ACARA I
PENANGANAN LIMBAH CAIR MENGGUNAKAN
BAHAN BIOREMIDIASI DAN AERASI
disusun oleh:
Nama : Fitrah Abdiarsah
Nim : H1H009026
Kelompok : 3
JURUSAN PERIKANAN
DAN KELAUTAN
FAKULTAS SAINS DAN
TEKNIK
UNIVERSITAS
JENDERAL SOEDIRMAN
PURWOKERTO
2011
I.
PENDAHULUAN
1.1
Latar
Belakang
Seiring
dengan semakin bertambahnya pencemaran yang terjadi di areal budidaya, maka
kebutuhan untuk mengaplikasikan bioremediasi juga semakin bertambah.
Bioremediasi banyak digunakan dalam mengatasi permasalahan pencemaran yang
terjadi di lingkungan, terutama di lingkungan litosfer dan hidrosfer.
Bioremediasi adalah aplikasi dari proses biologis untuk memulihkan suatu tempat
yang tercemar dengan menggunakan mikroorganisme. Bioremidasi ini memiliki
banyak keuntungan , namun yang paling utama adalah sustainable. Selain
itu, bioremidasi ini juga memiliki kelemahan yaitu time-consuming jika
digunakan untuk mengeliminasi pencemar yang non-biodegradable. Limbah
yang berasal dari usaha kolam, banyak mengandung bahan-bahan organik yang dapat
mengganggu proses metabolisme dari ikan yang dipelihara. Limbah budidaya
seperti sisa pakan akibat over feeding,
hasil metabolisme berupa amonia, dan pemupukan yang berlebihan (Siregar, 2008).
Penanganan limbah yang tidak segera akan mengakibatkan kematian pada biota yang
dibudidayakannya.
Upaya
penanggulangan yang dapat dilakukan untuk mencegah terjadinya kematian biota
budidaya adalah dengan cara bioremediasi, yaitu dengan menambahkan bahan bioremediasi
seperti Starbio dan EM-4 pada area kolam. Penambahan bahan bioremediasi
tersebut dianggap dapat mempercepat proses dekomposisi bahan organik dalam
tambak. Penambahan aerator dapat memberikan penambahan oksigen yang berada di
dalam tambak (Siregar, 2008). Parameter yang digunakan dalam penentuan pengaruh
bahan bioremediasi ini adalah nilai kandungan oksigen terlarut dan nilai Biological Oxygen Demand (BOD).
1.2
Tujuan
Praktikum
ini bertujuan untuk mengetahui:
1.
Pengaruh bahan bioremediasi dalam
penanganan limbah cair organik.
2.
Pengaruh aerasi dalam penanganan limbah
cair organik.
II. MATERI DAN METODA
2.1
Materi
Praktikum
2.1.1
Alat
Alat yang digunakan
dalam praktikum ini adalah botol winkler, aerator, buret dan statif, labu
erlenmeyer, inkubator, dan gelas ukur 100 mL, bak plastik
20 L, botol mineral, plastik bening 1 kg, pipet tetes.
2.1.2
Bahan
Bahan yang
digunakan dalam praktikum ini adalah adalah limbah cair perikanan, akuades,
larutan MnSO4, KOH-KI, H2SO4 pekat, indikator
amilum 0.5 %, Na2S2O3 0.025 N, Starbio, EM-4, air kolam, dan limbah tahu.
2.2
Waktu
dan Tempat
Acar
praktikum ini diadakan pada tanggal 7 Oktober 2011, 12 Oktober 2011, dan 17
Oktober 2011 di Laboratorium kering Jurusan Perikana dan Kelautan, Universitas
Jenderal Soedirman.
2.3
Prosedur
Kerja
Persiapan Limbah dan Perlakuan
Limbah
yang digunakan dalam praktikum bioremediasi ini adalah limbah hasil perikanan. Pengamatan
dilakukan selama lima hari. Adapun prosedur kerja pada setiap perlakuan adalah
sebagai berikut:
Tabel 1.
