LAPORAN PRAKTIUM ANALISIS DAN PREDIKSI BEBAN PENCEMARAN LIMBAH
CAIR INDUSTRI PERIKANAN
Disusun oleh:Ahmad Tafrizi
OLEHYUDA HALIM PERDANA12/331699/PN/12784
PROGRAM STUDI TEKNOLOGI HASIL PERIKANANJURUSAN PERIKANAN
LABORATORIUM TEKNOLOGI IKANJURUSAN PERIKANAN FAKULTAS
PERTANIANUNIVERSITAS GADJAH MADAYOGYAKARTA2015
I. PENDAHULUANA.Latar BelakangKegiatan pembangunan yang
bertujuan untuk meningkatkan kesejahteraan manusia yang
menitikberatkan pada pertumbuhan ekonomi dengan memanfaatkan sumber
daya alam tanpa memperhatikan aspek lingkungan dapat menimbulkan
tekanan terhadap lingkungan. Pertambahan jumlah penduduk yang
semakin meningkat dari tahun ke tahun dengan luas lahan yang tetap
juga akan mengakibatkan tekanan terhadap lingkungan semakin berat.
Berbagai aktivitas manusia dalam memenuhi kebutuhan hidupnya yang
berasal dari kegiatan industri, rumah tangga, dan pertanian akan
menghasilkan limbah yang memberi sumbangan pada penurunan kualitas
air sungai (Suriawiria, 2003)Dampak negative (terutama pencemaran
lingkungan) bersumber dari aktivitas industri dalam ekploitasi
sumber daya alam dan proses produksi (pengolahan bahan baku menjadi
produk) serta aktivitas manusia dalam memenuhi kebutuhannya , Dalam
aktivitas industri dan manusia selalu dihasilkan kenaikan entropi
(limbah) , baik limbah cair, padat , gas maupun bunyi yang
menggangu keseimbangan ekologi dan atau merusak komponen lingkungan
(sumber daya air , lahan/tanah , udara , tumbuhan biota , air ,
manusia dan lain-lain) (Sahubawa,2010)Menurut Mukhtasor (2007),
limbah yang dihasilkan dari industri pengolahan hasil perikanan
umumnya dapat digolongkan menjadi , limbah padat (basah dan kering)
, limbah cair dan limbah hasil sampingPengelolaan limbah industri
pangan (cair, padat dan gas) diperlukan untuk meningkatkan
pencapaian tujuan pengelolaan limbah (pemenuhan peraturan
pemerintah), serta untuk meningkatkan efisiensi pemakain sumber
daya. Secara umum, pengelolaan limbah merupakan rangkaian kegiatan
yang mencakup reduksi (reduction), pengumpulan (collection),
penyimpangan (storage), pengangkutan (transportation), pemanfaatan
(reuse, recycling), pengolahan (treatment), dan/ atau penimbunan
(disposal)Permasalahan lingkungan saat ini yang dominan salah
satunya adalah limbah cair berasal dari kegiatan industri. Limbah
cair yang tidak dikelola dengan baik akan menimbulkan dampak yang
luar biasa pada perairan, khususnya sumber daya air. Kelangkaan air
di masa mendatang dan bencana alam semisal erosi, banjir dan
kepunahan ekosistem perairan tidak pelak lagi dapat terjadi apabila
kita kaum akademisi tidak peduli terhadap permasalahan
tersebut.Sebagian besar limbah cair industri pangan dapat ditangani
dengan mudah dengan sistem biologis, karena polutan utamanya berupa
bahan organik, seperti karbohidrat, lemak, protein, dan vitamin.
Polutan tersebut umumnya dalam bentuk tersuspensi atau terlarut.
