I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Industri tapioka merupakan industri rumah tangga yang memiliki dampak positif bila dilihat dari segi ekonomis. Namun dampak pencemaran industri tapioka sangat dirasakan bagi masyarakat yang berada di sekitar wilayah industri tapioka tersebut.
Kolam ( Pond )-Biofilm merupakan kombinasi teknologi pengolahan air linbah dengan menggunakan kolam atau taman air secara anaerobik dan biofilm yang terbentuk dari kombinasi media pipa pvc sarang tawon dan media tempurung kelapa. Kolam (Pond) anaerobik adalah kolam penampungan yang digunakan sebagai pengolahan awal dari limbah organik dengan konsentrasi tinggi.
Biofilm adalah kumpulan sel mikroorganisme, khususnya bakteri, yang melekat di suatu permukaan dan
diselimuti oleh pelekat karbohidrat yang dikeluarkan oleh bakteri (Kusuma, 2013). Media biofilter yang digunakan adalah adalah pipa pvc sarang tawon dan tempurung kelapa. Proses pengolahan air limbah dengan proses biofilm dilakukan dengan cara mengalirkan limbah kedalam reaktor biologis yagn didalamnya diisi dengan media penyangga untuk pengembangbiakan mikroorganisme dengan atau tanpa aerasi (Marlisa, 2012). Senyawa polutan yang ada di dalam air limbah seperti senyawa organik (BOD,COD), amoniak, fosfor dan lainnya akan terdifusi kedalam lapisan atau film biologis yang melekat pada permukaan medium. 1.1 Identifikasi Masalah
Semakin meningkatnya kuantitas air limbah tapioka yang tanpa diimbangi dengan pengolahan akan menimbulkan dampak buruk bagi badan air dan lingkungan. Mengingat dampak buruk PENGGUNAAN TEKNOLOGI KOLAM (POND)-BIOFILM UNTUK
MENGURANGI KONSENTRASI AMONIAK DALAM LIMBAH CAIR TAPIOKA DENGAN MEDIA BIOFILTER PIPA PVC SARANG TAWON
DAN TEMPURUNG KELAPA
Abdullah Ibrahim HMP , Endro Sutrisno*), Irawan Wisnu Wardana*) Program Studi Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik, Universitas Diponegoro
Jl. Prof. Sudharto, SH, Tembalang, Semarang email : Ibrahimfaundry@gmail.com
ABSTRACT
The pollution impact of tapioca industries are influenced for the society who are around the area of the tapioca industries. The content of pollutants, especially ammonia with high concentrations can cause environmental pollution and death of aquatic organisms because ammonia is caustic. Before being used in the tapioca wastewater treatment, honeycomb pvc pipe and coconut shell as biofilter medias are made of acclimatization during 45 days. After the acclimatization process, tapioca wastewater is replaced with new one for running process and then followed by a test phase velocity reduction rate of the compound NH3, NO2 and NO3 by biofilm layer formed during acclimatization. The results pointed a high reduction efficiency on Ammonia, Nitrite and Nitrate by 89.40%, 99.06%, 99.09% at 5 hours of time detention in the drum reactor. The efficiency of reducing the concentration of Ammonia, Nitrite, Nitrate in tapioca waste by using honeycomb pvc pipe and coconut shell as biofilter medias have fulfilled quality standards as regulated by the Central Java No.5 of 2012 amounted to 20 mg / l for ammonia, 20 mg / l for nitrite and 1 mg / l for nitrates. After treating by a pond - biofilms, tapioca waste results are14,120 mg / l, 0.328 mg / l and 0.714 mg / l.
yang akan di timbulkan, maka diperlukan suatu alternatif pengolahan yagn efektif, murah dan mudah diterapkan di dalam masyarakat. Kandungan amoniak yang tinggi dalam air limbah tapioka dapat diturunkan, salah satunya melalui penolahan air secara biologi menggunakan kombinasi biofilm dengan media pipa pvc sarang tawon dan tempurung kelapa serta pengolahan dengan kolam (Pond) anaerobik.
1.1 Pembatasan Masalah
Pembatasan masalah merupakan upaya untuk menetapkan batas-batas lingkup permasalahan. Penelitian ini dibatasi hanya untuk meneliti kemampuan biofilm media biofilter kombinasi pipa pvc dan tempurung kelapa dan sistem kolam (Pond) dalam menurunkan konsentrasi amoniak pada limbah cair tapioka.
