DINAMIKA KADAR COD, BOD, dan NH3 LIMBAH INDUSTRI TAHU AKIBAT PEMBERIAN BIOKATALIS
YOHANNA BR SINGARIMBUN
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA* Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Dinamika Kadar COD, BOD, dan NH3 Limbah Industri Tahu akibat Pemberian Biokatalis adalah benar karya saya dengan arahan dari komisi pembimbing dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor. Bogor, Juni 2014 Yohanna Br Singarimbun NIM A14100051
ABSTRAK YOHANNA BR SINGARIMBUN. Dinamika Kadar COD, BOD, dan NH3 Limbah Industri Tahu akibat Pemberian Biokatalis. Dibimbing oleh WAHYU PURWAKUSUMA dan YAYAT HIDAYAT. Limbah industri merupakan salah satu penyebab penurunan kualitas sumberdaya air saat ini. Salah satu sumber limbah industri adalah industri makanan/minuman seperti industri tahu. Industri tahu masih banyak yang menggunakan teknologi sederhana sehingga efesiensi penggunaan air dan bahan baku masih rendah dan tingkat produksi limbah menjadi sangat tinggi. Limbah cair industri tahu merupakan penyumbang bahan organik yang cukup besar sehingga memiliki kadar COD, BOD, dan NH3 yang tinggi. Penelitian ini bertujuan melihat dinamika kadar COD, BOD, dan NH3 limbah industri tahu akibat pemberian biokatalis. Penelitian dilakukan pada skala laboratorium dan dirancang berdasarkan Rancangan Acak Lengkap (RAL) dengan dua faktor yaitu dosis biokatalis ( 0 ppm, 1 ppm, 2 ppm, 4 ppm, 8 ppm) dan waktu diam hidrolik ( 1 hari, 5 hari, 15 hari, 30 hari). Setiap perlakuan percobaan diulang tiga kali. Hasil penelitian menunjukkan bahwa perbedaan perlakuan dosis biokatalis, waktu diam hidrolik, dan interaksi dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik berpengaruh nyata terhadap kadar COD dan NH3 limbah cair tahu. Perbedaan perlakuan dosis biokatalis dan perlakuan interaksi dosis biokatalis dengan waktu diam hidrolik tidak berpengaruh nyata terhadap kadar BOD. Sedangkan perbedaan perlakuan waktu diam hidrolik berpengaruh nyata terhadap kadar BOD limbah cair tahu. Perlakuan dosis biokatalis 0 ppm dan waktu diam hidrolik 15 hari (D0R3) menjadi perlakuan yang memiliki nilai COD terbesar yaitu 7315 mg/l dan perlakuan dosis biokatalis 2 ppm dan waktu diam hidrolik 30 hari (D2R4) memiliki nilai COD terendah yaitu sebesar 3079 mg/l. Perlakuan D2R4 dan perlakuan dosis biokatalis 4 ppm dan waktu diam hidrolik 30 hari (D4R4) menjadi perlakuan yang memiliki nilai amonia tertinggi secara berturut-turut yaitu sebesar 8,730 mg/l dan 8,357 mg/l. Perlakuan D2R4 dan D4R4 menjadi perlakuan yang memiliki nilai BOD5 terendah yaitu sebesar 3091 mg/l. Hal ini menjelaskan bahwa dosis biokatalis yang paling efektif untuk menurunkan nilai BOD5 pada limbah cair tahu adalah 2 ppm dan 4 ppm dengan waktu diam hidrolik selama 30 hari. Pemberian biokatalis pada limbah cair industri tahu belum dapat memenuhi baku mutu limbah cair yang telah ditentukan dalam KepMen LH No. 51/MENLH/10/1995. Kata kunci: biokatalis, BOD, COD, limbah industri tahu, NH3
ABSTRACT YOHANNA BR SINGARIMBUN. COD, BOD, and NH3 Dynamic of Tofu Industry’s Pollutant by Biocatalyst. Supervised by WAHYU PURWAKUSUMA and YAYAT HIDAYAT. Industrial wastewater is one of the factors that cause decreasing quality of water resources. Especially the wastewater which produced by food and drink industry such as tofu industry. Many tofu industries are still using traditional technology which are inefficient in using water and raw material that lead to high waste production. Wastewater in tofu industry has very high organic material that cause increasing of BOD, COD, and NH3 content. The objective of the research is to identify the dynamics of COD , BOD , and NH3 levels due to the provision of biocatalyst on tofu industry’s wastewater. This research conducted on laboratory scale using the completely randomized design. The design consists of two factors i.e. dosage of biocatalyst ( 0 ppm, 1 ppm, 2 ppm, 4 ppm, 8 ppm), and hydraulic detention time (1 day, 5 days, 15 days, 30 days). Each treatment was repeated three times. COD and NH3 levels were affected significantly by dosage of biocatalyst, hydraulic detention time, and the interaction of dosage of biocatalyst with hydraulic detention time. BOD levels were affected significantly by the hydraulic detention time. However dosage of biocatalyst and the interaction of dosage of biocatalyst with hydraulic detention time have no effect on BOD level. Dosage of biocatalyst of 0 ppm has the highest COD levels in 15 days hydraulic detention time up to 7315 mg/l and dosage of 2 ppm has the least increased COD levels in 30 days hydraulic detention time (D2R4) up to 3079 mg/l. D2R4 and dosage biocatalyst of 4 ppm with 30 days hydraulic detention time (D4R4) has highest of ammonia level respectively up to 8,730 mg/l dan 8,357 mg/l. D2R4 and D4R4 have the lowest BOD levels up to 3091 mg/l. This result explain that dosage biocatalyst of 2 ppm and 4 ppm with 30 days hydraulic detention time are the most effective to decrease BOD level. However the treatment of biocatalyst in tofu industry’s wastewater can’t yet fulfil the standard level of BOD as mentioned in KepMen LH No. 51/MENLH/10/1995. Keywords:biocatalyst, BOD, COD,NH3, tofu industry’s liquid pollutant
DINAMIKA KADAR COD, BOD, dan NH3 LIMBAH INDUSTRI TAHU AKIBAT PEMBERIAN BIOKATALIS
YOHANNA BR SINGARIMBUN
Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Pertanian pada Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan
DEPARTEMEN ILMU TANAH DAN SUMBERDAYA LAHAN FAKULTAS PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014
Judul Skripsi : Dinamika Kadar COD, BOD, dan NH3 Limbah Industri Tahu akibat Pemberian Biokatalis Nama : Yohanna Br Singarimbun NIM : A14100051
Disetujui oleh
Ir Wahyu Purwakusuma,MSc Pembimbing I
Dr Ir Yayat Hidayat, MSi Pembimbing II
Diketahui oleh
Dr Ir Baba Barus, MSc Ketua Departemen
Tanggal Lulus:
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas segala karunia-Nya sehingga karya ilmiah ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Januari 2014 ini ialah Bioremediasi, dengan judul Dinamika Kadar COD, BOD, dan NH3 Limbah Industri Tahu akibat Pemberian Biokatalis. Terima kasih penulis ucapkan kepada Bapak Ir Wahyu Purwakusuma, MSc dan Bapak Dr Ir Yayat Hidayat, MSi selaku pembimbing. Ungkapan terima kasih juga disampaikan kepada ayah (Burton Singarimbun) dan ibu (Setia Br Sinuhaji) atas segala doa, motivasi, dukungan dan kasih sayangnya. Terima kasih untuk Miseri Cordias Domini Ginting atas kesabaran, doa, motivasi, dan kasih sayangnya. Terima kasih untuk Chitra Novia Ananditha selalu setia menemani saya. Terima kasih untuk Gadis Perwira 52 (Apriyani Selvianti, Adriyani, Iska Kristiani, Mely Shara, dan Vitis Benneti) atas segala doa dan dukungannya. Terima kasih untuk sahabat terkasih (Asti Nurmilah, Lutfia Nursetya, Rahayu W Aurika, Ria Lukman, dan Tria Purwanti), keluarga Soiler 47, teman seperjuangan SMAN 1 Berastagi angkatan 2010 dan PERMATA GBKP Bogor atas segala doa dan dukungannya. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat.
