BAB I PENDAHULUAN
1.1.
Latar Belakang Masalah
Tangki septik merupakan unit pengolahan yang paling banyak digunakan pada sistem pengolahan desentralisasi karena memiliki beberapa
keunggulan,
diantaranya;
kompak,
kokoh,
memiliki
kemampuan pengendapan yang baik dan biaya pembuatan yang relatif murah
namun
memiliki
kelemahan
rendahnya
efektifitas
pada
pengolahan kandungan organik dari air limbah yang telah terpisah (DEWATS 1998). Pengolahan secara desentralisasi dengan menggunakan tangki septik memiliki kualitas pengolahan sangat kecil yaitu 25-50% dari total beban organik air limbah. Tingginya popularitas tangki septik sebagai unit pengolahan limbah domestik pada masyarakat mengakibatkan masih terjadinya pencemaran tanah dan air tanah karena effluent dari tangki septik sendiri masih diatas baku mutu yang disyaratkan dan tidak akan pernah memenuhi standar effluent yang disyaratkan jika menggunakan tangki septik konvensional (Tran, et al. 2003). Pengolahan secara biologis limbah tinja menggunakan tangki septik terjadi ketika air limbah segar terkontak dengan lumpur aktif pada dasar tangki septik, namun
1
2
kontak yang terjadi berlangsung cepat dan tidak merata sehingga efisiensi pengolahan berlangsung kurang efektif. Peningkatan efektifitas tangki septik dilakukan dengan berbagai metode yaitu dengan optimalisasi kontak antara limbah segar dan lumpur aktif dalam tangki septik dengan cara mendisain ulang bentuk tangki septik, penambahan baffle plate dan desain inlet-outlet tangki septik. Penambahan media pelekat bakteri juga dapat dilakukan untuk meningkatkan kuantitas kontak antara bakteri dan air limbah. (Nguyen, et al. 2007). Pengembangan tangki septik dengan penambahan media lekat bakteri telah banyak dikembangkan dengan mengubah struktur tangki septik sedemikan rupa sehingga terdapat ruang atau memungkinkan peletakan media lekat bakteri kedalam tangki septik. Pengembangan tangki septik dengan menggunakan media lekat bakteri dapat dijumpai pada anaerobic filter, yang mana tersedia ruangan yang berisi media lekat yang umumnya berupa kerikil. Selain media yang berasal dari batu kerikil, media penyangga yang berkembang saat ini antara lain media plastik dalam berbagai jenis, seperti biofill, bioball, sarang tawon dan random materials. Kendala yang sering dihadapi ketika menggunakan media biofilter dengan media pasir, kerikil dan cangkang kerang biasanya membutuhkan volume yang lebih besar, tidak fleksibel untuk digunakan pada berbagai instalasi pengolahan biologis, mudah terjadi kontaminasi
3
dan tingkat efisiensi yang rendah (Kim, et al. 2007). Sementara itu untuk mendapatkan media filter yang baik dengan efisiensi tinggi akan membutuhkan biaya yang lebih mahal sebagai konsekuensi dari pemilihan bahan yang baik, proses pencetakan media (injeksi), bentuk dan jumlah media yang digunakan hingga biaya investasi pembuatan reaktor yang lebih besar. Perkembangan teknologi pengolahan air limbah dengan memanfaatkan media filter biologi belum atau tidak diimbangi dengan perkembangan inovasi bahan pembuatan media lekat (Kim, et al. 2007). Bahan media filter diharapkan berkembang mengikuti kebutuhan sifat mekanik dan kimia dari media pelekat bakteri. Untuk mendapatkan sifat yang ringan, memiliki luas permukaan yang tinggi, memiliki fraksi rongga tinggi, kuat, tahan terhadap penyumbatan, tahan lama, tahan korosi dan biaya oprasi yang murah, bahan media filter dapat dibuat dari komposit dengan kombinasi beberapa bahan tertentu. Berkembangnya
penelitian
mengenai
bahan
komposit
menginspirasi untuk mendapatkan media biofilter menggunakan bahan tersebut. Dengan keunggulan yang dimilikinya komposit diharapkan mampu untuk memberikan kriteria material yang sesuai sebagai material biofilter. Sementara itu bahan pengisi atau serat komposit dapat diisi dengan material sampah atau limbah sehingga dapat memberikan keuntungan meningkatkan sifat mekanik material dan reduksi jumlah sampah di lingkungan.
