Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)
SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
SKRIPSI
Disusun untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Biologi
Jurusan Pendidikan Biologi
Oleh:
NURUL FAQIH
0902069
PROGRAM STUDI BIOLOGI JURUSAN PENDIDIKAN BIOLOGI
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
2014
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)
SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Oleh:
NURUL FAQIH
0902069
Disusun untuk Memenuhi Sebagian dari Syarat
Memperoleh Gelar Sarjana Sains Program Studi Biologi
Jurusan Pendidikan Biologi
© Nurul Faqih 2014 Universitas Pendidikan Indonesia
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
Skripsi ini tidak boleh diperbanyak seluruhya atau sebagian, dengan dicetak ulang, difotokopi, atau cara lainnya tanpa ijin dari penulis.
PERNYATAAN
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi dengan judul “efektivitas biji jayanti (Sesbania sesban) sebagai biokoagulan dalam memperbaiki sifat fisik dan kimiawi
limbah cair industri kertas” beserta seluruh isinya adalah benar-benar karya saya
sendiri, dan saya tidak melakukan penjiplakan atau pengutipan dengan cara-cara yang
tidak sesuai dengan etika keilmuan yang berlaku dalam masyarakat keilmuan. Atas
pernyataan ini, saya siap menanggung resiko/sanksi yang dijatuhkan kepada saya
apabila kemudian ditemukan adanya pelanggaran terhadap etika keilmuan dalam
karya saya ini, atau ada klaim dari pihak lain terhadap keaslian karya saya ini.
Bandung, Januari 2014
Yang membuat pernyataan,
Nurul Faqih
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
LEMBAR PENGESAHAN
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)
SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Oleh
NURUL FAQIH
0902069
DISETUJUI DAN DISAHKAN OLEH:
Pembimbing I
Dr. H. Saefudin, M.Si
NIP. 196307011988031003
Pembimbing II
Hj. Tina Safaria Nilawati, M.Si
NIP.197303172001122002
Mengetahui,
Ketua Jurusan Pendidikan Biologi FPMIPA UPI
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu i
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban) SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
ABSTRAK
Telah dilakukan penelitian eksperimen yang berjudul “efektivitas biji jayanti (Sesbania sesban) sebagai biokoagulan dalam memperbaiki sifat fisik dan kimiawi limbah cair industri kertas” melalui proses koagulasi dan flokulasi. Secara umum proses tersebut merupakan proses pengumpulan partikel-partikel halus yang tidak diendapkan secara gravitasi menjadi partikel yang lebih besar. Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis efektivitasbiji
Sesbania sesban sebagai biokoagulan dalam memperbaiki sifat fisik dan kimiawi limbah cair
industri kertas. Sifat fisik yang diteliti mencakup turbiditas dan Total Suspended Solid (TSS), sedangkan sifat kimiawi yang diteliti mencakup Biological Oxygen Demand (BOD) dan kesadahan total. Desain rancangan penelitian yang digunakan adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) yang terdiri dari sembilan sampel yang diberi perlakuan dengan konsentrasi yang berbeda yaitu 110 mg/l, 120 mg/l, 130 mg/l, 140 mg/l, 150 mg/l, 160 mg/l, 170 mg/l, 180 mgl, 190 mg/l dan satu sampel tanpa perlakuan yang dijadikan kontrol, kemudian masing-masing sampel dilakukan tiga kali pengulangan sehingga jumlah sampel pada penelitian ini sebanyak 30 sampel. Hasil pengujian dan analisis statistik yang dilakukan menunjukan bahwa, efektivitas biji
Sesbania sesban mampu memperbaiki sifatfisik dan kimiawi limbah cair dari industri kertas.
Konsentrasi optimum diperoleh pada 150 mg/l. Efektivitasnya mampu menurunkan turbiditas hingga 97,54%, pada penurunan TSS efektivitasnya sebesar 85,31% dan penurunan BOD efektivitasnya sebesar 78,20%, sedangkan penurunan kesadahan total efektivitasnya mencapai 45,93% terjadi pada konsentrasi 140 mg/l.
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu i
EFFECTIVENESS JAYANTI SEEDS (Sesbania sesban) AS A BIOCOAGULANT TO IMPROVE PHYSICAL AND CHEMICAL CHARACTERISTICS OF WASTE WATER
PAPER INDUSTRIES
ABSTRACT
This research concerned about the effectiveness of Sesbania sesban seed as a coagulant. The aim of this research was to analyze the effectiveness of Sesbaniasesban seed as a coagulant to improve physical and chemical characteristics of paper industries waste water. Physical characteristics investigated in this research were turbidity and Total Suspended Solid (TSS). Chemical characteristics investigated were Biologycal Oxygen Demand (BOD) and hardness. Design of plan research used was completely randomized design (RAL) methods which consist of vary concentrations. The concentrations were: 110 mg/l, 120 mg/l, 130 mg/l, 140 mg/l, 150 mg/l, 160 mg/l, 170 mg/l, 180 mgl, 190 mg/l and one control, three replications. The result showedthatthe effectiveness of Sesbaniasesbanin reducing turbidity was 150 mg/l (97,54%), TSS was 150 mg/l (85.31%), and BOD was 150 mg/l (78.20%), and hardness was 140 mg/l (45,93%).
