IV. HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
Limbah merupakan bahan yang dibuang atau berlebihan seperti abu, sampah, produk sampingan, dan sebagainya. Limbah tidak hanya dihasilkan oleh industri, namun skala rumah tangga juga, bahkan pada air kolam juga terdapat sebagian limbah. Bahan-bahan yang dibuang dalam bentuk limbah mungkin dapat membahayakan lingkungan menurut karakteristiknya. Oleh karena itu perlu adanya penanganan limbah yang tepat setelah mengetahui karakteristik limbah yang akan dibuang.
Limbah memiliki dampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah.Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah. Karakteristik limbah: berukuran mikro dinamis, berdampak luas (penyebarannya), berdampak jangka panjang (antar generasi). Berbagai jenis industri berpotensi mencemari lingkungan diantaranya adalah industri tekstil, cat, penyamakan kulit, farmasi dan industri pangan (Buckle dkk, 1987).
Limbah cair adalah air yang terdiri dari 0,1% benda-benda padat berupa zat organik dan anorganik. Zat organik yang terkandung dalam limbah cair antara lain nitrogen, karbohidrat, lemak. Zat – zat tersebut dapat menimbulkan bau tidak sedap, dan pada zat anorganik tidak merugikan. Keberadaan kandungan bahan organik yang tinggi pada limbah adalah sebagai sumber makanan untuk perkembangbiakan mikroba. Penanganan limbah sebelum dilepaskan ke alam harus menjadi perhatian, sebab diprediksi di dalam limbah masih banyak terdapat senyawa - senyawa beracun, mengandung senyawa - senyawa yang diperlukan untuk pertumbuhan bakteri, virus dan protozoa. Sehingga dengan demikian dapat menjadi media yang baik untuk pembiakan jasad - jasad renik (Mahida, 1992).
bahan padat. Bahan padat tersebut dibagi menjadi dua yaitu organik dan anorganik. Organik dibedakan menjadi protein (65%), karbohidrat (25%), dan lemak (10%). Sedangkan anorganik terdiri dari butiran, garam, dan metal (Sugiharto, 1987).
Limbah yang dapat dibuang ke saluran umum harus memiliki beberapa syarat tertentu, yaitu temperatur tidak boleh terlalu tinggi, pH tidak boleh terlalu asam atau basa keras, sebaiknya pH limbah antara 5,5 dan 9. Gas beracun, bau tengik, gas yang dapat terbakar tidak boleh ada dalam kandungan limbah yang dibuang. Pada umumnya maksimal konsentrasi kadar lemak adalah 100 mg/L. Berdasarkan syarat – syarat tersebut, maka limbah memerlukan proses pengolahan yang baik agar dapat dibuang ke lingkungan. Maka dari itu, perlu dilakukan suatu analisa limbah yang diproduksi dalam setiap proses produksi. Tujuan analisa limbah adalah untuk memastikan komposisi dalam limbah cair aman untuk dibuang ke luar dan dapat memntukan proses yang digunakan dalam pengolahan limbah (Mahida, 1992).
Praktikum limbah industri pangan kali ini, dilakukan praktikum mengenai karakteristik fisik limbah, kandungan COD (Chemical Oxygen Demand), kandungan DO (Dissolved Oxygen) dan kandungan BOD (Biochemical Oxygen Demand), perhitungan total mikroorganisme dengan metode sederhana, pengujian bakteri koliform serta pengujian bakteri Salmonella dan Shigella dalam limbah. Sampel yang digunakan adalah air mineral (air bersih), limbah kahatex, limbah kokita, limbah air tahu dan air selokan.
IV.1 Pengujian Karakteristik Fisik Limbah
ekosistem. Adanya endapan dalam limbah menunjukkan bahan asing atau padatan tersuspensi pada limbah.
Pengujian warna, bau dan suhu limbah, mula-mula 100 ml sampel dimasukkan ke dalam beaker glass dan diamati warna, bau dan secara bersamaan suhu limbah diukur dengan termometer. Pengukuran pH, alat yang digunakan adalah pH meter, mula-mula tutup pH meter dibuka dan celupkan pada larutan buffer fosfat pH 7 dan pH 4 secara bergantian, tekan tombol read dan tombol STD sampai angka menunjukkan pH 7 untuk memastikan agar pH meter pada kondisi netral. Setelah itu, dibersihkan ujung pH meter dengan aquades, dilap sampai kering dan dicelupkan kembali ujung pH meter pada beaker glass yang berisi limbah dan dicatat pH limbah.
Pengujian jumlah endapan dilakukan dengan mengeringkan kertas saring di dalam oven suhu 105oC selama 30 menit, kertas saring lalu didinginkan di desikator selama 15 menit dan ditimbang. Pengeringan dalam oven dan pendinginan dalam desikator bertujuan untuk menghasilkan W endapan yang konstan. Selanjutnya, kertas saring yang sudah dikeringkan diletakkan di atas corong yang akan digunakan untuk menyaring 100 ml sampel air limbah. Kertas saring yang sudah digunakan selanjutnya dikeringkan lagi di dalam oven pada suhu 100oC selama 24 jam, kertas saring lalu didinginkan dalam desikator selama 15 menit dan ditimbang kertas saring hingga konstan.