Prosedur Kerja Seluruh Perlakuan Bioremediasi
|
No
|
Perlakuan
|
Prosedur kerja
|
|
1
|
Starbio+aerasi
|
Wadah percobaan diisi 10 liter air
limbah perikanan. Starbio ditambahkan ke dalamnya dan diaduk rata. Wadah
percobaan diberi aerasi.
|
|
2
|
Starbio
|
Wadah percobaan diisi 10 liter air
limbah perikanan. Starbio ditambahkan ke dalamnya dan diaduk rata. Wadah
percobaan tidak diberi aerasi.
|
|
3
|
EM-4+aerasi
|
Wadah percobaan diisi 10 liter air
limbah perikanan. EM-4 ditambahkan ke dalamnya dan diaduk rata. Wadah
percobaan diberi aerasi.
|
|
4
|
EM-4
|
Wadah percobaan diisi 10 liter air
limbah perikanan. EM-4 ditambahkan ke dalamnya dan diaduk rata. Wadah
percobaan tidak diberi aerasi.
|
|
5
|
Aerasi
|
Wadah percobaan diisi 10 liter air
limbah perikanan. Wadah percobaan diberi aerasi tanpa ditambahi bahan
bioremediasi.
|
|
6
|
Non aerasi
|
Wadah percobaan diisi 10 liter air
limbah perikanan. Wadah percobaan tidak diberi aerasi dan tidak ditambahkan
bahan bioremediasi.
|
Pengukuran
Oksigen
Sampel air yang ada dalam botol winkler 250 mL, ditambahkan 1 mL
larutan MnSO4 dan 1
mL larutan KOH-KI dengan pipet
karet.
Kemudian dihomogenkan dan didiamkan selama 2 menit sampai terjadi endapan berwarna coklat, atau
sekurang-kurangnya cairan supernatan menjadi tampak jernih, selanjutnya dimasukan
larutan H2SO4 pekat sebanyak 1
mL dengan bantuan pipet
mohr.
Botol ditutup kembali dengan hati-hati dan dikocok dengan
membolak-balik agar seluruh isi bercampur rata, sampai semua endapan menjadi
larut dan berwarna cokelat kekuningan. Diambil sebanyak 100 mL dengan gelas ukur dan dimasukkan ke dalam labu
erlenmenyer. Kemudian titrasi dengan larutan Na2S2O3 0,025
N yang sudah distandarisasi dan labu erlenmeyer dikocok hingga tercampur merata
sampai terjadi perubahan warna larutan dari coklat sampai kuning muda. Lalu
kedalamnya tambahkan indikator
amilum 10 tetes hingga larutan berwarna biru. Titrasi dilanjutkan
kembali sampai warna biru
hilang. Volume titrasi yang dipergunakan dicatat, kemudian dilihat kadar O2 terlarut
(APHA, 1976).
Pengukuran
Biological Oxygen Demand (BOD)
Air sampel pada setiap
perlakuan diambil dengan menggunakan botol mineral 600 mL. Sampel air diencerkan
1% pada setiap perlakuan, kemudian dibagi menjadi 2 wadah masing-masing 250 mL.
Pengukuran DO adalah diukur pada saat itu, kemudian DO 5 adalah yang diukur
setelah 5 hari inkubasi. Sampel diukur kandungan oksigen yang terlarutnya, dan
yang diinkubasi diukur pada saat hari ke- 5.
III. HASIL DAN PEMBAHASAN
3.1
Hasil
Hasil
yang didapat dari praktikum bioremediasi dengan menggunakan starbio dan EM-4
terdapat pada Tabel 2 di bawah ini.