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu iv
DAFTAR ISI
Halaman
ABSTRAK ... i
KATA PENGANTAR ... ii
DAFTAR ISI ... iv
DAFTAR TABEL ... vii
DAFTAR GAMBAR ... viii
DAFTAR LAMPIRAN ... ix
BAB I PENDAHULUAN ... 1
A. Latar Belakang ... 1
B. Rumusan Masalah ... 4
C. Tujuan Penelitian ... 4
D. Batasan Masalah ... 4
E. Manfaat Penelitian ... 5
F. Asumsi ……….. ... 5
BAB II POTENSI Sesbania sesban SEBAGAI BIOKOAGULANL TERHADAP LIMBAH KERTAS INDUSTRI KERTAS... 6
A. Sesbania sesban ……….. ... 6
B. Koagulasi dan Flokulasi ……….. ... 9
C. Industri Kertas ……….. ... 16
D. Karakteristik Limbah Cair Industri Kertas ……….. ... 22
E. Dampak Limbah Cair Industri Kertas ………... 25
F. Hipotesis……….. ... 25
BAB III METODE PENELITIAN ... 26
A. Jenis Penelitian ... 26
B. Populasi dan Sampel ... 26
C. Desain Penelitian ... 26
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu v
E. Alat dan Bahan Penelitian ... 27
F. Langkah Kerja ... 29
a. Tahap Persiapan ... 29
b. Tahap Pra Penelitian ... 30
1.Analisis sifat fisik dan kimiawi limbah cair industri kertas………. 30 2. Penentuan pH optimum... 30
3. Penentuan kecepatan pengadukan optimum ... 31
4. Penentuan rentang konsentrasi.. ... 31
c. Penelitian Inti……….. 31
1. Proses koagulasi-flokulasi limbah cair industri kertas dengan menggunakan Sesbania sesban ... 32 2. Analisis sifat fisik dan kimiawi sampel air limbah cair industri kertas……….. 32
a) Derajat keasaman (pH) ... 32
b) Kekeruhan……… 31
c) Total Suspended Solid (TSS) ……….. 32
d) Kesadahan Total………. 32
e) Biochemical Oxygen Demand (BOD) ……….. 35
G. Pengolahan Data ... 36
H. Analisis Data ... 36
I. Alur Penelitian ... 37
BAB IV HASIL PENELITIAN DAN PEMBAHASAN ... 38
A. Pra Penelitian... 38
1. Penentuan pH optimum, kecepatan, waktu pengadukan dan waktu pengendapan optimum………. 39
2. Penentukan rentang konsentrasi ……… 46
B. Penelitian Inti ... 46
1) Pengujian Turbiditas ... 47
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu vi
3) Pengujian Biological Oxygen Demand (BOD) ... 52
4) Pengujian Kesadahan Total ... 55
BAB VI KESIMPULAN DAN REKOMENDASI ... 57
A. Kesimpulan ... 57
B. Rekomendasi ... 57
DAFTAR PUSTAKA ... 58
LAMPIRAN-LAMPIRAN ... 63
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu vii
DAFTAR TABEL
Tabel Halaman
2.1 Kandungan Asam Amino Pada Biji Sesbania sesban 8
2.2 Perkembangan Kapasitas, Produksi, Konsumsi, Ekspor Dan Impor
Industri Kertas dan Pulp Tahun 1987-1999………….……….. 17
2.3 Baku Mutu Limbah Cair Industri Pulp dan Kertas………..………….. 24
3.1 Metode Rancangan Acak Lengkap Penelitian………... 27
3.2 Alat yang digunakan dalam penelitian... 28
3.3 Bahan yang digunakan dalam penelitian……… 28
4.1 Efekvitas biji Sesbania sesban sebagai biokoagulan pada proses
koagulasi dan flokulasi terhadap penentuan pH optimum dan waktu
pengendapan optimum serta pengadukan optimum dengan berdasarkan
pada Mardiyana (2009)... 39
4.2 Efekvitas biji Sesbania sesban sebagai biokoagulan pada proses
koagulasi dan flokulasi terhadap penentuan pH optimum dan waktu
pengendapan optimum serta pengadukan optimum dengan berdasarkan
pada Ariyani (2006)... 40
4.3 Efekvitas biji Sesbania sesban sebagai biokoagulan pada proses
koagulasi dan flokulasi terhadap penentuan rentang konsentrasi ……. 43
4.4 Efektivitas Sesbania sesban sebagai biokoagulan terhadap parameter
yang diujikan pada limbah cair industri
kertas... 47
4.5 Efektivitas biji Sesbania sesban terhadap penurunan turbiditas setelah proses koagulasi-flokulasi pada limbah cair industri
kertas………. 48
4.6 Efektivitas biji Sesbania sesban terhadap penurunan TSS setelah proses
koagulasi-flokulasi pada limbah cair industri kertas ……… 50
4.7 Efektivitas biji Sesbania sesban terhadap penurunan BOD setelah
proses koagulasi-flokulasi pada limbah cair industri
kertas... 52
4.8 Efektivitas biji Sesbania sesban terhadap penurunan kesadahan total
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu viii
DAFTAR GAMBAR
Gambar Halaman
2.1 Sesbania sesban ... 7
2.2 Morfologi Daun dan Biji Sesbania Sesban ... 8
2.3 Proses koagulasi dan flokulasi pada koloid ... 11
3.1 Tempat Pengambilan Limbah Cair Industri Kertas ... 29
3.2 Pembuatan serbuk biji Sesbania sesban ... 30
3.3 Alur Penelitian ... 37
4.1 Proses Pengadukan dengan menggunakan Mechanical stirrer ... 38
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu ix
LAMPIRAN
Lampiran Halaman
I. Gambar dalam Penelitian ... 63
II. Tabel hasil penelitian ... 69
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu 1
BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Pada saat ini di lndonesia, khususnya di kota-kota besar masalah pencemaran
sungai akibat buangan limbah cair industri semakin meningkat, di sisi lain
pertumbuhan industri telah menimbulkan masalah lingkungan yang cukup serius.
Buangan air limbah industri mengakibatkan timbulnya pencemaran air sungai
yang dapat merugikan masyarakat yang tinggal di sepanjang aliran sungai dan
berkurangnya pemanfaatan air sungai oleh penduduk. Semakin beragamnya
industri, maka jumlah air buangan limbah pun semakin banyak, sehingga sungai
sebagai penampung limbah akan menerima beban semakin besar yang
mengakibatkan tingkat pencemaran semakin tidak terkendali. Berdasarkan analisis
deskriptif Hardiyanto (2004), diperoleh hasil yang menyatakan bahwa dari 35
industri terdapat kelompok jenis industri pengolahan makanan dengan 11
perusahaan, industri kimia/farmasi 7 perusahaan, permesinan 6 perusahaan, tekstil
4 perusahaan, furniture 3 perusahaan dan kelompok jenis industri kemasan dan
lain-lain masing-masing 2 perusahaan yang umumnya telah mengupayakan
minimalisasi air limbah pada proses produksinya melalui optimalisasi proses
(reduce 74,29%), (reuse 8,57%), (recycle 8,57%) dan (recovery 5,71%),
sedangkan industri yang melakukan penerapan IPAL (42,85%) sebanyak 15
industri.
Salah satu jenis industri yang dapat menimbulkan pencemaran air adalah
industri kertas. Industri pengolahan hasil hutan ini merupakan salah satu
penyumbang limbah cair yang cukup berbahaya bagi lingkungan (Cahyono,
2007). Industri kertas merupakan salah satu industri penting di Indonesia yang
cukup besar kontribusinya terhadap pendapatan negara dari nilai ekspornya.
Kebutuhan manusia akan kertas sangat diperlukan dalam kebutuhan sehari-hari
sehingga permintaan kertas terus meningkat baik dari segi kapasitas, produksi,
ekspor, dan konsumsinya terhadap kertas itu sendiri. Pada dekade terakhir ini
2
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
kapasitas produksi dan ekspornya, pada periode 1987-1998, kapasitas terpasang
industri kertas meningkat dari 950.000 ton/tahun menjadi 7.559.430 ton/tahun
(naik rata-rata 20,75% pertahun). Produksi meningkat dari 826.500 ton menjadi
5.487.260 ton/tahun (naik rata-rata 18,74% per tahun) dan ekspor meningkat dari
188.480 ton menjadi 2.833.960 ton (naik rata-rata 27,94% per tahun). Konsumsi
kertas meningkat dari 782.420 ton menjadi 2.783.430 ton (rata-rata 12,23% per
tahun) Ibnusantosa (2010).
