KOMBINASI PEMANFAATAN ARANG AKTIF DARI
LIMBAH PADAT AGAR DAN KAYU APU (
Pistia stratiotes
) DALAM
PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL
LULU IL MAKNUN
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBER DAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI PENELITIAN DAN SUMBER
INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Kombinasi Pemanfaatan Arang Aktif dari Limbah Padat Agar dan Kayu Apu (Pistia stratiotes) dalam Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini.
Bogor, Oktober 2014
Lulu Il Maknun
ABSTRAK
LULU IL MAKNUN. Kombinasi Pemanfaatan Arang Aktif dari Limbah Padat Agar dan Kayu Apu (Pistia stratiotes) dalam Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil. Dibimbing oleh MAJARIANA KRISANTI dan INNA PUSPA AYU.
Arang aktif sangat populer digunakan dalam pengolahan limbah karena memiliki kemampuan adsorpsi yang cukup tinggi. Pengolahan air limbah tekstil dalam penelitian ini menggunakan arang aktif dari limbah padat agar dan kayu apu (Pistia stratiotes). Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji kemampuan arang aktif dari limbah padat agar yang dikombinasikan dengan P. stratiotes dalam pengolahan limbah cair industri tekstil. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan kombinasi arang aktif dan P. stratiotes lebih baik dalam mereduksi bahan-bahan pencemar organik maupun anorganik secara efisien dari pada perlakuan yang tidak dikombinasikan. Perlakuan kombinasi arang aktif dan Pistia stratiotes menurunkan TSS, kromium total, COD, dan warna berturut-turut sebesar 90.90%, 83.91%, 25.73%, dan 31.24%. Semua parameter kualitas air limbah yang diamati sudah memenuhi baku mutu di akhir pengamatan, kecuali nilai COD. Adanya pemanfaatan unsur hara oleh P. stratiotes ditandai dengan adanya peningkatan oksigen terlarut dan biomassa tanaman.
Kata kunci: arang aktif, limbah cair industri tekstil, Pistia stratiotes, nutrien.
ABSTRACT
LULU IL MAKNUN. The Utilization of Sea Grass Solid Waste as Activated Carbon and Water Lettuce (Pistia stratiotes) Combination in Waste Water Textile Industry Treatment. Supervised by MAJARIANA KRISANTI and INNA PUSPA AYU.
The activated carbon (AC) is very popular used in sewage treatment, due to its high ability of adsorption. Waste water treatment in this research involves sea grass waste AC and aquatic plants, Pistia stratiotes. This research aims to asses the ability of active carbon made from solid waste which combined with Water Lettuce (P. stratiotes) in the processing of textiles industry wastewater. The results of the study showed the combination of AC and P. stratiotes is more efficient to reduce organic and inorganic contaminants than each single treatment. Active carbon and P. stratiotes combination is capable of reducing the TSS, total chrome, COD, and color concentration in a row of 90.90%, 83.91%, 25.73%, and 31.24%. All wastewater parameters measured already meet the quality standard at the end of the observation, except COD. The existence of nutrient used by P. stratiotes was marked by an increase in dissolved oxygen and plants biomass.
Skripsi
sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Perikanan
pada
Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan
KOMBINASI PEMANFAATAN ARANG AKTIF DARI
LIMBAH PADAT AGAR DAN KAYU APU (Pistia stratiotes) DALAM
PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI TEKSTIL
LULU IL MAKNUN
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBER DAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
PRAKATA
Puji dan syukur Penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta’ala atas segala karunia-Nya, sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Penelitian yang dilaksanakan sejak November 2013 ini memiliki tema pengolahan air limbah dan berjudul Kombinasi Pemanfaatan Arang Aktif dari Limbah Padat Agar dan Kayu Apu (Pistia stratiotes) dalam Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil.
Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini. Ungkapan terima kasih Penulis sampaikan kepada:
1. IPB yang telah memberikan kesempatan untuk studi Manajemen Sumber Daya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan.
2. Beasiswa PPA (Peningkatan Prestasi Akademik) IPB yang telah memberikan beasiswa kepada Penulis.
3. BOPTN yang telah mengikutsertakan Penulis dalam kegiatan penelitian. 4. Dr Ir Niken Tunjung Murti Pratiwi, MSi selaku dosen pembimbing
akademik
5. Dr Majariana Krisanti, SPi MSi dan Inna Puspa Ayu, SPi MSi selaku dosen pembimbing skripsi.
6. Dr Ir Yusli Wardiatno, MSc selaku penguji skripsi dan Ir Gatot Yulianto MSi sebagai Komisi Pendidikan Manajemen Sumber Daya Perairan. 7. Keluarga tercinta Ayahanda (Sarwin), Ibunda (Murniati), Alm. Kakek
(Mukti) dan nenek (Maliha), kakak (Nur Inayah) dan adik (Moch. Alfianto) serta keponakan (Asqina Nafalal Haq dan Azka Naiman Haq) yang senantiasa selalu menyemangati dan mendoakan.
8. Keluarga besar Laboratorium Biomikro, Produktivitas Lingkungan Peraiarn MSP, serta seluruh staf Tata Usaha Departemen MSP, FPIK, IPB. 9. Sahabat-sahabat tercinta Noor, Nina, Ita, Anis, Kak Sri yang selalu
menemani Penulis.
10. Teman-teman seperjuangan MSP 47, 48, 49, 50, dan non-MSP
11. Semua pihak yang sudah memberi dukungan dan membantu yang tidak dapat disebutkan satu per satu.
Kritik dan saran yang membangun sangat diharapkan untuk perbaikan di masa depan. Semoga skripsi ini bermanfaat.
