pengurangan amonium (nh4) dan materi organik (cod) pada...

16
Pengurangan Amonium (NH 4 ) dan Materi Organik (COD) Pada Lindi TPA Melalui Sistem Sinambung Anaerob dan Aerob Cultur-Alga (Removal of Ammonium (NH 4 ) and Organic Matter (COD) In Landfill Leachate Under Anaerobic and Aerobic Algae Culture In Continuous Systems) TESIS Diajukan kepada Program Studi Magister Biologi Program Studi Pasca Sarjana Universitas Kristen Satya Wacana Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains (M.Si) Oleh Pieter Maurits Iriwonawa Torobi NIM : 422012002 Program Studi Magister Biologi Program Pasca Sarjana Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga 2015

Upload: dokien

Post on 21-Apr-2019

230 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan

Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada

Lindi TPA Melalui Sistem Sinambung Anaerob dan Aerob

Cultur-Alga

(Removal of Ammonium (NH4) and Organic Matter (COD) In

Landfill Leachate Under Anaerobic and Aerobic Algae Culture In

Continuous Systems)

TESIS

Diajukan kepada Program Studi Magister Biologi

Program Studi Pasca Sarjana Universitas Kristen Satya Wacana

Untuk Memperoleh Gelar Magister Sains (M.Si)

Oleh

Pieter Maurits Iriwonawa Torobi

NIM : 422012002

Program Studi Magister Biologi

Program Pasca Sarjana

Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga

2015

Page 2: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan
Page 3: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan
Page 4: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan
Page 5: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan

PERNYATAAN KEASLIAN KARYA TULIS TESIS

Yang bertanda tangan di bawah ini :

Nama : Pieter Maurits Iriwonawa Torobi., S.Pd

NIM : 422012002

Program Studi : Magister Biologi

Alamat : Jln. Hasanudin Serui, Kab.Kepulauan Yapen, Serui-Papua

Menyatakan dengan sesungguhnya bahwa Tesis, Judul :

Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada Lindi TPA

Melalui Sistem Sinambung Anaerob dan Aerob Cultur-Alga

Yang dibimbing oleh :

Jubhar C. Mangimbulude, Ph.D.

Adalah benar-benar hasil karya saya.

Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan atau sebagian tulisan atau gagasan

orang lain yang saya ambil dengan cara menyalin atau meniru dalam bentuk rangkaian

kalimat atau gambar serta simbol yang saya akui seolah-olah sebagai karya saya tanpa

memberikan pengakuan kepada penulis atau sumber aslinya.

Salatiga, ………..Juni 2015

Yang memberi pernyataan

Pieter Maurits Iriwonawa Torobi., S.Pd

Page 6: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan

PERNYATAAN PERSETUJUAN PUBLIKASI

TUGAS AKHIR UNTUK KEPENTINGAN AKADEMIS

Sebagai sivitas akademika Universitas Kristen Satya Wacana (UKSW), saya yang bertanda

tangan dibawah ini :

Nama : Pieter Maurits Iriwonawa Torobi., S.Pd.

NIM : 422012002

Program Studi : Magister Biologi

Fakultas : Program Pascasarjana

Jenis Karya : Tesis

Demi pengembangan ilmu pengetahuan, menyetujui untuk memberikan kepada UKSW hak

bebas royalti non-eksklusif (non-exclusive royalty free right) atas karya ilmiah saya berjudul :

Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada Lindi TPA

Melalui Sistem Sinambung Anaerob dan Aerob Cultur-Alga

(Removal of Ammonium (NH4) and Organic Matter (COD) In Landfill

Leachate Under Anaerobic and Aerobic Algae Culture In Continuous

Systems)

Dengan hak bebas royalti non-eksklusif ini, UKSW berhak menyimpan, mengalihkan

media/mengalihkan formatkan, mengelola dalam bentuk pangkalan data, merawat dan

mempublikasikan tesis saya, selama tetap mencantumkan nama saya sebagai penulis atau

pencipta.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sebenarnya.

Page 7: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan
Page 8: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan

Prakata

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Tuhan Yesus Kristus, atas berkat dan

rahmat-Nya yang diberikan sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tesis dengan

judul :

“Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada Lindi TPA Melalui

Sistem Sinambung Anaerob dan Aerob Cultur-Alga”.

