LIMBAH AIR KAWASAN INDUSTRI PABRIK TEKSTIL SEBAGAI PENYUBUR TANAH DAN POTENSIAL LISTRIK

Diposting pada: 2018-09-05, oleh : SMKN7BANDUNG, Kategori: Artikel Karya Guru dan Siswa

" Disusun untuk Mengikuti Lomba Karya Ilmiah Balai Nasional Tingkat SMA/SMK/MA Pusat Litbang Sumber Daya Air Balai Penelitian dan Pengembangan Kementrian Pekerjaan Umum dan Perumahan Rakyat "

LATAR BELAKANG

Dilihat dari banyaknya industri yang terdapat di Indonesia khususnya di kawasan Bandung yang bergerak diberbagai macam bidang, tentunya menimbulkan banyak dampak terhadap kehidupan masyarakat di sekitarnya. Dampak positif dari adanya industri yaitu membuka lapangan pekerjaan sehingga dapat memenuhi kebutuhan hidup. Sedangkan dampak negatifnya yakni adanya pencemaran terhadap lingkungan yang dapat mempengaruhi keseimbangan alam yang disebabkan oleh limbah.

Limbah merupakan hasil sisa dari sebuah proses yang tidak dapat digunakan kembali, apabila limbah ini terlalu banyak berada di lingkungan maka akan berdampak pada pencemaran lingkungan.

Pengolahan air limbah industri bertujuan untuk mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan dilakukan dengan mengurangi jumlah dan kekuatan air limbah industri sebelum dibuang ke perairan penerima. Tingkat pengurangan yang diperlukan dapat diperkirakan berdasarkan data karakteristik air limbah dan persyaratan baku mutu lingkungan yang berlaku.

Peraturan pemerintah RI No:82 tahun 2001, Baku mutu air limbah adalah ukuran batas atau kadar unsur pencemar yang ditenggang keberadannya dalam air limbah yang akan dibuang atau dilepas ke dalam sumber air dari suatu usaha atau kegiatan. Melihat dari kondisi tersebut perlu adanya perbaikan berkelanjutan.

Perbaikan berkelanjutan merupakan suatu tindakan mencari cara meningkatkan efisiensi dan produktifitas dari aktivitas dengan mengurangi pemborosan, meningkatkan kualitas dan mengurangi biaya.

Dalam wujud teknologi pengendalian daya rusak air berkelanjutan, Kami mempunyai suatu gagasan untuk mengubah limbah pabrik menjadi sesuatu yang bermanfaat bagi pengairan.

RUMUSAN MASALAH

  1. Penjelasan  tentang konsep pengolahan limbah air ?
  2. Macam-macam metode yang digunakan dalam proses penanganan limbah ?
  3. Tahapan pengerjaan untuk mengelola limbah ?
  4. Fungsi limbah yang sudah melewati tahap pengelolaan ?

TUJUAN PENULISAN

  1. Untuk menjelaskan konsep pengolahan limbah air.
  2. Untuk mengetahui metode yang digunakan dalam proses penanganan limbah.
  3. Untuk memaparkan tahapan pengerjaan dalam pengelolaan limbah.
  4. Untuk mengetahui fungsi limbah yang sudah diolah.

MANFAAT PENELITIAN

1. Sebagai alternatif baru pembasmi bakteri aerob.

 

TINJAUAN PUSTAKA

            Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik ( rumah tangga ). Dimana masyarakat bermukim, disanalah berbagai jenis limbah dihasilkan. Limbah padat lebih dikenal sebagai sampah, yang seringkali tidak memiliki nilai ekonomis. Bila ditinjau secar kimiawai, limbah ini terdiri dari bahan kimia senyawa organik dan anorganik. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penangan terhadap limbah.

            Beberapa faktor yang mempengaruhi kualitas limbah adalah volume limbah, kandungan bahan pencemar, dan frekuensi pembuangan limbah. Pada dasarnya pengolahan limbah ini dapat dibedakan menjadi :

1        Pengolahan menurut tingkatan perlakuan

2        Pengolahan menurut karakteristik limbah

Karakteristik dari limbah meliputi :

  1. Berukuran mikro

Partikel penyusun limbah berukururan mikro sehingga bersifat kasat mata dan sulit untuk dideteksi.

  1. Bersifat dinamis

Limbah bersifat dimasi artinya limbah tidak diam di suatu tempat, namun selalu bergerak dan berubah sesuai kondisi lingkungannya.

