Biodegradasi Zat Warna Remazol Black B Secara Aerobik- Anaerobik Dalam Sistem Biofiltrasi Vertikal Dengan Menggunakan Tanaman Talas (Colocasia esculenta).

BIODEGRADASI ZAT WARNA REMAZOL BLACK B SECARA AEROBIKANAEROBIK DALAM SISTEM BIOFILTRASI VERTIKAL DENGAN
MENGGUNAKAN TANAMAN TALAS (Colocasia esculenta)

SKRIPSI

Oleh :
FEBBY HARTESA WIDYASARI
NIM. 1208105026

JURUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
BUKIT JIMBARAN
2016

ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian untuk menurunkan kadar remazol black b
menggunakan pengolahan biosistem vertikal tanaman talas (Colocasia esculenta)
dengan dan tanpa penambahan suspensi aktif. Suspensi aktif berasal dari sedimen
yang diambil dari ekosistem berbeda, yakni Sungai Badung, Sungai Serangan,
limbah pembuangan tekstil dan Sungai Soputan. Penelitian ini dilakukan dengan

menentukan suspensi aktif terbaik dari pembibitan sampel tanah dari beberapa
ekosistem, menentukan waktu optimal perlakuan biosistem vertikal tanaman
terhadap penurunan kadar remazol black b, mengetahui nilai efektivitas dan
kapasitas pada biosistem vertikal, nilai TDS dan TSS.
Hasil penelitian menunjukan bahwa suspensi aktif terbaik diperoleh pada
sampel sedimen Sungai Serangan, waktu optimal dalam menurunkan kadar
remazol black b untuk pengolahan dengan penambahan suspensi aktif adalah 60
jam dan tanpa penambahan suspensi aktif adalah 96 jam. Efektivitas dengan
penambahan suspensi aktif untuk penurunan kadar remazol black b adalah 97,82%
dan kapasitas sebesar 2,7963 ppm/m3jam. Untuk TDS nilai efektivitas adalah
83,93% dan kapasitas sebesar 14,44 ppm/m3jam, efektivitas penurunan nilai TSS
adalah 89,75% dan kapasitas sebesar 9,1568 ppm/m3jam. Efektivitas pada sistem
tanpa penambahan suspensi aktif untuk penurunan kadar remazol black b adalah
89,35% dan kapasitas sistem pengolahan adalah 2,5543 ppm/m3jam, efektivitas
penurunan nilai TDS sebesar 65,71% dan kapasitas sebesar 11,31 ppm/m3jam,
efektivitas penurunan nilai TSS sebesar 72,29% dan kapasitas sebesar 7,3746
ppm/m3jam
Kata kunci : Biosistem, remazol black b, suspensi aktif, Colocasia esculenta

iv


ABSTRACT
The research was conducted to decrease concentration of remazol black b
on vertical biosystem of Colocasia esculenta with and without addition of
activated suspension as variable. The activated suspension was collected from
many sources such as sediment of Badung river, Serangan river, Soputan river and
dying waste treatment. The aims of this research are: 1) to determine the best
activated suspension from seeding sample from some ecosystems, 2) to determine
optimal time of vertical biosystem plant to decrease level of remazol black b, 3) to
know effectiveness and capacity of vertical biosystem plant to decrease level of
remazol black b, TDS and TSS.
The results of research showed that best activated suspension was
provided from sample Serangan river sediment, the optimal time to decrease
concentration of remazol black b with and without addition of activated
suspension were 60 hours and 96 hours respctively. The effectivity on system
with addition activated suspension to decrease level of remazol black b was
97,82% and its capacity was 2,7963 ppm/m3hours. The effectivity on system with
addition activated suspension to decrease level of TDS was 83,93% and its
capacity was 14,44 ppm/m3hours. The effectivity on system with addition
activated suspension to decrease level of TSS 89,75% and its capacity was 9,1568

ppm/m3. The effectivity on system without addition activated suspension to
decrease level of remazol black b was 89,35% and its capacity was 2,5543
ppm/m3hours. The effectivity on system without addition activated suspension to
decrease level of TDS was 65,71% and its capacity was 11,31 ppm/m3hours. The
effectivity on system without addition activated suspension to decrease level of
TSS was 72,29% and its capacity was 7,3746 ppm/m3 hours.
Keywords : biosystem, remazol black b, activated suspension, Colocasia
esculenta

v

KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa karena
berkat rahmat-Nya sehingga skripsi yang berjudul “Biodegradasi Zat Warna
Remazol Black B Secara Aerobik-Anaerobik dalam Sistem Biofiltrasi
Vertikal dengan Menggunakan Tanaman Talas (Colocasia esculenta)” dapat
diselesaikan sebagaimana yang diharapkan.
Penulisan skripsi ini dibuat untuk memenuhi salah satu syarat memperoleh
gelar Sarjana di Jurusan Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam
Universitas Udayana. Penulis menyadari bahwa tanpa bantuan dan bimbingan dari