Bogor, Oktober 2014
DAFTAR ISI
PRAKATA viii
DAFTAR ISI v
DAFTAR TABEL vi
DAFTAR GAMBAR vi
DAFTAR LAMPIRAN vii
PENDAHULUAN 1
Latar Belakang 1
Perumusan Masalah 2
Tujuan Penelitian 2
Manfaat Penelitian 2
METODE 3
Waktu dan Tempat 3
Tahapan Penelitian 4
Analisis Data 6
HASIL DAN PEMBAHASAN 8
Hasil 8
Pembahasan 17
KESIMPULAN 20
Kesimpulan 20
DAFTAR PUSTAKA 20
LAMPIRAN 24
DAFTAR TABEL
1 Alat dan metode yang digunakan dalam penelitian 3
2 Perlakuan yang diterapkan dalam penelitian 4
3 Tabel sidik ragam RAL in time 7
4 Hasil pengukuran awal kualitas air limbah industri tekstil 8 5 Perbandingan doubling time Pistia stratiotes pada beberapa penelitian
di laboratorium 17
DAFTAR GAMBAR
1 Skema perumusan masalah dalam penelitian 3
2 Tahapan pembuatan karbon aktif (Budiono 2009) dengan modifikasi. 5
3 Tahapan penumbuhan Pistia stratiotes 5
4 Konsentrasi parameter kualitas air limbah pada konsentrasi awal ( ) dan perlakuan arang aktif ( ). Angka yang diikuti huruf yang berbeda memiliki pengaruh yang berbeda nyata terhadap konsentrasi
awal (P<0.0001) 9
5 Konsentrasi COD pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes,
Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian 10 6 Konsentrasi ammonia pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes,
Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian 10 7 Konsentrasi TSS pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes,
Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian 11
8 Konsentrasi warna pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes,
Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian 11 9 Konsentrasi Kromium totalpada perlakuan Kontrol, Pistia
stratiotes, Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian 12 10 Persen (%) penurunan konsentrasi parameter kualitas air limbah industri
tekstil pada perlakuan yang berbeda 12
11 Konsentrasi ortofosfat pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes, Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian 14 12 Konsentrasi nitrat pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes,
Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian 14 13 Konsentrasi oksigen terlarut pada perlakuan Kontrol, Pistia
stratiotes, Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian 15 14 Suhu harian air limbah pada perlakuan Kontrol, Pistia
stratiotes, Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian 15 15 Nilai pH harian air limbah pada perlakuan Kontrol, Pistia
stratiotes, Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian 16 16 Biomassa Pistia stratiotes pada perlakuan Pistia stratiotes,
Kombinasi A, Kombinasi B selama pengamatan 16
DAFTAR LAMPIRAN
1 Uji statistik RAL in time perlakuan terhadap parameter kualitas air
limbah industri tekstil 24
2 Hasil uji pengaruh perlakuan terhadap COD 24
3 Hasil uji pengaruh perlakuan terhadap TSS 24
4 Hasil uji pengaruh perlakuan terhadap Kromium total 25
5 Hasil uji pengaruh perlakuan terhadap warna 25
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Produksi agar oleh industri rumput laut semakin meningkat seiring meningkatnya kebutuhan serat. Berdasarkan data KKP pada tahun 2013, produksi rumput laut mencapai 182.000 ton (Nurhayat 2014). Sebagai hasil samping, industri rumput laut juga membuang limbah padat sisa produksi, umumnya berkisar antara 60-70% dari total bahan baku. Tingginya buangan limbah padat agar akan menimbulkan masalah, terutama jika terjadi penimbunan yang melebihi daya dukung lingkungan. Limbah padat agar biasanya dibiarkan begitu saja, pemanfaatan umumnya hanya dijadikan pupuk organik. Pemanfaatan lain yang dapat dilakukan adalah menjadikan limbah padat agar sebagai bahan baku pembuatan arang aktif.
Arang aktif dapat dibuat dari berbagai bahan baku yang mengandung karbon, misalnya tulang, kulit biji, kayu keras dan lunak, kulit kayu, tongkol jagung, serbuk gergaji, sekam padi, dan tempurung kelapa. Bahan lain yang dapat digunakan adalah limbah kilang minyak, tanah gambut, batu bara, limbah ubi kayu, dan serat sayuran (Roy 1995; Djatmiko et al. 1985). Pemanfaatan limbah padat agar sebagai arang aktif merupakan suatu upaya untuk meningkatkan nilai tambah dan nilai guna dari limbah padat agar, serta dalam rangka upaya menerapkan prinsip zero waste industry (Saputra 2008). Limbah padat agar atau rumput laut memiliki potensi untuk dijadikan sebagai arang aktif atau absorben karena memiliki karakteristik yang baik sebagai arang aktif, yakni mengandung hemiselulosa (13.89%), selulosa (59.69%), dan lignin (2.37%). Selain itu, limbah rumput laut mengandung serat kasar cukup tinggi (38.05%), protein, lemak dan kadar air yang cukup rendah, sehingga sangat mungkin dijadikan sebagai arang aktif (Suwilin 2007; Triwisari 2010; dan Faujiah 2012).
Arang aktif dinilai sebagai absorben yang efektif untuk berbagai kandungan polutan (organik, anorganik, dan biologis) yang digunakan untuk pengolahan air minum dan air limbah (Khalkhali 2005). Salah satu keunggulan dari karbon aktif adalah mikropori (Marsh dan Reinoso 2006 in Faujiah 2012). Mikropori yang terdapat pada arang aktif ini menyebabkan adanya gaya tarik menarik yang kuat terhadap polutan. Semakin kecil ukuran pori-pori karbon aktif, semakin kuat gaya elektromagnetik pada karbon aktif (Creek dan James 1991; Roy 1995; De Ridder 2012), sehingga gaya elektromagnetik berkorelasi dengan kemampuan adsorpsi yang dimiliki oleh arang aktif. Menurut Djatmiko et al. (1985), arang aktif adalah arang yang telah diaktifkan sehingga pori-porinya terbuka dan daya adsorpsinya tinggi. Adsorpsi oleh karbon aktif bersifat fisik, artinya adsorpsi terjadi jika gaya tarik Van der Waals oleh molekul-molekul di permukaan lebih kuat dari pada gaya tarik yang menjaga adsorbat tetap berada dalam fluida (Faujiah 2012). Berdasarkan kemampuan tersebut, karbon aktif banyak diaplikasikan untuk pengolahan limbah cair, terutama yang dihasilkan oleh industri.
2
perairan (Auta 2012). Hasil penelitian Suganda et al. (2002) menunjukkan bahwa pada limbah tekstil terdapat logam Cu, Zn, Pb, Cd, Co, Ni, dan Cr. Logam Cr atau kromium adalah salah satu logam berat tertinggi yang terkandung di dalamnya dan cukup berbahaya. Logam kromium dapat menyebabkan pencemaran lingkungan (Smith 1988). Permasalahan ini menunjukkan bahwa pengolahan limbah cair industri tekstil sangat diperlukan.
Pengolahan limbah secara biologi, salah satunya dengan memanfaatkan tumbuhan air, merupakan metode yang efektif untuk menghilangkan bahan pencemar (Apriadi 2008; Ismanto 2005). Pistia stratiotes merupakan salah satu tumbuhan air yang dapat digunakan sebagai agen bioremediasi. Pistia stratiotes
memiliki kemampuan adaptasi dan bioremediasi yang baik pada perairan yang mengandung bahan organik tinggi (Safitri 2009). Aplikasi kombinasi dua agen berupa arang aktif dan tanaman air ini mengadaptasi konsep pengolahan air limbah secara fisika dan biologis, sehingga penelitian ini mengkaji kemampuan arang aktif dari limbah padat agar yang dikombinasikan dengan P. stratiotes
untuk memperbaiki kualitas limbah cair industri tekstil.
Perumusan Masalah
Limbah cair industri tekstil mengandung bahan-bahan organik maupun anorganik. Karakteristik air limbah industri tekstil dicirikan dengan besarnya nilai COD, TSS, dan warna. Air limbah industri tekstil juga diduga mengandung nutrien atau unsur hara dari proses pewarnaan dan pencucian. Pengolahan limbah cair industri tekstil memerlukan agen yang efektif untuk meningkatkan kualitas air. Arang aktif dari limbah padat agar memiliki karakteristik absorben yang cukup baik. Pari dan Hendra (2006) menjelaskan bahwa arang aktif mampu menyerap anion, kation, dan molekul dalam bentuk senyawa organik dan anorganik berupa larutan dan gas. Tanaman Pistia stratiotes memiliki adaptasi lingkungan yang cukup luas, tahan terhadap kondisi air limbah yang kaya bahan organik, dan digunakan sebagai biofilter terhadap limbah organik (Henry-Silva et al. 2008; Indah et al 2014). Hal tersebut memungkinkan keduanya dapat digunakan dan dikombinasikan dalam memperbaiki kualitas air limbah industri tekstil. Rumusan masalah pada penelitian ini disajikan pada Gambar 1.
Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan menghitung kemampuan arang aktif dari limbah padat agar, kayu apu (Pistia stratiotes), dan kombinasinya dalam memperbaiki kualitas air limbah industri tekstil.