  1. Berdampak luas

Penyebaran limbah dapat menjangkau wilayah yang luas karena ukurannya yang kecil sehingga mudah menyebar dan tidak mudah terdeteksi secara langsung. Selain itu,dampak dari limbah tidak hanya tertuju pada suatu faktor, namun juga akan mempengaruhi faktor lainnya.

  1. Berdampak jangka panjang

Dampak yang ditimbulkan limbah tidak dapat diatasi dalam waktu yang singkat, namun membutuhkan waktu yang panjang bahkan diperlukan kerjasama antar generasi untuk mengatasinya.

Jenis- jenis limbah :

  1. Berdasarkan wujudnya : - limbah padat,cair, gas dan suara
  2. Berdasarkan sumbernya : - domestik, industri, pertanian,pertambangan, pariwisata, medis
  3. Berdasarkan senyawanya : -organik, anorganik, limbah B3 (bahan berbahaya dan beracun )

            Limbah dapat membawa dampak negatif terhadap lingkungan dan juga kesehatan manusia. Limbah yang telah mencemari lingkungan akan merusak lingkungan dan menurunkan nilai estetika lingkungan. Lingkungan yang telah tercemar limbah akan menimbulkan bau tak sedap yang akan mengundang berbagai macam hama penyakit datang dan menyebar terhadap kesehatan manusia. Hal ini berasal dari kegiatan masyarakat, baik rumah tangga maupun industri. Oleh karena itu, perlu adanya penganan khusus terhadap limbah.

            Limbah industri pabrik tekstil adalah limbah yang dihasilkan dalam proses pengkanjian, proses penghilangan kanji, penggelantangan, pemasakan, merserisasi, pewarnaan, pencetakan dan proses penyempurnaan. Proses penyempurnaan kapas menghasilkan limbah yang lebih banyak dan lebih kuat dari pada limbah dari proses penyempurnaan bahan sistesis. Oktavia (2011) mengatakan bahwa “Gabungan air limbah pabrik tekstil di Indonesia rata-rata mengandung 750 mg/l padatan tersuspensi dan 500 mg/l BOD. Perbandingan COD : BOD adalah dalam kisaran 1,5 : 1 sampai 3 : 1. Pabrik serat alam menghasilkan beban yang lebih besar. Beban tiap ton produk lebih besar untuk operasi kecil dibandingkan dengan operasi modern yang besar, berkisar dari 25 kg BOD/ton produk sampai 100 kg BOD/ton. Informasi tentang banyaknya limbah produksi kecil batik tradisional belum ditemukan.”

      Dampak dari pembuangan limbah tekstil yang sempat diolah menggunakan Instalasi Pengolahan Air Limbah yang tidak dapat memenuhi baku mutu air limbah, sehingga saat dibuang langsung ke lingkungan dapat menyebabkan dampak yang begitu terlihat dan dirasakan oleh masyarakat. Limbah yang mengalir disungai di daerah pemukiman masyarakat menyebabkan tanah di daerah tersebut tidak dapat digunakan secara maksimal. Contohnya padi tidak dapat tumbuh di tanah yang seharusnya menjadi lahan pertanian, hal ini disebabkan karena air yang mengaliri sawah telah terkontaminasi oleh limbah tersebut dan juga bakteri denitrificans telah tumbuh dan berkembang di air.

            Bakteri denitrificans adalah kelompok bakteri yang memiliki kemampuan untuk melakukan reaksi reduksi senyawa nitrat (NO3-) menjadi senyawa nitrogen bebas (N2). Pada beberapa kelompok bakeri denitrifikasi, dapat ditemukan senyawa nitrogen oksida (NO) sebagai hasil sampingan metabolisme.

Contoh bakteri yang menyebabkan denitrifikasi adalah

  1. Micrococcus denitrificans
  2. Pseudomonas denitrificans.

Dampak yang disebabkan oleh bakteri denitrifikasi yaitu nitrat yang seharusnya berguna bagi kesuburan tanaman lantas diubah menjadi amoniak, sehingga nitrat menjadi tidak bisa dimanfaatkan oleh tanaman. Selain itu, bakteri denitrificans termasuk dalam klasifikasi bakteri aerob yaitu bakteri yang mengambil sejumlah oksigen yang seharusnya diperlukan tanaman untuk tumbuh dan berkembang. Oleh karena itu, perlu adanya desinfektan untuk membasmi bakteri tersebut.

