ELIMINASI POLUTAN DARI LIMBAH CAIR LABORATORIUM DENGAN PROSES KOAGULASI ERLY ANACE LOUISA MAMUSUNG SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
PERNYATAAN MENGENAI TESIS DAN SUMBER INFORMASI Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Eliminasi Polutan dari Limbah Cair Laboratorium dengan Proses Koagulasi adalah karya saya sendiri dan belum diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir tesis ini. Bogor, Januari 2009 Erly Mamusung NRP P052030401
ABSTRACT ERLY ANACE LOUISA MAMUSUNG. Pollutants elimination from laboratory wastewater by coagulation process. Under the supervision of NASTITI SISWI INDRASTI and SUPRIHATIN. Coagulation is a treatment technique that is often used in wastewater treatment, especially for reducing heavy metals. Laboratory wastewater contain metals and other pollutants that need to be reduced before discharging it to environment. This research was intended to examine alum coagulant ability in pollutants elimination and to study the effects of alum dosages and ph in order to determine the maximum elimination of pollutants. Initial concentrations all of the parameters respectively were turbidity 2 NTU, total suspended solids 3 mg/l, color 10 PtCo, silver 4.34 mg/l, mercury 138.5 mg/l and chrome 17.60 mg/l. Method used was jar test. Experimental design used was completely random with 2 factors which were (1) ph coagulation : 6, 8, 10 and 12 and alum dosages : 0 (without alum), 20 and 30 mg/l. Optimum ph was 12 and best alum dosage was 20 mg/l in Cr with 93.58% efficiency followed by Hg 92.06% (11 mg/l), Ag 85.71% (0.62 mg/l) and color 40% (6 PtCo). Results indicated that alum coagulant ability in elimination of each pollutant was different. Best concentration elimination based on ph escalation was 0.62 mg/l in Ag in ph 12. The higher the ph coagulation, more pollutants were able eliminated by alum coagulant.
RINGKASAN ERLY ANACE LOUISA MAMUSUNG. Eliminasi Polutan dari Limbah Cair Laboratorium dengan Proses Koagulasi. Dibimbing oleh NASTITI SISWI INDRASTI dan SUPRIHATIN. Salah satu teknik pengolahan limbah cair, terutama untuk menurunkan kadar logam berat adalah koagulasi. Limbah cair laboratorium mengandung logam berat dan polutan lainnya yang harus dieliminasi sebelum dibuang ke lingkungan. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh ph dan dosis alum yang bervariasi untuk memperoleh eliminasi polutan maksimum pada pengolahan limbah cair laboratorium. Konsentrasi awal masing-masing parameter limbah cair yang diukur yaitu kekeruhan 2 NTU, padatan tersupensi total 3 mg/l, warna 10 PtCo, perak 4,34 mg/l, merkuri 138,5 mg/l dan krom 17,60 mg/l. Metode yang digunakan adalah jar test. Rancangan percobaan yang digunakan adalah rancangan acak lengkap (RAL) 2 faktor yaitu (1) ph koagulasi : 6, 8, 10 dan 12 dan (2) dosis koagulan alum : 0 (tanpa penambahan alum), 20 dan 30 mg/l. ph koagulasi terbaik yang diperoleh dalam penelitian ini adalah ph 12 dan dosis alum terbaik adalah 20 mg/l pada Cr dengan nilai efisiensi 93,58% (1,15 mg/l) diikuti oleh Hg 92,06% (11 mg/l), Ag 85,71% (0,62 mg/l) dan warna 40% (6 PtCo). Hasil penelitian menunjukkan bahwa kemampuan koagulan alum dalam eliminasi setiap polutan berbeda tergantung dosis dan ph proses koagulasi. Eliminasi polutan terbesar berdasarkan kenaikan ph adalah pada Ag dengan nilai konsentrasi 0,62 mg/l pada ph 12. Semakin tinggi ph semakin banyak polutan yang dapat dieliminasi oleh koagulan alum dari limbah cair laboratorium.
