DEGRADASI HEAVY OIL WASTE MENGGUNAKAN BIOSLURRY DENGAN RAGAM UKURAN DAN KONSENTRASI CONTOH
ANJAR RESTUTI DAMAYANTI
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
ABSTRAK ANJAR RESTUTI DAMAYANTI. Degradasi Heavy Oil Waste Menggunakan Bioslurry dengan Ragam Ukuran dan Konsentrasi Contoh. Dibimbing oleh CHARLENA dan AHMAD SJAHRIZA. Limbah minyak bumi merupakan limbah bahan berbahaya dan beracun yang berpotensi mencemari dan merusak lingkungan. Pemulihan lingkungan yang tercemar dengan minyak bumi dapat dilakukan dengan memanfaatkan kemampuan mikroorganisme. Penggilingan limbah dalam 3 ragam ukuran diameter 0.5; 0.7; dan 0.9 cm akan meningkatkan kelarutan minyak dalam air, sehingga mempermudah kontak antara mikroorganisme dengan sumber nutrisinya. Pada penelitian ini, setiap ukuran contoh dibedakan dalam 2 konsentrasi, 5 dan 10%. Parameter yang diamati adalah pH, banyaknya hidrokarbon yang larut dalam air (TPH), banyaknya senyawa organik yang larut dalam air (COD), dan kekeruhan. Nilai pH yang mengalami penurunan mengindikasikan adanya mikroorganisme yang aktif mendegradasi minyak. Hasil yang diperoleh menunjukkan bahwa degradasi limbah minyak bumi yang paling baik ditunjukkan oleh contoh dengan ukuran diameter 0.7 cm pada konsentrasi 10%. Hal tersebut diperlihatkan dari nilai TPH cair, COD, dan kekeruhan di akhir degradasi berturut-turut 6694 ppm, 77915.2 mg/L, dan 141250 NTU.
ABSTRACT ANJAR RESTUTI DAMAYANTI. Degradation of Heavy Oil Waste Using Bioslurry Method with Various Size and Concentration. Supervised by CHARLENA and AHMAD SJAHRIZA. Petroleum waste is classified as a hazardous waste that cause pollution and damage to the environment. The remediation of petroleum polluted environment could be done by using microorganism capability. Grinding the petroleum waste into three different diameters which were 0.5; 0.7; and 0.9 cm, would facilitate good contact between microorganism and the nutrients provided. In this research, each sample size was made into two concentrations, i.e. 5 and 10%. The observed parameter were pH, amount of hydrocarbon dispersed in water (TPH), amount of organic compounds dispersed in water (COD), and turbidity. The decreasing pH value indicated that microorganisms were actively degrade the waste. The result showed that sample with 0.7 cm diameter size and concentration 10% was the best condition for petroleum waste degradation. It was showed with TPH, COD, and turbidity values at the end of degradation of 6694 ppm, 77915.2 mg/L, and 141250 NTU, respectively.
DEGRADASI HEAVY OIL WASTE MENGGUNAKAN BIOSLURRY DENGAN RAGAM UKURAN DAN KONSENTRASI CONTOH
ANJAR RESTUTI DAMAYANTI
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains pada Departemen Kimia
DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2010
Judul Nama NIM
: Degradasi Heavy Oil Waste Menggunakan Bioslurry dengan Ragam Ukuran dan Konsentrasi Contoh : Anjar Restuti Damayanti : G44203053
Disetujui Pembimbing I,
Pembimbing II,
Dra. Charlena, M.Si NIP 19671222 1994032002
Drs. Ahmad Sjahriza NIP 19620406 1989031002
Diketahui Ketua Departeman Kimia
Prof. Dr. Ir. Tun Tedja Irawadi, MS. NIP 19501227 1976032002
Tanggal Lulus:
PRAKATA Bismillahirrahmanirrahim… Alhamdulillah, segala puji bagi Allah SWT karena atas rahmat dan karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini. Karya ilmiah ini berjudul Degradasi Heavy Oil Waste Menggunakan Bioslurry dengan Ragam Ukuran dan Konsentrasi Contoh, yang dilaksanakan pada bulan Oktober 2008 sampai dengan Februari 2009 bertempat di Laboratorium Terpadu, Laboratorium Kimia Fisik dan Lingkungan, dan Laboratorium Kimia Anorganik Departeman Kimia FMIPA IPB. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan karya ilmiah ini, di antaranya Ibu Dra. Charlena, M.Si dan Bapak Drs. Ahmad Sjahriza selaku pembimbing yang telah memberikan masukan, pengarahan dan dorongan kepada penulis selama pelaksanaan penelitian dan penulisan karya ilmiah ini. Ungkapan terima kasih penulis dihaturkan kepada Bapak, Ayah, Ibu, kakak-kakakku, adikku serta seluruh keluarga atas doa, kasih sayang, kesabaran dan dukungannya selama ini. Ucapan terima kasih juga disampaikan kepada staf Departemen Kimia IPB, Ibu Ai, Bapak Nano, dan Bapak Mail. Di Samping itu, ungkapan terima kasih juga dihaturkan kepada Kak Zaky, Kak Maksudin, Kak Ian, Mba Dewi, dan Mas Khotib yang selalu siap membantu dan banyak memberikan saran. Teman-temanku di Tim Bioremediasi (Asriqa, Rony, Yockie, Joko, Noviadi, Niken, Eka), Arno, Budi, Anto, Fajar, Lena dan Mega atas nasihat dan semangatnya, semoga Allah senantiasa membalas kebaikan kalian semua. Akhir kata, penulis menyampaikan semoga karya ilmiah ini bermanfaat bagi pembaca. Amin.
Bogor, Maret 2010 Anjar Restuti Damayanti
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Malang, Jawa Timur pada tanggal 23 Mei 1985 sebagai anak pertama dari dua bersaudara, putri dari pasangan Dalsono dan Tutik Nurhayati. Tahun 2003 penulis menyelesaikan studi di SMU Negeri 1 Mertoyudan, Magelang. Pada tahun yang sama penulis memperoleh kesempatan melanjutkan studi di program studi Kimia, Departemen Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Institut Pertanian Bogor melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB (USMI). Penulis melakukan praktik lapangan pada tahun 2006 di SEAMEO Biotrop, Ciawi, Bogor. Judul yang dipilih adalah Pengaruh Penambahan Kompos Sludge terhadap Kandungan Fe dan Zn pada Tanaman Jagung.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR GAMBAR ........................................................................................................ vii DAFTAR LAMPIRAN .................................................................................................... viii PENDAHULUAN .............................................................................................................. 1 TINJAUAN PUSTAKA Minyak Bumi .................................................................................................................. 1 Limbah Minyak Bumi .................................................................................................... 2 Bioremediasi ................................................................................................................... 2 Faktor-Faktor Pendukung Bioremediasi ......................................................................... 3 Total Petroleum Hydrocarbons (TPH) ........................................................................... 4 Chemical Oxygen Demand (COD ) ................................................................................ 4 Kelarutan ........................................................................................................................ 5 BAHAN DAN METODE Bahan dan Alat ............................................................................................................... 5 Lingkup Penelitian .......................................................................................................... 5 Preparasi ......................................................................................................................... 5 Pengukuran TPH Padat (US EPA Method 1998) ........................................................... 5 Pengukuran TPH Cair (US EPA Method 1999) ............................................................. 6 Penetapan pH ................................................................................................................. 6 Analisis COD (APHA 1992) .......................................................................................... 6 Analisis Kekeruhan ( 29 Palm Laboratory 2003) ........................................................... 6 HASIL DAN PEMBAHASAN Tingkat Keasaman .......................................................................................................... 6 Pengaruh Ukuran Grinder Terhadap Nilai TPH ............................................................. 7 Pengaruh Ukuran Grinder Terhadap Nilai COD ........................................................... 9 Pengaruh Ukuran Grinder Terhadap Nilai Kekeruhan .................................................. 9 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan ....................................................................................................................... 10 Saran ............................................................................................................................. 10 DAFTAR PUSTAKA ....................................................................................................... 10 LAMPIRAN ...................................................................................................................... 13
DAFTAR GAMBAR Halaman 1
Heavy oil waste ............................................................................................................. 2
2
Proses degradasi minyak bumi oleh mikroorganisme ................................................... 3
3
HOW yang sudah digiling dalam 3 ukuran ................................................................... 5
4
Kurva penurunan pH slurry........................................................................................... 7
5
Kurva sampel TPH padat dengan konsentrasi 5% ........................................................ 7
6
Kurva sampel TPH padat dengan konsentrasi 10% ...................................................... 7
7
Kurva sampel TPH cair dengan konsentrasi 5% ........................................................... 7
8
Kurva sampel TPH cair dengan konsentrasi 10% ......................................................... 8
9
Kurva sampel COD dengan konsentrasi 5% ................................................................. 9
10 Kurva sampel COD dengan konsentrasi 10% ............................................................... 9 11 Kurva sampel turbidimetri dengan konsentrasi 5% ...................................................... 9 12 Kurva sampel turbidimetri dengan konsentrasi 10% .................................................... 9
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1
Bagan alir penelitian ................................................................................................... 14
2
Penentuan nilai pH slurry selama 4 minggu ............................................................... 15
3
Pengukuran TPH padat slurry selama 4 minggu......................................................... 16
4
Pengukuran TPH cair slurry selama 4 minggu ........................................................... 18
5
Pengukuran COD slurry selama 4 minggu ................................................................. 20
6
Standardisasi larutan FAS 0,0500 N dengan larutan K2Cr2O7 0,0250 N .................... 23
7
Pembuatan pereaksi COD ........................................................................................... 24
1
Bagan alir penelitian ................................................................................................... 14
2
Penentuan nilai pH slurry selama 4 minggu ............................................................... 15
3
Pengukuran TPH padat slurry selama 4 minggu......................................................... 16
4
Pengukuran TPH cair slurry selama 4 minggu ........................................................... 18
5
Pengukuran COD slurry selama 4 minggu ................................................................. 20
6
Standardisasi larutan FAS 0,0500 N dengan larutan K2Cr2O7 0,0250 N .................... 23
7
Pembuatan pereaksi COD ........................................................................................... 24
8
Kalibrasi turbidimetri HACH 2100p........................................................................... 25
9
Nilai turbidimetri selama bioremediasi ....................................................................... 26
PENDAHULUAN Minyak bumi merupakan sumber energi utama dalam perkembangan industri, transportasi, dan rumah tangga. Dari segi ekonomi hal ini sangat menguntungkan karena minyak bumi adalah salah satu komoditas ekspor utama Indonesia yang digunakan sebagai sumber bahan bakar dan bahan dasar bagi industri petrokimia. Proses ini berpeluang besar dalam menimbulkan pencemaran minyak yang terjadi ketika proses distribusi, kegiatan pengeboran, produksi, pengilangan, transportasi, perembesan dari penampungnya, serta kegiatan pemuatan dan pembongkaran di pelabuhan. Berbagai kasus pencemaran limbah berbahaya dan beracun (B3) dari kegiatan penambangan minyak bumi yang terjadi di Indonesia memerlukan perhatian yang lebih serius. Penanggulangan limbah minyak bumi tersebut dapat dilakukan dengan beberapa cara antara lain secara fisika, kimiawi, dan biologi (Udiharto 1996). Penanggulangan tumpahan minyak bumi secara fisika biasanya digunakan pada awal penanganan, untuk mencegah penyebaran tumpahan minyak bumi minyak bumi yang terkumpul di permukaan diambil dengan oil skimmer, sedangkan minyak bumi yang mengendap ditangani secara kimia (Prince et al. 2003). Penanggulangan secara kimia dilakukan dengan mencari bahan kimia yang mempunyai kemampuan mendispersi minyak, tetapi pemakaiannya biasanya akan menimbulkan masalah baru. Penanggulangan secara biologis dilakukan melalui proses bioremediasi. Bioremediasi merupakan proses detoksifikasi dan degradasi limbah minyak. Bioteknologi ini memanfaatkan aktivitas mikroorganisme sehingga teknologi ini bersifat ramah lingkungan, ekonomis, serta cukup efektif dan efisien dalam menurunkan kadar polutan atau pencemar di lingkungan (Udiharto 1996). Seluruh prosedur kerja serta pelaksanaan bioremediasi mengacu pada Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 128 Tahun 2003 tentang tata cara dan persyaratan teknik pengelolaan limbah minyak dan tanah terkontaminasi oleh minyak bumi secara biologis. Limbah yang akan diolah dengan metode biologis harus dianalisis terlebih dulu kandungan minyak atau total petroleum hydrocarbon (TPH). Konsentrasi maksimum TPH awal sebelum proses pengolahan biologis adalah tidak lebih dari 15%. Sementara itu, nilai akhir hasil akhir pengolahannya adalah TPH 1%.
