PENGARUH AERASI DAN PENAMBAHAN BAKTERI Bacillus sp. DALAM MEREDUKSI BAHAN PENCEMAR ORGANIK AIR LIMBAH DOMESTIK
WAHYU AMY ISHARTANTO
SKRIPSI
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Pengaruh Aerasi dan Penambahan Bakteri Bacillus sp. dalam Mereduksi Bahan Pencemar Organik Air Limbah Domestik” adalah benar merupakan hasil karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Semua sumber data dan 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.
Bogor, Januari 2009
Wahyu Amy Ishartanto C24104081
Wahyu Amy Ishartanto. C24104081. Pengaruh Aerasi dan Penambahan Bakteri Bacillus sp. dalam Mereduksi Bahan Pencemar Organik Air Limbah Domestik (Dibimbing oleh I Nyoman Ngurah Suryadiputra dan Hefni Effendi)
RINGKASAN Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Institut Pertanian Bogor, pada bulan Juli sampai September 2008. Tujuan penelitian ini adalah mengetahui tingkat reduksi (removal) bahan pencemar organik air limbah domestik dengan adanya perlakuan penambahan bakteri Bacillus sp. dan lama waktu aerasi yang berbeda-beda. Hasil penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai kemampuan bakteri Bacillus sp. sebagai bioremediator dalam menurunkan kandungan bahan pencemar organik (diukur dari nilai BOD dan COD) dalam air limbah ditinjau dari lamanya waktu kontak (retensi) bahan pencemar dengan bakteri. Penelitian ini menggunakan sistem Sequential Bacth Reactor (SBR) dimana dalam wadah pengolahan limbah akan diberikan perlakuan aerasi (dengan lama waktu aerasi 12, 24, 48, dan 72 jam) dan penambahan bakteri Bacillus sp. (1ml/l air limbah) serta perlakuan yang lain dimana air limbah diolah tanpa pemberian aerasi (dengan waktu yang sama) dan tanpa penambahan bakteri Bacillus sp.. Kandungan bahan organik yang terkandung dalam air limbah domestik (pada penelitian ini digunakan sampel air limbah domestik yang diambil dari outlet Perumnas Bantar Kemang, Bogor) tergolong tinggi dilihat dari nilai TSS, BOD, dan COD. Tingginya kandungan bahan organik menggambarkan tingginya tingkat pencemaran air limbah domestik yang akan memberikan dampak peningkatan pencemaran di badan air penerimanya. Kisaran nilai TSS, BOD, dan COD air limbah domestik sebelum pengolahan masing-masing adalah 598 – 816 mg/l, 286 – 323 mg/l, dan 431 – 602 mg/l. Setelah pengolahan didapatkan hasil air limbah olahan dengan kualitas yang lebih baik. Nilai TSS, BOD, dan COD masingmasing tereduksi sekitar 60 %, 96 %, dan 82 % serta telah memenuhi baku mutu yang ditetapkan pemerintah hanya dalam waktu aerasi 12 jam. Hasil ini menunjukkan bahwa pemberian aerasi dan penambahan bakteri Bacillus sp. sangat efektif dan optimal dalam mengolah air limbah domestik. Pengolahan air limbah dengan metode biologi sistem SBR lebih menguntungkan dari segi penyediaan lahan dan biaya. Selain itu, hasil air olahannya tidak menimbulkan peningkatan pencemaran badan air penerima dan dapat menjadi sumber air baku untuk berbagai kegiatan rumah tangga. Kata kunci: aerasi, Bacillus sp., bahan organik, air limbah domestik, SBR
PENGARUH AERASI DAN PENAMBAHAN BAKTERI Bacillus sp. DALAM MEREDUKSI BAHAN PENCEMAR ORGANIK AIR LIMBAH DOMESTIK
WAHYU AMY ISHARTANTO C24104081
Skripsi Sebagai Salah Satu Syarat untuk Memperoleh Gelar Sarjana pada Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
DEPARTEMEN MANAJEMEN SUMBERDAYA PERAIRAN FAKULTAS PERIKANAN DAN ILMU KELAUTAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR 2009
LEMBAR PENGESAHAN Judul Skripsi
:
Nama Mahasiswa NIM Program Studi
: : :
Pengaruh Aerasi dan Penambahan Bakteri Bacillus sp. dalam Mereduksi Bahan Pencemar Organik Air Limbah Domestik Wahyu Amy Ishartanto C24104081 Manajemen Sumberdaya Perairan
Menyetujui, I. Komisi Pembimbing
Ir. I Nyoman Ngurah Suryadiputra NIP. 131 096 974
Dr. Ir. Hefni Effendi, M.Phil NIP. 131 841 731