Kayu sebagai bahan baku dalam industri kertas mengandung beberapa
komponen senyawa organik koloid terlarut seperti hemiselulosa, gula, alkohol,
lignin, terpentin, zat pengurai serat, perekat pati dan zat sintetis yang
menghasilkan Biological Oxygen Demand (BOD) tinggi (Rini, 2002). Sebagian
besar industri kertas menggunakan pemutih yang mengandung klorin. Klorin ini
akan bereaksi dengan senyawa organik dalam kayu membentuk senyawa toksik
seperti dioksin. Dioksin ini ditemukan dalam proses pembuatan kertas (Rini,
2002). Sebab itulah pada proses pembuatan kertas terdapat zat yang berpotensi
mencemari lingkungan.
Menurut Waluyo (2005), pengolahan limbah cair industri kertas meliputi
pengolahan secara fisika, kimia dan biologi, pengolahan limbah secara kimia yaitu
pengolahan limbah cair dengan menggunakan zat-zat kimia untuk mengurangi
kadar padatan terlarut dan logam berat, proses pengolahan limbah secara kimia
salah satunya dengan cara koagulasi dan flokulasi. Pada proses koagulasi terjadi
destabilisasi koloid dan partikel dalam air sebagai akibat dari pengadukan cepat
dan pembubuhan bahan kimia (koagulan), yang di akibatkan oleh pengadukan
cepat, koloid dan partikel yang stabil berubah menjadi tidak stabil karena terurai
menjadi partikel yang bermuatan positif dan negatif, pembentukan partikel positif
dan negatif tersebut dihasilkan dari proses penguraian koagulan, kemudian proses
ini berlanjut dengan pembentukan ikatan antara partikel positif dengan partikel
negatif yang menyebabkan pembentukan inti flok (presipitat), dengan kata lain
proses koagulasi dan flokulasi merupakan proses pengumpulan partikel-partikel
halus yang tidak diendapkan secara gravitasi menjadi partikel yang lebih besar.
3
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
pada pengolahan limbah cair industri kertas adalah Polyaluminium chloride
(PAC), akan tetapi PAC dapat menimbulkan kerugian diantaranya menambah
residu terlarut dan kandungan logam pada lumpur hasil pengendapan
(Ghebremichael, 2004).
Pemanfaatan sumber alam dapat menghasilkan pendapatan alternatif secara
ekonomi salah satunya dengan penggunaan biji tanaman pada penjernihan air. Biji
tanaman Nirmali telah digunakan untuk menjernihkan kekeruhan air permukaan
sejak 4000 tahun yang lalu (Shultz dan Okun, 1984). Pada abad terakhir ini
ditemukan senyawa penjernih air dalam biji Moringa oleifera (Jahn, 1988).
Beberapa alternatif bahan alami yang telah diketahui dapat berperan sebagai
koagulan diantaranya Moringa oleifera (Schwarz, 2000), Strychnos potatorum
(Cohen & Hannah, 1971), Sesbania sesban (Mardiyana, 2009), dan beberapa
kacang-kacangan lainnya seperti Vicia faba (Ariyani, 2006).
Sesbania sesban merupakan salah satu tumbuhan yang dapat dijadikan sebagai
koagulan alternatif khususnya di Indonesia karena keberadaannya di alam sangat
banyak yang mana sering dilihat tumbuh di pesawahan dan di dataran rendah
sampai 800 meter di atas permukaan laut (Evans, 1987). Salah satu penelitian
sebelumnya menyatakan bahwa penggunaan Sesbania sesban efektif dalam
memperbaiki sifat fisik dan kimiawi air minum, yang menunjukkan bahwa
biokoagulan Sesbania sesban mampu menurunkan turbiditas, kesadahan total, dan
kandungan besi (Merdiyana, 2009). Menurut Prakash & Misra (1988), kandungan
protein biji Sesbania sesban sebesar 44%. Protein yang terkandung dalam
Sesbania sesban inilah yang nantinya diharapkan dapat menggantikan fungsi PAC
karena protein yang dikandungnya merupakan salah satu polielektrolit yang dapat
digunakan sebagai koagulan karena memilki grup yang dapat terionisasi yaitu
gugus amina dan karboksil (Amirtharajah, 1990). Berdasarkan latar belakang
tersebut penting sekali untuk mengetahui efektivitas dari biji Sesbania sesban
sebagai biokoagulan dalam memperbaiki sifat fisik dan kimiawi limbah cair
industri kertas sehingga dilakukan penelitian dan analisis yang diharapkan dapat
4
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
B. Rumusan Masalah
Bagaimana efektivitas biji Sesbania sesban sebagai biokoagulan dalam
memperbaiki sifat fisik dan kimiawi limbah cair industri kertas? Berdasarkan
rumusan masalah tersebut dikemukakan beberapa pertanyaan penelitian sebagai
berikut:
1. Bagaimana efektivitas biji Sesbania sesban dalam memperbaiki sifat fisik
dan kimiawi limbah cair industri kertas?
2. Berapakah konsentrasi serbuk biji Sesbania sesban yang optimum dalam
memperbaiki sifat fisik dan kimiawi limbah cair industri kertas?
C. Tujuan Penelitian
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menganalisis efektivitas biji
Sesbania sesban sebagai biokoagulan dalam memperbaiki sifat fisik dan kimiawi
limbah cair industri kertas.
D. Batasan Masalah
Adapun batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Sampel yang digunakan yaitu Biji Sesbania sesban dalam bentuk serbuk yang
telah dihaluskan. Sampel ini didapatkan dari perumahan Ciapus Buah Batu,
yang bertempat di Jl. Ciapus, Kabupaten Bogor Barat.
2. Sampel limbah yang diuji berasal dari limbah cair industri kertas dari
perusahaan PT. Pabrik Kertas Padalarang, Kabupaten Bandung Barat,
bertempat di Jl. Cihaliwung. Limbah tersebut berasal dari proses pembuatan
kertas halus.
3. Analisis yang dilakukan dari parameter yang diukur dalam penelitian adalah
Turbiditas, pH, kesadahan total, BOD dan TSS.
4. Nilai efektivitas yang dapat diperoleh dari rumus efektivitas yang terdapat
pada pengolahan data.
5. Nilai konsentrasi optimum diambil dari konsentrasi yang memiliki nilai
efektivitas penurunan sifat fisik dan kimiawi yang paling tinggi dibandingkan
5
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
E. Manfaat Penelitian
Adapun manfaat yang diharapkan dalam penelitian ini adalah:
1. Memberikan informasi mengenai efektivitas biji Sesbania sesban dalam
memperbaiki sifat fisik dan kimiawi limbah cair industri kertas.
2. Memberikan gambaran tentang biji Sesbania sesban sebagai pustaka awal
penelitian selanjutnya yang lebih aplikatif, yaitu menjadikan biji tersebut
sebagai bahan alternatif yang dapat digunakan dalam permasalahan
pencemaran limbah cair industri kertas dan limbah cair industri lainnya.
3. Sebagai tambahan ilmu khususnya dalam bidang tumbuhan, ekologi umum,
biokimia dan pengetahuan lingkungan.
F. Asumsi
1. Tanaman kacang-kacangan adalah tanaman yang efektif berperan sebagai
koagulan (Cohen & Hannah, 1972).