Sebelum dibuang, ke lingkungan, limbah cair industri pangan harus
diolah untuk melindungi keselamatan masyarakat dan kualitas
lingkungan. Tujuan dasar pengolahan limbah cair adalah untuk
menghilangkan sebagian besar padatan tersuspensi dan bahan
terlarut, kadang-kadang juga untuk penyisihan unsur hara (nutrien)
berupa nitrogen dan fosfor.B. Tujuan Praktikum1. Praktikan mampu
melakukan pengukuran parameter fisika dan kimia dari limbah
industri perikanan.2. Praktikan mampu mengetahui kuantitas
parameter pencemaran limbah cair industri perikanan3. Praktikan
mampu menentukan besar debit dan beban pencemaran limbah cair
industri perikanan4. Praktikan mampu mengetahui dan menerapkan cara
penanganan limbah secara biologis meliputi fitoremidiasi, aerob dan
anaerob
C. Manfaat Praktikum1. Mengetahui cara menganalisis dan
memprediksi beban pencemaran limbah cair industri perikanan 2.
Memperoleh gagasan baru dalam menangani limbah cair dengan
menggunakan system biologis di lingkungan sekitarII. TINJAUAN
PUSTAKAA.LimbahLimbah adalah sisa suatu usaha atau yang mengandung
bahan berbahaya atau beracun yang karena sifat, konsentrasi atau
jumlahnya , baik secara langsung atau tidak langsung akan dapat
membahayakan lingkungan , kesehatan, kelangsungan hidup manusia
atau makhluk hidup lainnya jika tidak ditangani dengan benar.
Limbah air merupakan buangan cair yang tidak dapat dimanfaatkan
lagi dan mengandung bahan-bahan yang membahayakan kesehatan manusia
serta menganggu lingkungan hidup (Perdana,2007)Air limbah adalah
kotoran dari masyarakat dan rumah tangga dan juga yang berasal dari
industri, air tanah, air permukaan serta buangan lainnya, dengan
demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum.
Air limbah berasal dari dua jenis sumber yaitu air limbah rumah
tangga dan air limbah industri. Secara umum didalam limbah rumah
tangga tidak terkandung zat-zat berbahaya, sedangkan didalam limbah
industri harus dibedakan antara limbah yang mengandung zat-zat yang
berbahaya dan yang tidak. Untuk yang mengandung zat-zat yang
berbahaya harus dilakukan penanganan khusus tahap awal sehingga
kandungannya bisa di minimalisasi terlebih dahulu sebelum dialirkan
ke sewage plant, karena zat-zat berbahaya itu bisa memetikan fungsi
mikro organisme yang berfungsi menguraikan senyawa-senyawa di dalam
air limbah. Sebagian zat-zat berbahaya bahkan kalau dialirkan ke
sawage plant hanya melewatinya tanpa terjadi perubahan yang
berarti, misalnya logam berat (Santi,2004)
B. Parameter PencemaranParameter pencemaran fisik pada air
adalah tempertur, cahaya, kecerahan, arus dan daya hantar listrik ,
sedangkan parameter kimia meliputi kadar oksigen terlarut, pH,
alkalinitas, kesadahan, BOD, COD unsure-unsur dan zat orgnanik
terlarut, sedangkan factor lingkungan biotic bagi organisme adalah
organisme lain yang juga terdapat dihabitatnya (Suin,2002)
C. Debit Limbah CairDebit limbah cair merupakan banyaknya air
limbah yang harus dibuang ke lingkungan , Sebelum dibuang, ke
lingkungan, limbah cair industri perikanan harus diolah untuk
melindungi keselamatan masyarakat dan kualitas lingkungan. Tujuan
dasar pengolahan limbah cair adalah untuk menghilangkan sebagian
besar padatan tersuspensi dan bahan terlarut, kadang-kadang juga
untuk penyisihan unsur hara (nutrien) berupa nitrogen dan fosforD.