1.2 Tujuan Penelitian
Tujuan dalam penelitian ini adalah : 1. Menganalisis pengaruh waktu
tinggal terhadap penurunan konsentrasi amoniak dalam limbah cair tapioka.
2. Mengetahui efisiensi penurunan konsentrasi amoniak pada limbah cair tapioka dengan menggunakan kombinasi sistem kolam (Pond) dan biofilm dengan media biofilter pipa pvc sarang tawon dan tempurung kelapa.
II. METODOLOGI PENELITIAN 2.1Metode penelitian
Penelitian ini dilakukan dalam skala laboratorium dengan menggunakan reaktor biofilter yang berupa drum. Dalam penelitian ini digunakan metode penelitian studi kasus (case study) dengan tujuan untuk memberikan gambaran secara mendetail tentang latar belakang, sifat-sifat serta
karakter-karakter yang khas dari kasus air limbah dengan mengambil objek penelitian air limbah tapioka. Penelitian ini digunakan untuk mengetahui efisiensi pengolahan air limbah tapioka menggunakan kombinasi sistem kolam (Pond) dan biofilm dengan memvariasikan waktu tinggal terhadap penurunan konsentrasi amoniak, nitrit, dan nitrit.
2.2 Variabel Penelitian
Variabel-variabel yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1. Variabel Bebas (Independent Variable)
Variabel bebas merupakan variabel yang mempengaruhi perubahan atau variabel yang mampu dimanipulasi untuk menentukan antara fenomena yang diamati. Pada penelitian ini yang menjadi variabel bebas adalah variasi waktu tinggal. Waktu tinggal divariasikan yaitu 300 menit, 240 menit, 180 menit, 120 menit, dan 60 menit (Yahya, 2010)
2. Variabel Terikat (Dependent Variable)
Variabel terikat adalah faktor-faktor yang diamati dan diukur untuk menentukan adanya pengaruh variabel bebas. Variabel terikat dalam penelitian ini yakni limbah cair tapioka dan konsentrasi amoniak, nitrit, dan nitrit.
3. Variabel Kontrol
Variabel kontrol merupakan variabel yang mampu dikendalikan untuk mengetahui hubungan variabel bebas dengan variabel terikat tidak terpengaruh oleh faktor luar yang tidak di teliti.
Bakteri masih dapat hidup dengan pH berkisar 4-9
b. DO (Dissolved Oxygen)
Banyaknya oksigen yang terkandung di dalam air dan diukur dalam satuan mg/L, DO dibutuhkan untuk mencegah timbulnya bau yang merugikan c. Suhu
Bakteri masih dapat hidup dengan suhu berkisar 25oC–35oC
2.3 Tahap Penelitian 2.3.1 Aklimatisasi
Sebelum digunakan dalam proses pengolahan air limbah tapioka, media pipa pvc sarang tawon dan tempurung kelapa terlebih dahulu dilakukan proses seeding selama 45 hari. Setelah biofilm terbentuk maka dapat dilakukan langkah berikutnya.
2.3.2 Running
Setelah proses aklimatisasi selama 45 hari selesai, dilanjutkan dengan proses running. Untuk proses running ini disesuaikan dengan waktu tinggal air limbah tapioka yang diinginkan. Pengamatan dilakukan selama 2 hari dan pengambilan sampel dilakukan setiap pergantian waktu tinggal air limbah yaitu 300 menit, 240 menit, 180 menit, 120 menit, dan 60 menit (Tabel 3.6). Pengambilan sampel dilakukan pada dua titik sampling. Dua titik sampling yaitu dasar kolam dan efluen dari pengolahan.
2.3.3 Uji Amoniak
Analisis amoniak dilakukan di laboratorium Teknik Lingkungan Universitas Diponegoro, Semarang
dengan metode
nessler-spektrofotometri. 25 ml sampel air yang jernih ( bila keruh harus disaring ) ditambahkan 1-2 tetes pereaksi garam seignette. Kemudian ditambahkan 0,5 ml pereaksi nessler, lalu dikocok dan
didiamkan selama 10 menit. Warna kuning yang terjadi diukur intensitasnya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 420 nm. Kemudian buat larutan standar NH30,00 , 1,0 , 2,0 , 3,0 , 4,0 dan 5,0 ppm dengan cara mengencerkan larutan standar NH3 100 ppm. Kemudian dilakukan prosedur yang sama terhadap sampel pada 25 ml tiap larutan standar. Dibuat kurva kalibrasi antara absorban dengan konsentrasi ( ppm ). Kemudian tentukan slope ( ppm/ unit absorban ).