Bogor, Juni 2014 Yohanna Br Singarimbun
DAFTAR ISI DAFTAR TABEL
vi
DAFTAR GAMBAR
vi
DAFTAR LAMPIRAN
vi
PENDAHULUAN
1
Latar Belakang
1
Tujuan Penelitian
1
METODE
2
Waktu dan Tempat Penelitian
2
Bahan
2
Alat
2
Metode Penelitian
2
HASIL DAN PEMBAHASAN
4
Total Mikroba
4
Chemical Oxygen Demand
5
Biologycal Oxygen Demand
6
Amonia (NH3-N) SIMPULAN DAN SARAN
10 12
Simpulan
12
Saran
12
DAFTAR PUSTAKA
13
LAMPIRAN
14
RIWAYAT HIDUP
23
DAFTAR TABEL 1 2 3 4 5
Kualitas air yang dianalisis Hasil analisis total mikroba Nilai COD (mg/l) dari interaksi dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik Nilai BOD5 (mg/l) dari interaksi dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik Nilai NH3-N (mg/l) dari interaksi dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik
3 5 6 8 11
DAFTAR GAMBAR Nilai COD pada berbagai dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik Nilai BOD5 pada berbagai dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik 3 Nilai BOD5 hasil penelitian Amata City Industrial Park 4 Nilai NH3-N pada berbagai dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik 1 2
5 7 9 10
DAFTAR LAMPIRAN Hasil analisis sidik ragam perubahan nilai COD Hasil analisis sidik ragam perubahan nilai BOD5 Hasil analisis sidik ragam perubahan nilai NH3-N Hasil analisis beda nyata terkecil untuk perlakuan dosis biokatalis terhadap nilai COD 5 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk perlakuan waktu diam hidrolik terhadap nilai COD 6 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk perlakuan dosis biokatalis terhadap nilai BOD5 7 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk perlakuan waktu diam hidrolik terhadap nilai BOD5 8 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk perlakuan dosis bioakatlis terhadap nilai NH3-N 9 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk perlakuan waktu diam hidrolik terhadap nilai NH3-N 10 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk interaksi perlakuan dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik terhadap nilai COD 11 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk interaksi perlakuan dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik terhadap nilai BOD5 12 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk interaksi perlakuan dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik terhadap nilai NH3-N
1 2 3 4
14 14 15 15 16 17 18 18 19 20 21 22
PENDAHULUAN
Latar Belakang Indonesia memiliki sumber air sebanyak hampir 6% sumber air dunia, atau sekitar 21% sumber air di wilayah Asia Pasifik, namun pada kenyataannya air bersih menjadi masalah serius di Indonesia. Konsumsi air cenderung meningkat secara signifikan. Menurut data yang dimiliki oleh Ditjen Sumberdaya Air, total kebutuhan air baku nasional pada tahun 2010 mencapai 143.005 juta m3per tahun. Sektor industri merupakan salah satu sektor yang memiliki kebutuhan air yang besar yaitu mencapai 27.741 juta m3 per tahun. Pada tahun 2015 diperkirakan kebutuhan air untuk kegiatan industri meningkat menjadi 55.762 juta m3 per tahun dan pada tahun 2030 diperkirakan meningkat tajam menjadi 276.125 juta m3 per tahun (www.kompasiana.com). Namun ketersediaan air bersih dari segi kuantitas cenderung menurun akibat kerusakan lingkungan dan polusi. Tingkat degradasi sumberdaya air mencapai 15-35 % per kapita per tahun (WEPA 2012). Limbah Industri makanan dan minuman merupakan penyumbang bahan organik yang cukup besar karena kadar BOD, COD, dan NH3 limbah tersebut sangat tinggi. Jumlah limbah sangat besar dan dapat mencemari lingkungan. Dalam rangka pengendalian pencemaran lingkungan oleh limbah industri, Pemerintah Republik Indonesia telah mengeluarkan PP No. 82 tahun 2001 tentang pengolahan air limbah dan pengendalian pencemaran air dan KepMen LH No. 51/MENLH/10/1995 tentang baku mutu limbah cair industri bagi kegiatan industri. Perundang- undangan tersebut mewajibkan setiap industri melakukan pengolahan limbah sampai memenuhi persyaratan baku mutu air limbah sebelum dibuang ke lingkungan yaitu kadar COD sebesar 100 mg/l, BOD5 sebesar 50 mg/l, dan amonia sebesar < 0,02 mg/l. Pengolahan limbah cair secara biologis merupakan alternatif pilihan karena mempunyai potensi tinggi untuk mengolah air limbah yang mengandung bahan cemaran organik tinggi, prosesnya lebih efektif, sederhana, dan murah. Salah satunya adalah teknologi biokatalis. Teknologi biokatalis memanfaatkan bakteri untuk melakukan perombakan bahan organik serta adanya bantuan enzim aktif dan ko-factor sehingga proses perombakan tersebut dapat berlangsung lebih cepat. Enzim-enzim tersebut dapat berupa enzim yang telah diisolasi atau enzim yang masih berada di dalam sel hidup. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk menganalisis dinamika kadar COD, BOD, dan NH3 pada limbah industri tahu akibat pemberian biokatalis.
2
METODE Waktu dan Tempat Penelitian Penelitian dilaksanakan mulai dari bulan Januari hingga Maret 2014, di Laboratorium Konservasi Tanah dan Air, Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Analisis COD, BOD, dan NH3 limbah cair tahu dilakukan di Laboratorium ProLing, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Bahan Bahan yang digunakan adalah limbah cair tahu, air mineral, aquades, larutan buffer fosfat, larutan magnesium sulfat (MgSO4.7H2O), larutan kalsium klorida (CaCl2), larutan ferri klorida (FeCl3.6H2O), larutan mangan sulfat (MnSO4), larutan alkali-iodida-azida (NaOH+KI), larutan asam sulfat (H2SO4) pekat, larutan tiosulfat 0,0236 N, larutan tiosulfat 0,02387 N, indikator kanji (amilum), larutan pencerna (high), larutan Ag2SO4+ H2SO4, larutan fenol, larutan sodium nitroprusit, larutan pengoksidasi (larutan sodium hipoklorit dan larutan alkalin), dan biokatalis. Biokatalis adalah bahan yang mengandung makhluk hidup yang bekerja mempercepat perombakan bahan organik. Bahan ini terdiri dari konsorsium bakteri, enzim, dan ko-factor. Alat Peralatan yang digunakan adalah wadah pengamatan yaitu ember plastik (24 liter), wadah pengambilan sampel untuk analisis sifat kimia yaitu botol polyetilen (1 liter), dan peralatan analisis meliputi spektrofotometer, alat titrasi, dan botol Winkler. Metode Penelitian Perlakuan Penelitian menggunakan rancangan acak lengkap (RAL). Rancangan Acak Lengkap (RAL) adalah salah satu jenis rancangan percobaan lingkungan yang berkaitan dengan penempatan setiap perlakuan pada unit percobaan yang dilakukan secara acak. Rancangan Acak Lengkap (RAL) digunakan untuk percobaan yang mempunyai media atau tempat percobaan yang seragam atau homogen. Rancangan acak lengkap merupakan jenis rancangan percobaan yang paling sederhana. Rancangan percobaan yang digunakan terdiri dari 2 faktor sebagai perlakuan, yaitu perbedaan dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik. Perlakuan dosis biokatalis terdiri dari 0 ppm (D0), 1 ppm (D1), 2 ppm (D2), 4 ppm (D4), dan 8 ppm (D8). Waktu diam hidrolik adalah waktu yang dibutuhkan untuk merombak suatu bahan menjadi bentuk yang lebih sederhana. Perlakuan waktu diam hidrolik terdiri dari 1 hari (R1), 5 hari (R2), 15 (R3), dan 30 hari (R4).
