ABSTRAK Telah dilakukan penelitian mengenai aplikasi pengolahan limbah zat warna Remazol brilliant blue (RBB) dengan biodegradasi dalam sistem biofiltrasi vertikal dengan inokulum bakteri dari sedimen sungai mati Imam Bonjol Denpasar. Penelitian ini bertujuan untuk memperoleh suspensi aktif terbaik yang ditumbuhkan dari sampel sedimen tanah Sungai dan untuk menentukan besarnya efektivitas dan kapasitas biosistem. Limbah tekstil yang digunakan adalah limbah tekstil artificial zat warna RBB dengan konsentrasi 200 mg/l. Pada tahap pertama, suspensi aktif terbaik diperoleh dengan menentukan nilai VSS (Volatile Suspended Solid) tertinggi sebagai sumber inokulum bakteri yang mampu mendegradasi RBB. Sedangkan tahap kedua, efektivitas dan kapasitas biosistem diperoleh dengan menentukan kadar limbah artificial RBB dari sistem biofiltrasi vertical (biositem). Bakteri konsorsium sebelum digunakan untuk perombakan RBB, dibuat biofilm dengan mengamobilkannya dalam batu vulkanik selama 7 hari dan selanjutnya ditentukan nilai kadar limbahnya untuk menentukan efektivitas dan kapasitasnya serta diidentifikasi bakteri yang terkandung dalam biositem. Hasil penelitian menunjukkan suspensi aktif terbaik diperoleh dari sedimen tanah Sungai Mati Imam Bonjol Gang Keladian dengan nilai Volatil Suspended Solid (VSS) tertinggi 17200 mg/l selama waktu pembibitan 48 jam. Pada biosistem penurunan terjadi saat waktu pengolahan ke-6 jam hingga ke-114 jam, dari 200 mg/l menjadi 19.6211 mg/l. Kemudian meningkat kembali menjadi 19.8209 mg/l pada waktu ke 120 jam. Dan menunjukkan efisiensi penurunan efektivitas sebesar 90.19% selama 114 jam, sedangkan kapasitas adalah 1.6525 x 10 4 mg/gram selama 114 jam. Bakteri yang berperan teridentifikasi sebagai Pseudomonas sp., Aeromonas sp. dan Plesiomonas sp, dengan bakteri Pseudomonas sp. lebih dominan menghasilkan jumlah koloni awal sebelum degradasi 7.2 x 10 4 CFU/gr dan nilai sesudah degradasi sebesar 2.6 x 10 3 CFU/gr. Kata Kunci : Biodegradasi, Remazol Brilliant Blue, Inokulum, Bakteri, Biosistem. iv
ABSTRACT The application of wastewater treatment remazol brilliant blue (RBB) has been researched by biodegradation in vertical biofiltration systems with bacterial inoculum from Mati River Imam Bonjol Denpasar sediments. This aims of research are to obtain the best active suspension grown from soil samples of Mati river sediment and to determine the magnitude of the effectiveness and capacity of biosystem. Waste textiles used are artificial dye textile waste RBB with a concentration of 200 mg / L. In the first stage, the best active suspension is obtained by determining the value of VSS ( Volatile Suspended Solid ) is the highest as a source of inoculum of bacteria capable of degrading RBB. While the second phase, the effectiveness and capacity of biosystem is obtained by determining the levels of waste of artificial RBB vertical biofiltration system ( biosystem ). Bacterial consortium before being used to overhaul RBB, biofilm created in volcanic rock for 7 days and subsequently determined the value of its waste levels to determine the effectiveness and capacity and identified the bacteria contained in biosystem. The results showed the best sludge active from soil sediments of the Mati River Imam Bonjol Gang Keladian with a value of Volatile Suspended Solid ( VSS ) highest of 17200 mg / L when the sreeding time of 48 hours. The results of processing using biosystem known to decreased when the processing time from 6 hours up to 114 hours, from concentration of 200 mg / L to 19.6211 mg / L. Then the prosses has increased again into 19.8209 mg / L at the time to 120 hours. The highest effectivity is 90.19 % for 114 hours, while the capacity is 1.6525 x mg / g for 114 hours. The bacteria that act to decreased identified as Pseudomonas sp., Aeromonas sp. and Plesiomonas sp, with Pseudomonas sp more dominant in the degrading of dye RBB. The value of the colonists before degradation of 7.2 x 10 4 CFU/gr and the value after the degradation of 2.6 x 10 3 CFU/gr. Keywords : Biodegradation, Remazol Brilliant Blue, Inoculum, Bacteria, Biosystem. v