@ Hak Cipta milik IPB, tahun 2009 Hak Cipta dilindungi Undang-undang 1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB 2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk laporan apapun tanpa izin IPB
ELIMINASI POLUTAN DARI LIMBAH CAIR LABORATORIUM DENGAN PROSES KOAGULASI ERLY ANACE LOUISA MAMUSUNG Tesis Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains Pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan SEKOLAH PASCASARJANA INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2009
Penguji Luar Komisi : Dr. Ir. Etty Riani, MS
Judul Tesis Nama NIM : Eliminasi Polutan dari Limbah Cair Laboratorium dengan Proses Koagulasi : Erly Anace Louisa Mamusung : P052030401 Disetujui Komisi Pembimbing Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti Ketua Dr. Ir. Suprihatin, Dipl.Eng. Anggota Diketahui Ketua Program Studi Ilmu Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan Dekan Sekolah Pascasarjana Prof. Dr. Ir. Surjono H. Sutjahjo, MS Prof. Dr. Ir. Khairil A. Notodiputro, MS Tanggal ujian : 12 Desember 2008 Tanggal lulus : 28 Januari 2009
PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat TUHAN YESUS KRISTUS, karena atas berkat, kasih karunia dan perkenan-nya penulis dapat menyelesaikan Tesis yang berjudul Eliminasi Polutan dari Limbah Cair Laboratorium dengan Proses Koagulasi. Tesis ini dibuat dalam rangka memenuhi salah satu persyaratan yang diperlukan untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan (PSL) Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah memberikan bantuan, dukungan serta bimbingan kepada penulis, yaitu : 1. Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti, selaku ketua komisi pembimbing. 2. Dr. Ir. Suprihatin, Dipl.Eng. selaku anggota komisi pembimbing. 3. Mama dan Papa, Mami, Om Ernest dan Tante Joice, adikku (Mariane), para sepupu tersayang (Pinx, Ann dan Ghe) yang selalu memberikan doa, dukungan, perhatian dan semangat. 4. Staf pegawai FATETA IPB Bapak Yogi, Edi, Sugi, Angga, Ibu Sri, Ega, Mbak Anis dan Vindi. 5. Teman-teman mahasiswa PSL 2004 khususnya bahkan seluruh teman-teman mahasiswa PSL yang tidak dapat disebutkan satu per satu yang menjadi teman seperjuangan selama kuliah di PSL. 6. Teman-teman seperjuangan di kos Perwira 12, terutama Sherly dan Santi. We re more than conqueror! Penulis berharap semoga tesis ini dapat bermanfaat bagi semua pihak. Amin. Bogor, Januari 2009 Penulis
RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Manado, Sulawesi Utara, pada tanggal 27 Oktober 1976 dari Ayah Gerrit A. Mamusung dan Ibu Juliana Runtukahu, SPd. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Penulis menamatkan pendidikan Sekolah Dasar di SD GMIM (Gereja Masehi Injili di Minahasa) 50 Paniki Bawah pada tahun 1988, Sekolah Menengah Pertama di SMP Negeri 10 Paniki Bawah pada tahun 1991 dan Sekolah Menengah Atas di SMA Negeri I Manado pada tahun 1994. Pendidikan Sarjana ditempuh di Program Studi Budidaya Perairan, Jurusan Manajemen Sumberdaya Perairan, Fakultas Perikanan dan Ilmu Kelautan, Universitas Sam Ratulangi, Manado pada tahun 1994 dan lulus tahun 2002. Pada tahun 2004 penulis melanjutkan pendidikan S2 pada Program Studi Pengelolaan Sumberdaya Alam dan Lingkungan dengan bidang minat Pencemaran Lingkungan.