(Removal of Ammonium (NH4) and Organic Matter (COD) In Landfill Leachate

Under Anaerobic and Aerobic Algae Culture In Continuous Systems).

Tesis ini merupakan hasil penelitian penulis yang menjadi salah satu syarat meraih

gelar Magister Sains bidang Biologi di Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.

Kesuksesan dalam penelitian dan penulisan tesis ini berkat dukungan dari berbagai

pihak, sehingga pada kesempatan ini penulis menghaturkan rasa terima kasih kepada:

1. Pemerintah Daerah Kabupaten Kepulauan Yapen Propinsi Papua yang telah

memberikan izin tugas belajar dan biaya selama studi lanjut di Universitas Kristen

Satya Wacana.

2. Dinas Pendidikan dan Pengajaran Provinsi Papua Barat yang telah memberikan

bantuan biaya perkuliahan selama satu semester.

3. Prof. Pdt. Jhon A. Titaley, Th.D., selaku Rektor Universitas Kristen Satya Wacana

Salatiga atas kesempatan yang diberikan kepada penulis seingga dapat melanjutkan

studi hingga selesai.

4. Ir. Ferry F. Karwur, M.Sc., Ph.D,. selaku Ketua Program Studi Magister Biologi yang

telah menerima penulis, memberikan ilmu, perhatian, nasihat, dan arahan selama studi

di Magister Biologi.

5. Jubhar C. Mangimbulude, Ph.D., selaku pembimbing utama yang banyak memberikan

motivasi dan saran kepada penulis selama penelitian maupun penulisan tesis.

6. Semua staf pengajar Program Studi Magister Biologi atas ilmu dan motivasi yang

diberikan.

7. Norson Totoda, S.Si teknisi laboratorium Magister Biologi untuk bantuannya selama

penelitian.

8. Spesial buat keluarga besar Torobi dan Kirihio yang tidak pernah lelah memberi doa

dan dukungan baik moril maupun materil.

9. Rekan-rekan Magister Biologi angkatan 2012 yakni Christin, Fitri, Dika, Noni, Ventri,

mba Wiwik, James, Damar, Arum, Janry. Terima kasih atas kebersamaannya.

Page 9: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan

10. Istriku tercinta Misyerit D.K. Kirihio, AMK., dan ketiga Putriku Grallina S.P.U.

Torobi, Geryani I. B. Torobi, Graffelia N. Y. Torobi, terima kasih untuk dukungan

doanya, cinta, setia menantiku hingga akhir studi.

11. Keluarga Besar HIMPAR Salatiga atas kekeluargaan yang dibangun di tanah rantau.

12. Keluarga besar Kos Cemara 45 James, Aleks, Paul, Vincent, Leo, Susi, Merry, Upi,

Andre, Manu, Tejon, terima kasih atas kebersamaan dalam suka maupun duka dalam

suasana kekeluargaan.

13. Adik-adikku yang selalu memberikan semangat Matheo Takaeb, M.Si., Danny

Latuperisa, S.Si, Yosep Boari, M.Si., David Heipon, SH., MH., Yunus Wororupui,

Oscar Hamberi, Uthin Sineri, Akon Aiboi, Demi Waromi.

Penulis menyadari bahwa tesis ini masih memiliki kekurangan baik dalam analisis dan

penyajian, oleh karena itu penulis menerima dengan senang hati masukan berupa saran dan

kritik dari para pembaca yang berkaitan dengan penulisan ini.

Akhir kata, hanya ungkapan syukur dan doa yang dapat dipanjatkan. Semoga Tuhan

Yesus Kristus membalas segala kebaikan dan bantuan dari semua pihak yang telah rela

menopang penulis selama dalam studi.

Salatiga, Juni 2015

Penulis

Page 10: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan

Torobi et al. Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada Lindi TPA, Salatiga.

Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada Lindi TPA

Melalui Sistem Sinambung Anaerob dan Aerob Cultur-Alga

Pieter M. I. Torobi1,*

, Christina N. Manuputty1, Jubhar C. Mangimbulude

2

1Program Pascasarjana Biologi Universitas Kristen Satya Wacana,

JL. Diponegoro 52-60 Salatiga 50711. Telp. (0298)321212 Ext. 401/229; fax.(0298)311995 2Fakultas Ilmu Pengetahuan Alam dan Perairan Universitas Halmahera.

