dengan Ө = 1

Pipa U

oples plastik d ngisi, digunaka ngan larutan am

Batas Ujung sela tertutup disambungkan selang outlet ko

2 inchi dan n diberi selang ra yang masuk tup (Gambar 4 n melihat perbe /5 inchi, panja

dengan Ө = 8 in an saringan pla moniak 5% seb

s tinggi air ang

dengan olom

panjang 40 c g sebagai temp k. Bagian baw 4). Pipa U dibu

edaan ketinggi ang = 50 cm, d

nchi dan volum astik pada bagi

anyak 1 liter. m. pat wah uat ian dan me ian

3

m m w b p (

3.2.3 An

Gas gas amoni yang diser

3.3 ANALIS

Data ya menggambarka mengetahui pe wilayah-bergan beberapa kelom Penentu parameter uji, (WHC), dan po

Gam

nalisis Penye

s amoniak yan iak akan meng rap oleh bahan

SIS DATA

ang diperoleh a an sifat masin engaruh param

nda Duncan u mpok homogen uan bahan pen yaitu kadar ollutant holdin

mbar 5. Tempat

erapan NH

3

ng diadsorb ole galami kenaika

.

akan disajikan ng-masing bah

eter yang diuji untuk menget n (Walpole 199 ngisi terbaik d air, densitas, ng capacity (PH

t Penjenuhan B

3

eh bahan dianal an bobot. Selis

menggunakan han. Data terse i terhadap peny tahui segugus

95).

dilakukan den porositas baha HC), waktu jen

Bahan Pengisi

lisis dari bobot sih bobot baha

n metode deskr ebut diuji men yerapan amoni nilai tengah

ngan menggun

an, pressures

nuh bahan, serta

Laruta amoni

t bahan. Bahan an merupakan

riptif dengan g nggunakan uji iak dan dilanju yang berbeda

nakan metode

drop, water h

a rasio C/N. Saring plastik

an ak 5%

n yang menyer banyaknya NH

grafik yang ak ANOVA unt utkan dengan u a nyata menja

ranking deng holding capac gan k rap H3 kan tuk uji adi gan city

12

IV. HASIL

DAN

PEMBAHASAN

4.1 KARAKTERISTIK FISIK BAHAN PENGISI

Menurut Ottengraf (1986), bahan pengisi merupakan jantung dari biofilter. Dengan demikian pemilihan bahan baku merupakan hal yang perlu diperhatikan untuk keberhasilan kinerja suatu biofilter. Hal ini terkait sifat fisik dan kimia bahan pengisi. Sifat fisik berpengaruh pada penyerapan secara fisik pollutan ke bahan pengisi. Bahan pengisi yang digunakan dalam penelitian ini adalah kompos bokashi, arang sekam, dan arang kayu.

4.1.1 Kadar Air

Dalam pemilihan bahan pengisi biofilter, diperlukan media dengan kadar air yang tinggi dikarenakan mikroorganisme pada biofilter membutuhkan air. Menurut Auria et al. (1997), kadar air bahan pengisi biofilter yang optimum pada kisaran 40-60%. Sedangkan menurut Williams dan Miller (1992), kadar air optimal untuk pertumbuhan bakteri pada biofilter antara 20-60%. Kadar air bahan pengisi (Tabel 4) berturut-turut adalah 55.78%, 6.85%. 13.17%. Kompos bokashi memiliki kadar air yang paling tinggi dan yang paling rendah adalah arang sekam.

Tabel 4. Kadar Air dan Densitas Kompos bokashi, Arang sekam, dan Arang kayu. Bahan Pengisi Kadar Air (%) Densitas (Kg/m3)

Kompos bokashi 55.78 399

Arang sekam 6.85 136

Arang kayu 13.17 347

Kompos bokashi memiliki kadar air yang paling tinggi dibandingkan dengan arang sekam dan arang kayu. Komponen-komponen organik yang ada dalam kompos menyebabkan kompos bokashi memiliki kadar air yang lebih tinggi. Arang sekam merupakan material dengan kadar air yang paling rendah, karena kandungan bahan organik yang hampir tidak ada pada arang sekam.

Kadar air untuk komposisi bahan pengisi kompos bokashi, arang sekam, dan arang kayu disajikan pada Gambar 6. Perlakuan komposisi bahan pengisi kompos bokashi, arang sekam, dan arang menghasilkan kadar air untuk K222= 25.28%, K122= 19.32%, K212= 27.58%, K221= 26.11%. Dari hasil tersebut K212 memiliki kadar air yang lebih tinggi dan K122 merupakan komposisi dengan kadar air yang paling rendah. Kadar air paling tinggi terjadi pada saat jumlah kompos yang lebih besar.

13

Gambar 6. Kadar Air Komposisi Bahan Pengisi.

Penambahan kompos dapat mempengaruhi kadar air bahan pengisi. Peningkatan kadar air dapat dilakukan dengan menambahkan kompos . Wu et al. (1998), menyatakan bahwa kadar air dalam suatu bahan pengisi biofilter sangat penting untuk diperhatikan sebab air digunakan sebagai media pengangkutan hara-hara mineral yang sangat dibutuhkan untuk kelangsungan hidup mikroorganisme serta sebagai media pembentukan biofilm oleh mikroba yang nantinya akan berfungsi untuk mendegradasi gas polutan yang masuk ke dalam biofilter sehingga, dalam pemilihan media pengisi biofilter diperlukan media yang memiliki kadar air yang optimal bagi pertumbuhan mikroba.

4.1.2 Densitas Bahan

Densitas bahan menentukan besarnya massa bahan dalam setiap volumenya. Menurut Saputra (2008), densitas menunjukkan tingkat kerapatan bahan, makin tinggi kerapatan bahan maka makin tinggi densitasnya. Dalam pembuatan biofilter bahan pengisi yang digunakan harus memiliki densitas yang tinggi, sehingga membutuhkan volume yang tidak terlalu besar. Tingkat kerapatan bahan akan menentukan tingkat penyerapan polutan secara fisik oleh bahan pengisi. Rahmani et al. (2004), menyatakan bahwa bahan dengan densitas yang tinggi memiliki tingkat kerapatan yang tinggi, sehingga meningkatkan efisiensi proses penyerapan. Densitas masing-masing bahan pengisi dapat dilihat pada Tabel 4 di atas.

Densitas bahan pengisi berturut-turut adalah 399, 136, 347 Kg/m3. Dari hasil tersebut, kompos bokashi merupakan bahan yang memiliki tingkat kerapatan yang paling besar, sedangkan arang sekam memiliki kerapatan bahan yang paling kecil. Tingkat kerapatan bahan dipengaruhi oleh ukuran partikel bahan. Semakin kecil ukuran partikel bahan, maka kerapatan bahan akan semakin tinggi.

Densitas bahan pengisi yang dikomposisikan disajikan pada Gambar 7. Densitas bahan pada perlakuan K222 = 255 Kg/m³, K122 = 220 Kg/m³, K212 = 260 Kg/m³, K221 = 247 Kg/m³. Densitas yang paling besar adalah pada K212, sedangkan nilai densitas yang paling kecil pada K122. Penambahan jumlah arang sekam pada K122 dapat menurunkan tingkat kerapatan bahan dan penambahan kompos bokashi dan arang kayu dengan ukuran pertikel yang lebih kecil dibandingkan dengan arang sekam membuat bahan pengisi lebih rapat.