Proses bioremediasi yang dilakukan pada penelitian ini menggunakan metode bioslurry. Metode bioslurry digunakan air sebagai pelarut dan aerasi yang bertujuan memberikan oksigen pada mikroorganisme yang bersifat aerob. Metode bioslurry ini dinilai lebih efektif dibanding metode yang lain seperti landfarming dikarenakan mudahnya pengaturan lingkungan berlangsungnya degradasi, dapat dilakukan secara aerobik dan anaerobik, desorbsi dari tanah lebih mudah dan masa inkubasi yang lebih singkat. Limbah minyak bumi yang akan didegradasi berupa heavy oil waste (HOW) yang berbentuk bongkahan. Untuk mempermudah pembuatan bioslurry HOW akan dibuat dalam ukuran yang kecil dengan digiling. Besar diameter yang digunakan dalam tiga variasi 0.5; 0.7; dan 0.9 cm. Ukuran yang lebih kecil akan memberikan luas permukaan yang lebih besar, dengan ini diharapkan mikroorganisme dapat mendegradasi minyak bumi semakin banyak dan proses degradasi berjalan lebih cepat. Penelitian ini bertujuan mempelajari pengaruh ukuran grinder terhadap kelarutan (HOW) dalam keefektifan dan keoptimalan degradasi HOW, serta pengaruh perbedaan konsentrasi terhadap laju degradasi HOW.
TINJAUAN PUSTAKA Minyak Bumi Minyak bumi maupun produknya merupakan campuran senyawa organik yang terdiri atas senyawa hidrokarbon dan non hidrokarbon. Senyawa hidrokarbon merupakan komponen terbesar dari minyak bumi (lebih dari 90%), sedangkan sisanya berupa senyawa nonhidrokarbon. Senyawa hidrokarbon merupakan senyawa organik yang terdiri atas karbon dan hidrogen. Senyawa ini dapat digolongkan dalam tiga kategori, yaitu (1) hidrokarbon alifatik (alkana, alkena, dan alkuna), (2) hidrokarbon alisiklik (sikloalkana, sikloalkena, sikloalkuna), (3) hidrokarbon aromatik (senyawa aromatik tersubstitusi maupun tidak) (Cookson 1995 dan Udiharto 1996). Di Indonesia minyak bumi banyak terdapat di bagian utara pulau Jawa, bagian timur Kalimantan dan Sumatra, daerah kepala burung Papua serta bagian timur Kepulauan Seram. Minyak bumi juga diperoleh di lepas pantai pulau Jawa dan timur Kalimantan (Hadi 2004). Unsur-unsur penting dari minyak mentah adalah benzena, toluena, etilbenzena dan xilena (BTEX) akan tetapi bersifat toksik
dan karsinogenik terhadap lingkungan. Variasi struktur dan komposisi minyak bumi berpengaruh dalam proses biodegradasi yakni mudahnya hidrokarbon dicerna oleh bakteri baik dalam bentuk tunggal maupun campuran (Bossert & Compeau 1995). Menurut Kadarwati et al. (1994) dan Bishop (1997) produk pengolahan minyak bumi berupa gas, bahan bakar cair bensin, kerosin, solar dan produk lain seperti minyak bakar, minyak pelumas, lilin, parafin, dan aspal. Gas adalah fraksi dengan jumlah atom C1-C4 yang terdiri atas alkana rantai lurus dan bercabang. Bensin adalah senyawa berbobot molekul rendah (C5-C9) yang merupakan produk dengan kevolatilan yang tinggi (23-24 °C). Sebagian besar digunakan untuk bahan bakar kendaraan bermotor dan pesawat terbang (avgas). Kerosin merupakan campuran hidrokarbon (C10-C16) dengan titik didih 180320 °C. Kerosin digunakan untuk bahan bakar, pemanas penerangan, keperluan rumah tangga, pelarut bitumen, insektisida, dan lainlain. Solar adalah campuran hidrokarbon C14C17, komponen utamanya adalah alkana rantai lurus, sisanya berupa sikloalkana dan hidrokarbon aromatik. Solar digunakan sebagai bahan bakar kendaraan diesel, dan pelarut minyak bakar. Minyak bakar terdiri atas residu penyulingan atmosfer dan penyulingan hampa. Minyak bakar digunakan untuk bahan bakar kendaraan diesel jenis besar. Minyak pelumas (C18-C35) merupakan campuran hidrokarbon dengan zat yang mempunyai sifat penguapan rendah dan mempunyai viskositas tinggi. Lilin parafin merupakan padatan campuran kristal dari hidrokarbon rantai lurus dengan atom C20-C30 dan titik lebur 47-65 °C. Lilin parafin digunakan untuk bahan membatik, industri kertas, kosmetik, farmasi, penerangan, dan lain-lain. Aspal adalah residu dalam pengolahan minyak bumi, campuran asfalten dan resin-resin minyak yang digunakan untuk membuat jalan, bangunan, dan lain-lain (Kadarwati et al. 1994, Bishop 1997). Limbah Minyak Bumi Limbah minyak bumi adalah residu minyak yang terbentuk dari proses pengumpulan dan pengendapan kontaminan minyak yang terdiri atas kontaminan yang sudah ada di dalam minyak, maupun kontaminan yang terkumpul dan terbentuk dalam penanganan suatu proses dan tidak
dapat digunakan kembali dalam proses produksi. Limbah minyak bumi dapat berasal dari tumpahan dan ceceran pada kegiatan produksi, pengeboran, serta distribusi minyak bumi, rembesan minyak dari tangki mimyak, minyak bekas, dan limbah kegiatan lain. Limbah minyak terdiri atas bermacam-macam senyawa diantaranya berupa hidrokarbon ringan, hidrokarbon berat, pelumas, dan bahan ikutan dalam hidrokarbon (Shaheen 1992). Lumpur minyak merupakan polutan yang sangat berbahaya. Undang-Undang No. 23 tahun 1997 tentang Pengolahan Lingkungan Hidup dan Peraturan Pemerintah No. 18 tahun 1999 tentang Pengelolaan Limbah Bahan Beracun dan Berbahaya mengkategorikan lumpur minyak sebagai limbah B3, yaitu bahan kimia berbahaya dan beracun. Komposisi lumpur minyak bumi secara umum terdiri atas total petroleum hidrocarbon, air, senyawa organik, abu, dan sedimen (Fitri 2004).
Gambar 1 Heavy oil waste. HOW merupakan limbah fraksi berat minyak bumi yang berbentuk cairan sangat kental, berwarna hitam pekat, dan tidak mudah dialirkan. Minyak berat (heavy oil) memiliki viskositas dan densitas yang lebih tinggi dibanding minyak konvensional (Clark 2007). Harganya yang murah dan memerlukan proses penyulingan yang panjang. Minyak berat berdasarkan kekentalannya termasuk dalam pengelompokan kelas B (extra heavy oil). Kekentalannya mencapai 100-10.000 cP pada suhu ruang penyimpanan. Heavy oil memiliki densitas 10-20 menurut API. Heavy oil merupakan minyak murni konvensional yang bermigrasi dari sumber batuan dalam ke dekat permukaan, yang didegradasi secara biologi dan cuaca dengan air (Clark 2007). Bioremediasi Bioremediasi adalah proses bahan organik berbahaya didegradasi secara biologis menjadi
senyawa lain seperti CO2, air, metana, biomassa, dan hasil samping yang sedikit lebih sederhana dari senyawa semula (Citroreksoko 1996). Bioremediasi adalah proses yang terjadi secara alami oleh penghancuran mikroorganisme (ragi, jamur dan bakteri), atau degradasi bahan-bahan berbahaya menjadi bahan yang kurang berbahaya atau nontoksik. Biodegradasi dapat terjadi dengan kehadiran oksigen (kondisi aerobik) atau tanpa oksigen (kondisi anaerobik). Mikroorganisme menghancurkan kontaminan organik menjadi produk yang tidak berbahaya seperti CO2 dan air (EPA 2001). Bioremediasi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu in situ dan ex situ. Bioremediasi in situ adalah teknologi bioremediasi yang dilaksanakan tanpa harus memindahkan kontaminan dan digunakan pada cemaran yang dapat terdegradasi secara biologis. Metode ini memerlukan pergerakan udara atau air melalui tanah atau zona lainnya untuk membebaskan akseptor elektron dan atau nutrisi. Bioremediasi ex situ adalah proses bioremediasi dengan cara kontaminan dipindahkan dari lokasi asalnya dan diperlakukan dengan bioreaktor sistem terbuka atau tertutup. Metode ini banyak diaplikasikan pada air, tanah, sedimen ataupun udara yang terkontaminasi (Sasikumar & Papinazath 2003). Secara umum proses bioremediasi dengan bakteri diawali dengan pelepasan enzim untuk merusak pencemar menjadi bagian yang dapat dicerna. Pencemar dari bahan organik yang dapat dicerna dan tidak dapat dicerna sebagai makanan bersama-sama menjadi sumber energi lain sel.