2. Protein merupakan salah satu polielektrolit yang dapat digunakan sebagai
koagulan karena memiliki gugus yang dapat terionisasi yaitu gugus karboksil
dan gugus amina (Amirtharajah & O'melia, 1990).
3. Kandungan protein biji Sesbania sesban sebesar 44% (Prakash &
Misra,1988).
4. Tanaman kacang-kacangan yang memiliki kandungan protein yang tinggi
26
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu 26
BAB III
METODE PENELITIAN
A. Jenis Penelitian
Penelitian ini dilakukan dengan metode eksperimen karena dilakukan
manipulasi terhadap variabel dan adanya kontrol (Nazir, 1938).
B. Populasi dan Sampel
1. Populasi
Populasi yang digunakan dalam penelitian ini adalah seluruh air limbah
kertas yang berasal dari proses pembuatan kertas halus yang diolah oleh PT.
Pabrik Kertas Padalarang Kabupaten Bandung Barat yang bertempat di Jl.
Cihaliwung.
2. Sampel
Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah jumlah air limbah
kertas yang diolah oleh pabrik kertas yang dihasilkan dari proses pembuatan
kertas halus yang diberi perlakuan penambahan konsentrasi biokoagulan Sesbania
sesban sebanyak 110 mg/l; 120 mg/l; 130 mg/l; 140 mg/l; 150 mg/l; 160 mg/l;
170 mg/l; 180 mg/l; 190 mg/l dan satu sampel yang tidak diberi perlakuan, serta
volume sampel air limbah kertas yang digunakan yaitu 500 ml.
C. Desain Penelitian
Pada penelitian ini digunakan desain percobaan rancangan acak lengkap
(RAL) dan dilakukan di dalam Laboratorium dimana kondisi cuaca dapat
dikontrol (Nazir, 1938). Semua sampel dapat ditempatkan dimana saja karena
kondisi di dalam Laboratorium dianggap homogen.
Penelitian ini terdiri atas satu kontrol dan sembilan perlakuan, yaitu
dengan konsentrasi biji Sesbania sesban yang digunakan adalah 110 mg/l; 120
mg/l; 130 mg/l; 140 mg/l; 150 mg/l; 160 mg/l; 170 mg/l; 180 mg/l dan 190 mg/l.
Konsentrasi yang digunakan merupakan konsentrasi yang didapat dari rentang
27
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
Rancangan Acak Lengkap (RAL) berdasarkan Gomez (1995) dengan rumus :
t(r-1) ≥20 banyaknya sampel yang digunakan pada penelitian ini adalah 30 buah sampel dengan pengulangan sebanyak tiga kali dimana t=perlakuan atau treatment
dan r=banyaknya replikasi (pengulangan).
Jadi : t(r-1) ≥ 20 9(r-1) ≥ 20 9r-9 ≥ 20
8r ≥ 29 r ≥ 3,22
Tabel 3.1 Metode Rancangan Acak Lengkap Penelitian menurut Gomez (1995).
C2 E1 E3 D3 H1 B1 A3 G2 H3 J1
F3 A1 D2 A2 G3 F1 C3 B3 I1 D1
G1 H2 C1 J2 B2 F2 I2 E2 J3 I3
Huruf : Menyatakan perlakuan A Angka: Menyatakan Pengulangan
A : konsentrasi biji Sesbania sesban sebanyak 0 mg /l B : konsentrasi biji Sesbania sesban sebanyak 110 mg /l C : konsentrasi biji Sesbania sesban sebanyak 120 mg /l D : konsentrasi biji Sesbania sesban sebanyak 130 mg /l E : konsentrasi biji Sesbania sesban sebanyak 140 mg /l F : konsentrasi biji Sesbania sesban sebanyak 150 mg /l G : konsentrasi biji Sesbania sesban sebanyak 160 mg /l H : konsentrasi biji Sesbania sesban sebanyak 170 mg /l I : konsentrasi biji Sesbania sesban sebanyak 180 mg /l J : konsentrasi biji Sesbania sesban sebanyak 190 mg /l
D. Lokasi dan Waktu Penelitian
Penelitian ini dimulai bulan Maret-Juni dan bulan November-Desember
2013. Analisis sifat fisik dan kimiawi meliputi turbiditas, TSS, BOD, kesadahan
total dan pH dilakukan di Laboratorium Ekologi, Fisiologi di Jurusan Pendidikan
Biologi dan Laboratorium Kimia Riset Jurusan Pendidikan Kimia FPMIPA UPI.
E. Alat dan Bahan Penelitian
Penelitian ini menggunakan materi utama yaitu serbuk biji Sesbania
sesban sebagai biokoagulan yang diambil dari daerah Jl. Ciapus Kota Batu,
28
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
limbah cair industri kertas yang diperoleh dari PT. Kertas Padalarang Kabupaten
Bandung Barat, yang bertempat di Jl. Cihaliwung dari proses pembuatan kertas
halus. Alat dan bahan yang digunakan dalam penelitian ini tertera pada Tabel 3.2
dan 3.3
Tabel 3.2 Alat yang digunakan dalam penelitian
No. Nama Alat Spesifikasi Jumlah
1. Batang pengaduk - 2 buah
2. Botol BOD - 24 buah
3. Botol sampel - 5 buah
4. Labu Erlenmeyer 250 ml 8 buah
5. Gelas ukur 10 ml 5 buah
6. Gunting - 1 buah
7. Kertas label - 1 pack
8. Kertas saring Whatman 42 1 pack
9. Homogenizer Ika Lbortechnik Staifen RW-16 B 1 unit
10. Microturbiditimeter Hanna-HI 93703 1 unit
11. Mortar & alu - 1 pasang
12. Oven Sibata SPF-450 1 buah
13. pH meter Uchida KT-1A 1 unit
14. Pipet tetes - 2 buah
15. Backer glass Pyrex 6 buah
16. Botol semprot - 1 buah
17. Timbangan analitik - 1 buah
18. Buret 50 ml 1 buah
19. Gelas ukur 100 ml 3 buah
20. Spatula - 1 buah
21. Pipet volume 10 ml 1 buah
22. Labu ukur 250 ml 1 buah
Tabel 3.3 Bahan yang digunakan dalam penelitian
No. Nama Bahan Jumlah
1. Air Limbah 20 Liter
2. Biji Sesnia sesban 30 Gram
3. Aquadest 2 Liter
4. Larutan Buffer 4 dan 7 20 Ml
5. Buffer pH 10 45 Ml
6. EDTA 0,02 M 100 mL
7. Indikator EBT 300 gr
8. NaCl 5 gr
9. H2SO4 pekat 10 ml
10. NaOH (0,2 M) 10 gr
11. EDTA 2 gr
29
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
F. Langkah Kerja
Terdapat beberapa langkah kerja dalam penelitian ini yaitu tahap persiapan,
pra penelitian, penelitian inti, pengolahan data, analisis data, dan penyusunan.
a) Tahap Persiapan
Tahapan dalam persiapan meliputi beberapa tahap, diantanya yaitu:
1. Semua alat yang digunakan dibersihkan
2. Pengambilan sampel diambil dari air limbah kertas yang diolah oleh PT. Kertas
Padalarang Kabupaten Bandung Barat yang bertempat di jl. Cihaliwung
sebanyak 20 Liter dan sampel biji Sesbania sesban sebagai biokoagulan yang
didapatkan dari daerah Jl. Ciapus Kota Batu, Kabupaten Bogor.