            Desinfektan didefinisikan sebagai bahan kimia atau pengaruh fisika yang digunakan untuk mencegah terjadinya infeksi atau pencemaran jasad renik seperti bakteri dan virus, juga untuk membunuh atau menurunkan jumlah mikroorganisme atau kuman penyakit lainnya. Ada berbagai macam desinfektan, contohnya seperti iodin, klorin, fenol, kalium permanganat, dll. Namun ada juga desinfektan yang terbuat dari bahan alami yang bernilai ekonomis dan mudah ditemukan. Salah satunya adalah bawang putih.

            Bawang putih adalah salah satu penambah cita rasa dan aroma dalam suatu olahan. Selain menjadi penambah cita rasa, bawang putih juga mampu menjadi desinfektan hama, bakteri, dan virus. Bawang putih sebagian besar terdiri dari air (56-68%) dan karbohidrat (26-30%). Komponen yang paling signifikan secara medis, adalah kandungan senyawa organosulfur (11-35 mg/g fresh garlic). Bawang putih juga banyak mengandung senyawa sulfur seperti penicilin dan prebucol.

Menurut Reynold (1982) dari bawang putih dapat diekstrak menjadi air, protein, lemak, karbohidrat, vitamin B komplek, vitamin C, mineral kalsium (Ca), fosfor (P), magnesium (Mg) dan kalium (K).

      Kandungan dalam bawang putih dianggap mampu menjadi beberapa faktor dalam proses penyuburan tanah.

METODE PENELITIAN

Tempat dan Waktu Penelitian

Adapun penelitian yang dilakukan di Rancaekek Wetan, Kabupaten Bandung yaitu di sekitar daerah Desa Ciherang dan Desa Burayut. Sedangkan penelitian ini dilakukan pada tanggal 27 Maret – 7 April 2018.

Jenis dan Desain Penelitian

Jenis penelitian yang digunakan adalah penelitian kuantitatif dengan desain penelitian eksperimen subjek tunggal. Penelitian eksperimen yang dilaksanakan untuk mengetahui seberapa besar pengaruh dari suatu perlakuan (treatment) yang diberikan kepada sehingga dapat diketahui perbedaan efektifitas sabut kelapa sebagai penyerap logam berat, penjernih air dan penghilang bau pada sampel air limbah.

Metode Analisis Data

Metode analisis data yang digunakan yaitu inferensial kuantitatif karena penelitian ini merupakan penelitian eksperimen yang menggunakan pendekatan kuantitatif.

Populasi dan Sampel

Populasi

Populasi adalah keseluruhan objek penelitian yang terdiri dari manusia, benda-benda, hewan, tumbuh-tumbuhan, gejala-gejala, nilai tes atau peristiwa-peristiwa sebagai sumberdata yang memiliki karakteristik tertentu didalam suatu penelitian (Hadani Nawawi, 1983: 141). Dalam penelitian ini yang menjadi populasi adalah air limbah yang terdapat di kawasan Rancaekek Wetan, sebagai daerah yang terdampak langsung dari proses aliran buangan-buangan Industri Tekstil.

Sampel

Sampel adalah sebagian dari jumlah dan karakteristik yang dimiliki oleh populasi tersebut. Sampel adalah kelompok kecil yang secara nyata diteliti dan ditarik kesimpulan (Nana Syaodih Sukmadinata, 2009). Sebagai sampel diambil sejumlah air limbah diantara daerah Desa Ciherang dan Desa Burayut.

Sampling

Teknik sampling yang akan digunakan dalam penelitian ini adalah secara grab sampling.  Pengambilan Sampel Sesaat (Grab Sample) adalah sampel yang menunjukkan sifat sampel pada saat diambil.

Langkah Penelitian

Adapun langkah-langkah dalam penelitian ini meliputi 3 tahap, yaitu tahap persiapan, tahap pelaksanaan dan tahap ujicoba. Deskripsi masing-masing tahap adalah sebagai berikut,

