BAB I PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Laboratorium merupakan salah satu penghasil air limbah dengan kandungan bahan-bahan berbahaya yang cukup tinggi, sehingga diperlukan suatu pengolahan sebelum dibuang ke badan air penerima agar tidak mencemari lingkungan. Saat ini sebagian besar air limbah laboratorium khususnya yang berada di perguruan tinggi di Indonesia tidak diolah dengan baik karena permasalahan teknologi dan biaya. Dari sisi jumlah, limbah cair yang dihasilkan oleh suatu laboratorium umumnya memang relatif sedikit, akan tetapi limbah cair ini tercemar berat oleh berbagai jenis bahan kimia toksik. Secara kolektif dan dalam kurun waktu yang lama dapat berdampak nyata pada lingkungan apabila tidak dikelola secara memadai. Jurusan Teknik Kimia Univeristas Gadjah Mada ( JTK UGM) merupakan salah satu lembaga pendidikan yang memiliki permasalahan dengan adanya limbah cair laboratorium. JTK UGM memiliki 10 laboratorium dan dari data hasil survei limbah pada tahun 2009-2010, air limbah laboratorium JTK UGM memiliki karakteristik yang sangat kompleks yang terdiri dari beberapa bahan logam dan non logam. Limbah laboratorium JTK UGM dikelompokkan menjadi kation dan anion diantaranya ada beberapa senyawa yang dominan dan berbahaya adalah Cr 6+, Cd 2+, Zn 2+, Hg +, Fe 2+, Cu 2+, Mn 2+, NH + 4, NO - 3, 3- PO 4 dan SO 2-4. Berdasarkan data hasil survei, logam berat yang paling sering digunakan dan merupakan salah satu logam yang sangat berbahaya adalah 1
2 logam Cr dalam bentuk ion Cr 6+ yaitu sebesar 393,6579 mg/l, selain limbah logam ada jenis non logam yang sering digunakan di JTK UGM yaitu dalam bentuk ion NH 4 + dan PO 4 3-. Saat ini JTK UGM telah memiliki Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) sendiri untuk mengatasi penumpukan limbah cair laboratorium tersebut. IPAL yang terdapat di JTK UGM terdiri dari 3 tahapan proses, yaitu anaerob, aerob, dan fitoremediasi. IPAL yang telah didirikan di Jurusan Teknik Kimia ini belum dapat beroperasi dengan baik, hal ini dikarenakan limbah laboratorium JTK UGM memiliki karakteristik yang sangat kompleks dan mengandung berbagai senyawa kimia. Berbagai peraturan yang membatasi keberadaan kromium di lingkungan telah dikeluarkan oleh lembaga yang berwenang, seperti Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air, konsentrasi kromium heksavalen yang diperbolehkan untuk golongan I, II, dan III tidak boleh lebih dari 0,05 mg/l. Menurut US EPA (1998), konsentrasi ambang kromium total untuk air minum adalah 50 μg/l. Oleh karena pentingnya upaya pengelolaan limbah cair dari laboratorium tersebut, maka perlu dilakukan pengaktifan kembali IPAL yang sudah ada agar beroperasi sebagaimana mestinya, dengan melakukan penelitian pada tiap tahapan proses IPAL tersebut. Penelitian ini dibatasi hanya pada proses fitoremediasi saja, yaitu teknologi pencucian polutan yang dimediasi oleh tumbuhan berfotosintesis, dan yang akan dipelajari adalah pengaruh konsentrasi Cr 6+ terhadap daya adaptasi dan kemampuan enceng gondok untuk tumbuh, pengaruh N dan P terhadap kemampuan enceng gondok untuk
