(studi kasus: TPA Benowo)

Transkripsi

1 Penyisihan ammonium secara kimiawi menggunakan magnesium (studi kasus: TPA Benowo) Ika Mayang Sari 2, Warmadewanthi 1 Jurusan Teknik Lingkungan, Institut Teknologi Sepuluh Nopember, Surabaya 1 warma@its.ac.id; 2 kadika_wontreal@yahoo.co.id ABSTRAK Penelitian ini menggunakan lindi artificial dengan karakteristik yang sama dari lindi TPA Benowo dan lindi TPA Benowo. Penelitian ini dilakukan dengan 4 variabel, diantaranya waktu reaksi, ph, dosis magnesium dan tipe magnesium. Penelitian ini menggunakan 2 tipe magnesium yaitu MgO dan MgSO 4. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menyisihkan kandungan ammonium pada lindi dengan pengolahan kimiawi yaitu menggunakan magnesium. Hasil penelitian menunjukkan kondisi optimum terjadi pada menit ke-20 dengan perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] 1,5:1:1 dan ph optimum untuk penyisihan ammonium dan pospat pada ph 9. Removal efisiensi ammonium dan pospat yang dicapai pada penelitian menggunakan lindi artificial masing-masing sebesar 99,33% dan 96,69 Removal efisiensi ammonium dan pospat yang dicapai pada penelitian menggunakan lindi TPA Benowo masingmasing sebesar 97,83% dan 69,05%.

2 1. PENDAHULUAN Penimbunan sampah pada landfill di kota besar sering menemukan masalah karena tidak mengikuti kaidah penimbunan sampah di sanitary landfill. Salah satu masalah pada proses penimbunan sampah adalah timbulan dan pengolahan lindi. Lindi didefenisikan sebagai cairan yang telah mengalami perkolasi melalui tumpukan sampah. Lindi mengandung materi tersuspensi, bahan-bahan terlarut, dan terekstraksi dari sampah, dan beberapa dari kandungan lindi tersebut sangat berbahaya (Tchobanoglous, Theisen, Vigil, 1993). Karakteristik lindi sangat tergantung dari komposisi sampah yang tertimbun di dalam landfill. Secara umum, lindi mengandung ammonia-nitrogen (NH 4 -N) yang tinggi dan ratio BOD/COD yang tinggi sehingga menyulitkan dalam pengolahan biologis (Kim et al., 2007). Konsentrasi NH 4 -N yang tinggi di dalam lindi akan sangat menganggu proses pengolahan secara anaerobik, karena senyawa ini menghambat kinerja dari bakteri methan dalam proses methanasi (Wiszniowski et al., 2006). Azis et al., (2004) menyatakan diperlukan pre-treatment untuk menghilangkan NH 4 -N sebelum dilakukan pengolahan lindi secara biologis. Salah satu alternatif untuk mengurangi konsentrasi NH 4 -N dapat dilakukan pengolahan secara kimiawi. Pengolahan yang sering dilakukan adalah memisahkan senyawa ini dengan membentuk endapan magnesium ammonium pospat (MgNH 4 PO 4.6H 2 O) atau dikenal sebagai mineral struvite. Beberapa peneliti juga sudah meneliti pengurangan NH 4 -N dalam lindi dengan pengolahan kimiawi dengan pembentukan mineral magnesium ammonium pospat (MAP) (Kim et al., 2007; Li et al., 1999). Warmadewanthi dan Liu (2009) juga melakukan penelitian mengenai pemisahan pospat, flour, dan ammonium dari air buangan semiconductor dengan pembentukan mineral MAP, Bobierrite (Mg 3 (PO 4 ) 2.8H 2 O) dan Brucite (Mg(OH) 2 ).