Tahap Persiapan

Kegiatan dalam tahap ini meliputi 2 tahap yaitu persiapan alat yang dibutuhkan dan bahan yang dibutuhkan untuk melaksanakan penelitian ini.:

a) Persiapan Alat

-   Batang pengaduk       1 buah

-   Botol timbang            6 buah

-   Bunsen                     6 buah

-   Cod reaktor               1 buah

-   Erlenmeyer                2 buah

-   Filler                        1 buah

-   Gelas kimia               1 buah

-   Gelas ukur 50 mL      1 buah

-   Kaki tiga                   1 buah

-   Kassa asbes              1 buah

-   Kawat ose                 1 buah

-   Klem buret                1 buah

-   Lumpang & alu          1 buah

-   Neraca analitik          1 buah

-   Oven                        1 buah

-   Pipet seukuran 5mL   1 buah

-   Pipet tetes                1 buah

-   Pipet volume 5mL     1 buah

-   Spatula                    1 buah

-   Statif                       1 buah

-   Tabung hach            6 buah

b)     Persiapan Bahan

-          Agar

-          Aquadest

-          Bawang putih

-          Eosin Y

-          FAS 0,05M

-          Fenol

-          Feroin

-          Laktosa

-          Methylen blue

-          Pepton

-          Pospat

-          Sampel air limbah

2.      Tahap Pelaksanaan

Kegiatan dalam tahap pelaksanaan ini adalah dibagi dalam beberapa tahap pekerjaan sebagai berikut :

a.      Pengolahan Limbah

Setelah pengambilan sampel air limbah selesai, maka akan dilakukan beberapa tahap pengujian diantaranya COD (chemical oxygen demand), secara mikrobiologi, dan pembuatan desinfektan alami.

b.      COD ( chemical oxygen demand )

Untuk analisis ini, peneliti mengambil sampel limbah permukaan atas dan dibawah permukaan.

Prosedur Kerja Praktikum

1.      Preparasi Sampel

Preparasi dimulai dari : sampel diambil sebanyak 2,5mL dan dimasukkan kedalam tabung hach. Kemudian tambahkan 1,5mL larutan K2Cr2O7 dan 3,5 mL H2S04 pekat. Setelah itu tutup tabung dan kocok secara perlahan. Siapkan blanko dengan air bebas ion dengan volume dan perlakuan yang sama.

2.      COD Reaktor

Hubungkan reaktor pada arus listrik 220 volt, tekan tombol power pada posisi “0”. Kemudian masukkan sampel dan blanko kedalam reaktor. Lalu set alat pada suhu 150ºC selama 2 jam.

3.      Standarisasi larutan FAS 0,05M terhadap K2Cr2O7

Siapkan statif, klem buret,buret dan erlenmeyer sebagai alat titrasi. Lalu isi buret dengan larutan FAS dan tandabataskan. Kemudian pipet 5mL aquadest; 2,5mL K2Cr2O7 dan tambahkan 2-3 tetes indikator feroin. Maka titik akhir (TA) akan berwarna merah.

4.      Penentuan Kadar COD dalam air limbah

Siapkan statif, klem buret,buret dan erlenmeyer sebagai alat titrasi. Lalu isi buret dengan larutan FAS dan tandabataskan. Kemudian pipet 5mL sampel ; 2,5mL K2Cr2O7 dan tambahkan 2-3 tetes indikator feroin. Maka titik akhir (TA) akan berwarna merah.

c.       Mikrobiologi

Penelitian secara mikrobiologi, peneliti menggunakan media pertumbuhan PDA, NA, dan EMBA untuk medeteksi keberadaan baktreri denitrificans. Oleh karena itu, peneliti mengambil dua contoh uji air limbah permukaan dan dibawah permukaan. Inokulasi bakteri dilakukan dengan metode cawan gores (streak plate) dan cawan sebar (spread plate).

Prosedur Kerja Praktikum

1.      Pembuatan media PDA

Ditimbang bahan pepton dextrose agar (PDA) sebanyak 3,9 gram untuk 100mL. Kemudian larutkan bahan dalam gelas kimia 100 mL dan panaskan hingga beberapa menit. Fiksasi cawan petri diatas nyala api bunsen, isi cawan dengan media dan goreskan sampel menggunakan kawat ose diatas media yang sudah memadat.

2.      Pembuatan media NA

Ditimbang bahan nutrien agar (NA) sebanyak 2,8 gram untuk 100mL. Kemudian larutkan bahan dalam gelas kimia 100 mL dan panaskan hingga beberapa menit. Fiksasi cawan petri diatas nyala api bunsen, isi cawan dengan media dan goreskan sampel menggunakan kawat ose diatas media yang sudah memadat.

3.      Pembuatan media EMBA

Ditimbang agar sebanyak 1,5 g; pepton 1g; 0,5g laktosa; 0,2g pospat; 0,04g eosin Y; 0,0065g methylen blue. Larutkan agar terlebih dahulu hingga jernih, setelah itu tambahkan bahan lainnya kedalam gelas kimia. Fiksasi cawan petri diatas nyala api bunsen, dan tuangkan 2mL sampel kedalam cawan, lalu isi dengan media yang telah dipanaskan.

