OPTIMASI WAKTU DAN BIOMASSA PERTUMBUHAN PAKU AIR. (Azolla pinnata) UNTUK MENURUNKAN KONSENTRASI NITRAT, NITRIT, DAN AMONIA LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU

commit to user

i

OPTIMASI WAKTU DAN BIOMASSA PERTUMBUHAN PAKU AIR (Azolla pinnata) UNTUK MENURUNKAN KONSENTRASI NITRAT,

NITRIT, DAN AMONIA LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU

Skripsi

Untuk memenuhi sebagian persyaratan guna memperoleh gelar Sarjana Sains

Oleh:

Okky Wildan Perkasa M0410046

JURUSAN BIOLOGI

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA 2014

commit to user

ii

commit to user

iii

PERNYATAAN

Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi ini adalah hasil penelitian saya sendiri dan tidak terdapat karya yang pernah diajukan untuk memperoleh gelar kesarjanaan di suatu perguruan tinggi, serta tidak terdapat karya atau pendapat yang pernah ditulis atau diterbitkan oleh orang lain, kecuali secara tertulis diacu dalam naskah ini dan disebutkan dalam daftar pustaka.

Apabila di kemudian hari dapat ditemukan adanya unsur penjiplakan maka gelar kesarjanaan yang telah diperoleh dapat ditinjau dan/atau dicabut.

Surakarta, 31 Oktober 2014

Okky Wildan Perkasa NIM. M0410046

commit to user

iv

OPTIMASI WAKTU DAN BIOMASSA PERTUMBUHAN PAKU AIR (Azolla pinnata) UNTUKMENURUNKAN KONSENTRASI NITRAT,

NITRIT DAN AMONIA LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU

Okky Wildan Perkasa

Jurusan Biologi Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sebelas Maret

ABSTRAK

Limbah cair industri tahu mengandung zat-zat organik yaitu protein, lemak dan padatan tersuspensi lainnya sehingga melalui proses dekomposisi akan menghasilkan senyawa-senyawa kimia dengan konsentrasi cukup tinggi seperti

nitrat (NO3-), nitrit (NO2-),dan amonia (NH3). Azolla pinnata mempunyai

kemampuan untuk menurunkan konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonia karena A.

pinnata membutuhkan senyawa nitrogen yang cukup besar. Penelitian ini

bertujuan untuk mengetahui waktu optimum dan biomassa awal yang paling efisien bagi paku air A. pinnata untuk menurunkan konsentrasi nitrat, nitrit,dan amonia serta mengetahui pertumbuhan paku air A. pinnata selama penanaman pada limbah cair industri tahu. Penelitian ini menggunakan metode rancangan acak kelompok lengkap dua faktor yaitu waktu pertumbuhan dan serta biomassa

A. pinnata dengan 6 taraf perlakuan. Variasi perlakuan pemberian biomassa paku

air A. pinnata ke dalam bak uji limbah cair industri tahu sebesar 7,5 , 8,0 , 8,5 , 9,0 , dan 9,5 gram, serta tanpa pemberian A. pinnata sebagai kontrol. Azolla

pinnata dibiakkan dalam bak uji selama 15 hari dengan pengambilan data setiap 3

hari sekali. Parameter yang diukur setiap pengambilan data adalah konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonia, serta berat biomassa A. pinnata.

Hasilnya menunjukkan bahwa A. pinnata mampu menurunkan konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonia pada limbah cair industri tahu dengan waktu perlakuan 6 hari. Berat biomassa awal A. pinnata yang paling efisien untuk menurunkan konsentrasi nitrat, nitrit, dan amonia adalah 8 gram untuk nitrat dan nitrit, sedangkan untuk amonia 9 gram. Azolla pinnata yang ditanam pada limbah cair industri tahu mengalami perubahan berat. Pada perlakuan berat awal 8 gram dan 8,5 gram mengalami pertambahan berat masing-masing sebesar 2,1 gram dan 1,3 gram selama 15 hari.

Kata kunci: Azolla pinnata, Limbah cair industri tahu, Nitrat, Nitrit, Amonia , Penurunan konsentrasi.

commit to user

v

OPTIMIZATION OF TIME AND BIOMASS GROWTH OF WATER FERNS (Azolla pinnata) TO REDUCE CONCENTRATION OF NITRATE,

NITRITE, AND AMMONIA IN TOFU INDUSTRIAL WASTEWATER

Okky Wildan Perkasa

Biology Department, Faculty of Mathematic and Natural Science , Sebelas Maret Surakarta University

ABSTRACT

The purpose of this study was to optimize the time and growth biomass of water ferns Azolla pinnata to decrease the concentration of nitrate (NO3-), nitrite

(NO2-), and ammonia (NH3), as well as determine the growth ability of water ferns

A. pinnata on tofu industrial wastewater. This study used randomized complete block design using two factors: growth time and biomass of A. pinnata with 6

treatments. Azolla pinnata added in the initial were 7.5, 8.0, 8.5, 9.0, and 9.5 grams, and without A. pinnata as control. Azolla pinnata were culturing in a bath treatment for 15 days with data collection every 3 days. Parameters measured were the change of nitrate, nitrite, and ammonia concentration, as well as change of A. pinnata weight.