3 2. METODE PENELITIAN dan BAHAN-BAHAN yang DIGUNAKAN 2.1.Karakteristik Lindi Penelitian ini menggunakan lindi artificial dengan karakteristik yang sama dari lindi TPA Benowo. Penggunaan lindi artificial untuk menentukan apakah terjadi penyisihan ammonium dengan penambahan magnesium. Selain lindi artificial, penelitian ini juga menggunakan lindi TPA Benowo. Karakteristik lindi artificial dapat dilihat pada Tabel 1, sedangkan karakteristik lindi TPA Benowo dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 1 Karakteristik Lindi Artificial No. Parameter Satuan Nilai 1. NH 4 -N mg/l PO 4 -P mg/l 75,20 Sumber: hasil analisis laboraturium Tabel 2 Karakteristik Lindi TPA Benowo No. Parameter Satuan Nilai 1. NH 4 -N mg/l 1747,5 2. PO 4 -P mg/l 76,20 3. Cl mg/l SO 4 mg/l 2357,58 5. PV mg/l KMnO Sumber: hasil analisa laboratorium 2.2.Bahan-bahan yang Digunakan Bahan-bahan yang digunakan pada penelitian ini yaitu yaitu magnesium oxyde (MgO), magnesium sulphate (MgSO 4 ), ammonium chloride (NH 4 Cl), natrium dihydrogenphosphate (NaH 2 PO 4 ). Pengaturan ph pada penelitian ini menggunakan sodium hydroxide (NaOH) 6 M.

4 2.3.Pelaksanaan Penelitian Dalam penelitian ini digunakan 4 variabel yaitu: 1. Keefektifan magnesium; garam magnesium yang digunakan yaitu MgO dan MgSO 4 2. Waktu reaksi; untuk menentukan waktu optimum dengan range pengadukan antara 0 1 jam 3. ph; range ph yang dipakai antara Dosis penambahan magnesium; dengan perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] yaitu: 1:1:1 1,5:1:1 2:1:1 Parameter yang akan dianalisa adalah ammonium [NH 4 -N] dan pospat [PO 4 -P]. Analisa [NH 4 - N] dan [PO 4 -P] menggunakan metode spektrofotometri. Penelitian dilakukan di Laboratorium Ekotoksikologi, Jurusan Teknik Lingkungan Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya. Pada penelitian ini, magnesium yang dipakai (MgO dan MgSO 4 ) ditambahkan kedalam 1000 ml lindi artifisial dan diaduk menggunakan jar-test apparatus dengan kecepatan pengadukan (mixing speed) sebesar 200 rpm dan range waktu pengadukan antara 0 60 menit. Berdasarkan literatur, Burns et al. (2003) menemukan waktu reaksi optimum untuk pengendapan mineral MAP pada rentang waktu menit. Sodium hydroxide (NaOH) 6 M ditambahkan untuk meningkatkan ph. Pengambilan sampel diambil setiap 10 menit. Penelitian dilakukan dalam skala laboratorium menggunakan batch system. Parameter yang diuji pada penelitian ini adalah Ammonium (NH 4 -N) dan Pospat (PO 4 -P). Analisa Ammonium (NH 4 -N) menggunakan metode Nessler dimana pada sampel yang diambil ditambahkan 1 ml reagen Nessler dan 1,25 ml Garam Signette kemudian diukur menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 410 nm. Analisa Pospat (PO 4 -P) menggunakan metode Ammonium Molybdate dimana pada sampel yang diambil ditambahkan 1 ml reagen Ammonium