2.3.4 Uji Nitrat
Analisis nitrit dilakukan di laboratorium Teknik Lingkungan Universitas Diponegoro, Semarang dengan metode brucin-spektrofotometri. Langkah pertama yaitu 10 ml contoh air yang jernih (bila keruh disaring) ditambahkan 1 ml HCL 1N atau 1M kemudian intensitasnya diukur dengan spektrofotometer UV-VIS dengan panjang gelombang 220-275 nm.
Langkah kedua yaitu dibuat larutan standar Nitrit 0,0, 0,5, 1,0, 2,0, dan 2,5 ppm dengan cara mengencerkan larutan standar nitrit 100 ppm. Kemudian dilakukan prosedur yang sama terhadap sampel pada 10 ml tiap larutan standar. Dibuat kurva kalibrasi antara absorban dan konsentrasi (ppm) kemudian tentukan slope (ppm/unit absorban). 2.3.5 Uji Nitrit
Analisis nitrit dilakukan di Laboratorium Teknik Lingkungan Universitas Diponegoro, Semarang dengan metode spektrofotometri. Langkah pertama yaitu 25 ml contoh air yang jernih (bila keruh baru disaring) ditambahkan 1 ml asam sulfanilat dan 1 ml larutan N – (1-Napthyl ethylene diamin) dihidrochloride kemudian dikocok dan diamkan selama 15 menit. Setelah 15 menit kemudian diukur
intensitasnya dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 520 nm. Langkah kedua yaitu dibuat larutan standar nitrit 0,0, 0,1, 0,2, 0,3, 0,5, 0,7, dan 1,0 ppm dengan mengencerkan larutan standar nitrit 10 ppm. Dilakukan prosedur yang sama terhadap contoh air pada 25 ml tiap larutan standar. Dibuat kurva kalibrasi antara absorban dan konsentrasi (ppm) dan tentukan slope (ppm/unit absorbansi).
3. HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1 Uji Karakteristik Limbah Tapioka
Tabel 3.1 Karakteristik Awal Limbah Tapioka
Dari hasil pengujian air limbah tapioka tersebut dapat diketahui bahwa konsentrasi air limbah tapioka yang dihasilkan melebihi baku mutu bagi air limbah yang dibuang ke badan penerima kelas I, II, III dan Laut menurut Perda JATENG No. 5 Tahun 2012. Sehingga untuk memenuhi baku mutu dilakukan pengolahan air limbah tapioka dengan menggunakan teknologi kolam (pond) - biofilm dengan media tempurung kelapa dan pipa pvc sarang tawon.
3.2 Pembiakan Mikroorganisme (Seeding)
Tahap penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu tahap pembiakan mikroorganisme dengan sistem resirkulasidari kolam menuju reaktor
drum dan tahap running
penelitian.tujuannya agar bakteri yang terkandung di dalam air limbah tapioka dapat beradaptasi dengan lingkungan kolam dan reaktor drum, sehingga dapat terbentuk lapisan biofilm yang melekat pada permukaan media yang digunakan. Pengembangbiakan bakteri dilakukan secara alami dengan cara resirkulasi air limbah secara kontinyu dari kolam menuju reaktor drum yang berisi selang spiral pada bagian dasar, kemudian media pipa pvc sarang tawon dan media tempurung kelapa hingga terbentuk lapisan biofilm pada permukaan media yang sesuai dengan arah aliran dari air limbah selama 45 hari.
Pada masa aklimatisasi pH relatif stabil dan efisiensi penyisihan amoniak, nitrit dan nitrit semakin meningkat. Dari tabel 3.2 efisiensi penyisihan konsentrasi amoniak, nitrit dan nitrat dari reaktor biofilm berkisar antara 8,59% - 73,99%, 10,27% - 92,47%, 9,98% - 89,85%.
Pengolahan dengan teknologi kolam (pond) biofilm di operasikan secara kontinyu dari awal limbah dimasukan ke dalam reaktor sampai akhir masa aklimatisasi. Pada masa ini efisiensi reaktor semakin meningkat setiap hari, rata-rata efisiensi selama masa aklimatisasi sebesar 48,61%.
Gambar 3.2 Grafik Penurunan Amoniak Selama Aklimatisasi
Dari grafik diatas, menunjukan bahwa konsentrasi amoniak selama masa aklimatisasi mengalami penurunan dari awal masa aklimatisasi hingga akhir
masa aklimatisasi yaitu pada hari ke-45 yang menunjukan nilai efisiensi 73,99%.