0 10 20 30 40

222 122 212 221

Kadar

 

Air

 

Bahan

 

(%)

14

Gambar 7. Densitas Komposisi Bahan Pengisi.

Berdasarkan uji ANOVA (Lampiran 5) dengan selang kepercayaan 95%, densitas bahan berpengaruh nyata penyerapan amoniak pada konsentrasi 5%. Dengan menggunakan uji lanjut statistik, yaitu uji wilayah-berganda Duncan dengan nilai α = 0.05 (Lampiran 6), dapat disimpulkan perlakuan K122 dengan K222, perlakuan K212 dengan K221, serta perlakuan K222 dengan K221 tidak berbeda nyata, sedangkan perlakuan K212 dengan K122, perlakuan K222 dengan K122, serta perlakuan K221 dengan K122 berbeda nyata.

Densitas bahan menentukan besarnya massa bahan setiap volumenya. Bahan yang memiliki densitas yang tinggi mempunyai volume yang rendah. Ukuran partikel bahan sangat menentukan tingkat kerapatan bahan pengisi. Penggunaan arang sekam memberikan volume kolom yang lebih besar. Hal ini terlihat dari komposisi bahan pengisi dengan penggunaan sekam dalam jumlah besar menghasilkan densitas yang lebih rendah. Menurut Djatmiko (1985), penambahan sekam akan menyebabkan penurunan bobot isi bahan. Bahan yang poros seperti sekam akan mempunyai nilai kerapatan yang rendah dan luas permukaan yang lebih besar (Herhady dan Sukarsono 2007).

4.1.3 Porositas

Porositas bahan merupakan kemampuan bahan memegang air dan udara sekitar. Porositas merupakan faktor yang penting dalam proses adsorbsi secara fisik (Dubinin 1983). Air yang mampu ditahan oleh bahan akan mempengaruhi jumlah polutan yang dapat dijerab oleh bahan pengisi biofilter. Porositas bahan pengisi (Gambar 8) berturut-turut adalah 68.1, 86.71, dan 72.03%. Arang sekam memiliki porositas yang paling besar dibanding bahan lain. Menurut Huysman dan Verstraete (1993), bahan dengan densitas yang tinggi dapat menurunkan porositas.

0 50 100 150 200 250 300

222 122 212 221

De

n

si

tas

 

Ba

ha

n

 

(Kg/m3)

15

Gambar 8. Porositas Kompos Bokashi, Arang Sekam, dan Arang Kayu.

Pori memegang air adalah kemampuan pori bahan dalam memegang air yang diberikan ke dalam bahan, sedangkan pori memegang udara adalah kemampuan pori bahan dalam menyangga udara.

Kemampuan bahan pengisi memegang air berturut-turut adalah 63.33, 84.70, dan 66.86%. Arang sekam mampu memegang air dalam jumlah yang paling besar dibanding bahan lain. Hal ini sesuai dengan sifat arang sekam yang poros dan berongga sehingga mampu menahan air lebih besar. Kemampuan bahan memegang udara berturut-turut adalah 4.84, 2.01, dan 5.17%. Arang sekam mampu memegang udara dalam jumlah yang paling kecil dibanding kompos bokashi dan arang kayu.

Semakin banyak jumlah air yang dapat ditahan oleh bahan, maka akan semakin kecil rongga bahan memegang udara. Air yang dilepaskan oleh bahan akan memberikan peluang bagi udara untuk masuk ke rongga bahan, sehingga rongga yang telah dipenuhi oleh air akan membuat bahan memegang udara dalam jumlah yang sedikit. Selanjutnya, akan semakin banyak jumlah pollutan yang dapat larut dalam air yang ditahan oleh bahan. Bahan pengisi yang dikomposisikan menghasilkan porositas yang berbeda. Nilai porositas pada komposisi bahan disajikan pada Gambar 9.

Gambar 9. Nilai Porositas Komposisi Bahan Pengisi. 0

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

122 222

212 221

Komposisi Bahan

Pori Memegang Air (%) Pori Memegang Udara (%) Porositas Bahan (%)

Por

o

si

ta

s (%)

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Por

o

si

ta

s (%)

Kompos Arang

sekam Arang kayu

Pori Memegang Air (%)

Pori Memegang Udara (%) Porositas Bahan (%)

16

Dari grafik diatas, terlihat persentase bahan memegang air, bahan memegang udara, dan porositas bahan tersebut. K222 mampu memegang air sebesar 26.21%, memegang udara sebesar 48.47% dengan nilai porositas 74.67%. K212 mampu memegang air sebesar 20.06%, memegang udara sebesar 54.43%, dan nilai porositas sebesar 74.49%. Untuk K122 mampu memegang air sebesar 48.96%, memegang udara sebesar 29.40%, dan nilai porositas sebesar 78.36%. K221 mampu memegang air sebesar 17.59%, memegang udara sebesar 59.33%, dan nilai porositas bahan sebesar 76.93%. K122 memiliki kemampuan memegang air dalam jumlah yang paling besar, memegang udara yang lebih kecil, dan nilai porositas yang lebih besar dibandingkan komposisi K222, K212, dan K221. Komposisi bahan yang menggunakan jumlah kompos bokashi dalam jumlah besar cenderung mampu memegang udara dalam jumlah besar bila dibandingkan dengan komposisi bahan yang menggunakan arang sekam dalam jumlah besar. Hal ini ditunjukkan dengan K212 dan K221 yang terlihat lebih cepat kering karena melepaskan air yang paling besar dibandingkan K122.

Berdasarkan uji ANOVA dengan selang kepercayaan 95% (Lampiran 5), parameter porositas bahan yang terdiri dari pori bahan memegang air dan pori bahan memegang udara memberikan pengaruh yang nyata terhadap penyerapan amoniak dengan konsentrasi larutan 5%. Uji Duncan dengan α = 0.05 (Lampiran 6), menunjukkan sifat fisik pori memegang air pada perlakuan perlakuan K122 dengan K222, perlakuan K122 dengan K212, serta perlakuan K122 dengan K221 berbeda nyata, sedangkan perlakuan K222 dengan K212, perlakuan K222 dengan K221, serta perlakuan K212 dengan K221 tidak berbeda nyata. Untuk sifat fisik pori bahan memegang udara berdasarkan uji Duncan menunjukkan perlakuan K221 dengan K212, perlakuan K221 dengan K222, serta perlakuan K212 dengan K222 tidak berbeda nyata, sedangkan perlakuan K221 dengan K122, perlakuan K212 dengan K122, serta perlakuan K222 dengan K122 berbeda nyata.

Penggunaan kompos bokashi mempengaruhi kemampuan bahan pengisi dalam memegang air. Pada saat pengamatan porositas bahan, terlihat kompos bokashi yang dapat menerima air dalam jumlah besar, tetapi juga mampu melepaskan air dalam waktu cepat. Hal ini berbeda dengan yang terjadi pada arang sekam. Arang sekam terlihat lebih lama melepaskan air yang diberikan.

