1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Tahu merupakan salah satu jenis makanan sumber protein dengan bahan

dasar kacang kedelai yang sangat digemari oleh masyarakat yang ada di

Indonesia. Sebagian besar produk tahu di Indonesia dihasilkan oleh industri skala

kecil yang kebanyakan terdapat di berbagai pulau di indonesia. Industri

pembuatan tahu ini berkembang pesat sejalan dengan peningkatan jumlah

penduduk. Namun, di sisi lain industri ini menghasilakan limbah cair yang

berpotensi mencemari lingkungan. Industri tahu membutuhkan air untuk

pemprosesannya, yaitu untuk prosees sortasi, peredaman, pengupasan kulit,

pencucian, penggilingan, perebusan dan penyaringan.

Industri pabrik tahu dalam proses pengolahannya menghasilkan limbah baik

limbah padat maupun cair. Limbah padat dihasilkan dari proses penyaringan dan

penggumpalan, limbah ini kebanyakan oleh pengrajin dijual dan diolah menjadi

tempe gembus, kerupuk ampas tahu, pakan ternak, dan diolah menjadi tepung

ampas tahu yang akan dijadikan bahan dasar pembuatan roti kering dan cake.

Sedangkan limbah cairnya dihasilkan dari proses pencucian, perebusan,

pengepresan dan pencetakan tahu, oleh karena itu limbah cair yang dihasilkan

sangatlah tinggi. Limbah cair tahu dengan karakteristik mengandung bahan

organik tinggi dan kadar BOD, COD yang cukup tinggi pula, jika langsung

dibuang ke badan air, jelas sekali akan menurunkan daya dukung lingkungan.

2

Sehingga industri tahu memerlukan suatu pengolahan limbah yang bertujuan

untuk mengurangi resiko beban pencemaran yang ada.

Teknologi pengolahan limbah tahu sebenarnya dapat dilakukan dengan cara

melakukan fitoremediasi. Istilah fitoremediasi berasal dari kata Inggris

phytoremediation; kata ini sendiri tersusun atas dua bagian kata, yaitu phyto yang

berasal dari kata Yunani phyton ("tumbuhan") dan remediation yang berasal dari

kata Latin remedium (menyembuhkan"). Fitoremediasi yaitu dengan penggunaan

tanaman hijauan untuk memindahkan, menyerap, dan atau mengakumulasikan

serta mengubah kontaminan yang berbahaya menjadi tidak berbahaya (Arsyad

dan Rustiadi, 2008). Rosiana dkk (2007) menjelaskan fitoremediasi adalah

pemanfaatan tumbuhan, mikroorganisme untuk meminimalisasi dan

mendetoksifikasi polutan, karena tanaman mempunyai kemampuan menyerap

logam dan mineral yang tinggi atau sebagai fitoakumulator dan fitochelator.

Untuk mengatasi pencemaran yang terjadi akibat limbah tahu tersebut, maka

perlu diterapkan sistem pengolahan limbah dengan sistem fitoremediasi

menggunakan tetumbuhan, yang diharapkan mampu untuk menyerap bahan bahan

organik yang dapat merubah komposisi dari air sungai.

Pencemaran aliran sungai yang diakibatkan oleh air limbah tahu ini sangat

memprihatinkan karena dapat merusak ekosistem akuatik lainnya; seperti kolam

ikan yang menggunakan air sungai sebagai wadah tempat ikan hidup serta dapat

mencemari sawah yang menggunakan sistem irigasi menggunakan air dari aliran

sungai. Hal ini sangat penting untuk dipelajari agar proses pengolahan limbah

tetap berjalan dengan baik dan memberikan hasil yang optimal serta tidak

mencemari lingkungan. Maka diperlukan suatu penelitian fitoremediasi limbah

3

tahu dengan tumbuhan, eceng gondok (eichornia crassipes) dan kiambang

(salvinia molesta)

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang diatas maka didapatkan suatu rumusan masalah

sebagai berikut;

Bagaimanakah cara mengolah limbah cair industri pabrik tahu dengan

menggunakan teknologi fitoremediasi ?

1.3. Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari pembuatan proposal penelitian ini antara lain;

Agar kita dapat menggunakan teknologi fitoremediasi dalam mengolah limbah

cair pabrik tahu demi mengurangi pencemaran lingkungan.

1.4. Batasan Penulisan

Dalam penulisan proposal penelitian ini penulis membatasi ruang lingkup

pembahasan pada pengolahan limbah industri tahu dengan fitoteknologi

(fitoremediasi) dengan tanaman eceng gondok dan kiambang.

4

BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Pencemaran

Pencemaran lingkungan adalah masuknya atau dimasukkannya makhluk

hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam lingkungan dan atau

berubahnya tatanan lingkungan oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam,

sehingga kualitas lingkungan turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan

lingkungan menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan

peruntukannya (Soemarto, 1981). Limbah adalah sampah cair dari suatu

lingkungan masyarakat terutama terdiri dari air yang telah dipergunakan dengan

hampir 0,1% daripadanya berupa benda-benda padat yang terdiri dari zat organik

dan bukan organik (Mahida, 1981).