Beban Pencemaran LimbahBeban Pencemaran merupakan nilai konsentrasi
parameter pencemaran yang terdapat dalam air limbah . sesuai dengan
peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.06 Tahun 2007
menyebutkan beban pencemaran dari kegiatan industri perikanan
antara lain pembekuan, pengalengan dan pembuatan tepung ikan dan
dari beberapa parameter seperti pH, TSS , COD, BOD memiliki beban
pencemaran yang berbeda. Seperti pH dengan kadar 6-9 , TSS berkisar
1-3 dalam 100 mg/L ,BOD 1-3 dalam 100 mg/L dan 75 mg/L ,dan COD 2-6
dalam 200 mg/L pada pembekuan , 2.25-4.5 dalam 150 mg/L pada
pengalengan, dan 3.6 dalam 300 mg/L pada pembuatan tepung ikan.E.
Baku Mutu Limbah Cair Industri Perikanan
F. Mekanisme Reduksi Limbah Secara umum, pengolahan limbah cair
dapat dibedakan menjadi tiga, yaitu pengolahan primer, pengolahan
sekunder, dan pengolahan tersier. Pengolahan primer merupakan
pengolahan secara fisik untuk menyisihkan benda-benda terapung atau
padatan tersuspensi terendapkan (seltleable solids). Pengolahan
primer ini berupa penyaringan kasar, dan pengendapan primer untuk
memisahkan bahan inert seperti butiran pasir / tanah. Saringan
kasar digunakan untuk metlah4n benda berukuran relatif besar.
Karena butiran pasir / tanah merupakan bahan non-biodegradable dan
dapat terakumulasi di dasar instalasi pengolahan limbah cair, maka
bahan tersebut harus dipisahkan dari limbah cair yang akan diolah.
Penyisihan butiran pasir / tanah dapat dilakukan dengan bak
pengendapan primer. Pengendapan primer ini umumnya dirancang untuk
waktu tinggal sekitar 2 jam. Pengolahan primer hanya dapat
mengurangi kandungan bahan yang mengambang atau bahan yang dapat
terendapkan oleh gaya gravitasi. Sebagian polutan limbah cair
industri pangan terdapat dalam bentuk tersuspensi dan terlarut yang
relatif tidak terpengaruh oleh pengolahan primer tersebut. Untuk
menghilangkan / mengurangi kandungan polutan tersuspensi atau
terlarut diperlukan pengolahan sekunder dengan proses biologis
(aerobik maupun anaerobik). Pengolahan secara biologis pada
prinsipnya adalah pemanfaatan aktivitas mikroorganisme seperti
bakteri dan protozoa. Mikroba tersebut mengkonsumsi polutan organik
biodegradable dan mengkonversi polutan organik tersebut menjadi
karbondioksida, air dan energi untuk pertumbuhan dan reproduksinya.
Oleh karena itu, sistem pengolahan limbah cair secara biologis
harus mampu memberikan kondisi yang optimum bagi mikroorganisme,
sehingga mikroorganisme tersebut dapat menstabilkan polutan organik
biodegradable secara optimum. Guna mempertahankan
agarmikroorganisme tetap aktif dan produktif, mikroorganisme
tersebut harus dipasok dengan oksigen yang cukup, cukup waktu untuk
kontak dengan polutan organik, temperatur dan komposisi medium yang
sesuai.
III. HIPOTESIS1.Pengolahan limbah secara biologis mampu
mereduksi beban pencemaran limbah cair industri perikanan2.Semakin
banyak perlakuan bioremidiasi yang digunakan maka reduksi beban
pencemaran limbah industri perikanan juga semakin efektif dan
efisien
IV. METODE PRAKTIKUMA. Alat Tabung ReaksiToples 2 liter , 6 buah
Botol OksigenPipet Ukur Botol filmErlenmeyer KempotKertas pH Kertas
SaringSelang Aerator Ember PlastikB. Bahan Media Luria
BertaniAquadest TSB (Tryptone Soya Broth)NaCl 0.85% H2SO4
pekatLimbah Cair UKM Mina Tayu Tanaman AirAmilum 1/80N Na2S2O3C.