Jl. Wari Raya, Kompleks GMIH Wari Wari Ino, Tobelo Maluku Utara

* Email: [email protected]

Abstract

Final Disposal (Landfill) generally produce pollutants such as leachate and can have a negative impact on the environment.

In general, leachate in landfill containing high of organic matter and hogh of nitrogen, as well as landfill leachate Ngronggo-

Salatiga. The content of COD and ammonium far exceeded the applicable waste water. To reduce the content of organic

matter and ammonium in leachate, landfill leachate in Ngronggo can processed using anaerobo-aerobic process (algae

culture) is continuous, with a 24-hour contact time to the leachate for one week. The results showed that anaerobic-aerobic

system (algae culture) were conducted in a laboratory scale give significant results on the reduction of COD and ammonium

to over 90%, and produce refined quality that meets quality standards.

Keywords: landfill leachate, algae culture, continuous, anaerobic, aerobic.

1. PENDAHULUAN Lindi adalah air hasil degradasi dari

sampah dan dapat menimbulkan pencemaran

apabila tidak diolah terlebih dahulu sebelum di

buang ke lingkungan. Banyak faktor yang

mempengaruhi kualitas lindi, seperti curah hujan

dan usia TPA. Tingkat polusi dalam lindi sangat

bervariasi akibat curah hujan dan perubahan

musim (ANZECC, 2000). Lindi dari Tempat

Pembuangan Akhir (TPA) sampah mempunyai

potensi untuk membahayakan lingkungan,

karena memiliki kandungan organik dan

anorganik yang sangat tinggi seperti asam

humat, senyawa xenobiotik (XOCs), amonia,

dan logam berat (Ibrahimpašiӕ., et al., 2010).

Sampah organik (biowaste)

mengandung materi karbon dan karbon di dalam

limbah akan terdekomposisi dan membentuk

materi terlarut yang diukur sebagai COD

(Chemical Oxygen Demand). Parameter tersebut

menunjukkan oksigen total yang dibutuhkan

untuk mengoksidasi senyawa organik di dalam

limbah. Menurut Tchobanoglous, (1993),

konsentrasi COD dari lindi yang kurang dari 2

tahun kandungannya adalah berkisar 3000-6000

mg/l.

Konsentrasi amonium dalam lindi

cenderung meningkat dari waktu ke waktu. TPA

yang masa operasionalnya >10 tahun cenderung

menghasilkan lindi dengan kandungan amonium

di atas 500 mg/L (Mangimbulude et al., 2012).

Paparan amonium

dengan konsentrasi 50 ppm menyebabkan iritasi

hidung dan mata pada manusia selama 30-60

menit, sedangkan pada konsentrasi 5000 ppm

menyebabkan kematian (Agency of Toxic

Substances and Disease Registry, 2004).

Tingginya kadar COD dan ammonia

pada air lindi dapat mencapai ribuan mg/L,

sehingga pengolahan air lindi tidak boleh

dilakukan sembarangan (Machdar, 2008).

Pengurangan amonium dalam lindi atau air

limbah saat ini umumnya menggunakan proses

biologis. Proses ini merupakan proses

pengolahan air limbah dengan memanfaatkan

mikroorganisme yang berkontak dengan air

limbah. Dalam kontak tersebut, mikroorganisme

menggunakan materi organik pencemar sebagai

substrat dalam kondisi lingkungan tertentu dan

menstabilkan menjadi bentuk yang lebih

sederhana (Metcalf & Eddy, 2004).

Page 11: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan

Torobi et al. Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada Lindi TPA, Salatiga.

Dalam penelitian ini, digunakan kultur

alga dalam proses aerob. Alga dalam

menghasilkan oksigen membutuhkan cahaya,

maka kandungan oksigen di malam hari akan

menurun dan akan menyebabkan kompetisi

memperebutkan O2 antara alga dan mikroba

(Bellinda et al., 2012). Simbiosis mutualisme

terjadi pada proses ini, saat alga menggunakan

CO2 yang dikeluarkan oleh mikroorganisme

untuk proses fotosintesis (Grobbelaar et al.,

1988). Sistem pengolahan limbah cair dapat

dilakukan dengan menggunakan alga secara

maksimal (Suriawiria, 1986). Pertumbuhan alga

dirangsang oleh nitrat dan fosfat, sebagian besar

alga menggunakan NO3 sebagai sumber nitrogen

(Mara, 1976).