Pencemaran air adalah suatu peristiwa masuknya zatzat ke dalam air yang

mengakibatkan kualitas (mutu) air tersebut menurun, sehingga dapat mengganggu

dan membahayakan kesehatan masyarakat (Sugiharto, 1987). Pencemaran air

terjadi karena perbuatan manusia yang dapat timbul dari berbagai macam kegiatan

manusia, baik secara disengaja maupun tidak. Pencemaran air karena perbuatan

manusia pada umumnya jauh lebih besar daripada yang terjadi karena sebab

alami. Besarnya beban polusi yang ditampung oleh sesuatu perairan dapat

diperhitungkan berdasarkan jumlah zat pencemar yang berasal dari berbagai

sumber aktifitas yang meliputi air buangan dari proses industri.

5

2.2. Limbah

Menurut Udin Djabu (1991) yang dimaksud dengan air limbah adalah air

yang bercampur dengan zat-zat padat (dissolved dan suspended) yang berasal dari

buangan kegiatan rumah tangga, pertanian, perdagangan maupun industri seperti

tahu. Sedangkan menurut Azrul Azwar (1983) mendefinisikan air limbah adalah

air kotor yang mengandung zat membahayakan bagi kehidupan manusia, hewan

dan tumbuhan yang lazimnya muncul karena hasil perbuatan manusia.

2.3. Proses Produksi Tahu

Pada umumnya tahu dibuat oleh para pengrajin atau industri rumah tangga

dengan peralatan dan teknologi yang sederhana. Urutan proses atau cara

pembuatan tahu pada semua industri kecil tahu pada umumnya hampir sama dan

kalaupun ada perbedaan hanya pada urutan kerja atau jenis zat penggumpal

protein yang digunakan. Pemilihan (penyortiran) bahan baku kedelai merupakan

pekerjaan paling awal dalam pembuatan tahu. Kedelai yang baik adalah kedelai

yang baru atau belum tersimpan lama digudang. Kedelai yang baru dapat

menghasilkan tahu yang baik (aroma dan bentuk). Untuk mendapatkan tahu yang

mempunyai kualitas yang baik, diperlukan bahan baku biji kedelai yang sudah

tua, kulit biji tidak keriput, biji kedelai tidak retak dan bebas dari sisa-sisa

tanaman, batu kerikil, tanah, atau biji-bijian lain. Kedelai yang digunakan

biasanya berwarna kuning, putih, atau hijau dan jarang menggunakan jenis kedelai

yang berwarna hitam. Tujuan dari penyortiran ini adalah agar kualitas tahu tetap

terjaga dengan baik (Fibria, 2006).

6

Proses yang kedua adalah perendaman. Pada proses ini kedelai direndam

dalam bak atau ember yang berisi air selama 3-12 jam. Tujuan dari perendama

ini adalah untuk membuat kedelai menjadi lunak dan kulitnya mudah dikelupas.

Setelah perendaman kemudian diikuti dengan pengupasan kulit kedelai dengan

jalan meremas-remas dalam air, kemudian dikuliti. Setelah direndam dan dikuliti

kemudian dicuci. Pencucian sedapat mungkin dilakukan dengan air yang

mengalir. Pencucian ini bertujuan untuk menghilangkan kotoran yang terdapat

pada kedelai. Setelah proses perendaman kemudian dilanjutkan pada tahap

penggilingan, yang bertujuan memperhalus hasil gilingan kedelai. Pada saat

penggilingan diberi air mengalir agar bubur kedelai terdorong keluar. Hasil dari

proses penggilingan berupa bubur kedelai. Bubur kedelai yang sudah terdorong

keluar kemudian ditampung dalam ember. Pada proses pencucian dan perendaman

kedelai ini menggunakan banyak sekali air sehingga limbah cair yang dihasilkan

akan banyak pula. Tetapi sifat limbah ini belum mempunyai kadar pencemaran

yang tinggi (Fibria, 2006).

Proses selanjutnya adalah perebusan bubur kedelai dengan tujuan untuk

menginaktifkan zat antinutrisi kedelai yaitu tripsin inhibitor dan sekaligus

meningkatkan nilai cerna, mempermudah ekstraksi atau penggilingan dan

penggumpalan protein serta menambah keawatan produk. Bubur kedelai yang

telah terbentuk kemudian diberi air, selanjutnya dididihkan dalam tungku

pemasakan. Setelah mendidih sampai 5 (lima) menit kemudian dilakukan

penyaringan. Dalam keadaan panas cairan bahan baku tahu (bubur kedelai yang

sudah direbus) kemudian disaring dengan kain blaco atau kain mori kasar sambil

dibilas dengan air hangat, sehingga susu kedelai dapat terekstrak keluar semua.

7

Proses ini menghasilkan limbah padat yang disebut dengan ampas tahu. Ampas

padat ini mempunyai sifat yang cepat basi dan busuk bila tidak cepat diolah

sehingga perlu ditempatkan secara terpisah atau agak jauh dari proses pembuatan

tahu agar tahu tidak terkontaminasi dengan barang yang kotor (Fibria, 2006).