4.1.4 Penurunan Tekanan (

Pressure Drops

)

Penurunan tekanan terjadi karena adanya gesekan (friksi) antara udara dengan media biofilter (Yusuf 2006). Tekanan sebelum melewati dan setelah melewati masing-masing media dapat dilihat pada Tabel 5. Jekayinfa (2006), menambahkan bahwa tahanan gesekan tumpukan media dipengaruhi oleh kecepatan aliran udara, karakteristik, dan kadar air bahan. Pengukuran penurunan tekanan dilakukan dengan menggunakan manometer air (H2O) (Shahmansouri et al. 2005). Pada penelitian ini, penurunan tekanan dilakukan dengan menggunakan manometer pipa U H2O. Aliran udara yang diberikan adalah sebesar 1 ltr/menit.

17

Tabel 5. Penurunan Tekanan Bahan.

Bahan Pengisi P awal (Pa) P akhir (Pa) ∆P (Pa) Kompos bokashi

Arang sekam Arang kayu K222 K122 K212 K221

725.2 725.2 725.2 725.2 725.2 725.2 725.2

68.6 191.1 164.15

80.85 83.30 112.7 98

656.6 534.1 561.1 644.4 641.9 612.5 627.2

Dari hasil di atas dapat dilihat perubahan tekanan untuk kompos bokashi sebesar 656.6 Pa, arang sekam sebesar 534.1 Pa, dan arang kayu 561.1 Pa. Kompos memiliki penurunan yang paling besar dibandingkan dengan bahan lain, sedangkan arang sekam mengalami penurunan yang paling kecil. Jekayinfa (2006), menyatakan penurunan tekanan yang lebih besar terjadi pada bahan dengan kadar air yang lebih tinggi.Kompos bokashi adalah material yang memiliki kadar air yang lebih besar dibandingkan dengan arang sekam dan arang kayu. Bahan yang mengalami penurunan tekanan bahan yang lebih besar memiliki kemampuan menyumbat yang lebih besar. Kompos bokashi dengan ukuran partikel yang lebih kecil akan lebih mampu menyumbat selang aliran udara.

Penurunan tekanan bahan pada masing-masing komposisi bahan pengisi menunjukkan hasil, K122 sebesar 641.9 Pa, K222 sebesar 644.4 Pa, K212 sebesar 612.5 Pa, dan K221 sebesar 627.2 Pa. Komposisi bahan pengisi K222 memiliki penurunan tekanan yang lebih besar. Komposisi K122 memiliki penurunan tekanan yang paling besar dan K221 lebih besar dari pada K212. Pada komposisi ini, jumlah arang kayu mempengaruhi penurunan tekanan bahan, karena ukuran partikel arang kayu yang berbentuk powder, sehingga lebih kecil dibandingkan dengan arang sekam.

Berdasarkan penelitian yang pernah dilakukan oleh Jekayinfa (2006), bahan dengan kadar air 9.5% (basis basah) dengan laju alir 0.275m3/m2s dengan densitas 153.94 Kg/m3, memiliki besar pressure drop per unit 1002 Pa/m, sedangkan bahan dengan kadar air 37.7% (basis basah) dengan laju alir 0.275 m3_/m2_{s dengan densitas 161.25 Kg/m}3_{, memiliki besar pressure drops per} unit 577 Pa/m.

Penurunan tekanan menunjukkan umur pakai bahan pengisi yang digunakan. Semakin besar penurunan tekanan bahan, maka bahan sudah tidak baik digunakan sebagai bahan pengisi biofilter karena selang outlet akan tersuumbat oleh bahan. Media pengisi biofilter memerlukan bahan yang memiliki kemampuan penurunan tekanan yang kecil sepanjang pemakaian bahan pengisi. Bila selang outlet dipenuhi oleh bahan pengisi, maka bahan pengisi harus diganti, sehingga tidak mengganggu kinerja biofilter.

Dari hasil uji ANOVA dengan selang kepercayaan 95% (Lampiran 5), menyatakan bahwa parameter penurunan tekan tidak berpengaruh secara nyata terhadap penyerapan amoniak dengan konsentrasi 5%. Menurut Shahmansouri et al. (2005), belum ditemukan hubungan yang jelas antara beban amoniak dengan penurunan tekanan. Penurunan tekanan umumnya dipengaruhi oleh kadar air bahan dalam sistem.

18

4.1.5

Water Holding Capacity

(WHC)

Water holding capacity merupakan kemampuan bahan dalam menahan air. Hirai et al. (2001), menyatakan bahan pengisi mempunyai daya ikat maksimum terhadap air, hal ini dipengaruhi oleh ukuran diameter pori dan porositas bahan, sehingga mempengaruhi kapasitas penghilangan pollutan secara fisik. Pengamatan jumlah air yang dapat ditahan oleh bahan dilakukan setiap 3 jam sekali selama 24 jam. Dari hasil pengamatan (Gambar 10) terlihat air yang mampu ditahan oleh bahan mengalami penurunan.

Pada jam pertama, arang sekam lebih banyak menahan air dibanding dengan kompos bokashi dan arang, yaitu 86.71% dilanjutkan hingga 24 jam diperoleh 51.08%. Arang kayu menahan sebesar 72.04% air pada jam pertama dan dilanjutkan hingga 24 jam diperoleh 5.96% air yang dapat ditahan oleh bahan. Kompos bokashi menahan sebesar 68.22% air pada jam pertama dan mencapai nilai 0 setelah 24 jam. Berarti, kompos bokashi sudah tidak menahan air lagi setelah 24 jam. Arang sekam terlihat lebih baik dalam menahan air dibandingkan dengan arang kayu dan kompos bokashi. Hingga selama lebih dari 24 jam arang sekam lebih banyak menahan air.

Gambar 10. WHC Kompos bokashi, Arang sekam, dan Arang kayu.

Jumlah air yang mampu ditahan oleh bahan yang dikomposisikan (Gambar 11) bervariasi. Pada waktu awal pemberian air, bahan K221 mampu menahan air sebesar 79.96% lebih besar dibandingkan dengan K122 yang mampu menahan sebesar 78.43%, K222 yang mampu menahan 74.82%, dan K212 sebesar 74.50%. Setelah 24 jam, jumlah air yang mampu ditahan oleh K122 adalah sebesar 49.19%, K222 mampu menahan sebesar 26.85%, K212 mampu menahan air sebesar 20.09%, dan K221 mampu menahan air sebesar 17.46%. Penurunan yang dialami oleh bahan K122 lebih landai bila dibandingkan dengan K222, K212, dan K221. Dari pengamatan yang dilakukan setiap 3 jam, bahan melepaskan air sehingga jumlah air yang ditahan oleh bahan mengalami penurunan.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

0 3 6 9 12 15 18 21 24

Wa

ter

 

Holding

 

Ca

p

a

ci

ty

 

(%

)

Jam ke‐

Kompos 

bokashi

Arang 

sekam

Arang 

19

Gambar 11. WHC Komposisi Bahan Pengisi.