Mikroorganisme
Mikroorganisme mencerna
Mikroorganisme
merusak minyak /
minyak dan merubahnya
melepaskan CO2
senyawa organik lain
menjadi CO2 dan H2O
dan H2O
Gambar 2 Proses degradasi minyak bumi oleh mikroorganisme. Bioremediasi memiliki banyak kelebihan dibanding metode lain di antaranya proses yang lebih diterima masyarakat; residu berupa
CO2, H2O, senyawa yang tidak berbahaya, dan biomassa; secara teori dapat mendegradasi berbagai limbah; dapat dilakukan in-situ tanpa mengganggu aktivitas dan tak memerlukan transport yang dapat menyebabkan tersebarnya kontaminan karena pengangkutan; relatif lebih murah; dapat dilakukan di media padat atau cair. Dengan berbagai kelebihan ini proses bioremediasi banyak digunakan untuk mengatasi pencemaran lingkungan. Demikian, proses ini tetap memiliki hambatan seperti konsentrasi dan tipe pencemar; lingkungan; tipe tanah; kondisi dan jarak dengan air tanah; sifat dasar mikroorganisme; jangkauan proses biremediasi dan kemampuan proses bioremediasi. Faktor-Faktor Pendukung Bioremediasi Laju biodegradasi hidrokarbon minyak bumi berhubungan dengan pergerakan dan distribusi minyak pada lingkungan dan kemampuan dari mikroorganisme untuk mendegradasi kontaminan. Faktor-faktor yang memengaruhi tingkat biodegradasi hidrokarbon antara lain jenis dan jumlah hidrokarbon pencemar, kadar air, kadar oksigen, pH, suhu dan nutrisi yang tersedia (Kadarwati et al. 1994; Udiharto 1996; EPA 2001). Jenis dan jumlah hidrokarbon pencemar Hidrokarbon yang ditemui pada minyak mentah, gas alam, aspal, produk petroleum serta produk lain sejenisnya merupakan campuran dari berbagai jenis bahan kimia (Dragun 1998). Hidrokarbon ini dapat dibedakan menjadi tiga kelas, yaitu alkana, alkena dan hidrokarbon aromatik. Tingkat degradasi hidrokarbon oleh mikroorganisme berbeda-beda tergantung dengan jenis hidrokarbon. Tingkat biodegradasi hidrokarbon ini semakin menurun dari urutan senyawa hidrokarbon ini, yaitu: n-alkana > alkana bercabang > hidrokarbon aromatik yang mempunyai bobot molekul kecil > alkana siklik (Leahy dan Colwell 1990). Kadar air Kadar air merupakan salah satu faktor penting dalam proses bioremediasi. Mikroorganisme membutuhkan air untuk tumbuh dan berkembang biak. Kandungan air sangat penting untuk aktivitas metabolik mikroorgansime. Tanpa adanya air mikroorganisme tidak dapat hidup dalam limbah minyak, karena mikroorganisme tumbuh aktif pada antarmuka minyak dan air
(Udiharto 1996). Kadar Oksigen Proses dasar degradasi minyak bumi adalah oksidasi. Langkah awal katabolisme senyawa hidrokarbon oleh bakteri maupun kapang adalah oksidasi substrat dengan katalis enzim oksidase, dengan demikian tersedianya oksigen merupakan syarat keberhasilan degradasi hidrokarbon minyak. Fungsi utama oksigen adalah sebagai akseptor elektron pada respirasi aerob. Jika transpor oksigen tidak dipelihara, keberadaan oksigen dapat menjadi komponen pembatas (Oetomo 1997). Hidrokarbon juga dapat didegradasi secara anaerobik tetapi laju degradasi hidrokarbon tersebut lebih lambat jika dibandingkan dengan hidrokarbon yang didegradasi secara aerobik (Leahy & Colwell 1990). pH Mayoritas mikrorganisme tanah akan tumbuh dengan subur pada pH antara 6 dan 8 (Dragun 1998). Ekstrimnya nilai pH pada beberapa tanah dapat memperlambat kemampuan mikroorganisme dalam mendegradasi hidrokarbon (Leahy dan Colwell 1990). Tingkat keasaman (pH) dapat berubah selama pertumbuhan mikrorganisme. Peningkatan pH dapat terjadi jika adanya proses reduksi nitrat membentuk amonia atau gas nitrogen, sedangkan penurunan pH terjadi apabila terbentuknya asam-asam organik sebagai hasil proses fermentasi (Tanner 1997). Suhu Dalam suatu proses degradasi, suhu akan berpengaruh terhadap sifat fisik dan kimia komponen-komponen kimia, kecepatan degradasi oleh mikroorganisme dan komposisi komunitas mikroorganisme. Suhu optimal untuk degradasi hidrokarbon adalah 30-40 oC. Pada suhu rendah, viskositas minyak akan meningkat mengakibatkan volatilitas alkana rantai pendek yang bersifat toksik menurun dan kelarutannya di air akan meningkat sehingga proses biodegradasi akan terhambat. Efek penghambatan tersebut juga disebabkan oleh penurunan aktivitas enzim mikrobial (Leahy dan Colwell 1990). Nutrisi Hidrokarbon merupakan sumber karbon dan energi yang bagus untuk mikroorganisme. Hidrokarbon ini merupakan makanan yang tidak sempurna karena hidrokarbon tidak berisi konsentrasi nutrien lain yang cukup besar (seperti nitrogen dan fosfor) untuk
pertumbuhan mikroorganisme (Prince et al. 2002). Masuknya sumber karbon yang sangat besar akan menyebabkan berkurang secara cepatnya nutrien anorganik yang akan membatasi tingkat biodegradasi, sehingga biostimulasi dapat digunakan untuk memaksimalkan proses bioremediasi (Margesin et al. 1999; Trinidade et al. 2002). Biostimulasi meningkatkan aktivitas populasi mikroorganisme indigenous dengan penambahan nutrien atau elektron akseptor. Tercemarnya hidrokarbon yang mengandung nutrien yang rendah ini ke suatu ekosistem sering menghasilkan perbandingan karbon/nitrogen atau karbon/fosfor yang cukup tinggi yang tidak bagus untuk pertumbuhan mikroorganisme (Leahy & Colwell 1990). Penyesuaian perbandingan karbon : nitrogen : fosfor : kalium dengan penambahan urea, fosfat, pupuk NPK. Garam amonium dan fosfat mempercepat biodegradasi hidrokarbon di tanah (Leahy & Colwell 1990). Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) didefinisikan sebagai suatu campuran kimia, tetapi sebagian besar senyawanya tersusun atas hidrogen dan karbon yang dikenal sebagai hidrokarbon. Hidrokarbon minyak bumi umumnya ditemukan pada bahan pencemar lingkungan misalnya bahan bakar transportasi walaupun tidak selalu dikategorikan limbah berbahaya (ATSDR 1999). Beberapa senyawa kimia yang mungkin ditemukan dalam TPH adalah heksana, bahan bakar jet, minyak mineral, toluena, xilena, naftalena, dan fluorena. Departement of Environmental Quality (DEQ 1998) mendefinisikan TPH sebagai senyawa karbon yang memiliki jumlah atom C antara 6 sampai 35 yang mewakili bermacammacam variasi dari campuran senyawa kompleks. TPH terbagi menjadi gasolin, diesel, dan minyak pelumas. Chemical Oxygen Demand (COD) Chemical Oxygen Demand (COD) adalah parameter yang menurut APHA (1992) merupakan salah satu cara untuk menghitung kandungan bahan organik total. Berbagai metode pengukuran COD telah dikembangkan oleh para ahli, di antaranya metode opened reflux (titrimetri) dan metode closed reflux (titrimetri dan spektrofotometri). Metode yang paling umum digunakan adalah opened reflux karena sederhana, tingkat akurasi yang tinggi
dan tidak memerlukan peralatan yang mahal. Jumlah bahan organik yang dapat teroksidasi dapat ditentukan melalui COD atau secara tidak langsung melalui jumlah oksigen yang digunakan untuk mengoksidasi bahanbahan organik secara kimiawi yang disebut COD. Dalam penelitian kali ini yang akan dioksidasi adalah senyawa hidrokarbon minyak bumi yang dioksidasi oleh mikroorganisme. Menurut Saeni (1989) nilai COD ditentukan dengan oksidasi secara kimiawi menggunakan kalium bikromat yang dipanaskan dengan asam sulfat pekat. Kandungan oksigen yang digunakan untuk menghancurkan bahan organik diukur oleh besarnya penggunaan zat oksidator kuat (K2Cr2O7) dalam suasana asam dengan katalis perak sulfat. Kelarutan Kelarutan adalah kemampuan suatu zat kimia sebagai zat terlarut untuk larut dalam suatu pelarut. Kelarutan dinyatakan dalam jumlah maksimal zat terlarut yang larut dalam suatu pelarut pada kesetimbangan. Suatu kelarutan umumnya dinyatakan dalam gram/liter atau mol/liter (M). Kecepatan kelarutan suatu zat terlarut dipengaruhi oleh beberapa faktor antara lain pengadukan, suhu, ukuran partikel, dan polaritas (Dinda 2008). Secara umum, pengadukan akan menyebabkan tebal lapisan difusi semakin tipis dimana semakin tipis lapisan difusi maka akan mempercepat kelarutan suatu zat (Tetsuya 2008). Kelarutan zat padat dalam air akan semakin tinggi bila suhu dinaikkan. Adanya panas akan merenggangkan jarak antara molekul zat padat tersebut, merenggangnya jarak antara molekul zat padat menjadikan kekuatan gaya antarmolekul tersebut menjadi lemah sehingga mudah terlepas oleh gaya tarik molekul-molekul air. Ukuran partikel sangat berpengaruh karena semakin kecil ukuran partikel maka semakin luas permukaan yang bersentuhan dengan pelarut sehingga zat terlarut akan cepat larut (Tetsuya 2008). Luas permukaan partikel juga berpengaruh terhadap proses degradasi, karena mikroorganisme beraktivitas di antara permukaan partikel dan udara. Permukaan partikel yang semakin luas akan meningkatkan kontak antara mikroorganisme dengan partikel dan proses degradasi akan berjalan semakin cepat. Ukuran partikel juga menentukan besarnya ruang antarpartikel (Isroi 2008). Polaritas senyawa juga berpengaruh, umumnya suatu zat akan mudah larut dalam pelarut yang
bersifat sama (like dissolves like). Senyawa polar akan mudah larut dalam pelarut polar dan senyawa nonpolar akan mudah larut dalam pelarut nonpolar
BAHAN DAN LINGKUP KERJA Bahan dan Alat Bahan-bahan yang digunakan ialah HOW yang berasal dari P.T Chevron Pacific Indonesia di Riau, n-heksana (Merck), Na2SO4 anhidrat, silika gel 60 (230-400 mesh), K2Cr2O7, H2SO4 pekat, ferroammonium sulfat (FAS), indikator ferroin, asam sulfat-perak sulfat. Alat-alat yang digunakan ialah indikator pH universal, penguap putar, soxhlet, alat penggiling, aerator, hot plate, oven, desikator, tabung COD, turbidimeter HACH 2100p dan alat-alat gelas. Lingkup Penelitian Penelitian diawali dengan pembuatan slurry dengan aerasi ± 1 bulan. Setiap minggunya dilakukan pengambilan contoh untuk masing-masing slurry. Contoh yang diambil pada tiap minggunya akan dianalisis TPH padat dan cair, pH, COD dan kekeruhannya. Preparasi Proses pembuatan slurry dilakukan dengan beberapa tahapan, yang pertama menggiling HOW dengan besar diameter sampel 0.5; 0.7 dan 0.9 cm. Kemudian HOW dengan bobot yang ditentukan diletakkan dalam ember yang berisi 2 L air. Tiap ukuran sampel terdapat dua variasi konsentrasi, yaitu 5 dan 10%. Setelah semuanya selesai pada tiap ember diberikan aerasi dan pengadukan untuk mengoptimalkan kerja mikroorganisme. Pengambilan contoh dilakukan setiap minggu selama ± 1 bulan. 0,9 cm
0,5 cm
0,7 cm
Gambar 3 HOW yang sudah digiling dalam 3 ukuran.