Filtrat cair hasil penyaringan yang diperoleh kemudian ditampung dalam

bak. Kemudian filtrat yang masih dalam keadaan hangat secara pelan-pelan

diaduk sambil diberi asam (catu). Pemberian asam ini dihentikan apabila sudah

terlihat penggumpalan. Selanjutnya dilakukan penyaringan kembali. Proses

penggumpalan juga menghasilkan limbah cair yang banyak dan sifat limbahnya

sudah mempunyai kadar pencemaran yang tinggi karena sudah mengandung

asam. Untuk menggumpalkan tahu bisa digunakan bahan-bahan seperti batu tahu

(sioko) atau CaSO4 yaitu batu gips yang sudah dibakar dan ditumbuk halus

menjadi tepung, asam cuka 90%, biang atau kecutan dan sari jeruk. Biang atau

kecutan yaitu sisa cairan setelah tahap pengendapan protein atau sisa cairan dari

pemisahan gumpalan tahu yang telah dibiarkan selama satu malam. Tetapi

biasanya para pengrajin tahu memakai kecutan dari limbah itu sendiri yang sudah

didiamkan selama satu malam. Disamping memanfaatkan limbah, secara ekonomi

juga dapat menghemat karena tidak perlu membeli. Tahap selanjutnya yaitu

pencetakan dan pengepresan. Proses ini dilakukan dengan cara cairan bening

diatas gumpalan tahu dibuang sebagian dan sisanya untuk air asam. Gumpalan

tahu kemudian diambil dan dituangkan ke dalam cetakan yang sudah tersedia dan

dialasi dengan kain dan diisi sampai penuh. Cetakan yang digunakan biasanya

berupa cetakan dari kayu berbentuk segi empat yang dilubangi kecil-kecil supaya

air dapat keluar (Fibria, 2006).

8

Selanjutnya kain ditutupkan ke seluruh gumpalan tahu dan dipres. Semakin

berat benda yang digunakan untuk mengepres semakin keras tahu yang

dihasilkan. Alat pemberat/pres biasanya mempunyai berat 3,5 kg dan lama

pengepresan biasanya 1 menit, sampai airnya keluar. Setelah dirasa cukup

dingin, kemudian tahu dipotong-potong sesuai dengan keinginan konsumen

dipasar. Tahu yang sudah dipotong-potong tersebut kemudian dipasarkan. Dalam

pembuatan tahu biasanya pengrajin menambahkan bahan tambahan atau bahan

pembantu antara lain yaitu batu tahu (batu gips yang sudah dibakar dan ditumbuk

halus menjadi tepung), asam cuka 90%, biang/kecutan, yaitu sisa cairan setelah

tahap pengendapan protein atau sisa cairan dari pemisahan gumpalan tahu yang

telah dibiarkan selama satu malam, kunyit yang digunakan untuk memberikan

warna kuning pada tahu, garam yang digunakan untuk memberikan rasa sedikit

asin ke dalam tahu (Fibria, 2006).

9

Gambar. Diagram Proses Produksi Tahu (Sumber: Adaptasi KLH 2006)

2.4. Limbah Industri Tahu

Limbah industri tahu pada umumnya dibagi menjadi 2 (dua) bentuk limbah,

yaitu limbah padat dan limbah cair. Limbah padat pabrik pengolahan tahu berupa

kotoran hasil pembersihan kedelai (batu, tanah, kulit kedelai, dan benda padat lain

yang menempel pada kedelai) dan sisa saringan bubur kedelai yang disebut

KEDELAI

PENCUCIAN & PERENDAMAN

PENGUPASAN KULIT

PERENDAMAN

(30 40 Menit)

PENGGILINGAN

PEREBUSAN

(30 Menit)

PENYARINGAN

FILTRAT

PENGGUMPALAN

PENCETAKAN/PENGEPRESAN

PEMOTONGAN

TAHU

LIMBAH CAIR

(BOD, TSS)

LIMBAH CAIR

(BOD, TSS)

Kulit

Kedelai

AIR

&

PANAS

AIR

AIR

Asam

Asetat

Ampas Tahu

LIMBAH CAIR

(BOD, ASAM)

Air Tahu

(TSS, BOD, Bau)

PENGOLAHAN

LIMBAH CAIR

TAHU

AIR

10

dengan ampas tahu. Limbah padat yang berupa kotoran berasal dari proses awal

(pencucian) bahan baku kedelai dan umumnya limbah padat yang terjadi tidak

begitu banyak (0,3% dari bahan baku kedelai). Sedangkan limbah padat yang

berupa ampas tahu terjadi pada proses penyaringan bubur kedelai. Ampas tahu

yang terbentuk besarannya berkisar antara 25-35% dari produk tahu yang

dihasilkan (Herlambang,2002).

Limbah cair pada proses produksi tahu berasal dari proses perendaman,

pencucian kedelai, pencucian peralatan proses produksi tahu, penyaringan dan

pengepresan/pencetakan tahu. jumlah kebutuhan air proses dan jumlah limbah cair

yang dihasilkan dilaporkan berturut-turut sebesar 45 dan 43,5 liter untuk tiap

kilogram bahan baku kacang kedelai. Pada beberapa industri tahu, sebagian kecil

dari limbah cair tersebut (khususnya air dadih) dimanfaatkan kembali sebagai

bahan penggumpal. Limbah cair tahu mengandung bahan organik kompleks

diantaranya protein dan asam amino dalam bentuk padatan tersuspensi maupun

terlarut. Adanya senyawa-senyawa organik tersebut menyebabkan limbah cair

industri tahu mengandung BOD, COD dan TSS yang tinggi. Limbah ini sering

dibuang secara langsung tanpa pengolahan terlebih dahulu sehingga menghasilkan

bau busuk dan mencemari lingkungan (Herlambang,2002).