Tabel
1 : Penanganan Limbah Cair Menggunakan Bahan Bioremediasi dan Bahan Aerasi Hari
ke 0
|
Perlakuan
|
DO (ppm)
|
DO0 (ppm)
|
DO₅ (ppm)
|
BOD5 (ppm)
|
|
Starbio
+ Aerasi
|
TT
|
3,6
|
1,2
|
105,3
|
|
Starbio
+ Non aerasi
|
||||
|
EM
4 + Aerasi
|
||||
|
EM
4 + Non aerasi
|
||||
|
Aerasi
|
||||
|
Non
Aerasi
|
Tabel
2 : Penanganan Limbah Cair Menggunakan Bahan Bioremediasi dan Bahan Aerasi Hari
ke 5
|
Perlakuan
|
DO (ppm)
|
DO (₀) (ppm)
|
DO (₅) (ppm)
|
BOD5 (ppm)
|
|
Starbio
+ Aerasi
|
2,2
|
3,8
|
0,4
|
62,3
|
|
Starbio
+ Non aerasi
|
1,6
|
5,2
|
1,2
|
74,3
|
|
EM
4 + Aerasi
|
Tt
|
1,2
|
0,4
|
25,3
|
|
EM
4 + Non aerasi
|
Tt
|
4,2
|
0,1
|
76,3
|
|
Aerasi
|
4,6
|
6
|
4,8
|
18,3
|
|
Non
Aerasi
|
Tt
|
4
|
0,4
|
185,3
|
Blanko
= 4,4 ppm
3.2
Pembahasan
3.2.1
Pengaruh
Bahan Bioremediasi Terhadap Oksigen
Penambahan bahan
bioremediasi yang disertai penambahan oksigen akan membantu proses degradasi
bahan organik pada perairan yang tercemar limbah cair. Proses aerasi yang
dilakukan dalam praktikum ini mempengaruhi kandungan oksigen dalam air
tersebut, karena fungsi aerasi menurut Siregar (2008) untuk memperluas kontak
air dengan udara sehingga cepat untuk terjadi proses difusi. Perbedaan pengaruh
kandungan oksigen yang terdapat pada perlakuan bahan bioremediasi adalah
sebagai berikut.
Gambar 1.
Perbandingan Oksigen Terlarut Hari Ke-Nol dan Hari Ke-Tujuh Terhadap Seluruh Perlakuan Bioremediasi.
Berdasarkan grafik perbandingan nilai
oksigen terlarut diatas maka nilai oksigen terlarut awal sebelum perlakuan pada
kelompok 7, 8, 9, 10, 11 dan 12 adalah 3,6 ppm. Nilai oksigen terlarut akhir sesudah perlakuan
secara berurutan adalah 3,8 ppm; 5,2 ppm; 6,6 ppm; 4,2 ppm; 6 ppm; dan 4. Perlakuan dengan menggunakan starbio
dan aerasi mengalami peningkatan nilai oksigen terlarut sama halnya seperti
yang di kemukakan oleh Widiyanto (2006) bahwa proses dekomposisi yang
berlangsung dibantu oleh Starbio dan suplai oksigen yang mencukupi dari
penggunaan aerator, selain itu agen pembersih atau bahan bioremediasi akan
meningkatkan kualitas air. Bakteri yang mampu untuk melepaskan senyawa-senyawa
toksik dalam bentuk gas nitrogen dan CO2 ke udara, sedangkan perlakuan dengan menggunakan starbio dan
non aerasi nilai oksigen terlarut mengalami penurunan. Pada penurunan nilai
oksigen terlarut dapat disebabkan oleh matinya bakteri pada agen
pembersih yang diberikan dan tumbuhnya organisme yang memanfaatkan oksigen
dalam aktifitas kehidupannya dan bakteri hanya dapat bertahan kurang lebih
selama 5 hari, sehingga proses dekomposisi yang berlangsung lebih lama
(Widiyanto, 2006).