DAFTAR ISI Halaman DAFTAR TABEL... iii DAFTAR GAMBAR... DAFTAR LAMPIRAN... iv v I. PENDAHULUAN... 1 1.1. Latar Belakang... 1 1.2. Perumusan Masalah... 3 1.3. Tujuan... 4 1.4. Hipotesis... 4 1.5. Manfaat... 4 1.6. Ruang Lingkup... 4 1.7. Kerangka Pemikiran... 5 II. TINJAUAN PUSTAKA... 7 2.1. Polutan... 7 2.2. Karakteristik Fisik, Kimia dan Biologi Polutan... 7 2.2.1. Kekeruhan... 10 2.2.2. Padatan Tersuspensi Total... 11 2.2.3. Warna... 12 2.2.4. Perak (Ag)... 12 2.2.5. Merkuri (Hg)... 13 2.2.6. Krom (Cr)... 13 2.3. Alum... 14 2.4. Koagulasi... 15 III. METODE... 18 3.1. Tempat dan Waktu... 18 3.2. Bahan dan Alat... 18 3.3. Rancangan Percobaan... 18 3.4. Tahap Pelaksanaan... 20 3.5. Perhitungan Efisiensi Eliminasi Polutan... 21 3.6. Analisis Data... 21 IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... 22 4.1. Karakteristik Limbah Cair Laboratorium... 22 4.2. Perubahan Fisik Larutan selama Koagulasi... 23 4.3. Pengaruh ph dan Dosis Koagulan Alum dalam Koagulasi... 25
4.4. Efisiensi Eliminasi Polutan... 28 4.4.1. Efisiensi Eliminasi Polutan Warna... 28 4.4.2. Efisiensi Eliminasi Polutan Perak (Ag)... 29 4.4.3. Efisiensi Eliminasi Polutan Merkuri (Hg)... 30 4.4.4. Efisiensi Eliminasi Polutan Krom (Cr)... 31 4.5. Perubahan Konsentrasi Limbah Cair setelah Koagulasi... 32 4.5.1. Kekeruhan... 32 4.5.2. Padatan Tersuspensi Total... 33 4.5.3. Warna... 34 4.5.4. Perak (Ag)... 36 4.5.5. Merkuri (Hg)... 37 4.5.6. Krom (Cr)... 39 4.6. Aspek Ekonomi... 41 V. KESIMPULAN DAN SARAN... 42 5.1. Kesimpulan... 42 5.2. Saran... 42 DAFTAR PUSTAKA... 43 LAMPIRAN... 46
DAFTAR TABEL Halaman 1. Karakteristik fisik, kimia, biologi dan sumber limbah cair... 8 2. Karakteristik limbah cair laboratorium... 22
DAFTAR GAMBAR Halaman 1. Kerangka pemikiran... 6 2. Mekanisme koagulasi... 17 3. Jar test... 19 4a. Larutan berwarna kuning dan endapan coklat yang terbentuk pada ph 6... 24 4b. Larutan berwarna coklat yang terbentuk pada ph 8, 10 dan 12... 24 4c. Endapan coklat yang terbentuk pada ph 8, 10 dan 12... 24 5. Efisiensi eliminasi polutan warna... 29 6. Efisiensi eliminasi polutan Ag... 30 7. Efisiensi eliminasi polutan Hg... 31 8. Efisiensi eliminasi polutan Cr... 32 9. Kekeruhan setelah koagulasi... 33 10. Konsentrasi padatan tersuspensi total setelah koagulasi... 34 11. Konsentrasi warna setelah koagulasi... 35 12. Konsentrasi Ag setelah koagulasi... 36 13. Konsentrasi Hg setelah koagulasi... 38 14. Konsentrasi Cr setelah koagulasi... 40
DAFTAR LAMPIRAN Halaman 1. Hasil pengukuran kadar polutan dalam limbah cair laboratorium setelah koagulasi... 46 2. Sidik ragam... 48 3. Bahan dan alat yang digunakan dalam penelitian... 50