Media yang telah memadat, kemudian dibungkus dan diinkubasi selama 24 jam.

d.      Pembuatan ekstrak bawang putih

Bawang putih yang akan dijadikan desinfektan dari limbah harus diolah melalui beberapa tahapan, yaitu :

  1. Kupas bawang dan iris hingga tipis. Setelah itu keringkan dalam oven pada suhu 105ºC selama 30 menit.
  2. Setelah itu, tumbuk bawang yang telah kering menggunakan lumpang dan alu hingga halus.

Jadwal Penelitian

Adapun agenda penelitian ditulis dalam table berikut :

Agenda Penelitian

No.

Tahapan Penelitian

Waktu

Uraian

1.

Pra penelitian

27 Maret 2018

Pertemuan membahas tema dan judul yang akan dikerjakan.

2.

Pengumpulan data

28 – 30 Maret 2018

Studi literature

3.

Pengambilan sampel air limbah

31 Maret 2018

Di Desa Burayut dan Ciherang Kecamatan Rancaekek Wetan

4.

Pengawetan sampel

31 Maret 2018

 

6.

Pengolahan air limbah

3 April 2018

Sampel yang telah diawetkan di

7.

Analisis COD (chemical oxygen demand)

4 April 2018

Penentuan kadar COD dalam air limbah

Pelaksanaan praktikum di Laboratorium

8.

Analisis mikrobiologi

5 April 2018

Pembuatan media pertumbuhan bakteri

Pelaksanaan praktikum di Laboratorium

9.

Pembuatan desinfektan bawang putih

7 April 2018

Pelaksanaan praktikum di Laboratorium

Analisis Data

Setelah melakukan pengumpulan data, peneliti melakukan analisis berdasarkan hasil eksperimen. Data hasil eksperimen diteliti dan dikaji untuk menarik kesimpulan.

Hasil Penelitian secara Mikrobiologi

-          Jumlah koloni

Media

Jumlah

NA atas

38

NA bawah

23

PDA atas

928

PDA bawah

65

EMBA atas

29

EMBA bawah

14

Pembahasan

Metode COD (Chemical oxygen demand) digunakan untuk menentukan kadar COD limbah cair. Pada metode ini digunakan COD reactor untuk memaksimalkan proses terjadinya reaksi. Setelah itu di titrasi dengan larutan standar FAS 0,05M. Hasil yang didapat berada di bawah baku mutu atau memenuhi standar baku mutu air limbah. Standar baku mutu air limbah yakni 125 ppm.

Metode mikrobiologi, digunakan media pertumbuhan NA, PDA, dan EMBA untuk menumbuhkan bakteri denitrificans. Digunakan dua contoh uji dalam teknik inokulasi bakteri dan hasil yang didapat lebih banyak bakteri denitrificans yang tumbuh di sampel uji pada permukaan. Artinya bakteri yang tumbuh didalam air limbah yaitu bakteri aerob yang mengikat lebih banyak oksigen dibandingkan dengan bakteri anaerob.

KESIMPULAN DAN SARAN 

Kesimpulan

            Dari hasil percobaan kami, dengan sasaran bakteri aerob dalam air limbah dengan metode COD dan mikrobiologi serta pembuatan desinfektan alami, didapat kadar COD di sampel air limbah atas permukaan sebesar 10,8 ppm dan dibawah permukaan sebesar 7,2 ppm yang berada di bawah baku mutu air limbah. Serta desinfektan bawang putih yang  berhasil mengurangi jumlah bakteri aerob didalam air limbah.

Saran

            Hasil penelitian ini menghasilkan beberapa rekomendasi yang dapat diajukan acuan bagi komunitas atau peneliti peneliti lainnya dalam upaya meningkatkan kesuburan tanah dalam pengolahan air limbah.

Lampiran :

1. Kondisi Sungai

2. Proses Sampling

3. Kondisi Alam (Lokasi)

4. Proses Pembuatan Media

5. Hasil Analisis Mikroba Aerob

 

Karya Oleh :

AlfiAmisyah Putri, NIS/NISN : 161710193/0016930920

Andini Anissa Dewi, NIS/NISN : 161710288/0012734534

Dani Tisherdiana, NIS/NISN : 161710198/0008429435


Berita Lainnya