Pengukuran TPH padat (EPA 1998) Nilai TPH diukur menggunakan metode gravimetri. Sebanyak 5 gram limbah minyak hasil pengadukan dibungkus dengan kertas saring. Timbel yang telah dibuat tersebut dimasukan dalam soxhlet dan diekstrak dengan pelarut heksana sebanyak 100 mL selama 4 jam. Ekstrak yang diperoleh dihilangkan airnya dengan Na2SO4 anhidrat lalu disaring. Ekstrak yang diperoleh kemudian dipekatkan dengan radas penguap putar hingga kering. Labu yang telah kering dipanaskan dalam oven pada suhu 70 ºC selama 45 menit kemudian didinginkan dalam desikator dan ditimbang. Bobot yang terukur adalah bobot minyak dan lemak. Sampel hasil pengeringan dilarutkan kembali dengan heksana dan ditambahkan silika gel untuk menghilangkan senyawa-senyawa polar dan disaring. Pelarut diuapkan kembali dan dipanaskan dalam oven, bobot yang terukur merupakan residu minyak (nilai TPH). Pengukuran TPH cair (EPA 1999) Sebanyak 50 ml limbah minyak diekstraksi dengan 25 ml heksana. Ekstraksi dilakukan dua kali. Kandungan air pada contoh dihilangkan dengan menambahkan Na2SO4 anhidrat, kemudian disaring. Pelarut dihilangkan menggunakan penguap putar, setelah itu dimasukkan ke dalam oven selama 45 menit pada suhu 70 ºC. Wadah dan sampel didinginkan dalam desikator lalu ditimbang. Bobot yang terukur adalah bobot minyak dan lemak. Sampel hasil pengeringan dilarutkan kembali dengan heksana dan ditambahkan silika gel untuk menghilangkan senyawasenyawa polar dan disaring. Pelarut diuapkan kembali dan dimasukkan ke dalam oven, bobot yang terukur merupakan residu minyak (TPH). Penetapan pH Sebanyak 10 ml larutan limbah minyak dimasukkan ke dalam gelas piala 100 ml kemudian pengukuran pH dilakukan dengan indikator pH universal. Analisis COD (APHA 1992) Sebanyak 10 ml sampel dipipet dan dimasukkan ke dalam tabung COD. Kemudian 5 ml larutan campuran kalium dikromatmerkuri sulfat dipipet ke dalam sampel. Setelah itu, ditambahkan 10 ml larutan
campuran asam sulfat-perak sulfat dan campuran diaduk kemudian ditutup. Tahap di atas diulangi pada 10 ml akuades sebagai blangko. Setelah masing-masing unit pengaman pada tutup dipasang, tabung dimasukkan ke dalam oven pada suhu 150 °C. Setelah 2 jam, tabung COD dikeluarkan dari dalam oven dan dibiarkan hingga dingin. Campuran dari tabung COD dipindahkan ke dalam Erlenmeyer 100 ml dan dibilas dengan 10 ml akuades. Lalu, 2 ml asam sulfat pekat dan 3 tetes larutan indikator feroin ditambahkan secara berturut-turut ke dalam campuran. Campuran dititrasi dengan larutan baku fero amonium sulfat 0,05 N yang telah distandardisasi sampai terjadi perubahan warna dari hijau menjadi merah coklat lalu dicatat volume pemakaian larutan baku feroamonium sulfat. Pembuatan reagen dan perhitungan dapat dilihat pada lampiran 7. Analisis Kekeruhan (29 Palm Laboratory 2003) Pengukuran kekeruhan sampel dilakukan dengan menggunakan turbidimeter portabel HACH 2100p. Sampel yang keruh terlebih dahulu diencerkan sampai kekeruhannya dapat dibaca oleh turbidimeter. Sampel yang telah diencerkan diisikan ke dalam kuvet sampai sampel sejajar garis putih. Permukaan luar kuvet dibersihkan terlebih dahulu sebelum kuvet dimasukkan dalam turbidimeter. Nilai yang dihasilkan dalam satuan NTU.
HASIL DAN PEMBAHASAN Tingkat Keasaman Besarnya tingkat keasaman sampel bioslurry dinyatakan dengan pengukuran pH. Hasil pengukuran pH selama penelitian terlihat pada Gambar 5. Pada awal degradasi limbah minyak nilai pH sudah cukup asam, yaitu pH 6. Semakin lama degradasi nilai pH juga semakin asam sampai pada nilai 3.5 pada akhir degradasi. pH yang semakin asam dari slurry ini mengindikasikan adanya mikroorganisme indegenus pada limbah minyak yang aktif dan membantu proses degradasi minyak bumi.
Gambar 4 Kurva penurunan pH slurry. Secara umum mikroorganisme akan tumbuh dengan baik pada pH 6-8, dan pH optimum untuk degradasi hidrokarbon adalah 7.8 (Udiharto 1996). Batas pH untuk pertumbuhan mikroorganisme merupakan suatu gambaran dari batas pH bagi kegiatan enzim. Bakteri memerlukan pH 6.5-7.5 untuk tumbuhan dengan baik dan ragi berkisar antara 4-4.5 (Suriawiria 2005). Idealnya nilai pH dijaga pada rentang 6-8, dan jika pH mengalami penurunan maka ditambahkan NaOH atau basa lainnya agar tidak terlalu asam. Karena pada penelitian ini tidak melihat laju degradasi minyak bumi oleh mikroorganisme tapi melihat besarnya kelarutan limbah minyak maka pengkondisian pH tidak harus dilakukan. Dalam aktivitas metabolisme mikroorganisme untuk mendegradasi minyak bumi menghasilkan asam-asam organik sehingga pH mengalami penurunan. Penurunan nilai pH pada proses degradasi berlangsung bertahap dan ada saat dimana nilai pH konstan. Menurut Leahy dan Colwell (1990), pH lingkungan yang ekstrim akan memperlambat degradasi hidrokarbon sehingga pelepasan asam-asam organik sebagai hasil proses fermentasi juga terhambat. Pada penelitian ini pengukuran pH dimaksudkan untuk melihat adanya mikroorganisme yang hidup dan dapat membantu proses degradasi limbah minyak.
proses biodegradasi ini membuat laju degradasi tidak optimum karena menurut Vidali (2001) kondisi optimum biodegradasi terjadi pada TPH sebesar 5–10%. Untuk mengoptimalkan proses biodegradasi, maka limbah minyak yang ada pada tanah harus terdispersi ke dalam media air sehingga bakteri dapat mendegradasi minyak tersebut. Untuk memudahkan terdispersinya limbah minyak bumi dalam media air dilakukan penggilingan terhadap limbah minyak bumi. Terdapat 3 ukuran gilingan yang digunakan, yaitu gilingan dengan diameter 0.5; 0.7 dan 0.9 cm serta variasi konsentrasi dari tiap ukuran konsentrasi 5% dan 10%.
Gambar 5 Kurva sampel TPH padat dengan konsentrasi 5%.
Gambar 6 Kurva sampel TPH padat dengan konsentrasi 10%.
Pengaruh Ukuran Grinder terhadap Nilai TPH Parameter yang paling tepat untuk menggambarkan proses biodegradasi limbah minyak bumi ialah total petroleum hydrocarbon (TPH). TPH menggambarkan jumlah hidrokarbon dengan berbagai macam panjang rantainya tanpa melihat jenisnya, yaitu alisiklik, aromatik atau alifatik. Kandungan hidrokarbon pada tanah yang digunakan dalam penelitian ini sebelum diberikan berbagai perlakuan tergolong tinggi, yaitu 17.22%. Tingginya nilai TPH awal
Gambar 7 Kurva sampel TPH cair dengan konsentrasi 5%.
Gambar 8 Kurva sampel TPH cair dengan konsentrasi 10%. Nilai TPH padat dan TPH cair berbanding terbalik. Pada slurry nilai TPH padat akan semakin kecil seiring dengan semakin lamanya proses degradasi karena semakin banyak minyak yang terdispersi ke air, dengan ini maka nilai TPH cair dengan sendirinya akan semakin besar. Selain lamanya proses degradasi ukuran sampel juga mempengaruhi proses dispersi minyak dalam air. Semakin kecil ukuran sampel maka semakin luas permukaan sampel sehingga semakin banyak minyak yang dapat larut dalam air. Nilai TPH padat semakin lama degradasi akan terus mengalami penurunan karena akan semakin banyak hidrokarbon yang larut dalam air dan nilai TPH cair akan terus meningkat dengan semakin banyaknya senyawa hidrokarbon yang larut dalam air. Berdasarkan hasil yang diperoleh nilai TPH padat dan TPH cair berfluktuasi, hal ini dimungkinkan karena adanya mikroorganisme yang aktif dalam limbah minyak dan senyawa hidrokarbon aromatik yang merupakan komponen utama limbah minyak. Senyawa hidrokarbon aromatik ini lebih mudah larut dalam air dibanding dengan senyawa hidrokarbon jenuh (Fitri 2004), tetapi senyawa hidrokarbon aromatik lebih sulit didegradasi dibanding hidrokarbon alifatik dan hidrokarbon jenuh. Hasil pengukuran TPH padat diperlihatkan pada Gambar 6 dan Gambar 7. Dari kedua gambar terlihat sampel dengan diameter sampel 0.7 cm pada konsentrasi 5 dan 10% memiliki kesamaan dengan turunnya nilai TPH padat dari minggu ke-2 sampai minggu ke-3, dilanjutkan dengan naiknya nilai TPH padat dari minggu ke-3 sampai minggu ke-4. Turunnya TPH padat karena semakin banyaknya senyawa hidrokarbon alifatik yang dihasilkan dari degradasi larut dalam air sehingga senyawa alifatik yang tertinggal pada fasa padat hanya sedikit. Hal tersebut diperkuat dengan penggunaan n-heksana sebagai pelarut, karena
n-heksana lebih mudah melarutkan senyawa hidrokarbon alifatik dibanding senyawa hidrokarbon aromatik sehingga nilai TPH padat yang dihasilkan bernilai kecil. Meningkatnya nilai TPH padat dimungkinkan karena senyawa alifatik yang dihasilkan dari proses degradasi menumpuk dalam fasa padat dan belum terlarut dalam air. Sehingga saat ekstraksi banyak terdapat senyawa hidrokarbon alifatik yang larut sehingga nilai TPH padat meningkat. Untuk sampel yang lain pada kedua konsentrasi mengalani peningkatan nilai TPH padat dari minggu ke-2 sampai minggu ke-4, meskipun kenaikan TPH padatnya tidak setinggi sampel dengan diameter 0.7 cm. Dari keseluruhan hasil TPH padat yang diperoleh dapat dilihat besarnya ukuran sampel tidak berpengaruh besar terhadap hasil ekstraksi. Karena dengan ukuran sampel yang lebih kecil akan memperbesar banyaknya senyawa hidrokarbon yang terbuang pada proses ekstraksi. Hal ini terlihat dari hasil TPH padat tertinggi untuk masing-masing konsentrasi, sampel dengan diameter terbesar memiliki TPH padat tertinggi, yaitu pada 17.06% untuk sampel dengan konsentrasi 5% dan 17.07% untuk sampel dengan konsentrasi 10%. Hasil pengukuran TPH cair diperlihatkan pada Gambar 8 dan Gambar 9. Dari kedua gambar terlihat nilai TPH cair yang berfluktuasi dari awal degradasi hingga akhir. Untuk sampel dengan konsentrasi 5% fruktuasi nilai TPH cairnya tidak berpola, tetapi secara keseluruhan nilai TPH cair di akhir degradasi mengalami peningkatan. Nilai TPH cair tertinggi pada sampel dengan konsentrasi 5% terlihat pada sampel dengan diameter 0.7 cm, dengan nilai TPH cairnya 1241 ppm. Sampel dengan konsentrasi 10% nilai TPH cairnya juga berfluktuasi hanya saja pada minggu ke-3 mengalami peningkatan yang cukup besar sampai minggu ke-4. Kenaikan nilai TPH cair yang signifikan ini dapat disebabkan karena semakin lamanya waktu degradasi dan adanya mikroorganisme yang berada pada fasa pertumbuhan sehingga banyak hidrokarbon alifatik dihasilkan dari proses degradasi dan larut dalam air, mengakibatkan nilai TPH cair meningkat. Nilai TPH cair tertinggi dari sampel dengan konsentrasi 10% terlihat pada sampel dengan diameter 0.7 cm dengan nilai TPH cair pada akhir degradasi 6694 ppm. Hasil pengukuran TPH padat dan TPH cair memperlihatkan bahwa ukuran sampel berpengaruh dalam kelarutan sampel di air, tetapi ketika sampel diekstraksi ukuran sampel
tidak berpengaruh besar. Pada TPH padat nilai tertinggi diperoleh sampel dengan diameter 0.9 cm yang merupakan ukuran paling besar, karena dengan semakin kecilnya ukuran sampel maka peluang untuk terbuangnya senyawa-senyawa penting selama ekstraksi lebih besar. Pada TPH cair nilai TPH tertinggi diperoleh pada sampel dengan diameter 0.7cm, karena dengan sampel yang ukurannya lebih kecil resiko untuk terbuangnya senyawa hidrokarbon lebih besar, dan dengan ukuran sampel yang lebih besar akan menurunkan kelarutan hidrokarbon dalam air karena semakin kecilnya luas permukaan sampel maka akan semakin sedikit bidang sentuh antara minyak dan air. Pengaruh Ukuran Grinder terhadap Nilai COD Pengukuran COD dilakukan untuk menghitung kandungan bahan organik total (APHA 1992). Pengukuran COD dalam penelitian ini dilakukan dengan menggunakan metode refluks tertutup yang diikuti dengan metode titrimetri. Berikut kurva COD dari hasil penelitian.