Tata Laksana Praktikum
Persiapan media LB dan TSB
Persiapan isolat bakteri
Refresh bakteri proteolitik inkubasi 1x24 jam, lalu perbanyak,
inkubasi 1x24 jam
Siapkan 6 toples kaca
(IV)fitoremediasi aerob + bakteri B(III)fitoremediasi aerob +
bakteri A(VI)aerob + bakteri B(V)aerob + bakteri A(II)Fitoremediasi
aerob(I)kontrol
Masukkan 2 L limbahMasukkan 2 L limbahMasukkan 2 L
limbahMasukkan 2 L limbahMasukkan 2 L limbahMasukkan 2 L limbah
Saring limbahSaring limbahSaring limbahSaring limbahSaring
limbahSaring limbah
Analisis awal DO, pH limbah, BOD, TSS, kandungan protein
terlarut, dan kekeruhan pada kontrol (perwakilan)
Masukkan 3 buah tumbuhan airMasukkan 3 buah tumbuhan airMasukkan
3 buah tumbuhan airMasukkan 3 buah tumbuhan airMasukkan 3 buah
tumbuhan air
Inkubasi 7x24 jam setiap perlakuan
Analisis akhir DO, pH limbah, BOD, TSS, kandungan protein
terlarut, dan kekeruhan setiap perlakuan
V. HASIL DAN PEMBAHASANA.
HasilParameterSebelumSetelahPerlakuan
IIIIIIIVVKontrol
Suhu28283031303020
TTS (mg/l)0,40,10,20,20,200,2
pH7778888
Kekeruhan+++++++++++++++++
Bau++++++++++++++++++
DO (mg/l)5,88612352
BODHo (mg/l)3,83,83,83,83,83,83,8
BODH5 (mg/l)-2,62,82,80,60,87
Aborbansisampel ()0,0680,01950,01250,0130,0250,02250,1145
Protein Terlarut (ppm)63214777822021771097
Kekeruhan+: Bening++: Agak Bening+++: Keruh++++: Sangat
Keruh+++++: Sangat Keruh SekaliBau:+: Netral++: Agak Bau +++:
Bau++++: Sangat Bau+++++: Sangat Bau Sekali
Keterangan :I .Fitoremidiasi (Tanaman air)II. Fitoremidiasi +
Bakteri AIII. Fitoremidiasi + Bakteri BIV. Bakteri A (Bachillus
licheniformes)V. Bakrteri B (Arachnia propionica)
Tabel.3 Beban pencemaran limbah cair berdasarkan
parameterParameterBeban Pencemaran (Kg)
StandarIIIIIIIVVKontrol
TSS2100002104204204200420
BOD157500252021002100672063006720
B. PembahasanAnalisis dan prediksi beban pencemaran limbah cair
industri perikanan dilakukan 6 perlakuan yang berbeda yaitu Tanaman
air dan aerasi, Tanaman air + bakteri A (Bachillus licheniformes)+
aerasi, Tanaman air + bakteri B (Arachnia propionica) , Bakteri A
(Bachillus licheniformes) + aerasi, Bakteri B (Arachnia propionica)
+ aerasi dan kontrol Limbah yang digunakan berasal dari UKM Mina
Tayu, tahap awal yang dilakukan adalah persiapan media LB dan TSB ,
medium LB berfungsi sebagai media pertumbuhan bakteri dengan bahan
berupa tryptopane, NaCl, Yeast Extrac dan aquadest. Pembuatan
medium mula-mula di stirrer tanpa panas hingga homogeny , lalu di
autoklaf pada suhu 121 oC untuk agar bahan steril . kemudian
dilakukan Enrichment I untuk memperkaya biakan bakteri dengan cara
mengambil 1 ose kultur bakteri bakteri A dan dimasukkan ke dalam
larutan LB, sedangkan medium TSB untuk bakteri B yang masing-masing
sudah dibuat secara aseptis agar tidak adanya kontaminasi
lingkungan diantaranya bakteri lain selain Bachillus licheniformes
dan Arachnia propionica .Selanjutnya inkubasi selama 24 jam dengan
suhu 35 +/- 2 dalam incubator shaker. Kemudian Enrichment II yang
dilakukan dengan mengambil 0.1 mL biakan bakteri dari 7 mL medium
kemudian dimasukkan kedalam medium LB 10 mL, setelah itu inkubasi