5 Molybdate dan 3 tetes larutan SnCl 2 kemudian diukur menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 650 nm. 3. HASIL PENELITIAN Efek ph dengan Variasi Penambahan MgO dan MgSO 4 ph merupakan salah satu parameter yang digunakan dalam penelitian ini karena aktivitas ion NH 4 dan PO 4 dipengaruhi oleh ph. NH 4 akan tervolatilisasi menjadi NH 3 pada ph lebih besar dari 9 (Wang et al., 2005; Uludag-Demirer, Demirer, Chen, 2005). Chimenos et al. (2006) mengatakan apabila ph lebih kecil dari 7 tidak akan terbentuk kristal mineral MAP tetapi membentuk kristal lain yaitu newberyite (MgHPO 4.3H 2 O). Pada ph lebih kecil dari 7, kemungkinan terbentuknya mineral MAP terlalu kecil (Jaffer et al., 2002; Stratfull, Schrimshaw, Lester, 2001). Wang et al. (2005) mengungkapkan bahwa dengan peningkatan ph lebih besar dari 10 maka sudah dipastikan akan membentuk lapisan endapan yang tidak dapat diidentifikasikan (amorphous). Warmadewanthi dan Liu (2009) mengatakan removal efisiensi dari ammonium menurun seiring dengan peningkatan ph dari dikarenakan adanya persaingan antara ion hydroxyl [OH - ] dengan ion-ion PO 4, selain itu juga, pada ph diatas 10, tidak hanya mineral MAP yang terbentuk, tetapi juga mineral-mineral lain juga terbentuk seperti mineral Brucite (Mg(OH) 2 ) yang lebih dominan pada ph dan Bobierrite (Mg 3 (PO 4 ) 2.8H 2 O). Warmadewanthi dan Liu (2009) juga mengatakan bahwa solubilitas dari pospat menurun dengan signifikan dengan adanya peningkatan ph pada range 7 sampai 10. Oleh karena itu, range ph yang digunakan pada penelitian ini antara ph 7 sampai ph 10. Pada penelitian ini digunakan variasi jenis magnesium yaitu MgO dan MgSO 4. Hasil penelitian efek dari ph untuk penyisihan ammonium dengan menggunakan MgO dengan perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] 1:1:1 dapat dilihat pada Gambar 1.

6 Konsentrasi Ammonium (mg/l) Waktu (menit) ph 7 ph 8 ph 9 ph 10 [Mg]:[NH 4 + ]:[PO 4 3- ] = 1:1:1 menggunakan MgO Gambar 1 Grafik pengaruh dari ph untuk penyisihan ammonium dengan perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH 4 + ]:[PO 4 3- ] 1:1:1 menggunakan MgO Berdasarkan Gambar 1 di atas, removal efisiensi untuk ph 7 sebesar 97,93%, removal efsiensi untuk ph 8 sebesar 96,66%, removal efisiensi untuk ph 9 sebesar 99,44% dan removal efisiensi untuk ph 10 sebesar 98,36%. Pada penelitian ini, ph optimum yang dicapai pada ph 9 dengan peningkatan removal efisiensi yang signifikan sebesar 2,78% dari ph 8 ke ph 9 yaitu dari 96,66% menjadi 99,44%. Pada penelitian ini, terjadi penurunan removal efisiensi dari ph 9 ke ph 10 dari 99,44% menjadi 98,36%. Penelitian yang dilakukan oleh Stratful et al. (2004) menggunakan limbah artificial memiliki karakteristik sama dengan effluent anaerobic digester. Penelitian ini memperoleh hasil yang sama seperti penjelasan di atas bahwa terjadi penurunan removal efisiensi dari ph 9 ke ph 10, penurunan ini disebabkan adanya proses volatilisasi ammonium menjadi ammonia. Grafik di atas dapat memberikan informasi bahwa pada perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] 1:1:1 waktu reaksi optimum pada ph optimum yaitu ph 9 terjadi pada menit ke-20, sedangkan untuk ph 7, ph 8, dan ph 10, waktu reaksi yang dibutuhkan untuk penyisihan ammonium selama 50 menit. Selain ammonium, penelitian ini juga menganalisis kandungan pospat yang terdapat dalam lindi. Hal ini dikarenakan, mineral MAP tidak hanya terdiri dari ion ammonium, tetapi juga mengandung