maka nilai CODnya akan semakin besar. Hal ini beratri semakin lama waktu degradasi dan semakin kecil ukuran sampel maka semakin banyak senyawa organik dari limbah minyak bumi yang larut dalam air. Hal ini sesuai dengan nilai TPH cair yang diperoleh, karena semakin besar nilai TPH cair maka akan semakin banyak senyawa organik yang larut dalam air sehingga nilai COD akan meningkat juga. Hasil pengukuran COD dari penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 10 dan Gambar 11. Dari kedua gambar terlihat sampel dengan diameter 0.7 cm memiliki nilai COD lebih tinggi dibanding sampel yang lainnya, yaitu 50328.00 mg/l untuk sampel dengan konsentrasi 5% dan 7715.20 mg/l untuk sampel dengan konsentrasi 10%. Nilai COD menunjukkan limbah minyak bumi tersebut banyak mengandung senyawa organik terutama hidrokarbon. Sehingga jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi senyawa tersebut menjadi senyawa yang lebih sederhana semakin tinggi. Pengaruh Ukuran Grinder terhadap Kekeruhan Pengukuran kekeruhan pada penelitian ini dilakukan dengan Turbidimeter portabel HACH 2100p. Berikut kurva turbidimerti dari hasil penelitian.
Gambar 9
Kurva sampel COD dengan konsentrasi 5%.
Gambar 11 Kurva sampel turbidimetri dengan konsentrasi 5%.
Gambar 10
Kurva sampel COD dengan konsentrasi 10%.
Lamanya proses degradasi dan besarnya ukuran sampel akan mempengaruhi nilai COD. Semakin lama proses degradasi berlangsung dan semakin kecil ukuran sampel
Gambar 12 Kurva sampel turbidimetri dengan konsentrasi 10%.
Semakin lama proses degradasi limbah minyak bumi maka akan semakin banyak senyawa minyak yang terdispersi dalam air sehingga kekeruhan pun meningkat. Ukuran grinder juga berpengaruh terhadap kekeruhan, semakin kecil ukuran grinder maka semakin luas permukaan partikel yang berinteraksi dengan air maka semakin banyak senyawa minyak yang terdispersi di dalamnya. Secara teori dapat dikatakan grinder dengan ukuran yang paling kecil akan memiliki nilai kekeruhan yang paling tinggi. Hal ini sesuai dengan nilai TPH cair dan COD yang diperoleh, karena semakin besar nilai TPH cair dan COD maka akan semakin banyak senyawa organik yang larut dalam air sehingga nilai kekeruhan akan meningkat juga. Hasil pengukuran kekeruhan dari penelitian ini dapat dilihat pada Gambar 12 dan Gambar 13. Dari kedua gambar terlihat sampel dengan diameter 0.7 cm memiliki nilai kekeruhan lebih tinggi dibanding sampel yang lainnya, yaitu 57100.00 NTU untuk sampel dengan konsentrasi 5% dan 141250.00 NTU untuk sampel dengan konsentrasi 10%. Nilai kekeruhan menunjukkan limbah minyak bumi tersebut banyak mengandung senyawa organik yang terlarut dalam slurry. Bahkan banyaknya senyawa organik yang larut menjadikan slurry semakin pekat dan secara otomatis kekeruhannya juga meningkat. Dari keseluruhan parameter yang ada, penentuan ph dimaksudkan untuk melihat adanya mikroorganisme indegeneous yang hidup dan aktif dalam limbah minyak dan dapat mendegradasi limbah minyak tersebut. Besarnya limbah minyak bumi yang terdegradasi dapat dilihat dari nilai TPH padat dan TPH cair, keduanya berbanding terbalik. Semakin lama proses degradasi nilai TPH padat akan semakin kecil karena semakin banyak senyawa hidrokarbon minyak yang terdispersi ke dalam air. Dengan semakin banyaknya senyawa hidrokarbon yang larut dalam air maka nilai TPH cair akan semakin besar. Besarnya nilai COD dan kekeruhan slurry juga akan semakin besar karena keduanya berbanding lurus dengan nilai TPH cair. Hidrokarbon merupakan senyawa organik, sehingga semakin banyak hidrokarbon yang larut dalam air maka semakin banyak senyawa organik yang larut dalam air, hal ini mengakibatkan nilai COD akan semakin besar. Begitu pula kekeruhan, semakin lama proses degradasi semakin banyak materi yang terlarut baik hidokarbon
maupun senyawa lainnya yang mengakibatkan semakin pekatnya slurry.
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Kelarutan limbah minyak untuk sampel dengan diameter 0.7 cm lebih besar dari sampel dengan diameter 0.5 dan 0.9 cm, terlihat pada hasil yang diperoleh untuk semua parameter TPH cair, COD dan kekeruhan paling tinggi pada konsentrasi 5% maupun 10%. Pada konsentrasi 5% nilai parameter tersebut pada minggu ke-4 adalah 1241% untuk TPH cair, 50328.00 mg/L untuk nilai COD, 57100.00 NTU untuk kekeruhan. Pada konsentrasi 10% parameter di atas pada minggu ke-4 adalah 6694% untuk nilai TPH cair, 77915.20 mg/L untuk nilai COD, 141250.00 NTU untuk nilai kekeruhan. Saran Berdasarkan hasil penelitian ini, diharapkan untuk tahapan selanjutnya dapat diaplikasikan penggunaan grinder pada sampel bioremediasi dan dapat ditambahkan bakteri eksogenus dengan pengaturan lingkungan tumbuh untuk mempercepat proses degradasi. DAFTAR PUSTAKA [APHA] American Public Health Association 1992. Standard Methods for the Examination of Water and Wastewater. 18th edition. Washington DC: APHA, AWWA & WEF. [ATSDR] Agency for Toxic Substances and Disease Registry. 1999. Toxicological Profile for total petroleum hydrocarbons (TPH). Atlanta, GA: U.S. Department of Health and Human Services, Public Health Service. Bishop M. 1997. Petroleum hydocarbon and petroleum hydrokarbon measurements. http://www.newenglandtesting.com/public ations/tph_book.pdf. [3 Januari 2009] Bossert DI, Compeau GC.1995. Cleanup of Petroleum Hydrokarbon Contaminant in Soil. Di dalam:Young LY, Cerninglia CE, editor. Microbial Transformation and Degradation of Toxic Organic Chemicals.
New york: Woley-Liss.hlm 77-125. Budianto H. 2008. Perbaikan Terkontaminasi Minyak Bumi Bioremediasi. IEC
Lahan Secara
Citroreksoko. 1996. Pengantar Bioremediasi. Di dalam: Peranan Bioremediasi dalam Pengelolaan Lingkungan. Prosiding Pelatihan dan Lokakarya; Cibinong, 24-28 Juni 1996. Jakarta: PPPTMBG LEMIGAS. hlm 1-11. Clark B. 2007. Heavy Oil. http//www.npc.org [1 Januari 2009] Cookson JT. 1995. Bioremediation, Engineering desighn and Application. New York: Mc. Graw-Hill. [DEQ] Departement of Environmental Quality. 2007. Risk-Based Cleanup Levels for Total Petroleum Hydrocarbons (TPH). http://www. deq.state.ok.us/factsheets/land/TPH.pdf [20 Agustus 2008]. Departemen Lingkungan Hidup Republik Indonesia. 2003. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 128 Tahun 2003 tentang Tatacara dan Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah Terkontaminasi Limbah Minyak Bumi secara Biologis. Jakarta: Departemen Lingkungan Hidup. Dinda. 2008. Larutan. http://medicafarma.blogspot.com/2008/08/l arutan.html [28 Agustus 2009] Dragun, J. 1998. The Soil Chemistry of Edition. Hazardous Materials. 2nd Amherst: Amherst Scientific Publishers. [EPA] United States Environmental Protection Agency. 1998. Method 1664, Revision A: n-Hexane Extractable Material (HEM; Oil and Grease) and Silica Gel Treated nHexane Extractable Material (SGTHEM; Non-polar Material) by Extraction and Gravimetry. Washington DC: U.S.EPA. [EPA] United States Environmental Protection Agency. 1999. Method 9071B, n-Hexane Extractable Material (HEM) for Sludge, Sediment, and, Solid Samples. Washington DC: U.S.EPA.