Manfaat Penelitian
3
+
Gambar 1 Skema perumusan masalah dalam penelitian
METODE
Waktu dan Tempat
Penelitian ini merupakan suatu kegiatan penelitian percobaan di laboratorium. Penelitian dilaksanakan selama empat bulan, yaitu pada bulan November 2013 sampai dengan Februari 2014. Alat dan metode yang digunakan untuk pengukuran parameter kualitas air limbah disajikan pada Tabel 1.
Tabel 1 Alat dan metode yang digunakan dalam penelitian
Parameter Unit Metode Alat ukur
Biomassa
4
Pembuatan arang aktif dari limbah agar dilakukan di Laboratorium Biokimia Hasil Perairan, Departemen Teknologi Hasil Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan dan Laboratorium Kimia Hasil Hutan, Departemen Teknologi Hasil Hutan, Fakultas Kehutanan. Pelaksanaan penelitian dan pengamatan kualitas air dilakukan di Laboratorium Biomikro 1 dan Laboratorium Fisika-Kimia Perairan, Bagian Produktivitas Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumber Daya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Tahapan Penelitian
Penelitian ini terdiri dari 2 tahap, yaitu persiapan penelitian dan pelaksanaan penelitian. Persiapan penelitian meliputi pembuatan arang aktif dari limbah padat agar (Gambar 2) dan penumbuhan kayu apu (Pistia stratiotes) (Gambar 3). Pelaksanaan penelitian adalah penerapan arang aktif, kayu apu (Pistia stratiotes), dan kombinasi arang aktif dan kayu apu (Pistia stratiotes) dalam memperbaiki kualitas limbah cair industri tekstil.
Persiapan penelitian
Limbah padat agar diambil dari salah satu perusahaan pengolahan rumput laut di daerah Jakarta, sedangkan air limbah berasal dari salah satu industri tekstil di Bogor. Air limbah dari industri tekstil ditampung dalam wadah penampung air yang berukuran 1000 liter, kemudian dimasukkan ke dalam akuarium berukuran 30 cm x 30 cm x 30 cm dengan ketinggian 10 cm dari dasar akuarium (±9 liter). Arang aktif yang diaplikasikan pada air limbah berupa granular (mesh size 1-12.5 mm) sebanyak 5 gram/L, sedangkan biomassa awal Pistia stratiotes yang digunakan adalah 10% luas permukaan media limbah, dengan bobot basah rata-rata 5,06±0,08 gram.
Penyaringan arang aktif pada perlakuan kombinasi dilakukan menggunakan saringan dengan mesh size 1 mm. Polutan koloid ataupun tersuspensi diasumsikan lolos pada mesh size tersebut karena diameter partikel dalam larutan umumnya lebih kecil dari 1 mμ, sedangkan larutan terdispersi atau tersuspensi kasar berdiameter 1-100 mμ (Sukardjo 1997). Perlakuan-perlakuan yang diterapkan dalam penelitian diterangkan oleh Tabel 2.
Tabel 2 Perlakuan yang diterapkan dalam penelitian Perlakuan Keterangan
Kontrol Arang aktif
Pistia stratiotes
Kombinasi A Kombinasi B
Limbah cair
Limbah cair + arang aktif yang diaplikasikan selama 2 jam Limbah cair + P. stratiotes
Limbah cair + arang aktif dan P. stratiotes secara bersamaan
5
Gambar 2 Tahapan pembuatan karbon aktif (Budiono 2009) dengan modifikasi
Gambar 3 Tahapan penumbuhan Pistia stratiotes P. stratiotes
Pemupukan dengan
konsentrasi pupuk 0,1 ppm
Media tumbuh diletakkan di tempat yang terkena cahaya matahari
Penumbuhan selama ±2 bulan Pemisahan karbon dengan
sieve (mesh size 1-1.25 mm) 50 gram limbah agar
Karbonisasi
Aktivasi (Penambahan H3PO4, 10% )
Pengadukan ±25 jam
Penyaringan dengan kertas saring
Pencucian residu dengan akuades hingga pH netral
Pengeringan dalam oven 105 0C ±3 jam
Karbon aktif Pendinginan dalam
6
Menurut Fachrurozi et al. (2010), kemampuan kayu apu menyerap bahan organik memiliki titik jenuh selama 7 hari. Oleh karena itu, penelitian ini dilaksanakan selama 6 hari, dengan menggunakan rancangan acak lengkap (RAL) dalam pengamatan berulang, dengan 5 perlakuan, 3 ulangan, dan 4 waktu pengukuran dalam selang waktu 2 hari. Perancangan percobaan ini dinamakan RAL “antar waktu” (in time) karena melibatkan pengamatan berulang (Mattjik dan Sumertajaya 2000). Model analisis statistik digunakan untuk mengetahui pengaruh perlakuan terhadap penurunan polutan dalam air limbah industri tekstil (COD, ammonia, TSS, dan kromium total), faktor lingkungan (suhu, pH, DO) dan unsur hara (nitrat dan ortofosfat). Menurut Neter et al. (1996), diasumsikan bahwa ulangan tidak berpengaruh terhadap perlakuan, sehingga model yang digunakan adalah sebagai berikut.
Yijk = μ + ρi(j)+ αj+ βk+ (αβ)jk+ ε(ijk) (1)
Keterangan:
i : ulangan 1,2,3 j : perlakuan
k : waktu pengamatan hari ke-0, ke-2, ke-4, ke-6
Yijk : nilai pengamatan ulangan ke–i, perlakuan ke–j, dan waktu ke-k μ : rataan umum
ρi(j) : pengaruh acak dari ulangan ke–i pada perlakuan ke–j αj : pengaruh perlakuan ke-j
βk : pengaruh waktu ke–k
(αβ)jk : pengaruh interaksi perlakuan ke–j dan waktu ke-k ε(ijk) : galat dari interaksi waktu dengan perlakuan
Pelaksanaan penelitian
Pengamatan kualitas air dilakukan selama 6 hari. Parameter utama kualitas air yang diamati adalah COD, ammonia, TSS, warna, dan kromium total. Parameter kualitas air pada perlakuan arang aktif diamati pada jam ke-0 dan jam ke-2, sedangkan parameter kualitas air perlakuan lainnya diamati pada hari ke-0, ke-2, ke-4 dan ke-6. Kualitas air secara biologi juga diamati pada perlakuan
Pistia stratiotes, kombinasi A, dan kombinasi B melalui pendekatan biomassa tanaman air pada hari ke-0, ke-4, ke-5, dan ke-6. Parameter pendukung lain berupa suhu, pH, oksigen terlarut diamati pada hari ke-0 sampai dengan hari ke-6.
Analisis Data
Rancangan acak lengkap (RAL in time)
Sidik ragam digunakan untuk mengetahui perlakuan dan waktu pengamatan yang paling berpengaruh terhadap penurunan kandungan pencemar dalam limbah cair industri tekstil. Sidik ragam rancangan pengamatan berulang (repeated measures) disajikan pada Tabel 3.
7
pengamatan berpengaruh terhadap penurunan bahan pencemar pada limbah cair industri tekstil.
Uji lanjut Duncan multiple range test (DMRT)
Menurut Mattjik dan Sumertajaya (2000), jika dalam kesimpulan uji pengaruh yang diambil H0 ditolak, maka selanjutnya dilakukan uji lanjut untuk menentukan perlakuan mana yang menyebabkan H0 ditolak. Uji lanjut yang sering digunakan yaitu Duncan multiple range test (DMRT) atau uji perbandingan berganda Duncan. Pengolahan dan pengujian data dilakukan dengan menggunakan perangkat lunak yang relevan, sehingga didapatkan pengaruh setiap perlakuan terhadap penurunan polutan dalam air limbah industri tekstil.
Persen perubahan konsentrasi parameter kualitas air limbah
Parameter kualitas dianalisis berdasarkan perubahan konsentrasi dari awal sampai akhir penelitian. Persentase ini menggambarkan jumlah polutan yang dapat diserap oleh arang aktif dan P. stratiotes selama pengamatan. Mengacu kepada Arifin (2000), persentase perubahan tersebut dihitung dengan rumus sebagai berikut.
%perubahan= a−b
a x 100 (2)
Keterangan:
a : nilai awal parameter
b : nilai akhir parameter (setelah pengolahan)
Analisis pertumbuhan Pistia stratiotes
Perubahan biomassa P. stratiotes merupakan salah satu indikator dari perubahan kualitas air secara biologi. Tanaman air mengalami pertumbuhan, sehingga terjadi penambahan biomassa di akhir pengamatan. Perubahan biomassa tanaman air diketahui dari selisih biomassa awal dan akhir.
ΔB = B2–B1 (3)
Keterangan:
8
Peningkatan biomassa tanaman air diindikasikan oleh doubling time, yaitu waktu yang dibutuhkan untuk menggandakan biomassa tubuhnya. Doubling time
dapat dihitung dengan pendekatan pertumbuhan relatif. Rumus yang digunakan sebagaimana dirujuk pada Mitchell dan Tur (1975) adalah sebagai berikut.
RGR = Ln X2−Ln X1
Perubahan kualitas air limbah industri tekstil terlihat dari perbedaan nilai parameter kualitas air pada awal dan akhir pengukuran. Hasil pengukuran awal kualitas air limbah industri tekstil menunjukkan bahwa limbah cair industri tekstil memiliki nilai pH, COD, dan TSS yang melampaui baku mutu. Hasil pengukuran kualitas air di awal pengamatan disajikan pada Tabel 4.
Tabel 4 Hasil pengukuran awal kualitas air limbah industri tekstil
No Parameter satuan Hasil Pengukuran Baku Mutu* 1
*) Menurut SK gubernur jawa barat (1999) tentang baku mutu air limbah industri tekstil
Kualitas air limbah pada perlakuan arang aktif
9
Gambar 4 Konsentrasi parameter kualitas air limbah pada konsentrasi awal ( ) dan perlakuan arang aktif ( ). Angka yang diikuti huruf yang berbeda memiliki pengaruh yang berbeda nyata terhadap konsentrasi awal (P<0.0001).
Berdasarkan hasil pengukuran, nilai ammonia, COD, TSS, dan warna mengalami penurunan konsentrasi sebesar 56.29%, 25.85%, 68.00%, dan 35.86%. Penurunan konsentrasi juga terjadi pada kromium total sebesar 35.41%, selain itu arang aktif juga menyerap nitrat dan ortofosfat meskipun dalam jumlah sedikit, yaitu 15,49% dan 6,42%.
Kualitas air limbah pada perlakuan selama 6 hari
Parameter kualitas air limbah industri tekstil juga mengalami penurunan konsentrasi pada setiap perlakuan selama pengamatan 6 hari. Penurunan konsentrasi parameter kualitas air yang terjadi pada perlakuan selama 6 hari dijelaskan sebagai berikut.
Chemical oxygen demand (COD)
10
Gambar 5 Konsentrasi COD pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes,
Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian
Ammonia (NH3-)
Berdasarkan hasil pengamatan, konsentrasi ammonia mengalami penurunan. Penurunan konsentrasi terjadi pada setiap perlakuan sampai hari ke-2, kemudian berfluktuasi di hari berikutnya. Penurunan konsentrasi tertinggi terjadi pada perlakuan kombinasi A sebesar 35.04%, sedangkan konsentrasi ammonia pada perlakuan Kombinasi B dan kontrol mengalami kenaikan di akhir pengamatan. Meskipun demikian, konsentrasi ammonia masih berada di bawah ambang baku mutu. Hasil pengukuran ammonia disajikan pada Gambar 6.
Gambar 6 Konsentrasi ammonia pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes, Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian
Total suspended solid (TSS)
Konsentrasi TSS cenderung menurun pada setiap perlakuan dari hari ke hari. Setiap perlakuan memberikan penurunan konsentrasi yang berbeda-beda. Penurunan konsentrasi tertinggi terjadi pada perlakuan kombinasi A, yaitu mencapai 90.90% di akhir pengamatan. Penurunan konsentrasi pada perlakuan kombinasi B, P. stratiotes, dan kontrol masing-masing, yaitu sebesar 83.33%, 78.78%, dan 42.42%. Hasil pengukuran TSS selama penelitian disajikan pada Gambar 7.
0 100 200 300 400 500
0 2 4 6
Konse
ntra
si (mg
/L
)
Hari
ke-0.00 0.50 1.00 1.50
0 2 4 6
Konse
ntra
si (mg
/L
)
ke-11
Gambar 7 Konsentrasi TSS pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes,
Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian
Warna
Hasil pengukuran konsentrasi warna menunjukkan adanya degradasi warna yang berbeda pada setiap perlakuan. Hasil pengukuran konsentrasi warna disajikan pada Gambar 8.
Gambar 8 Konsentrasi warna pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes,
Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian
Pengukuran konsentrasi warna air limbah menunjukkan tren penurunan pada setiap perlakuan. Penurunan konsentrasi pada perlakuan kombinasi B memberikan hasil yang lebih cepat dibandingkan dengan tiga perlakuan yang lain. Penurunan konsentrasi pada perlakuan kombinasi B terlihat signifikan, dengan pereduksian warna sebesar 31.24% di akhir pengamatan.
Kromium total (Cr)
12
Gambar 9 Konsentrasi kromium total pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes, Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian
Persen (%) penurunan konsentrasi parameter kualitas air limbah
Arang aktif dan P. stratiotes memiliki kemampuan yang berbeda dalam mereduksi bahan-bahan organik maupun anorganik yang terkandung limbah cair industri tekstil. Berdasarkan hasil pengamatan kualitas air pada penelitian ini menunjukkan bahwa arang aktif menyerap TSS, warna, kromium total, dan COD dengan cukup baik, sedangkan P. stratiotes efektif menyerap nutrien berupa nitrat dan ortofosfat. Secara umum kemampuan adsorpsi masing-masing perlakuan dapat dilihat pada Gambar 10.
Parameter pendukung pertumbuhan Pistia stratiotes
Proses bioremediasi akan berlangsung optimal pada pH dan suhu tertentu, serta tersedia cukup nutrisi dan oksigen bagi organisme yang memanfaatkannya (Apriadi 2008; Henry-Silva 2008). Hasil studi Reddy dan De Busk (1985) menunjukkan bahwa makrofita perairan efektif digunakan dalam mereduksi konsentrasi nitrogen anorganik dan fosfat dalam air limbah yang mengalami pengayaan nutrien. Nitrat dan ortofosfat merupakan senyawa anorganik bentuk lain dari nitrogen dan fosfat yang dapat dimanfaatkan dan diserap langsung oleh organisme autotrof seperti tumbuhan dan alga untuk mendukung pertumbuhannya. Nitrogen berperan untuk memacu pertumbuhan vegetatif dan sintesa asam amino, sedangkan fosfat berperan dalam pembelahan sel, perkembangan akar, pembentukan bunga dan biji, penyusun RNA dan DNA dan menyimpan, memindahkan energi (ATP dan ADP) (Marschner 1986 in Rachman
et al. 2008).
Ortofosfat (PO43-)
Menurut Effendi (2003) ortofosfat merupakan produk ionisasi dari asam. Penurunan ortofosfat terlihat sampai hari ke-2 pada setiap perlakuan. Penurunan ortofosfat tertinggi terjadi pada perlakuan Pistia stratiotes pada hari ke-2. Penurunan ortofosfat pada perlakuan kombinasi A dan kombinasi B cenderung berfluktuasi dan berbeda nyata dengan perlakuan Pistia stratiotes dan kontrol (P<0.0001) (Lampiran 6). Hal ini mengindikasikan adanya pemanfaatan ortofosfat oleh tanaman air. Tanaman air memanfaatkan ortofosfat karena dapat dimanfaatkan langsung dan mudah diserap (Vymazal et al 1998; Effendi 2003). Perubahan konsentrasi ortofosfat ditampilkan pada Gambar 11.
Gambar 10 Persen (%) penurunan konsentrasi parameter kualitas air limbah industri tekstil pada perlakuan yang berbeda Keterangan: a= COD, b=TSS, c= Kromium total, d= warna, e= ammonia, f=nitrat, g= ortofosfat.
14
Gambar 11 Konsentrasi ortofosfat pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes, Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian
Nitrat (NO3-)
Nitrat adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Senyawa ini dihasilkan oleh proses oksidasi ammonia menjadi nitrit dan nitrat (Effendi 2003). Hasil pengukuran nitrat selama penelitian disajikan pada Gambar 12.
Gambar 12 Konsentrasi nitrat pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes,
Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian
Konsentrasi nitrat berfluktuasi setiap waktu pengamatan pada perlakuan Kombinasi B, sedangkan pada perlakuan P. stratiotes dan kombinasi A nitrat cenderung menurun. Hal ini diduga adanya pemanfaatan nitrat oleh P. stratiotes
yang kemudian dipakai untuk kebutuhan biologis dan pertumbuhannya. Konsentrasi nitrat pada kontrol juga menurun. Konsentrasi nitrat berkisar antara 0.20-0.25 mg/L pada akhir pengamatan.
Dissolved Oxygen (DO)
Kecenderungan peningkatan dissolved oxygen atau oksigen terlarut terjadi pada setiap perlakuan. Peningkatan oksigen terlarut lebih tinggi pada perlakuan dengan tanaman air (kombinasi B, kombinasi A, dan P. stratiotes) dibandingkan dengan perlakuan tanpa tanaman air (arang aktif dan kontrol). Hal ini dikarenakan
Pistia stratiotes dapat meningkatkan kandungan oksigen terlarut dalam air limbah (Fahrurrozi et al. 2010). Oksigen terlarut tertinggi mencapai 7.2 mg/L pada akhir pengamatan pada perlakuan kombinasi B. Hasil pengukuran oksigen terlarut selama penelitian dideskripsikan pada Gambar 13.
15
Gambar 13 Konsentrasi dissolved oxygen pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes, Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian
Suhu
Suhu merupakan variabel penting yang mempengaruhi pertumbuhan makrofita dan metabolisme organisme akuatik (Haslam 1995). Suhu di atas 30 0C dan di bawah 15 0C menjadi limit bagi pertumbuhan P. stratiotes (Holm et al 1977; Henry-Silva 2008). Berdasarkan hasil pengamatan, suhu berkisar antara 25-26 0C. Suhu air limbah tersebut telah sesuai bagi pertumbuhan Pistia stratiotes. Hasil pengamatan suhu harian disajikan pada Gambar 14.
Gambar 14 Suhu harian air limbah pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes, Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian
Nilai pH
Jumlah ion hidrogen dalam air digambarkan oleh pH (Effendi 2003). Nilai pH sangat mempengaruhi sifat fisika kimia air. Nilai pH tinggi menunjukkan sifat basa. Jika sebaliknya, maka bersifat asam. Hal ini menunjukkan bahwa pH menentukan derajat keasaman atau alkalinitas suatu bahan.
Nilai pH di awal pengamatan menunjukkan air limbah bersifat basa. Nilai pH pada hari ke-2 telah memenuhi baku mutu air limbah dengan kisaran antara 7-9 pada setiap perlakuan. Hal ini mengindikasikan adanya penurunan pH mencapai pH netral dari hari ke hari pada setiap perlakuan. Penurunan pH lebih cepat terjadi pada perlakuan Pistia stratiotes, disusul perlakuan kombinasi A, dan kombinasi B Hasil pengukuran pH harian selama pengamatan disajikan pada Gambar 15.
16
Gambar 15 Nilai pH harian air limbah pada perlakuan Kontrol, Pistia stratiotes, Kombinasi A, Kombinasi B selama penelitian
Biomassa Pistia stratiotes
Berdasarkan pengamatan, P. stratiotes mengalami pertumbuhan yang ditandai dengan penambahan biomassa dan luasan penutupan. Hasil pengamatan biomassa tanaman disajikan pada Gambar 6.
Gambar 16 Biomassa Pistia stratiotes selama pengamatan pada perlakuan
Pistia stratiotes, Kombinasi A, Kombinasi B selama pengamatan
Pistia stratiotes yang dikombinasikan dengan arang aktif mengalami laju pertumbuhan yang lebih cepat. Pertumbuhan tercepat dan peningkatan bobot tanaman tertinggi didapatkan pada perlakuan kombinasi A dengan bobot rata-rata P. stratiotes sebesar 8.6915 gram. Hal ini mengindikasikan adanya pemanfaatan unsur hara yang terkandung dalam air limbah oleh tanaman. .
Doubling time P. stratiotes
Doubling time berbanding lurus dengan laju pertumbuhan relatif. Besarnya
doubling time diperoleh melalui pendekatan perubahan biomassa tanaman, selain itu dapat pula dilihat melalui pertambahan luasan media yang digunakan P. stratiotes untuk tumbuh. Perbandingan Doubling time P. stratiotes selama pengamatan pada penelitian ini dan penelitian skala laboratorium lainnya disajikan pada Gambar 17 dan Tabel 5.
17
terjadi pada Pistia stratiotese (Kombinasi A) dengan DT yang lebih singkat, yaitu selama 7-10 hari, sementara DT Pistia stratiotesf (Kombinasi B) selama 9-10 hari.
i Kombinasi A (ii), dan Kombinasi B (iii) selama pengamatan
Tabel 5 Perbandingan doubling time Pistia stratiotes pada beberapa penelitian di laboratorium perbedaan konsentrasi nutrien (rendah), d= perlakuan Pistia stratiotes, e= perlakuan Kombinasi A, f= perlakuan kombinasi B. RGR adalah Relative Growth Rate dan DT adalah doubling time.
Pembahasan
18
konsentrasi polutan di dalam air limbah. Adsorpsi fisika pada arang aktif disebabkan oleh gaya Van der Waals dan gaya elektrostatik antara molekul yang teradsorpsi dengan atom yang menyusun permukaan adsorben (Atkins 1990).
Perlakuan arang aktif selama 2 jam menunjukkan penurunan konsentrasi dari setiap parameter kualitas air limbah secara signifikan, namun penurunan konsentrasi nitrat dan ortofosfat tidak berbeda nyata secara statistik. Hal tersebut dikarenakan nitrat (NO3) dan ortofosfat (PO43-) bersifat larut dalam air, sehingga lebih sulit diadsorpsi oleh arang aktif. Pelarut dan arang aktif akan bersaing mengadsorpsi zat yang terlarut, zat yang mudah terlarut dalam air akan lebih sulit diadsorpsi oleh arang aktif (Djatmiko et al. 1985). Penurunan konsentrasi tersebut juga dipengaruhi oleh adanya penyerapan zat polutan lain oleh arang aktif. Sesuai dengan pendapat Djatmiko et al. (1985) bahwa banyaknya jenis polutan menyebabkan sedikit dari masing-masing zat polutan tersebut diserap oleh arang aktif. Jika persentase penyerapan suatu ion lebih tinggi, maka penyerapan ion-ion lain akan lebih rendah (Sulistyawati 2008). Penyerapan oleh arang aktif dipengaruhi luasan tapak, ukuran pori-pori karbon aktif, sifat pelarut dan kelarutan zat, sifat fisik dan kimia absorben, sifat fisik dan kimia absorbat dalam fase cair, pH, suhu, sifat larutan aktivator, dan lama kontak (Ardeniswan et al. 1997; Sulistyawati 2008; Lehr 1991; Sembiring dan Sinaga 2003).
COD pada perlakuan arang aktif selama 2 jam menunjukkan penurunan yang lebih cepat dibandingkan empat perlakuan lainnya. Hal ini terjadi karena proses penyerapan mikro polutan oleh arang aktif berlangsung cepat (Roy 1995), sehingga kualitas air meningkat lebih cepat. Akan tetapi, secara statistik penurunan konsentrasi COD pada perlakuan arang aktif 2 jam tidak berbeda nyata dengan kombinasi A (Arang aktif dan Pistia stratiotes) maupun B (Arang aktif 2 jam dan
Pistia stratiotes) (P>0.01) (Lampiran 2). Ketiga perlakuan tersebut justru berbeda nyata terhadap perlakuan Pistia stratiotes dan kontrol yang mengindikasikan bahwa arang aktif, Pistia stratiotes, dan kombinasinya cukup baik dalam menurunkan COD. Penurunan COD yang signifikan pada perlakuan kombinasi dikarenakan sebagian bahan padatan terjerap oleh arang aktif, sebagian terserap oleh tanaman, dan sebagian lagi teroksidasi. Oksidasi bahan organik menjadi lebih efektif disebabkan adanya oksigen terlarut dari hasil fotosintesis Pistia stratiotes, sehingga kondisi menjadi aerobik dan meningkatkan dekomposisi bahan organik (Fachrurozi
et al. 2010). Hal tersebut selaras dengan adanya kenaikan konsentrasi oksigen terlarut harian selama pengamatan (Gambar 13). Begitu pula dengan perlakuan kontrol, oksigen terlarut menyebabkan terjadinya penurunan konsentrasi COD yang disebabkan oleh oksidasi bahan organik secara alami.
19
mereduksi TSS karena akar-akar serabut yang dimilikinya dapat menjadi tempat menempelnya padatan tersuspensi di dalam air yang akhirnya juga mereduksi warna. Hal ini sesuai dengan pendapat Fachrurozi et al. (2010), semakin tinggi biomassa tanaman, semakin banyak akar serabutnya, semakin banyak koloid yang menempel di akar-akar tersebut.
Perlakuan kombinasi arang aktif dan Pistia stratiotes (A dan B) mampu mereduksi kromium total secara signifikan dan berbeda nyata terhadap kontrol (P<0.0001) (lampiran 4). Hal ini menunjukkan bahwa kombinasi arang aktif dan P. stratiotes memberikan kinerja lebih baik dibandingkan dengan perlakuan yang tidak dikombinasikan, artinya penyerapan kromium total oleh kedua agen terjadi secara sinergis. Adsorpsi logam kromium terjadi pada arang aktif yang diakibatkan oleh gaya elektrostatis. P. stratiotes juga menyerap logam kromium melalui mekanisme difusi oleh akarnya. Umumnya semua jenis tanaman menyerap logam berat dalam jaringan akarnya dan dapat dimanfaatkan sebagai filter biologis (Raskin et al.
1996). Penelitian Ulfin dan Widya (2005) juga menunjukkan bahwa Pistia stratiotes mampu menyerap logam kromium sebanyak 64,49% sampai hari ke-4. Tidak hanya itu penjerapan logam krom oleh arang aktif juga dipengaruhi oleh pH air limbah. Semakin besar pH akan mengubah Cr2O72ˉ menjadi Cr3+ yang mudah sekali berikatan dan mengendap di dasar perairan, sehingga sulit diadsorpsi arang aktif (Palar 1994; Widihati et al. 2012;). Kondisi pH air limbah yang basa menjelaskan sebab penjerapan kromium total pada perlakuan arang aktif yang lebih rendah dari perlakuan Pistia stratiotes maupun kombinasi.
Penggunaan arang aktif dan tanaman air juga memberikan penurunan konsentrasi ammonia yang cukup tinggi, meskipun tidak memberikan pengaruh yang berbeda nyata dengan kontrol (P>0.6240) (Lampiran 1). Konsentrasi ammonia secara umum berfluktuasi karena mengalami nitrifikasi. Ammonia dapat berubah menjadi nitrat yang merupakan unsur hara melalui proses nitrifikasi (Vymazal et al 1998). Oleh karena itu, tidak hanya konsentrasi ammonia, konsentrasi nitrat pun selalu berfluktuasi. Fluktuasi nitrat yang tejadi, selain dimanfaatkan untuk pertumbuhan oleh tanaman air, juga dikarenakan adanya proses denitrifikasi. Hal tersebut sejalan dengan penurunan konsentrasi nitrat pada perlakuan kontrol. Reduksi nitrat dapat terjadi ketika nitrat berubah menjadi nitrit atau ammonia kemudian berubah menjadi bentuk gas yang kemudian terlepas sebagai metabolit dan hilang dari sistem (Boyd 1990).
Tidak hanya konsentrasi nitrat, konsentrasi ortofosfat pada perlakuan kontrol juga menunjukkan penurunan. Hal ini diduga karena adanya perubahan bentuk ortofosfat menjadi bentuk fosfor anorganik lainnya yang berkaitan dengan nilai pH. Menurut Boyd (1990), ortofosfat akan lebih dominan pada pH yang tinggi dan akan berkurang konsentrasinya apabila pH perairan semakin rendah. Kondisi ini ditunjukkan oleh nilai pH yang semakin rendah pada akhir pengamatan (Gambar 15). Perubahan pH dikarenakan adanya reaksi reduksi dan oksidasi yang terjadi di dalam sistem secara alami untuk mencapai kesetimbangan karena perubahan konsentrasi polutan. Secara alami, suatu ekosistem perairan memiliki kemampuan untuk mengurangi bahan pencemar yang masuk ke perairan atau kemampuan pulih diri yang dinamakan self purification atau kapasitas asimilasi (Priadie 2012).
20
yang tinggi. Perlakuan kombinasi A memiliki nilai RGR lebih besar dari pada nilai RGR pada perlakuan kombinasi B. Hal ini diduga karena arang aktif yang masih ada di dalam air limbah pada kombinasi A meningkatkan laju pertumbuhan Pistia stratiotes. Hal ini sesuai dengan penelitian Lempang dan Herman (2013) dan Mahdiannoor (2011) yang menemukan bahwa penambahan arang aktif dapat meningkatkan biomassa dan pertumbuhan tanaman semai melina (Gmelina arborea) dan cabai merah (Capsicum annum). Manfaat penambahan arang aktif antara lain dapat meningkatkan total organik karbon dan mengurangi biomassa mikrobia (Weil et al. 2003 in Lempang dan Herman 2013), sehingga fotosintesis bisa terus berlangsung optimum. Laju pertumbuhan tanaman yang cepat merupakan indikasi biologi yang baik, namun tanaman air dengan RGR yang rendah lebih baik digunakan untuk pengolahan air limbah karena dapat berperan sebagai fitopumping. Fitopumping adalah penyerapan air oleh tanaman, sehingga volume air limbah dapat berkurang (Mangkoedihardjo dan Samudro 2010).
Secara umum perlakuan kombinasi A (arang aktif dan Pistia strtaiotes) memberikan peningkatan kualitas air yang lebih tinggi dibandingkan perlakuan kombinasi B (arang aktif 2 jam dan Pistia stratiotes), namun untuk pengolahan air limbah perlakuan kombinasi B lebih utama digunakan karena menerapkan konsep pengolahan secara fisika dan biologi. Pengolahan secara fisika dalam primary treatment umum dilakukan terlebih dahulu sebelum pengolahan secara biologi. Pengolahan fisika merupakan pengolahan air limbah tingkat pertama, berupa penghilangan 50-70% material organik tersuspensi (EPA 1997).
KESIMPULAN
Kesimpulan
Arang aktif dari limbah padat agar, Pistia stratiotes, dan kombinasi keduanya mampu mereduksi polutan dalam air limbah industri tekstil. Penggunaan kombinasi B (arang aktif dari limbah padat agar selama 2 jam dengan P. stratiotes) menunjukkan kemampuan yang lebih baik dari perlakuan lainnya dalam memperbaiki kualitas air limbah industri tekstil.
DAFTAR PUSTAKA
Apriadi, T. 2008. Kombinasi bakteri dan tumbuhan air sebagai bioremediator dalam mereduksi kandungan bahan organik limbah kantin [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Ardeniswan, Mulyati Y, Tontowi, Rahman A. 1997. Evaluasi kembali metode analisis untuk penetapan nilai BOD di Indonesia. Buletin IP. 3(3): 19-26.
21
[APHA, AWWA, WEF] American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environmrnt Federation. 2012. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. Washington (US): the Association of Official Analytical Chemist, Inc.
Arifin, M. 2000. Pengolahan limbah hotel berbintang [Tesis]. Bogor (ID): Sekolah Pasca Sarjana Institut Pertanian Bogor.
Atkins, PW. 1990. Kimia fisika. Penerjemah : Wahyu IP. Jakarta (ID) : Erlangga Auta, M. 2012. Optimization of tea waste activated carbon preparation parameters
for removal of cobacron yellow dye from textile waste waters. International Journal of Advanced Engineering Research and Studies. 1(4): 50-56.
Budiono A, Suhartana, Gunawan. 2009. Pengaruh aktivasi arang tempurung kelapa dengan asam sulfat dan asam fosfat untuk adsorpsi fenol [catatan penelitian]. Semarang (ID): Universitas Diponegoro.
Boyd, CE. 1990. Water quality in ponds for aquaculture. Alabama (AU): Birmingham Publishing Co.
Creek DPE, James DPG. 1991. Granular activated carbon (GAC): Everyone knows of it, few understand it. Ground water monitoring review. 4(4): 211-213.
De Ridder, DJ. 2012. Adsorption of organic micropollutans onto activated carbon and zeolites. Water Management Academic Press (EU): The Netherlands
Djatmiko B, Ketaren S, Setyahartini S. 1985. Pengolahan Arang dan Kegunaannya. Bogor (ID): Agro Industri Press.
Effendi, H. 2003. Telaah kualitas air : Bagi pengelolaan sumber daya dan lingkungan perairan. Yogyakarta (ID): Kanisius.
EPA [Environmental Protection Agency]. 1997. Wastewater treatment manuals: primary, secondary, and tertiary treatment. Wexford: EPA Publisher
Fachrurozi, Utamie LB, Suryani D. 2010. Pengaruh variasi biomassa Pistia stratiotes L. terhadap penurunan kadar BOD, COD, dan TSS limbah cair tahu di Dusun Klero Sleman, Yogyakarta. Jurnal Kesehatan Masyarakat Universitas Ahmad Dahlan. 4(1):1-75
Faujiah, F. 2012. Pemanfaan Karbon Aktif dari Limbah Padat Agar-agar sebagai Adsorben Logam Berat dan Bahan Organik dari Limbah Industri Tekstil [Skripsi]. Departemen Teknologi Hasil Perairan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Haslam, SM. 1995. River Pollution and Ecological Perspective. Chichester (UK): John Wiley and Sons. 253p.
Henry-Silva GG, Camargo AFM, Pezzato MM. 2008. Growth of free-floating aquatic macrophytes in different concentrations of nutrients. Hydrobiologia.
610(1): 153–160.
Holm LG, DL Plucknett, JV Pancho, JP Herberger. 1977. The world’s worst
weeds—distribution and biology. Hawaii (US): University Press.
Indah LS, Boedi H, Prijadi S. 2014. Kemampuan eceng gondok (Eichhornia sp.), kangkung air (Ipomea sp.), dan kayu apu (Pistia sp.) dalam menurunkan bahan organik limbah industri tahu (skala laboratorium). Diponegoro journal of manajemen of aquatic resources. 3(1): 1-6.
Ismanto, NF. 2005. Pemanfaatan eceng gondok (Eichhornia crassipes), kayu apu (Pistia stratiotes), dan kangkung (Ipomoea aquatica) secara bertahap dalam memperbaiki kualitas air lirnbah kantin [Skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor:
22
dari Limbah Cair Industri Batik [makalah]. Surabaya (ID) : Institut Teknologi Surabaya.
Khalkhali R, Ansari R, Omidvari. 2005. Adsorption of mercuric ion from aqueous solutions using activated carbon. Polish Journal of Environmental Studies.14(2): 185-188.
Lehr, JH. 1991. Granular-Activated Carbon (GAC): Everyone Knows of It, Few Under- stand It. Ground Water Monitoring Review. 11 ( 4): 5-8.
Lempang M, Hermin T. 2013. Aplikasi arang aktif tempurung kemiri sebagai media tumbuh semai melina. Jurnal Penelitian Kehutanan Wallacea. 2(2): 121-137.
Mahdiannoor. 2011. Respon pertumbuhan dan hasil tanaman cabe besar (Capsicum annum L) terhadap pemberian arang sekam padi dan dosis pupuk kandang kotoran itik di lahan rawa lebak. Agroscientiae. 18(3): 164-171
Mangkoedihardjo S, Samudro G. 2010. Fitoteknologi Terapan. Yogyakarta: Graha Ilmu.
Mattjik AA, IM Sumertajaya. 2000. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab Jilid I. Edisi Kedua. Bogor (ID): IPB-Press.
Mitchell DS, NM Tur, 1975. The rate of growth of Salvinia molesta (S. auriculata
Auct) in laboratory and natural conditions. Journal of Applied Ecology. 12: 213– 225.
Neter J, Kutner M, Nachtsheim C, Wasserman W. 1996. Applied Linear Statistical Models. Fourth Edition. Boston (NY): McGraw-Hill Companies, Inc.
Nurhayat, W. 2014. Genjot ekspor rumput laut, pemerintah bantu promosikan 11
Pari G, Hendra J. 2006. Pengaruh lama waktu aktivasi dan konsentrasi asam fosfat terhadap mutu arang aktif kulit Acacia mangium. Jurnal Penelitian Hasil Hutan.
24(1): 1-22.
Priadie, B. 2012. Teknik bioremediasi sebagai alternatif dalam upaya pengendalian pencemaran air. Jurnal Ilmu Lingkungan. 10(1):38-48.
