PERBEDAAN EFEKTIVITAS FILTER ZEOLIT DAN KARBON AKTIF DALAM PENURUNAN KADAR TSS (TOTAL SUSPENDED SOLID)
LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU INDUSTRI RUMAH TANGGA
ARTIKEL PUBLIKASI ILMIAH
Memenuhi Salah Satu Syarat
Memperoleh Ijazah S1 Kesehatan Masyarakat
Disusun Oleh :
AYU TRIANINGSIH J 410 090 057
PROGRAM STUDI KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS ILMU KESEHATAN
PERBEDAAN EFEKTIVITAS FILTER ZEOLIT DAN KARBON AKTIF DALAM PENURUNAN KADAR TSS (TOTAL SUSPENDED SOLID)
LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU INDUSTRI RUMAH TANGGA Ayu Trianingsih J 410 090 057
Prodi Kesehatan Masyarakat Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Surakarta
Jl. A. Yani Tromol Pos 1 Pabelan Surakarta 57162
Abstrak
Tingginya kadar TSS dapat menyebabkan pencemaran lingkungan. Kadar TSS limbah cair tahu di Dukuh Kanoman sudah melebihi standar, yaitu 900 mg/l. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui perbedaan tingkat efektivitas media zeolit dan karbon aktif dalam menurunkan kadar TSS limbah cair tahu. Metode penelitian ini adalah eksperimen dengan rancangan penelitian pretest-postest dengan kelompok kontrol. Populasi dalam penelitian ini adalah seluruh industri tahu yang tidak mempunyai pengolahan limbah yang berada di dukuh kanoman yang berjumlah 12 industri. Jumlah sampel yang digunakan sebanyak 50 liter, masing-masing perlakuan membutuhkan 5 liter limbah dengan 3 kali pengulangan. Uji statistik menggunakan uji t-tes Independent yang menunjukkan ada perbedaan rata-rata antara nilai sebelum proses filtrasi dengan setelah proses filtrasi menggunakan media zeolit dan karbon aktif dalam menurunkan kadar TSS. Hasil uji laboraturium pada kontrol, rata-rata kadar TSS sebesar 833 mg/l. Perlakuan dengan media zeolit rata-rata kadar TSS sebesar 233 mg/l, perlakuan dengan media karbon aktif rata-rata kadar TSS sebesar 366 mg/l. Penurunan kadar TSS belum memenuhi standart baku mutu yang telah ditentukan oleh Perda Provinsi Jawa Tengah Nomer 5 tahun 2012 dengan kadar maksimal 100 mg/l.
Kata Kunci : limbah cair tahu, TSS, zeolit dan karbon aktif Abstract
that there is an average range of values before filtration process and after process using zeolit media and active carbon in decreasing the content of TSS. The result of laboratory test to the control shows that the average content of TSS is 833 mg/l. the treatment using zeolit results the average content of TSS is 233 mg/l. Meanwhile, the treatment using active carbon media results the average content of TSS is 366 mg/l. The decrease of TSS content has not accomplished the quality standard issued by Central Java Law Number 5 of 2012 which states that the maximum content of TSS is 100 mg/l.
Key Words : Tofu’s liquid waste, TSS, zeolit, active carbon
A. PENDAHULUAN
Hasil uji pendahuluan yang dilakukan di Laboratorium kimia Fakultas Ilmu Kesehatan Universitas Muhammadiyah Surakarta terhadap limbah cair tahu yang diambil dari Dukuh Kanoman, Kelurahan Gagaksipat, Kecamatan
Ngemplak, Kabupaten Boyolali menunjukkan kadar TSS sebesar 700 mg/l. Menurut Peraturan Daerah Provinsi Jawa Tengah Nomor 5 Tahun 2012 tentang Baku Mutu Limbah Cair Industri Tahu dan Tempe syarat kandungan TSS dalam
limbah cair industri tahu sebesar 100 mg/l yang berarti telah melebihi baku mutu yang telah ditentukan.