[EPA] United States Environmental Protection Agency. 2001. Method 5102G, A Citizen’s Guide toBioremediation. Washington DC: U.S.EPA. Fahruddin. 2004. Dampak Tumpahan Minyak Pada Biota Laut. http://www.kompas.com/kompascetak/0403/17/ilpeng/918248.htm [16 Juli 2008] Fitri RR. 2004. Studi Awal Ketahanan Konsorsium Bakteri Pseudomonas fluorescens dan Bacillus subtilis terhadap Konsentrasi Kontaminan Hidrokarbon. [skripsi]. Depok: Fakultas Teknik. Universitas Indonesia. Hadi SN. 2004. Degradasi minyak bumi via “tangan” mikroorganisme. http://www.chemistry.org/?sect=artikel&ext=64 [19 September 2008] Isroi. 2008. KOMPOS. Makalah. Balai Penelitian Bioteknologi Perkebunan Indonesia, Bogor. http://id.wikipedia.org/wiki/Kompos [28 Agustus 2009] Kadarwati S et al.. 1994. Aktivitas Mikrob dalam Tranformasi Substansi di Lingkungan Situs Hidrokaebon. Lembaran Publikasi Lemigas. hlm 28-38. Leahy JG, RR Colwell. 1990. Microbial Degradation of Hydrocarbons in the Environment.. Microbiological Reviews -: 305-315. Margesin A, A Zimmerbauer, F Schinner. 1999. Monitoring of bioremediation by Soil Biological Activities. Chemosphere 40: 339-346. Oetomo D. 1997. Studi Awal Biodegradasi Minyak Bumi oleh Mikroorganisme [Tesis]. Bogor: Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. Prince RC, JR Clark, K Lee. 2002. Bioremediation Effectiveness: Removing Hydrocarbons While Minimizing Environmental Impact. 9th International Petroleum Environmental Conference, IPEC (Integrated Petroleum Environmental Consortium), Albuquerque, NM.
Prince RC, Lessard RR, Clark JR. 2003. Bioremediation of marine oil spills. Oil & Gas Sci Technol 58:463-468 Saeni MS. 1989. Kimia Lingkungan. Pusat Antar Universitas Ilmu Hayat. Bogor: PAU IPB. Sasikumar CS, Papinazath T. 2003. Environmental management: Bioremediation of polluted environmen. Di dalam: Martin J Bunch, editor. Procedings of the Third International Conference on Environment and Health; Chennai, India, 15-17 Dec 2003. Chennai: Department of Geography, University of Madras and Faculty of Environmental Studies, York University. Pages 465 – 469. Shaheen EI. 1992. Technology of Environmental Pollution Control. Pen Well Books Tulsa, Oklahoma. Di dalam Udiharto, M. 1996. Bioremediasi Minyak Bumi. Prosiding Pelatihan dan Lokakarya “Peranan Bioremediasi dalam Pengelolaan Lingkungan”, Cibinong 24-28 Juni 1996. LIPI-BPPT-HSF. Suriawiria U. 2005. Mikrobiologi Dasar. Jakarta: Papas Sinar Sinanti. Udiharto M. 1996. Aktivitas mikrob dalam degradasi minyak bumi. Di dalam: Peranan Bioremediasi dalam Pengelolaan Lingkungan. Prosiding Pelatihan dan Lokakarya; Cibinong, 24-28 Juni 1996. Jakarta: PPPTMBG LEMIGAS. hlm 2439.
Undang Undang Republik Indonesia No.22 Tahun 2001 tentang Minyak dan Gas Bumi. http://www.sjdih.depkeu.go.id/ fullText/2001/22TAHUN2001UU.htm [10 April 2009]. Tanner, R. S. Cultivation of Bacteria and Fungi. Di dalam C. J. Hurst (ed.). 1997. Manual of Environmental Microbiology. Washington DC: ASM Press. Ch 6 Tatsuya O. 2008. Kecepatan Disolusi. http://otetatsuya.wordpress.com/2008/12/2 0/kecepatan-disolusi/. [28 Agustus 2009] Trinidade P, LG Sobral, AC Rizzo, SGF Leite, JLS Lemos, VS Milloili, AU Soriano. 2002. Evaluation of The Biostimulation and Bioaugmentation Techniques in The Bioremediation Process of Petroleum Hydrocarbon Contaminated Soil. 9th International Petroleum Environmental Conference, IPEC, Albuquerque, NM. Vidali, M. 2001. Bioremediation. An Overview. Pure and Applied Chemistry 73:1163-1172 Zhu, X., A. D. Venosa, M. T. Suidan dan K. Lee. 2001. Guidelines For The Bioremediation of Marine Shorelines and Freshwater Wetlands. U.S. Efvironmental Protection Agency, Cincinnati. 29
Palm Laboratory. 2003. Portable Turbidimeter PP0010. Coachella: U.S.EPA.
LAMPIRAN
Lampiran 1 Diagram Alir Penelitian Limbah minyak bumi
Bioslurry
Fariasi grider (0.5; 0.7; 0.9) dengan konsentrasi berbeda (5% dan 10%)
Pengukuran TPH padat, TPH cair, pH, COD, dan Kekeruhan
Lampiran 2 Penentuan nilai pH slurry selama 4 minggu Sampel K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10 SII 2 10S I 3 10S II 3
M0 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6 6
M1 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
M2 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4 4
M3 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
M4 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5 3.5
Keterangan: K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10 SII 2 10S I 3 10S II 3
: kontrol untuk sampel dengan konsentrasi 5% : sampel slurry dengan konsentrasi 5%, dengan diameter sampel 0.5 cm ulangan 1 : sampel slurry dengan konsentrasi 5%, dengan diameter sampel 0.5 cm ulangan 2 : sampel slurry dengan konsentrasi 5%, dengan diameter sampel 0.7 cm ulangan 1 : sampel slurry dengan konsentrasi 5%, dengan diameter sampel 0.7 cm ulangan 2 : sampel slurry dengan konsentrasi 5%, dengan diameter sampel 0.9 cm ulangan 1 : sampel slurry dengan konsentrasi 5%, dengan diameter sampel 0.9 cm ulangan 2 : kontrol untuk sampel dengan konsentrasi 10% : sampel slurry dengan konsentrasi 10%, dengan diameter sampel 0.5 cm ulangan 1 : sampel slurry dengan konsentrasi 10%, dengan diameter sampel 0.5 cm ulangan 2 : sampel slurry dengan konsentrasi 10%, dengan diameter sampel 0.7 cm ulangan 1 : sampel slurry dengan konsentrasi 10%, dengan diameter sampel 0.7 cm ulangan 2 : sampel slurry dengan konsentrasi 10%, dengan diameter sampel 0.9 cm ulangan 1 : sampel slurry dengan konsentrasi 10%, dengan diameter sampel 0.9 cm ulangan 2
Lampiran 3 Pengukuran TPH padat slurry selama 4 minggu Minggu ke-
M0
M1
M2
M3
Sampel K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2
bbt spl (gram) 5.1020 5.1135 5.1062 5.1043 5.1046 5.1142 5.1181 5.1145 5.1114 5.1161 5.1035 5.1078 5.1076 5.1086 5.1080 5.1013 5.1141 5.1074 5.1134 5.1659 5.1016 5.1044 5.1066 5.1166 5.1111 5.1101 5.1195 5.1025 5.1021 5.1002 5.1085 5.1037 5.1140 5.1017 5.1179 5.1089 5.1011 5.1086 5.1057 5.1220 5.1064 5.1027 5.1069 5.1098 5.0964 5.1053 5.1073
bbt myk (gram) 0.7339 0.6486 0.6741 0.7418 0.8518 0.7944 0.7340 0.7039 0.7044 0.7535 0.8462 0.5044 0.7858 0.7545 0.7674 0.6726 0.6849 0.6955 0.7921 0.9382 0.9307 0.7340 0.7728 0.7503 0.6629 0.7435 0.7925 0.9028 0.8264 0.7865 0.5663 0.7074 0.8153 0.8081 0.8115 0.8267 0.7446 0.6227 0.7622 0.5506 0.6670 0.9428 0.7021 0.7397 0.6678 0.7408 0.3866
TPH (%b/b) 14.38 12.68 13.20 14.53 16.69 15.54 14.34 13.76 13.78 14.73 16.58 9.87 15.38 14.77 15.02 13.18 13.39 13.62 15.49 18.16 18.24 14.38 15.13 14.66 12.97 14.55 15.48 17.69 16.19 15.42 11.08 13.86 15.94 15.84 15.86 16.18 14.59 12.19 14.93 10.75 13.06 18.48 13.75 14.47 13.10 14.51 7.57
Rerata 14.38 12.94 15.61 14.94 13.76 14.26 13.23 15.08 15.02 13.29 14.56 18.20 14.38 14.90 13.76 16.59 16.19 13.25 14.90 15.85 16.18 13.39 12.84 15.77 13.75 13.79 11.04
Lanjutan Lampiran 3 Pengukuran TPH padat slurry selama 4 minggu
M4
5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3
5.0157 5.1024 5.1113 5.1113 5.0994 5.1251 5.1161 5.1002 5.1164 5.0774 5.0972 5.0808 5.1129 5.0922 5.1110 5.0872 5.1239 5.0931 5.0816 5.0685 5.1076 5.1332 5.0859
0.8218 0.8114 0.7677 0.7461 0.7598 0.7234 0.7151 0.7560 0.2901 0.9206 0.8193 0.7196 0.7953 0.7865 0.8536 0.8859 0.9701 0.7930 0.8359 0.7831 0.7718 0.8253 0.9185
Contoh perhitungan: bobot min yak %TPH (g/g) = × 100% bobot sampel 0.7339 %TPH (g/g) = × 100% 5.1020 = 14.38%
16.38 15.90 15.02 14.59 14.90 14.11 13.98 14.82 5.67 18.13 16.07 14.16 15.55 15.44 16.70 17.41 18.93 15.57 16.45 15.45 15.11 16.08 18.06
16.14 15.02 14.75 14.05 10.25 18.13 15.12 15.50 17.06 18.93 16.01 15.28 17.07
Lampiran 4 Pengukuran TPH cair slurry selama 4 minggu Minggu ke-
M0
M1
M2
M3
Sampel K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2
vol spl (mL) 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
bbt myk (gram) 0.0030 0.0081 0.0022 0.1003 0.0228 0.0082 0.0050 0.0046 0.0198 0.0051 0.0677 0.0042 0.1032 0.0027 0.0020 0.0279 0.0182 0.0113 0.1106 0.0032 0.0041 0.0036 0.0768 0.0257 0.0776 0.0274 0.0069 0.0040 0.0040 0.0282 0.0274 0.0342 0.0268 0.0034 0.0016 0.0159 0.0457 0.0466 0.0183 0.0176 0.0081 0.0550 0.0080 0.0176 0.0527 0.0234 0.0253
TPH (ppm) 60 162 44 2006 456 164 100 92 396 102 1354 84 2064 54 40 558 364 226 2212 64 82 72 1536 514 1552 548 138 80 80 564 548 684 536 68 32 318 914 932 366 352 162 1100 160 352 1054 468 506