The results showed that the A. pinnata able to decrease concentration of nitrate, nitrite, and ammonia in tofu industrial wastewater within 6 days treatment. Weight of the initial biomass of A. pinnata for the most efficient way to reduce the concentration of nitrate, nitrite, and ammonia were 8 grams for nitrate and nitrite, while showed 9 grams for ammonia. Azolla. pinnata grown on tofu industrial wastewater showed weight changes. The increase of A. pinnata weight with the initial weight of 8,0 and 8,5 grams were 2,1 and 1,3 grams respectively.

Keyword: Azolla pinnata, tofu, industrial wastewater, nitrate, nitrite, ammonia Reduce Concentration.

commit to user

vi

MOTTO

“Seseorang yang optimis akan melihat adanya kesempatan dalam setiap malapetaka, sedangkan orang pesimis akan melihat malapetaka dalam

kesempatan” (Nabi Muhammad SAW)

”Kalau Anda tidak ingin dibatasi, janganlah Anda membatasi. Kita sendirilah yang harusnya tahu batas kita masing-masing”

(KH. Abdurrahman Wahid)

“Kalau sudah ‘nyemplung’ ya mandi sekalian !! Selesaikan !, Hadapi !, Pasti ada Jalan ”

commit to user

vii

PERSEMBAHAN

Skripsi ini kupersembahkan untuk

 Papa dan Mama tercinta yang telah memberi kasih sayang, doa, dan dukungan yang tiada henti.

 Kakakku dan Adikku tersayang Alfian dan Rafky yang selalu memberikan motivasi dan dukungan yang luar biasa.

 Keluarga keduaku Edo, Prhama, Rizal, Arys, Rian, Pamula, dan Gilang yang selalu memotivasi.

 Keluarga Besar Biologi 2010 yang memberikan banyak pelajaran dalam kehidupan selama bangku kuliah

 Sahabat-sahabatku Fendy, Arief, Himmawan, Bagus, Adit, Dana, Fadhli, Ikow, Kiki, Fina, Rizky, Bowo, Senja

 Keluargaku di Solo Nandha, Ariyo, Cendy, Neza, Septian, Afif, Abas, Ainudin, Rini dan Ifan.

 Almamater tercinta, Universitas Sebelas Maret

 Seluruh pihak yang tidak dapat disebutkan satu persatu, terimakasih

commit to user

viii

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT yang telah membukakan jalan serta melimpahkan segala berkat, rahmat, taufik dan hidayah-Nya, sehingga penyusunan skripsi yang berjudul “Optimasi Waktu dan Biomassa Pertumbuhan Paku Air Azolla pinnata Untuk Menurunkan Konsentrasi Nitrat, Nitrit, dan Amonia Limbah Cair Industri Tahu” sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana Strata 1 (S1) di Jurusan Biologi, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sebelas Maret Surakarta dapat diselesaikan dengan baik dan tepat waktu.

Penulis menyadari bahwa dalam proses penulisan skripsi ini banyak mengalami kendala, namun berkat bantuan, bimbingan, kerjasama dari berbagai pihak dan berkah dari Allah SWT sehingga kendala-kendala yang dihadapi tersebut dapat diatasi. Untuk itu penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada :

1. Prof. Ir. Ari H. Ramelan, M.Sc., (Hons) Ph.D., selaku Dekan FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta atas ijin yang diberikan untuk penelitian dan keperluan skripsi.

2. Dr. Agung Budiharjo, M.Si., selaku Ketua Jurusan Biologi FMIPA Universitas Sebelas Maret Surakarta yang telah memberikan segala fasilitas yang terbaik bagi keperluan skripsi.

3. Dr. Edwi Mahadjoeno, M.Si. selaku pembimbing I dan Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si. selaku pembimbing II yang telah memberikan segenap

commit to user

ix

bimbingan, arahan dan dukungan mulai dari awal ide skripsi ini tercetus hingga selesainya seluruh proses skripsi.

4. Ari Pitoyo, S.Si, M.Sc. selaku dosen penelaah I dan Dr. Wiryanto, M.Si. selaku dosen penelaah II yang telah memberikan saran dan masukan dari awal hingga selesainya pembuatan skripsi.