Bahan organik yang terdapat dalam limbah dapat menurunkan kadar oksigen terlarut dan mengakibatkan kehidupan didalam air akan terganggu serta
dapat menimbulkan pencemaran sehingga kualitas air menjadi menurun sehingga air tidak sesuai peruntukkannya. Proses filtrasi merupakan pengolahan limbah cair yang sering digunakan dalam pengolahan limbah cair setelah mengalami proses
kadar Fe dan Mn yang terdapat dalam air dapat diturunkan melalui proses filtrasi
menggunakan media zeolit dan karbon aktif dengan ketebalan 60-80 cm.
Penelitian yang dilakukan oleh Suyata dan Irmanto (2009), zeolit dapat menurunkan kadar TSS limbah tahu dengan sifat basa sebesar 84,38% dan sifat
asam sebesar 83,348%. Penelitian lain dilakukan oleh Sihombing (2007), karbon aktif dapat menurunkan kadar TSS limbah pencucian umbi dengan tingkat
efektivitas sebesar 93,93%.
Berdasarkan pendapat yang dikemukan oleh Asmadi dkk (2011) dan beberapa penelitian yang telah dilakukan oleh beberapa peneliti lain maka penulis
ingin mengetahui tingkat efektivitas antara zeolit dan karbon aktif sebagai media filtrasi dengan ketebalan 60 cm dalam penurunan kadar TSS limbah cair tahu di Dukuh Kanoman, Desa Gagaksipat, Kecamatan Ngemplak, Kabupaten Boyolali.
B. METODE PENELITIAN
Penelitian ini termasuk dalam penelitian eksperimen, yaitu penelitian yang dilakukan dengan memberikan perlakuan pada subjek penelitian dengan tujuan menilai pengaruh suatu perlakuan pada variabel independent dan terhadap
variabel dependent (Budiman, 2011).
Sempel limbah cair tahu diambil dari industri milik Bapak Saimin di
Dukuh Kanoman, Kelurahan Gagaksipat, Ngemplak, Boyolali pada bulan Juli 2013. Populasi dalam penelitian sebanyak 12 industri yang membuang limbah
cair tahu sehingga jumlah seluruh sampel sebanyak 50 liter. Teknik pengambilan
sampel dengan cara purposive sampling.
analisis data kuantitatif dengan menggunakan analisis statistik t-test independen dan paired t-test untuk mengetahui tingkat keefektifan zeolit dan
karbon aktif dalam penurunan kadar TSS limbah cair tahu dengan menggunakan bantuan komputer SPSS versi 21 dengan tingkat signifikan (nilai p), yaitu:
a. Jika nilai p ≤ 0,05 maka hipotesis penelitian Ha diterima. b. Jika nilai p > 0,05 maka hipotesis penelitian Ha ditolak.
C. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Hasil
a. Analisis Univariat
1) Pengukuran pH Limbah Cair Tahu
Hasil pengukuran pH limbah sebelum dan sesudah filtrasi dapat
dilihat pada Tabel 1:
Replikasi
pH Perda Prov.
Jateng No. 5 Th 2012 Sebelum Setelah Perlakuan
Kontrol Zeolit Karbon aktif 1 4,72 4,43 4,23 4,25
2 4,72 4,52 4,51 4,18 6,0-9,0 3 4,72 4,48 4,22 4,49
Rata-rata 4,72 4,47 4,32 4,30
Pada Tabel 1 diketahui pH limbah sebelum dan sesudah perlakuan terjadi penurunan. Rata-rata pH limbah sebelum perlakuan sebesar 4,72
mempunyai pH rata-rata yang tidak jauh berbeda yaitu sebesar 4,32 dan
4,30.
Jika dibandingkan dengan Perda Provinsi Jawa Tengah Nomer 5 tahun 2012, pH limbah cair tahu yang diperbolehkan berkisar antara
6,0-9,0, maka dapat disimpulkan bahwa pH rata-rata limbah cair tahu sebelum maupun sesudah filtrasi masih belum memenuhi baku mutu.
2) Pengamatan Suhu Limbah Cair Tahu
Pengukuran suhu limbah sebelum dan sesudah filtrasi terdapat pada Tabel 2:
Replikasi
Suhu (0C) Perda Prov. Jateng No. 5
Th 2012 Sebelum Setelah Perlakuan
Kontrol Zeolit Karbon aktif
1 40 33 30 31
2 40 34 31 30 Max. 380C
3 40 33 31 31
Rata-rata 40 33,33 30,67 30,67
Pada Tabel 2 diketahui rata-rata suhu limbah sebelum perlakuan sebesar 400C. Sedangkan suhu rata-rata setelah filtrasi menggunakan media zeolit maupun karbon aktif mengalami penurunan dan
mempunyai suhu yang stabil yaitu 30,670C.