Rerata 60 103 1231 132 92 249 719 1059 40 461 1219 73 72 1025 1050 109 80 556 610 50 318 923 359 631 160 703 487
Lanjutan Lampiran 4 Pengukuran TPH cair slurry selama 4 minggu
M4
5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3
50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50
0.0083 0.0058 0.1679 0.0266 0.0343 0.0309 0.0226 0.0113 0.0153 0.0083 0.0211 0.0430 0.0299 0.0942 0.0085 0.0057 0.0121 0.1655 0.1409 0.3136 0.3558 0.0217 0.0165
166 116 3358 532 686 618 452 226 306 166 422 860 598 1884 170 114 242 3310 2818 6272 7116 432 330
Contoh perhitungan: bobot min yak TPH (mg/L) = volume sampel 0.0030 g 1000 mg 1000 mL x x 50 mL 1 L 1 g = 60 mg/L
TPH (mg/L) =
141 3358 609 535 266 166 641 1241 142 242 3064 6694 381
Lampiran 5 Pengukuran COD selama proses biodegradasi Minggu ke-
Sampel K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3
M-0
K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2
M-1 5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1
fp 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 200 200 200
v Spl 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
Volume (mL) Vo Vt 6.60 9.40 9.40 12.20 17.50 20.25 20.25 23.00 23.10 25.60 25.60 28.10 28.20 30.85 30.85 33.50 0.15 2.60 2.60 5.05 6.30 9.00 9.00 11.70 11.70 14.25 14.25 16.80 12.20 14.85 14.85 17.50 5.05 7.35 7.35 9.70 9.80 12.30 12.30 14.80 14.80 17.50 17.50 20.20 20.20 22.75 22.75 25.30 16.80 19.45 19.60 22.30 22.30 25.05 25.40 28.20 28.20 30.55 30.55 32.95 10.80 12.40 12.40 14.05 14.05 15.00 15.00 16.00 16.00 18.55 19.00 21.50 21.50 22.60 22.60 23.70 19.60 21.50 21.50 23.40 23.40 25.45 25.45 27.50 5.70 8.25 8.25 10.80 4.70 5.30 5.30 5.90 5.90 6.50
v FAS 2.80 2.80 2.75 2.75 2.50 2.50 2.65 2.65 2.45 2.45 2.70 2.70 2.55 2.55 2.65 2.65 2.30 2.35 2.50 2.50 2.70 2.70 2.55 2.55 2.65 2.70 2.75 2.80 2.35 2.40 1.60 1.65 0.95 1.00 2.55 2.50 1.10 1.10 1.90 1.90 2.05 2.05 2.55 2.55 0.60 0.60 0.60
COD 3756.00 3756.00 4660.00 4660.00 9320.00 9320.00 6524.00 6524.00 10252.00 10252.00 7456.00 7456.00 10252.00 10252.00 6524.00 6524.00 13048.00 12116.00 9320.00 9320.00 5592.00 5592.00 8388.00 8388.00 8388.00 7456.00 6524.00 5592.00 13980.00 13048.00 27960.00 27028.00 40076.00 39144.00 10252.00 11182.00 37280.00 37280.00 6524.00 6524.00 3728.00 3728.00 10252.00 10252.00 49209.60 49209.60 49209.60
COD (mg/L) ˘ūCOD 3756.00
Rerata 3756.00
4660.00 9320.00
6990.00
6524.00 10252.00
8388.00
7456.00 10252.00 6524.00
8854.00 6524.00
12582.00 9320.00
10951.00
5592.00 8388.00
6990.00
7922.00 6058.00 13514.00
6990.00 13514.00
27494.00 39610.00
33552.00
10717.00 37280.00
23998.50
6524.00 3728.00 10252.00
5126.00 10252.00
49209.60 49209.60
49209.60
Lanjutan Lampiran 5 Pengukuran COD selama proses biodegradasi 10S I 2
10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 M-2
K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1
M-3
5S I 2 5S II 2 5S I 3
200 150 150 150 150 125 125 125 125 125 125 150 150 150 150 150 150 150 150 125 125 125 125 125 125 200 200 200 200 200 200 200 200 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125
2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
6.50 7.10 8.35 9.70 10.65 11.60 13.45 15.30 17.35 27.50 29.70 6.05 7.70 9.40 11.60 13.80 15.70 17.60 18.30 19.00 21.40 23.80 26.10 31.80 33.80 28.40 29.00 29.55 30.15 30.70 32.00 0.00 0.80 1.60 3.70 5.85 8.15 10.45 12.95 19.85 21.75 23.70 26.10 28.50 30.60 32.65 34.10 5.80 8.30
7.10 8.35 9.70 10.65 11.60 13.45 15.30 17.35 19.40 29.65 31.80 7.70 9.40 11.60 13.80 15.70 17.60 18.30 19.00 21.40 23.80 26.10 28.40 33.80 35.75 29.00 29.55 30.15 30.70 32.00 33.30 0.80 1.60 3.70 5.80 8.15 10.45 12.95 15.50 21.75 23.70 26.10 28.50 30.60 32.65 34.10 25.60 8.30 10.80
0.60 1.25 1.35 0.95 0.95 1.85 1.85 2.05 2.05 2.15 2.10 1.65 1.70 2.20 2.20 1.90 1.90 0.70 0.70 2.40 2.40 2.30 2.30 2.00 1.95 0.60 0.55 0.60 0.55 1.30 1.30 0.80 0.80 2.10 2.10 2.30 2.30 2.50 2.55 1.90 1.95 2.40 2.40 2.10 2.05 1.45 1.45 2.50 2.50
49209.60 22368.00 20131.20 29078.40 29078.40 7456.00 7456.00 3728.00 3728.00 1864.00 2796.00 30196.80 29078.40 17894.40 17894.40 24604.80 24604.80 51446.40 51446.40 11184.00 11184.00 13048.00 13048.00 4660.00 5592.00 71588.60 73068.80 71588.60 73068.80 50700.80 50700.80 65612.80 65612.80 16776.00 16776.00 13048.00 13048.00 9320.00 8388.00 20504.00 19572.00 11184.00 11184.00 16776.00 17708.00 28892.00 27960.00 9320.00 9320.00
21249.60 29078.40
25164.00
7456.00 3728.00 2330.00
5592.00 2330.00
29637.60 17894.40
23766.00
24604.80 51446.40
38025.60
11184.00 13048.00 5126.00
12116.00 5126.00
72323.20 72323.20
72323.20
50700.80 65612.80
58156.80
16776.00 13048.00 8854.00
14912.00 8854.00
20038.00 11184.00
15611.00
17242.00 28426.00 9320.00
22834.00
8854.00
Lanjutan Lampiran 5 Pengukuran COD selama proses biodegradasi 5S II 3 K10
10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 M-4
K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3
125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 125 150 150 150 150 150 150 150 150 125 125 125 125 125 125 200 200 200 200 200 200 200 200 125 125 125 125
2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5 2.5
10.80 13.35 15.50 17.70 15.90 16.45 17.00 18.35 10.70 11.10 11.50 12.30 31.10 15.10 17.10 19.45 21.75 23.75 30.65 31.15 31.60 33.60 0.40 0.80 1.20 2.35 3.40 5.25 7.10 9.55 25.70 28.20 3.20 3.85 4.50 5.25 6.00 6.35 14.30 14.75 6.70 8.45 10.20 12.25
13.35 15.90 17.70 19.85 16.45 17.00 18.35 19.70 11.10 11.50 12.30 13.10 15.10 17.10 19.45 21.75 23.75 15.70 31.15 31.60 33.60 35.60 0.80 1.20 2.35 3.40 5.25 7.10 9.55 12.00 28.20 30.65 3.85 4.50 5.25 6.00 6.35 6.70 14.75 15.15 8.45 10.20 12.25 14.30
2.55 2.55 2.20 2.15 0.55 0.55 1.35 1.35 0.40 0.40 0.80 0.80 2.00 2.00 2.35 2.30 2.00 1.95 0.50 0.45 2.00 2.00 0.40 0.40 1.15 1.05 1.85 1.85 2.45 2.45 2.50 2.45 0.65 0.65 0.75 0.75 0.35 0.35 0.45 0.40 1.75 1.75 2.05 2.05
8388.00 8388.00 14912.00 15844.00 45668.00 45668.00 30756.00 30756.00 48464.00 48464.00 41008.00 41008.00 18640.00 18640.00 12116.00 13048.00 18640.00 19572.00 46600.00 47532.00 18640.00 18640.00 58156.80 58156.80 41380.80 43617.60 21436.00 21436.00 10252.00 10252.00 9320.00 10252.00 70086.40 70086.40 67104.00 67104.00 79033.60 79033.60 76051.20 77542.40 23300.00 23300.00 17708.00 17708.00
8388.00 15378.00
15378.00
45668.00 30756.00
38212.00
48464.00 41008.00
44736.00
18640.00 12582.00 19106.00
15611.00 19106.00
47066.00 18640.00
32853.00
58156.80 42499.20
50328.00
21436.00 10252.00 9786.00
15844.00 9786.00
70086.40 67104.00
68595.20
79033.60 76796.80
77915.20
23300.00 17708.00
20504.00
Contoh perhitungan: Konsentrasi FAS = 0.0466 N Faktor pengenceran = 125 kali COD (mg/L) = COD (mg/L) =
( A − B ) x N x 1000 x BE oksigen xfp Volume Sampel (mL ) (9.70 − 9.0) x 0.0482 x 1000 x 8 x125 10 mL
COD (mg/L) = 3374 mg/L Lampiran 6 Standardisasi larutan FAS 0.0500 N dengan larutan K2Cr2O7 0.0250 N Ulangan Meniskus Meniskus Volume Volume Konsentrasi Awal (mL) Akhir (mL) Terpakai (mL) K2Cr2O7 (mL) FAS 1 1.7 7.0 5.3 10 0.0475 2 7.0 12.4 5.4 10 0.0466 3 12.4 17.9 5.5 10 0.0457 0.0466 Contoh perhitungan: VFAS x N FAS = VK2Cr2O7 x N K2Cr2O7 5.3 mL x N FAS = 10 mL x 0.0251 N N FAS =
10 mL x 0.0251 N 5.3 mL
N FAS = 0.0475 N
Lampiran 7 Pembuatan pereaksi COD Pembuatan larutan baku FAS Larutan baku fero amonium sulfat 0.05 N dibuat dengan menimbang 9.8083 g Fe(NH4)2(SO4)2.6 H2O(untuk 500 mL larutan), lalu dilarutkan dengan 200 mL air suling dalam labu takar 500 mL. Sebanyak 10 mL asam sulfat pekat ditambahkan, kemudian volumenya ditepatkan sampai tanda tera. Pembuatan larutan indikator ferroin Larutan indikator ferroin dibuat dengan menimbang1.4893 g1,10fenantrolin, kemudian dilarutkan dengan 50 mL air suling dalam labu takar 100 mL. Sebanyak 0.7178 g FeSO4. 7H2O ditambahkan, lalu volumenya ditempatkan sampai tanda tera. Pembuatan larutan K2Cr2O7 Larutan K2Cr2O7 dibuat dengan menimbang 1.2289 g K2Cr2O7 lalu dilarutkan dengan 200mL air suling dalam labu takar 250 mL. Sebanyak 41.75 mL asam sulfat pekat ditambahkan, kemudian ditambahkan 8.3910 g HgSO4. Volumenya ditepatkan sampai tanda tera. Pembuatan larutan pereaksi sulfat Larutan pereaksi sulfat dibuat dengan menimbang 3.6 g Ag2SO4, lalu ditambahkan 300 mL asam sulfat pekat. Larutan didiamkan selama satu hari.