5. Dr. Ratna Setyaningsih, M.Si selaku dosen pembimbing akademik yang telah memberikan semangat dan dukungan selama duduk di bangku perkuliahan. 6. Segenap staff Laboratorium Jurusan FMIPA UNS yang telah memberikan

izin dan kemudahan dalam penelitian.

7. Bapak Sunaryo dan Ibu Tri yang telah memberikan kemudahan selama proses penelitian skripsi di Laboratorium Kesehaan Lingkungan Politeknik Kesehatan Kementerian Kesehatan Surabaya Kelas Magetan.

8. Keluarga Besar Biologi 2010 yang telah memberikan jalinan persaudaraan yang istimewa.

9. Dan orang-orang terkasih yang tidak dapat disebutkan satu-persatu.

Dengan kerendahan hati penulis menyadari bahwa dalam melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu masukan yang berupa saran dan kritik yang membangun dari para pembaca akan sangat membantu. Semoga skripsi ini bisa bermanfaat bagi kita semua dan pihak-pihak yang terkait.

Surakarta, 31 Oktober 2014

commit to user

x DAFTAR ISI Halaman HALAMAN JUDUL ... i PERSETUJUAN ... ii PERNYATAAN ... iii ABSTRAK ... iv MOTTO... vi PESEMBAHAN ... vii

KATA PENGANTAR ... viii

DAFTAR ISI ... x

DAFTAR TABEL ... xii

DAFTAR GAMBAR ... xiii

BAB I. PENDAHULUAN ... 1

A. Latar Belakang Masalah ... 1

B. Rumusan Masalah ... 4

C. Tujuan Penelitian ... 4

D. Manfaat Penelitian... 4

BAB II. DASAR TEORI... 5

A. TinjauanPustaka ... 5

1. Limbah Cair Industri Tahu ... 6

2. Pengolahan Limbah Cair Industri Tahu ... 7

3. Paku Air (Azolla pinnata) ... 8

4. Nitrat, Nitrit, dan Amonia ... 13

a. Nitrat ... 13

b. Nitrit ... 15

c. Amonia………16

B. Kerangka Pemikiran ... 17

C. Hipotesis ... 19

BAB III. METODE PENELITIAN ... 20

commit to user

xi

B. Alat dan Bahan ... 20

C. Rancangan Penelitian ... 21

D. Cara Kerja ... 21

E. Teknik Pengumpulan Data ... 26

F. Analisis Data ... 27

BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ... 28

A. Latar BelakangMasalah ... 28

B. Perubahan Konsentrasi Nitrat Limbah Cair Industri Tahu Setelah Diberi Perlakuan A. pinnata... 29

C. Perubahan Konsentrasi Nitrit Limbah Cair Industri Tahu Setelah Diberi Perlakuan A. pinnata... 34

D. Perubahan Konsentrasi Amonia Limbah Cair Industri Tahu Setelah Diberi Perlakuan A. pinnata... 38

E. Perubahan Berat Biomassa A. pinnata ... 43

BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN ... 45

A. KESIMPULAN ... 45

B. SARAN ... 45

DAFTAR PUSTAKA ... 46

commit to user

xii

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 1. Karakteristik Limbah Cair Industri Tahu ... 6

Tabel 2. Rancangan Penelitian ... 21

Tabel 3. Konsentrasi Limbah Cair Industri Tahu Sebelum Perlakuan ... 29

Tabel 4. Konsentrasi Nitrat (NO3-) dalam mg/l ... 30

Tabel 5. Rata-rata Konsentrasi Nitrat (0 – 15 hari) Tiap Perlakuan Berat Biomassa A.pinnata dalam mg/l ... 33

Tabel 6. Rata-rat Konsentrasi Nitrat Tiap Perlakuan waktu dalam mg/l ... 33

Tabel 7. Konsentrasi Nitrit (NO2-) dalam mg/l ... 35

Tabel 8. Rata-rata Konsentrasi Nitrit (0 – 15 hari) Tiap Perlakuan Berat Biomassa A.pinnata dalam mg/l ... 37

Tabel 9. Rata-rat Konsentrasi Nitrit Tiap Perlakuan waktu dalam mg/l ... 38

Tabel 10. Konsentrasi Amonia (NH3) dalam mg/l ... 39

Tabel 11. Rata-rata Konsentrasi Nitrit (0 – 15 hari) Tiap Perlakuan Berat Biomassa A.pinnata dalam mg/l... 42

commit to user

xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 1. Azolla pinnata ... 9

Gambar 2. Bagan Alir Kerangka Pemikiran ... 18

Gambar 3. Pesentase Perubahan Konsentrasi Nitrat ... 31

Gambar 4. Pesentase Perubahan Konsentrasi Nitrit ... 36