Mengetahui, II. Dekan Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan
Prof. Dr. Ir. Indra Jaya, M.Sc NIP. 131 578 799
Tanggal Lulus: 22 Desember 2008
KATA PENGANTAR
Kegiatan domestik seperti rumah tangga (pemukiman) menghasilkan buangan berupa air limbah. Air limbah domestik merupakan salah satu sumber pencemar terbesar bagi perairan. Tingginya kandungan bahan organik dalam air limbah domestik meningkatkan pencemaran pada badan air penerima. Peningkatan pencemaran berdampak pada kehidupan organisme perairan dan penurunan kualitas perairan sehingga tidak sesuai dengan peruntukkannya. Pengolahan air limbah domestik dengan metode biologi merupakan salah satu upaya untuk mengembalikan kualitas air limbah menjadi lebih baik dan sesuai dengan baku mutu yang ditetapkan oleh pemerintah. Penggunaan bakteri sebagai bioremediator merupakan salah satu alternatif pengolahan air limbah dengan metode biologi. Hasil penelitian ini, diharapkan dapat memberikan informasi mengenai efektivitas penggunaan aerasi dan bakteri
Bacillus sp. dalam mengolah air
limbah organik. Semoga hasil penelitian ini dapat diterapkan sebagai salah satu cara untuk mengolah air limbah domestik. Penulis menyadari skripsi ini masih jauh dari sempurna sehingga kritik dan saran yang bersifat membangun sangat penulis harapkan. Akhir kata, besar harapan penulis terharap karya sederhana ini agar dapat bermanfaat bagi berbagai pihak.
Bogor, Januari 2009
Penulis
UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih sebesar-besarnya kepada semua pihak yang secara langsung maupun tidak langsung telah mengarahkan, membantu serta mendukung kegiatan penelitian yang telah berlangsung di Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan Perairan, Departemen Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Kelautan, Institut Pertanian Bogor. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada: 1. Ir. I Nyoman Ngurah Suryadiputra dan Dr. Ir. Hefni Effendi, M.Phil selaku dosen pembimbing yang telah bersedia memberikan arahan, masukan, bimbingan, dan semangat selama penulis melakukan penelitian dan penulisan skripsi. 2. Ir. Santoso Rahardjo, M.Sc. sebagai penguji tamu dan Dr. Ir. Yunizar Ernawati, MS sebagai wakil dari Departemen MSP yang telah memberikan saran dan masukan bagi penulis. 3. Para dosen FPIK yang telah memberikan pengetahuannya kepada penulis. 4. Staf dan pegawai Tata Usaha MSP atas perhatian dan bantuan kepada penulis selama menempuh pendidikan di MSP serta Staf Laboratorium Produktivitas dan Lingkungan Perairan atas bantuan dan kerja sama kepada penulis. 5. Keluarga terkasih (Ayah, Mama, Mbak Ati, Mbak Ani, Adji, Ardi, Andri, Aisah, serta Ibu) yang telah memberi doa, dukungan, dan semangat pada penulis. 6. Sahabat-sahabat DR (PaCool, Rifi, Spy, Irwan, dan Aris) dan Ar-Rozzaq (Ipin, Habib serta Shelly) atas pelajaran, bantuan, dan kebersamaannya kepada penulis. 7. Saudara-saudara TBF (Dhany, Anggun, Ari, Angga, Wino, Adni, Icdham, Prima, dan Renna) serta Ria dan Oki atas dukungan dan kebersamaanya selama ini dan untuk selanjutnya. 8. Sahabat-sahabat di MSP 41 (Widia, Aay, Mira, Faiz, Aloy, Dewul, Ahmad, Reza, Aryo, Feri dan Bach), teman-teman MSP angkatan yang lain serta semua pihak yang telah membantu.
DAFTAR ISTILAH Absorbsi
Proses penyerapan bahan organik terlarut ke dalam sel bakteri melalui dinding sel atau membran bakteri.
Adsorbsi
Proses penempelan bahan organik partikulat di permukaan dinding sel bakteri.
Aerasi
Proses pemberian udara (oksigen) ke dalam kolom air.
Aerator
Alat pemasok udara (oksigen).
Aerob
Kondisi dimana terdapat oksigen terlarut.
Anabolisme
Proses pembentukan sel-sel baru.
Anaerob/Anoksik Kondisi dimana tidak terdapat oksigen terlarut. Anion
Ion bermuatan negatif, yang menangkap satu atau lebih elektron.
Anorganik
Senyawa kimia yang molekulnya tidak memiliki ikatan karbon-hidrogen.