3 tumbuh yang akan dimanfaatkan sebagai nutrisi bagi tumbuhan tersebut. Tanaman yang akan digunakan pada penelitian ini adalah enceng gondok (Eichiornia crassipes) yang merupakan tumbuhan air yang banyak dijumpai di perairan air tawar di Indonesia, memiliki kemampuan menyerap pencemar tanpa mengalami gangguan pertumbuhan, toleran terhadap limbah, dan mampu mengolah limbah (Budiastuti dan Djenar, 2008). Proses-proses yang lain dalam rangkaian IPAL ini dipelajari di penelitian yang lain. 1.2. Keaslian Penelitian Dalam penelusuran pustaka yang dilakukan diketahui bahwa penelitianpenelitian yang berhubungan dengan pengolahan limbah laboratorium sudah banyak dilakukan. Penelitian yang dilakukan oleh Kasam dkk, (2005) hanya meninjau penurunan Chemical Oxygen Demand (COD) dalam limbah cair laboratorium menggunakan filter karbon aktif arang tempurung kelapa. Suprihatin dan Nastiti, (2010) juga melakukan pengolahan limbah laboratorium dengan metode presipitasi dan adsorpsi. Pada penelitiannya logam berat Hg, Cr, dan Ag dapat diturunkan, tetapi konsentrasi logam Hg, Ag, dan Cr terlarut dalam filtrat presipitasi masih relatif tinggi. Penelitian tentang pemanfaatan enceng gondok untuk logam berat dan bukan logam juga sudah banyak dilakukan. Menurut Widyaningsih (2007) dalam penelitiannya bahwa tanaman enceng gondok masih dapat bertahan hidup dengan baik pada konsentrasi Cr total 20 mg/l selama 4 hari. Hermawati (2008) dalam penelitiannya diketahui bahwa efisiensi penyerapan zat organik menggunakan enceng gondok pada limbah vinase mencapai sekitar 39,65-78,27% dan apabila dikombinasikan
4 dengan lumpur aktif maka efisiensinya mencapai 52,34-78,57%. Sumiyati dan Mochtar (2007) dalam penelitiannya bahwa enceng gondok efektif dalam menyisihkan krom pada limbah industri elektroplating, semakin lama waktu penanaman eceng gondok ke dalam air limbah elektroplating, semakin besar juga efisiensi penyisihan krom. Dari penelusuran pustaka tersebut di atas, tinjauan tentang pengaruh konsentrasi N, P dan Cr 6+ terhadap daya adaptasi dan kemampuan enceng gondok untuk tumbuh, mengembangkan model persamaan untuk mengestimasi laju penurunan N, P dan Cr 6+ serta laju pertumbuhan enceng gondok belum pernah dilakukan. Hal inilah yang membedakan penelitian yang akan dilakukan dengan penelitian-penelitian sebelumnya. 1.3. Manfaat Penelitian Manfaat yang diharapkan dari penelitian ini adalah: a. Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai cara alternatif pengolahan limbah untuk menurunkan limbah logam krom secara biologi dengan memanfaatkan tanaman enceng gondok (Eichornia Crassipes) yang relatif mudah didapat dan murah dengan metode fitoremediasi, dan juga memberikan alternatif untuk mengolah limbah ammonium dan fosfat yang dapat dimanfaatkan sebagai nutrisi enceng gondok. b. Model matematis yang diajukan diharapkan dapat diaplikasikan pada IPAL JTK UGM yang digunakan untuk memperkirakan penurunan konsentrasi N, P dan Cr 6+ serta laju pertumbuhan enceng gondok.
5 c. Sebagai informasi bagi Jurusan Teknik Kimia untuk mengoptimalkan kinerja Instalasi Pengolahan Air Limbah. d. Penelitian ini dapat menjadi acuan dalam mengkaji atau melakukan penelitian lebih lanjut. 1.4. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk: 1. Mempelajari pengaruh konsentrasi N, P dan Cr 6+ terhadap daya adaptasi dan kemampuan enceng gondok untuk tumbuh. 2. Mengembangkan model persamaan untuk mengestimasi laju penurunan N, P dan Cr 6+ serta laju pertumbuhan enceng gondok.