3 Parameter yang diamati adalah nilai BOD (Biological Oxygen Demand), COD (Chemical Oxygen Demand), dan Amonia (NH3). Setiap perlakuan percobaan dilakukan pengulangan sebanyak tiga kali sehingga terdapat 60 unit percobaan. Pelaksanaan Penelitian Teknologi pengolahan limbah dengan biokatalis adalah teknologi pengolahan limbah secara biologi. Biokatalis adalah bahan yang mengandung makhluk hidup yang bekerja mempercepat perombakan bahan organik. Bahan ini terdiri dari konsorsium bakteri, enzim, dan ko-factor sehingga dalam proses perombakan limbah menjadi lebih efektif daripada pengolahan limbah secara biologi lainnya. Manfaat penggunaan teknologi biokatalis untuk pengolahan air limbah secara biologi adalah (1) meningkatkan degradasi bahan organik menjadi bentuk yang lebih sederhana dan mudah terdegradasi sehingga menghasilkan produk yang lebih stabil, (2) menurunkan jumlah sludge, (3) mengurangi bau emisi yang dihasilkan. Sebelum digunakan biokatalis harus diaktifkan terlebih dahulu. Aktivasi biokatalis dapat dilakukan dengan melarutkan butiran biokatalis ke dalam air bersih dengan pemberian aerasi selama 24 jam (Fennema 2013). Penelitian dilakukan sesuai dengan waktu diam hidrolik, yaitu 1 hari (R1), 5 hari (R2), 15 hari (R3), dan 30 hari (R4) dan selama penelitian dilakukan pengadukan terhadap semua limbah cair tahu yang digunakan dalam percobaan. Parameter yang diamati meliputi parameter kimia air serta parameter biologi dari biakan Biokatalis, parameter biologi limbah cair tahu, dan parameter biologi limbah yang telah diberikan perlakuan. Parameter yang diamati selama penelitian disajikan pada Tabel 1. Tabel 1 Kualitas air yang dianalisis Kualitas Air Satuan BOD mg/L COD mg/L NH3-N mg/L * Sumber: Eaton et al. 2005
Metode* Titrimetri Dikromat refluks tertutup Fenatrolin- spektro
Analisis Data Analisis sidik ragam atau Analysis of Variance digunakan untuk membandingkan dua nilai tengah dari perlakuan sehingga dapat diketahui pengaruh dari setiap perlakuan yang diberikan dalam percobaan. Model linear aditif yang digunakan adalah sebagai berikut (Mattjik dan Sumertajaya 2006):
Yijk = µ + αi + βj + (αβ)ij + εijk Dimana: Yijk = nilai pengamatan pada faktor dosis biokatalis taraf ke-i, faktor waktu diam hidrolik taraf ke-j, dan ulangan ke-k
4 µ= rataan umum αi= pengaruh utama faktor dosis biokatalis βj= pengaruh utama faktor waktu diam hidrolik (αβ)ij= pengaruh interaksi dari faktor dosis biokatalis dan faktor waktu diam hidrolik εijk= pengaruh acak yang menyebar normal (0, σ2) Uji Beda Nyata Terkecil digunakan untuk melihat perbedaan pengaruh nyata pada setiap perlakuan. Uji BNT merupakan prosedur pengujian perbedaan di antara rata-rata perlakuan yang paling sederhana dan umum digunakan. Untuk menggunakan uji BNT, komponen yang diperlukan adalah nilai kuadrat tengah sisa/galat, taraf nyata, derajat bebas sisa/galat, dan tabel t-student (Mattjik dan Sumertajaya 2000). BNT =
, dbs x
Keterangan: t (α/2) = nilai dari Tabel t (α = 5 %) dbs = derajat bebas sisa KTS = kuadrat tengah sisa
HASIL DAN PEMBAHASAN Total Mikroba Pengolahan limbah dengan biokatalis mengandalkan pada kinerja konsorsium bakteri yang ditunjang dengan enzim dan ko-factor sehingga proses perombakan bahan organik menjadi lebih cepat. Enzim yang terkandung dalam biokatalis terdiri dari enzim pencernaan alami dan enzim metabolik (pernapasan) termasuk selulase, amilase, protease, dan enzim yang berperan dalam siklus Krebs seperti ATP sintase. Bakteri utama adalah Lactobacillus dan Bacillus (subtilis) serta beberapa bakteri lainnya dalam jumlah yang lebih sedikit. Biokatalis tersebut berbentuk butiran berwarna coklat. Biokatalis ini dapat bekerja pada kondisi yang ekstrim yaitu pada pH 3,5 hingga 9,6 dan kadar oksigen rendah (0,5 ppm) karena bersifat anaerob fakultatif. Kondisi dengan lingkup kadar salinitas luas hingga 200,000 ppm. Toleransi temperatur 0-60ºC/ 32-145ºF. Selain itu, biokatalis tersebut juga masih dapat bekerja pada kandungan antibiotik hingga 30 ppm, kadar tembaga hingga 5 ppm, dan kadar air berklorinasi hingga 3 ppm (Fennema 2013). Analisis total mikroba dilakukan pada waktu diam hidrolik 15 hari. Analisis total mikroba dilakukan untuk melihat keberadaan mikroorganisme pada limbah cair tahu yang diberikan perlakuan, limbah cair tahu yang tidak diberikan perlakuan, dan biakan. Hasil analisis total mikroba menunjukkan bahwa limbah cair tahu tanpa pemberian biokatalis memiliki total mikroba sebesar 18,95 x 106 Satuan Pembentuk Koloni (SPK)/gram dan biakan memiliki total mikroba sebesar 3,35 x 106 SPK/gram. Total mikroba pada perlakuan dosis biokatalis 8 ppm yaitu sebesar 15,70 x 106 SPK/gram. Hal ini berkaitan dengan kadar BOD5 pada perlakuan dosis biokatalis 0 ppm pada waktu diam hidrolik 15 hari memiliki nilai
5 BOD5 yang lebih tinggi daripada perlakuan dosis 8 ppm yaitu sebesar 6570 mg/l (Gambar 2). Tabel 2 Hasil analisis total mikroba Perlakuan
Total Mikroba (SPK/g)
0 ppm
18,95 x 106
8 ppm
15,70 x 106
Biakan
3,35 x 106
Chemical Oxygen Demand Chemical oxygen demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimiawi adalah kebutuhan oksigen untuk mengoksidasi senyawa organik secara kimiawi (Kawabe dan Kawabe 1997). Nilai COD yang diperoleh dari penelitian disajikan pada Gambar 1. Nilai COD memiliki pola yang relatif sama untuk setiap perlakuan dosis dan waktu diam hidrolik. Nilai COD mengalami peningkatan mulai R1 (1 hari) hingga R3 (15 hari), kemudian mengalami penurunan pada R4 (30 hari). Peningkatan nilai COD disebabkan adanya akumulasi senyawa organik hasil pembusukan dari karbohidrat, protein, dan lemak yang terdapat pada limbah cair tahu. Penurunan nilai COD disebabkan bahan organik pada limbah cair tahu yang telah membusuk terdegradasi secara alami. 8000 7000 COD (mg/l)
6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 1 hari
5 hari
15 hari
30 hari
Waktu Diam Hidrolik (hari) D0
D1
D2
D4
D8
Gambar 1 Nilai COD pada1. berbagai dosisCOD biokatalis dan waktu diam hidrolik Gambar Grafik nilai selama penelitian. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik serta interaksinya berpengaruh nyata terhadap nilai COD limbah cair tahu (p<0.05) (Lampiran 1). Hasil uji BNT menunjukkan bahwa perlakuan dosis D2 dan D8 berbeda nyata dengan perlakuan dosis D0, D1, dan D4 (Lampiran 4). Perlakuan waktu diam hidrolik R1 (1 hari) dan R4 (30 hari)
6 berbeda nyata dengan perlakuan waktu diam hidrolik R2 (5 hari) dan R3 (15 hari). Perlakuan waktu diam hidrolik R2 berbeda nyata dengan perlakuan waktu diam hidrolik R3 (Lampiran 5). Nilai COD untuk setiap interaksi dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik disajikan pada Tabel 3. Interaksi tersebut digunakan untuk mengidentifikasi perlakuan yang paling efektif untuk menurunkan nilai COD. Tabel 3 Nilai COD (mg/l) dari interaksi dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik WaktuDiam Hidrolik (hari)
Dosis Biokatalis (ppm) D1 D2 D4
D0
R1 (1 hari)
3116 ab
3332 c
3527 abc
3636 c
4040 abc
R2 (5 hari)
4208 d
4228 d
4172 d
4204 d
4152 d
R3 (15 hari)
7315 g
6929 d
6909 e
6919 f
6452 e
R4 (30 hari)
3635 bc
3704 c
3079 a
3218 ab
3446 abc
D8
Angka-angkayang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%.