Autoclave
Alat untuk mensterilkan media dan peralatan analisis mikrobiologi dengan suhu dan tekanan tertentu.
Badan Air
Daerah yang tergenang air, meliputi permukaan, kolom, dan dasar perairan.
Bakteri
Kelompok organisme hidup berukuran mikroskopis dan sebagian besar uniseluler (bersel tunggal) dengan struktur sel yang relatif sederhana.
Baku Mutu
Batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi, atau komponen lain yang ada atau harus ada dan atau unsur pencemar yang dapat ditenggang dalam lingkungan tertentu, sesuai untuk peruntukkannya.
Bioaugmentasi
Penambahan satu atau beberapa jenis mikroorganisme baik alami maupun yang non alami dalam proses degradasi pencemar lingkungan.
Biodegradable
Limbah yang dapat/mudah terurai secara biologi.
Bioreaktor
Sistem pengolahan limbah secara biologi.
i
Bioremediasi
Proses degradasi bahan organik menjadi senyawa lain misalnya CO2, CH4, H2O, garam anorganik, biomassa, dan hasil samping yang sedikit lebih sederhana dari senyawa semula secara biologis.
Bioremediator
Makhluk hidup yang digunakan sebagai agen biologi dalam proses reduksi bahan organik.
Blooming
Peningkatan jumlah/kelimpahan individu organisme dengan jumlah yang besar dalam waktu yang singkat.
BOD
Biochemical Oxygen Demand Jumlah oksigen yang dibutuhkan mikroorganisme untuk mendekomposisi bahan organik yang biodegradable.
Bulb
Alat bantu (biasanya berbahan karet) dalam penggunaan pipet untuk menghisap cairan.
Bunsen
Alat berupa wadah minyak/spirtus dengan sumbu untuk nyala api yang digunakan dalam analisis mikrobiologi untuk meminimalisasi kontaminan.
Buret
Alat gelas yang digunakan dalam proses titrasi.
C
Karbon
Cawan Petri
Alat gelas yang biasa digunakan sebagai tempat media dalam pembiakan mikroorganisme.
CH4
Metana
CO2
Karbondioksida
COD
Chemical Oxygen Demand Jumlah oksigen yang dibutuhkan mikroorganisme untuk mendekomposisi bahan organik yang nonbiodegradable.
Debit
Volume air yang mengalir per satuan waktu.
Degradasi
Proses pengurangan/penghilangan jumlah/konsentrasi suatu zat.
Dekomposisi
Proses pengubahan bahan organik menjadi bahan anorganik.
DHL
Daya Hantar Listrik Gambaran numerik dari kemampuan air untuk meneruskan aliran listrik, dilihat dari banyaknya garam-garam terlarut yang dapat terionisasi.
ii
DO
Dissolved Oxygen Jumlah oksigen terlarut yang terkandung dalam perairan.
Domestik
Segala sesuatu yang berhubungan dengan kegiatan manusia, rumah tangga, maupun pemukiman.
Dosis
Rasio volume inokulan dan volume media uji.
Ekologi
Ilmu yang mempelajari interaksi antara organisme dengan lingkungannya dan yang lainnya.
Ekualisasi
Proses pencampuran (pengadukan) air limbah dalam suatu wadah sebelum proses aerasi dengan tujuan menghomogenkan karakter air limbah.
Eutrofikasi
Problem lingkungan hidup (pencemaran air) yang disebabkan oleh munculnya nutrien yang berlebihan ke dalam ekosistem air.
Fakultatif
Sifat dari organisme, yaitu dapat hidup pada kondisi aerob dan anaerob.
Flokulasi
Proses perubahan partikel-partikel warna, kekeruhan, dan bakteri yang berukuran sangat kecil menjadi lebih besar (flok).
Fotosintesis
Suatu proses biokimia yang dilakukan tumbuhan, alga, dan beberapa jenis bakteri untuk memproduksi energi terpakai (nutrisi) dengan memanfaatkan energi cahaya. 6H2O + 6CO2 + cahaya → C6H12O6 (glukosa) + 6O2
H2 S
Asam Sulfida
Heterotropik
Organisme yang tidak mampu menyediakan/mensintesis makanan sendiri.
Inokulan
Zat atau organisme dengan konsentrasi atau jumlah tertentu yang menjadi bahan yang digunakan/dimasukkan paling awal ke media uji dalam suatu perlakuan.
IPAL
Instalasi Pengolahan Air Limbah
Isolat
Kultur murni dari suatu organisme.
Jarum Ose
Alat berupa tangkai yang melingkar di salah satu ujungnya dan memiliki pegangan tahan panas di ujung yang lain, digunakan dalam teknik penggoresan analisis mikrobiologi.
iii