berbagai pihak, skripsi ini tidak dapat penulis selesaikan. Oleh karena itu, pada
kesempatan ini penulis menyampaikan terima kasih kepada :
1. Bapak Prof. Dr. Drs. I Wayan Budiarsa Suyasa, M.Si. selaku pembimbing I
dan Bapak I Nengah Simpen, S.Si., M.Si., selaku pembimbing II atas waktu,
tenaga, pikiran dan kesabaran dalam membimbing, menuntun, memotivasi
serta memberi nasehat selama penulisan skripsi dan selama masa perkuliahan
penulis.
2. Bapak Dr. I Nengah Wirajana, S.Si., M.Si., selaku pembimbing akademik dan
selaku ketua jurusan Kimia Fakultas MIPA Universitas Udayana yang telah
membimbing dan memberi dukungan selama penulisan skripsi ini.
3. Bapak dan Ibu Dosen yang telah memberikan pengetahuan selama perkuliahan
penulis.
4. Bapak dan Ibu Staf dan Pegawai Jurusan Kimia yang telah membantu
pengurusan administrasi skripsi.

vi

5. Bapak Boy Harnas dan Ibu Tenty Desmon Salia selaku kedua Orang tua serta
Abel Harditio Pratama selaku Adik yang memberi segala do’a, nasihat,
dukungan, dan bantuan baik moral maupun materiil.

6. Alling Andini, S.Si dan Elfrida Magdalena Manurung, S.Si yang memberikan
ide dan motivasi dalam mengerjakan tugas akhir II ini.
7. Ni Made Nova Antari, S.S dan Agus Saifullah Hartadi yang telah memberikan
dukungan dan semangat dalam proses penulisan skripsi.
8. Teman-teman di Jurusan Kimia 2012, teknisi dan asisten laboratorium atas
segala bantuan dan dukungannya.
Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari kata sempurna.
Penulis sangat mengharapkan kritik dan saran konstruktif dari semua pihak
sehingga dapat menjadi evaluasi dan penyempurnaan dari masa yang akan datang.

Bukit Jimbaran, Agustus 2016

Penulis

vii

DAFTAR ISI
Halaman
HALAMAN JUDUL ...............................................................................


i

LEMBAR PENGESAHAN ......................................................................

ii

TIM PENGUJI SKRIPSI .........................................................................

iii

ABSTRAK ................................................................................................

iv

ABSTRACT ..............................................................................................

v

KATA PENGANTAR ..............................................................................


vi

DAFTAR ISI .............................................................................................

viii

DAFTAR TABEL .....................................................................................

xi

DAFTAR GAMBAR ................................................................................

xii

DAFTAR LAMPIRAN .............................................................................

xiii

BAB I PENDAHULUAN ........................................................................


1

1.1 Latar belakang .........................................................................

1

1.2 Rumusan Masalah ...................................................................

5

1.3 Tujuan Penelitian ....................................................................

5

1.4 Manfaat Penelitian ..................................................................

6

BAB II TINJAUAN PUSTAKA.............................................................


7

2.1 Limbah Tekstil ........................................................................

7

2.2 Zat Warna Remazol Black B ...................................................

8

2.3 Lumpur Aktif ..........................................................................

9

2.4 Tanaman Talas ........................................................................

10

2.5 Rhizodegradasi ........................................................................


12

2.6 Biodegradasi ............................................................................

12

viii

2.7 Degradasi Zat Warna...............................................................

13

2.8 Peranan Mikroorganisme dalam Pengolahan Biologi .............

14

2.9 Proses Biofiltrasi .....................................................................

14


2.10 Biofilter .................................................................................

15

2.11 Medium Biofilter ...................................................................

16

2.12 Kapasitas Pengolahan Biosistem Tanaman ...........................

17

2.13 Spektrofotometri Uv-Visible .................................................

17

2.14 Kurva Kalibrasi .....................................................................

19

2.15 Total Susspended Solid (TSS) ...............................................

20

2.16 Total Dissloved Solid (TDS) .................................................

21

BAB III METODOLOGI PENELITIAN .............................................

22

3.1 Bahan dan Peratan Penelitian ..................................................

22

3.1.1 Peralatan ...............................................................................

22

3.1.2 Bahan ...................................................................................

22

3.2 Tempat Pelaksanaan Penelitian ...............................................

22

3.3 Susunan Sistem Biofilter Vertikal Tanaman Secara AerobikAnaerobik ................................................................................