Dari gambar 3.3, menunjukan bahwa konsentrasi nitrit selama masa aklimatisasi mengalami penurunan dari awal masa aklimatisasi hingga akhir masa aklimatisasi yaitu pada hari ke-45. Efisiensi dari penurunan konsentrasi nitrit pada akhir masa aklimatisasi menunjukan nilai 89,85%,
Gambar 3.3 Grafik Penurunan Nitrit Selama Aklimatisasi
nilai ini menunjukan bahwa pada reaktor telah terbentuk lapisan biofilm pada permukaan media secara optimum. Dari Gambar 3.4 efisiensi dari penurunan konsentrasi nitrit pada akhir masa aklimatisasi menunjukan nilai 92,47%, nilai ini menunjukan bahwa pada reaktor telah terjadi penguraian nitrit oleh mikroorganisme yang tumbuh membentuk lapisan biofilm pada permukaan media.
Gambar 3.3 Grafik Penurunan Nitrat Selama Aklimatisasi
Pengolahan dengan teknologi kolam (pond) biofilm di operasikan secara kontinyu dari awal limbah dimasukan ke dalam reaktor sampai akhir masa aklimatisasi. Pada masa ini efisiensi reaktor semakin meningkat setiap hari, rata-rata efisiensi selama masa aklimatisasi sebesar 48,61%. 3.3 Proses Penurunan Konsentrasi Amoniak, Nitrit dan Nitrat dengan Teknologi Kolam (pond)–Biofilm
Proses pengolahan limbah amoniak secara biologis melibatkan rangkaian proses pengolahan aerob dan anaerob. Proses aerob merupakan proses oksidasi senyawa amoniak menjadi senyawa transisi nitrit, selanjutnya diikuti proses oksidasi nitrit menjadi senyawa nitrat atau disebut proses denitrifikasi. Kemudian terjadi proses anaerob dibagian dasar kolam dan didalam selang spiral pada reaktor drum. Tabel 3.2 Aklimatisasi Amoniak, Nitrit dan Nitrat pada Reaktor Biofilter Hari pH Suhu Amoniak Efisiensi Nitrit Efisiensi Nitrat Efisiensi
5 7,48 25 121,729 8,59% 70,179 10,27% 31,356 9,98% 10 7,50 25 110,070 17,35% 62,143 20,55% 27,879 19,97% 15 7,38 26 98,804 25,81% 54,107 30,82% 24,401 29,95% 20 7,41 25 87,989 33,93% 46,071 41,10% 20,923 39,94% 25 7,47 25 77,186 42,04% 38,036 51,37% 17,446 49,92% 30 7,40 25 66,339 50,19% 30,000 61,64% 13,968 59,90% 35 7,46 26 55,176 58,57% 21,964 71,92% 10,491 69,88% 40 7,36 26 44,859 66,31% 13,929 82,19% 7,013 79,87% 45 7,41 25 34,633 73,99% 5,893 92,47% 3,536 89,85%
Pada tahap ini senyawa nitrit yang terbentuk dari proses oksidasi amoniak, diolah lebih lanjut menjadi nitrogen. Nitrosomonas terlibat dalam tahapan nitritasi yaitu tahap oksidasi ion ammonium (NH₄⁺) menjadi ion nitrit (NO₂⁻) dan Nitrobacter terlibat di dalam tahap nitrasi, yaitu tahap kedua proses nitrifikasi. Bakteri ini mengoksidasi ion nitrit menjadi ion nitrat (NO₃⁻).
Gambar 3.2 Grafik Penurunan Konsentrasi Amoniak
Dari hasil percobaan tersebut diatas terlihat penurunan terhadap konsentrasi amoniak. Dengan adanya penurunan terhadap konsentrasi amoniak didalam reaktor kolam.
3.4 Penurunan Konsentrasi Nitrit dengan Teknologi Kolam (Pond) – Biofilm
Penurunan konsentrasi nitrit yang terjadi didalam reaktor drum dan kolam dapat dilihat pada gambar 3.3. penurunan konsentrasi ini terjadi karena adanya proses oksidasi ammonium menjadi ion nitrit yang dilakukan oleh bakteri nitrosomonas yang hidup pada lapisan biomassa yang melekat pada permukaan media biofilter.
Gambar 3.3 Grafik Penurunan Konsentrasi Nitrit
Dengan adanya penurunan terhadap konsentrasi nitrit di dalam reaktor kolam (pond)-biofilm menunjukkan bahwa terjadi proses nitrifikasi. Proses nitrifikasi yang terjadi di sini adalah suatu proses perubahan NH4-N menjadi NO2-N yang dilakukan oleh bakteri nitrosomonas.