Tabel 6. Fungsi Linear Kurva WHC

Komposisi Persamaan Regresi Linear R2 Kompos bokashi

Arang sekam Arang kayu K222

Y= -8.609x + 68.62 Y= -7.881x + 72.66 Y= -3.772x + 88.58 Y= -5.31x + 78.64

0.951 0.970 0.959 0.976

K122 Y= -3.254x + 81.02 0.972

K212 Y= -5.79X + 76.57 0.963

K221 Y= -6.82X + 80.91 0.987

Berdasarkan uji ANOVA dengan selang kepercayaan 95% (Lampiran 5), diperoleh bahwa parameter WHC berpengaruh secara nyata terhadap penyerapan gas amoniak dengan konsentrasi larutan 5%. Dari hasil uji lanjut Duncan dengan α = 0.05 (Lampiran 6), menunjukkan perlakuan K122 dengan K222, perlakuan K122 dengan K221, perlakuan K122 dengan K212, serta perlakuan K222 dengan K212 berbeda nyata terhadap penyerapan air, sedangkan perlakuan K222 dengan K221, K221 dan dengan perlakuan K212 tidak berbeda nyata.

Penggunaan kompos bokashi mempengaruhi komposisi bahan dalam menahan air yang diberikan. Kompos lebih cepat melepaskan air yang diberikan dan air dalam bahan. Arang sekam lebih cenderung menahan air dan tidak menyerap air yang diberikan, sehingga arang sekam sulit melepaskan air. Water Holding Capacity (WHC) menunjukkan kemampuan bahan dalam menahan air yang diberikan hingga selang waktu tertentu, sehingga bahan tidak kering dan mampu meningkatkan kemampuan menjerap gas dan mendukung perkembangan bakteri pendegradasi amoniak.

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90

0 3 6 9 12 15 18 21 24

Wa

ter

 

H

o

lding

 

Ca

p

a

ci

ty

 

(%)

Jam ke‐

K222 K122 K212 K221

20

4.1.6

Pollutant Holding Capacity

(PHC)

Pollutant holding capacity (PHC) menunjukkan kemampuan bahan menahan pollutan. Amoniak yang ditangkap oleh bahan selanjutnya diadsorbsi sampai bahan menjadi jenuh oleh pollutan selama waktu tertentu.

Kapasitas masing-masing bahan pengisi menahan amoniak (Gambar 12) berada diantara -1.1x10-4 - 1.5x10-3 g-N/g bk. Jumlah amoniak yang ditahan oleh bahan dipengaruhi oleh ukuran partikel bahan, bahan dengan densitas yang tinggi memiliki tingkat kerapatan yang tinggi sehingga meningkatkan efisiensi proses penyerapan (Rahmani et al. 2004).

Jumlah amoniak yang mampu ditahan oleh kompos menunjukkan hasil yang negatif dan mengalami penurunan tiap jam. Berbeda halnya dengan arang sekam. Arang sekam menunjukkan grafik peningkatan jumlah amoniak yang ditahan tiap jam sampai bahan jenuh menyerap gas amoniak. Pada jam ke-5, bahan jenuh menyerap amoniak dengan jumlah amoniak yang ditahan oleh arang sekam adalah sebesar 1.5x10-3g-N/g bk. Hasil tersebut lebih tinggi dibandingkan dengan kompos yang terlihat tidak menahan amoniak dalam bahan dan cenderung mengalami penurunan tiap jamnya. Sampai jam ke-6 kompos belum juga jenuh oleh gas amoniak. Arang kayu jenuh pada jam ke-6 dan mampu menahan 0.4x10-3 g-N/g bk.

Gambar 12. Pollutan Holding Capacity Bahan

Kompos terlihat mengalami penurunan diduga disebabkan oleh air yang terkandung dalam bahan menguap ke sekitar tempat penjenuhan, sehingga mengurangi bobot bahan. Hal ini terlihat pada saat proses penjenuhan, adanya uap air pada bagian bawah penutup toples tempat penjenuhan. Uap air ini dikarenakan dihasilkannya energi panas yang membuat kompos melepaskan air. Kompos lebih banyak melepaskan air dibandingkan arang kayu dan arang sekam.

Komposisi bahan pengisi (Gambar 13) menunjukkan kemampuan menahan polutan. Komposisi K222 memerlukan waktu 5 jam untuk jenuh dan menahan 0.029x10-3 g-N/g bk. Pada bahan dengan perbandingan 1:2:2, bahan jenuh mengadsorbsi amoniak pada jam ke-4 dan mampu menahan amoniak sebesar 0.047x10-3 g-N/g bk. Bahan dengan komposisi K212 jenuh pada jam ke-6 dan mampu menahan sebesar 0.28x10-3 g-N/g bk. Pada komposisi K221, bahan jenuh pada jam ke-6 dan menahan amoniak sebesar 0.043x10-3 g-N/g bk.

‐0.6

‐0.4

‐0.2

‐1E‐15 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2 1.4 1.6 1.8 2

0 1 2 3 4 5 6 7

Jumlah

  

Amoniak

 

yan

g

 

Ditahan

 

(g

‐

N/

g

 

bk

)

 

x10

‐³

Jam ke‐

21

Gambar 13. PHC Komposisi Bahan Pengisi.

Tabel 7. Fungsi Logaritma Kurva Adsorbsi Gas Amoniak.

Penggunaan kompos pada komposisi dapat menahan amoniak lebih lama, sehingga waktu jenuh bahan lebih panjang dibandingkan dengan arang sekam dan arang kayu, seperti yang terjadi pada K122 dengan jumlah kompos lebih kecil jenuh hingga 4 jam, dan pada K212, K221 memerlukan waktu yang lebih lama untuk menjadi jenuh. Hal ini dapat disebabkan tingkat kerapatan pada K122 lebih kecil, yaitu 219.89 Kg/m3 dibandingkan dengan K212, yaitu 259.87 Kg/m3dan K221, yaitu 246.69 Kg/m3. Berdasarkan uji ANOVA dengan selang kepercayaan 95%, parameter PHC tidak mempengaruhi secara nyata terhadap penyerapan amoniak dengan konsentrasi 5%.

Setelah mengalami fase adsorbsi, bahan dibiarkan di udara terbuka selanjutnya akan terjadi proses desorbsi, yaitu tahap dimana bahan akan melepaskan gas yang dijerap. Tidak semua gas amoniak akan dilepaskan ke udara pada tahap desorbsi ini. Pada tahap ini, sebagian gas amoniak yang dijerap akan tertahan di dalam bahan. Proses desorbsi menyebabkan bahan akan mengalami penurunan bobot sampai bahan menjadi konstan (Gambar 14).

Dari grafik terlihat penurunan bobot setelah bahan mengalami kejenuhan. Penurunan bobot terjadi hingga bahan mencapai bobot konstan. Kompos bokashi terlihat mengalami penurunan hingga di bawah nilai 0 dan waktu untuk melepaskan gas amoniak yang dijerap lebih panjang

0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35

0 1 2 3 4 5 6

Jumlah

  

Amoniak

 

ya

ng

 

Tertahan

 

(g

‐

N/

g

 

bk

)

 

x10

‐³

Jam ke‐

K222 K122 K212 K221

Bahan Persamaan Regresi

Logaritma R

2

Kompos bokashi Y= -1.52ln(x) + 0.242 0.618 Arang sekam Y= 7.147ln(x) + 1.471 0.920 Arang kayu

K222 K122 K212 K221

Y= 1.667ln(x) + 1.162 Y= 0.014ln(x) + 0.001 Y= 0.020ln(x) + 0.008 Y= 0.015ln(x) - 0.031 Y= 0.021ln(x) + 0.003

0.674 0.460 0.743 0.730 0.826

22

dibandingkan dengan arang sekam dan arang kayu, yaitu selama 40 menit. Arang sekam mampu menyerap gas amoniak lebih besar dibandingkan kompos dan arang kayu dan melepaskan gas hingga mencapai bobot konstan pada menit 30. Arang kayu terlihat lebih baik dibandingkan dengan kompos bokashi dalam hal menyerap gas amoniak dan lebih lama melepaskan gas, yaitu pada menit 50.