Nilai COD pada Tabel 3 menunjukkan bahwa perlakuan D0R3 menjadi perlakuan yang memiliki nilai COD terbesar yaitu 7315 mg/l dan perlakuan D2R4 memiliki nilai COD terendah yaitu sebesar 3079 mg/l. Perlakuan D2R4 menjadi perlakuan yang paling berbeda nyata dengan perlakuan lainnya (p<0.05) dan menjadi perlakuan yang paling efektif karena memiliki nilai COD paling rendah. Namun, perlakuan D2R4 menunjukkan pola yang sama dengan perlakuan D0. Hal ini menunjukkan bahwa pemberian biokatalis pada limbah cair tahu tidak berpengaruh terhadap nilai COD secara langsung sehingga pemberian biokatalis pada limbah cair tahu belum dapat memenuhi baku mutu kadar COD yang telah ditetapkan dalam KepMen LH No. 51/MENLH/10/1995 yaitu sebesar 100 mg/l. Biologycal Oxygen Demand Biologycal oxygen demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologi adalah kebutuhan oksigen untuk mengoksidasi semua zat organik yang terlarut maupun yang tersuspensi (Habibi 2012). Nilai BOD pada penelitian ini diperoleh dari pengukuran dengan waktu inkubasi selama lima hari atau disebut juga sebagai BOD5. Nilai BOD5 yang diperoleh dari penelitian disajikan pada Gambar 2. Gambar 2 menunjukkan nilai BOD5 memiliki pola yang relatif sama untuk setiap perlakuan. Nilai BOD5 untuk perlakuan dosis D1, D2, D3, dan D4 mengalami penurunan mulai R1 (1 hari) hingga R4 (30 hari). Nilai BOD5 untuk perlakuan dosis D0 mengalami peningkatan mulai R1 (1 hari) hingga R3 (15 hari) kemudian mengalami penuruan hingga R4 (30 hari).
7
14000
BOD5 (mg/l)
12000 10000 8000 6000 4000 2000 0 1 hari
5 hari D0
15 hari
Waktu Diam Hidrolik (hari) D1 D2 D4
30 hari D8
Gambar 2. Grafik Gambar 2 Nilai BOD5 nilai padaBOD berbagai dosispenelitian. biokatalis dan waktu diam hidrolik 5 selama Nilai BOD5 untuk perlakuan dosis D0 mengalami peningkatan mulai R1 (1 hari) hingga R3 (15 hari) kemudian mengalami penurunan hingga R4 (30 hari) (Gambar 2). Hal ini disebabkan adanya akumulasi senyawa organik hasil pembusukan dari karbohidrat, protein, dan lemak yang terdapat pada limbah industri tahu sehingga nilai BOD5 meningkat hingga 15 hari. Kemudian nilai BOD5 menurun karena bahan organik pada limbah cair tahu yang telah membusuk terdegradasi secara alami. Penurunan nilai BOD5 untuk perlakuan dosis D1, D2, D3, dan D4 disebabkan biokatalis yang diberikan mulai bekerja mendegradasi senyawa organik dalam limbah cair tahu. Bakteri asam laktat (Lactobacillus sp.) dan bakteri Bacillus subtilis yang terdapat dalam biokatalis memfermentasikan bahan organik limbah cair tahu menjadi senyawa asam laktat yang berfungsi mempercepat perombakan bahan organik (Isa dalam Munawaroh 2013). Selain itu adanya bantuan beberapa enzim yang terdapat dalam biokatalis seperti enzim selulase, amilase, protease, dan ATP sintase dapat meningkatkan kecepatan proses perombakan bahan organik tersebut. Enzim tersebut bekerja merombak bahan organik menjadi senyawa organik yang lebih sederhana dan menghasilkan energi. Energi yang dihasilkan dapat dimanfaatkan oleh bakteri Lactobacillus sp. dan bakteri Bacillus subtilis sebagai suplai energi sehingga bakteri tersebut dapat bekerja lebih cepat. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan waktu diam hidrolik berpangaruh nyata terhadap nilai BOD5 (p<0.05). Sedangkan perlakuan dosis biokatalis dan interaksinya tidak berpengaruh nyata terhadap nilai BOD5 (p>0.05) (Lampiran 2). Hasil uji BNT menunjukkan bahwa perlakuan dosis D0 dan D4 berbeda nyata dengan perlakuan dosis D8 (Lampiran 6). Perlakuan waktu diam hidrolik R1 (1 hari) berbeda nyata dengan perlakuan waktu diam hidrolik R2 (5 hari), R3 (15 hari), dan R4 (30 hari). Perlakuan waktu diam hidrolik R2 berbeda nyata dengan perlakuan waktu diam hidrolik R4 (Lampiran 7).
8 Nilai BOD5 untuk setiap interaksi dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik disajikan pada Tabel 4. Interaksi tersebut digunakan untuk mengidentifikasi perlakuan yang paling efektif untuk menurunkan nilai BOD5.
Tabel 4 Nilai BOD5 (mg/l) dari interaksi dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik WaktuDiam Hidrolik (hari)
Dosis Biokatalis (ppm) D2 D4
D0
D1
R1 (1 hari)
3837 a
7675 b
7675 b
5756 ab
11512 c
R2 (5 hari)
4808 ab
4808 ab
5655 ab
5433 ab
5655 ab
R3 (15 hari)
6570 a
4011 a
4011 a
4011 a
4098 a
R4 (30 hari)
3120 a
3106 a
3091 a
3091 a
3135 a
D8
Angka-angkayang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%.