3.5 Penurunan Konsentrasi Nitrat dengan Teknologi Kolam (Pond) – Biofilm
Dilihat dari gambar 3.4 menunjukkan terjadi penurunan konsentrasi nitrat baik didalam reaktor drum maupun kolam. Hal ini menunjukan bahwa terjadi tahap nitrasi yaitu tahap oksidasi ion nitrit menjadi ion nitrat (NO3⁻) yang dilakukan Nitrobacter.
Gambar 3.4 Grafik Penurunan Konsentrasi Nitrat
Grafik menunjukan bahwa penurunan konsentrasi nitrat dalam reaktor drum lebih besar dibanding kolam. Hal ini dipengaruhi karena terjadinya proses anaerobik di dalam reaktor drum didalam selang spiral. 3.6 Pengaruh Waktu Tinggal
Waktu tinggal dan proses pengolahan mempengaruhi penyisihan Amoniak, Nitrit dan Nitrat pada pengolahan biofilter. Selain hal itu kondisi operasional pada saat pengolahan menjadi salah satu hal penting yang perlu diperhatikan dalam penelitian ini. Dari hasil analisis penurunan konsentrasi Amoniak, Nitrit
dan Nitrat dengan waktu tinggal yang berbeda didapatkan penurunan konsentrasi yang berbeda-beda.
3.6.1 Pengaruh Waktu Tinggal Terhadap Penurunan Amoniak
Tabel 3.3 Pengaruh Waktu Tinggal Terhadap Efisiensi Penyisihan Amoniak Kode Sampel Waktu Tinggal (Jam) Efisiensi Amoniak K 1 1 73.99% K 2 2 80.69% K 3 3 82.07% K 4 4 83.02% K 5 5 83.34% D 1 1 79.84% D 2 2 82.49% D 3 3 83.98% D 4 4 85.89% D 5 5 89.40%
Dari tabel 3.3 dapat dilihat besarnya penurunan konsentrasi amoniak yang terjadi selama proses penelitian pada reaktor kolam diperoleh efisiensi tertinggi pada waktu tinggal 5 jam (K5) sebesar 83,34%. Pada reaktor drum, efisiensi tertinggi yang diperoleh sebesar 89,40%. Nilai efesiensi dari reaktor drum lebih tinggi dari pada reaktor kolam. Hal ini disebabkan karena adanya penambahan media biofilter pada reaktor drum yaitu media tempurung kelapa dan pipa pvc sarang tawon yang berfungsi sebagai tempat melekat dan berkembangbiaknya bakteri sehingga membentuk lapisan biofilm untuk mengurai amoniak, sedangkan pada reaktor kolam tidak menggunakan penambahan media biofilter.
3.6.2 Pengaruh Waktu Tinggal Terhadap Penurunan Nitrit
Dari tabel 3.4 dapat dilihat besarnya penurunan konsentrasi nitrit yang terjadi selama proses penelitian pada reaktor kolam diperoleh efisiensi tertinggi pada waktu tinggal 5 jam (K5) sebesar 94,07%. Pada reaktor drum, efisiensi tertinggi yang diperoleh sebesar 99,06%. Nilai efesiensi dari reaktor drum lebih tinggi dari pada reaktor kolam. Hal ini disebabkan karena adanya penambahan media biofilter pada reaktor drum yaitu media tempurung kelapa dan pipa pvc sarang tawon yang berfungsi sebagai tempat melekat dan berkembangbiaknya bakteri sehingga membentuk lapisan biofilm untuk mengurai nitrit, sedangkan pada reaktor kolam tidak menggunakan penambahan media biofilter.
Tabel 3.4 Pengaruh Waktu Tinggal Terhadap Efisiensi Penyisihan Nitrit
Kode Sampel Waktu Tinggal (Jam) Efisiensi Nitrit K 1 1 91.85% K 2 2 93.51% K 3 3 93.51% K 4 4 94.07% K 5 5 94.07% D 1 1 94.07% D 2 2 94.62% D 3 3 94.62% D 4 4 95.17% D 5 5 99.06%
3.6.3 Pengaruh Waktu Tinggal Terhadap Penurunan Nitrat
Tabel 3.5 Pengaruh Waktu Tinggal Terhadap Efisiensi Penyisihan Nitrat
Kode Sampel Waktu Tinggal (Jam) Efisiensi Nitrat K 1 1 94.52% K 2 2 94.52% K 3 3 95.66% K 4 4 97.37% K 5 5 97.95% D 1 1 95.66% D 2 2 96.23% D 3 3 97.37% D 4 4 97.95% D 5 5 99.09%
Dari tabel 3.5 dapat dilihat besarnya penurunan konsentrasi nitrit yang terjadi selama proses penelitian pada reaktor kolam diperoleh efisiensi tertinggi pada waktu tinggal 5 jam (K5) sebesar 97,95%. Pada reaktor drum, efisiensi tertinggi yang diperoleh sebesar 99,09%. Nilai efisiensi dari reaktor drum lebih tinggi dari pada reaktor kolam. Hal ini disebabkan karena adanya penambahan media biofilter pada reaktor drum yaitu media tempurung kelapa dan pipa pvc sarang tawon yang berfungsi sebagai tempat melekat dan berkembangbiaknya bakteri sehingga membentuk lapisan biofilm untuk mengurai nitrit, sedangkan pada reaktor kolam tidak menggunakan penambahan media biofilter.
Dari hasil penelitian dapat diketahui bahwa reaktor kolam memiliki nilai efisiensi yang lebih rendah dibandingkan dengan reaktor drum dalam penyisihan konsentrasi Amoniak, Nitrit dan Nitrat. Hal ini disebabkan di dalam reaktor terdapat susunan media biofilter tempurung kelapa dan pipa pvc sarang tawon disertai penambahan selang spiral.
Selang spiral berfungsi sebagai media terjadinya proses penguraian konsentrasi amoniak, nitrit dan nitrat secara anaerob sehingga nilai efisiensi yang dihasilkan lebih tinggi dibandingkan dengan reaktor kolam. Perlakuan anaerobik untuk degradasi senyawa organik kompleks dalam limbah tapioka muncul sebagai pilihan yang logis karena biodegradasi senyawa-senyawa kompleks dapat dilakukan dalam sistem anaerob. Dalam proses anaerob, senyawa-senyawa organik kompleks (protein, karbohidrat dan minyak/lemak) berantai panjang mula-mula didegradasi menjadi asam lemak dan asam amino sederhana dan berantai pendek serta sejumlah kecil gas hydrogen (Husin, 2008). Selanjutnya asam-asam organik dan asam-asam amino sederhana diuraikan lebih lanjut menjadi gas metan (CH₄), Karbon dioksida (CO₂) dan sejumlah kecil H₂, Hydrogen Sulfida (H₂S) dan nitrogen biomassa (Balch et, al, 1977).
Sebab dari menurunnya konsentrasi amoniak dalam air limbah tapioka dengan sistem pengolahan kolam (pond) – biofilm yanitu waktu konta air limbah dengan lapisan biofilm yang tumbuh pada permukaan media biofilter bertambah. Sebagian besar amoniak di alam akan dioksidadi menjadi bentuk nitrit (NO₂⁻) dan kemudian menjadi nitrat (NO₃⁻) yang dilakukan oleh dua macam bakteri autotrof dalam proses yang disebut nitrifikasi.
Senyawa nitrit merupakan bahan peralihan yang terjadi pada siklus biologi. Senyawa ini dihasilkan dari suatu proses oksidasi biokimia amonium, tetapi sifatnya tidak stabil karena pada kondisi aerobik, selama nitrit terbentuk dengan cepat nitrit
dioksidasi menjadi nitrit oleh bakteri nitribacter.
Sedangkan pada kondisi anaerobik, nitrit dapat direduksi menjadi nitrit yang selanjutnya hasil reduksi tersebut dilepaskan sebagai gas nitrogen. Pada air permukaan, kondisi nitrit sangat rendah (µ/l), tetapi konsentrasi yang tinggi dapat ditemukan pada limbah dan rawa dimana kondisi anaerobik sering dijumpai.
4. PENUTUP 4.1 Kesimpulan
Dari hasil penelitian dan pembahasan yang telah dilakukan, dapat diambil kesimpulan sebagai berikut :
1. Adanya pengaruh waktu tinggal terhadap penurunan konsentrasi Amoniak, Nitrit dan Nitrat dalam limbah cair tapioka. Semakin lama waktu tingga air limbah di dalam reaktor, maka semakin besar pula efesiensi penurunan yang dihasilkan. Efisiensi penurunan Amoniak, Nitrit dan Nitrat tertinggi sebesar 89,40%, 99,06%, 99,09% pada waktu tinggal 5 jam dalam reaktor drum.