2.5. Karakteristik Limbah Industri Tahu

Karakteristik buangan industri tahu meliputi dua hal, yaitu karakteristik

fisika dan kimia. Karakteristik Fisika meliputi padatan total, padatan tersuspensi,

suhu, warna, dan bau. Karakteristik kimia meliputi bahan organik, bahan

anorganik dan gas. Menurut Herlambang (2002), Parameter air limbah tahu yang

11

biasanya diukur antara lain temperatur, pH, padatan-padatan tersuspensi (TSS)

dan kebutuhan oksigen (BOD dan COD). Pada umumnya limbah pabrik tahu ini

langsung dibuang ke sungai melalui saluran-saluran. Bila air sungai cukup deras

serta pengenceran cukup (daya dukung lingkungan masih baik) maka air buangan

tersebut tidak menimbulkan masalah. Tetapi jika daya dukung lingkungan sudah

terlampaui, maka air buangan yang banyak mengandung bahan-bahan organik

akan mengalami proses peruraian oleh mikroorganisme hingga kemudian akan

mencemari lingkungan.

Temperatur biasanya diukur dengan menggunakan termometer air raksa

dengan skala Celsius. Kisaran pH air dapat menentukan kondisi keasaman

(konsentrasi ion hidrogen) air limbah. Skala pH berkisar antara 1-14; kisaran nilai

pH 1-7 termasuk kondisi asam, pH 7-14 termasuk kondisi basa, dan pH 7 adalah

kondisi netral (Siregar, 2005). Padatan-padatan Tersuspensi/TSS (Total

Suspended Solid) digunakan untuk menentukan kepekatan air limbah, efisiensi

proses dan beban unit proses. Pengukuran yang bervariasi terhadap konsentrasi

residu diperlukan untuk menjamin kemantapan proses kontrol (Siregar, 2005).

Kebutuhan oksigen dalam air limbah ditunjukkan melalui BOD dan COD.

BOD (Biological Oxygen Demand) adalah oksigen yang diperlukan oleh

mikroorganisme untuk mengoksidasi senyawa-senyawa kimia. Nilai BOD

bermanfaat untuk mengetahui apakah air limbah tersebut mengalami biodegradasi

atau tidak, yakni dengan membuat perbandingan antara nilai BOD dan COD.

Oksidasi berjalan sangat lambat dan secara teoritis memerlukan waktu tak

terbatas. Dalam waktu 5 hari (BOD), oksidasi organik karbon akan mencapai

60%-70% dan dalam waktu 20 hari akan mencapai 95%. COD adalah kebutuhan

12

oksigen dalam proses oksidasi secara kimia. Nilai COD akan selalu lebih besar

daripada BOD karena kebanyakan senyawa lebih mudah teroksidasi secara kimia

daripada secara biologi. Pengukuran COD membutuhkan waktu yang jauh lebih

cepat, yakni dapat dilakukan selama 3 jam, sedangkan pengukuran BOD paling

tidak memerlukan waktu 5 hari. Jika korelasi antara BOD dan COD sudah

diketahui, kondisi air limbah dapat diketahui (Siregar, 2005).

2.6. Dampak Limbah Industri Tahu

Herlambang (2002) menuliskan bahwa limbah industri tahu yang

mengandung bahan orgnik dapat menimbulkan gangguan terhadap kehidupan

biotik. Turunnya kualitas air perairan akibat meningkatnya kandungan bahan

organik. Aktivitas organisme dapat memecah molekul organik yang kompleks

menjadi molekul organik yang sederhana. Bahan anorganik seperti ion fosfat dan

nitrat dapat dipakai sebagai makanan oleh tumbuhan yang melakukan fotosintesis.

Selama proses metabolisme oksigen banyak dikonsumsi, sehingga apabila bahan

organik dalam air sedikit, oksigen yang hilang dari air akan segera diganti oleh

oksigen hasil proses fotosintesis dan oleh reaerasi dari udara. Sebaliknya jika

konsentrasi beban organik terlalu tinggi, maka akan tercipta kondisi anaerobik

yang menghasilkan produk dekomposisi berupa amonia, karbondioksida, asam

asetat, hirogen sulfida, dan metana. Senyawa-senyawa tersebut sangat toksik bagi

sebagian besar hewan air, dan akan menimbulkan gangguan terhadap keindahan

(gangguan estetika) yang berupa rasa tidak nyaman dan menimbulkan bau.

(Kaswinarni, 2007)

13

Adsorpsi

Adsorpsi atau penyerapan merupakan peningkatan konsentrasi suatu zat

tersebut dalam medium pendispersinya. Bahan yang dipakai untuk menyerap

disebut penyerap dan yang diserap disebut fase terserap. Adsorpsi adalah proses

dimana subtansi molekul meninggalkan larutan dan bergabung pada permukaan

zat padat pada ikatan fisika dan kimia. Substansi molekul atau bahan yang diserap

disebut adsorbat, dan zat padat penyerapnya disebut adsorben.