KATA PENGANTAR Puji syukur penulis panjatkan kehadapan Ida Sang Hyang Widhi Wasa, karena berkat rahmat-nya akhirnya penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Biodegradasi Remazol Briliant Blue dalam Sistem Biofiltrasi Vertikal dengan Inokulum Bakteri dari Sedimen Sungai Mati Denpasar tepat pada waktunya. Skripsi ini diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sains (S.Si.) di Jurusan Kimia Fakultas Matematikan dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Udayana Penulisan dan penyusunan sjripsi ini tentu tidak terlepas dari bimbingan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada : 1. Prof. Dr. Drs. I Wayan Budiarsa Suyasa,M.Si dan Drs. I Made Siaka, M.Sc (Hons) selaku pembimbing I dan pembimbing II yang telah memberikan bimbingan dan dukungan dalam penyusunan skripsi ini. 2. Seluruh staf dosen dan pegawai di Jurusan Kimia FMIPA Universitas Udayana yang telah memberikan bantuan kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini. 3. Bapak I Ketut Gede Wiarta, SE dan Ibu Rini Susilawati selaku orang tua serta adik penulis yang telah memberi doa, semangat, dukungan dan bantuan dalam menyelesaikan skripsi ini. 4. Seluruh teman-teman angkatan 2012 dan semua pihak yang telah membantu, terimakasih atas segala bantuan dan dukungan yang telah diberikan pada penulis. Penulis menyadari penyusunan skripsi ini masih jauh dari sempurna. Penulis mengharapkan kritik dan saran dari semua pihak sehingga dapat menjadi evaluasi dan penyempurnaan dimasa yang akan datang. Bukit Jimbaran, 14 Juni 2016 Penulis vi
DAFTAR ISI PENGESAHAN... TEAM PENGUJI SIDANG SKRIPSI... ABSTRAK... ABSTRACT... KATA PENGANTAR... DAFTAR ISI... DAFTAR GAMBAR... DAFTAR TABEL... DAFTAR LAMPIRAN... ii iii iv v vi vii x xi xii BAB I PENDAHULUAN... 1 1.1 Latar Belakang... 1 1.2 Rumusan Masalah... 5 1.3 Tujuan Penulisan... 6 1.4 Manfaat Penulisan... 6 BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 7 2.1 Sifat dan Karakteristik Air Limbah... 7 2.2 Klasifikasi Limbah Industri dan Karakteristiknya... 10 2.3 Zat Warna Sintetik... 13 2.4 Remazol Brilliant Blue... 17 2.5 Biodegradasi... 18 2.6 Biofiltrasi Vertikal dengan Inokulum Bakteri... 19 2.7 Pengolahan Limbah Cair Secara Biofilter... 20 2.8 Spektrofotometer UV-Vis... 23 BAB III METODE PENELITIAN... 26 vii
3.1 Bahan dan Peralatan Penelitian... 26 3.1.1 Bahan Penelitian... 26 3.1.2 Alat Penelitian... 26 3.2 Waktu dan Tempat Penelitian... 26 3.3 Rancangan Penelitian... 27 3.4 Prosedur Penelitian... 28 3.4.1 Pengambilan Sampel Sedimen... 28 3.4.2 Pembuatan Media Cair (Nutrien)... 28 3.4.3 Pembuatan Larutan Standar Remazol Brilliant Blue.. 29 3.4.4.Memperoleh Sludge Active Terbaik yang Ditumbuhkan dari Sampel Sedimen Tanah Estuari DAM Suwung Denpasar sebagai Sumber Inokulum Bakteri dengan Waktu Tercepat dan VSS Terbesar...... 29 3.4.5 Menentukan Kapasitas dan Efektivitas Biofiltrasi dalam Mendegradasi Remazol Brilliant Blue... 31 3.4.6 Pengukuran Kandungan Remazol Brilliant Blue dalam Larutan... 32 3.5 Analisis Data... 32 BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN... 34 4.1. Sludge Active Terbaik sebagai Sumber Inokulum Bakteri dengan VSS (Volatile Suspended Solid) Terbesar... 34 4.2. Efektivitas dan Kapasitas Biosistem yang Diinokulasi Sludge Active dalam Mendegradasi Remazol Brilliant Blue... 39 BAB V SIMPULAN DAN SARAN... 54 5.1. Simpulan... 54 5.2. Saran... 55 DAFTAR PUSTAKA... 56 LAMPIRAN... 59 CURICULUM VITAE... 91 viii
DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Struktur Senyawa zat warna yang sering digunakan dalam industri... 13 Gambar 2.2 Struktur remazol brilliant blue... 17 Gambar 2.3 Kurva Kalibrasi... 25 Gambar 3.1 Sistem Biofiltrasi Vertikal... 32 Gambar 4.1 Kurva Nilai VSS Rata-rata pada Tiga Titik Sungai Mati Selama Pembibitan... 35 Gambar 4.2 Kurva Kalibrasi Standar RBB... 40 Gambar 4.3 Mekanisme Perombakan Zat Warna Azo Secara Dyrect Enzymatic... 44 Gambar 4.4 Kurva Kadar Limbah RBB Artificial Rata-rata dari jam ke 0 hingga jam ke 120... 44 Gambar 4.5 Kurva Laju Penurunan Kadar Limbah RBB Artificial dari jam ke-0 hingga jam ke-120.... 46 ix
DAFTAR TABEL Tabel 4.1 Data Absorbansi Larutan Standar RBB... 39 Tabel 4.2 Data Kadar Limbah RBB Artificial Rata-rata... 41 Tabel 4.3 Efektivitas Biosistem dalam Menurunkan Kadar Limbah RBB Artificial... 49 Tabel 4.4 Hasil Identifikasi Bakteri dalam Biosistem... 52 x
DAFTAR LAMPIRAN Lampiran 1. Skema Prosedur Penelitian... 59 Lampiran 2. Konstruksi Biofiltrasi Vertikal... 65 Lampiran 3. Perhitungan Pembuatan Larutan Standar RBB... 66 Lampiran 4. Data Pengukuran dan Perhitungan VSS... 69 Lampiran 5. Data Absorbansi Larutan Standar untuk Pembuatan Kurva Kalibrasi dan Perhitungan Regresi Linier... 74 Lampiran 6. Tabel Data Absorbansi Limbah RBB Artificial... 76 Lampiran 7. Perhitungan Kadar Limbah RBB Artificial... 77 Lampiran 8. Perhitungan Efektivitas Biosistem... 79 Lampiran 9. Perhitungan Kapasitas Biosistem... 83 Lampiran 10. Identifikasi Bakteri dalam Biosistem... 87 Lampiran 11. Dokumentasi... 88 xi