Penelitian ini fokus pada pengurangan

COD dan amonium lindi TPA Ngronggo

Salatiga dengan menggunakan sistem

sinambung kultur alga dan berlangsung secara

simultan dalam satu reaktor yang diberi dua

zona berbeda (zona anaerob dan zona aerob).

Tujuan dari penelitian ini adalah untuk

mengetahui pengurangan amonium dan COD

menggunakan kulutur mikroba anaerobik dan

kultur alga secara simultan dalam sistem

sinambung.

2. BAHAN DAN CARA KERJA

2.1. Objek Penelitian

Sampel lindi diperoleh dari TPA

Ngronggo Salatiga. TPA ini terletak di

Kelurahan Kumpurejo Kecamatan Argomulyo

dan telah dioperasionalkan sejak tahun 1994.

Alga diperoleh dari kolam penampung lindi

TPA Jatibarang Semarang, kemudian

dikulturkan di Laboratorium Magister Biologi,

Universitas Kristen Satya Wacana Salatiga.

2.2. Aklimatisasi

Alga diperoleh dari kolam penampung

lindi di TPA Jatibarang, Semarang, yang

kemudian dikulturkan di Laboratorium Magister

Biologi, Universitas Kristen Satya Wacana,

Salatiga. Proses aklimatisasi dilakukan dengan

mengkulturkan alga dalam medium alami

berupa lindi yang telah diencerkan 100x selama

3 bulan sebelum digunakan sebagai inokulum

dalam percobaan.

1

2

b

d

4

c

3

a

Lindi

Alga

Gambar. 1.Skema Rancangan Penelitian

Keterangan :

(1) Bioreaktor volume 10 L a = Pengatur kecepatan alir

(2) Reaktor Anaerobik b = Setling pertama

(3) Reaktor Kultur Alga c = Setling kedua

(4) Bak Penampung Hasil Sampling d = Aerator

Page 12: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan

Torobi et al. Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada Lindi TPA, Salatiga.

2.3. Prosedur Percobaan

Percobaan pengurangan materi organik

dan amonium secara sinambung di rancang

mengikuti gambar skema 1. Sekitar 15 liter air

lindi (pH diatur netral) yang diambil dari TPA

Ngronggo Salatiga, dimasukkan dalam wadah 1,

dialirkan (kecepatan alir 0,21 L/jam) ke wadah 2

(sebagai reaktor anaerob, DO= 0 mg/L) yang

telah diisi air lindi 10 liter (pH netral), kemudian

over flow dari reaktor anaerobik ditampung di

wadah b untuk memisahkan padatan kemudian

over flow nya masuk ke reaktor 3 volume 10

liter yang berisi kultur alga (pH netral). Reaktor

3 di aerasi, over flow dari reaktor 2 dialirkan ke

wadah c dan selanjutnya over flow ditampung

dalam wadah penampung 4. Proses berlangsung

selama 1 minggu, penambahan lindi segar

dilakukan, jika volume lindi di wadah 1 telah

berkurang. Pengambilan sampel dilakukan pada

wadah penampung c setiap 24 jam, untuk

mengukur COD, amonium, nitrit dan nitrat.

2.4. Analisis Sampel

Pengukuran pH menggunakan pH-

indicator strips. Kosentrasi amonium dan COD

pada sampel diukur secara fotometrik

menggunakan Varian Cary 50

Spectrophotometer pada panjang gelombang

425nm pada amonium dan COD 600nm.

Prosedur pengukuran mengikuti APHA. (1998).

3. HASIL Melalui sistem pengolahan anaerob-

aerob secara sinambung menggunakan kultur

alga, terjadi perubahan pada karakter lindi.

Pengurangan ammonium mulai terjadi setelah

jam ke 24 hingga jam ke hingga jam ke 96 (hari

ke 4), dan setelah itu tidak terjadi pengurangan

lihat gambar 2. Pada gambar 2 menunjukkan

bahwa konsentrasi ammonium pada hari

pertama sebesar 602 mg/L dan setelah jam ke-

96 adalah 5,5 mg/L. Hasil ini menunjukkan

bahwa dalam kurun waktu tersebut pengurangan

amonium dengan sistem sinambung mencapai

98,6 %. Efisiensi pengurangan konsentrasi

amonium dalam lindi yang telah diolah ini,

mendekati baku mutu limbah yang diperlihatkan

pada tabel 1. Selain amonium, nitrat dan nitrit

juga dianalisis dan hasilnya negatif, yaitu 0

mg/L. Sementara konsentrasi amonium di

wadah 1 (lindi segar) tidak berubah selama

proses berlangsung (7 hari).