7 ion pospat. Prosedur penyisihan pospat sama dengan prosedur penyisihan ammonium yaitu dengan menambahkan magnesium ke dalam lindi artificial. Magnesium yang digunakan pada penelitian ini yaitu MgO. Hasil penelitian efek dari ph untuk penyisihan pospat dengan menggunakan MgO dengan perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] 1:1:1 dapat dilihat pada Gambar 2. Konsentrasi Pospat (mg/l) Waktu (menit) ph 7 ph 8 ph 9 ph 10 [Mg]:[NH 4 + ]:[PO 4 3- ] = 1:1:1 menggunakan MgO Gambar 2 Grafik pengaruh dari ph untuk penyisihan pospat dengan perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH 4 + ]:[PO 4 3- ] 1:1:1 menggunakan MgO Hasil penelitian pada Gambar 2 menunjukkan bahwa waktu reaksi optimum untuk penyisihan pospat pada ph optimum yaitu ph 10 terjadi pada menit ke-20. Berdasarkan teori, seiring dengan peningkatan ph, maka removal efisiensi yang dihasilkan juga semakin baik (Zhang, Ding, Ren, 2008). Removal efisiensi untuk ph 7 sebesar 96,49%, ph 8 removal efisiensi mencapai sebesar 96,48%. Removal efisiensi untuk ph 9 sebesar 96,74% dan ph 10 memiliki removal efisiensi sebesar 97,9%. Removal efisiensi meningkat dari 96,48% menjadi 97,9%. Pada penelitian ini ph optimum untuk menyisihkan pospat yaitu pada ph 10 dengan removal efisiensi sebesar 987,9%. Warmadewanthi dan Liu (2009) menyatakan seiring peningkatan ph, maka removal efisiensi untuk penyisihan semakin baik, namun, tidak hanya mineral MAP yang kemungkinan terbentuk tetapi mineral lain juga terbentuk yaitu mineral Bobierrite (Mg 3 (PO 4 ) 2.8H 2 O) dan Brucite (Mg(OH) 2 ).

8 Li, Zhao, Hao (1999) melakukan penyisihan ammonium dari lindi yang dikumpulkan di landfill WENT, Hongkong, dengan menggunakan pengendapan bahan kimia. Penelitiannya menggunakan 3 kombinasi bahan kimia yaitu MgCl 2.6H 2 O + Na 2 HPO 4.12H 2 O, MgO + 85% H 3 PO 4, Ca(H 2 PO 4 ) 2.H 2 O + MgSO 4.7H 2 O. MgSO 4.7H 2 O, dapat meminimisasi salinitas setelah pengendapan, namun kurang efisien untuk penyisihan ammonium (NH + 4 -N) jika dibandingkan dengan MgO. Oleh karena lindi TPA Benowo mengandung salinitas yang cukup tinggi, maka penelitian ini juga menggunakan MgSO 4. Hasil penelitian efek dari ph untuk penyisihan ammonium menggunakan MgSO 4 dapat dilihat pada Gambar 3. Konsentrasi Ammonium (mg/l) Waktu (menit) ph 7 ph 8 ph 9 ph 10 [Mg]:[NH 4 + ]:[PO 4 3- ] = 1:1:1 menggunakan MgSO 4 Gambar 3 Grafik pengaruh dari ph untuk penyisihan ammonium dengan perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH 4 + ]:[PO 4 3- ] 1:1:1 menggunakan MgSO 4 Removal efisiensi ammonium pada penelitian dapat dilihat pada Gambar 4.3. Removal efisiensi ammonium pada ph 7 sebesar 98,05%, ph 8 removal efisiensi ammonium sebesar 98,94%, sedangkan untuk ph 9, removal efisiensi ammonium mencapai 97,45%, dan removal efisiensi ammonium pada ph 10 sebesar 97,99%. Pada penelitian ini, ph optimum yang dicapai adalah ph 8 dikarenakan removal efisiensi mencapai 98,94%.