Gambar 14. Desorbsi Gas Amoniak oleh Kompos Bokashi, Arang Sekam, dan Arang Kayu.

Bahan-bahan pengisi tersebut akan menunjukkan hasil yang berbeda pada saat dilakukan komposisi dengan perbandingan tertentu. Dari grafik (Gambar 15) terlihat bahan mengalami penurunan bobot hingga mencapai bobot konstan.

Gambar 15. Desorbsi Gas Amoniak oleh Komposisi Bahan Pengisi.

‐8 ‐7 ‐6 ‐5 ‐4 ‐3 ‐2 ‐1 0 1 2 3 4 5

10 20 30 40 50

Jumlah    Amon iak   yan g   Dilepas         (g ‐ N/g   bk )   x10 ‐ 4

Waktu (menit)

Kompos bokashi Arang sekam Arang kayu

‐3.0 ‐2.5 ‐2.0 ‐1.5 ‐1.0 ‐0.5 0.0 0.5 1.0 1.5

10 20 30 40 50 60 70 80 90

Ju m la h    Amoniak   ya ng   Dilepas         (g ‐ N/ g   bk )   x10 ‐ 4

Waktu (menit)

K222 K122 K212 K221

23

Tabel 8. Fungsi Logaritma Kurva Desorbsi Gas Amoniak.

Bahan Pengisi

Persamaan Regresi

Logaritma R

2

Kompos bokashi Y= -0.35ln(x) - 0.257 0.963 Arang sekam Y= -0.10ln(x) + 0.409 0.805

Arang kayu Y= -0.13ln(x) + 0.363 0.891

K222 Y= -0.08ln(x) + 0.117 0.988

K122 Y= -0.07ln(x) + 0.094 0.979

K212 Y= -0.12ln(x) + 0.104 0.959

K221 Y= -0.12ln(x) + 0.098 0.946

Komposisi bahan dengan perbandingan jumlah kompos bokashi yang lebih kecil dari arang sekam dan arang kayu; K122, proses pelepasan gas amoniak lebih cepat dibandingkan dengan K212 dan K221, yaitu selama 60 menit hingga bahan mencapai bobot konstan. Pada komposisi 221 waktu yang diperlukan untuk melepaskan gas amoniak lebih lama, yaitu 90 menit, sedangkan pada komposisi K212 diperlukan waktu selama 80 menit untuk melepaskan gas amoniak ke udara hingga mencapai bobot konstan.

Tingkat kerapatan bahan akan mempengaruhi waktu yang diperlukan bahan untuk melepaskan gas yang dijerap. Pada komposisi bahan dengan jumlah kompos yang lebih besar memerlukan waktu yang lebih lama untuk melepaskan gas.

4.2 KARAKTERISTIK KIMIA BAHAN PENGISI

Proses pendegradasian pollutan oleh biofilter dilakukan oleh mikroorganisme. Pertumbuhan mikroorganisme tidak hanya memerlukan sumber energi, air, tetapi juga memerlukan material-material lain yang mendukung pertumbuhan, yang disebut dengan nutrien (Richards 1987) serta diperlukannya pH yang sesuai (Agustiyani et al. 2004).

4.2.1 pH Bahan

Derajat keasaman (pH) merupakan salah satu faktor lingkungan yang berpengaruh terhadap pertumbuhan dan aktivitas bakteri pengoksidasi amoniak (Esoy et al. 1998). Derajat keasaman yang optimum bagi pertumbuhan bakteri pengoksidasi amoniak bersifat autotrofik berkisar 7.5 sampai dengan 8.5 (Agustiyani et al. 2004). Pengukuran pH dilakukan dengan menggunakan alat pH meter yang telah distandarisasi. pH bahan pengisi (Tabel 9) menunjukkan kompos bokashi memiliki pH sekitar 7.9, arang sekam memiliki pH sebesar 7.2, dan arang kayu memiliki pH sebesar 8.4.

Tabel 9. N Bahan P Kompos Arang se Arang ka K222 K122 K212 K221 Ket al. (1985) mempeng Nitrosomo 2004). Me pengoksid digunakan pengoksid Kom K122 mem 7.8.Bahan masih be mikroorga

4.2.2 Pe

Bah memiliki bahan pen cahaya den

Nilai Derajat K Pengisi

bokashi ekam ayu

tiga bahan pen menyatakan n aruhi kelarutan

onas, Nitrosoc

enurut Retledg dasi ammonia y n masih bera dasi amoniak. mposisi bahan miliki pH 8, K n pengisi yang

erada dalam anisme pengok

ngamatan M

han pengisi ya karakteristik d ngisi dilakukan ngan perbesara

a. Arang sekam

Keasaman (pH)

ngisi yang digu nilai pH sangat n suatu zat. Mi coccus, Nitroso

ge (1994), der yang bersifat a ada dalam ki

n pengisi (Tab K222 dengan g dikomposisi kisaran nilai ksidasi amoniak

Mikroskopi

ang digunakan dan penampak n secara visua an 4 kali.

m Bahan Pengisi pH Bahan 7.9 7.2 8.4 8.1 8.0 8.1 7.8

unakan untuk b t berpengaruh d ikroorganisme ospira, Nitroso rajat keasaman autotrofik berk

isaran pH ya

el 9), juga me pH 8.1, K212 memiliki nila i derajat kea k.

k

n seperti, kom kan yang berbe al dengan mel

i.

iofilter memili dalam proses a yang berperan

olobus, dan N

n (pH) optimu kisar dari 7.5 sa

ang optimum

emiliki derajat 2 memiliki nil ai pH sekitar 7

asaman yang

mpos bokashi, eda (Gambar ihat langsung

b. Arang

iki sifat yang b adsorbsi secara n mengoksidasi

Nitrosovibro (A

um untuk pertu ampai 8.5. Bah untuk pertum

keasaman yan lai pH 8.1, da

7.8 sampai 8. optimal bag arang sekam, 16). Pengama dan menggun g kayu basa. Djatmiko a fisik, karena p

i amoniak adal Agustiyani et

umbuhan bakt han pengisi ya mbuhan bakt

ng bersifat bas n K221 nlai p 1. Nilai terseb gi pertumbuh

dan arang ka atan penampak nakan mikrosk et pH lah al. eri ang eri sa. pH but han ayu kan kop