Tabel 1. Hasil Pengamatan Karakteristik Fisik Limbah Pengukuran Air
Wc+k 4,8710 4,9736 5,3262 5,2284 5,6487
Wc+k+e 4,8710 4,9738 5,3507 5,2699 5,6788
Wend. 0 0,0002 0,0245 0,0415 0,0301
Bend. 0 0,0014 0,175 0,296 0,215
(Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2016)
dalam limbah (Jenie & Rahayu, 1993). Tetapi warna menunjukkan kekuatan dari kerusakan organik dalam limbah, jika warnanya berwarna gelap, limbah sudah busuk (Mahida, 1992). Menurut Suhardi (1991), bahaya tidaknya kotoran pada limbah dapat dilihat dari warna limbah, apabila warna limbah hitam maka kandungan Pb tinggi, apabila warna limbah kuning maka kandungan Fe tinggi, dan apabila warna limbah biru maka kandungan Cu tinggi.
pemurnian sehingga tidak mengandung senyawa – senyawa pengotor dan memang tidak ada zat apapun yang ditambahkan pada air.
Suhu limbah yang dibuang ke lingkungan haruslah sama dengan lingkungan sekitar, yaitu 25o – 26oC. Jika limbah yang dibuang ke lingkungan mempunyai suhu yang lebih tinggi atau lebih rendah daripada lingkungan sekitar maka dapat mengancam kehidupan makhluk hidup di sekitar lingkungan seperti ikan, ganggang, dan lain-lain. Berdasarkan tabel 1, sebagian besar air limbah industri memiliki suhu 25 – 30,5ºC. Air bersih dan air selokan memiliki suhu 25 dan 27 ºC Sedangkan yang lainnya diatas angka tersebut, hal ini menunjukkan bahwa industri limbah kahatex, kokita dan tahu belum mengolah limbahnya secara baik sehingga tidak aman jika dibuang ke lingkungan.
pH menyatakan tingkat asam atau basa dari suatu cairan encer dan mewakili konsentrasi hidrogen ionnya. Nilai keasaman limbah cair ditentukan oleh banyaknya ion hidrogen yang larut dalam air. Konsentrasi air normal tingkat keasamannya berkisar antara 6,5-8,5. Air yang mempunyai tingkat keasaman yang tinggi mengakibatkan kehidupan makhluk dalam air menjadi terancam. Air menjadi asam karena adanya buangan yang mengandung asam seperti asam sulfat dan asam klorida. Sedangkan buangan yang bersifat basa (alkalis) bersumber dari buangan yang mengandung bahan organik seperti senyawa karbonat, bikarbonat dan hidroksida (Hammer & Hammer, 1996). Pada umumnya pH limbah diatur supaya netral, biasanya antara 6 dan 8 (Mahida, 1992). Sampel yang telah diamati hampir sebagian besar memiliki pH yang mendekati netral antara 6,6 – 7,2, tetapi pada limbah Tahu memiliki nilai pH yang asam, yaitu 3,2. Limbah ini seharusnya tidak boleh langsung dibuang tetapi harus diolah terlebih dahulu untuk mengurangi kadar asamnya, karena pH asam akan mengakibatkan terbunuhnya mikroorganisme dalam air. Hal ini menunjukkan bahwa sistem pengolahan limbah di pabrik Tahu masih belum bagus atau belum memenuhi standar yang ada.
Kahatex, Tahu, Kokita, Air Selokan kemudian Air Bersih. Menurut Jenie & Rahayu (1993), dengan melihat kekeruhan limbah cair akan bisa mengetahui banyak atau tidaknya padatan organik atau anorganik dalam limbah cair tersebut. Kekeruhan yang tampak pada limbah dapat disebabkan oleh benda-benda tercampur seperti limbah padat, garam, tanah liat, bahan organik, mikroorganisme aerobik, dan mikroorganisme anaerobik.
IV.2 Pengujian COD (Chemical Oxygen Demand)
COD adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam 1 liter sampel air, dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen. Tujuan dari pengukuran COD (Chemical Oxygen Demand) adalah untuk mengukur nilai COD beberapa air limbah tanpa refluks atau mengukur kebutuhan oksigen yang digunakan zat organik yang sukar dihancurkan secara oksidasi. Pengujian COD pada air limbah memiliki beberapa keunggulan dibandingkan pengujian BOD yaitu sanggup menguji air limbah industri yang beracun yang tidak dapat diuji dengan BOD karena bakteri akan mati dan waktu pengujian yang lebih singkat, kurang lebih hanya 3 jam. Nilai BOD selalu lebih kecil dari nilai COD (Gintings, 1992). Penentuan total zat organik menggunakan COD merupakan penentuan secara tidak langsung karena yang ditentukan adalah kebutuhan O2 untuk menambah zat organik secara kimiawi.
oksigen bebas yang nantinya diukur dengan titrasi iod. Kemudian sampel dikocok. Pemanasan lalu dilakukan selama 10 menit dengan menggunakan waterbath. Pemanasan dapat meningkatkan kecepatan suatu reaksi kimia. Hal ini dikarenakan suhu yang tinggi akan menyebabkan meningkatnya energi kinetik masing-masing molekul dari kedua senyawa yang bereaksi, sehingga terjadinya tumbukan atau reaksi dari kedua molekul tersebut akan semakin besar, dan akhirnya senyawa akhir reaksi akan semakin cepat terbentuk.