Bahan bioremediasi EM-4
dengan aerasi menunjukkan kenaikan yang signifikan terhadap oksigen. Bakteri
yang terkandung di dalamnya dapat menguraikan bahan organik dengan adanya
suplai oksigen dari proses aerasi. Tingginya nilai oksigen terlarut pada penambahan
aerasi di wadah percobaan dikarenakan oleh proses aerasi yang menghasilkan
gelembung sehingga menyebabkan penambahan oksigen di dalam wadah percobaan
tersebut. Meningkatnya
jumlah oksigen terlarut juga dimungkinkan sebagai hasil dari kegiatan
fotosintesis dari phytoplankton yang meningkat kelimpahannya (Abdur Rahman,
2008) .
Turunnya nilai oksigen pada perlakuan Starbio baik yang diberi aerasi ataupun
tidak, serta perlakuan EM-4 non aerasi dan non aerasi tanpa penambahan bahan
bioremediasi terjadi karena adanya bahan organik yang terdapat di dalam limbah
cair perikanan, sehingga diperlukan oksigen yang cukup untuk mendegradasi bahan
organik. Nilai oksigen terlarut dalam air dapat digunakan sebagai indikator
perairan. Jika kadar oksigen terlarut rendah, maka perairan tersebut mengalami
pembusukkan atau tidak seimbangnya lingkungan dan hal ini berpengaruh terhadap
organisme yang hidup di dalamnya (Odum, 1971).
Penggunaan bahan bioremediasi
baik Starbio ataupun EM-4 sangat berpengaruh terhadap kualitas perairan di
lingkungan. Bertambahnya nilai oksigen akan membantu mempercepat degradasi
bahan organik sehingga akan memperbaiki kualitas dari perairan tersebut (Odum,
1971). Perubahan kondisi fisik, seperti warna dan bau dari bahan bioremediasi
akan mempengaruhi kualitas dari bahan tersebut yang akan menimbulkan asupan
bahan organik baru ke dalam perairan dan dapat menyebabkan anoksigen sehingga
bersifat toksik bagi biotanya (Setiyani,
2000).
3.2.2
Pengaruh
Perlakuan Bioremediasi Terhadap Biological
Oxygen Demand (BOD)
Pengaruh penambahan
bahan bioremediasi juga terlihat pada pengukuran BOD selama 7 hari. BOD
merupakan jumlah oksigen yang digunakan mikroba untuk mendegradasi bahan
organik. berdasarkan Tabel 2 terdapat
perubahan nilai BOD yang relatif menurun. Persentase penurunan BOD dapat
dilihat pada Gambar 2.
Gambar 2. Penurunan BOD
Terhadap Seluruh Perlakuan Bioremediasi.
Berdasarkan grafik
perbandingan nilai BOD5(0), BOD5(5)
diatas maka nilai BOD awal sebelum perlakuan
pada kelompok 7, 8, 9, 10, 11 dan 12 adalah 105,3 ppm;. Sedangkan nilai BOD akhir sesudah perlakuan secara berurutan adalah 62,3 ppm; 74,3 ppm; 25,3 ppm; 76,3 ppm; 18,3 ppm; dan 185,3 ppm
Nilai BOD pada semua perlakuan mengalami penurunan
kecuali pada perlakuan non aerasi. Penurunan nilai BOD terendah terjadi pada
perlakuan EM4 dan aerasi dan Aerasi. Hal ini sesuai dengan pernyataan Hanifah
(2001) bahwa bakteri EM4 dapat mempercepat degadrasi bahan organik sehingga
terjadi penurunan kadar BOD. Mikroorganisme EM4 mampu mendegradasi
senyawa-senyawa organik dalam limbah dengan cepat dari pada mikroorganisme
alami dalam limbah. Kemudian dengan ditambah bantuan suplai O2
terlarut yang merupakan bantuan untuk mikroorganisme dalam mempercepat
perombakan bahan organik.