Dar organik ya satu bahan dan arang berbentuk Pad lebih keci menunjuk ukuran pa partikel y tingkat ke Ara bokashi d Keporosan yang rend yang lebih Per sebagai pe akan mem melakukan amoniak ( Tabel 10. Ba Kompos Kompos Komp Gambar 16 ri pengamatan ang tersusun n pengisi yang g kayu karena k sekam padi da da pengamatan il dibandingka kkan potongan-artikel yang k yang jauh lebih

rapatan dan de ang sekam ter dan arang kay n arang sekam dah. Bahan den

h besar (Pagans rbedaan karak engisi biofilter mberikan hasil n penghilanga (Tabel 10). Efisiensi Peng ahan Pengisi

s dan karbon ak , tanah, dan ara

sekam pos, tanah, dan

sekam Kompos

6. Penampakan

n dengan meng atas jerami, da g memiliki kad a komposisi y an arang kayu t n terlihat komp an arang sekam -potongan keci kecil-kecil, teta

h besar. Ukur ensitas bahan p rlihat memben yu. Arang sek m menyebabkan ngan tingkat k s et al. 2007). kteristik bahan r menyebabkan l yang berbeda an gas amoni

ghilangan Amo Ef Peng ktif > ang

7 n

1 90

c. Kompos bo

Bahan Pengisi

ggunakan mikr aun-daunan, d dar air yang tin yang menyus

terlihat seperti pos bokashi da m. Arang kayu il kayu, begitu

api berbeda d ran partikel pe pengisi. ntuk pori yang kam merupaka n arang sekam keporosan yang

n yang diguna n gas amoniak a. Beberapa p iak menunjukk

oniak dari Bebe fisiensi ghilangan > 95% 70% 100% 0-95% okashi

i dengan Mikro

roskop, kompo dan tanah. Kom

nggi jika diban sun kompos b

potongan-poto an arang kayu

u tampak sep juga dengan k dengan arang

enyusun bahan

g lebih besar an salah satu

memiliki dens g tinggi memb

akan, seperti k yang mampu penelitian pada kan efisiensi erapa Bahan Beban amon (g-N/kg bhn/h 0.00792-0.0 99.02 2.864 0.06-7.34 oskop Cahaya

os bokashi terd mpos bokashi m

ndingkan deng bokashi. Arang ongan kecil kay

memiliki ukur erti granul-gra kompos bokash sekam yang m n pengisi akan

dibandingkan material yang sitas dan kema berikan ruang

kadar air, de diserap dan d a skala lapang bahan dalam niak hari) 039 Lian Sap 4 Indr Nurc Perbesaran 4x

diri dari mater merupakan sal gan arang seka g sekam terlih

yu.

ran partikel ya anul yang mas hi yang memili memiliki ukur n mempengaru

dengan komp g bersifat poro ampuan memad transfer oksig

nsitas, porosit dihilangkan ten gan yang pern

menghilangk

Peneliti ng et al. 2000

putra 2008 riasari 2005 cahyani 2006 . rial lah am hat ang sih iki ran uhi pos os. dat gen tas ntu nah kan

26

4.2.3 Komposisi C, N, P Bahan Pengisi

Mikroorganisme yang digunakan untuk mendegradasi gas amoniak, memerlukan nutrien untuk dapat bertahan hidup. Nutrien berasal dari bahan pengisi maupun yang ditambahkan ke dalam bahan pengisi. Untuk mendukung keberlangsungan pertumbuhan bakteri tersebut nutrien penting yang diperlukan adalah Karbon, Nitrogen, dan Fosfor.

Karbon dan nitrogen merupakan elemen yang diperlukan untuk pertumbuhan mikroorganisme dalam jumlah besar. Unsur karbon dapat meningkatkan energi dan biosintesis, sehingga unsur karbon yang cukup sangat diperlukan, sedangkan unsur nitrogen untuk mempercepat pertumbuhan sel (Trismilah dan Sumaryanto 2005). Fosfor diperlukan dalam jumlah yang cukup untuk perkembangbiakan dan pertumbuhan mikroba.

Rasio C/N merupakan indikator yang dapat digunakan dalam pemenuhan nutrisi bagi bakteri. Dari rasio C/N dapat diketahui nilai optimum nutrisi dalam bahan untuk pertumbuhan bakteri pendegradasi.

Tabel 11. Kandungan C, N, dan P Kompos bokashi, Arang sekam, dan Arang kayu.

Bahan pengisi C (%) N (%) P (%) C/N

Kompos bokashi 26.64 0.83 0.36 32.09

Arang sekam 55.33 1.33 0.27 41.60

Arang kayu K222 K122 K212 K221

25.63 71.73 37.71 31.97 37.91

0.98 2.09 1.09 0.99 1.06

0.15 0.52 0.24 0.26 0.28

26.15 34.32 34.59 32.29 35.76

Dari Tabel 11 diatas, Karbon dan Nitrogen lebih banyak terkandung pada arang sekam yaitu 55.33% dan 1.33%. Unsur karbon banyak terkandung pada bahan-bahan yang mengalami pembakaran, seperti arang sekam. Kompos bokashi lebih banyak mengandung Fosfor yaitu sebesar 0.36%. Nisbah C/N paling besar terkandung pada arang sekam, yaitu sebesar 41.60. Kompos bokashi hanya mengandung 32.09, dan arang kayu memiliki C/N yang paling kecil, yaitu 26.15.

Pada komposisi bahan pengisi, K222, mengandung Karbon sebesar 71.73%, Nitrogen 2.09%, Fosfor 0.52%. Komposisi K221 mengandung Karbon dan Fosfor paling besar, yaitu 37.91% dan 0.28%. K122 mengandung Nitorgen paling besar, yaitu 1.09%. Nisbah rasio C/N pada K221 memiliki nilai nutrisi yang lebih tinggi dibandingkan komposisi yang lainnya.

27

4.3 PERBANDINGAN PARAMETER BAHAN MENGGUNAKAN METODE

RANKING

Parameter-parameter untuk metode ranking merupakan parameter yang digunakan sebagai syarat bahan pengisi dalam biofilter. Kisaran nilai dengan metode rangking dilakukan dengan cara memberikan nilai secara berurutan. Bobot nilai yang dimulai dari nilai 1 untuk biofilter dengan hasil pengukuran yang paling baik, selanjutnya 2, 3, dan yang paling buruk 4. Jumlah paling kecil akan diberikan ranking 1.

4.3.1 Kompos Bokashi, Arang sekam, dan Arang kayu

Pemberian bobot 1 pada bahan kompos bokashi, arang sekam, dan arang kayu diberikan apabila memiliki kadar air yang optimum bagi pertumbuhan mikroorganisme, yaitu 20-60%, memiliki porositas, pori memegang air, kemampuan menahan air (WHC), dan kemampuan menahan polutan (PHC) yang paling tinggi, memiliki densitas, pori memegang udara, pressure drops yang paling rendah, memiliki waktu jenuh yang paling lama, dan rasio C/N yang paling besar, selanjutnya 2, dan 3 untuk bahan yang paling buruk. Dari hasil uji ranking (Tabel 12) terlihat bahwa, bahan pengisi arang sekam mendapatkan ranking 1 dengan jumlah nilai yang paling kecil, selanjutnya arang kayu mendapat ranking 2, dan kompos bokashi pada posisi ranking 3. Hal ini menunjukkan bahwa arang sekam memiliki sifat yang baik dalam penyerapan gas amoniak.

Arang sekam memiliki kadar air 6.85%, densitas sebesar 136 Kg/m3, pori memegang udara sebesar 2.01%, pori memegang air sebesar 84.70%, porositas 86.71%, pressure drops (penurunan tekanan) sebesar 534.1 Pa, Water Holding Capacity (WHC) sebesar 51.08%, dan

Pollutant Holding Capacity (PHC) sebesar 1.5x10-3 _{g-N/g bk dengan waktu jenuh 5 jam, rasio}

C/N 41.60, dan waktu untuk melepaskan gas adalah 30 menit.