Gambar 3.1 Tempat Pengambilan limbah cair industri kertas di pembuangan mesin I dan II pada aliran pertama
(Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2013).
3. Pembuatan Serbuk Biji Sesbania sesban
Biji Sesbania sesban yang digunakan adalah biji yang sudah kering,
selanjutnya direndam selama 12 jam kemudian ditiriskan lalu dikeringkan
dengan menggunakan oven hingga kandungan airnya hilang. Biji tersebut
selanjutnya dihaluskan dengan menggunakan alu dalam mortar hingga menjadi
serbuk. lalu di ayak dengan menggunakan saringan. Setelah itu serbuk ditimbang
dengan menggunakan timbangan digital (tipe HM-200), sesuai konsentrasi
30
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
Gambar 3.2 Pembuatan Serbuk Biji Sesbania sesban (Sumber : Dokumentasi Pribadi, 2013)
b) Tahap Pra Penelitian (Jartest)
Tahapan pra penelitian terdiri dari: penentuan pH Optimum, waktu dan
kecepatan pengadukan optimum serta penentuan rentang konsentrasi, semua
dilakukan untuk penelitian inti. Skala yang digunakan dalam tahap pra penelitian
yaitu skala jartest. Menurut Aleart (1987), jartest merupakan suatu percobaan
skala Laboratorium untuk menentukan kondisi operasi optimum pada proses
pengolahan air dan air limbah.
1. Analisis sifat fisik dan kimiawi limbah cair industri kertas
Analisis sifat fisik dan kimiawi limbah cair industri kertas dilakukan sebelum
diberikan perlakuan, kondisi limbah di analisis terlebih dahulu. Analisis limbah
yang dilakukan mencakup turbiditas, pH, BOD, TSS dan kesadahan total.
2. Penentuan pH optimum proses koagulasi-flokulasi dengan biji Sesbania sesban
Aktivitas koagulasi-flokulasi dengan menggunakan biokoagulan efektif pada
pH asam (Lestari, 2005). Rentang pH yang digunakan untuk menentukan pH
optimum adalah 1; 1,5; 2; 2,5; 3; 3,5; 4; 4,5; 5; dan 5,5. Pada tahap ini variabel
yang berpengaruh adalah konsentrasi koagulan (Sesbania sesban), lamanya
pengadukan dan pengendapan dibuat tetap. Penentuan pH optimum dilakukan
dengan cara serbuk biji Sesbania sesban dimasukan ke dalam beker glass dengan
volume limbah 500 ml. Sampel kemudian ditentukan tingkat keasamannya dengan
menambahkan H2SO4 2M dan NaOH 0,2 M hingga pH yang diinginkan tercapai.
Sampel kemudian diaduk dengan menggunakan mecahinel stirer dengan
menggunakan dua kombinasi yang mengacu pada dua penelitian sebelumnya yaitu
penentuan yang berdasarkan Miranti (2006), pengadukan lambat dengan skala
31
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
menit dan penentuan yang berdasarkan Mardiyana (2009), pengadukan lambat
dengan skala 1=40 rpm selama 20 menit, pengadukan cepat dengan skala
2=168,89 rpm selama 10 menit. hal ini dilakukan untuk mencari pengadukan yang
paling optimum. Pada prinsipnya pengdukan optimum yang dilakukan yaitu
dengan mengkombinasikan pengadukan cepat dan pengadukan lambat. Sampel
kemudian diendapkan selama 2 jam untuk menunjang proses sedimentasi. Nilai
pH optimum berdasarkan nilai efektivitas turbiditas yang dihasilkan.
3. Penentuan kecepatan pengadukan optimum
Penentuan pengadukan optimum dilakukan dengan mengkombinasikan
pengadukan cepat dan pengadukan lambat. Penentuan pengadukan optimum di
lakukan dengan dua cara yang mengacu pada penelitian sebelumnya yaitu
(Aryani, 2006) dan (Mardiyana, 2009). Hal ini dilakukan untuk mengetahui
pengadukan yang paling optimum. Pengadukan cepat 156 rpm selama 20 menit
dan untuk pengadukan lambat 40 rpm selama 10 menit (Aryani, 2006).
Pengadukan cepat 168,89 rpm selama 10 menit dan untuk pengadukan lambat 40
rpm selama 20 menit (Mardiyana, 2009). Hasil penelitian menunjukan bahwa
pengadukan optimum yang paling baik berdasarkan pada (Aryani, 2006). Sampel
di endapkan selama dua jam untuk menunjang proses sedimentasi. Pengadukan
cepat pada kecepatan 300-400 rpm akan menyebabkan restabilisasi koloid karena
menghambat terjadinya proses tumbukan, sedangkan pengadukan lambat dengan
kecepatan lebih dari 75 rpm akan mengakibatkan pemutusan ikatan jembatan
antar partikel karena pengadukan yang terlalu cepat (Hadiana, 2003).
4. Penentuan rentang konsentrasi
Menentukan rentang konsentrasi untuk penelitian inti ditentukan dari rentang
konsentrasi kasar yang telah ditentukan pada pra penelitian dan nantinya dicari
rentang konsentrasi halus. Pada tahap ini variabel yang berpengaruh seperti pH,
cepat lambatnya pengadukan, dan waktu pengendapan. Rentang konsentrasi untuk
penelitian berdasarkan nilai efektivitas penurunan turbiditas yang dihasilkan.
Rentang konsentrasi yang digunakan untuk pra penelitian adalah 50; 100; 150;
32
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
c) Penelitian Inti
Pada penelitian inti ada 2 tahapan diantaranya proses koagulasi-flokulasi
limbah cair indusiri kertas dengan menggunakan biokoagulan Sesbania sesban
(pelaksanaan jartest) kemudian analisis sifat fisik dan kimiawi limbah kertas
terhadap biokoagulan Sesbania sesban.
1. Proses koagulasi-flokulasi limbah cair industri kertas dengan
menggunakan Sesbania sesban
Proses koagulasi flokulasi dilakukan dengan cara sampel air dalam beker
glass dengan volume limbah 500 ml, terlebih dahulu diukur pH yang diatur
hingga mencapai pH 3 hasil perolehan dari tahap pra penelitian dengan
menambahkan H2SO4 2 M dan NaOH 10% dan diukur turbiditas awal. Kemudian
serbuk biji Sesbania sesban dimasukan ke dalam sampel dengan rentang
konsentrasi yang berbeda 0 mg/l; 110 mg/l; 120 mg/l; 130 mg/l; 140 mg/l; 150
mg/l; 160 mg/l; 170 mg/l; 180 mg/l dan 190 mg/l, kemudian diaduk, lalu sampel
diendapkan selama 2 jam untuk menunjang proses sedimentasi.