2.7. Fitoremediasi limbah cair tahu

Berbagai upaya untuk mengolah limbah cair industri tahu telah dicoba dan

dikembangkan. Pengendalian pencemaran limbah tahu dapat juga menggunakan

proses fitoremediasi, Istilah fitoremediasi berasal dari bahasa Inggris

phytoremediation; kata ini sendiri tersusun atas dua bagian kata, yaitu phyto yang

berasal dari kata Yunani phyton (= "tumbuhan") dan remediation yang berasal

dari kata Latin remedium (="menyembuhkan", dalam hal ini berarti juga

"menyelesaikan masalah dengan cara memperbaiki kesalahan atau kekurangan).

Dengan demikian fitoremediasi dapat didefinisikan sebagai penggunaan

tumbuhan untuk menghilangkan, memindahkan, menstabilkan, atau

menghancurkan bahan pencemar baik itu senyawa organik maupun anorganik

(Wikipedia).

Alternatif pengolahan air limbah sederhana adalah dengan fitoremediasi

menggunakan tanaman Enceng Gondok (Eichornia crassipes) dan Azolla

(Azollaceae) serta menggunakan biji kelor sebagai koagulan dalam menyerap zat

zat pencemar . Fitoremediasi adalah upaya penggunaan tanaman dan bagian-

14

bagiannya untuk dekontaminasi limbah dan masalah-masalah pencemaran

lingkungan baik secara ex-situ menggunakan kolam buatan atau reactor maupun

in-situ (langsung di lapangan) pada tanah atau daerah yang terkontaminasi limbah.

Dipilihnya enceng gondok dan azolla karena berdasarkan penelitian-penelitian

sebelumnya tanaman ini memiliki kemampuan untuk mengolah limbah, baik itu

berupa logam berat, zat organik maupun anorganik. Selain itu Sheffield (1997)

melaporkan bahwa tanaman ini mampu menurunkan konsentrasi ammonia sebesar

81% dalam waktu 10 hari.

2.8 Tanaman Enceng Gondok (Eichornia crassipes)

1.Klasifikasi Enceng Gondok

Divisi : Spermatophyta

Sub Divisi : Angiospermae

Kelas : Monocotyledoneae

Suku : Pontederiaceae

Marga : Eichornia

Jenis : Eichornia crassipes

Enceng gondok pertama kali ditemukan secara tidak sengaja oleh seorang

ilmuan bernama Carl Friedrich Philipp von Martius, seorang ahli botani

berkebangsaan Jerman pada tahun 1824 ketika sedang melakukan ekspedisi di

Sungai Amazon Brasil. Enceng Gondok lebih banyak dikenal sebagai tanaman

tumbuhan pengganggu (gulma) di perairan karena pertumbuhannya yang sangat

cepat. Awalnya didatangkan ke Indonesia pada tahun 1894 dari Brazil untuk

koleksi Kebun Raya Bogor. Ternyata dengan cepat menyebar ke beberapa

Gambar 1. Enceng Gondok

15

perairan di Pulau Jawa. Dalam perkembangannya, tanaman keluarga

Pontederiaceae ini justru mendatangkan manfaat lain, yaitu sebagai biofilter

cemaran logam berat, sebagai bahan kerajinan, dan campuran pakan ternak

(Ahmad. 2009).

Penyerapan oleh enceng gondok

Tumbuhan ini mempunyai daya regenerasi yang cepat karena potongan-

potongan vegetatifnya yang terbawa arus akan terus berkembang menjadi enceng

gondok dewasa. Proses regenerasi yang cepat dan toleransinya terhadap

lingkungan yang cukup besar, menyebabkan enceng gondok dapat dimanfaatkan

sebagai pengendali pencemaran lingkungan. Sel-sel akar tanaman umumnya

mengandung ion dengan konsentrasi yang lebih tinggi dari pada medium

sekitarnya yang biasanya bermuatan negativ, penyerapan ini melibatkan energy

(Hidayati. 2004).

Faktor faktor yang menyebabkan kemampuan enceng gondok (Eichornia

crassipes) sebagai agen fitoremediasi

Faktor-faktor yang mempengaruhi mekanisme penyerapan adalah suhu, pH,

dan unsur hara yang mampu mempengaruhi tingkat kemampuan zat terlarut yang

dapat diadsorbsi adsorben, yaitu

a. Suhu

Semakin tinggi suhu lingkungan tanaman maka semakin tinggi penyerapan oleh

tanaman, dimana suhu lingkungan menyebabkan akan menyebabkan proses fotosintesis

meningkat sehingga penyerapan tanaman akan meningkat juga. Pada proses

fotosintesis, logam Fe sebagai salah satu unsur logam yang diperlukan untuk tranpor

16

elektron pada proses fotosintesis. Namun apabila tanaman enceng gondok itu tumbuh di

daerah yang memiliki suhu kurang dari 25C maka proses fotosintesis akan terganggu

dan berakibat menurunkan kemampuan mengadsorbsi logam Fe oleh enceng gondok.

