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