27

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Data Pengamatan dan Hasil Pengolahan Data

Tabel 4.1 Data Variasi Laju Alir

No. Laju Alir (L/menit)I II III IV V

1 0,063 0,169 0,536 1,02 1,432 0,056 0,165 0,517 1,02 1,463 0,062 0,164 0,531 1,00 1,464 0,062 0,181 0,522 1,02 1,435 0,060 0,172 0,526 1,00 1,43

Rata-rata 0,061 0,170 0,526 1,01 1,44

Tabel 4.2 Waktu Tinggal Limbah di dalam ReaktorI II III IV V

Laju Alir (L/menit) 0,061 0,170 0,526 1,01 1,44

Waktu Tinggal (jam) 13,4 4,8 1,6 0,8 0,6

Tabel 4.3 Degradasi Kandungan Organik dalam Limbah pada Waktu Tinggal 1,6 jam.

Waktu Uji (jam) COD (mg/L) Amoniak (mg/L) Nitrat-N (mg/L)0 35,2 0,12 2,21224 32 0,08 2,19648 30 0,08 2,08372 24 0,05 2,06796 22,4 0,02 1,762120 16 0,01 1,682144 18 0,01 1,601168 18 0,01 1,296

4.2. Pembahasan

4.2.1. Penetapan Laju Alir Reaktor Trickling Filter

Dari tabel 4.1 dapat dilihat bahwa variasi dari laju alir umpan untuk

reaktor trickling filter dengan 5 kali pengulangan menggunakan pompa

27

28

submersible. Hal ini bertujuan untuk mendapatkan laju alir ideal untuk

penggunaan reaktor yang dibuat. Dari data di atas didapat laju alir yang

ideal adalah III yaitu 0,526 L/menit dengan waktu tinggal selama 1,6 jam.

Hal ini disebabkan karena laju alir pada I dan II terlalu lambat sehingga

umpan tidak dapat terdistribusi secara optimal di dalam reaktor, sedangkan

laju alir IV dan V terlalu cepat sehingga waktu tinggal limbah untuk

terdegradasi terlalu cepat yaitu 0,8 dan 0,6 jam. Selain itu, banyak air

limbah yang terbuang ke luar melalui pinggiran reaktor karena laju alir yang

terlalu cepat sehingga sangat tidak efektif.

4.2.2. Hubungan COD dengan Waktu Degradasi Limbah

Chemical Oxygen Demand (COD) atau Kebutuhan Oksigen Kimia

(KOK) merupakan jumlah miligram oksigen (mg O2) yang dibutuhkan

untuk mengosidasi zat-zat organik yang terkandung di dalam 1 liter sampel

air. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat

organik yang dapat terdegradasi secara biologis serta senyawa-senyawa

anorganik yang tidak dapat terdegrdasi secara biologis keduanya

mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air (Sihaloho, 2008).

Dalam penelitian ini, dilakukan analisa penurunan kadar COD dalam

sampel dengan hasil seperti yang terlihat pada Gambar 4.1.

29

Gambar 4.1 Hubungan COD terhadap waktu degradasi limbah

Dari Gambar 4.1 menunjukkan bahwa semakin lama waktu tinggal

limbah maka semakin besar COD yang terdegradasi. Hal ini dapat dilihat

bahwa pada waktu degradasi limbah 0; 24; 48; 72; 96; 120; 144; dan 168

jam diperoleh COD berturut-turut yaitu 35,2; 32; 30; 24; 22,4; 16; 18; dan

18 mg/L. Konsentrasi COD outlet cenderung lebih kecil dibandingkan

dengan konsentrasi COD inlet, hal ini disebabkan karena terjadi proses

degradasi khususnya bahan organik pada air limbah. Banyaknya bakteri

pada biofilter berpengaruh pada banyaknya bahan organik yang terdegradasi

(Isnadina dan Herumurti, 2012).

Penelitian ini memiliki efisiensi trickling filter dalam penurunan COD

sebesar 50%.Hal ini disebabkan karena aliran air umpan kurang merata pada

seluruh permukaan media filter dan distributor yang tertutup oleh ampas

limbah, dan kemungkinan reaksi nitrifikasi dan denitrifikasi tidak

berlangsung secara seimbang.

4.2.3. Hubungan Amoniak dengan Waktu Degradasi Limbah

Amoniak (NH3) adalah gas atau cairan tak berwarna yang merupakan

kontaminan yang umum di tanah maupun air limbah. Konsentrasi amoniak

dalam air limbah dapat bervariasi dari 5 hingga 1.000 mg/L. Amoniak yang

terlarut di dalam air tidak dapat diuapkan dan dapat menyebabkan masalah

lingkungan yang serius (Ekasari, 2013). Dalam penelitian ini, dilakukan

analisa penurunan kadar amoniak dalam sampel dengan hasil seperti yang

terlihat pada Gambar 4.2.