Tabel 1. Karakteristik Awal Air Lindi TPA Ngronggo

Parameter Satuan

Konsentrasi

awal

Baku

Mutu*

COD mg/l 6650 100

Amonia sebagai

NH3-N mg/l 602 5

pH mg/l 7,8 6,0-9,0

*Sumber : Peraturan Daerah Provinsi Jawa Tengah Nomor

5 Tahun 2012

Page 13: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan

0

100

200

300

400

500

600

700

1 2 3 4 5 6 7

Waktu (Hari)

Ko

ns

en

tra

si N

H4 k

elu

ara

n (

mg

/L)

0

20

40

60

80

100

Pen

gu

ran

gan

NH

4 (

%)

Torobi et al. Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada Lindi TPA, Salatiga.

Gambar 2. Konsentrasi

amonium pada keluaran hasil olahan (•) lindi

dengan waktu tinggal 24 jam selama satu

minggu dan presentasi pengurangan

amonium (○).

Gambar 3. Konsentrasi COD pada keluaran hasil olahan

(•) lindi dengan waktu tinggal 24 jam selama

satu minggu dan presentasi pengurangan COD

(○).

Pengurangan kosentrasi COD juga terlihat

setelah jam ke-24, kemudian terus menurun

hingga jam ke 148 (hari ke- 7) yang

diperlihatkan pada gambar 3. Secara

keseluruhan pengurangan konsentrasi COD

selama 7 hari mencapai 98%, dengan

konsentrasi COD keluaran 48,8 mg/L dari

kosentrasi awal sebesar 6650 mg/L.

Pengurangan kosentrasi ini juga sesuai dengan

baku mutu air limbah pada tabel 1. Selama

proses berlangsung pH relatif stabil berada pada

kisaran 7- 7,8.

4. PEMBAHASAN Kosentrasi lindi dari TPA Ngronggo

Salatiga memiliki rata-rata COD 6.650 mg/L

dan amonium 602 mg/L dengan kisaran pH 6,0-

9,0. Nitrat dan nitrit berada dibawah batas

deteksi sehingga dapat dikatakan nol, sementara

kandungan oksigen terlarut (DO) adalah 0 mg/L.

Kisaran pH lindi bersifat netral, menunjukan

status lindi tidak berada dalam fase asidofil.

Studi tentang karakteristik lindi telah dilaporkan

oleh banyak peneliti dalam dan luar negeri, yang

menunjukkan bahwa lindi memiliki potensi

untuk mencemari lingkungan terutama air

permukaan maupun air tanah (Christensen et al.,

2001, Kjeldsen et al., 2002, Mangimbulude et

al., 2009). Materi organik dalam lindi berasal

dari proses degarasi sampah di TPA, demikian

juga dengan amonium, berasal dari proses

peruraian protein dalam sampah. Studi yang

dilaporkan oleh Berge et al., 2005 menunjukan

bahwa kandungan amonium pada lindi berasal

dari konversi protein pada sampah oleh mikroba

hetrotrofik yang terjasi melalui dua tahap, yaitu

pertama konversi protein menjadi asam amino,

dan kedua melalui deaminasi asam amino

sehingga melepaskan amonium. Proses ini

berlangsung dalam kondisi anaerobik, maupun

aerobik.

Dalam studi ini menunjukkan bahwa

kandungan organik dan amonium pada lindi

TPA Ngronggo Salatiga melebihi Peraturan

Daerah Provinsi Jawa Tengah No. 5 Tahun 2012

tentang baku mutu air limbah (Tabel 1). Dengan

demikian lindi TPA Ngronggo memiliki potensi

pencemar lingkungan sehingga perlu diolah

sebelum dilepas ke lingkungan. Sehingga perlu

dipertimbangkan oleh instansi pemeiritah yang

memeliki otoritas untuk mengolah lindi TPA

Ngronggo dengan tepat guna menurunkan

konsentrasi COD dan amonium.

Secara keseluruhan dari hasil penelitian

ini menunjukkan bahwa pengurangan amonium

melalui sistem anaerobik-aerobik secara

sinambung memberikan kinerja yang tinggi,

konsentrasi amonium pada keluaran mendekati

baku mutu air limbah yang berlaku.