Jika dibandingkan dengan Perda Provinsi Jawa Tengah Nomer 5
tahun 2012, suhu sebelum filtrasi belum memenuhi baku mutu yang telah ditentukan sedangkan setelah filtrasi telah memenuhi baku mutu yang telah ditentukan yaitu 380C.
Kadar TSS sebelum filtrasi dan kontrol dapat dilihat pada Tabel 3:
Kadar TSS (mg/l)
Replikasi Perda Prov. Jateng No. 5 Th 2012
Sebelum Kontrol 1 900 900
2 900 800 100 mg/l
3 900 800 Rata-rata 900 833
Pada Tabel 3 diketahui rata-rta pada kontrol sebesar 833 mg/l sedangkan pada kontol 900 mg/l. Dibandingkan dengan Perda Provinsi Jawa Tengah Nomer 5 Tahun 2012 kadar tersebut belum memenuhi
baku mutu yang telah ditentukan yaitu sebesar 100 mg/l. b) Hasil kadar TSS sebelum filtrasi dan zeolit
Kadar TSS sebelum filtrasi dan zeolit dapat dilihat pada Tabel 4:
Kadar TSS (mg/l)
Replikasi Perda Prov. Jateng No. 5 Th 2012
Sebelum Zeolit 1 900 200
2 900 300 100 mg/l
3 900 200 Rata-rata 900 233
Pada Tabel 4, rata-rata kadar TSS sebelum filtrasi adalah 900 mg/l sedangkan sesudah filtrasi dengan zeolit sebesar 233 mg/l. Jika
dibandingkan dengan Perda Provinsi Jawa Tengah Nomer 5 Tahun 2012, kadar TSS tersebut masih belum memenuhi baku mutu yang telah
ditentukan yaitu 100 mg/l.
Kadar TSS sebelum filtrasi dan karbon aktif dapat dilihat pada
Tabel 5:
Kadar TSS (mg/l)
Replikasi Perda Prov. Jateng No. 5 Th 2012 Sebelum Karbon aktif
1 900 400
2 900 400 100 mg/l
3 900 300
Rata-rata 900 366
Tabel 5 menunjukkan setelah proses filtrasi menggunakan media karbon aktif, terjadi penurunan kadar TSS sebesar 366 mg/l dari kadar
sebelum filtrasi sebesar 900 mg/l. Dibandingkan dengan Perda Provinsi Jawa tengah Nomer 5 tahun 2012 kadar TSS sebelum dan sesudah
filtrasi dengan menggunakan media karbon aktif belum memenuhi baku mutu yang ditentukan yaitu 100 mg/l.
d) Hasil kadar TSS antara kontrol dengan zeolit
Kadar TSS antara kontrol dengan zeolit dapat dilihat pada Tabel 6:
Kadar TSS (mg/l)
Replikasi Perda Prov. Jateng No. 5 Th 2012 Kontrol Zeolit
1 900 200
2 800 300 100 mg/l
3 800 200
Rata-rata 833 233
Pada Tabel 6, rata-rata kadar TSS kontrol 833 mg/l sedangkan
[image:10.595.187.507.518.629.2]e) Hasil kadar TSS antara kontrol dengan karbon aktif
[image:11.595.185.510.197.310.2]Kadar TSS antara kontrol dengan karbon aktif dapat dilihat pada Tabel 7:
Kadar TSS (mg/l)
Replikasi Perda Prov. Jateng No. 5 Th 2012 Kontrol Karbon Aktif
1 900 400
2 800 400 100 mg/l
3 800 300
Rata-rata 833 366
Pada Tabel 7, rata-rata pada kontrol sebesar 733 mg/l sedangkan
rata-rata pada karbon aktif sebesar 366 mg/l. Dibandingkan dengan Perda Provinsi Jawa Tengah Nomer 5 Tahun 2012 kedua kadar tersebut
belum memenuhi baku mutu yang ditentukan yaitu 100 mg/l. f) Hasil kadar TSS antara zeolit dengan karbon aktif
[image:11.595.185.508.517.630.2]Kadar TSS antara zeolit dengan karbon aktif dapat dilihat pada
Tabel 8:
Kadar TSS (mg/l)
Replikasi Perda Prov. Jateng No. 5 Th 2012 Zeolit Karbon Aktif
1 200 400
2 300 400 100 mg/l
3 200 300
Rata-rata 233 366
Tabel 8, rata-rata kadar TSS dengan media zeolit sebesar 233 mg/l
5 Tahun 2012 masih belum memenuhi baku mutu yang ditentukan yaitu
100 mg/l. b. Analisis Bivariat
1. Hasil uji Paired T-Test pengukuran kadar tss limbah cair tahu sebelum
filtrasi dengan kontrol dapat dilihat pada Tabel 9:
T Df Sig. (2-tailed) Pair 1 pretes-kadar TSS -10.000 2 .010
Nilai sig yang dihasilkan dari uji Paired t-test adalah 0,010
dimana sig ≤ 0,05 sehingga Ho ditolak yang artinya ada perbedaan rata -rata antara nilai sebelum filtrasi dengan kontrol dalam menurunkan kadar TSS limbah cair tahu.