Nilai BOD5 pada Tabel 4 menunjukkan bahwa perlakuan D2R4 dan D4R4 menjadi perlakuan yang memiliki nilai BOD5 terendah yaitu sebesar 3091 mg/l dan perlakuan D8R1 memiliki nilai BOD5 tertinggi yaitu sebesar 11512 mg/l.Perlakuan D8R1 menjadi perlakuan yang paling berbeda nyata dengan perlakuan lainnya (p<0.05). Perlakuan D2R4 dan D4R4 menjadi perlakuan yang paling efektif karena memiliki nilai BOD5 paling rendah. Secara keseluruhan pemberian biokatalis dapat menurunkan kadar BOD5 limbah cair tahu. Namun, pemberian biokatalis pada limbah cair tahu belum dapat memenuhi baku mutu kadar BOD5yang telah ditetapkan dalam KepMen LH No. 51/MENLH/10/1995 yaitu sebesar 50 mg/l. Penelitian ini menunjukkan hasil yang berbeda dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Amata City Industrial Park mengenai pemanfaatan biokatalis untuk menurunkan kadar BOD5 pada limbah industri. Amata City Industrial Park merupakan pusat layanan pengolahan air limbah bagi beberapa industri seperti industri otomitif, kimia, cat, makanan dan minuman, dan manufaktur umum. Amata City Industrial Park terletak di provinsi Chonburi wilayah Timur pesisir Thailand. Penelitian yang dilakukan oleh Amata City Industrial Park pada tahun 2008 tersebut adalah pemberian biokatalis pada limbah yang ditampung dalam IPAL dengan kapasitas 5.000 m3 per hari. Hasil penelitian Amata City Industrial Park disajikan pada Gambar 3.
9
Gambar 3 Nilai BOD5 hasil penelitian Amata City Industrial Park, Thailand (2008). Hasil penelitian pada awal inkubasi menunjukkan pola yang relatif sama dengan hasil penelitian yang dilakukan oleh Amata City Industrial Park. Hasil penelitian menunjukkan peningkatan nilai BOD5 pada awal pemberian biokatalis yaitu pada waktu diam hidrolik 1 hari. Hasil penelitian yang dilakukan oleh Amata City Industrial Park juga menunjukkan adanya peningkatan nilai BOD5 pada awal pemberian biokatalis yaitu pada waktu diam hidrolik 2 hari. Namun, hasil penelitian Amata City Industrial Park menunjukkan penurunan nilai BOD5 yang lebih konstan mulai dari waktu diam hidrolik 3 hari sampai 15 hari. Nilai BOD5 tertinggi setelah pemberian biokatalis adalah kurang dari 300 mg/l dan lebih konstan hingga 15 hari. Sedangkan nilai BOD5 tertinggi setelah pemberian biokatalis hingga 30 hari dari hasil penelitian yang dilakukan masih mencapai 3000 mg/l. Hal ini disebabkan adanya perbedaan metode pemberian dosis biokatalis antara penelitian yang dilakukan dengan penelitian yang dilakukan oleh Amata City Industrial Park. Pada penelitian yang dilakukan oleh Amata City Industrial Park pemberian dosis biokatalis dilakukan setiap hari pada limbah yang digunakan, yaitu pada hari ke-1 sebesar 4 ppm, hari ke-2 sebesar 2 ppm, hari ke-3 sebesar 1 ppm, dan hari ke-4 sampai hari ke-15 sebesar 0,5 ppm. Selain itu, selama inkubasi diberikan aerasi pada limbah yang digunakan sehingga pemberian biokatalis tersebut dapat memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan. Penelitian dilakukan mulai 5 Mei 2008 sampai 30 Juni 2008. Pengambilan data dilakukan selama 15 hari dengan pemberian dosis biokatalis pada hari ke-1 sebesar 4 ppm, hari ke-2 sebesar 2 ppm, hari ke-3 sebesar 1 ppm, dan hari ke-4 sampai hari ke-15 sebesar 0,5 ppm (Fennema 2013).
10 Amonia (NH3-N)
NH3-N (mg/l)
Nilai amonia pada penelitian ini berasal dari dekomposisi bahan organik oleh biokatalis. Kadar amonia selama penelitian disajikan pada Gambar 3. 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 1 hari
5 hari
15 hari
30 hari
Waktu Diam Hidrolik (hari) D0
D1
D2
D4
D8
Gambar 4 Nilai NH3-N pada berbagai dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik Gambar 4 menunjukkan bahwa nilai amonia memiliki pola yang relatif sama pada semua perlakuan dosis. Nilai amonia pada penelitian ini berasal dari dekomposisi bahan organik oleh bakteri Lactobacillus sp. dan bakteri Bacillus subtilis yanng terdapat dalam biokatalis. Nilai amonia mengalami fluktuasi mulai R1 (1 hari) hingga R3 (15 hari) kemudian mengalami peningkatan yang tajam hingga R4 ( 30 hari) untuk semua perlakuan dosis. Peningkatan nilai amonia tersebut disebabkan oleh dekomposisi bahan organik yang terdapat dalam limbah industri tahu yang banyak mengandung senyawa nitrogen (protein). Limbah cair tahu mengandung senyawa- senyawa organik yang tinggi, diantaranya protein 4060%, karbohidrat 25-50% dan lemak 10%. Komponen terbesar adalah protein (Ntotal) yaitu sebesar 226.06- 434,78 mg/l (Herlambang dalam Kaswinarni, 2007). Bakteri anaerob fakultatif Lactobacillus sp. dan Bacillussubtilis mengubah bahanbahan organik menjadi senyawa organik sederhana seperti karbon dioksida (CO2), metan (CH4), hidrogen sulfida (H2S), dan amonia (NH3) (Linsley dan Joseph 1996). Mekanisme penguraian bahan organik oleh mikroorganisme yaitu (Takwayana dalam Munawaroh 2013): COHNS + O2 + bakteri energi .................(1)
CO2 + H2O + NH3 + produk akhir lain +
Berdasarkan reaksi (1) tersebut mikroorganisme merombak bahan organik menjadi senyawa organik yang lebih sederhana seperti CO2 dan NH3 sehingga kadar amonia dalam limbah tahu meningkat. Hasil analisis sidik ragam menunjukkan bahwa perlakuan dosis biokatalis, waktu diam hidrolik, dan interaksinya berpengaruh nyata terhadap nilai amonia (p< 0.05) (Lampiran 3). Hasil uji BNT menunjukkan perlakuan dosis D1 berbeda
11 nyata dengan perlakuan dosis D0, D2, dan D4. Perlakuan D8 berbeda nyata dengan D2 dan D4 (Lampiran 8). Perlakuan waktu diam hidrolik R1 (1 hari) dan R2 (5 hari) berbeda nyata dengan perlakuan waktu diam hidrolik R3 (15 hari) dan R4 (30 hari). Perlakuan waktu diam hidrolik R3 (15 hari) berbeda nyata dengan perlakuan waktu diam hidrolik R4 (30 hari) (Lampiran 9). Nilai NH3 untuk setiap interaksi dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik yang diperlukan untuk mengetahui perlakuan yang paling efektif disajikan pada Tabel 5. Nilai amonia pada Tabel 5 menunjukkan bahwa perlakuan D2R4 dan D4R4 menjadi perlakuan yang memiliki nilai amonia tertinggi secara berturutturut yaitu sebesar 8,730 mg/l dan 8,357 mg/l. Perlakuan D2R4 dan D4R4 menjadi perlakuan yang paling berbeda nyata dengan perlakuan lainnya (p<0.05) dan menjadi perlakuan yang paling efektif karena memiliki nilai NH3 paling tinggi. Tabel 5 Nilai NH3 (mg/l) dari interaksi dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik WaktuDiam Hidrolik (hari)
Dosis Biokatalis (ppm) D2 D4
D0
D1
R1 (1 hari)
0,008 ab
0,155 ab
0,119 ab
0,100 ab
0,129 ab
R2 (5 hari)
0,108 ab
0,207 ab
0,005 a
0,308 ab
0,415 ab
R3 (15 hari)
0,998 b
0,529 ab
0,585 ab
0,435 ab
0,574 ab
R4 (30 hari)
7,045 d
6,112 c
8,730 d
8,357 d
7,680 c
D8
Angka-angkayang diikuti oleh huruf yang sama tidak berbeda nyata pada taraf uji 5%.