9 Berdasarkan grafik di atas, dapat diketahui bahwa waktu reaksi optimum pada ph optimum yaitu pada ph 8 terjadi pada menit ke-50, jika dibandingkan dengan menggunakan MgO, waktu reaksi yang diperlukan lebih lama. Variasi penambahan MgSO 4 ini juga melakukan analisis kandungan pospat. Prosedur yang digunakan sama dengan prosedur yang dilakukan untuk analisis penyisihan ammonium yaitu dengan penambahan magnesium ke dalam lindi artificial. Hasil penelitian efek dari ph untuk penyisihan kandungan pospat menggunakan MgSO 4 dapat dilihat pada Gambar 4. Konsentrasi Pospat (mg/l) Waktu (menit) ph 7 ph 8 ph 9 ph 10 [Mg]:[NH 4 + ]:[PO 4 3- ] = 1:1:1 menggunakan MgSO 4 Gambar 4 Grafik pengaruh dari ph untuk penyisihan pospat dengan perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH 4 + ]:[PO 4 3- ] 1:1:1 menggunakan MgSO 4 Removal efisiensi pospat dapat diketahui dari Gambar 4 ph 7 removal efisiensi mencapai sebesar 96,13%, removal efisiensi pospat untuk ph 8 sebesar 94,55%, sedangkan ph 9 removal efisiensi mencapai sebesar 96,83% dan removal efisiensi untuk ph 10 sebesar 97,57%. Dapat disimpulkan bahwa ph optimum pada penelitian ini terjadi pada ph 10 karena removal efisiensi pospat sebesar 97,57%. Hasil penelitian yang didapat sesuai dengan teori yang dikemukakan oleh Warmadewanthi dan Liu (2009) yaitu seiring peningkatan ph, maka removal efisiensi untuk penyisihan semakin baik, namun, tidak hanya mineral MAP yang kemungkinan terbentuk tetapi mineral lain juga terbentuk yaitu mineral Bobierrite (Mg 3 (PO 4 ) 2.8H 2 O).

10 Waktu reaksi optimum pada ph optimum yaitu pada ph 10 pada penelitian ini (Gambar 4) terjadi pada menit ke-50. Kondisi optimum pada penelitian untuk penyisihan ammonium dengan variasi penambahan MgO maupun MgSO 4 dapat dilihat pada Gambar 5, sedangkan untuk penyisihan pospat dapat dilihat pada Gambar 6. Konsentrasi Ammonium (mg/l) Waktu (menit) ph 9 MgO ph 8 MgSO 4 ammonium [Mg]:[NH 4 + ]:[PO 4 3- ] = 1:1:1 Gambar 5 Perbandingan antara ph optimum untuk penyisihan ammonium dengan variasi penambahan MgO dan MgSO 4 Hasil penelitian penyisihan ammonium dengan variasi penambahan MgO, ph optimum terjadi pada ph 9 dengan removal efisiensi sebesar 99,44%, sedangkan penyisihan ammonium dengan variasi penambahan MgSO 4, ph optimum terjadi pada ph 8 dengan removal efisiensi sebesar 98,94%. Perbedaan ph optimum disebabkan solubilitas senyawa MgO dan MgSO 4 yang ditambahkan ke dalam lindi artificial. Berdasarkan grafik di atas, dapat dilihat bahwa penyisihan ammonium dengan variasi penambahan MgO removal efisiensi mencapai lebih besar dibandingkan dengan variasi penambahan MgSO 4 yaitu sebesar 99,44%. Waktu reaksi optimum pada ph 9 MgO terjadi pada menit ke-20 dan pada ph 8 MgSO 4 terjadi pada menit ke-50. Ini dapat diartikan bahwa keefektifan MgO untuk penyisihan ammonium dari lindi efektif.

11 ph 10 MgO ph 10 MgSO 4 pospat [Mg]:[NH 4 + ]:[PO 4 3- ] = 1:1:1 Konsentrasi Pospat (mg/l) Waktu (menit) Gambar 6 Perbandingan antara ph optimum untuk penyisihan pospat dengan variasi penambahan MgO dan MgSO 4 Hasil penelitian penyisihan pospat dengan variasi penambahan MgO, ph optimum terjadi pada ph 10 dengan removal efisiensi sebesar 97,9%, sedangkan penyisihan pospat dengan variasi penambahan MgSO 4, ph optimum terjadi pada ph 10 dengan removal efisiensi sebesar 97,57%. Berdasarkan grafik di atas, dapat dilihat bahwa waktu reaksi optimum pada ph 10 MgO terjadi pada menit ke-20, sedangkan waktu reaksi pada ph 10 MgSO 4 terjadi pada menit ke-50. Ini dapat diartikan bahwa keefektifan MgO untuk penyisihan pospat dari lindi efektif. Tujuan utama dari penelitian ini adalah untuk penyisihan kadar ammonium yang terdapat dalam lindi, maka kondisi optimum yang digunakan untuk menginvestigasi lindi TPA Benowo adalah ph 9 dengan penambahan variasi penambahan MgO. Pada kondisi tersebut, penyisihan pospat juga dapat berlangsung dibuktikan dengan removal efisiensi pospat lebih besar dari 95% yaitu sebesar 96,74%. Efek dosis dengan Variasi Penambahan MgO dan MgSO 4 Variasi dosis magnesium yang ditambahkan merupakan parameter lain yang digunakan pada penelitian ini. Warmadewanthi dan Liu (2009) mengatakan bahwa seiring dengan peningkatan