Larutan lalu didinginkan hingga suhunya menjadi suhu ruang (25oC). pendinginan perlu dilakukan karena untuk mencegah kerusakan sebelum amilum dimasukkan ke dalam erlenmeyer, amilum yang ditambahkan akibat adanya panas akan mengakibatkan amilum rusak pada suhu tinggi. Larutan lalu ditambahkan 10 ml KI. Penambahan KI harus dilakukan dengan menyelubungi erlenmeyer dengan kantung plastik hitam, hal ini dikarenakan KI memiliki sifat yang mudah teroksidasi bila terkena cahaya. Larutan lalu dititrasi dengan Na2S2O3 0,1 N (Na-tiosulfat) hingga terbentuk warna kuning jerami, lalu ditambahkan amilum sebagai indikator sebanyak 10 tetes. Larutan lalu dititrasi lagi hingga terdapat perubahan warna biru menjadi hijau muda.
Blanko juga dibuat dengan cara yang sama seperti menguji sampel, tetapi hanya tidak menyertakan sampel. Pembuatan blanko bertujuan untuk mengetahui kesalahan yang timbul karena adanya bahan organik yang ada pada reagen. Kadar COD lalu dihitung dengan menggunakan rumus berikut :
COD=(Vblanko−Vsampel)∙ NNa2SO3∙8.000∙ fp
mlsampel
Berikut ini adalah contoh perhitungan beberapa kelompok: Perhitungan Kelompok 1
COD=(Vblanko−Vsampel)∙ NNa2SO3∙8.000∙ fp
mlsampel
COD=(12,8−0)∙0,15 ∙8.000∙ fp
COD = 0
Perhitungan Kelompok 4
COD=(Vblanko−Vsampel)∙ NNa2SO3∙8.000∙ fp
mlsampel
COD=(12,8−11,8)∙50,1∙8.000∙ fp
COD = 800 ppm
Tabel 2. Hasil Pengamatan Nilai COD Limbah
Limbah V
blanko
Vtitrasi COD (ppm)
Air Bersih 12,8 ml - 0
Air Selokan 8,6 ml 3360
Air Kokita 12,3 ml 400
Air Kahatex 11,8 ml 800
Air Tahu 9,8 ml 2400
(Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2016)
seperti protein dari kedelai. Semakin besar nilai COD yang didapatkan menunjukkan bahwa kebutuhan oksigen banyak digunakan untuk mengurai senyawa organik di dalam air dan menandakan bahwa kualitas air limbah tidak baik. Limbah yang mempunyai nilai COD tinggi sebaiknya harus melalui penanganan khusus sebelum dibuang ke lingkungan, seperti aerasi. Secara umum, aerasi merupakan proses yang bertujuan untuk meningkatkan kontak antara udara dengan air. Pada praktiknya, proses aerasi terutama bertujuan untuk meningkatkan konsentrasi oksigen di dalam air limbah. Peningkatan konsentrasi oksigen di dalam air ini akan memberikan berbagai manfaat dalam pengolahan limbah.
Berdasarkan keputusan Menteri KLH No.03/MENKLH/II/1991 tentang baku mutu keluaran limbah cair yaitu mengandung COD dengan ambang batas 250 ppm dari berbagai sumber, baik dari saluran pembuangan rumah tangga, sungai, atau dari industri pengolahan pangan (Djajadiningrat, 1999). Hal tersebut menunjukan bahwa keseluruhan sampel limbah tidak dapat dibuang ke lingkungan karena memiliki nilai COD yang jauh diatas ambang batasnya. Nilai COD yang terlalu tinggi ini dapat disebabkan karena adanya kesalahan pada saat pengujian pada saat titrasi.
IV.3 Pengujian BOD (Biochemical Oxygen Demand) dan DO (Dissolved Oxygen)
Ketersediaan oksigen dalam air dapat habis akibat pertumbuhan mikroba pengurai, sehingga dapat terjadi kondisi anaerobik yang menyebabkan kematian biota air seperti ikan dan tanaman. Jumlah oksigen yang digunakan oleh mikroba tergantung dari jumlah limbah yang terdekomposisi, sehingga untuk mencegah peningkatan mikroba pembusuk harus dilakukan pemecahan limbah sesempurna mungkin sebelum limbah tersebut dibuang ke pembuangan akhir.
AOAC (1984), metode standar dan metode manometrik (Jennie dan Fardiaz, 1989).
Dissolved oxygen (DO) adalah sejumlah gas oksigen yang berada dalam air yang ditunjukkan dalam waktu dalam kehadirannya dalam volume air (miligram O2 per liter) atau dalam air jenuh (persentase). Semakin tinggi nilai DO maka semakin banyak kandungan oksigen yang ada pada air. Hal ini menunjukkan air belum tercemar karena banyak oksigen yang belum digunakan untuk menguraikan pencemar. Semakin tinggi nilai BOD menunjukkan banyaknya bahan organik yang dapat diuraikan oleh bakteri. Hal ini menunjukkan tingkat pencemaran dari limbah.
Analisis penentuan nilai DO dan BOD dilakukan secara berkesinambungan. Artinya, saat pengujian DO selesai maka akan didapat pula nilai BOD. Metode yang digunakan untuk mengukur nilai DO dan BOD ialah Metode Winkler. Pengujian BOD dilakukan dengan melakukan pengenceran sampel terlebih dahulu. Tujuan dari pengenceran ini adalah untuk mencegah limbah yang berkekuatan tinggi karena pada umunya limbah tersebut mempunyai BOD yang tinggi yakni lebih tinggi dari 1000 ppm (Jenie & Rahayu, 1993).
berubah warna agak putih (1/2 reaksi), maka ditambahkan indikator amilum 1% sebanyak 1 ml. Penambahan indikator dilakukan saat setengah reaksi karena jika ditambahkan saat awal reaksi maka indikator tersebut akan membungkus I2 sehingga akan sulit bereaksi dengan Na2S2O3. Lalu titrasi kembali sampai warna biru tua hilang.