Suhu optimum untuk pertumbuhan enceng gondok adalah 25C-30C

b. pH

pH adalah ukuran yang digunakan dalam kandungan ion H+ yang menunjukkan

suatu perairan asam atau basa. Untuk pertumbuhan yang lebih baik, tanaman enceng

gondok lebih cocok terhadap pH 7,0-7,5. Jika pH lebih tinggi atau kurang maka

pertumbuhan tanaman akan terhambat, bahkan mati bila pH terlalu ekstrim. Apabila pH

terlalu tinggimaka penyerapan logam Fe oleh enceng gondok akan terhambat

dikarenakan batang dan daun akan cepat mengering sehingga menyebabkan singkatnya

umur hidup enceng gondok.

c. Banyaknya Akar

Eceng gondok memiliki akar yang bercabang-cabang halus, permukaan

akarnya digunakan oleh mikroorganisme sebagai tempat pertumbuhan (Neis,

1993). Muramoto dan Oki dalam Sudibyo (1989) menjelaskan, bahwa eceng

gondok dapat digunakan untuk menghilangkan polutan, karena fungsinya sebagai

sistem filtrasi biologis, menghilangkan nutrien mineral, untuk menghilangkan

logam berat seperti cuprum, aurum, cobalt, strontium, merkuri, timah, kadmium,

dan nikel.

17

2.9. Tanaman Kiambang (Salvinia molesta)

Taksonomi Kiambang

Kingdom : Plantae

Divisi : Pteridophyta

Kelas : Pteridopsida

Ordo : Salvaniales

Famili : Salvaniaceae

Genus : Salvinia

Spesies : Salvinia molesta

Salvinia molesta adalah jenis tumbuhan yang hidup setahun. Pembiakannya

dilakukan dengan spora (Sundaru, 1979). Salvinia molesta termasuk tumbuhan air

yang hidup mengapung. Daunnya berupa karangan, terdiri dari 3 bagian, yaitu 2

bagian terapung yang berfungsi sebagai daun dan 1 bagian menggantung dalam

air berbentuk serabut seperti akar. Pangkal daun berbentuk jantung, panjang dan

lebar daun antara 1-2 cm, dengan rambut-rambut pada permukaannya.

Fase generatif dari tanaman ini dicirikan oleh adanya daun yang

melengkung. Setelah menghasilkan sporangia, pembentukkan sporokarp terjadi

dengan cepat pada waktu populasi padat. Sporokarp pertama atau dua yang

pertama dari masing-masing kelompok merupakan mikrosporokarp. Dari satu

mikrosporokarp, sporangia yang matang adalah 1-5 buah, sedang mikrosporokarp

yang matang antara 30-90 buah dari sebuah makrosporokarp (Pancho, 1978).

Gambar 2. Kiambang

18

2.10. Biji Kelor (Moringa oleifera) sebagai koagulan

Klasifikasi Biji kelor (MOringa olifeira)

Kingdom : Plantae

Divisi : Magnoliophyta

Kelas : Magnoliopsida

Ordo : Brassicales

Famili : Moringaceae

Genus : Moringa

Spesies :Moringa olifeira

Biji kelor berperan sebagai koagulan karena mengandung zat aktif 4-alfa-4-

rhamnosyloxy-benzil-isothicyanate yang terkandung dalam biji kelor. Zat aktif itu

mampu mengabsopsi partikel partikel air limbah (Ritwan, 2004). Berikut adalah

gambar dari kandungan aktif tersebut;

Gambar 2. Kelor (Moringa olifeira)

Gambar 3.

Struktur zat aktif 4-alfa-4-

rhamnosyloxy-benzil-isothicyanate

19

Unsur unsur yang terkandung dalam biji kelor adalah sebagai berikut;

Tabel 3. Unsur-unsur yang terkandung dalam biji kelor

Unsur Berat Satuan

Air 4.08 gram

Protein 38.4 gram

Lemak 34.7 %

Serat 3.5 gram

Ampas 3.2 gram

Ekstrak N 16.4 gram

Pusat pusat pengolahan air perkotaan atau municipal water treatment dengan

skala besar melakukan pengolahan air dengan cara menambahkan senyawa kimia

penggumpal (coagulants) ke dalam air kotor yang akan diolah. Penambahan

koagulan di dalam proses pengolahan mengakibatkan partikel- partikel yang

berada di dalam air akan saling berdempetan menjadi suatu gumpalan yang lebih

besar lalu mengendap, kemudian air di bagian atas yang bersih dipisahkan untuk

memenuhi keperluan keluarga sehari-hari (Savitri dkk., 2006).

Hasil penelitian Hidayat (2003) mengenai efektifitas bioflokulan biji kelor

dalam proses pengolahan limbah cair industri pulp dan kertas. Parameter yang

diamati adalah waktu pengendapan, nilai warna, nilai kekeruhan, Total Suspended

Solid (TSS), Chemical Oxygen Demand (BOD), dan Biologycal Oxygen Demand

(COD). Hasil penelitian menunjukan bahwa bioflokulan biji kelor pada

konsentrasi 1500 ppm mampu mengendapkan flok limbah cair industri pulp dan

kertas dalam waktu 8 menit 20 detik, efektifitas nilai warna 69,79 %, nilai

kekeruhan 91,47 %, TSS 18,45 %, COD 75 %, dan BOD 81,49 %. Untuk PAC

(Poly Aluminum Chlorida), bioflokulan biji kelor memberikan hasil yang lebih

baik untuk parameter waktu pengendapan, namun untuk parameter nilai

kekeruhan dan COD tidak berbeda nyata, sedangkan untuk parameter nilai warna,

20

dan BOD ternyata PAC memberikan hasil yang lebih baik dibandingkan dengan

bioflokulan biji kelor, hal ini berarti bahwa biji kelor dapat bermanfaat sebagai

bioflokulan dalam proses pengolahan limbah cair industri pulp dan kertas (Savitri

dkk., 2006).