12 molar rasio, maka removal efisiensi juga meningkat. Penambahan dosis magnesium dilakukan pada range ph yang sudah ditentukan yaitu ph 7 sampai ph 10. Berdasarkan yang sudah dijelaskan, ph optimum untuk penyisihan ammonium menggunakan MgO terjadi pada ph 9. Hasil penambahan dosis Magnesium pada ph 9 menggunakan MgO dapat dilihat pada Tabel 3. Tabel 3 Hasil Penambahan Dosis Magnesium untuk Penyisihan Ammonium pada ph 9 Menggunakan MgO menit 1:1:1 * 1,5:1:1 * 2:1:1 * ,298 14,183 14, ,192 9,904 13, ,558 8,173 6, ,663 6,923 6, ,462 3,558 5,288 Sumber: hasil analisis laboratorium Keterangan: * = Perbandingan Molar Rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] (dalam mg/l) Berdasarkan yang sudah dijelaskan, ph optimum untuk penyisihan pospat menggunakan MgO terjadi pada ph 10. Hasil penambahan dosis Magnesium pada ph 10 menggunakan MgO dapat dilihat pada Tabel 4.

13 Tabel 4 Hasil Penambahan Dosis Magnesium untuk Penyisihan Pospat pada ph 10 Menggunakan MgO menit 1:1:1 * 1,5:1:1 * 2:1:1 * ,414 37,374 20, ,808 35,253 19, ,505 32,677 15, ,485 28,586 10, ,515 23,939 4,697 Sumber: hasil analisis laboratorium Keterangan: * = Perbandingan Molar Rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] (dalam mg/l) Terkait penjelasan pada efek ph, kondisi optimum untuk penyisihan ammonium pada penelitian menggunakan lindi arificial terjadi pada ph 9 dengan variasi penambahan MgO, sehingga ph untuk penyisihan ammonium menggunakan MgSO 4 terjadi pada ph 9. Hasil penambahan dosis Magnesium pada ph 9 menggunakan MgSO 4 dapat dilihat pada Tabel 5. Tabel 5 Hasil Penambahan Dosis Magnesium untuk Penyisihan Ammonium pada ph 9 Menggunakan MgSO 4 menit 1:1:1 * 1,5:1:1 * 2:1:1 * 10 64,231 57,356 40, ,433 55,673 39, ,279 51,010 38, ,000 44,856 37, ,269 39,327 36, ,231 57,356 40,962 Sumber: hasil analisis laboratorium Keterangan: * = Perbandingan Molar Rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] (dalam mg/l) Terkait penjelasan pada efek ph, kondisi optimum untuk penyisihan ammonium pada penelitian menggunakan lindi arificial terjadi pada ph 9 dengan variasi penambahan MgO, sehingga ph untuk