Secara singkat, pada pengujian DO dan BOD ini terjadi reaksi kimia sebagai berikut :
Mn2+ + 2 OH- + ½ O2 MnO2 + H2O MnO2 + 2I- + 4 H+ Mn2+ + I2 + H2O
I2 + S2O3- S4O6- + 2I
-Volume Na2S2O3 yang digunakan untuk titrasi setara dengan O2 yang terdapat pada sampel. Nilai ini dimasukkan dalam formula DO sehingga didapat nilai DO. Untuk nilai DO5 didapat dari pengujian DO pada sampel yang telah dilakukan inkubasi selama 5 hari. Nilai DO dapat dihitung dengan rumus:
DO=VNa2S2O3∙ NNa2S2O3∙8.000∙ F
Vsampel titrasi
Untuk mengetahui nilai BOD, menggunakan rumus:
BOD5=
|D5−D0| Vsampel × Fp
Berikut ini adalah contoh perhitungan dari beberapa kelompok: Perhitungan Kelompok 1
DOo
DO0=0,8x0.025x258000x0.2x10
DO0=¿1,28mg/L
DO5
DO5=0,8x0.02525x8000x0.2
DO5=1,28mg/L
BOD=
|
1,2860−1,28|
x300 sebagai hasil sampingan ini dapat dioksidasi menjadi nitrit dan nitrat, sehingga dapat mempengaruhi hasil penentuan BOD. Berikut adalah hasil pengamatannya: Tabel 3. Hasil Pengamatan Nilai BOD dan DO Limbah Kelas B1Limbah Hari 0 Hari 5 BOD
(mg/L) Vtitrasi DO0 Fp Vtitrasi DO5 Fp
Air Bersih 0,8 1,28 0,2 0,8 1,28 0,2 0
Air Selokan 0,6 0,96 0,7 1,12 1,92
Air Kokita 1 1,6 4,5 7,2 67,2
Air Kahatex 0,2 0,32 0,4 0,64 3,84
Air Tahu 0,5 0,8 1 1,6 9,6
(Sumber: Dokumentasi Pribadi, 2016)
Tabel 4. Hasil Pengamatan Nilai BOD dan DO Limbah Kelas A1
Sampel Kel Hari 0 Hari 5
Volume
Titrasi FP DO VolumeTitrasi FP DO
Air Bersih 1 15.5 0.2 24.8 19 0.2 30.4
Air Selokan 2 1.8 0.2 28.8 11.3 0.2 18.08
Air Kokita 3 1.1 0.2 17.6 5 0.2 8
Air Kahatex 4 1.1 0.2 17.6 6.8 0.2 10.88
Air Tahu 5 1.4 0.2 22.4 9.8 0.2 15.68
Sampel pada kelas B1 dengan nilai BOD yang paling tinggi adalah air limbah Kokita, kemudian limbah air Tahu, Kahatex. Sedangkan sampel dengan BOD terendah adalah air Selokan. Nilai BOD pada air Bersih menunjukkan nilai 0. Menurut Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik, nilai BOD maksimum 10 mg/l. Berdasarkan hal tersebut, semua limbah yang dujikan masih dibatas normal/aman dimana nilai BOD dibawah 10 mg/L, kecuali pada limbah air Kokita yang menunjukkan nilai BOD sebesar 67,2 mg/L. Nilai BOD dipengaruhi oleh suhu, cahaya matahari, pertumbuhan biologik, gerakan air dan kadar oksigen (Metclaf dan Eddy, 2003). Semakin tinggi nilai BOD maka akan semakin rendah kualitas air limbah tersebut. Sampel pada kelas A1 tidak dapat dibahas dikarenakan hasil yang tidak sesuai yaitu sangat tingginya nilai BOD dan DO dikarenakan kesalahan pada saat praktikum seperti terlalu banyak memasukkan sampel atau suatu larutan lain.
Nilai BOD berbanding terbalik dengan nilai DO. Nilai DO yang baik adalah antara 5 mg/l – 8 mg/l, nilai DO dibawah itu dikategorikan buruk. Semua sampel limbah yang diuji tanpa inkubasi nilainya diluar 5-8 mg/l, sehingga dapat dikatakan, bahwa semua limbah dikategorikan buruk. Sedangkan untuk limbah dengan inkubasi 5 hari, semua hasilnya pun sama dengan limbah tanpa inkubasi kecuali sampel limbah air Kokita. Nilai DO yang rendah ini dapat disebabkan dari banyaknya mikroorganisme aerobik pengurai bahan organik di dalam air limbah, sehingga penggunaan oksigen dalam air meningkat dan menyebabkan kandungan DO menurun. Hal ini didukung dari hasil pengamatan bahwa nilai BOD yang diperoleh umumnya lebih tinggi dari nilai DO. Semakin besar nilai BOD maka semakin kecil nilai DO dikarenakan nilai oksigen telah habis digunakan oleh mikroorganisme untuk menguraikan senyawa organik yang terkandung dalam air limbah. Nilai DO dapat dinaikkan dengan cara mengaerasi limbah.
Kristanto (2002) menyatakan bahwa uji BOD mempunyai beberapa kelemahan di antaranya adalah:
2. Uji BOD membutuhkan waktu yang cukup lama, yaitu lima hari.
3. Uji BOD yang dilakukan selama lima hari masih belum dapat menunjukkan nilai total BOD, melainkan ± 68 % dari total BOD.