4
Komposit terdiri dari material pengisi dan pengikat atau matrik, dalam mendapatkan sifat mekanik yang sesuai untuk media filter perlu dipilih bahan dari kedua media yang akan digunakan. Bulu ayam merupakan salah satu bahan yang berpotensi menggantikan serat fiber dalam pembuatan komposit. Media bulu ayam juga merupakan media ramah lingkungan, karena memanfaatkan limbah yang sering ditemui di lingkungan sehari-hari (Schmidt dan Barone, 2004). Potensi bulu ayam sendiri di provinsi Yogyakarta sangat besar, tercatat oleh Departemen Pertanian Reublik Indonesia, pada tahun 2012 populasi ayam ras pedaging di provinsi DIY tercatat sebanyak 5.898.485 ekor ayam. Limbah bulu ayam sendiri sangat besar jumlahnya karena menurut dari hasil pemotongan setiap ekor ayam akan diperoleh bulu sebanyak ± 6% dari bobot hidup (bobot potong ± 1,5 kg).
1.2.
Perumusan Masalah Limbah bulu merupakan limbah utama dari peternakan ayam dimana pengelolaannya saat ini sebatas pembakaran atau penguburan. Dipandang sebagai limbah, bulu ayam akan dimanfaatkan sebagai media serat organik dalam pembuatan bioball komposit, sehingga diharapkan dapat meningkatan efektifitas sistem pengolahan air limbah rumah domestik. Bioball komposit diharapkan mampu memiliki sifat-sifat fisik standar bioball yang ada dipasaran.
5
1.3.
Tujuan Penelitian
Tujuan penelitian ini adalah: 1. Memanfaatkan limbah bulu ayam sebagai bahan pengisi / serat komposit. 2. Mengetahui komposisi serat dan matrik komposit yang akan digunakan sebagai media bioball, sehingga memenuhi standar media biofilter pada umumnya. 3. Mengetahui kekuatan material biofilter, karakteristik bentuk media, karakteristik hidraulik dan kapasitas akumulasi mikroorganisme pada media bioball. 4. Mendapatkan media bioball dengan kualitas dan harga yang bersaing dengan media biofilter yang ada dipasaran.
1.4.
Manfaat Penelitian
Manfaat dari penelitian ini adalah untuk mengurangi volume limbah bulu ayam dengan menciptakan sebuah produk media biofilter komposit dengan memanfaatkan limbah bulu ayam sebagai pengisi. Biofilter yang dibuat merupakan jenis bioball, dan diharapkan media ini dapat menjadi alternatif pilihan biofilter dengan kualitas yang baik.
6
1.5.
Batasan Penelitian
Penelitian ini ditujukan untuk memanfaatkan dan meningkatkan nilai guna dari limbah bulu ayam untuk digunakan sebagai serat komposit dalam pembuatan bioball dengan batasan penelitian sebagai berikut: 1. Limbah bulu ayam yang digunakan adalah bagian serat halus tanpa tangkai bulu. 2. Komposit menggunakan matrik resin polyester. 3. Parameter pengujian yang dilakukan adalah uji mekanik yaitu uji kekuatan dan uji impak, perhitungan hidraulik serta distribusi aliran berdasarkan pengukuran luas permukaan spesifik dan pengukuran fraksi volume rongga. 4. Pengukuran laju pengendapan dengan menggunakan uji laboratorium dengan larutan padatan tersuspensi sintetis.