selama 24 jam dengan suhu 35 +/- 2 dalam incubator shaker. Kemudian
siapkan 6 ember kaca untuk 6 perlakuan yang diberikan dan diberi
perlakuan bioremidiasi . perlakuan yang diberikan adalah Tanaman
air dan aerasi, Tanaman air + bakteri A (Bachillus licheniformes)+
aerasi, Tanaman air + bakteri B (Arachnia propionica) , Bakteri A
(Bachillus licheniformes) + aerasi, Bakteri B (Arachnia propionica)
+ aerasi dan kontrol . Bioremidiasi ini dilakukan dengan menyaring
limbah cair yang berasal dari UKM Mina Tayu , kemudian limbah
diukur DO,BOD,TSS dan pH nya. Tanaman air yang diberikan berfungsi
sebagai fitoremidiasi , fitoremidiasi adalah suatu konsep yang
memanfaatkan potensi yang dimiliki oleh tumbuhan untuk
menghilangkan polutan dari tanah atau perairan yang telah
terkontaminasi (Handayanto, 2007) , Menurut Priyanto & Prayitno
(2006) fitoremediasi dapat didefinisikan sebagai penggunaan
tumbuhan untuk menghilangkan, memindahkan, menstabilkan, atau
menghancurkan bahan pencemar baik itu senyawa organik maupun
anorganik. Bakteri A dan Bakteri B yang digunakan berfungsi sebagai
pendegradasi polutan bahan organic , setiap perlakuan diberi aerasi
sebagai penyuplai oksigen untuk pengolahan secara biologi oleh
bakteri aerob dalam menurunkan kadar COD dalam limbah cair yang
digunakan. Ke-6 perlakuan di inkubasi selama 7 hari untuk melihat
perubahan dari masing-masing perlakuan tersebut dan dilakukan
pengamatan setiap hari untuk parameter kekeruhan dan bau serta
BODH5 yang berfungsi untuk melihat kebutuhan oksigen bagi bakteri
dalam mendegradasi limbah. Setelah 7 hari diamati parameter DO,
TSS, pH, kekeruhan dan bau untuk kemudian dibandingkan dengan baku
mutu dan dihitung beban pencemaran perhari dan debit limbah
cair.Hasil praktikum bioremidiasi limbah berdasarkan parameter DO,
pH limbah, BOD, TSS , Kandungan Protein terlarut, bau dan
kekeruhan.1. DO (Oksigen Terlarut)Nilai awal DO pada hari pertama
perlakuan awal adalah 5.8 mg/L ,setelah dilakukan perlakuan
penambahan Bakteri A (Bachillus licheniformes) 7 hari kemudian ,
nilai DO menurun menjadi 3 mg/L , dan dengan nilai DO kontrol 2
mg/L , penuruan DO disebabkan oksigen terlarut dibutuhkan oleh
bakteri dalam proses pendegradasi limbah cair tersebut yang
berakibat menurunnya nilai DO ,semakin rendah nilai DO maka semakin
buruk kualitas limbah tersebut.
2. pH (Derajat Keasaman)Nilai pH pada hari pertama perlakuan
awal adalah 7 , setelah dilakukan perlakuan penambahan Bakteri A
(Bachillus licheniformes) , 7 hari kemudian nilai pH meningkat
menjadi 8 , hal ini dikarenakan jumlah karbon dioksida menurun yang
menyebabkan pH mengalami kenaikan yang juga dibarengi dengan
peningkatan oksigen terlarut oleh bakteri. Proses respirasi oleh
ekositem di dalam limbah akan meningkatkan jumlah karbondioksida
,sehingga pH menurun. Hasil tersebut berarti respirasi oleh bakteri
A tidak lebih tinggi daripada jumlah karbondioksida yang terdapat
di dalam badan air. Baku mutu pH limbah adalah 6-9 , berdasarkan
baku mutu ini semua perlakuan bahkan kontrol masih dalam standar
baku mutu limbah cair.