30

Gambar 4.2 Hubungan Amoniak terhadap waktu degradasi limbah

Dari Gambar 4.2 menunjukkan bahwa semakin lama waktu tinggal

limbah maka semakin besar Amoniak yang terdegradasi. Hal ini dapat

dilihat bahwa pada waktu degradasi limbah 0; 24; 48; 72; 96; 120; 144; dan

168 jam diperoleh Amoniak berturut-turut yaitu 0,12; 0,08; 0,08; 0,05; 0,02;

0,01; 0,01; dan 0,01 mg/L. Hal ini disebabkan karena terjadi proses

nitrifikasi dimana NH3 akan terdegradasi dengan memanfaatkan oksigen

oleh bakteri nirifier sehingga kadar limbah NH3 menurun seiring

berjalannya waktu (Sudaryanto dan Suherman, 2008). Konsentrasi amoniak

outlet konstan pada waktu tinggal 120; 144; 168 jam di angka 0,01 mg/L,

dikarenakan reaktor trickling filter telah bekerja secara optimum dalam

mendegradasi kadar amoniak dalam air limbah.

4.2.4. Hubungan Nitrat dengan Waktu Degradasi Limbah

Nitrat (NO3-) adalah bentuk senyawa utama nitrogen di dalam air

permukaan dan merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan

alga. Nitrat sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Nitrat

merupakan salah satu parameter pencemar yang berasal dari limbah

domestik (Sudaryanto dan Suherman, 2008). Dalam penelitian ini,

31

dilakukan analisa penurunan kadar amoniak dalam sampel dengan hasil

seperti yang terlihat pada Gambar 4.3.

Gambar 4.3 Hubungan Nitrat terhadap waktu degradasi limbah

Dari Gambar 4.3 menunjukkan bahwa semakin lama waktu tinggal

limbah maka semakin besar Nitrat yang terdegradasi. Hal ini dapat dilihat

bahwa pada waktu degradasi limbah 0; 24; 48; 72; 96; 120; 144; dan 168

jam diperoleh Nitrat berturut-turut yaitu 2,212; 2,196; 2,083; 2,067; 1,762;

1,682; 1,601; dan 1,296 mg/L. Hal ini disebabkan karena terjadi proses

denitrifikasi di mana NO3 akan terdegradasi dengan bantuan

mikroorganisme sehingga kadar NO3 didalam limbah domestik menurun

menjadi gas nitrogen (Nugroho, 2005).

32

4.2.5. Hubungan Efisiensi Reaktor dengan Parameter Uji

Gambar 4.4 Hubungan Efisiensi Reaktor terhadap Parameter Uji

Dari Gambar 4.4 menunjukkan bahwa efisiensi reaktor paling tinggi

adalah degradasi amoniak yaitu 91,67%. Sedangkan efisiensi reaktor dalam

mendegradasi COD dan Nitrat adalah 48,96% dan 41,41%. Hal ini

disebabkan karena didalam reaktor terjadi reaksi nitrifikasi dimana NH3

akan bereaksi dengan gas oksigen terdegradasi dengan bantuan

mikroorganisme sehingga kadar NH3 didalam limbah domestik menurun

dan meningkatkan efisiensi reaktor (Sudaryanto dan Suherman, 2008).

33

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan penelitian yang telah dilakukan, dapat ditarik beberapa

kesimpulan sebagai berikut:

1. Laju alir sampel optimal yang diperoleh dalam penelitian adalah 0,526

L/menit.

2. Waktu tinggal sampel optimal yang diperoleh dalam penelitian adalah 1,6

jam.

3. Pada waktu degradasi limbah 0; 24; 48; 72; 96; 120; 144; dan 168 jam

diperoleh kadar COD dalam sampel berturut-turut yaitu 35,2; 32; 30; 24;

22,4; 16; 18; dan 18 mg/L.

4. Pada waktu degradasi limbah 0; 24; 48; 72; 96; 120; 144; dan 168 jam

diperoleh kadar Amoniak dalam sampel berturut-turut yaitu 0,12; 0,08; 0,08;

0,05; 0,02; 0,01; 0,01; dan 0,01 mg/L.

5. Pada waktu degradasi limbah 0; 24; 48; 72; 96; 120; 144; dan 168 jam

diperoleh kadar Nitrat dalam sampel berturut-turut yaitu 2,212; 2,196; 2,083;

2,067; 1,762; 1,682; 1,601; dan 1,296 mg/L.

6. Efisiensi reaktor dalam mendegradasi Amoniak adalah sebesar 91,67% , COD

48,96% serta Nitrat sebesar 41,41% pada laju alir optimal penelitian ini

(0,526 L/menit).

5.2 Saran

Diharapkan penelitian ini dapat memberikan dampak positif dalam

pengembangan teknologi Trickling Filter yang ada di Indonesia serta dapat

dilanjutkan dengan cara memvariasikan beberapa variabel yang digunakan untuk

meningkatkan kualitas dalam penelitian yang berhubungan dengan degradasi

limbah kota.

33