2. Analisis sifat fisik dan kimiawi sampel air limbah cair industri kertas
Analisis sifat fisik dan kimiawi limbah cair industri kertas dilakukan setelah
diberikan perlakuan biokoagulan Sesbania sesban. Analisis limbah yang
dilakukan mencakup pH, turbiditas/kekeruhan, TSS, kesadahan total dan BOD.
a) Derajat keasaman (pH)
Penentuan pH merupakan salah satu yang terpenting dan sering digunakan
dalam pengujian kimia air. Secara praktis setiap tahap dari pengolahan air limbah
misalnya netralisasi asam basa, penguapan, koagulasi dan kontrol korosi
tergantung dari pH (Gozan, 2006). Penelitian ini untuk mengukur nilai pH
digunakan alat pH meter dengan spesifikasi Uchida KT-1A. Pengukuran pH meter
dilakukan dengan cara memasukan 500 ml sampel limbah cair industri kertas yang
akan di ukur ke dalam beker glass setelah itu derajat keasaman diukur
menggunakan pH meter lalu angka pada layar dibaca. Kalibrasi pH meter ini
menggunakan larutan buffer 4 dan buffer 7, perlakuan di ulang sebanyak tiga kali
33
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu b) Kekeruhan
Kekeruhan di ukur dengan mengggunakan alat Mikroturbidimeter, sampel
air dimasukan kedalam beker glass sampai mencapai volume yang diinginkan
volume air limbah ini sebanyak 500 ml. Beker glass yang telah diisi sampel air
limbah industri kertas diukur kekeruhannya sebelum dan sesudah perlakuan,
setelah itu nilai pada layar dibaca. Sebelum alat ini digunakan lebih baik di
kalibrasi terlebih dahulu dengan menggunakan air ledeng, biasanya kalibrasi
selama delapan jam atau menunggu layar sampai menunjukan angka nol setelah
itu alat pengukur kekeruhan ini dapat digunakan.
c) Total Suspended Solid (TSS)
Pengukuran TSS merujuk pada (APHA ,AWWA, WPCF, 1985) dengan
metode pengeringan pada suhu 103-1050C. Basahi kertas saring secukupnya
dengan aquades, kertas saring dipanaskan dalam oven pada suhu 1050C selama
satu jam dan didinginkan di dalam desikator lalu ditimbang menggunakan
timbangan analitik, lakukan pengulangan hingga mendapat berat konstan (B
gram), 50 ml sampel disaring dengan menggunakan kertas saring dengan
whatman grade 42 dengan diameter 90 mm dan memiliki pori 2 µm. Kertas saring
dan residu dipanaskan dalam oven selama 1 jam pada suhu 1050C dinginkan
dalam desikator lalu ditimbang menngunakan timbangan analitik lakukan
pengulangan hingga mendapat berat konstan.
TSS (mg/L) = (A-B)×103 C
A= berat filter dan residu setelah pemanasan 1050C (mg) B= berat filter kering sesudah pemanasan 1050C (mg) C= volume sampel (ml)
d) Kesadahan Total
Pengukuran kesadahan ini dilakukan di Laboratorium Kimia Riset Jurusan
Pendidikan Kimia FPMIPA UPI dengan metode SNI. No. 06-6989.73.2004 yaitu
Metode tritasi dengan Etilen Diamine Tetra Asetat (EDTA). Prinsip dari
kesadahan ini adalah kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam air dapat
34
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
suatu pH tertentu. Untuk mengetahui titik akhir titrasi digunakan indikator logam
yaitu EBT (Eichrome Black T).
Sampel limbah cair dipipet sebanyak 25 mL secara duplo untuk yang
sebelum perlakuan dan yang sesudah perlakuan, dimasukan kedalam labu
Erlenmeyer 250 mL, diencerkan dengan akuades sampai volumenya menjadi 50
mL. Tambahkan 10 mL larutan buffer pH 10. Tambahkan seujung spatula 30-50
mg indicator EBT. Campuran kemudian dihomogenkan. Kemudian larutan
homogen tersebut dititrasi dengan larutan EDTA 0.01M hingga terjadi perubahaan
warna dari merah keunguan menjadi biru. Catat volume larutan baku EDTA yang
digunakan. Ulangi titrasi tersebut 2 kali kemudian rata-ratakan pemakaian EDTA
yang digunakan.
Rumus kesadahan total :
( )
Kesadahan adalah suatu keadaan atau peristiwa terlarutnya ion- ion
tertentu di air sehingga menurunkan kualitas air baik secara distribusi maupun
penggunaanya. Ion-ion tersebut yaitu Ca2+, Mg2+, Mn2+, Fe2+, Si2+, dan semua
kation yang bermuatan 2. Berdasarkan sifatnya, air sadah dibagi atas 2,yaitu:
1) Air sadah sementara
Air sadah yang mengandung Ca(HCO3)2 atau Mg(HCO3)2, Air sadah
sementara dapat dipisahkan dengan cara pemanasan.
2) Kesadahan tetap
Air sadah yang mengandung MgCl2, CaCl2, MgSO4, CaSO4, dll. Air sadah
dapat dihilangkan dengan penambahan natrium karbonat.
Kesadahan total adalah jumlah ion-ion Ca2+ dan Mg2+ yang dapat ditentukan
melalui titrasi pembentukan kompleks EDTA dan menggunakan indicator yang
peka terhadap semua kation tersebut. Ion logam dengan beberapa ligan polidentat
dapat membentuk kompleks yang larut dalam air. EDTA adalah kependekan dari
ethylenediaminetetraacetit acid yang mempunyai struktur sebagai berikut:
Indikator ion logam adalah suatu zat warna organik yang membentuk kelat
35
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
logam antara lain : ikatan zat warna dengan ion logam harus lebih lemah daripada
ikatan ion logam denga EDTA dan perubahan warna harus mudah diamati.
Kebanyakan indikator ion logam mengandung gugus fungsi azo. Salah satu
indikator ion logam yang paling banyak digunakan adalah Eriochrome Black T
(EBT) (Tim Kimia Analitik, 2000).
e) Biological Oxygen Demand (BOD)
Pada penentuan kadar BOD dalam sampel air limbah ini bertujuan untuk
menentukan kadar BOD dalam sampel limbah cair sebelum dan setelah perlakuan.
Biological oxygen demand adalah kebutuhan oksigen yang dibutuhkan oleh
mikroorganisme selama penghancuran bahan organik dalam waktu tertentu pada
suhu 20oC. Dalam penentuan BOD ini digunakan metode Winkler karena
menggunakan botol winkler yang selanjutnya dianalisis kadar BOD-nya
menggunakan alat pengukur DO meter. Pengukuran BOD menggunakan metode
SNI 06-6989.15. (2004).