4.3.2 Komposisi Bahan Pengisi

Pemberian bobot 1 pada komposisi bahan pengisi diberikan apabila memiliki kadar air yang optimum bagi pertumbuhan mikroorganisme, yaitu 20-60%, memiliki porositas, pori memegang air, kemampuan menahan air (WHC), dan kemampuan menahan polutan (PHC) yang paling tinggi, memiliki densitas, pori memegang udara, pressure drops yang paling rendah, memiliki waktu jenuh yang paling lama, dan rasio C/N yang paling besar, selanjutnya 2, 3, dan nilai 4 untuk bahan yang paling buruk. Jumlah bobot yang paling rendah akan diberikan ranking 1 dan paling tinggi akan diberikan ranking 4.

Metode rangking pada Tabel 13 menunjukkan bahwa, bahan pengisi dengan komposisi 1:2:2 menempati rangking 1. Dengan demikian, K122 merupakan komposisi bahan yang terbaik sebagai penyerap bau gas amoniak. Komposisi bahan K122 memiliki kadar air 19.32%, densitas sebesar 219.89 Kg/m3, pori memegang udara sebesar 29.40%, pori memegang air sebesar 48.96%, porositas 78.36%, pressure drops (penurunan tekanan) sebesar 641.9 Pa, Water Holding

Capacity (WHC) sebesar 49.19%, dan Pollutant Holding Capacity (PHC) sebesar

28

Tabel 12. Rangking Terhadap Parameter Uji pada Kompos bokashi, Arang sekam, dan Arang kayu.

No Paramter Uji

Bahan Pengisi Bobot

K. bokashi A. sekam A. kayu K. bokashi A. sekam A. kayu

1 Kadar air (%) 55.78 6.85 13.17 1 3 2

2 Densitas(Kg/m3) 399 136 347 3 1 2

3 Porositas (%) 68.16 86.71 72.03 3 1 2

4 Pori memegang udara (%) 4.84 2.01 5.17 2 1 3

5 Pori memegang air (%) 63.33 84.70 66.86 3 1 2

6 Press.Drops (Pa) 656.6 534.1 561.1 3 1 2

7 WHC (%) 0 51.08 5.96 3 1 2

8 PHC(g-N/g bk) 0 1.5x10-3 4x10-4 3 1 2

9 Wkt.jenuh (jam) 4 5 6 3 2 1

10 Rasio C/N 32.09 41.60 26.15 2 1 3

Jumlah 26 13 21

29

Tabel 13. Metode Rangking Terhadap Parameter Uji pada Komposisi Bahan Pengisi.

No Parameter

Komposisi Bahan Pengisi Bobot

K222 K122 K212 K221 K222 K122 K212 K221

1 Kadar air (%) 25.28 19.32 27.58 26.11 3 4 1 2

2 Densitas(Kg/m3) 255.19 219.89 259.87 246.69 3 1 4 2

3 Porositas (%) 74.67 78.36 74.49 76.93 3 1 4 2

4 Pori memegang udara (%) 48.47 29.40 54.43 59.33 2 1 3 4

5 Pori memegang air (%) 26.21 48.96 20.06 17.59 2 1 3 4

6 Press.Drops (Pa) 644.35 641.9 612.5 627.2 4 3 1 2

7 WHC (%) 26.85 49.19 20.09 17.46 2 1 3 4

8 PHC(g-N/g bk) 2.9x10-5 4.7x10-5 2.8x10-4 4.3x10-5 4 2 1 3

9 Wkt.jenuh (jam) 5 4 6 6

35.76

2 3

3 2

1 4

1 1

10 Rasio C/N (%) 34.32 34.59 32.29

Jumlah Nilai 28 22 25 25

30

V. KESIMPULAN

DAN

SARAN

5.1 KESIMPULAN

Secara fisik, arang sekam memiliki sifat yang dapat dijadikan sebagai salah satu bahan yang dapat menyerap bau amoniak. Hal ini dapat dilihat dari sifat arang sekam yang memiliki sifat yang baik dalam menyerap bau amoniak, yaitu porositas, kemampuan pori bahan memegang air, WHC, dan PHC yang paling tinggi, memiliki densitas, pori memegang udara, penurunan tekanan bahan yang paling rendah, waktu jenuh yang lama, serta waktu yang paling lama untuk melepaskan gas amoniak. Arang sekam mampu mengadsorbsi amoniak sebesar 1.5x10-3 g-N/g bk dan jenuh selama 5 jam.

Komposisi bahan dengan dengan jumlah kompos bokashi yang lebih sedikit, arang sekam dan arang kayu lebih besar; K122 lebih baik dibandingkan dengan K212 atau K221, dan lebih baik dari K222. Pada komposisi K122 dihasilkan sifat yang baik, antara lain porositas bahan, pori memegang air, dan WHC bahan meningkat, memiliki densitas, kemampuan pori bahan memegang udara, dan penurunan tekanan bahan menjadi lebih kecil. Pada komposisi ini dihasilkan kadar air yang lebih rendah dan waktu jenuh yang lebih singkat dibandingkan komposisi yang lain, yaitu 19.32% dan jenuh selama 4 jam. K122 mampu mengadsorbsi amoniak sebesar 4.7x10-5 g-N/g bk dengan waktu jenuh 4 jam.

Secara kimia, masing-masing bahan dan komposisi bahan pengisi memiliki nilai pH yang cenderung basa, kecuali arang sekam yang bersifat netral. Nilai pH bahan pengisi sekitar 7.8 - 8.1, dan arang sekam sekitar 7.2. Nisbah C/N paling besar terkandung pada arang sekam, yaitu sebesar 41.60. K221 memiliki nilai nutrisi yang lebih tinggi dibandingkan komposisi yang lainnya, yaitu 35.76. Penggunaan arang sekam pada komposisi bahan pengisi meningkatkan rasio C/N bahan pengisi.

5.2 SARAN

1. Arang sekam dapat dijadikan sebagai salah satu alternatif bahan penyerap pollutan amoniak. 2. Penggunaan arang sekam dapat meningkatkan rasio C/N komposisi bahan yang berguna sebagai

penyokong nutrisi bagi pertumbuhan dan perkembangan mikroorganisme dalam biofilter. 3. Perlu dilakukan pengkajian lebih lanjut pada komposisi bahan dengan jumlah salah satu bahan

yang lebih besar dibandingkan dengan bahan lain untuk melihat keragaman sifat bahan terhadap penyerapan bau amoniak dan sebagai bahan pengisi biofilter.