2. Hasil uji Paired T-Test pengukuran kadar tss limbah cair tahu sebelum filtrasi dengan sesudah filtrasi dengan media zeolit dapat dilihat pada
Tabel 10:
T Df Sig. (2-tailed) Pair 1 pretes-kadar TSS -5.000 2 .038
Nilai sig yang dihasilkan dari uji paired t-test adalah 0,38 dimana sig ≤ 0,05 sehingga Ho ditolak yang artinya ada perbedaan
rata-rata antara nilai sebelum filtrasi dengan sesudah filtrasi dengan media zeolit dalam menurunkan kadar TSS limbah cair tahu.
3. Hasil uji Paired T-Test pengukuran kadar tss limbah cair tahu sebelum
T df Sig. (2-tailed) Pair 1 pretes-kadar TSS -2.739 5 .041
Nilai sig yang dihasilkan dari uji paired t-test adalah 0,41
dimana sig ≤ 0,05 sehingga Ho ditolak yang artinya ada perbedaan rata-rata antara nilai sebelum filtrasi dengan sesudah filtrasi dengan media karbon aktif dalam menurunkan kadar TSS limbah cair tahu.
4. Hasil uji t-test Independent pengukuran kadar TSS limbah cair tahu antara kontrol dengan media zeolit
Levene's Test for Equality
of Variances t-test for Equality of Means
F Sig. T Df
Sig. (2-tailed) kadar
TSS
Equal variances assumed .000 1.000 6.364 4 .003 Equal variances not
assumed
6.364 4.000 .003
Nilai sig yang didapat adalah 0,003 dimana sig ≤ 0,05 sehingga
Ho ditolak yang artinya ada perbedaan rata-rata yang signifikan kadar TSS limbah cair tahu antara kontrol dengan proses filtrasi
5. Hasil uji t-test Independent pengukuran kadar TSS limbah cair tahu
antara kontrol dengan media karbon aktif
Nilai sig yang didapat adalah 0,008 dimana sig ≤ 0,05 sehingga Ho ditolak yang artinya ada perbedaan rata-rata yang signifikan kadar TSS limbah cair tahu antara kontrol dengan proses filtrasi
menggunakan media karbon aktif.
6. Hasil uji Independent pengukuran kadar TSS limbah cair tahu antara
zeolit dengan media karbon aktif
Levene's Test for Equality of
Variances
t-test for Equality of Means
F Sig. T Df
Sig. (2-tailed) kadar
TSS
Equal variances assumed 3.200 .148 -5.814 4 .004 Equal variances not
assumed
-5.814 2.941 .011
Nilai sig yang didapat adalah 0,004 dimana sig ≤ 0,05 sehingga Ho ditolak yang artinya ada perbedaan rata-rata yang sig kadar TSS limbah cair tahu antara media zeolit dengan media karbon aktif.
Levene's Test for Equality of
Variances
t-test for Equality of Means
F Sig. T Df
Sig. (2-tailed) kadar
TSS
Equal variances assumed .000 1.000 4.950 4 .008 Equal variances not
assumed
7. Hasil tingkat efektivitas Penurunan Kadar TSS Limbah Cair Tahu Pada
Kontrol, Media Zeolit dan Karbon Aktif
Media Filtrasi
Kadar TSS (mg/l) Efektivitas Pengolahan
(%) Sebelum Sesudah Penurunan
Kontrol Zeolit 900 900 833 233 67 667 7,44 74,11 Karbon Aktif 900 366 534 59,33
Tingkat efektivitas penurunan kadar TSS pada kontrol sebesar
7,44, tingkat efekvitas penurunan dengan menggunakan media zeolit sebesar 74,11%, dan tingkat efektivitas penurunan kadar TSS dengan menggunakan media karbon aktif sebesar 59,33%.
2. Pembahasan
a. Pengukuran pH limbah cair tahu
Rata-rata pH limbah sebelum filtrasi sebesar 4,72 dan
rata-rata pH setelah filtrasi menggunakan media zeolit sebesar 4,32 sedangkan menggunakan media karbon aktif sebesar 4,30.
Penurunan pH yang terjadi karena limbah cair tersebut bersifat asam. Penambahan bahan kimia seperti kapur dan tawas perlu dilakukan agar pH limbah mendekati normal karena pH yang baik
untuk limbah adalah netral yaitu 7 (Asmadi dan Suharno, 2012). Dibandingkan dengan Perda Provinsi Jawa Tengah Nomor
b. Pengukuran suhu limbah cair tahu
Suhu limbah cair tahu sebelum filtrasi 400C, sedangkan suhu rata-rata setelah filtrasi menggunakan media zeolit maupun karbon aktif mempunyai suhu yang sama yaitu 30,670C. Suhu
tinggi dapat diatasi dengan cara didiamkan dalam bak penampung. Suhu sebelum dan sesudah filtrasi tersebut jika dibandingkan
dengan Perda Provinsi Jawa Tengah Nomor 5 Tahun 2012 dapat disimpulkan bahwa suhu rata-rata sebelum filtrasi belum memenuhi nilai baku mutu yang telah ditentukan sedangkan setelah
filtrasi menggunakan media zeolit dan karbon aktif sudah memenuhi baku mutu yang ditentukan.
c. Kadar TSS limbah cair tahu sebelum filtrasi
Kadar TSS sebelum filtrasi sebesar 900 mg/l. Kadar TSS tersebut menurut perda Provinsi Jawa Tengah Nomer 5 tahun 2012
telah melampaui baku mutu yang ditentukan sehingga perlu dilakukannya pengolahan agar limbah cair yang dihasilkan tidak
menimbulkan pencemaran lingkungan d. Kadar TSS limbah cair tahu dengan kontrol
Berdasarkan penelitian yang dilakukan pada kontrol
rata-rata kadar TSS limbah cair tahu yaitu 833 mg/l. Menurut perda Provinsi Jawa Tengah Nomer 5 tahun 2012, kadar TSS pada
Uji statistik yang dilakukan menggunakan uji paired t-test
didapatkan nilai signifikan 0,010 dimana sig ≤ 0,05 sehingga Ho ditolak yang artinya ada perbedaan rata-rata antara nilai sebelum filtrasi dengan kontrol dalam menurunkan kadar TSS limbah cair
tahu.
e. Kadar TSS limbah cair tahu dengan media zeolit dan karbon aktif
Rata-rata kadar TSS menggunakan media zeolit mengalami penurunan menjadi 233 mg/l dengan tingkat efektivitas sebesar 74,11 %. Sedangkan dengan media karbon aktif rata-rata kadar
TSS limbah cair tahu menjadi 366 mg/l dengan tingkat efektivitas 59,33 %. Penurunan kadar TSS limbah cair tahu yang terjadi pada
masing-masing media filtrasi dikarenakan zeolit dan karbon aktif dapat menyerap zat organik dan anorganik yang terdapat dalam limbah (Kusnaedi, 2010).
Pengujian Paired t-test dilakukan sebelum filtrasi dengan sesudah filtrasi dengan media zeolit mempunyai nilai sig 0,38
dimana sig ≤ 0,05 sehingga Ho ditolak yang artinya ada perbedaan rata-rata antara nilai sebelum filtrasi dengan sesudah filtrasi dengan media zeolit dalam menurunkan kadar TSS limbah cair tahu.
