PENGARUH AERASI DAN PENAMBAHAN BAKTERI Bacillus sp

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