44

ampiran 4. Perhitungan Penurunan Tekanan Bahan Pengisi Biofliter

Bahan Pengisi Berat bahan kering (kg)

∆h akhir (m)

P akhir (Pa) = ρ.g.h akhir

∆ P (Pa) = Pawal-Pakhir

Kompos bokashi 0.01725 0.007 68.6 656.6

Arang sekam 0.0205 0.0195 191.1 534.1

Arang kayu 0.0185 0.01675 164.15 561.05

Bahan Pengisi Berat bahan kering (kg)

∆h akhir (m)

P akhir (Pa) = ρ.g.h akhir

∆ P (Pa) = Pawal-Pakhir

K122 0.1 0.0085 83.3 641.9

K222 0.118 0.00825 80.85 644.35

K212 0.09625 0.0115 112.7 612.5

K221 0.099 0.01 98 627.2

Keterangan:

P awal (Pascal) = ρ.g. h awal = 725.2 Pa Laju alir Flowmeter = 1 ltr/menit

h awal = 7.4 cm d kolom = 2 inc h kolom = 40 cm d selang = 0.5 cm p selang = 104.3 cm V air = 4.5 ml

45

Lampiran 5. Uji Anova

1. Densitas

ULANGAN Xij

K122 K222 K212 K221

1 0.240 0.250 0.250 0.230

2 0.220 0.250 0.260 0.260

3 0.210 0.260 0.270 0.250

Sumber keragaman Jumlah kuadrat Derajat bebas

Kuadrat

tengah F hitung F tabel

kolom nilai tengah 0.002 3.000 0.001 5.093 4.070

galat 0.001 8.000 0.00015

total 0.003 11.000

2. Porositas

ULANGAN Xij

K122 K222 K212 K221

1 76.651 72.323 75.815 78.436

2 79.098 77.122 74.660 76.902

3 79.332 74.580 72.991 75.445

Sumber keragaman Jumlah kuadrat Derajat bebas

Kuadrat

tengah F hitung F tabel

kolom nilai tengah 31.261 3.000 10.420 3.411 4.070

galat 24.443 8.000 3.055

total 55.704 11.000

3. Pori Memegang Udara

ULANGAN Xij

K122 K222 K212 K221

1 32.357 57.302 52.037 64.958

2 35.451 41.127 56.963 64.493

3 20.400 46.975 54.277 48.547

Sumber keragaman Jumlah kuadrat Derajat bebas

Kuadrat

tengah F hitung F tabel

kolom nilai tengah 1547.316 3.000 515.772 9.225 4.070

galat 447.292 8.000 55.912

46

4. Pori Memegang Air

ULANGAN Xij

K122 K222 K212 K221

1 44.294 15.021 23.778 13.478

2 43.647 35.995 17.696 12.409

3 58.932 27.605 18.714 26.898

Sumber keragaman

Jumlah kuadrat

Derajat bebas

Kuadrat

tengah F hitung F tabel

kolom nilai tengah 1840.589 3.000 613.530 9.368 4.070

galat 523.944 8.000 65.493

total 2364.533 11.000

5. Porositas

ULANGAN Xij

K122 K222 K212 K221

1 76.651 72.323 75.815 78.436

2 79.098 77.122 74.660 76.902

3 79.332 74.580 72.991 75.445

Sumber keragaman Jumlah kuadrat Derajat bebas

Kuadrat

tengah F hitung F tabel

kolom nilai tengah 31.261 3.000 10.420 3.411 4.070

galat 24.443 8.000 3.055

total 55.704 11.000

6. Pressure Drops

ULANGAN Xij

K122 K222 K212 K221

1 64.7 67.1 59.8 63.7

2 63.7 61.7 62.7 61.7

Sumber keragaman Jumlah kuadrat Derajat bebas

Kuadrat

tengah F hitung F tabel

kolom nilai tengah 13.1 3.000 4.35 0.819 6.590

galat 21.25 4.000 5.31

total 34.30 7.000

7. Water Holding Capacity

ULANGAN Xij

K122 K222 K212 K221

1 14.001 9.671 10.059 9.814

2 16.093 14.786 8.541 10.194

47

Sumber keragaman Jumlah kuadrat Derajat

bebas Kuadrat _tengah F hitung F tabel

kolom nilai tengah 81.757 3.000 27.252 9.336 4.070

galat 23.353 8.000 2.919

total 105.111 11.000

8. Pollutant Holding Capacity

ULANGAN Xij

K122 K222 K212 K221

1 0.007 0.035 0.090 0.015

2 0.017 0.000 0.110 0.008

3 0.027 -0.005 0.010 0.017

Sumber keragaman Jumlah kuadrat Derajat bebas

Kuadrat

tengah F hitung F tabel

kolom nilai tengah 0.007 3.000 0.002 2.864 4.070

galat 0.007 8.000 0.00085

48

Lampiran 6. Uji Lanjut Statistik (Uji Jarak Duncan) (Walpole, 1995).

Kode Bahan

Sifat Fisik Densitas Pori memegang

udara

Pori memegang air

Water Holding Capacity

K122 0.223 29.402 48.958 16.058 K221 0.253 48.468 26.207 12.379 K222 0.260 54.426 20.063 9.212 K212 0.247 59.333 17.595 10.307

Densitas 0.223 0.247 0.253 0.260

urutan K122 K221 K222 K212

Pembanding 2 3 4

Tabel t (rp) 3.26 3.39 3.47

Nilai tabel t x ragam (Rp) 0.023 0.024 0.025

K212-K222 0.0070 < 0.023 tidak nyata

K212-K221 0.0130 < 0.024 tidak nyata

K212-K122 0.0367 > 0.025 nyata

K222-K221 0.0060 < 0.023 tidak nyata

K222-K122 0.0297 > 0.024 nyata

K221-K122 0.0237 > 0.023 nyata

alfa 0.050 derajat bebas (GALAT) 8

nilai ragam 0.0071

Pori udara 29.402 48.468 54.426 59.333

urutan K122 K222 K212 K221

Pembanding 2 3 4

Tabel t (rp) 3.26 3.39 3.47

Nilai tabel t x ragam (Rp) 14.074 14.635 14.980

K221-K212 4.907 < 14.074 tidak nyata

K221-K222 10.865 < 14.635 tidak nyata

K221-K122 29.930 > 14.980 nyata

K212-K222 5.958 < 14.074 tidak nyata

K212-K122 25.023 > 14.635 nyata

K222-K122 19.065 > 14.074 nyata

alfa 0.050 derajat bebas (GALAT) 8

49

Pori air 17.595 20.063 26.207 48.958

urutan K221 K212 K222 K122

Pembanding 2 3 4

Tabel t (rp) 3.26 3.39 3.47

Nilai tabel t x ragam (Rp) 15.232 15.839 16.213

K122-K222 22.751 > 15.232 nyata

K122-K212 28.895 > 15.839 nyata

K122-K221 31.363 > 16.213 nyata

K222-K212 6.144 < 15.232 tidak nyata

K222-K221 8.612 < 15.839 tidak nyata

K212-K221 2.468 < 15.232 tidak nyata

alfa 0.050 derajat bebas (GALAT) 8

nilai ragam 4.672

WHC 9.2119 10.3067 12.3785 16.0581

urutan K212 K221 K222 K122

Pembanding 2 3 4

Tabel t (rp) 3.26 3.39 3.47

Nilai tabel t x ragam (Rp) 2.744 2.854 2.921

K122-K222 3.680 > 2.744 nyata

K122-K221 5.751 > 2.854 nyata

K122-K212 6.846 > 2.921 nyata

K222-K221 2.072 < 2.744 tidak nyata

K222-K212 3.167 > 2.854 nyata

K221-K212 1.095 < 2.744 tidak nyata

alfa 0.050 derajat bebas (GALAT) 8