;l-0ad 0\'7\ F =F/TlN

Transkripsi

1 =F/TlN ;l-0ad 0\'7\ MEMPELAJARI PENGARUH ph DAN KANDUNGAN BAHAN ORGANIK PADA PROSES PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI KARET SECARA AEROBIK MENGGUNAKAN REAKTOR CURAH (BATCH) Oleh YUDIANSYAH F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2

3 YUDIANSYAH. F Mempelajari Pengaruh ph dan Kandtmgan Bahan Organik pada Proses Pengolahan Limbah Cair Karet Secara Aerobik Menggunakan Reaktor Curah (Batch). Di bawah bimbingan Dr. Ir. Anas Miftah Fauzi, MEng dan Ir. Andes Ismayana, MT RINGKASAN Limbah cair karet merupakan limbah cair yang secara umum memiliki kandungan bahan organik linggi, bau menyengat, dan berwama. Limbah cair karet mempunyai kal1.dungan bahan organik dan nutrien yang tinggi, ini disebabkan oleh proses pengolahan karet yang banyak menggunakan bahan kimia seperti t>.%oh sebagai antikoagulan dan desinfektan, CH,COOH sebagai koagulan, sehingga memill"lgkinkan diolah secara biologi. Salah satu pengolahan secara biologi adalah proses aerobik dengan menggunakan lumpur aktif, yaitu proses pemartfaatan mikroorganisme yang dapat menguraikan senyawa organik dalam limbah cairo Penelitran ini bertujuan untuk mempelajari proses penyisihan senyawa organik dan nutrien pada pengolahan limbah cair industri karet secara aerobik. Selain itu, bertujuan untuk mengkaji pertumbuhan mikroorganisme yang terjadi pada proses aerobik. Tahapan penelitian meliputi karakterisasi limbah cair karet, aklimatisasi lumpur aktif dan penelitian utama dilakukan secara batch untuk mempelajari pengaruh kondisi awal ph (5.5 dan 7.0) dan COD (1000 dan 2000). Pengamatan dilakukan setiap empat jam selama 24 jam. Parameter yang diamati meliputi ph, COD, N}h-N, P04-P, No,-N, MLSS, MLVSS dan volume lumpur aktif. Hasil analisis memperlihatkan bahwa limbah cair karet mempunyai karakteristik COD mg/l, TKN mg/l, NH,-N mg/l, N03-N mg/l, P04-P mg/l, ph , MLSS mg/l dan ML VSS mg/i. Pada proses aklimatisasi, selama empat hari terjadi peningkatan MLSS dari 7310 mg/l sampai mg/l dan MLVSS dari 4810 mg/l sampai mg/l, dengan rasio MLVSS/MLSS rata-rata Perbedaan ph pada kondisi awal berpengaruh nyata terhadap NH3-N akhir, No,-N akhir, laju penurunan COD, dan berpengaruh sangat nyata terhadap COD dan ph akhir. Perbedaan COD pada kondisi awal berpengaruh nyata terhadap COD akhir yang dihasilkan. Sedangkan interaksi antara ph dan COD pada kondisi awal tidak berpengaruh terhadap kualitas limbah yang dihasilkan. Berdasarkan standar baku mutu limbah cair untuk industri karet, maka hasil terbaik dicapai pada kondisi perlakuan ph 7.00 dan COD 1000 mg/l. Pada perlakuan ini dihasilkan COD 109 ± 33 mg/l ( 86 ± 9 persen penyisihan ), Nfu-N 8.36 ± 3 mg/l (89 ± 3 persen penyisiltan) dan ± 0 PO.-P (19 ± 5 persen penyisihan). Nilai ph akhir yang dicapai adalah 8.90 ± 0.10, N03-N ± 2.88 mg/l, MLVSS 2588 ± 458 mg/l dengan rasio ML VSS/MLSS sekitar 0.64.

4 MEMPELAJARI PENGARUH ph DAN KANDUNGAN BAHAN ORGANIK PADA PROSES PENGOLAHAN LIMBAH CAIR INDUSTRI KARET SECARA AEROBIK MENGGUNAKAN REAKTOR CURAH (BATCH) Oleh YUDIANSYAH F SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor 2000 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

5 INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTASTEKNOLOGIPERTANIAN MEMPELAJARI PENGARUH ph DAN KANDUNGAN BAHAN ORGANIK PADA PROSES PENGOLAHAN LIMBAH CAIl<' INDUSTRI KARET SECARA AEROBIK MENGGUNAKAN REAKTOR CURAH (BATCH) SKRIPSI Sebagai Salah Satu Syarat Untuk Memperoleh Gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh YUDIANSYAH F Dilahirkan pada tanggal15 Juli 1976 Di Bogor Tanggallulus: 22 Agustus 2000 Dr. IT. Anas Miftah Fauzi" MEng Dosen Pembimbing I IT. Andes Isrnayana, MT Dosen Pembim.bing II

6 KATA PENGANTAR AThamdulillah, puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah S"VT, atas karunia dan nikmat-nya, sebingga penulis dapat menyelesaikan penulisan skripsi ini. Skripsi ini merupakan hasil penelitian dengan judul Mempelajari Pengaruh ph dan Kandungan Bahan Organik pada Proses Pengolahan Limbah Cair Industri Karet Secara Aerobik Menggunakan Reaktor Curah (Batch). Penelitian dilakukan selama empat bulan, dari bulan 1 Maret sampai 31 Juni 2000 di Laboratorium Teknik dan Manajemen Lingkungan, Jurusan Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada: 1. Bapak Dr. Ir. Anas Miftah Fauzi, MEng sebagai dosen pembimbing I, atas bimbingan dan pengarahannya. 2. Bapak Ir. Andes Ismayana, Mf sebagai pembimbing II, atas bimbingan dan pengarahannya. 3. Bapak Prof. Dr. Ir. Djumali M, DEA selaku dosen penguji, atas masukan dan koreksinva. 4. Ibu, Bapak, Kakak, adik, Fahra & Fahri yang senantiasa memberikan dorongan dan bantuan. 5. Devi, at as bantuan, perhatian dan pengertiaimya. 6. Bapak Ir. Tanto, Ir. Wagiman, Yogi, atas bantu an dan kesediaannya untuk berdiskusi. 7. i\(asta, Pelog, Edo, Yomi, Ari, Rangga, Aldi, Eka, Tit;, Tyas, Ita, Ian, Didu, Budut, Dul, Fajar dan teman-teman TINERS '33 atas kebersamaannya. 8. Pak Gun, Edi, Ibn Ega, Sri, Intan, Kas, dan teman-teman atas bantuaimya. Semoga skripsi ini bergtma dan dapat menambah wawasan bagi yang membaca dan menggtmakaimya. Bogor, Agustus 2000 Yudiansvah IV

7 DAFTAR ISTILAH Bahan Organik Organic Matter. Zat yang pada umumnya merupakan bagian dari binatang atau tumbuh-tumbuhan dengan komponen utamanya karbon, protein dan Iemak/lipid. Benda organik ini mudah sekali mengalami pembusukan oleh bakteri dengan menggunakan oksigen terlarut dalam limbah. BOD Biochemical Oxygw Demand. Banyaknya oksigen (mg/i) yang diperlukan untuk menguraikan bahan-bahan organik oleh bakteri. COD CJzemikal Oxygw Demand. Banyaknya oksigen (mg/l) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik secara kimia dengan K2Cr207 dalam suasana asam. MLSS MLVSS Nitrifikasi SV SVI TKN Mixed Liquor Suspended Solids. Jumlah berat lumpur kering (mg/i) yang ada dalam bioreaktor setelah mengalami penyaringan dengan kertas saring berukuran 0.45 mikron. Mixed Liquor Volatile Suspwded Solids. lvilss yang telah dipanaskan pada suhu 600 oc sehingga bahan volatilenya menguap. Nitrificatioll. Pemberian oksigen pada amonia untuk diubah menjadi nitrit dan nitrat oleh mikroorganisme. Sludge Volu1lle. Volume lumpur dalam bioreaktor. Silldge Volullle Illdex. Nilai yang menyatakan banyaknya volume lumpur (ml) dalam setiap gram MLSS. Total Kjeldahl Nitrogw. Nilai yang menyatakan banyaknya kandungan senyawa nitrogen dengan metode kjeldahl. v

8 DAFTARISI KATAPENGANTAR... DAFTARISTILAH... DAFTARISI... Halaman DAFTAR TABEL viii DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN A. LATAR BELAKANG B. TUJUAN... 2 C. RUANG LINGKUP II. TINJAUAN PUSTAKA A. LIlvrBAH CAIR Karakteristik Limbah Cair Karet Parameter Kualitas Limbah Cair Karet B. PENGOLAHAN LIMBAH CAIR C. PENGOLAHAN LIMBAH CAIR SECARA BIOLOGI Proses Penambahan Oksigen Proses Pertumbuhan Bakteri D. PROSES LUMPUR AKTIF Degradasi Senyawa Karbon Nitrifikasi Penyisihan Fosfat III. BAHAN DAN METODE A. KERANGKA PEMIKlRAN B. BAHAN DAl'J ALAT Bahan Alat iv v vi jx x VI

9 C. METODE PENELITIAN Penelitian Pendahuluan Penelitian Utama Perlakuan Rancangan Percobaan D. ANAUSIS DATA Efisiensi Penyisihan Laju Penurunan COD dan Kandungan Nutrien (k) Laju Pertumbuhan Biomasa (11) Konversi Pertumbullan Biomasa Berdasarkan Penggunaan Substrat dan Nutrien IV. HASIL DAN PEMBAHASAN A. ANAUSIS KARAKTERlSTIK UMBAH CAIR KARET RSS B. AKLIMATISASI LUMPUR AKTIF C. ph D. COD E. Nl-b-N DAN NO,-N F. P04-P G. PERTUMBUHAN BIOMASA H. EFISIENSI PENGGUNAAN SUBSTRAT V. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESIMPULAN B. SARAN DAFTARPUSTAKA LAtvlPlRAN VII

10 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Skema Pengelompokan Bahan yang Terkandung eli dalam Limbah Carr... 4 Gambar 2. Skema Proses Pengolahan Limbah Carr... 9 Gambar 3. Konfigurasi Reaktor Aerobik Gambar 4. Kurva MLSS dan ML VSS selama Aklimatisasi Gambar 5. Kurva ph pada Proses Aerobik Gambar 6. Kurva COD pada Proses Aerobik Gambar 7. Kurva N:I'l3-N dan N~-N pada Proses Aerobik Gambar 8. Kurva P04-P pada Proses Aerobik Gambar 9. Kurva MLVSS pada Proses Aerobik IX

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56

57

58

59

60

61

62

63

64

65

66

67

68

69

70

71

72

73

74

75

76

77

78

79

80

81

82

83

84

85

86

87

88

89