4. Uji BOD tergantung dari adanya senyawa penghambat di dalam air tersebut, misalnya germisida seperti klorin yang dapat menghambat pertumbuhan mikroorganisme yang dibutuhkan untuk merombak bahan organik, sehingga hasil uji BOD kurang teliti.
IV.4 Perhitungan Total Mikroorganisme dari Limbah
Mikroorganisme terdapat dalam air, tanah, udara, tumbuhan, kulit hewan, dan saluran pencernaan manusia. Mikroorganisme ada yang menguntungkan dan ada juga yang merugikan seprti mikroorganisme pathogen penyebab penyakit. Limbah adalah media yang baik bagi pertumbuhan organisme terdiri dari tumbuhan, hewan, terutama jamur dan bakteri. Beberapa jenis mikroorganisme tumbuh subur di tempat-tempat kotor seperti air limbah maupun kotoran, dan sering kali dijadikan sebagai mikroorganisme indikator pencernaan.
pertumbuhan total mikroorganisme (bakteri, kapang dan khamir) karena di dalamnya mengandung komposisi casein enzymic hydrolisate yang menyediakan asam amino dan substansi nitrogen kompleks lainnya serta ekstrak yeast mensuplai vitamin B kompleks. Sampel lalu diinkubasi pada suhu 30oC selama 2 hari, lalu diamati total mikroorganismenya. Pengamatan dilakukan terhadap jumlah koloni yang tumbuh dan dihitung dengan metode SPC Berikut ini adalah hasil dari pengamatannya:
Semua sampel menghasilkan hasil positif. Limbah Kokita memiliki nilai SPC yang paling tinggi yakni 3.8 x 107 CFU/ml pada hari kedua dan 3.1 x 107 CFU/ml pada hari ketiga. Nilai SPC tertinggi setelah Kokita adalah limbah Kahatex kemudian Tahu, Selokan dan yang terkecil adalah air Bersih. Limbah tahu merupakan limbah industri pangan yang banyak mengandung karbohidrat dan protein tinggi yang bersifat biodegradable yang dapat diuraikan oleh alam dengan bantuan mikroorganisme. Bakteri yang kemungkinan tumbuh pada media PCA yang telah diinkubasi dari sampel limbah terdiri dari 2 macam, yaitu bakteri patogen dan non patogen. Bakteri non patogen dapat digunakan utnuk menghilangkan bahan organik dan mineral yang tida diinginkan dari limbah air. Contoh untuk bakteri patogen adalah Vibrio cholera, Shigella dysentriae, dan Salmonella typhosa. Sedangkan untuk bakteri non patogen salah satunya adalah adalah Streptococcus sp.
Selain bakteri patogen, beberapa bakteri yang mungkin tumbuh tidak bersifat patogen. Diantaranya Streptococcus sp. Bakteri ini dimanfaatkan untuk menghilangkan bahan organik dan mineral yang tidak diinginkan pada limbah. Keberadaan bakteri-bakteri pada limbah diharapkan karena bakteri memiliki kemampuan untuk menggumpal, sehingga berguna untuk pemisahan bakteri dalam unit pemisahan padatan dan membantu menghasilkan efluen yang bermutu baik.
adalah kemoheterotrofik, yaitu bakteri yang menggunakan bahan organik sebagai sumber energi dan karbon. Beberapa spesies mengoksidasi senyawa-senyawa anorganik tereduksi seperti NH3 untuk energi dan menggunakan CO2 sebagai sumber karbon.Sebagian bakteri yang terdapat dalam ait limbah bersifat fotosintetik dan menggunakan sinar sebagai energi dan karbon dioksida sebagai sumber karbon.
IV.5 Pengujian Bakteri Koliform
Bakteri koliform merupakan bakteri yang sering digunakan untuk indikator adanya polusi kotoran. Bakteri koliform dibedakan menjadi dua, yaitu : koliform fekal (Escherichia coli) dan koliform nonfekal (Enterobacter aerogenes). Bakteri koliform fekal ditemukan didalam saluran usus hewan dan manusia, sehingga sering terdapat dalam feses. Bakteri ini sering digunakan sebagai indikator kontaminasi kotoran. Koliform nonfekal bukan merupakan flora normal di dalam saluran pencernaan, melainkan ditemukan pada tanaman atau hewan yang telah mati, dan sering menimbulkan lendir pada makanan.
E. coli memproduksi lebih banyak asam didalam medium glukosa, yang dapat dilihat dari indikator merah metil, memproduksi indol, tetapi tidak memproduksi asetoin (asetil metil karbinol). Bakteri ini memproduksi CO2 dan H2 dengan perbandingan 1:1, dan tidak dapat menggunakan sitrat sebagai sumber karbon.
Untuk mengetahui jumlah koliform pada sampel dapat dengan menggunakan metode MPN, metode hitung cawan (SPC), metode milipore membran filter (MF), dll. Pada praktikum kali ini pengujian bakteri Coliform menggunakan cara MPN yang terdiri dari pembuatan media LB DS dan LB SS, pembuatan media EMB, Uji Penduga dan Uji Penguat.
(Double Strength) dengan sampel sebanyak 10 mL, seri B menggunakan LB SS (Single Strength) dengan sampel sebanyak 1 mL, dan seri C menggunakan LB SS (Single Strength) dengan sampel sebanyak 0,1 mL.