Biji kelor sebagai penjernih air telah diteliti dengan memanfaatkan biji kelor

yang berperan sebagai pengendap (koagulan) dengan hasil yang memuaskan.

Hasil penelitian Chandra (2004), biji kelor bisa dimanfaatkan sebagai bahan

koagulan (bioflokulan) dalam mengolah limbah cair pabrik tekstil. Penelitian ini

menghasilkan degradasi warna sampai 98 %, penurunan BOD 62 % dan dapat

menurunkan kandungan lumpur limbah menjadi 70 ml per liter. Proses

penjernihan air dengan biji kelor dapat berlangsung melalui proses fisik

(pengadukan dan penyaringan) dan biologis (penggumpalan atau pengendapan)

bahkan proses penyerapan (Savitri dkk., 2006).

Biji kelor sebagai koagulan tidak beracun, dapat diuraikan secara biologis,

dan ramah lingkungan. Penggunaan biji kelor pada pengolahan air lindi TPA

Benowo dengan dosis 150 mg/L dapat dicapai penyisihan 90 % kekeruhan, TSS

83 %, TDS 40 %, COD 19 %, BOD 61,5 % (Dwiriyanti, 2005).

21

BAB III

METODE PENELITIAN

3.1. Tempat dan waktu penelitian

Penelitian ini terdiri dari dua tahap, yaitu penelitian pendahuluan dan

penelitian utama. Penelitian dilakukan secara ex-situ dan diperkirakan akan di

lakukan pada bulan Oktober 2013, bertempat di Manado, tepatnya di karombasan.

Waktu penelitian diperkirakan akan dilaksanakan adalah pukul 10.00 am (pada

saat pembuatan tahu) sampai dengan selesai .

3.2. Bahan / Materi Penelitian

Alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah termometer, pH meter

SCHOOT dan kertas lakmus, wadah penampung air limbah, buat 3 petak dengan

menggunakan papan kemudian dilapisi dengan plastik.

Bahan bahan yang digunakan adalah air limbah tahu, tumbuhan akuatis

yaitu; enceng gondok (Eichornia crassipes), dan kiambang (Salvinia molesta), biji

buah kelor (Moringa oleifera), tanah yang tidak tercemar, air bersih yang tidak

terkontaminasi.

3.3 Ruang Lingkup penelitian

Ruang lingkup penelitian ini mencakup ;

a. Pada penelitian ini, air limbah tahu mengalir disepanjang sungai yang berada

dikarombasan, dan akan bergabung dengan limbah kandang babi yang

berada tak jauh dari tempat produksi tahu.

22

b. Air limbah tahu akan diambil pada pagi hari sekitar pukul 09.30 WITA

sampai pukul 10.30 WITA

c. Hasil kinerja hanya berdasarkan kajian terhadap penurunan parameter

BOD, COD & TSS.

3.4. Variabel :

Masing masing petak diberikan perlakuan yang berbeda beda yakni;

100%, 75%, 50%, 25% dan control. Dengan memberikan biji kelor sebagai

koagulan.

3.5 Cara Penelitian

3.5.1 Persiapan :

A. Pemeliharaan Tanaman Percobaan

1. Menyiapkan tanaman dengan mengaklamasi tanaman tersebut dengan air

sumur terlebih dahulu agar mampu menyesuaikan diri dengan lingkungan

sekitar tempat penelitian.

2. Menyiapkan biji kelor kemudian ditumbuk hingga halus.

3. Membuat wadah tempat penelitian dari papan, dilapisi dengan plastik

4. Tanaman yang sudah dipilih ditanam didalam wadah pengolahan.

23

3.5 Prosedur Penelitian

o Air limbah dari pabrik tahu yang diambil dari sungai yang berada

dikarombasan, Manado pada saat pagi (sekitar jam 09.30 WITA) dialirkan

ke dalam masing masing rawa buatan yang tersedia.

o Setelah air dialirkan kedalam wadah buatan, ukur ketinggian Pengisian air

limbah sampai batas ketinggian media, setelah itu air limbah dialirkan dan

ditampung ke dalam ember.

o Dilakukan pengukuran suhu dan pH air limbah dengan menggunakan alat

pH-meter merk SCHOTT dan hasil catat. Pengambilan sampel air limbah

dan ditempatkan dalam botol plastik, sebanyak 500 ml untuk pengujian

parameter COD & TSS dan botol sampel COD ditambahkan larutan

H2SO4 Konsentrasi 9% sebanyak 1 ml untuk pengawetan (fiksasi).

o Untuk pengujian BOD, pengambilan sampel menggunakan botol plastik

ukuran 1000 ml.

o Biji kelor yang sudah ditumbuk hingga halus tersebut disaring kemudian

masukan kedalam wadah tempat penelitian.