Lampiran 8 Kalibrasi turbidimetri HACH 2100p Pengkalibrasian turbidimetri portabel HACH 2100p, sebelumnya disiapkan sampel kekeruhan standar kalibrasi yang memiliki nilai ≤0.1 NTU, 20 NTU, 100 NTU, dan 800 NTU. Sebelum digunakan permukaan kuvet dibersihkan terlebih dahulu menggunakan minyak silikon. Berikut tahapan mengkalibrasi: 1. Alat dinyalakan terlebih dahulu. 2. Kalibrasi dimulai dengan memasukkan sampel kekeruhan standar kalibrasi yang bernilai 0.1 NTU ke dalam kompartemen, kemudian ditutup. 3. Tekan CAL, maka layar akan menampilkan CAL dan S0 dengan “0” yang berkedip. 4. Tekan READ, a. Alat akan menghitung 60-0, membaca blanko dan menggunakannya untuk menghitung faktor koreksi untuk pengukuran standar berikutnya. b. Secara otomatis alat akan berlanjut ke standar berikutnya. 5. Pindahkan sampel dari kompartemen 6. Layar akan menampilkan S1 dangan “1” berkedip dan nilai 20 NTU. 7. Masukkan sampel kekeruhan standar kalibrasi 20 NTU ke dalam kompartemen. 8. Tekan READ, a. Alat akan menghitung 60-0, membaca blanko dan menggunakannya untuk menghitung faktor koreksi untuk pengukuran standar berikutnya. b. Secara otomatis alat akan berlanjut ke standar berikutnya. c. Jika nilai yang ditampilkan tidak sesuai, nilai diedit dengan menekan tombol → agar nilainya sesuai. d. Lakukan pembacaan ulang untuk 20 NTU. 9. Pindahkan sampel dari kompartemen 10. Layar akan menampilkan S2 dangan “2” berkedip dan nilai 100 NTU. 11. Masukkan sampel kekeruhan standar kalibrasi 100 NTU ke dalam kompartemen. 12. Tekan READ, a. Alat akan menghitung 60-0, membaca blanko dan menggunakannya untuk menghitung faktor koreksi untuk pengukuran standar berikutnya.
b. Secara otomatis alat akan berlanjut ke standar berikutnya. c. Jika nilai yang ditampilkan tidak sesuai, nilai diedit dengan menekan tombol → agar nilainya sesuai. d. Lakukan pembacaan ulang untuk 100 NTU. 13. Pindahkan sampel dari kompartemen 14. Layar akan menampilkan S3 dangan “3” berkedip dan nilai 100 NTU. 15. Masukkan sampel kekeruhan standar kalibrasi 800 NTU ke dalam kompartemen. 16. Tekan READ, a. Alat akan menghitung 60-0, membaca blanko dan menggunakannya untuk menghitung faktor koreksi untuk pengukuran standar berikutnya. b. Secara otomatis alat kembali S0 17. Pindahkan sampel kalibrasi dari kompartemen 18. Tekan CAL untuk menerima kalibrasi.
Lampiran 9 Nilai Turbidimetri selama bioremediasi Minggu ke-
Sampel K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3
M0
K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2
M1 5S I 3 5S II 3 K10 10S I 1 10S II 1
II (NTU)
III (NTU)
370.00
374.00
371.00
Turbidan (NTU) 371.67
2190.00 2160.00 2510.00 2040.00 2100.00 2100.00 5910.00 5460.00 82.50 75.00 62.50 67.00 651.00
2200.00 2160.00 2500.00 2040.00 2100.00 2080.00 5900.00 5460.00 82.50 75.00 61.50 60.00 654.00
2190.00 2160.00 2520.00 2040.00 2110.00 2080.00 5910.00 5440.00 84.50 78.00 62.00 62.00 650.00
2193.33 2160.00 2510.00 2040.00 2103.33 2086.67 5906.67 5453.33 83.17 76.00 62.00 63.00 651.00
10220.00 8350.00 7040.00 6950.00 7220.00 11150.00 4800.00 6300.00 204.50 209.00 219.50 243.00 481.50 429.00 40200.00 33625.00 85100.00
10220.00 8350.00 7060.00 6950.00 7220.00 11150.00 4840.00 6300.00 202.50 205.00 219.00 249.00 480.00 421.00 40200.00 33625.00 85100.00
10220.00 8300.00 7060.00 6900.00 7220.00 11150.00 4840.00 6300.00 202.00 205.00 218.00 243.00 480.50 421.00 40200.00 33625.00 85100.00
10220.00 8333.33 7053.33 6933.33 7220.00 11150.00 4826.67 6300.00 203.00 206.33 218.83 245.00 480.67 423.67 40200.00 33625.00 85100.00
4740.00 5350.00 54700.00 37600.00 244.00 216.00 308.00 346.00 1995.00 1770.00 90400.00 65000.00
4760.00 5350.00 54800.00 37800.00 245.00 218.00 308.00 344.00 1995.00 1770.00 90400.00 65400.00
4760.00 5300.00 54700.00 37600.00 247.00 212.00 309.00 344.00 1940.00 1760.00 90400.00 65000.00
7453.33 5333.33 54733.33 37666.67 245.33 215.33 308.33 344.67 1986.67 1766.67 90400.00 65133.33
I (NTU)
Rerata 371.67
2225.83
3887.50
71.04
651.00
8135.00
7374.17
218.29
452.17
52975.00
26296.67
278.42
1876.67 105466.67
Lanjutan Lampiran 9 Nilai Turbidimetri selama bioremediasi 10S I 2
10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2
161000.00 28200.00 25200.00 38700.00 27000.00 2090.00 1920.00 2260.00 2940.00 840.00 860.00 42700.00 33200.00 9500.00 9800.00 21700.00 19300.00
160800.00 28300.00 25100.00 38700.00 27100.00 2060.00 1900.00 2250.00 2940.00 840.00 860.00 42700.00 33200.00 9500.00 9800.00 21550.00 19300.00
160800.00 28200.00 25100.00 37550.00 27100.00 2090.00 1900.00 2260.00 2920.00 850.00 860.00 42600.00 33200.00 9500.00 9800.00 21550.00 19500.00
160866.67 28200.00 25133.33 38650.00 27066.67 2080.00 1906.67 2256.67 2933.33 843.33 860.00 42666.67 33200.00 9500.00 9800.00 21600.00 19366.67
88400.00 323.00 220.00 286.00 396.00 6320.00 4340.00 152600.00 125200.00 151800.00 110000.00 75000.00 78400.00 95600.00 77600.00 3020.00 2740.00 5640.00 4320.00 570.00 724.00 14640.00 12600.00 2100.00 1940.00 12840.00 12400.00 25280.00 23800.00 445.00 560.00
88400.00 329.00 323.00 286.00 396.00 6330.00 4320.00 152600.00 125200.00 151800.00 110000.00 75000.00 79400.00 95600.00 78000.00 3030.00 2740.00 5650.00 4340.00 574.00 732.00 14640.00 12600.00 2100.00 1940.00 12840.00 12400.00 25280.00 23800.00 444.00 560.00
88800.00 325.00 228.00 288.00 392.00 6320.00 4320.00 152600.00 125200.00 151800.00 110000.00 75000.00 78400.00 95800.00 77600.00 3020.00 2720.00 5650.00 4320.00 570.00 728.00 14640.00 12600.00 2100.00 1940.00 12840.00 12400.00 25280.00 23800.00 445.00 562.00
88533.33 325.67 226.67 286.67 394.67 6323.33 4326.67 152600.00 125200.00 151800.00 110000.00 75000.00 78400.00 95666.67 77733.33 3023.33 2733.33 5646.67 4326.67 571.33 728.00 14640.00 12600.00 2100.00 1940.00 12840.00 12400.00 25280.00 23800.00 444.67 560.67
5S II 2 5S I 3 5S II 3 M2
K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1
M3
5S I 2 5S II 2 5S I 3
29762.50
2294.17
851.67
23791.67
43166.67
308.42
5325.00
134900.00
81700.00
3932.50
649.67
7820.00
18580.00
475.09
Lanjutan Lampiran 9 Nilai Turbidimetri selama bioremediasi 5S II 3 K10
10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3 K5 5S I 1 5S II 1 5S I 2 5S II 2 5S I 3 5S II 3 M4
K10 10S I 1 10S II 1 10S I 2 10S II 2 10S I 3 10S II 3
415.00 480.00 6520.00 5720.00 54100.00 44800.00 9300.00 6460.00 99000.00 86800.00 58500.00 50800.00 1860.00 1780.00 4920.00 4860.00 1480.00 1580.00 33500.00 29400.00 29400.00 28800.00 39800.00 35600.00 80800.00 72200.00 360.00 440.00 640.00 540.00 1350.00 1320.00 122600.00 79800.00 77800.00 66600.00 137600.00 106500.00 188000.00 132900.00 2160.00 3060.00 3320.00 3320.00
415.00 480.00 6520.00 5720.00 54100.00 44800.00 9300.00 6460.00 99000.00 86800.00 58400.00 50600.00 1860.00 1780.00 4920.00 4860.00 1480.00 1580.00 33500.00 29400.00 29400.00 28800.00 39800.00 35600.00 80800.00 72200.00 360.00 440.00 640.00 540.00 1350.00 1320.00 122600.00 79800.00 77800.00 66600.00 137600.00 106500.00 188000.00 132900.00 2160.00 3060.00 3320.00 3320.00
415.00 480.00 6520.00 5720.00 54200.00 44800.00 9300.00 6460.00 99100.00 86800.00 58400.00 50600.00 1860.00 1780.00 4920.00 4860.00 1480.00 1580.00 33500.00 29400.00 29400.00 28800.00 39800.00 35600.00 80800.00 72200.00 360.00 440.00 640.00 540.00 1350.00 1320.00 122600.00 79800.00 77800.00 66600.00 137600.00 106500.00 188000.00 132900.00 2160.00 3060.00 3320.00 3320.00
415.00 480.00 6520.00 5720.00 57133.33 44800.00 9300.00 6460.00 99033.33 86800.00 58433.33 50666.67 1860.00 1780.00 4920.00 4860.00 1480.00 1580.00 33500.00 29400.00 29400.00 28800.00 39800.00 35600.00 80800.00 72200.00 360.00 440.00 640.00 540.00 1350.00 1320.00 122600.00 79800.00 77800.00 66600.00 137600.00 106500.00 188000.00 132900.00 2160.00 3060.00 3320.00 3320.00
6120.00
29423.33
73733.33
3355.00
1530.00
30275.00
57100.00
495.00
1335.00
86700.00
141250.00
2965.00