Prinsip pemeriksaan parameter BOD didasarkan pada reaksi oksidasi zat
organik dengan oksigen di dalam air limbah dan proses tersebut berlangsung
karena adanya bakteri aerobik. Untuk menguraikan zat organik memerlukan
waktu ± 2 hari untuk 50% reaksi, 5 hari untuk 75% reaksi tercapai dan 20 hari
untuk 100% reaksi tercapai. Setelah mengalami inkubasi selama 5 hari pada suhu
20°C maka diukurlah kadar BOD5 dari sampel. BOD sampel limbah cair tersebut
yang dianggap sebagai konsumsi oksigen untuk proses biokimia akan selesai
dalam waktu 5 hari dipergunakan dengan anggapan segala proses biokimia akan
selesai dalam waktu 5 hari, walau sesungguhnya belum selesai. Pada pengujian
BOD5 ini, botol Winkler diisi penuh dan ditutup sampai tidak ada udara atau
gelembung udara dalam botol. Hal itu penting karena udara dapat mengurangi
jumlah volume sampel dan juga hasil pengukuran BOD menjadi tidak akurat
karena adanya oksigen tambahan. Perlakuan tersebut dilakukan tiga kali
pengulangan sampel uji.
36
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
G. Pengolahan Data
Data setiap parameter yang diukur kemudian dihitung efektivitasnya dengan
menggunakan rumus:
Efektivitas (%) = (B-A) x 100% B
Keterangan :
A : Data setelah pengolahan B : Data sebelum pengolahan
Menurut beberapa sumber, rumus ini juga disebut sebagai laju flokulasi
(Hazana, 2008).
H. Analisis Data
Uji statistik menggunakan software SPSS 20.0 for windows. Jika data
normal dan homogen dilanjutkan dengan uji parametrik yaitu uji Anova, jika hasil
signifikan maka pengujian dilanjutkan menggunakan uji Tukey HSDa dengan nilai
α=0,05. Signifikan artinya meyakinkan atau berarti, dalam penelitian mengandung arti bahwa yang telah terbukti pada sampel dapat diberlakukan pada populasi
(Sulistyo,2011). Sebaliknya jika data tidak normal menggunakan uji non
parametrik yaitu uji Kruskal-Wallis, jika hasil signifikan maka dilanjutkan uji
Tukey HSDa dengannilai α = 0,05. Uji Kruskall-Wallis khususnya berguna untuk
37
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu
[image:30.595.82.563.174.705.2]I. Alur Penelitian
Gambar 3.3 Alur Penelitian Persiapan
Pengambilan biji Sesbania sesban dan pembuatan serbuk biji Sesbania
sesban
Persiapan alat dan bahan yang akan
digunakan
Pembuatan larutan untuk uji kimiawi
Pengambilan sampel limbah cair industri kertas PT. Kertas
Padalarang
Pra-penelitian
Analisis sifat fisik dan kimiawi awal sampel limbah
cair industri kertas Menentukan pH,
konsentrasi Sesbania
sesban, dan pengadukan
optimum
Penelitian inti
Pengontakan limbah cair industri kertas dengan serbuk biji Sesbania sesban dengan konsentrasi serbuk biji Sesbania
sesban yang telah ditentukan
Analisis data
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu 57
BAB V
KESIMPULAN DAN REKOMENDASI
A.Kesimpulan
Berdasarkan hasil pengujian dan analisis statistik yang dilakukan menunjukan
bahwa efektivitas biji Sesbania sesban mampu memperbaiki sifat fisik dan kimiawi
limbah cair dari industri kertas. Konsentrasi optimum diperoleh pada 150 mg/l.
Efektivitasnya mampu menurunkan turbiditas hingga 97,54%, pada penurunan TSS
efektivitasnya sebesar 85,31% dan penurunan BOD efektivitasnya sebesar 78,20%,
sedangkan penurunan kesadahan total efektivitasnya mencapai 45,93% terjadi pada
konsentrasi 140 mg/l. Berdasarkan hasil penelitian tersebut maka koagulan Sesbania
sesban ini dapat digunakan sebagai biokogulan alternatif dalam menangani limbah
cair industri kertas sebelum dibuang ke lingkungan.
B. Rekomendasi
Pemanfaatan biji Sesbania sesban untuk mendapatkan hasil penelitian yang
lebih aplikatif maka diperlukan pengujian lanjutan terhadap limbah cair dari industri
lain dan ditambahkan parameter untuk aspek biologi lainnya. Selain itu,
direkomendasikan untuk membuat produk dalam kemasan biji Sesbania sesban
sebagai produk penjernihan air dalam menangani pencemaran air sehingga efektivitas
biji Sesbania sesban lebih banyak diketahui oleh masyarakat, dengan masyarakat
mengetahui akan manfaat biji tersebut diharapkan masyarakat dapat
Nurul Faqih
EFEKTIVITAS BIJI JAYANTI (Sesbania sesban)SEBAGAI BIOKOAGULAN DALAM MEMPERBAIKI SIFAT FISIK DAN KIMIAWI LIMBAH CAIR INDUSTRI KERTAS
Universitas Pendidikan Indonesia | repository.upi.edu 58
DAFTAR PUSTAKA
Akhtar, W. & Iqbal, M. (1997). Optimum Design of Sedimentation Tanks Based
on Settling Characteristics of Karachi Tannery Wastes. Pakistan: Institute of Environment Engineering and Research, NED University of Engineering and Technology. Water, Air, and Soil Pollution. Volume
98: 199-211.
Alaert, G. (1987). Metode Penelitian Air: Usaha Nasional. Surabaya.
Amirtharajah, A. & C.R. O’Melia. (1990). Coagulation Processes: Destabilisation, Mixing and Flocculation. In : Water Quality and
Treatment (a Handbook of Community Water Supplies). 4th ed, New
York : Mc Graw Hill. Inc.
APHA, AWWA,WEF. (1985). Standard Methods for the Examination of Water
and Wastewater.Washington: American Public Health Association.
Aprilianti, D. (2008). Variable yang mempengaruhi kecenderungan perusahaan pulp dan kertas untuk mengekspor. Fakultas Ekonomi. Universitas Indonesia.
Ariyani, M. (2006). Efektivitas Biokoagulan Kacang Babi Vicia faba dalam memperbaiki sifat fisik dan kimia limbah cair industry pulp dan kertas. Skripsi sarjana. Jurusan pendidikan bologi. Universitas pendidikan Indonesia. Bandung.
Business Intelligence Report. (2011). Indonesian Pulp And Paper Industri.
Jakarta: PT Biro Data Indonesia
Cahyono, R. (2007). Impact Liquid Waste PT. Paper Basuki Rachmat,
Banyuwangi for Public Health. Tesis. Graduate Program. Universitas
Dipenogoro. Semarang.
Cohen, J.M. & S.A. Hannah. (1971). Coagulation and Flocculation. In : Water
Quality and Treatment (a Handbook of Community Water Supplies). 4th
ed. New York : Mc Graw Hill. Inc.
59
Eckenfelder J.W. (1989).“Industrial Water Pollution Control”. 2
nd
edition, McGraw Hill. USA.
Effendi, H. (2000). Telaah Kualitas Air bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan. Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan IPB. Bogor.