o Pengukuran suhu dan pH air limbah serta pengambilan sampel, dilakukan

pada saat pengisian bak dan dilakukan pengukuran maupun pengambilan

sampel ulang setiap hari selama penelitian pada jam yang sama dengan

pengambilan pertama.

o Dilakukan analisis laboratorium terhadap parameter air limbah sesuai

dengan standard, yaitu :

- Untuk BOD sesuai dengan SNI 06-2503-1991

- Untuk COD sesuai dengan SNI 19-4243-1989

24

- Untuk TSS sesuai dengan SNI 06-2413-1991

Pengujian air limbah akan dilakukan di Laboratorium WLN manado.

o Tanam tamanan dalam petak, masing masing petak ditanam 2 tanaman

(Enceng gondok dan Kiambang).

o Pengukuran dilakukan hingga hai ke 14

o Pembebanan dilakukan pada bebrapa titik yakni 5 titik, yaitu ;

1. Titik Pembebanan 1 : Pada Up Stream

2. Titik Pembebanan 2 : Tempat limbah tahu dibuang

3. Titik Pembebanan 3 : Tempat limbah kandang babi dibuang

4. Titik Pembebanan 4 : Pada Kolam ikan

5. Titik Pembebanan 1 : Sawah

3.6. Analisis Data

3.6.1. Penyelesaian Model

Berdasarkan hasil pengujian laboratorium terhadap model Lahan Basah

Buatan (Constructed Wetland) tersebut, akan didapatkan beberapa data primer

dari beberapa variabel penelitian. Data analisa dapat dibuat menggunakan grafik

dengan memakai Ms. Excel, sehingga akan didapatkan hasil yang dibutuhkan.

25

Kerangka operasional penelitian

Limbah tahu tanpa pengolahan dan dibuang ke badan air ambient (bebas)

Ide Studi

Studi Literatur

Studi Fitoremediasi Limbah Tahu Menggunakan Enceng Gondok (Eichornia

crassipes) dan Kiambang (Salviania molesta)

Persiapan Penelitian

Lapangan Laboratorium

Variabel Bebas : Konsentrasi limbah pabrik tahu di manado dengan menggunakan 2

jenis tumbuhan

Variabel Terikat : Akumulasi bahan bahan organik berbahaya yang terdapat pada limbah

tahu

Analisa konsentrasi bahan berbahaya pada air limbah selama penelitian

Analisa dan Pembahasan

Kesimpulan dan Saran

26

Daftar Pustaka

Asril P, Supriyanto. 2006. Pengolahan limbah cair industry kecil

pengolahan tahu secara biofiltrasi menggunakan enceng gondok

(Eichornia crassipes) Tesis Online, Diakses pada tanggal, 28 Mei

2013.

Herlambang said.2002. Teknologi pengolahan limbah tahu-tempe dengan

proses biofilter anaerob dan aerob. (Jurnal Online, Diakses pada

tanggal 16 Mei 2013).

Kaswinarti F. 2007. Studi Kasus Industri Tahu Tandang Semarang,

Sederhana Kendal dan Gagak Sipat Boyolali (Tesis Online,

Diakses pada tanggal 16 Mei 2013).

Khasana U. 2008. Efektifitas biji kelor (Moringa oleifera) sebagai

koagulan fosfat dalam limbah cair rumah sakit. Skripsi online,

diakses pada tanggal 29 Mei 2013.

Mursalin. 2007. Pemanfaatan kayu apu (Pistia stratiotes), kiambang

(Salvinia molesta) dan gulma itik (Lemna perpusilla) dalam

memperbaiki kondisi air limbah kantin. Departemen Menejemen

Sumberdaya Perairan. Fakultas Perikanan dan Kelautan. Institut

Pertanian Bogor. Bogor.

Nurhasan.1991. Penanggulangan air limbah tahu. Penerbit Yayasan Bina

Karta Lestari. (Jurnal Online, Diakses pada tanggal 22 Mei 2013).

Neni. 2012. Pencemaran dan Penanganan Limbah Industri Tahu (Jurnal

Online, Diakses pada tanggal 20 Mei 2013).

Priyono, Agus. 1994. Efektivitas pengolahan limbah tahu dengan eceng

gondok (Eichhornia crassipes (Mart) Solms.A. PPLH. Bogor.

(Tesis Online, Diakses pada tanggal 21 Mei 2013).

Sugiharto. 1987. Dasar-dasar pengelolaan air limbah. UI Press. Jakarta.

27

Utami. 2010. Uji kemampuan koagulan alami dari biji trambesi (Samanea

saman), biji kelor (Moringa oleifera), dan kacang merah

(Phaseolus vulgaris) dalam proses penurunan kadar fosfat pada

limbah cair industri pupuk. Jurnal online, diakses pada tanggal 29

Mei 2013.

Widyanto, L.S. dan H. Susilo. 1977. Pencemaran air oleh logam berat dan

hubungannya dengan eceng gondok (Eichhornia crassipes (Mart)

Solms). Biotrop. Bogor.

Yusuf, Guntur. 2001. Proses bioremediaasi limbah rumah tangga dalam

skala kecil dengan kemampuan tanaman air pada sistem simulasi.

Institut Pertanian Bogor (Tesis Online, Diakses pada tanggal 19

Mei 2013).