14 penyisihan pospat menggunakan MgSO 4 terjadi pada ph 10. Hasil penambahan dosis Magnesium pada ph 10 menggunakan MgO dapat dilihat pada Tabel 6. Tabel 6 Hasil Penambahan Dosis Magnesium untuk Penyisihan Pospat pada ph 10 Menggunakan MgSO 4 menit 1:1:1 * 1,5:1:1 * 2:1:1 * ,475 37,374 36, ,919 36,566 34, ,465 36,869 31, ,273 31,768 31, ,515 30,859 30,303 Sumber: hasil analisis laboratorium Keterangan: * = Perbandingan Molar Rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] (dalam mg/l) Berdasarkan Tabel 3 di atas, terjadi peningkatan removal efisiensi dari perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] 1:1:1 ke perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] 2:1:1 yaitu dari 98,99% menjadi 99,41%. Berdasarkan Tabel 5 di atas, terjadi peningkatan removal efisiensi seiring dengan peningkatan penambahan dosis magnesium dari 95,97% menjadi 97,38%. Berdasarkan Tabel 4 di atas, terjadi peningkatan removal efisiensi dari 97,61% menjadi 98,68%. Berdasarkan Tabel 6 di atas, terjadi peningkatan removal efisiensi seiring dengan peningkatan penambahan dosis magnesium dari 96,54% menjadi 97,70%. Waktu Reaksi dengan Variasi Penambahan MgO dan MgSO 4 pada ph Optimum Perbandingan waktu reaksi untuk ph 9 dengan variasi penambahan MgO dan untuk ph 9 dengan variasi penambahan MgSO 4 dapat dilihat pada Tabel 7 dibawah.

15 Tabel 7 Perbandingan Waktu Reaksi untuk Penyisihan Ammonium pada ph 9 dengan Variasi Penambahan MgO dan MgSO 4 Perbandingan [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3 4 ] MgO (menit) MgSO 4 (menit) 1:1: ,5:1: :1: Sumber: hasil analisis laboratorium Berdasarkan tabel di atas, dapat dilihat bahwa waktu reaksi untuk ph 9 dengan variasi penambahan MgO lebih cepat dibandingkan dengan variasi penambahan MgSO 4. Ini dapat disimpulkan bahwa MgO lebih efektif untuk penyisihan ammonium dibandingkan MgSO 4. Perbandingan waktu reaksi untuk ph 10 dengan variasi penambahan MgO dan untuk ph 9 dengan variasi penambahan MgSO 4 dapat dilihat pada Tabel 8 dibawah. Tabel 8 Perbandingan Waktu Reaksi untuk Penyisihan Pospat pada ph 10 dengan Variasi Penambahan MgO dan MgSO 4 Perbandingan [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3 4 ] MgO (menit) MgSO 4 (menit) 1:1: ,5:1: :1: Sumber: hasil analisis laboratorium Berdasarkan tabel di atas, dapat dilihat bahwa waktu reaksi untuk ph 10 dengan variasi penambahan MgO lebih cepat dibandingkan dengan variasi penambahan MgSO 4. Ini dapat disimpulkan bahwa MgO lebih efektif untuk penyisihan pospat dibandingkan MgSO 4.

16 Hasil Penelitian pada Lindi TPA Benowo Kondisi optimum untuk menginvestigasi lindi TPA Benowo adalah waktu reaksi optimum terjadi pada menit ke-20 dengan perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] 1,5:1:1 dan ph optimum untuk penyisihan ammonium dan pospat pada ph 9. Hasil penelitian penyisihan ammonium dan pospat pada Lindi TPA Benowo, Surabaya, dapat dilihat pada Gambar 7 dan Gambar 8 di bawah. Konsentrasi Ammonium (mg/l) Waktu (menit) ph 9 menggunakan MgO [Mg2 + ]:[NH 4 + ]:[PO 4 3- ] = 1.5:1:1 Gambar 7 Grafik penyisihan ammonium pada Lindi TPA Benowo, Surabaya Berdasarkan grafik di atas, dapat disimpulkan bahwa dengan penambahan magnesium yaitu MgO ke dalam lindi terjadi penyisihan ammonium sebesar 97,83%. Jika dibandingkan dengan penggunaan lindi artificial, removal efisiensi untuk penyisihan ammonium menggunakan lindi TPA Benowo lebih kecil dikarenakan banyaknya material-material yang berbahaya yang terdapat di dalam lindi. Removal efisiensi yang dicapai dengan menggunakan lindi artificial adalah 99,33%.