Pengurangan amonium diduga terjadi ketika

berada dalam tahap aerobik, dimana kehadiran

alga ikut berperan dalam proses tersebut. Selama

proses aerobik, konsentrasi amonium tidak

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

4500

1 2 3 4 5 6 7

Waktu (hari)

Ko

ns

en

tra

si

CO

D

ke

lua

ra

n (

mg

/L)

0

20

40

60

80

100

Pe

ng

ura

ng

an

CO

D (

%)

Page 14: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan

Torobi et al. Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada Lindi TPA, Salatiga.

berkurang. Pengurangan amonium dalam

kondisi anaerobik dapat terjadi melalui proses

ANAMMOX (Anaerobic Ammonium

Oxidation), sepanjang tersedianya aksteptor

elektron seperti nitrit dan nitrat (Van Loosdrecht

& Jetten, 1998). Dalam penelitian ini, tidak

ditemukan nitrat maupun nitrit selama proses

anaerobik maupun aerobik, dengan demikian

cukup beralasan untuk mengatakan bahwa

proses anammox tidak terjadi pada tahap

anaerobik. Dalam kondisi aerobik, amonium

berkurang melalui proses nitrifikasi, ditandai

dengan berkurangnya amonium, meningkatnya

konsentrasi nitrat dan nitrit. Tetapi hal itu tidak

ditemukan dalam peneltian ini, sehingga dapat

dikatakan bahwa pengurangan ammonium yang

terjadi dalam tahap aerobik, dilakukan oleh

kultur alga. Penelitian terbaru dilaporkan oleh

Krustocl et al., (2014) menunjukkan bahwa

cultur alga dapat digunakan sebagai agen untuk

menurunkan konsentrasi amonium tinggi dalam

air limbah. Hal yang sama dilaporkan juga oleh

Lin et al., (2007) bahwa microalga Chlorella

pyrenoidosa and Chlamydomonas snowiae yang

diisolasi dari lindi TPA di Guang Zhou China

mampu tumbuh dan mengurangi konsentrasi

amounium secacara sigifikan di lindi TPA.

Pengurangan materi organik yang

diukur melalui pengurangan COD, terjadi juga

pada tahap anaerobik, namun besar

pengurangannya lebih rendah dibandingkan

dengan pengurangan yang terjadi pada kondisi

aerobik. Hal itu diperkuat dengan data pengujian

pengurangan COD lindi secara batch dalam

kondisi anaerobik dan aerobik, menunjukkan

bahwa pengurangan COD dalam kondisi aerobik

selama satu minggu, mencapai 62% lebih tinggi

hampir 4 kali dengan kondisi anaerobik 19%.

Secara keseluruhan, sistem anaerob-

aerob (cultur alga) yang dilakukan dalam skala

laboratorium memberikan hasil signifikan

terhadap pengurangan COD dan amonium

hingga diatas 90%, dan menghasilkan kualitas

olahan yang memenui baku mutu. Namun

sebelum diaplikasi, perlu dilakukan juga

pengujian dalam skala pilot projek guna melihat

apakah ada penyimpangan dan perubahan

efektivitas kerja sistem.

5. KESIMPULAN Pengurangan amonium dan COD lindi TPA

Ngronggo Salatiga menggunakan sistem

sinambung anaerob-aerob-kultur alga dengan

waktu kontak 24 selama 7 hari memberikan

efisiensi pengurangan kedua parameter tersebut

mencapai diatas 95%, sehingga menghasilkan

kualitas olahan yang masih sesuai dengan baku

mutu air limbah. Peran alga sangat penting

mengurangi konsentrasi amonium dan COD

dalam kondisi aerobik.

6. UCAPAN TERIMA KASIH Penulis mengucapkan terima kasih kepada

Pemerintah Daerah Kabupaten Kepulauan

Yapen Propinsi Papua yang telah memberikan

bantuan biaya studi dan biaya penelitian bagi

penulis.

7. DAFTAR PUSTAKA

Mara D. (1976). Sewerage Treament in Hot Climate. John

Wiley and Sons. New York.

Machdar I. (2008). Water Science and Technology. 39 (7)

(1999), pp. 23-31.

