Halaman

Rabu, 18 September 2013

LAPORAN PRAKTIKUM MANAJEMEN KUALITAS AIR

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