17 80 ph 9 menggunakan MgO [Mg2 + ]:[NH 4 + ]:[PO 4 3- ] = 1.5:1:1 Konsentrasi Pospat (mg/l) Waktu (menit) Gambar 8 Grafik penyisihan pospat pada Lindi TPA Benowo, Surabaya Berdasarkan grafik diatas, dapat disimpulkan bahwa dengan penambahan magnesium yaitu MgO ke dalam lindi terjadi penyisihan pospat sebesar 69,05%. Ini dibuktikan dengan pengurangan kandungan pospat yang terdapat pada lindi yaitu dari 76,20 mg/l menjadi 23,59 mg/l. 4. KESIMPULAN dan SARAN Kesimpulan Kesimpulan yang dapat ditarik dari penelitian yang dilakukan sebagai berikut: 1. Magnesium yang lebih efektif penggunaannya pada penelitian ini untuk penyisihan ammonium dan pospat adalah MgO dikarenakan removal efisiensi ammonium dan pospat yang dihasilkan lebih baik. 2. Penambahan dosis magnesium optimum terjadi pada perbandingan molar rasio [Mg 2+ ]:[NH + 4 ]:[PO 3-4 ] 1.5:1:1 pada ph 9. Waktu reaksi pada ph optimum terjadi pada menit ke Pada lindi artificial removal efisiensi penyisihan ammonium mencapai 99,33% dan removal efisiensi penyisihan pospat mencapai 96,69%.

18 4. Pada lindi TPA Benowo, Surabaya, removal efisiensi penyisihan ammonium mencapai 97,83% dan removal efisiensi penyisihan pospat mencapai 69,05%. Saran Saran untuk studi penyisihan ammonium dengan penambahan magnesium adalah: 1. Perlu dilakukan studi yang sama dengan variasi kecepatan pengadukan (mixing speed). 2. Perlu dilakukan studi analisis kemurnian dari endapan yang terbentuk. 3. Perlu dilakukan studi yang sama untuk menganalisa salinitas yang terdapat dalam lindi TPA Benowo. 5. REFERENSI 1. Burns, R., Moody, L., Walker, F., and Raman, D. (2001). Laboratory and in-situ reductions of soluble phosphorus in swine waste slurries. Environmental Technology, 22, hal Chimenos, J.M., Fernández, A.I., Hernández, A., Haurie, L., Espiell, F., Ayora, C. (2006). Optimization of phosphate removal in anodizing aluminium wastewater. Water Research, 40, hal Jaffer, Y., Clark, T.A., Pearce, P., Parsons, P.A. (2002). Potential phosphorus recovery by struvite formation. Water Research, 36, hal Kim, D., Ryu, H.D., Kim, M.S., kim, J., Lee, S.I. (2007). Enhanching struvite precipitation potential for ammonia nitrogen removal in municipal landfill leachate. Journal of Hazardous Materials, 146, hal Li, X.Z., Zhao, Q.L., Hao, X.D. (1999). Ammonium removal from landfill leachate by chemical precipitation. Waste Management, 19, hal Stratful, I., Scrimshaw, M.D., Lester, J.N. (2001). Conditions influence the precipitation of magnesium ammonium phosphate. Water Research, 35, hal

19 7. Stratful, I., Scrimshaw, M.D., Lester, J.N. (2004). Removal of struvite to prevent problems associated with its accumulation in wastewater treatment works. Water Environmental Research, 76, hal Tchobanoglous, G., Hilary, T., Samuel, A.V. (1993). Integrated solid waste management: Engineering principles and managemet issues. McGraw-Hill, Inc, Singapore. 9. Uludag-Demirer, S., Demirer, G.N., Chen, S. (2005). Ammonia removal from anaerobically digested diary manure by struvite precipitation. Process Biochemistry, 40, hal Wang, J., Burken, J.G., Zhang, X.J., Surampalli, R. (2005). Engineering struvite precipitation: Impact of component-ion molar rations and ph. Journal of Environmental Engineering, 131, hal Warmadewanthi, Liu, J.C. (2009). Recovery of phosphate and ammonium as struvite from semiconductor wastewater. Separation Purification Technology, 64, hal Wiszniowski, J., Robert, D., Surmacz-Gorska, J., Miksch, K., Weber, J.V. (2006). Landfill leachate treatment methods. Environmental Chemical Letter: a review, 4, hal