Pemberian perlakuan Starbio+aerasi memberikan perubahan yang
cukup baik bagi perairan. Kandungan
bakteri yang terdapat di dalam Starbio adalah mikroba yang dapat menguraikan
bahan organik dengan cara merubah ikatan kompleks menjadi ikatan yang
sederhana. Keberadaan Mikroba Lignolitik, Mikroba Selulolitik, Mikroba
Proteolitik, Mikroba Lipolitik, Mikroba Aminolitik, dan mikroba fiksasi
nitrogen yang terdapat di dalam Starbio memecah ikatan kompleks seperti enzim
menjadi ikatan yang lebih sederhana (Indriani, 2007). Aerasi dapat menambah
kandungan oksigen, sehingga membantu memecah ikatan yang telah sederhana dan bahan
organik akan lebih cepat terurai dalam bentuk molekul kecil.
Perlakuan EM-4 dengan aerasi juga memberikan
pengaruh yang signifikan angka penurunan lebih kecil jika dibandingkan dengan
Starbio dengan aerasi. Kandungan bakteri yang terdapat di dalam EM-4 seperti
Bakteri Laktat, ragi, Actynomicetes,
dan bakteri fotosisntetis juga mampu mendegradasi bahan organik. Kemampuan
bakteri yang berada di dalam Starbio dan EM-4 dalam mendegradasi bahan organik
akan membentuk interaksi antar bakteri yang berada di dalam limbah cair
tersebut.
Interaksi antar bakteri
yang terkandung dalam bahan bioremediasi (Starbio dan EM-4) terhadap faktor
biotik yang akan menghasilkan simbiosis berupa sinergisme. Sinergisme adalah asosiasi (hubungan hidup) antara
kedua spesies, bila mengadakan kegiatan tidak saling menganggu, akan tetapi
kegiatan masing-masing justru merupakan urutan yang saling menguntungkan
(Dwijoseputro, 2005). Sinergisme dapat terjadi, misalnya pada kandungan bakteri
yang terdapat di Starbio dan EM-4 akan bersimbiosis dengan bakteri aerob yang
terdapat pada limbah perikanan, sehingga dengan adanya bantuan dari suplai
oksigen akan membuat bahan organik mudah terdegradasi.
Pemberian perlakuan non
aerasi pada Starbio dan EM-4 juga mengalami penurunan, tetapi tidak signifikan
jika dibandingkan dengan perlakuan Starbio dan EM-4 yang diberi aerasi. Perbandingan
persentase penurunan BOD antara Starbio dan EM-4 lebih kecil dibanding
penurunan BOD non aerasi yang tidak ditambahkan bahan bioremediasi. Kandungan
bakteri yang terdapat di Starbio yang relatif terdiri dari bakteri yang mampu
memecah molekul kompleks menjadi sederhana tidak dapat bekerja secara
signifikan tanpa suplai oksigen dalam mendegradasi bahan organik. Sementara,
pada EM-4 yang memiliki kandungan bakteri yang lebih dominan terhadap degradasi
bahan organik yang lebih banyak daripada Starbio mampu mendegradasi bahan
organik yang lebih banyak juga jika dibandingkan dengan Starbio. Tetapi, karena
tidak adanya suplai oksigen yang masuk ke dalam wadah percobaan tersebut maka
kerja EM-4 menjadi tidak maksimal. Perlakuan non aerasi menunjukkan hasil
penurunan yang lebih tinggi dibanding Starbio dan EM-4. Hal tersebut
dimungkinkan adanya bakteri anaerob yang mampu mendegradasi bahan organik.
Interaksi yang terjadi
antara bakteri yang terdapat pada Starbio dan EM-4 terhadap bakteri anaerob
bersifat antagonis. Antagonisme menyatakan hubungan yang berlawanan, dapat
dikatakan sebagai hubungan yang asosial. Spesies yang satu menghasilkan sesuatu
yang meracuni spesies yang lain, sehingga pertumbuhan spesies yang terakhir
sangat terganggu. Zat yang dihasiIkan oleh spesies yang pertama berupa suatu
ekskret, dan sisa makanan yang menentang pertumbuhan bakteri yang
menguntungkan. Zat penentang tersebut dinamakan antibiotika (Dwijoseputro,
2005). Pada air limbah terdapat bakteri anaerob yang dapat menekan pertumbuhan
bakteri yang terdapat pada Starbio dan EM-4, sehingga kinerja dari bakteri
tersebut kurang optimal dalam mendegradasi bahan organik yang terdapat di dalam
limbah perikanan.