Perlakuan D2R4 dan D4R4 menjadi perlakuan yang memiliki nilai amonia tertinggi secara berturut-turut yaitu sebesar 8,730 mg/l dan 8,357 mg/l (Tabel 5). Semakin tinggi nilai amonia menunjukkan bahwa semakin tinggi aktivitas bakteri Lactobacillus sp. dan Bacillus subtilis dalam merombak bahan organik menjadi senyawa organik yang lebih sederhana sehingga nilai BOD5 juga menurun serta adanya enzim protease dalam biokatalis membantu mempercepat proses perombakan senyawa protein menjadi senyawa amonia. Perlakuan D2R4 dan D4R4 menjadi perlakuan yang paling berbeda nyata dengan perlakuan lainnya (p<0.05) dan menjadi perlakuan yang paling efektif karena memiliki nilai amonia paling tinggi.Namun, pemberian biokatalis pada limbah cair tahu belum dapat memenuhi baku mutu kadar NH3yang telah ditetapkan dalam PP No. 82 tahun yaitu sebesar < 0,02 mg/l. Proses penghilangan amonia dapat terjadi secara fisika dan biologi. Secara fisika, amonia lepas dari sistem melalui proses volatilisasi (penguapan). Selain itu, amonia juga dapat lepas ke atmosfer dengan meningkatnya kecepatan angin dan suhu (Boyd 1998). Secara biologis amonia hilang akibat proses perubahan bentuk (imobilisasi) amonia ke dalam biomassa dan oksidasi amonia menjadi nitrat (Subagiyo et al. 2012). Dalam kondisi aerob, proses amonifikasi akan dilanjutkan dengan proses nitrifikasi. Nitrifikasi merupakan oksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat. Proses ini tidak dapat dilepaskan dari peran mikroorganisme. Oksidasi
12 amonia menjadi nitrit dilakukan oleh bakteri genus Nitrosomonas, sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh bakteri dari genus Nitrobacter. Bakteri nitrifikasi banyak ditemukan pada lokasi yang memiliki kadar oksigen tinggi. Adapun beberapa faktor yang dapat mempengaruhi laju reaksi nitrifikasi adalah ketersediaan oksigen terlarut dan laju pertumbuhan bakteri yang bekerja dalam proses tersebut (Novotny & Olem 1994). Peningkatan oksigen terlarut menyebabkan penurunan amonia dan peningkatan nitrat (Sudaryanti 1990). Waktu yang dibutuhkan untuk generasi bakteri Nitrosomonas adalah 7-24 jam, sedangkan bakteri Nitrobacter membutuhkan waktu lebih lama, yaitu 10-140 jam (Bock et al. 1991 dalam Strauss 2000).
SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Pemberian biokatalis dapat menurunkan BOD dan meningkatkam kadar amonia pada limbah industri tahu. Akan tetapi, pemberian biokatalis tidak berpengaruh terhadap nilai COD limbah industri tahu. Pemberian biokatalis pada limbah cair industri tahu belum dapat memenuhi baku mutu limbah cair yang telah ditentukan dalam KepMen LH No. 51/MENLH/10/1995.
Saran 1. Pengukuran kadar COD, BOD, dan amonia setelah pemberian biokatalis dapat dilakukan dalam jangka waktu yang lebih lama dan dengan hari pengukuran yang lebih banyak. 2. Pemberian biokatalis pada limbah cair industri tahu dapat dilakukan dengan dosis yang lebih luas sehingga memberikan perbedaan yang lebih signifikan. 3. Pemberian biokatalis pada limbah cair tahu dapat dilakukan dengan dosis 2 ppm secara berkala dan disertai dengan aerasi secara kontinu dalam jangka waktu lebih dari 30 hari sehingga dapat memenuhi baku mutu limbah cair yang telah ditentukan dalam KepMen LH No. 51/MENLH/10/1995.
13
DAFTAR PUSTAKA Boyd, CE. 1979. Water quality in warmwater fish ponds. Auburn University. Alabama. vii + 354 p. Eaton, DA, Clebceri SL, Greenberg EA. 2005. Standard Methods for Examination of Waterand Wastewater. 21stedition. Washington DC (US): American Public Health Association. Fennema, D. 2013. Waste water treatment. (www.biowishtech.com) diakses tanggal 19 Oktober 2013. Habibi, Islam. 2012. Tinjauan instalasi pengolahan air limbah industri tekstil PT. Sukun Tekstil Kudus [proyek akhir]. Yogyakarta (ID): Fakultas Teknik, Universitas Negeri Yogyakarta. Jayadi, M. 2013. Indonesia diambang krisis air bersih.(www.kompasiana.com) diakses tanggal 19 Juni 2014. Kaswinarni, Fibria. 2007. Kajian teknis pengolahan limbah padat dan cair industri tahu [tesis]. Semarang (ID): Magister Ilmu Lingkungan, Pascasarjana Universitas Diponegoro. Kawabe, M, Kawabe M. 1997. Factors Determining Chemical Oxygen Demandin Tokyo Bay. Journal of Oceanography. 53: 443-453. Linsley, Ray K, Joseph B Franzini. 1996. Teknik Sumberdaya Air. Djoko Sasongko, penerjemah. Jakarta (ID): Erlangga. Terjemahan dari: WaterResources Engineering, 3rd Edition. Mattjik, Ahmad Ansori, I Made Sumertajaya. 2000. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab. Bogor (ID): IPB Press. 282 hlm. Mattjik, Ahmad Ansori, I Made Sumertajaya. 2006. Perancangan Percobaan dengan Aplikasi SAS dan Minitab.Bogor (ID): IPB Press. hlm 101-102. Munawaroh, Ulum, Mumu Sutisna, Kancitra Pharmawati. 2013. Penyisihan parameter pencemar lingkungan pada limbah cair industri tahu menggunakan efektif mikroorganisme 4 (EM4) serta pemanfaatannya. Reka Lingkungan. Bandung: Institut Teknologi Nasional Bandung Press. Novotny V, Olem H. 1994. Water quality, prevention, identification, and management of diffuse pollution. Van Nostrand Reinhold. New York. Strauss, EA. 2000. The effects of organic carbon and nitrogen availability on nitrification rates in stream sediments. Disertasi. Departement of Biological Sciences, Notre Dame, Indiana. vii + 95 p. Subagiyo, Azizah R, dan Supriyantini E. 2002. Bioremediasi amonia dalam media kultur larva udang menggunakan kombinasi acclimated konsortia dan sukrosa. Skripsi. Pusat Kajian Pesisir dan Laut Tropis, Universitas Diponegoro. Sudaryanti S. 1991. Dampak mekanisme alat Limnotek 3.1. terhadap sebaran oksigen terlarut (studi restorasi di perairan Situ Bojongsari, Bogor). Tesis. Program Pascasarjana, Institut Pertanian Bogor. viii + 78 hlm. [WEPA] Water Environment Partnership Asia. 2012. State of water environmental issues. (www.wepa-db.net) diakses tanggal 19 Oktober 2013.
14 Lampiran 1 Hasil analisis sidik ragam perubahan nilai COD
Sumber
Tipe III Jumlah Kuadrat
df
Rataan Kuadrat
F
Sig.
ModelKoreksi
a
9.876E7
19
5197857.330
103.680
.000
Intersep
7.769E8
1
7.769E8
1.550E4
.000
1073500.650
4
268375.162
5.353
.004
9.481E7
3
3.160E7
630.351
.000
Dosis * Hari
2880761.550
12
240063.462
4.788
.001
Galat
1002668.500
20
50133.425
Total
8.767E8
40
Total Koreksi
9.976E7
39
Dosis Hari
a. R Squared = ,990 (Adjusted R Squared = ,980)
Lampiran 2 Hasil analisis sidik ragam perubahan nilai BOD5
Sumber
Tipe III Jumlah Kuadrat
df
Rataan Kuadrat
F
Sig.
Model Koreksi
a
1.630E8
19
8578093.499
4.387
.001
Intersep
9.167E8
1
9.167E8
468.824
.000
Dosis
1.649E7
4
4122166.525
2.108
.118
Hari
9.802E7
3
3.267E7
16.710
.000
Dosis * Hari
4.847E7
12
4039574.258
2.066
.073
Galat
3.911E7
20
1955321.425
Total
1.119E9
40
Total Koreksi
2.021E8
39
a. R Squared = ,806 (Adjusted R Squared = ,623)
15 Lampiran 3 Hasil analisis sidik ragam perubahan nilai NH3 Tipe III Jumlah Kuadrat
Sumber
df
Rataan Kuadrat
F
Sig.
Model Koreksi
349.015
a
19
18.369
118.365
.000
Intersep
160.669
1
160.669
1.035E3
.000
3.177
4
.794
5.119
.005
336.663
3
112.221
723.116
.000
Dosis * Hari
9.174
12
.765
4.926
.001
Galat
3.104
20
.155
Total
512.787
40
Total Koreksi
352.118
39
Dosis Hari
a. R Squared = ,991 (Adjusted R Squared = ,983)
Lampiran 4 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk perlakuan dosis biokatalis terhadap nilai COD (I) Dosis Biokatalis (ppm)
(J) Dosis Biokatalis (ppm)
D0
D1
42.37500 1.119525E2 .709 -191.15377
275.90377
D2
367.62500* 1.119525E2 .004 134.09623
601.15377
D4
55.62500 1.119525E2 .625 -177.90377
289.15377
D8
362.25000* 1.119525E2 .004 128.72123
595.77877
D0
-42.37500 1.119525E2 .709 -275.90377
191.15377
D1
D2 D4 D8 D2
Mean Difference (I-J)
Std. Error
Sig.
325.25000* 1.119525E2 .009
Lower Bound
Upper Bound
91.72123
558.77877
13.25000 1.119525E2 .907 -220.27877
246.77877
319.87500* 1.119525E2 .010
86.34623
553.40377
-367.62500
*
1.119525E2 .004 -601.15377 -134.09623
-325.25000
*
1.119525E2 .009 -558.77877
-91.72123
-312.00000
*
1.119525E2 .011 -545.52877
-78.47123
D8
-5.37500 1.119525E2 .962 -238.90377
228.15377
D0
-55.62500 1.119525E2 .625 -289.15377
177.90377
D1
-13.25000 1.119525E2 .907 -246.77877
220.27877
D0 D1 D4
D4
95% Confidence Interval
D2
312.00000* 1.119525E2 .011
78.47123
545.52877
16 D8 D8
306.62500* 1.119525E2 .013
73.09623
540.15377
D0
-362.25000* 1.119525E2 .004 -595.77877 -128.72123
D1
-319.87500* 1.119525E2 .010 -553.40377
-86.34623
D2
5.37500 1.119525E2 .962 -228.15377
238.90377
D4
-306.62500* 1.119525E2 .013 -540.15377
-73.09623
Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = 50133,425. *. The mean difference is significant at the 0,05 level.
Lampiran 5 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk perlakuan waktu diam hidrolik terhadap nilai COD (I) Waktu Diam Hidrolik (hari)
(J) Waktu Diam Hidrolik (hari)
1 hari
5 hari
-922.70000*
1.001333E2
.000
-1131.57448
-713.82552
15 hari
-3733.60000*
1.001333E2
.000
-3942.47448
-3524.72552
30 hari
46.40000
1.001333E2
.648
-162.47448
255.27448
1 hari
922.70000
*
1.001333E2
.000
713.82552
1131.57448
15 hari
-2810.90000*
1.001333E2
.000
-3019.77448
-2602.02552
30 hari
969.10000*
1.001333E2
.000
760.22552
1177.97448
1 hari
3733.60000*
1.001333E2
.000
3524.72552
3942.47448
5 hari
2810.90000*
1.001333E2
.000
2602.02552
3019.77448
30 hari
3780.00000*
1.001333E2
.000
3571.12552
3988.87448
1 hari
-46.40000
1.001333E2
.648
-255.27448
162.47448
5 hari
-969.10000*
1.001333E2
.000
-1177.97448
-760.22552
15 hari
-3780.00000*
1.001333E2
.000
-3988.87448
-3571.12552
5 hari
15 hari
30 hari
95% Confidence Interval Mean Difference (I-J)
Std. Error
Sig.
Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = 50133,425. *. The mean difference is significant at the 0,05 level.
Lower Bound
Upper Bound
17 Lampiran 6 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk perlakuan dosis biokatalis terhadap nilai BOD5 (I) Dosis Biokatalis (ppm)
(J) Dosis Biokatalis (ppm)
D0
D1
-883.25000 6.991640E2 .221 -2341.68063
575.18063
D2
-883.12500 6.991640E2 .221 -2341.55563
575.30563
D4
-403.50000 6.991640E2 .570 -1861.93063 1054.93063
D8
-1918.75000* 6.991640E2 .013 -3377.18063 -460.31937
D1
D0 D2 D4 D8
D2
D0 D1 D4 D8
D4
D8
D0
95% Confidence Interval Mean Difference (I-J)
Std. Error
Sig.
883.25000 6.991640E2 .221
Lower Bound
Upper Bound
-575.18063 2341.68063
.12500 6.991640E2 1.000 -1458.30563 1458.55563 479.75000 6.991640E2 .500
-978.68063 1938.18063
-1035.50000 6.991640E2 .154 -2493.93063 883.12500 6.991640E2 .221
422.93063
-575.30563 2341.55563
-.12500 6.991640E2 1.000 -1458.55563 1458.30563 479.62500 6.991640E2 .501
-978.80563 1938.05563
-1035.62500 6.991640E2 .154 -2494.05563
422.80563
403.50000 6.991640E2 .570 -1054.93063 1861.93063
D1
-479.75000 6.991640E2 .500 -1938.18063
978.68063
D2
-479.62500 6.991640E2 .501 -1938.05563
978.80563
D8
-1515.25000* 6.991640E2 .042 -2973.68063
-56.81937
D0
6.991640E2 .013
460.31937 3377.18063
D1
1035.50000 6.991640E2 .154
-422.93063 2493.93063
D2
1035.62500 6.991640E2 .154
-422.80563 2494.05563
D4
1918.75000
*
1515.25000
*
6.991640E2 .042
Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = 1955321,425. *. The mean difference is significant at the 0,05 level.
56.81937 2973.68063
18 Lampiran 7 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk perlakuan waktu diam hidrolik terhadap nilai BOD5 (I) Waktu Diam Hidrolik (hari)
(J) Waktu Diam Hidrolik (hari)
Mean Difference (I-J)
1 hari
5 hari
2482.90000* 6.253513E2
.001
1178.43999
3787.36001
15 hari
3349.50000* 6.253513E2
.000
2045.03999
4653.96001
30 hari
4182.30000* 6.253513E2
.000
2877.83999
5486.76001
1 hari
-2482.90000* 6.253513E2
.001
-3787.36001
-1178.43999
15 hari
866.60000 6.253513E2
.181
-437.86001
2171.06001
30 hari
1699.40000* 6.253513E2
.013
394.93999
3003.86001
1 hari
-3349.50000* 6.253513E2
.000
-4653.96001
-2045.03999
5 hari
-866.60000 6.253513E2
.181
-2171.06001
437.86001
30 hari
832.80000 6.253513E2
.198
-471.66001
2137.26001
5 hari
15 hari
30 hari
1 hari 5 hari
95% Confidence Interval
Std. Error
Sig.