Rachman IA, Sri D, Komarudin I. 2008. Pengaruh bahan organik dan pupuk NPK terhadap serapan hara dan produksi jagung diinceptisol Ternate. Jurnal Tanah dan Lingkungan, Vol. 10(1):7-13
Raskin I, Dushenkov S, Kumar N, Salt DF. 1996. Bioconcentration of heavy metals by plants. Review Article. Vol. 5
Reddy KR, WF De Busk. 1985. Nutrient removal potential of selected aquatic macrophytes. Journal of Environmental Quality. 14 (4): 459-462
Roy, GM. 1995. Activated carbon applications in the food and pharmaceutical industries. Pennsylvania (US): Technomic Publishing Company, Inc.
Safitri, R. 2009. Phytoremediasi greywater dengan tanaman kayu apu (Pistia stratiotes) dan tanaman kiambang (Salvinia molesta) serta pemanfaatannya untuk tanaman selada (Lactuca sativa) secara hidroponik [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Saputra, DR. 2008. Aplikasi bioteknologi pemanfaatan limbah rumput laut. Yogyakarta : Kanisius
Sembiring MT, Sinaga TS. 2003. Arang aktif (pengenalan dan proses pembuatannya) [skripsi]. Medan (ID): Universitas Sumatera Utara.
23
[SK Gubernur]. 1999. Surat keputusan gubernur jawa barat nomor 6 tahun 1999 tentang baku mutu air limbah industri tekstil. Bogor (ID): Pusat Penelitian dan Pengembangan Sumber Daya Air.
Smith, B. 1988. A Workbook for pollution prevention by source reduction in textille wet processing. north carolina (US): North Carolina State University. Suganda H, Setyorini D, Kusnasi H, Saripin I, Kurnia U. 2002. Evaluasi
pencemaran limbah industri tekstil untuk kelestarian sawah. Bogor (ID): Balai Penelitian Tanah.
Sukardjo, P. 1997. Kimia Fisika. Yogyakarta (ID): Rineka Cipta.
Sulistyawati, S. 2008. Modifikasi tongkol jagung sebagai adsorben logam berat Pb (II) [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Suwilin. 2007. Efektifitas arang aktif kayu sengon (Paraserianthes falcataria L. Nielsen) dan tempurung kelapa (Coconus nucifera L.) untuk pemurnian minyak goreng bekas [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor.
Triwisari, DA. 2010. Fraksinasi polisakarida beberapa rumput laut [skripsi]. Bogor: Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor.
Ulfin I, Widya W. 2005. Study penyerapan kromium dengan kayu apu (Pistia stratiotes, L). Jurnal Akta Kimia Indonesia. 1(1): 41-48
Vymazal J, Hans B, Paul FC, Raimund H, Reinhard P, Johannes L. 1998. Removal mechanisms and types of constructed wetlands. Constructed Wetland for Wastewater Treatment in Europe. Bakhuys Publisher (EU): The Netherlands: pp 17-66.
24
LAMPIRAN
Lampiran 1 Uji statistik RAL in time perlakuan terhadap parameter kualitas air limbah industri tekstil
0.01 <0.0001 Tolak H0 Perlakuan dan waktu berpengaruh
nyata terhadap penurunan Kromium total
f Nitrat 0.01 0.0106 Gagal tolak H0 Perlakuan tidak berpengaruh nyata
terhadap penurunan nitrat
g Ortofosfat 0.01 <0.0001 Tolak H0 Waktu berpengaruh nyata terhadap
penurunan ortofosfat
h Biomassa 0.01 0.0200 Gagal tolak H0 Perlakuan tidak berpengaruh nyata
terhadap peningkatan biomassa
Lampiran 2 Hasil uji pengaruh perlakuan terhadap COD
R2 Varian Rataan TSS Ftab
Pistia stratiotes 375.3333 b
Kontrol 368.8333 c
*Huruf yang sama pada kelompok perlakuan menandakan tidak berbeda nyata pada taraf uji 1% (Uji selang berganda Duncan)
Lampiran 3 Hasil uji pengaruh perlakuan terhadap TSS
25
Perlakuan Nilai rataan Kelompok perlakuan*
Arang aktif dan P. stratiotes 32.1670 a
Arang aktif 2 jam dan P. stratiotes 26.2670 a
Pistia stratiotes 19.6670 b
Kontrol 19.0000 b
*Huruf yang sama pada kelompok perlakuan menandakan tidak berbeda nyata pada taraf uji 1% (Uji selang berganda Duncan)
Lampiran 4 Hasil uji pengaruh perlakuan terhadap warna
R2 Varian Rataan TSS Ftab 0.9524 3.3905 334.8333 20.90 Source DB JK KT Fhit Pr > F perlakuan 3 8104.8333 2701.6111 20.96 <0.0001 ulangan(perlakuan) 8 1868.8333 233.6042 1.81 0.1241 waktu 3 47712.8333 15904.2778 123.40 <0.0001 perlakuan*waktu 9 4277.0000 475.2222 3.69 0.0051
Perlakuan Nilai rataan Kelompok perlakuan*
Arang aktif 2 jam dan P. stratiotes 350.5000 a
Arang aktif dan P. stratiotes 341.5000 a
Pistia stratiotes 331.9170 b
Kontrol 315.4170 c
*Huruf yang sama pada kelompok perlakuan menandakan tidak berbeda nyata pada taraf uji 1% (Uji selang berganda Duncan)
Lampiran 5 Hasil uji pengaruh perlakuan terhadap Kromium total R2 Varian Rataan TSS Ftab 0.9602 11.0215 0.1137 25.17 Source DB JK KT F hit Pr > F perlakuan 3 0.0110 0.0037 25.43 <0.0001 ulangan(perlakuan) 8 0.0005 0.0001 0.42 0.8959 waktu 3 0.0722 0.0241 153.19 <0.0001 perlakuan*waktu 9 0.0072 0.0008 5.09 0.0007
Perlakuan Nilai rataan Kelompok perlakuan*
Arang aktif dan P. stratiotes 0.1358 a
Arang aktif 2 jam dan P. stratiotes 0.1189 b
Pistia stratiotes 0.1045 c
Kontrol 0.0956 c
26
Lampiran 6 Hasil uji pengaruh perlakuan terhadap ortofosfat R2 Varian Rataan ortofosfat F tab 0.9902 4.0260 0.5124 105.42
Source DB Anova SS Mean Square F hit Pr > F perlakuan 3 0.0288 0.0096 22.53 <0.0001 ulangan(perlakuan) 8 0.0020 0.0003 0.58 0.7859 waktu 3 0.9847 0.3282 771.32 <0.0001 perlakuan*waktu 9 0.0163 0.0018 4.27 0.0021
Perlakuan Nilai rataan Kelompok perlakuan*
Kontrol 0.5443 a
Pistia stratiotes 0.5281 a
Arang aktif 2 jam dan P. stratiotes 0.4890 b
Arang aktif dan P. stratiotes 0.4882 b
27
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Brebes pada tanggal 29 Oktober 1991 dari pasangan Ayahanda (Sarwin) dan Ibunda (Murniati) serta merupakan anak kedua dari tiga bersaudara. Pendidikan formal yang ditempuh penulis dimulai dari SD Negeri Bantarkawung I dan lulus pada tahun 2004. Pada tahun yang sama penulis melanjutkan pendidikan di MTsN Bantarkawung dan lulus pada tahun 2007, kemudian melanjutkan pendidikan di SMA Negeri 1 Bumiayu dan lulus pada tahun 2010.