Lactose Broth mempunyai komposisi yang sama yaitu Beef extract (3 gr), peptone (5 gr), lactose (10 gr) dan Bromthymol Blue (0,2 %) per liternya. Perbedaan antara LBDS dan LBSS hanya terdapat pada kadar laktosanya. Perbedaan konsentrasi yang dibuat menyebabkan LB-DS lebih pekat dibanding LB-SS, karena LB-DS dibuat dengan dua kali konsentrasi seharusnya. Dengan begitu nutrisi yang terkandung dalam LB-DS akan lebih banyak dan memberi kondisi yang baik bagi mikroorganisme untuk tumbuh (Pelczar, 1986).
Uji penduga dilakukan dengan cara setiap tabung reaksi diisi medium cair (LBDS dan LBSS) sebanyak 10 ml. Sampel dimasukkan lalu diinkubasikan selama 48 jam pada suhu 37oC. Uji penguat dilakukan dengan cara sampel yang menunjukkan hasil yang positif diinokulasikan dengan cara gores kuadran pada media agar EMB (Eosin Methylene Blue). Media EMB (Eosin Methylen Blue) mengandung laktosa dan berfungsi untuk memilih mikroba yang memfermentasikan laktosa seperti staphylococcus aureus, P. aerugenosa dan salmonella. Mikroba yang memfermentasikan laktosa akan menghasilkan koloni dengan inti berwarna gelap dengan kilap logam. Sedangkan mikroba lain yang dapat tumbuh koloninyan tidak berwarna (Lay dkk, 1992). Lalu diinkubasikan pada suhu 37oC selama 24 jam, kemudian diamati. Jika pada agar timbul koloni bulat berwarna merah kehijauan mengkilat seperti metal mengindikasikan bahwa bakteri tersebut adalah bakteri fekal dan selain warna tersebut, diindikasikan sebagai bakteri non fekal. Berikut ini adalah hasil pengamatannya:
Tabel 5. Hasil Pengamatan Pengujian Bakteri Koliform
Limbah Uji Penduga Nilai
MPN
Uji Penguat LBDS 10 LBSS 1 LBSS 0,1
Air Bersih 0 0 0 0,03 Tidak dilakukan
Air Selokan 3 3 3 < 24,00 Fekal, non fekal
Air Kokita 3 3 3 < 24,00 Non fekal
Air Kahatex 3 3 3 < 24,00 Fekal, non fekal
Air Tahu 3 3 3 < 24,00 Non fekal
Data yang diperoleh menunjukkan semua sampel positif terdapat mikroorganisme kecuali sampel air Bersih. Semua sampel kecuali air Bersih memiliki nilai MPN yang sama yaitu < 24,00. Pertumbuhan mikroorganisme terlihat dari timbulnya gelembung pada tabung Durham dan warna larutan menjadi keruh. Kekeruhan terjadi merata pada media disebabkan karena adanya mikroorganisme anaerob fakultatif, yaitu mikroorganisme yang mampu hidup ataupun tumbuh dengan atau tanpa adanya oksigen. Kekeruhan yang terjadi pada permukaannya saja disebabkan karena adanya mikroorganisme aerob (Pelczar, 1986). Hal tersebut menunjukkan adanya bakteri yang memfermentasi. Selain perubahan warna, terlihat juga adanya endapan pada dasar tabung dan lapisan lendir pada permukaan cairan.
Uji penguat merupakan tahap uji setelah uji penduga. Uji ini dilakukan untuk memastikan bahwa hasil dari uji sebelumnya merupakan bakteri fekal atau nonfekal. Dari hasil pengamatan, bakteri fekal dan non fekal didapatkan pada sampel limbah air Selokan dan Kahatex. Sedangkan pada sampel Tahu dan Kokita hanya didapatkan bakteri non fekal.
Metode MPN lebih baik dilakukan karena lebih sensitif, dapat mendeteksi koliform dalam jumlah yang sangat rendah dalam sampel, dapat dibuat sangat peka dengan penggunaan volume inokulum, bahan-bahan yang mudah didapatkan, media perrtumbuhan selektif dapat digunakan untuk menghitung jenis mikroorganisme yang diharapkan diantara jenis-jenis lainnya yang ada dalam bahan pangan. Sedangkan kerugian dari metode ini adalah dibutuhkannya banyak ulangan untuk diperoleh hasil yang teliti dan sehubungan dengan hal tersebut banyaknya biaya dan waktu yang dibutuhkan untuk persiapan. Umumnya metode ini banyak digunakan untuk menghitung bakteri patogen dalam jumlah sedikit yang terdapat dalam bahan pangan.
IV.6 Pengujian Bakteri Salmonella – Shigella
dunia ini bersifat patogen, maka adanya bakteri ini dalam air atau makanan dianggap membahayakan kesehatan manusia.
Shigella ialah bakteri patogen yang akan menyenankan shigellosis. Bakteri ini bersifat gram negatif, batang, non-motil, dan hidup pada suhu optimum 37oC. Shigella dapat berada pada makanan salad, (kentang, tuna, udang macaroni, dan ayam), sayuran mentah, susu dan produk harian, dan produk peternakan. Air yang terkontaminasi dengan limbah buangan manusia dan penanganan tidak higienis oleh orang yang memproduksi pangan adalah kontaminasi yang paling umum terjadi.