Suriawiria. (1986). Pengantar Mikrobiologi Umum/Unus

Suriawiria. Angkasa. Bandung.

Tchobanoglous G. (1993). Integrated Solid Waste

Management. McGraw-HillBook Co: Singapore.

Metcalf and Eddy. (2004). Wastewater Engineering. 4th

edition. Mc Graw Hill International Editions. New

York.

Bellinda IA, Agus S, dan H Joni. (2012). Efek Aerasi

Terhadap Dominansi Mikroba Dalam Sistem High

Rate Algae Pond (HRAP) Untuk Pengolahan Air

Boenzem Morokrembangan. ITS Sukolilo, Surabaya.

Ibrahimpašiӕ JT, Dragièeviæ L, Zanoški MH, Baèun VD,

Ĕurlin M, IV Vrèek. (2010). Nitrogen Removal from

Landfill Leachate Municipal. Biotechnical Faculty.

University of Bihaæ.

Peraturan Daerah Provinsi Jawa Tengah Nomor 5 Tahun

(2012) Tentang Perubahan Atas Peraturan Daerah

Provinsi Jawa Tengah Nomor 10 Tahun (2004)

Tentang Baku Mutu Air Limbah.

Page 15: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan

APHA. (1998). Standard Methods for Examination of

Water and Wastewater, 2nd ed. American Public

Health Association. Washington DC.

ANZECC (Australian and New Zealand Environment and

Conservation Council), and ARMCANZ (Agriculture

and Resource Management Council of Australia and

New Zealand). (2000). Australian and New Zealand

Guidelines for Fresh and Marine Water Quality

2000. Canberra. Australia.

Van Loosdrecht and Jetten. (1998). Microbiological

conversions in nitrogen removal. Jurnal: Water

Science and Technology. Page 1-7. Delft University

of Technology. Berge ND, Reinhart DR, TG Townsend. (2005). The fate

of nitrogen in bioreactor landfills. Critical Reviews in

Environmental Science and Technology. 35, 365–

399.

Krustocl I, Guillermo DJ, MA Shabiimam. (2014). Algae

biomass cultivation with ammonium rich

wastewaters as substrate: The potential for

simultaneous wastewater treament and energy

recovery. 5th International Symposium on Energy

from Biomass and Waste, Venice, Italy, 17-20 Nov.

Mangimbulude JC, Van Straalen NM, WFM Röling.

(2012). Microbial nitrogen transformation potential

in surface run-off leachate from a tropical landfill.

Elsevier. Waste Management 32:77-87.

Lin L, Chan GY, Jiang BL, CY Lan. (2007). Use of

ammoniacal nitrogen tolerant microalgae in landfill

leachate treatment. Waste Management 27, 1376-82.

Grobbelaar JU, Soeder CJ, Groeneweg J, Stengel E, and P

Hartig. (1988). Rates of Biogenic Oxygen Production

in Mass Cultures of Microalgae, Rates of Biogenic

Oxygen Production in Mass Cultures of Microalgae,

Absorption of Atmospheric Oxygen and Oxygen

Availability for Wastewater Treatment. Water

Research 22,1459-1464.

Mangimbulude JC, Van Breukelen BM, Krave AS, Van

Straalen NM, WFM Röling. (2009). Seasonal

Dynamics in Leachate Hydrochemistry and Natural

Attenuation in Surface Run-off Water From a

Tropical Landfill. Elsevier. Waste Management

29:829-838.

Kjeldsen PI, Barlaz MA, Rooker AP, Baun A, Ledin A,

and TH Christensen. (2002). Present and Long-Term

Composition of MSW Landfill Leachate: A Review.

Critical Reviews in Enviromental Science and

Technology. 32(4):297-336.

Christensen TH, Kjeldsen P, Bjerg PL, Jensen DL,

Christensen JB, Baun A, Albrechtsen HJ, G Heron.

(2001). Review : Biogeochemistry of Landfill

Leachate Plumes. App Geochem 16:660-718.

Agency of Toxic Substances and Disease Registry. (2004).

Toxicological Profile for Ammonia.

http://www.atsdr.cdc.gov/ToxProfiles/tp126.pdf

Page 16: Pengurangan Amonium (NH4) dan Materi Organik (COD) Pada …repository.uksw.edu/bitstream/123456789/8534/2/T2... · 2016-10-10 · Di dalam laporan tugas akhir ini tidak terdapat keseluruhan