Pengujian yang dilakukan pada sebelum filtrasi dengan sesudah filtrasi dengan media karbon aktif mempunyai nilai sig 0,41
rata-rata antara nilai sebelum filtrasi dengan sesudah filtrasi dengan
media karbon aktif dalam menurunkan kadar TSS limbah cair tahu.
D. SIMPULAN DAN SARAN 1. Simpulan
a. Media filter zeolit lebih efektif dalam menurunkan kadar TSS
limbah cair tahu jika dibandingkan dengan media karbon aktif dengan tingkat efektivitas 74,11% sedangkan tingkat efektivitas karbon aktif 59,11%
b. Kadar TSS limbah cair tahu sebelum dilakukan proses filtrasi dengan menggunakan media zeolit maupun karbon aktif yaitu 900
mg/l.
c. Kadar TSS limbah cair tahu setelah dilakukan proses filtrasi menggunakan media zeolit mengalami penurunan sebesar 233
mg/l, sedangkan dengan menggunakan media karbon aktif turun menjadi 366 mg/l.
d. Signifikan sebelum filtrasi dengan sesudah filtrasi menggunakan media zeolit 0,038 dimana sig ≤ 0,05 sehingga Ho ditolak yang artinya ada perbedaan rata-rata antara nilai sebelum filtrasi dengan
2. Saran
1. Bagi masyarakat Dukuh Kanoman, Kelurahan Gagaksipat, Kecamatan Ngemplak, Kabupaten Boyolali:
a) Diharapkan masyarakat dapat melakukan pengolahan limbah
tahap awal seperti pengolahan secara kimia atau biologi sebelum melakukan metode filtrasi dengan sistem komunal.
b) Diharapkan masyarakat khususnya produsen tahu menampung limbah cair yang dihasilkan sebelum dibuang kesungai.
c) Diharapkan masyarakat mengolah limbah cair tahu menjadi
biogas dengan sistem komunal agar biaya yang diperlukan lebih terjangkau,
d) Diharapkan masyarakat dapat menetralkan pH limbah cair tahu yang dihasilkan dengan menambahkan tawas atau kapur.
e) Diharapkan masyarakat mendinginkan suhu limbah cair yang
dihasilkan dengan cara didiamkan dalam bak penampung. 2. Bagi peneliti lain:
a) Diharapkan melakukan penelitian lanjutan dengan menggunakan kombinasi dari media zeolit dan karbon aktif untuk mengetahui tingkat efektivitas dalam menurunkan kadar
TSS limbah cair tahu.
b) Diharapkan dapat melakukan penelitian lanjutan menggunakan
DAFTAR PUSTAKA
Asmadi dan Suharno. 2012. Dasa-Dasar Teknologi Pengolahan Air limbah. Yogyakarta: Gosyen Publishing.
Asmadi, Khayan, Kasjono, Heru Subaris. 2011. Teknologi Pengolahan Air Minum. Yogyakarta: Gosyen Publishing.
Budiman. 2011. Penelitian Kesehatan. Bandung: Refika Aditama.
Kusnaedi. 2010. Mengolah Air Kotor Untuk Air Minum. Depok: Penebar Swadaya
Perda Provinsi Jateng Nomor 5 Tahun 2012 Tentang Baku Mutu Air Limbah Sihombing, Johannes Bangun Fernando. 2007. Penggunaan Media Filtran Dalam
Upaya Mengurangi Beban Cemaran Limbah Cair Industri Kecil Tapioka. (Skripsi). Fakultas Teknologi Pertanian Institusi Pertanian. (Diakses pada tanggal 21 Mei 2013 pukul 18.08).
Sugiharto. 2008. Dasar-Dasar Pengolahan Air Limbah. Jakarta: Universitas Indonesia (UI-Pres).
Suyata dan Irmanto. 2009. Penurunan TSS, BOD, COD Limbah Cair Tahu Di Desa Cilongok Kabupaten Banyumas Menggunakan Sistem Zeolit Teraktivasidan Teraktivasi dan Terimpregnasi TiO2. Molekul, Vol. 4. No. 2.