Pengujian kedua bakteri ini dilakukan dengan memasukkan sampel ke dalam media pengaya terlebih dahulu, yaitu Tetrathionat Broth (TTB). Tabung reaksi beriisi TTB harus dilapisi alumunium foil untuk mencegah masuknya cahaya, hal ini dikarenakan medium TTB merupakan media yang mudah menguap (volatil) karena mengandung KI dan sangat sensitif bila terkena cahaya akan membentuk ion-ionnya. Sampel diinkubasi selama 12-16 jam pada suhu 35oC.
Pengujian Salmonella dan Shigella dilakukan pada setiap sampel limbah. Hal pertama yang dilakukan adalah sampel diambil 1 mL kemudian dimasukkan pada media pengaya Tetrathionat Broth (TTB) 9 mL di dalam tabung reaksi yang sudah dilapisi alumunium foil mencegah masuknya cahaya yang kemudian dikembangbiakan dan diinkubasi selama 12-16 jam pada suhu 35˚C. Waktu inkubasi maksimal hanya 16 jam dikarenakan bakteri Salmonella dan Shigella tumbuh di rentang waktu 12 – 16 jam, jika kurang maka bakteri belum tumbuh namun jika lebih dari 16 jam, bakteri yang tumbuh sudah terdapat koliform.
pertumbuhan koloni Shigella ditandai dengan adanya koloni berwarna merah muda. Warna hitam ini disebabkan oleh sulfur yang dihasilkan oleh Salmonella. Berikut ini adalah hasil pengamatannya:
Tabel 6. Hasil Pengamatan Pengujian Bakteri Salmonella – Shigella Limbah Salmonella Shigella Gambar
Air Bersih - +
Air
Selokan + +
Air Kokita + +
Air Kahatex
+
-Air Tahu + +
Perbedaan antara kedua jenis bakteri ini ialah Salmonella menunjukkan keruh atau bening, tidak berwarna (bagian tengah mungkin berwarna hitam yang menunjukkan kandungan H2S atau sufur) dan berflagel sedangkan pada Shigella menunjukkan tidak berwarna dan tidak memiliki flagel. Shigella ditunjukkan dengan pembentukan koloni berwarna merah muda atau pink. Warna merah muda disebabkan oleh warna media yang digunakan yaitu merah. Media yang digunakan adalah SSA (Salmonella Shigella Agar) yang merupakan media selektif yang hanya bisa menumbuhkan bakteri jenis Salmonella dan Shigella. Sebelum ditumbuhkan pada media SSA, bakteri-bakteri ini dilakukan tahap perbanyakan menggunakan media TTB. TTB (Tetrathionat Broth) merupakan media perbanyakan yang berisikan:
Na2S2O3 45,2 gram
CaCO3 27,8 gram
NaCl 5 gram
Peptone 5 gram
Yeast extract 1 gram Iodine solution 22,2 gram Semua bahan-bahan tersebut dilarutkan dalam 1 liter aquades
Berdasarkan tabel 6 didapatkan bahwa semua limbah terdapat pencemar Salmonella kecuali air Bersih dan Shigella kecuali sampel limbah Kahatex. Hal ini menunjukkan limbah tersebut berbahaya karena dapat membawa penyakit bagi lingkungan sekitar. Limbah selokan yang masih mengandung bakteri-bakteri tersebut sangat berbahaya bagi penduduk sekitar dan dapat mencemari air tanah. Bakteri Salmonella dan Shigella biasanya ditemukan tumbuh pada makanan yang berasal dari produk hewani. Menurut Fardiaz (1997) bakteri Salmonella dan Shigella memiliki pH optimum antara 6-8, sedangkan sampel limbah tahu memiliki pH asam yaitu 3,8.
benda-benda terapung melalui bak penangkap pasir dan saringan. Benda yang melayang dapat dihilangkan oleh bak pengendap yang dibuat khusus untuk menghilangkan minyak dan lemak. Lumpur dari bak pengendap pertama dibuat stabil dalam bak pembusukan lumpur, di mana lumpur menjadi semakin pekat dan stabil, kemudian dikeringkan dan dibuang.
Penanganan air limbah dapat dilakukan dengan cara desinfeksi dan klorinasi. Namun pada praktikum kali ini tidak dilakukan proses desifeksi dan kloronasi. Proses desinfeksi yakni proses pembunuhan kuman-kuman dan bakteri yang berbahaya khususnya Escherichia Coli menggunakan bahan kimia yang mengandung khlor sebagai zat aktif pembunuh kuman yakni gas khlorin, kaporit dan hypokholrit. Air yang dibubuhi khlor biasanya menimbulkan bau khlor bila kadar khlor bebas dalam air mencapai 0,50 mg/L.
Klorinasi ialah usaha pemberian klorin pada bahan dengan tujuan pembersihan. Klorin memiliki efek mematikan yang tinggi untuk mikroba, bersifat korosif, tidak terpengaruh kesadahan air. Persenyawaan klorin yang biasa digunakan dalam desinfeksi ialah gas klorin, hipochlorin, dan kloramin. Waktu kontak dengan klorin : 20-30 menit sebelum dikonsumsi. Fungsi klorin dalam penanganan air tidak hanya untuk desinfeksi, tetapi juga untuk tujuan lain seperti : kontrol terhadap ganggang yang hidup dalam reservoir dan kontrol terhadap pertumbuhan bakteri pembentuk lendir, pengikat besi.