23

3.4 Prosedur Kerja .........................................................................

24

3.4.1 Penyediaan tanaman .............................................................

24

3.4.2 Determinasi tanaman ............................................................

25

3.4.3 Pembuatan media cair ..........................................................

25

3.4.4 Sampling sedimen ................................................................

25

3.4.5 Pembibitan (Seeding) ...........................................................

26

3.4.6 Pengukuran biomassa (VSS) ................................................

27

3.4.7 Pengolahan limbah sistem biofilter vertikal tanaman

ix

Secara aerobik – anaerobik .................................................

27

3.4.8 Penentuan kadar remazol black b .........................................

29

3.4.9 Penentuan efektivitas kapasitas biofiltrasi sistem tanaman .

30

3.4.10 Penentuan padatan tersuspensi total (TSS) ........................

30

3.4.11Penentuan padatan terlarut total (TDS) ...............................

31

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ................................................

32

4.1 Hasil Suspensi aktif Terbaik dengan Pembibitan Sampel
Sedimen Sungai dari Beberapa Ekosistem ............................

32

4.2 Waktu Optimal Perlakuan Biosistem Vertikal Tanaman
Terhadap Perubahan Kadar Remazol Black B ........................

36

4.3 Efektivitas dan Kapasitas Pengolahan Biosistem Vertikal
Tanaman dalam Menurunkan Kadar Remazol Black B, TDS
dan TSS……………………………………………………...

40

BAB V SIMPULAN DAN SARAN ........................................................

45

DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................

46

LAMPIRAN .............................................................................................

50

x

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Karakteristik dan Baku Mutu Air Limbah Industri Tekstil ......

8

Tabel 4.1 Nilai VSS suspensi aktif dari beberapa ekosistem ....................

33

Tabel 4.2 Efektivitas (%) penurunan nilai TDS pada pengolahan
biosistem vertikal tanaman ........................................................

41

Tabel 4.3 Efektivitas (%) penurunan nilai TSS pada pengolahan biosistem
vertikal tanaman ........................................................................

42

xi

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1 Zat Warna Remazol Black B..................................................

9

Gambar 2.2 Struktur Remazol Black B .....................................................

9

Gambar 2.3 Colocasia esculenta...............................................................

11

Gambar 3.1 Sistem Biofilter Vertikal Tanaman .......................................

24

Gambar 4.1 Kurva Pertubuhan Biomassa Suspensi Aktif ........................

34

Gambar 4.2 Kurva Kadar Remzol Black B Tanpa Penambahan Suspensi
Aktif Selama Proses Pengolahan .........................................

37

Gambar 4.3 Kurva Kadar Remazol Black B dengan Penambahan Suspensi
Aktif Selama Proses Pengolahan ........................................

37

Gambar 4.4 Grafik Efektivitas (%) Penurunan Kadar Remazol Black
B pada Pengolahan Biosistem Tanaman ..............................

41

xii

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Skema KerjaPengolahan Zat Warna Remazol Black B
dengan Biofilter Vertikal Tanaman Secara AerobikAnaerobik.............................................................................

50

Lampiran 2. Skema Susunan Sistem Biofilter Tanaman vertikal secara
aerobik –anaerobik ...............................................................

51

Lampiran 3. Skema Penyediaan Tanaman pada sistem biofiltrasi vertikal
tanaman ...............................................................................

52

Lampiran 4. Skema Sampling Sedimen ....................................................

52

Lampiran 5. Skema Pembuatan Media Cair .............................................

53

Lampiran 6. Skema Pembibitan ................................................................

54

Lampiran 7. Skema Pengukuran Biomassa ...............................................

55

Lampiran 8. Penentuan Kadar Zat Warna Remazol Black B ....................

56

Lampiran 9. Skema Pengolahan limbah sistem biofilter vertikal tanaman
secara aerobik –anaerobik ...................................................

58

Lampiran 10. Skema Penentuan Efektivitas Biofiltrasi Sistem
Tanaman ...............................................................................

59

Lampiran 11. Skema Penentuan Padatan Tersuspensi Total (TSS) ..........

59

Lampiran 12. Skema Penentuan Padatan Terlarut Total (TDS) ...............

60

Lampiran 13. Pembuatan Larutan .............................................................

63

Lampiran 14. Surat Determinasi Tanaman ...............................................

65

Lampiran 15. Perhitungan Biomassa (Nilai VSS) ....................................

67

Lampiran 16. Perhitungan Persamaan Linier dan Kurva Kalibrasi ..........

69

Lampiran 17. Hasil pengukuran kadar Remazol Black B .........................

72

Lampiran 18. Hasil Pengukuran TSS ........................................................

76

Lampiran 19. Hasil Pengukuran TDS .......................................................

78

Lampiran 20. Perhitungan Efektivitas dan Kapaistas Pipa Pengolahan ...

80

xiii

Lampiran 21. Dokumentasi Penelitian ......................................................

xiv

83