BIODEGRADASI ZAT WARNA REMAZOL BLACK B SECARA AEROBIK- ANAEROBIK 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
iv 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
v 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.
vi
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.
vii
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
ix
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
3.1Bahan dan Peratan Penelitian ... 22
3.1.1 Peralatan ... 22
3.1.2 Bahan ... 22
3.2Tempat Pelaksanaan Penelitian ... 22
x
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
xi
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
xii
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
xiii
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1. Skema KerjaPengolahan Zat Warna Remazol Black B
dengan Biofilter Vertikal Tanaman Secara Aerobik-
Anaerobik ... 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
xiv