Mekanisme klorin dalam membersihkan limbah dapat dilihat dari reaksi klorin bertemu dengan air, sebagai berikut :
Pada pH rendah : Cl2 + H2O HOCl- + HCl Pada pH tinggi : HOCl- H+ + OCl
-Agar klorinasi berjalan baik maka terdapat faktor-faktor yang mempengaruhi efisiensi klorin, yaitu :
Jumlah dan tipe klorin yang ada
Hubungan antara bentuk klorin dalam air setelah klorinasi Jumlah klorin yang dibutuhkan
Pada suhu rendah, reduksi bakteri lambat. Pada suhu 350F – 400F separuh efektifitas pada suhu 700F dan 750F. Nilai pH paling efektif adalah pada pH 7 atau ≤ 7. Pada pH tinggi konsentrasi yang diperlukan juga lebih tinggi. Senyawa hipoklorit seperti : Ca(OCl)2 dan NaOCl dalam air juga membentuk ion hipoklorit dan asam hipoklorit.
Ca(OCl)2 + 2H2O 2HOCl + Ca(OH)2 NaOCl + H2O HOCl + NaOH
NH3 + HOCl NH2Cl + H2O NH2Cl + HOCl NHCl2 + H2O
NHCl2 + HOCl NCl3 + H2O
V. KESIMPULAN
Berdasarkan hasil praktikum Limbah Industri Pangan kali ini dapat disimpulkan bahwa :
1. Karakteristik setiap limbah berbeda-beda. Limbah air Tahu memiliki pH 3,2 , bersuhu 28oC, berwarna kuning pudar, dan berbau asam.
2. Limbah Kahatex memiliki pH 7,2 , bersuhu 29oC, berwarna hijau kecoklatan, dan tidak berbau menyengat.
3. Limbah Kokita memiliki pH 6,6 , bersuhu 30,5oC, berwarna kuning pudar, dan berbau sambal busuk.
4. Limbah Selokan memiliki pH 7,0 , bersuhu 25oC, berwarna keruh, dan berbau got.
5. Air Bersih memiliki pH 6,6 , bersuhu 27oC, berwarna bening, dan tidak berbau apapun.
6. Sampel yang memiliki endapan terbanyak adalah limbah Kahatex, limbah Kokita, Air Selokan dan Tahu merupakan limbah dengan endapan yang paling sedikit.
7. Air bersih sama sekali tidak terdapat endapan.
8. Nilai COD tertinggi terdapat pada sampel air limbah air selokan sebesar 3360 ppm, disusul limbah air tahu sebesar 2400 ppm, kemudian limbah air kahatex sebesar 800 ppm
9. Limbah Kokita memiliki nilai COD terendah yaitu sebesar 400 ppm. 10.Sampel dengan nilai BOD yang paling tinggi adalah air limbah Kokita
sebesar 67,2 mg/L, kemudian limbah air Tahu sebesar 9,6 mg/L, Kahatex sebesar 3,84 mg/L.
11.Sampel dengan nilai BOD terendah adalah air Selokan. Sebesar 1,92 mg/L 12.Nilai DO tertinggi terdapat pada sampel limbah Kokita yaitu sebesar 7,2
dan yang terendah adalah limbah Kahatex sebesar 0,32.
13.Limbah Kokita memiliki nilai SPC tertinggi yakni 3.8 x 107 CFU/ml pada hari kedua dan 3.1 x 107 CFU/ml pada hari ketiga .
15.Semua sampel limbah terdapat pencemar Salmonella kecuali air Bersih dan Shigella kecuali sampel limbah Kahatex
16.Semua sampel limbah positif terdapat bakteri Koliform kecuali sampel air Bersih.
DAFTAR PUSTAKA
Buckle, K.A., R.A. Edwards, G.H. Fleet dan M. Wootton. 1987. Ilmu Pangan. Penerjemah Hadi P. dan Adiono. Penerbit UI-Press. Jakarta.
Djajadiningrat, A. 1999. Pengolahan Limbah Cair. Penelitian Pengelolaan Limbah. Penerbit Institut Teknologi Bandung, Bandung
Fardiaz, srikandi, DR., Ir. 1997. Mikrobiologi Pangan I. PT Gramedia Pustaka Utama. Jakarta.
Gintings, P. (1992). Mencegah dan Mengendalikan Pencemaraan Industri. Pustaka Sinar Harapan. Jakarta.
Hammer. 1986. Kandungan-kandungan Limbah Industri (Terjemahan). Jakarta. Jennie dan Fardiaz. 1989. Sanitasi Dalam Industri Pangan. Penerbit PAU Institut
Pertanian Bogor dan LSIIPB, Bogor
Jenie, B.S.L dan W.P. Rahayu, 1993. Penanganan Limbah Industri Pangan. Penerbit Kanisius. Yogyakarta.
Kristianto, P. 2002. Ekologi Industri. Penerbit ANDI. Yogyakarta.
Lay, Bibiana W. dan Hastowo, Sugyo, (1992), Mikrobiologi, Rajawali Press, Jakarta.
Mahida. 1992. Pencemaran Air dan Pemanfaatan Limbah Industri. Rajawali. Jakarta.
MetCalf dan Eddy. 2003. Wastewater Engineering : Treatment, Disposal and Reuse, 4th ed., McGraw Hill Book Co., New York.
Pelczar, M.J. & E.C.S. Chan, 1986, Penterjemah , Ratna Siri Hadioetomo dkk. Dasar-Dasar Mikrobiologi 1.Universitas Indonesia Press. Jakarta.
Sugiharto. 1987. Dasar – Dasar Pengelolaan Air Limbah. UI Press. Jakarta. Suhardi. 1991. Kimia dan Teknologi Protein. Yogyakarta: PAU Pangan dan Gizi