Lower Bound
Upper Bound
-4182.30000
*
6.253513E2
.000
-5486.76001
-2877.83999
-1699.40000
*
6.253513E2
.013
-3003.86001
-394.93999
-832.80000 6.253513E2
.198
-2137.26001
471.66001
15 hari
Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = 1955321,425. *. The mean difference is significant at the 0,05 level.
Lampiran 8 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk perlakuan dosis bioakatlis terhadap nilai NH3 (I) Dosis (J) Dosis Biokatalis Biokatalis (ppm) (ppm) D0
D1
Mean Difference (I-J)
95% Confidence Interval Std. Error
Sig.
Lower Bound
Upper Bound
D1
*
.58262
.196971
.008
.17175
.99350
D2
-.12450
.196971
.534
-.53538
.28638
D4
-.16412
.196971
.415
-.57500
.24675
D8
.28825
.196971
.159
-.12263
.69913
D0
-.58262
*
.196971
.008
-.99350
-.17175
D2
-.70712*
.196971
.002
-1.11800
-.29625
D4
-.74675*
.196971
.001
-1.15763
-.33587
19
D2
D4
D8
D8
-.29438
.196971
.151
-.70525
.11650
D0
.12450
.196971
.534
-.28638
.53538
D1
.70712*
.196971
.002
.29625
1.11800
D4
-.03963
.196971
.843
-.45050
.37125
D8
.41275*
.196971
.049
.00187
.82363
D0
.16412
.196971
.415
-.24675
.57500
D1
.74675*
.196971
.001
.33587
1.15763
D2
.03963
.196971
.843
-.37125
.45050
D8
.45237*
.196971
.033
.04150
.86325
D0
-.28825
.196971
.159
-.69913
.12263
D1
.29438
.196971
.151
-.11650
.70525
D2
-.41275
*
.196971
.049
-.82363
-.00187
-.45237
*
.196971
.033
-.86325
-.04150
D4
Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = ,155. *. The mean difference is significant at the 0,05 level.
Lampiran 9 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk perlakuan waktu diam hidrolik terhadap nilai NH3 (I) Waktu Diam Hidrolik (hari)
(J) Waktu Diam Hidrolik (hari)
1 hari
5 hari
-.15170
.176177
.399
-.51920
.21580
15 hari
-.57120*
.176177
.004
-.93870
-.20370
30 hari
-6.92340*
.176177
.000
-7.29090
-6.55590
.15170
.176177
.399
-.21580
.51920
15 hari
-.41950*
.176177
.027
-.78700
-.05200
30 hari
-6.77170*
.176177
.000
-7.13920
-6.40420
*
.176177
.004
.20370
.93870
5 hari
*
.41950
.176177
.027
.05200
.78700
30 hari
-6.35220*
.176177
.000
-6.71970
-5.98470
1 hari
6.92340*
.176177
.000
6.55590
7.29090
5 hari
15 hari
30 hari
1 hari
1 hari
95% Confidence Interval Mean Difference (I-J)
Std. Error
.57120
Sig.
Lower Bound
Upper Bound
20 5 hari
6.77170*
.176177
.000
6.40420
7.13920
15 hari
6.35220*
.176177
.000
5.98470
6.71970
Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = ,155. *. The mean difference is significant at the 0,05 level.
Lampiran 10 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk interaksi perlakuan dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik terhadap nilai COD Kombinasi Hari dan Dosis
Subset 1
2
3
4
D2R4
2.8065E3
D0R1
2.9065E3 2.9065E3
D4R4
2.9705E3 2.9705E3
D8R1
3.0910E3 3.0910E3 3.0910E3
D2R1
3.2160E3 3.2160E3 3.2160E3
D8R4
3.2825E3 3.2825E3 3.2825E3
D0R4
3.4165E3 3.4165E3
D1R1
3.5285E3
D4R1
3.5315E3
D1R4
3.5655E3
5
D8R2
4.1050E3
D2R2
4.1225E3
D0R2
4.1760E3
D1R2
4.2180E3
D4R2
4.2655E3
6
D8R3
6.3635E3
D2R3
6.6755E3
D1R3
6.8095E3
D4R3
7.3010E3
D0R3 Sig.
7
7.7920E3 .073
.056
.076
.527
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = 50133,425. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2,000.
.073
1.000
1.000
21 Lampiran 11 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk interaksi perlakuan dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik terhadap nilai BOD5 Kombinasi Hari dan Dosis D1R4
Subset 1
2
3.0910E3
D2R4
3.0910E3
D4R4
3.0910E3
D0R4
3.1350E3
D8R4
3.1350E3
D0R1
3.8370E3
D1R3
3.8370E3
D2R3
3.8370E3
D4R3
3.8370E3
D0R3
4.0980E3
D8R3
4.0980E3
D0R2
4.8080E3
4.8080E3
D1R2
4.8080E3
4.8080E3
D2R2
4.8080E3
4.8080E3
D4R2
4.8080E3
4.8080E3
D8R2
4.8080E3
4.8080E3
D4R1
5.7560E3
5.7560E3
D2R1
7.6745E3
D1R1
7.6750E3
D8R1
3
1.1512E4
Sig. .117 .088 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = 1955321,425. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2,000.
22
Lampiran 12 Hasil analisis beda nyata terkecil untuk interaksi perlakuan dosis biokatalis dan waktu diam hidrolik terhadap nilai NH3 Kombinasi Hari dan Dosis
Subset 1
2
3
D2R2
.0050
D4R1
.0430
.0430
D0R1
.0610
.0610
D2R1
.0670
.0670
D0R2
.1075
.1075
D8R1
.1370
.1370
D1R1
.1550
.1550
D1R2
.1620
.1620
D1R3
.3945
.3945
D4R2
.4400
.4400
D8R2
.5070
.5070
D8R3
.5740
.5740
D4R3
.5915
.5915
D2R3
.7615
.7615
D0R3
4
.9975
D1R4
5.4405
D8R4
6.1115
D0R4
7.3165
D4R4
8.0645
D2R4
8.1470
Sig.
.115
.052
.104
Means for groups in homogeneous subsets are displayed. Based on observed means. The error term is Mean Square(Error) = ,155. a. Uses Harmonic Mean Sample Size = 2,000.
.058
23
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Kabanjahe pada tanggal 27 Agustus 1992 dari ayah Burton Singarimbun (alm.) dan ibu Setia Br Sinuhaji. Penulis adalah putri ketiga dari tiga bersaudara. Riwayat pendidikan formal penulis dimulai ketika penulis memasuki TK MASEHI Berastagi pada tahun 1997. Pendidikan sekolah dasar di SD SWASTA MASEHI Berastagi dari tahun 1998 hingga tahun 2004, kemudian melanjutkan ke SMP Negeri 1 Berastagi hingga tahun 2007. Pada tahun 2010 penulis lulus dari SMA Negeri 1 Berastagi dan pada tahun yang sama penulis lulus seleksi masuk Institut Pertanian Bogor (IPB) melalui jalur Undangan Seleksi Masuk IPB dan diterima di Departemen Ilmu Tanah dan Sumberdaya Lahan, Fakultas Pertanian. Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten praktikum Fisika Tanah pada tahun ajaran 2013/2014. Penulis juga aktif dalam program kepanitiaan yang diadakan oleh Himpunan Mahasiswa Ilmu Tanah angkatan 47.