3. BOD (Biological Oxygen Deman)BOD adalah jumlah oksigen yang
dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan hampir semua zat organic
yang terlarut dan sebagian zat-zat organic yang tersuspensi di
dalam air.
Nilai BOD pada hari pertama perlakuan awal adalah terdapat 2
macam BOD yaitu BOD H0 dan BOD H5 , setelah dilakukan perlakuan
penambahan Bakteri A (Bachillus licheniformes) 7 hari kemudian
hasil untuk nilai BOD H0 tidak mengalami perubahan yaitu tetap 3.8
mg/L sedangkan nilai BOD H5 setelah 7 hari nilai nya 0.6 mg/L yang
berarti kebutuhan oksigen untuk mengurai bahan organic sebesar 3.2
mg/L hal ini karena suplai oksigen bagi bakteri tidak ada seperti
aerasi maupun tumbuhan. Baku mutu limbah untuk parameter BOD adalah
75 mg/L. dari hasil tersebut nilai BOD nya dibawah baku mutu limbah
yang berarti adanya reaksi biologis yang dilakukan oleh bakteri A
dalam mereduksi beban pencemaran.
4. TSS (Total Suspended Solid)Nilai TSS pada hari pertama
perlakuan awal adalah 0.4 mg/L setelah dilakukan perlakuan
penambahan Bakteri A (Bachillus licheniformes) , 7 hari kemudian
nilai TSS menurun menjadi 0.2 mg/L , penurunan ini disebabkan
bakteri yang ada mampu mendegradasi koloid . Baku mutu TSS adalah
100 mg/L sehingga limbah masih dalam lingkup baku mutu.
5. Kandungan Protein TerlarutNilai Kandungan Protein Terlarut
setelah dilakukan perlakuan penambahan Bakteri A (Bachillus
licheniformes) , 7 hari kemudian mengalami penurunan menjadi 202
ppm yang pada hari pertama perlakuan awal nilainya 632 ppm.
Penurunan ini menunjukkan protein yang ada di limbah cair telah
dimanfaatkan oleh bakteri A sebagai sumber energi dalam bertahan
hidup ,sedangkan pada tanpa perlakuan (kontrol) nilai nya mengalami
peningkatan yang disebabkan telah banyak perubahan strukur dari
bahan organic yang ada sehingga unsure Nitrogen di dalam limbah
meningkat.
6. KekeruhanTingkat kekeruhan pada limbah cair perikanan setelah
dilakukan perlakuan penambahan Bakteri A (Bachillus licheniformes)
mengalami penurunan setelah 7 hari kemudian yang mulanya +++
(keruh) menjadi ++ (agak bening) yang berati limbah yang dihasilkan
semakin baik dilihat dari penurunan tingakt kekeruhannya.
7. Bau Bau yang terdapat pada limbah cair perikanan setelah
dilakukan perlakuan penambahan Bakteri A (Bachillus licheniformes)
mengalami penurunan setelah 7 hari kemudian menjadi ++ ( agak bau)
dari yang semula +++ (bau) sedangkan kontrol mengalami peningkatan
menjadi ++++ (sangat bau) , semakin rendah tingkat bau nya maka
semakin baik kualitas limbah yang dihasilkan.8. Suhu Suhu yang
terdapat pada limbah cair perikanan setelah dilakukan perlakuan
penambahan Bakteri A (Bachillus licheniformes) mengalami
peningkatan setelah 7 hari kemudian menjadi 30 oC yang semula 28 oC
, hal ini disebabkan oleh meningkatnya karbondioksida yang
menyebabkan naik nya suhu pada limbah cair perikanan tersebut.Dari
hasil yang didapat nilai beban pencemaran berdasarkan TSS pada
semua perlakuan yaitu