Nilai BOD5 yang tinggi, memperhatikan
aktivitas mikroorganisme yang semakin tinggi dalam menguraikan bahan
organik. mikroorganisme tersebut nantinya akan menguraikan bahan-bahan organik dalam air. Biological Oxygen Demand (BOD) mempengaruhi defisit O2 terlarut
sehingga berpengaruh pula terhadap budidaya ikan, jika bahan organik dalam air
sedikit maka bakteri aerob mudah memecah tanpa mengganggu keseimbangan O2 terlarut
dalam air (Effendi, 2007).
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
4.1
Kesimpulan
Kesimpulan
yang dapat diambil dari praktikum ini
adalah:
1.
Penambahan oksigen berfungsi untuk
membantu dalam degradasi bahan organik yang berada di dalam limbah, salah satu
cara yang digunakan dalam suplai oksigen adalah dengan menggunakan aerasi.
2.
Bahan bioremediasi dapat menurunkan
kandungan bahan organik yang cukup signifikan terutama EM4 yang disertai dengan
aerasi dapat membantu mempercepat proses degradasi bahan organik di dalam
perairan.
4.2
Saran
Saran
yang dapat saya sampaikan dalam
penggunaan bahan bioremediasi, baik Starbio ataupun EM-4 sebaiknya disertai
dengan penambahan oksigen, seperti pemasangan kincir air ataupun jet aerator pada area tambak, sehingga
oksigen telarut dalam air akan bertambah dan bahan organik dapat terdegradasi
dengan cepat.
DAFTAR
PUSTAKA
APHA. 1976. Standard Method for Examination of Water and Waste Water. 4th edition, American Public
Health Asssociation Inc, New York.
Brown, A.L. 1987. Freshwater Ecology.
Heinemann Educational Books, London.
Dwidjoseputro, D. 2005. Dasar-Dasar
Mikrobiologi. Djambatan, Jakarta.
Indriyani, Y.H. 1999, Membuat Kompas Secara Kilat.
Penebar Swadaya, Jakarta.
Hanifah,
A. T., Christine Jose dan Titania, T. N. 2001. Pengolahn Limbah Cair Tapioka dengan Teknologi EM (Effective
Mikroorganisms). Jurnal Natur Indonesia III (2): 95-103.
Widiyanto,T. 2006. Bioremediasi
Untuk Meningkatkan Produksi Tambak. Laboratorium Hidrodinamika dan
Mikrobia-LIPI, Bogor.
Effendi,
H. 2007. Telaah Kualitas Air. Kanisius, Yogyakarta.
Odum,
E.P. 1971. Fundamental of Ecology 3rd Edition. W. B. Sounders Co,
Philadelphia.
Setiyani, O., 2000, Pengolahan Limbah Organik dengan EM sebagai Bahan
Baku Pembuatan Kompas. Fakultas Kesehatan Masyarakat, Universitas
Diponogoro, Semarang.
Siregar,
A. 2008. Manajemen Kualitas Air.
Jurusan Perikanan dan kelautan, Fakultas Sains dan Teknik, Universitas jenderal
Soedirman, Purwokerto.
Abdur, Rahman. 2008.
Fermentasi Gula Dengan Menggunakan Effective Microorganism-4 (Em4) Dan Oxygen
Treatment (Otc) Untuk Mengendalikan Kualitas Air Pada Budidaya Ikan Patin Di
Kolam Irigasi. Fakultas
Perikanan Prodi Manajemen Sumberdaya Perairan, Universitas Lambung Mangkurat.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar