III. METODE PENELITIAN 3.1 Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian ini dilakukan di laboratorium dan rumah kaca SEAMEO Biotrop, serta Laboratorium Kimia Fisik Institut Pertanian Bogor (IPB), dari bulan Juli 2006 sampai April 2007. Lindi yang diteliti diambil pada saat musim kemarau dari bak pengumpul di instalasi pengolah limbah (IPAL) yang ada di tempat pembuangan akhir (TPA) sampah Gunung Galuga milik Pemda Kota Bogor dengan menggunakan kantong plastik berukuran 60 x 90 cm (Gambar 7), untuk selanjutnya dibawa ke laboratorium dan dimasukkan pada drum-drum plastik untuk dilakukan beberapa percobaan. Gambar 7. Kantong plastik berisi lindi yang akan diteliti 3.2 Tahapan Penelitian Penelitian ini diawali dengan melakukan analisis pendahuluan pada lindi yang akan diolah, kemudian baru dilakukan beberapa percobaan. Ada tiga tahapan percobaan yang dilakukan, yakni: (1) pengolahan lindi melalui pemberian udara pada beberapa laju aerasi, dilanjutkan dengan melewatkan efluen yang memiliki kadar polutan terendah melalui zeolit pada 3 ukuran partikel yang berbeda, (2) pengolahan endapan hasil olahan aerasi yang mengandung hara mikro essensial (Cu, Zn, Mn dan Fe) paling tinggi untuk 40
dijadikan pupuk cair, dan (3) mengaplikasikan pupuk cair terpilih sebagai pupuk daun pada pertanaman cabai (Capsicum annum). Skenario penelitian ini disajikan pada Gambar 8. Lindi yang menjadi penyebab bau busuk (berasal dari NH 3, H 2 S dan bahan organik terlarut): gangguan kesehatan akibat logam-logam terlarut, pencemaran badan-badan air dan tanaman yang ada di sekitar TPA sampah. Pengolahan aerasi untuk menurunkan polutan penyebab bau dan logam terlarut (penerapan 4 laju aerasi: 0, 10, 30 dan 70 liter/menit). Analisis kadar beberapa polutan yang masih tersisa pada efluen bagian atas Penyaringan dan penjerapan polutan yang masih tersisa menggunakan zeolit (ukuran partikel: 5 10, 10 20 dan 20 30 mesh) Analisis kadar polutan yang masih tersisa pada efluen Analisis kadar logam mikro pada efluen bagian bawah (endapan) Pemekatan logam mikro melalui Penambahan kapur - 4 jenis kapur - 11 dosis - Proses fisik Analisis - Nilai TDS, Ca dan Mn pada sentrat. - Kadar logam mikro essensial dan non essensial Bahan pupuk cair terpilih Penambahan KMnO 4-4 dosis KMnO 4 - Penambahan kapur - Proses fisik Analisis kadar polutan yang masih tersisa dengan baku mutu Pengkayaan (penambahan N, P, K 10%) Pengaplikasian pupuk cair dari lindi pada tanaman (percobaan rumah kaca) Analisis pertumbuhan/produksi tanaman dan analisis kadar logam berat pada buah Rekomendasi Pengolahan yang menghasilkan efluen rendah polutan Pengolahan yang menghasilkan pupuk cair yang memberikan pertumbuhan dan produksi tanaman tertinggi dan aman bagi kesehatan manusia Gambar 8. Tahapan penelitian 41
Penelitian didahului dengan melakukan analisis pendahuluan pada lindi yakni analisis terhadap beberapa parameter yang terkait dengan penelitian sebelum lindi diberi perlakuan. Lindi yang diteliti diambil dari kolam penampungan terakhir sebelum lindi keluar menuju lingkungan. Secara visual, kondisi dari lindi di tempat asalnya sebelum dilakukan pengambilan sampel ditampilkan pada Gambar 9. Beberapa parameter yang diamati dalam analisis pendahuluan disajikan pada Tabel Lampiran 1. Gambar 9. Kondisi lindi sebelum dilakukan pengambilan sampel Upaya menjadikan lindi menjadi efluen yang aman dialirkan ke lingkungan dilakukan melalui pengolahan tahap I dengan cara aerasi melalui pemberian udara pada laju yang tinggi dilanjutkan dengan pengolahan tahap II dengan melewatkan efluen hasil aerasi yang mengandung polutan terendah melaui zeolit agar polutan yang masih tersisa menjadi berkurang. Secara rinci, tujuan, bahan, alat, rancangan percobaan, pelaksanaan, analisis data dan metode analisis dari masing-masing pengolahan tersebut diuraikan di bawah ini. 42
3.3 Pengolahan Tahap I (Pengolahan Aerasi melalui Pemberian Udara pada Laju yang Tinggi) 3.3.1 Tujuan Tujuan dari percobaan ini adalah untuk: 1) mengkaji efektivitas berbagai laju aerasi dalam menurunkan polutan lindi (NH 3, sulfida, Biologycal Oxygen Demand (BOD 5 ), Chemical Oxygen Demand (COD), E. coli, Cu, Zn, Mn, Fe, Pb, Cd, Cr), 2) mengkaji kadar Cu, Zn, Mn, Fe, Pb, Cd dan Cr serta bahan organik dalam endapannya, dan 3) mengkaji kesesuaian kadar polutan tersebut pada efluen berdasarkan baku mutu. 3.3.2 Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah lindi dari TPA sampah Galuga milik Pemda Kota Bogor, sedangkan alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah drum plastik yang telah diberi 2 buah kran (kran atas 25 cm dari dasar drum dan kran bawah pada dasar drum), kompressor, nozzle, rotameter, total dissolve solute (TDS) meter dan ph meter. Gambar10. Alat yang digunakan dalam penelitian 43
3.3.3 Rancangan Percobaan Rancangan yang digunakan dalam percobaan ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) 2 faktor. Faktor 1 (laju aerasi) terdiri dari : tanpa aerasi, Aerasi 10 liter/menit, Aerasi 30 liter/menit dan Aerasi 70 liter/menit dan faktor 2 (lama aerasi) terdiri dari 1, 2, 3, 4, 5 dan 6 jam. Masing-masing dengan 2 ulangan. Parameter yang diukur pada jam ke 1 sampai jam ke 6 adalah dissolve oxygen (DO), nilai total dissolve solid (TDS), ph, BOD 5 dan nilai mix liquid volatil Suspended solid (MLVSS). Selain itu juga dilakukan pengukuran terhadap COD, NH 3, sulfida, NO - 3, SO 2-4, PO 3-4, E. coli dan logam terlarut (Cu, Zn, Mn, Fe, Pb, Cd, Cr) di akhir jam ke 6. 3.3.4 Pelaksanaan Pada drum plastik seperti ditampilkan pada Gambar 10, dimasukkan lindi sebanyak 160 liter. Kemudian selama 6 jam, udara yang berasal dari kompressor dialirkan ke dalam drum melalui selang yang ujungnya diberi 3 buah nozzle (air stone) dengan tingkat laju aerasi sesuai perlakuan. Besarnya laju aerasi yang keluar dari kompressor diukur dengan menggunakan rotameter. 3.3.5 Analisis Data Parameter yang diukur pada efluen yang diambil dari kran atas, terdiri dari: nilai TDS, ph, BOD 5, nilai MLVSS, COD, NH 3, sulfida, NO - 3, SO4 2-, PO4 3-, E. coli dan logam terlarut (Cu, Zn, Mn, Fe, Pb, Cd, Cr). Selain itu, beberapa logam mikro essensial (Cu, Zn, Mn dan Fe) dan logam mikro non essensial (Pb, Cd, Cr) juga diukur pada efluen yang diambil dari kran bawah. Pengambilan sampel dari kran bawah dilakukan setelah efluen dari kran atas dikeluarkan semua. Data yang diperoleh dianalisis dengan anova sesuai dengan rancangan percobaan yang digunakan. 3.3.6 Metode Analisis Metode analisis yang digunakan untuk mengukur parameter yang diteliti pada tahap percobaan ini disajikan pada Tabel 21. 44
Tabel 21. Metode analisis yang digunakan pada percobaan pengolahan aerasi No. Parameter yang Waktu Metode Analisis diukur Pengamatan 1. Nilai TDS (ppm) SNI 06-2413-1991 Jam ke 1 s/d 6 2. ph SNI 06-2413-1991 Jam ke 1 s/d 6 3. BOD 5 (ppm) SNI 06-2480-1991 Jam ke 1 s/d 6 4. DO (ppm) DO meter Jam ke 1 s/d 6 5. Nilai MLVSS Gravimetrik Jam ke 1 s/d 6 6. COD (ppm) SNI 06-2480-1991 Jam ke 6 7. NH 3 (ppm) Spektrofotometrik (Nessler) Jam ke 6 8. Sulfida (ppm) Spektrofotometrik Jam ke 6 9. NO3 - (ppm) SNI 06-2480-1991 Jam ke 6 10. PO 3-4 (ppm) Stanus Klorida Jam ke 6 11. SO 2-4 (ppm) Turbidimetri Jam ke 6 12. TSS Gravimetrik Jam ke 6 13. Cu (ppm) SNI 06-6989-6-2004 Jam ke 6 14. Zn (ppm) SNI 06-6989-7-2004 Jam ke 6 15. Mn (ppm) SNI 06-6989-5-2004 Jam ke 6 16. Fe (ppm) SNI 06-6989-4-2004 Jam ke 6 17. Pb (ppm) SNI 06-6989-8-2004 Jam ke 6 18. Cd (ppm) SNI 06-6989-16-2004 Jam ke 6 19. Cr (ppm) SNI 06-6989-17-2004 Jam ke 6 20. E. coli (MPN/100 ml) MPN Jam ke 6 3.4 Pengolahan Lanjutan terhadap Efluen Hasil Aerasi Menggunakan Zeolit sebagai Penjerap Polutan 3.4.1 Tujuan Percobaan ini ditujukan untuk mengkaji efektivitas masing-masing ukuran partikel zeolit dalam menurunkan polutan yang masih tersisa pada efluen hasil olahan aerasi. 3.4.2 Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah efluen hasil olahan aerasi pada laju aerasi 70 liter/menit yang diambil dari kran atas dan zeolit berukuran partikel 5-10 mesh, 10-20 mesh atau 20-30 mesh; sedangkan alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah kolom yang terbuat dari botol plastik ukuran 1/2 liter (Gambar 11), buret untuk mengalirkan hasil olahan aerasi dengan kecepatan tetap, gelas piala untuk menampung efluen yang telah melewati zeolit dan tabung Imhoff padatan mengendap. untuk mengukur 45
Gambar 11. Kolom yang berisi zeolit yang digunakan dalam penelitian 3.4.3 Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan dalam percobaan ini adalah Rancangan Acak Lengkap (RAL) 2 faktor dengan 2 ulangan. Faktor 1 (ukuran partikel zeolit) terdiri dari: 5 10 mesh, 10 20 mesh, 20 30 mesh, dan faktor 2 (jumlah efluen yang dilewatkan) terdiri dari: penuangan 1 sampai ke 40 untuk pengamatan nilai TDS, penuangan 1 sampai ke 10 untuk pengamatan Total Suspended Solid (TSS) dan jumlah padatan mengendap. Penuangan dilakukan melalui buret dengan volume 150 ml/penuangan. Pengukuran terhadap nilai BOD 5, COD, NH 3, sulfida, E. coli, Cu, Zn, Mn, Fe, Pb, Cd, Cr dilakukan pada efluen yang berasal dari penuangan ke 20. 3.4.4 Pelaksanaan Pertama, zeolit dari masing-masing ukuran partikel diaktivasi melalui cara pemanasan pada suhu 200 o C selama 2 jam. Setelah itu, 400 gram zeolit yang telah diaktivasi dimasukkan ke dalam kolom plastik. Kemudian dialirkan 150 ml efluen hasil olahan aerasi pada laju 70 liter/menit melalui buret dengan kecepatan 300 ml/menit ke bagian atas zeolit tersebut. Efluen yang keluar dari zeolit ditampung pada gelas piala untuk dilakukan analisis terhadap beberapa parameter pencemar. Proses penuangan (pengaliran) tersebut dilanjutkan hingga volume yang dilewatkan melalui zeolit mencapai 6 liter dan pada efluen hasil penuangan ke 20 (saat nilai TDS terendah) dilakukan analisis terhadap beberapa parameter pencemar. 46
3.4.5 Analisis Data Analisis data dilakukan pada efluen terhadap nilai TDS hingga penuangan ke 40; analisis terhadap TSS dan padatan mengendap dilakukan pada efluen hingga penuangan ke 10; analisis terhadap nilai BOD 5, COD, NH 3, sulfida, E. coli dan beberapa logam terlarut (Cu, Fe, Mn, Zn, Pb, Cd, Cr) dilakukan pada efluen hasil penuangan ke 20 (saat nilai TDS mencapai nilai terendah). Selain itu juga dilakukan analisis terhadap KTK zeolit. digunakan. Data yang diperoleh dianalisis dengan anova sesuai rancangan percobaan yang 3.4.6 Metode Analisis Metode yang digunakan untuk mengukur parameter yang diteliti pada tahap percobaan ini disajikan pada Tabel 22. Tabel 22. Metode analisis yang digunakan pada percobaan penggunaan zeolit sebagai sebagai penjerap polutan No. Parameter Parameter Metode Analisis No. yang diukur yang diukur Metode Analisis 1. Nilai TDS (ppm) SNI 06-2413-1991 9. Mn (ppm) SNI 06-6989-5-2004 2. ph SNI 06-2413-1991 10. Fe (ppm) SNI 06-6989-4-2004 3. BOD 5 (ppm) SNI 06-2480-1991 11. Pb (ppm) SNI 06-6989-8-2004 4. COD (ppm) SNI 06-2480-1991 12. Cd (ppm) SNI 06-6989-16-2004 5. NH 3 (ppm) Spektrofotometrik (Nessler) 13. Cr (ppm) SNI 06-6989-17-2004 14. E. coli MPN 6. Sulfida (ppm) Spektrofotometrik 15. TSS (ppm) SNI 06-2413-1991 7. Cu (ppm) SNI 06-6989-6-2004 Padatan 16. Mengendap Volumetrik 8. Zn (ppm) SNI 06-6989-7-2004 (ml/vol) 17. KTK SNI 13-3494-1994 3.5 Pengolahan Endapan Hasil Olahan Aerasi menjadi Bahan Pupuk Cair melalui Penambahan Kapur dan Proses Fisik Bahan dasar yang dijadikan pupuk cair adalah endapan hasil olahan aerasi pada laju 70 liter/menit yang dikeluarkan melalui kran bawah. Endapan ini mengandung kadar logam mikro essensial Cu, Zn, Mn dan Fe paling maksimal. Pada endapan tersebut kemudian ditambahkan kapur yang dilanjutkan dengan proses fisik (sentrifugasi atau pengocokan) guna lebih memaksimalkan proses pengendapan logam mikro essensial (Cu, Zn, Mn dan Fe) hingga menjadikan bahan ini lebih berpotensi sebagai sumber hara mikro bagi tanaman. Secara rinci, tujuan, bahan, alat, rancangan percobaan, pelaksanaan, analisis data dan metode analisis dari percobaan ini diuraikan di bawah ini. 47
3.5.1 Tujuan Tujuan dari percobaan ini adalah: 1) Mengkaji pengaruh pemberian kapur dengan proses fisik (sentrifugasi atau pengocokan) terhadap nilai TDS, ph dan kadar Ca pada sentrat, 2) Mengkaji pengaruh pemberian kapur dengan proses fisik (sentrifugasi atau pengocokan) terhadap kadar logam mikro essensial (Cu, Zn, Mn, Fe), kadar logam mikro non essensial (Pb, Cd, Cr) dan bahan organik pada endapan, 3) Mengkaji kesesuaian kadar logam mikro essensial (Cu, Zn, Mn dan Fe) dan non essensial (Pb, Cd dan Cr) dengan standar minimal pupuk yang dikeluarkan oleh Menteri Pertanian Tahun 2003, dan 4) Mengkaji pengaruh proses fisik (sentrifugasi atau pengocokan) terhadap kadar hara mikro essensial (Cu, Zn, Mn dan Fe), kadar logam mikro non essensial (Pb, Cd dan Cr) dan kadar bahan organik pada endapan. 3.5.2 Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah endapan hasil pengolahan aerasi pada laju 70 liter/menit dan 4 jenis kapur (CaO, Ca(OH) 2, CaCO 3, dolomit); sedangkan alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah gelas piala, alat pengaduk, sentrifuge, botol sentrifuge, botol berpenutup ukuran 1,5 liter, alat kocok dan pipet. 3.5.3 Rancangan Percobaan Rancangan yang digunakan dalam percobaan ini adalah RAL 3 faktor. Faktor 1 (jenis kapur), terdiri dari: CaO, Ca(OH) 2, CaCO 3 dan Dolomit. Faktor 2 (dosis kapur (w/v)) terdiri dari: 500 ppm, 750 ppm, 1000 ppm, 1250 ppm, 1500 ppm, 1750 ppm, 2000 ppm, 3000 ppm, 4000 ppm, 5000 ppm dan 6000 ppm. Faktor 3 (proses fisik dalam memaksimalkan proses pengendapan logam terlarut), terdiri dari: sentrifugasi dan pengocokan. Masing-masing perlakuan diulang 2 kali. 3.5.4 Pelaksanaan Pada 2 (liter) efluen hasil pengolahan aerasi pada laju 70 liter/menit yang dikeluarkan dari kran bawah diberikan kapur dengan dosis sesuai perlakuan dan diaduk selama ± 1 menit. Kemudian bahan tersebut dibagi menjadi 2 bagian untuk diberikan perlakuan yang berbeda. Sebagian diberi perlakuan sentrifugasi dan sebagian lagi diberi perlakuan pengocokan. Proses sentrifugasi dilakukan dengan cara memasukkan 50 ml lindi dalam botol sentrifuge, setelah itu baru dilakukan sentrifugasi dengan kecepatan 3500 rpm selama 5 menit. Sebelum memulai proses sentrifugasi pada tahap berikutnya, maka cairan bening yang berada di atas endapan (sentrat) yang terdapat dalam botol sentrifuge yang 48
merupakan hasil proses sentrifugasi sebelumnya dikeluarkan terlebih dahulu, baru kemudian pada botol sentrifuge yang berisi endapan hasil proses sentrifugasi sebelumnya dimasukkan kembali lindi untuk disentrifugasi pada tahap kedua. Demikian seterusnya hingga jumlah lindi yang disentrifugasi mencapai 1 liter dan jumlah endapan yang terkumpul merupakan akumulasi dari proses sentrifugasi dari 1 liter lindi. Proses pengocokan dilakukan dengan cara memasukkan 1 liter lindi ke dalam botol tertutup, kemudian baru dilakukan pengocokan dengan kecepatan 200 rpm selama ± 1 jam. Setelah pengocokan selesai, maka botol tertutup didiamkan selama 1/2 jam, baru kemudian cairan di bagian atas endapan (sentrat) dipisahkan dengan cara mengeluarkannya melalui pipet hingga volume endapan yang tersisa kurang lebih sama dengan volume endapan yang dihasilkan dari proses sentrifugasi yakni 150 ml untuk setiap liter lindi yang diproses. 3.5.5 Analisis Data Parameter yang diukur pada sentrat (cairan bening yang berada di bagian atas endapan), terdiri dari: nilai TDS, ph dan Ca; parameter yang diukur pada endapan yang berasal dari perlakuan pemberian kapur pada dosis terendah (500 ppm), dosis yang menyebabkan nilai TDS terendah dan dosis tertinggi (6000 ppm), terdiri dari: logam mikro essensial (Cu, Zn, Mn, Fe), logam mikro non essensial (Pb, Cd, Cr) dan bahan organik; dan pada endapan yang berasal dari perlakuan pemberian kapur pada dosis yang menyebabkan nilai TDS terendah dilakukan pengukuran kadar hara makro (N, P, K, Ca, Mg dan S). Data dianalisis dengan anova sesuai rancangan percobaan yang digunakan. Nilai TDS merefleksikan besarnya kadar ion anorganik terlarut (Khoury et al., 2000). Nilai TDS juga dapat menjadi petunjuk keberadaan bahan organik yang terlarut di dalam lindi. Nilai TDS yang rendah menunjukkan kadar bahan tersebut rendah (Umar, Aziz dan Yusoff, 2010). Atas dasar ini maka nilai TDS terendah pada sentrat dijadikan dasar dalam menentukan pupuk cair terpilih dari perlakuan yang dicobakan. Diduga pada sentrat dengan nilai TDS terendah mengandung hara tanaman baik hara makro maupun hara mikro terendah hingga pada sentrat dari perlakuan ini menjadi bahan buangan yang aman apabila dibuang ke lingkungan sebagai produk sisa dari pengolahan lindi menjadi pupuk cair. Sebaliknya pada endapan dari perlakuan ini diharapkan mengandung hara tanaman dalam kondisi maksimal. 49
3.5.6 Metode Analisis Metode analisis yang digunakan untuk mengukur parameter yang diteliti pada tahap percobaan ini sebagai berikut. Tabel 23. Metode analisis yang digunakan pada percobaan pembuatan pupuk cair dari lindi Parameter Parameter No. yang Metode Analisis No. Metode Analisis yang diukur diukur 1. Nilai TDS (ppm) SNI 06-2413-1991 9. Cr (ppm) SNI 06-6989-17-2004 2. ph SNI 06-2413-1991 10. Bahan Organik (ppm) Walkey & Black 3. Cu (ppm) SNI 06-6989-6-2004 11. N (ppm) Kjeldahl 4. Zn (ppm) SNI 06-6989-7-2004 12. P (ppm) Spektrofotometrik 5. Mn (ppm) SNI 06-6989-5-2004 13. K (ppm) Platefotometrik 6. Fe (ppm) SNI 06-6989-4-2004 14. Ca (ppm) AAS 7. Pb (ppm) SNI 06-6989-8-2004 15. Mg (ppm) AAS 8. Cd (ppm) SNI 06-6989-16-2004 16. S (ppm) Spektrofotometrik 3.6 Pengolahan Endapan Hasil Olahan Aerasi menjadi Bahan Pupuk Cair melalui Penambahan KMnO 4 dan Proses Fisik Bahan dasar yang dijadikan pupuk cair adalah endapan hasil olahan aerasi pada laju 70 liter/menit yang dikeluarkan melalui kran bawah. Endapan ini mengandung kadar logam mikro essensial Cu, Zn, Mn dan Fe paling maksimal. Pada endapan tersebut kemudian ditambahkan KMnO 4 dengan atau tanpa kapur terpilih (CaO atau Ca(OH) 2 ) yang dilanjutkan dengan proses fisik (sentrifugasi atau pengocokan) guna lebih memaksimalkan proses pengendapan logam mikro essensial (Cu, Zn, Mn dan Fe) hingga menjadikan bahan ini lebih berpotensi sebagai sumber hara mikro bagi tanaman. Secara rinci, tujuan, bahan, alat, rancangan percobaan, pelaksanaan, analisis data dan metode analisis dari percobaan ini diuraikan di bawah ini. 50
3.6.1 Tujuan Tujuan dari percobaan ini adalah: 1) Mengkaji pengaruh pemberian KMnO 4 dengan atau tanpa kapur dan proses fisik (sentrifugasi atau pengocokan) terhadap nilai TDS, ph, Mn dan Ca pada sentrat, 2) Mengkaji pengaruh pemberian KMnO 4 dengan atau tanpa kapur dan proses fisik (sentrifugasi atau pengocokan) terhadap kadar logam mikro essensial (Cu, Zn, Mn, Fe), kadar logam mikro non essensial (Pb, Cd, Cr) dan bahan organik pada endapan, 3) Mengkaji kesesuaian kadar logam mikro essensial (Cu, Zn, Mn, Fe) dan logam mikro non essensial (Pb, Cd, Cr) pada endapan dengan standar minimal pupuk yang dikeluarkan oleh Menteri Pertanian Tahun 2003, dan 4) Mengkaji kadar hara makro N, P, K, Ca, Mg, S, E. coli dan bahan organik pada endapan dari perlakuan terpilih yang diujicobakan pada percobaan rumah kaca. 3.6.2 Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah endapan hasil pengolahan aerasi pada laju 70 liter/menit, oksidator KMnO 4 dan kapur (CaO atau Ca(OH) 2 ) ; sedangkan alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari gelas piala, alat pengaduk, sentrifuge, botol sentrifuge, botol ukuran 1,5 liter berpenutup, alat kocok dan pipet. 3.6.3 Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang digunakan dalam percobaan ini adalah RAL 3 faktor. Faktor 1 (dosis KMnO 4 ), terdiri dari: tanpa KMnO 4, KMnO 4 0,01%, KMnO 4 0,02%, KMnO 4 0,03%. Faktor 2 (penambahan kapur), terdiri dari: tanpa kapur, penambahan 1000 ppm CaO dan penambahan 1000 ppm Ca(OH) 2. Faktor 3 (proses fisik untuk memaksimalkan proses pengendapan logam terlarut), terdiri dari: sentrifugasi dan pengocokan. Masing-masing perlakuan diulang 2 kali. 3.6.4 Pelaksanaan Pada 2 liter endapan hasil olahan aerasi pada laju aerasi 70 liter/menit diberikan bahan oksidator KMnO 4 sesuai perlakuan (0, 0,01%, 0,02% dan 0,03%) dengan atau tanpa penambahan kapur (1000 ppm CaO atau 1000 ppmca(oh) 2 ), kemudian diaduk ± 1 menit. Setelah itu, pada bahan tersebut sebagian diberi perlakuan sentrifugasi dan sebagian lagi diberi perlakuan pengocokan. 51
Proses sentrifugasi dilakukan dengan cara memasukkan 50 ml lindi dalam botol sentrifuge, kemudian dilakukan sentrifugasi pada kecepatan 3500 rpm selama 5 menit. Sebelum memulai proses sentrifugasi pada tahap berikutnya, pada cairan bening yang berada di atas endapan (sentrat) yang terdapat dalam botol sentrifuge yang merupakan hasil proses sentrifugasi sebelumnya dikeluarkan terlebih dahulu, kemudian pada botol sentrifuge yang berisi endapan hasil proses sentrifugasi sebelumnya dimasukkan kembali lindi untuk disentrifugasi pada tahap kedua. Demikian seterusnya hingga jumlah lindi yang disentrifugasi mencapai 1 liter dan jumlah endapan yang terdapat pada botol sentrifuge merupakan akumulasi dari hasil proses sentrifugasi 1 liter lindi. Proses pengocokan dilakukan dengan cara memasukkan 1 liter lindi ke dalam botol tertutup, kemudian dilakukan pengocokan dengan kecepatan 200 rpm selama ± 1 jam. Setelah pengocokan selesai, maka botol tertutup didiamkan selama 1/2 jam, baru kemudian cairan di bagian atas (sentrat) dipisahkan dengan mengeluarkannya melalui pipet hingga volume endapan sama dengan volume endapan yang dihasilkan dari proses sentrifugasi, yakni 150 ml setiap 1 liter lindi yang diproses. 3.6.5 Analisis Data Pada sentrat, parameter yang diukur terdiri dari: nilai TDS, ph, Ca dan Mn; pada endapan dilakukan pengukuran terhadap kadar logam mikro essensial (Cu, Zn, Mn, Fe), logam mikro non essensial (Pb, Cd, Cr) dan bahan organik. Pada endapan dari perlakuan pemberian KMnO 4 pada dosis yang menyebabkan nilai TDS terendah juga dilakukan pengukuran kadar hara makro N, P, K, Ca, Mg, S, E. coli dan bahan organik. 3.6.6 Metode Analisis Metode analisis yang digunakan untuk mengukur parameter yang diteliti yang dilakukan pada percobaan ini sama seperti yang disajikan pada Tabel 23. Data yang diperoleh dianalisis dengan anova sesuai dengan rancangan percobaan yang digunakan. 3.7 Percobaan Rumah Kaca Percobaan rumah kaca dilakukan untuk mengetahui pengaruh pemberian pupuk cair berbahan dasar lindi terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman cabai. Secara rinci, tujuan, bahan, alat, rancangan percobaan, pelaksanaan, analisis data dan metode analisis dari percobaan ini diuraikan di bawah ini. 52
3.7.1 Tujuan Tujuan dari percobaan ini adalah: 1) Mengkaji pengaruh pemberian pupuk cair berbahan dasar lindi terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman; 2) Mengkaji kadar logam berat Pb, Cd dan Cr yang terdapat dalam buah dari tanaman yang diberi pupuk cair berbahan dasar lindi. 3.7.2 Bahan dan Alat Bahan yang digunakan dalam percobaan ini adalah pupuk cair berbahan dasar lindi yang berasal dari endapan lindi hasil proses aerasi pada laju aerasi 70 liter/menit dengan atau tanpa penambahan 1000 ppm CaO atau 0,01% KMnO 4, 4 macam pupuk cair komersial sebagai pembanding (Lauxin, Alami, Kontanik dan Petrovita ), pupuk makro (urea, TSP dan KCl) untuk memperkaya pupuk cair berbahan dasar lindi, bibit cabai merah, tanah ultisol dan Dithane M45. Alat yang digunakan dalam penelitian ini terdiri dari polibag, media pertanaman, alat semprot, penggaris dan alat untuk penyiraman. 3.7.3 Rancangan Percobaan Upaya untuk membandingkan pengaruh antar pupuk cair yang digunakan terhadap pertumbuhan dan produksi tanaman, maka rancangan yang digunakan dalam percobaan ini adalah RAL 1 faktor dengan 2 ulangan. Secara rinci, perlakuan yang diujicobakan dalam percobaan rumah kaca disajikan pada Tabel 24. Tabel 24. Perlakuan percobaan rumah kaca No. Perlakuan No. 1. Kontrol 12. Lindi + 0,01% KMnO 4 dikocok 2. + NPK 13. Lindi + 0,01% KMnO 4 disentrifugasi + NPK 3. Lindi disentrifugasi 14. Lindi + 0,01% KMnO 4 dikocok + NPK 4. Lindi dikocok 15. Lindi + 1000 ppm CaO + 0,01% KMnO 4 disentrifugasi 5. Lindi disentrifugasi + NPK 16. Lindi + 1000 ppm CaO + 0,01% KMnO 4 dikocok 6. Lindi dikocok + NPK 17. Lindi + 1000 ppm CaO + 0,01% KMnO 4 disentrifugasi + NPK 7. Lindi + 1000 ppm CaO disentrifugasi 18. Lindi + 1000 ppm CaO + 0,01% KMnO 4 dikocok + NPK 8. Lindi + 1000 ppm CaO dikocok 19. Alami 9. Lindi + 1000 ppm CaO disentrifugasi + NPK 20. Lauxin 10. Lindi + 1000 ppm CaO dikocok + NPK 21. Kontanik 11. Lindi + 0,01% KMnO 4 disentrifugasi 22. Petrovita Catatan : + NPK artinya pada pupuk cair berbahan dasar lindi diperkaya dengan 10% N, 10% P dan 10% K yang berasal dari urea, TSP dan KCl. 53
3.7.4 Pelaksanaan Bibit cabai merah disemaikan pada media persemaian. Setelah bibit tersebut berumur 1 bulan, bibit dipindahkan ke dalam polibag yang berisi 5 kg tanah. Pemberian pupuk daun diberikan seminggu setelah bibit dipindahkan ke polibag. Dosis pupuk cair yang diberikan adalah 4 ml endapan lindi atau 4 ml dari pupuk cair komersial dijadikan 1 liter. Selanjutnya pupuk diberikan dengan cara disemprotkan ke daun (20 semprot/tanaman). Pemupukan dilakukan setiap minggu. Pemeliharaan tanaman dilakukan apabila diperlukan dengan menggunakan obat pembasmi hama dan penyakit (Dithane M45). Pada saat tanaman berumur 18 minggu setelah tanam dilakukan pengamatan terhadap tinggi tanaman, bobot brangkasan, jumlah dan bobot buah serta kadar logam berat pada buah. Gambar 12. Bibit cabai sesaat sebelum dipindahkan ke polibag 3.7.5 Analisis Data Beberapa parameter yang diamati pada tanaman terdiri dari : pertumbuhan tanaman (tinggi tanaman dan bobot biomassa di atas tanah) dan produksi (jumlah buah dan bobot buah). Setelah selesai pertanaman diukur kadar Pb, Cd dan Cr pada buah. Data yang diperoleh dari percobaan ini dianalisis dengan anova sesuai dengan rancangan percobaan yang digunakan. 54
3.7.6 Metode Analisis Metode analisis yang digunakan untuk mengukur parameter yang diteliti pada tahap percobaan ini disajikan pada Tabel 25. Tabel 25. Metode analisis yang digunakan pada percobaan rumah kaca No. Parameter yang diukur Metode Analisis 1. Tinggi Tanaman (cm) - 2. Bobot Brangkasan (gr) - 3. Jumlah buah - 4. Bobot buah (gr) - 5. Pb (ppm) Pengabuan kering/sni 06-6989-8-2004 6. Cd (ppm) Pengabuan kering/sni 06-6989-16-2004 7. Cr (ppm) Pengabuan kering/sni 06-6989-17-2004 55