Evans, D.O. & Rotar, P.P. (1987) Sesbania in Agriculture. Westview Tropical Agriculture Series No. 8. Westview Press, Boulder and London, 192 pp.
Davis, M.L. & Cornwell D.A. (1998). “Introduction To Environmental
Engineering”,Third Edition, McGraw–Hill, Inc. Singapore.
Duliman, I. (1998). Pemanfaatan Limbah Padat Logam Aluminium Sebagai Bahan Baku Pembuatan PAC. Skripsi. Fakultas Matematika Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Indonesia.
Ghebremichael, K.A. (2004). “Moringa seed and pumice as Alternative natural
materials for drinking water treatment”.
Gomez, K.A. & Gomez, A.A. (1995). Prosedur Statistik untuk Penelitian Pertanian (Edisi Kedua). Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia.
Gozan, M. & Diyan S. (2006). Pengolahan Air untuk Utilitas Pabrik. Departemen Teknik Kimia FTUI: Depok.
Hadiana, T. (2003). Ipomea batatas Sebagai Flokulan Alternatif dalam Proses Pengolahan Limbah Cair Industri Tekstil PT HMI. Skripsi Sarjana Jurusan Pendidikan Kimia. Universitas Pendidikan Indonesia. Bandung.
Hammer, M.J. (1986). Water and Wastewater Technology. Prentice-Hall Int. Inc., New Jersey.
Hardiyanto, T. (2004). Penerapan pengelolaan air limbah industri (studi penerapan IPAL di Kecamatan Tugurejo Kotamadya Semarang, Propinsi Jawa Tengah. Tesis S2. Perpustakaan Universitas Indonesia.
Hazana, R.., Norly, I., Ibrahim, H. M., Fazillah, A. (2008). Flocculating activity
60
Indriyati, P. (2008). Proses Pegolahan Limbah Organik Secara Koagulasi dan Flokulasi. Pusat Teknologi Lingkungan. BPPT JRLVol. 4No.2 hal 125430ISSN: 2085-3866.
Jahn, S.A.A. (1986). Proper use of African Natural Coagulants for Rural Water
Supplies Researtch in the Sydan and Guide to New Projects. GTZ Manual No. 191.
Jahn, S.A.A. ( 1988). Using Moringa seeds of coagulants is developing countries
. journal of the water works association.
Jenie, B.S.L. & Rahayu, W.P. (1993). Penanganan Limbah Industri Pangan. Penerbit Kanisius Anggota IKAPI, Yogyakarta.
Joko, T. (2010). Unit ProduksidalamSistemPenyediaan Air Minum. Yogyakarta
Karina, S. (2012). Konsumsi Kertas dan Pulp Bisa Tumbuh 4%. Asosiasi Pulp dan Kertas Indonesia (APKI). Jakarta.
Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup. (1988). Pedoman Baku Mutu Lingkungan. Kementrian Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup, Keputusan No. 02/MENLH/1988. Jakarta.
Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup . (1995). Baku Mutu Limbah Cair Industri Kertas yang diatur dalam KEP-51/MENLH/10/1995,23 Oktober 1995. Jakarta.
Kurniati, E. (2010). Pengendapan Koloid Pada Air Laut Dengan Proses Koagulasi-Flokulasi Secara Batch. Fakultas Teknologi industry. Universitas Pembangunan Nasional. Veteran : Jawa Timur.
Lestari, M. (2005). Efektivitas Bioflokulan Kacang Babi Vici faba memperbaiki sifat fisik air baku air minum. Skripsi sarjana jurusan pendidikan biologi. Universitas pendidikan Indonesia.
61
Metcalf, W. & Eddy, N. ( 2003). Wastewater Engineering, Treatment and Reuse,
Fourth Edition, Revised by G. Tchobanoglous, F. Burton , H. David
Stensel, Internasional Edition, McGraw Hill.
Muyibi, S.A. & Evison, L.M. (1995). Moringa Oleifera Seeds for Softening
Hardwater. J.water Research.
Narasiah, K.S. & Kramadhanti, N.N. (2002). Coagulations of Turbid Water using
Moringa oleifera Seeds from two distibct source. J. Water Supply.
Nazir, M. (1983). Metodologi penelitian. Cetakan IV. Jakarta : Ghalia Indonesia.
Olphen, V.H. (1997). An Introduction to Clay Colloid Chemistry. 2nd ed. New York : John Willey & Sonsa Willey Interscience Publication.
PERMENKES RI. (1990). Analisis Kesadahan Air. No.
416/MENKES/PER/IX/1990. Jakarta.
Prakash, D. & Misra, P.S. (1988). Protein content and amino acid profile of some
wild leguminous seed. Plant foods for human nutrition.
Pratomo, S. & Pratama, M. (2012). Penelitian Pengaruh Sifat Fisik Pulp pada berbagai komposisi pulp. Sekolah tinggi managemen industry kementrian perindustrian RI. Jakarta.
Rini, D.S. (2002). Waste Minimization in the Pulp and Paper Industry. G rehearsal: Ecologycal Observation and Wetland Conservation.
Santosa, I.G. (2010). Prospek dan tantangan pengembangan industry pulp dan kertas Indonesia dalam era ekolabeling dan otonomi daerah: Departemen perindustrian dan perdagangan.
Sawyer, C.N. (1994). Chemistry for Enviremental Engineering, McGraw-Hill. New York.
Schwarz, D. (2000). Water Clarification Using Moringa Oleifera. Jerman : Technical Information.
Schefler, W. (1987). Statistika untuk Biologi, Farmasi, Kedokteran, dan Ilmu yang Bertautan (Terbitan Kedua). ITB : Bandung.
62
Shammas, N.K. (2005). Physicochemical Treatment Processes Volume 3. Human Press:Lenox.
Shultz, C.R. & Okun, D.A. (1984). Surface Water Treatment For Communities In
Developing Countries Intermediate Tech Publications. Great Britain
SNI. 06-6989.15. (2004). Metode Penelitian. Laboratorium Ekologi, Jurusan Pendidikan Biologi, FPMIPA. Universitas Pendidikan Indonesia. Bandung.
SNI. 06-6989.73. (2004). Air Dan Air Limbah, Cara Uji Kalsium (Ca) dengan Metode Titrimetri. Badan Standardisasi Nasional.
Sulistyo, J. (2011). 6 Hari Jago SPSS (Cetakan Kedua). Cakrawala: yogyakarta
Tarigan, M.S. & Edward, M. (2003). Kandungan Total Zat Padat Tersuspensi (Total Suspended Solid) di Perairan Raha, Sulawesi Tenggara. Bidang Dinamika Laut, Pusat Penelitian Oseanografi, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Jakarta 14430, Indonesia. Makara Sains Vol. 7, No. 3.
Tim Kimia Analitik. 2000. Dasar – Dasar Kimia Analitik. Bandung : Jurusan Pendidikan Kimia Universitas Pendidikan Indonesia
United States Development of Agriculture. (2000). Plant profile of Sesbania sesban. [online]. Tersedia : http://plants.usda.gov (9 oktober 2012).