2. Terjadinya efisiensi penurunan konsentrasi Amoniak, Nitrit, Nitrat pada limbah cair tapioka dengan menggunakan media biofilter pipa pvc sarang tawon dan tempurung kelapa telah memenuhi standar baku mutu sesuai peraturan daerah Jawa Tengah No.5 Tahun 2012 sebesar 20 mg/l untuk Amoniak, 20 mg/l untuk Nitrit dan 1 mg/l untuk Nitrat. Konsentrasi Amoniak, Nitrit dan Nitrat di dalam air limbah tapioka setelah diolah menggunakan sistem kolam (pond)
– biofilm yaitu 14,120 mg/l , 0,328 mg/l dan 0,714 mg/l.
4.2 Saran
1. Perlunya diadakan penelitian lanjutan menggunakan teknologi kolam (pond)–
biofilm terhadap penyisihan parameter uji untuk amoniak, nitrat dan nitrit, kemudian parameter uji selain amoniak, nitrat dan nitrit.
2. Perlunya diadakan penelitian lanjutan dengan memvariasikan media biofilter selain menggunakan media pipa pvc dan tempurung kelapa.
3. Perlunya diadakan penelitian lanjutan dengan memvariasikan waktu tinggal dan debit influen.
4. Perlunya didadakan penelitian lanjutan dengan penambahan waktu untuk uji kemampuan lapisan biofilm yang terbentuk menjadi dua kali lipat dari masa aklimatisasi yaitu 90 hari untuk mendapatkan data yang menunjukan kondisi optimum atau kondisi stasioner dari pengolahan dengan teknologi kolam (pond)-biofilm.
5. Penelitian lanjutan menggunakan limbah selain limbah cair tapioka
DAFTAR PUSTAKA
Alaerts, G dan Santika, SS. 1984. Metode Penelitian Air. Usaha Nasional. Surabaya.
Balch, W, E. Schoberlh, S., Tanner, R, S dan Wolfe R,S. 1977. Acetobacterium, A New Genus of Hydrogen Oxidizing, Carbon dioxide-Reducing, Anaerobic Bacteria, dalam BPPT 1997a. Desy, W. 2010. Penentuan Daya
Tampung Beban Cemaran Senyawa Nitrat dan Nitrit. Laporan Skripsi. Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro.
Droste, Ronald L. 1997. Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment. John
Wiley and Sons, Inc. New York. USA.
Eckenfelder, W. W. 2000. Industrial Water Pollution Control 3rd Edition. International Edition. Mc Graw – Hill Book Higher Education. Singapore.
Fardiaz, S. 1992. Polusi Air dan Udara. Penerbit Kanisius. Yogyakarta. Grady, C.P. Leslie, Jr., Lim, Henry. C.
1980. Biological Wastewater Treatment. Marcel Dekker Inc. USA
Henze, Mogens, Poul Harremoes, Jes la Cour Jansen, dan Erik Arvin. 1995. Wastewater Treatment Biological and Chemical Processes. Springer– Verlag. Jerman.
Herlambang, Arie.; Widayat, Wahyu.; Suprihatin 2010. Penyisihan
Amoniak dalam Upaya
Meningkatkan Kualitas Air Baku PDAM-IPA Bojong Renged dengan Proses Biofiltrasi Menggunakan Media Plastik Tipe Sarang Tawon. JAI VOL: 6 (2010). No : 1.
http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi /Pilot Plant Pengolahan Air Limbah Pencucian Jeans Menggunakan Kombinasi Proses Pengendapan Kimia dengan Proses Biofilter Tercelup Anaerob-Aerob/BABIV.pdf 23/02/14 02:01pm.
Husin, A. 2008. Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu dengan Biofiltrasi Anaerob dalam Reaktor Fixed-Bed. Laporan Tesis. Fakultas Teknik. Universitas Sumatera Utara.
Ilyas, N, I. 2013. Penurunan Kadar TDS Pada Limbah Tahu Dengan Menggunakan Teknologi Biofilm Media Biofilter Kerikir Hasil
Letusan Gunung Merapi Dalam Bentuk Random. Laporan Skripsi. Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro. Semarang.
Jamilah, I. Syafruddin dan Mirzawati. 1998. Pembentukan dan Kontrol Biofilm Aeromonas Hydroplila pada Bahan Plastik dan Kayu. Laporan Penelitian Lembaga Penelitian Universitas Sumatera. Medan.
Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik.
Kusuma, B, A. 2013. Penurunan Kadar BOD dan Amoniak Pada Air Limbah Domestik Menggunakan Teknologi Biofilm dengan media Filter Bunga Pinus, Potongan Bambu, dan Bioball. Laporan Skripsi. Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro.
Marlissa, F, D. 2012. Potensi Fito-Biofilm dalam Penurunan Kadar BOD dan COD Pada Limbah Domestik Dengan Tanaman Kangkung Air (Ipomea aquatica) Media Biofilter Sarang Tawon.Laporan Skripsi. Fakultas Teknik. Univeritas Diponegoro. Semarang.
Musterman, Jack L., Wesley Eckenfelder. 1995. Activated Sludge Treatment of Industrial wastewater. Technomic Publishing Company,Inc. USA. Peraturan Daerah Jawa Tengah No.5
Tahun 2012 Tentang Baku Mutu Air Limbah.
Pohan, N. 2008. Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu dengan Proses Biofilter Aerobik. Tesis. Medan: Program Studi Teknik Kimia USU.
Prayitno, H,T. 2008. Pemisahan Padatan Tersuspensi Limbah Cair Tapioka dengan Teknologi Membran Sebagai Upaya pemanfaatan dan Pengendalian Pencemaran Lingkungan. Laporan Tesis. Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro.
Primadani, R.A. 2013. Studi Pengaruh Waktu Tinggal dan Pengolahan Ganda Terhadap Parameter Amoniak, Nitrit dan Nitrat lindi Dengan Biofilter Sistem Anaerob
–Aerob. Laporan Skripsi Fakultas Teknik Universitas Diponegoro Ratnawati, Beata. 2010. Penurunan
COD Limbah Tahu dengan Biofilter Media Kerikil. Laporan Skripsi. Fakultas Teknik. Universitas Diponegoro.
Said, N, I. 2008. Pengolahan Air Limbah Domestik di DKI Jakarta:Tinjauan Permasalahan, Strategi dan Teknologi Pengolahan. Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi Lingkungan. BPPT.
Said, N, I dan Ruliasih. 2005. Tinjauan Aspek Teknis Pemilihan Media Biofilter Untuk Pengolahan Air Limbah. JAI. Vol.1, No.3. Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi Lingkungan. BPPT. Said, N, I dan Tresnawaty, R. 2001.
Penghilangan Amoniak di dalam Air Baku Air Minum dengan Proses Biofilter Tercelup Menggunakan Media Plastik Sarang Tawon. Jurnal Teknologi Lingkungan, Vol. 2. Fakultas Teknik Universitas Trisakti. Shammas. N. K, Wang. K. L, Wu. Z.
2009. Handbook of
Environmental Engineering, Volume. : Biological Treatment Processes.Humana Press.
Totowa. NJ Suriawiria, Unus. 1996. Mikrobiologi Air dan Dasar- dasar Pengolahan Air Buangan. Alumni. Bandung. Suriawiria, U. 1996. Mikrobiologi Air
dan Dasar – dasar Pengolahan Buangan Secara Biologis. Penerbit Alumni. Bandung.
Suwondo, P. 2008. Penyisihan Organik Melalui Dua Tahap Pengolahan dengan Modifikasi ABR dan Constructed Wetland Pada Industri Rumah Tangga. Institut Teknologi Bandung.Tesis.
Titiresmi dan Sopiah, N. 2006. Teknologi Biofilter Untuk Pengolahan Amoniak.Jurnal Teknik Lingkungan.Vol-7. PTL-BPPT. Hal 173-179.
Tchobanoglous, George and Franklin L. Burton, 2003, Wastewater Engineering Treatment, Disposal and Reuse fourth edition, Mc. Graw Hill Inc, Singapore.
Tobing, P, L dan Loebis, S. 1994. Penggunaan Betagen-Rispa Untuk Pengendalian Limbah Pabrik Kelapa Sawit, Berita PPKS, Vol 2. Widayat, W. 2009. Daur Ulang Air Limbah Domestik Kapasitas 0,9 m3 per jam Menggunakan Kombinasi Reaktor Biofilter Anaerob Aerob dan Pengelolaan Lanjutan. JAI Vol 5 No 1. Pusat Teknologi Lingkungan. BPPT. Wikipedia Indonesia. Pembentukan
Biofilm.Diakses pada Tanggal 30 Juni 2014.
Yahya, Fahrul. 2010. Studi Pengolahan Air Limbah Domestik Dengan Biofilter Aerasi Menggunakan Media Bioball Dan Enceng Gondok (Eichornia crassipes).ITS. Surabaya
