Zhahrina Ratih Zumarah3308100062

Dosen Pembimbing:

Ir. Mas Agus Mardyanto, ME. PhD.

“STUDI KEMAMPUAN SPIRULINA SP. UNTUK MENURUNKAN KADAR NITROGEN DAN FOSFAT DALAM AIR BOEZEM PADA SISTEM HIGH RATE

ALGAL REACTOR (HRAR)”

Seminar Tugas Akhir

JURUSAN TEKNIK LINGKUNGAN

FAKULTAS TEKNIK SIPIL DAN PERENCANAAN

INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER

SURABAYA

2012

SEMINAR

AKHIR

Pendahuluan

Tinjauan

Pustaka

Metode

Penelitian

ANALISIS DAN

PEMBAHASAN

LATAR BELAKANG

Meningkatnya

jumlah penduduk

Volume air limbah

meningkat

Badan air

tercemar

Pengolahan Air

Limbah

ConventionalNon-

Conventional

Oxidation

DitchHRAP

HRAR

RUMUSAN MASALAH

1. Bagaimana penurunan kadar nitrogen dan fosfat pada air limbah atrificial yang karakteristiknya sama dengan Boezem Morokrembangan dengan menggunakan alga jenis Spirulina Sp. dalam reaktor HRAR?

2. Bagaimana pengaruh proses pengadukan dan rasio konsentrasi alga terhadap kinerja Spirulina Sp. pada reaktor HRAR dalam menurunkan kadar nitrogen dan fosfat pada air limbah atrificial yang karakteristiknya sama dengan Boezem Morokrembangan yang tercemar limbah domestik?

TUJUAN PENELITIAN

1. Menentukan kinerja alga jenis Spirulina Sp. dalam reaktor HRAR untuk menurunkan kadar nitrogen dan fosfat dalam air boezem yang tercemar limbah domestik.

2. Mengkaji pengaruh sistem pengadukan dan rasio konsentrasi alga pada kinerja Spirulina Sp. dalam sistem HRAR.

RUANG LINGKUP1. Sampel air limbah yang diuji adalah air boezem dan air limbah buatan

(atrificial) yang karakteristiknya sama dengan air Boezem Morokrembangan, yaitu 108,6:9,62:1,56.

2. Parameter yang diteliti adalah kadar N-NO3, N-NH3, Fosfat, DO, suhu, pH, biomass dalam MLSS, dan konsentrasi klorofil a.

3. Reaktor yang digunakan HRAR dengan jenis alga yang ada di dalamnya adalah Spirulina sp.

4. Variabel penelitian yang digunakan adalah proses pengadukan dan rasio konsentrasi alga.

5. Penelitian dilakukan di laboratorium Teknik Lingkungan ITS.

6. Penelitian dilakukan secara batch dalam skala laboratorium.

MANFAAT PENELITIAN

Manfaat dari penelitian ini adalah penelitian ini dapatdigunakan sebagai salah satu referensi dalampembuatan pengolahan air limbah domestik terpadu.HRAP merupakan pengolahan air limbah dengan sistemnon-conventional yang sangat cocok untuk negaraberkembang seperti Indonesia. Dengan adanyapenelitian ini dapat memberikan rekomendasi kondisioptimum pengolahan atas dasar variabel yangdianalisis.

BACK

TINJAUAN PUSTAKA

• Alga Biru-Hijau (Spirulina Sp.)

Spirulina Sp. adalah ganggang berfilamen mikroskopis yang kaya protein, vitamin, asam amino esensial, mineral dan asam lemak esensial seperti γ-linolenic acid (GLA) (Belay et al., 1993). Spirulina Sp. dapat tumbuh dengan cara fotoautotrof, heterotrof, dan mixotrof. Menurut penelitian terdahulu, Spirulina sp. akan tumbuh opimal apabila diletakkan pada rumah kaca yang memiliki intensitas cahaya 1600 ± 100 L.

• High Rate Algal Pond

Merupakan sistem pengolahan limbah yang efisien dengan cara mengoptimalkan pertumbuhan alga. Faktor yang mempengaruhi kinerja HRAP dan produksi alga adalah ketersediaan karbon dan sumber nutrien, temperatur, intensitas cahaya, pengadukan atau gejolak, kedalaman kolam dan waktu kontak

METODE PENELITIAN

PersiapanAlat danBahan

Analisis AwalKarakteristikAir Limbah

Pembibitan(seeding) danAklimatisasi

Pengadaan wadah dan persiapan

alga

PelaksanaanPenelitian

Analisis danPembahasan

Data

Kesimpulandan Saran

METODE ANALISIS

1. Analisis Nitrogen-ammonia menggunakan metode Nessler .

2. Analisis Nitrogen-nirat menggunakan metode Brucin asetat.

3. Analisis fosfat menggunakan metode 4500-P D Stannous Chloride Method .

4. Analisis biomassa dalam MLSS menggunakan metode TSS 2540 D Total

Suspended Solid Dried at 103-105oC.

5. Analisis klorofil a menggunakan metode Spectrophotometric of Chlorofil .

6. Analisis intensitas cahaya dilakukan menggunakan Light Meter Lutron LX-

107.

7. Analisis DO, temperatur dan pH masing-masing dilakukan menggunakan

Oxygen Meter Lutron DO-5510, Thermometer dan pH meter.

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

Analisis Awal Karakteristik Air Boezem Morokrembangan

Analisis awal air boezem ini berguna untuk mengetahui karakteristik air boezem Morokrembangan yang selanjutnya akan dibuat acuan untuk pembuatan air limbah buatan.

Sampling dilakukan pada bulan februari pukul 08.30 dengan menggunakan metode grab sampling.

Parameter yang diteliti adalah COD:N:P, klorofil a, dan MLSS.

Dari analisis ini diperoleh rasio C:N:P = 108,64 : 9,62 : 1,56.

Persiapan Alga dan Wadah untuk Reaktor

Alga yang akan digunakan pada penelitian ini memiliki konsentrasi berbeda yaitu 0,5 mg/l, 0,75 mg/l, dan 1 mg/l.

Alga yang akan digunakan penelitian sebelumnya disaring terlebih dahulu, karena air alga itu sendiri memiliki kandungan nitrat yang sangat tinggi.

Dibutuhkan 18 wadah sebagai reaktor untuk penelitian kali ini. 18 wadah tersebut diisi dengan air limbah artificial, air boezem, dan alga dengan konsentrasi yang berbeda-beda. Setiap wadah diberikan variasi pengadukan yaitu aerasi atau mixing.

Efisiensi Penurunan Ammonia

Efisiensi Penurunan Nitrat

Efisiensi Penurunan Fosfat

Hasil Analisis Klorofil a

-0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

2,500

0 2 4 6 8

Ko

nse

ntr

asi (

mg/

l)

Waktu (hari)

Klorofil a pada Konsentrasi alga 0,5

0,5 mg/l AA

0,5 mg/l AM

0,5 BA

0,5 mg/l BM

0,0001,0002,0003,0004,0005,0006,0007,000

0 2 4 6 8

Ko

nse

ntr

asi (

mg/

l)

Waktu (hari)

Klorofil a pada Konsentrasi alga 0,75

0,75 mg/l AA

0,75 mg/l AM

0,75 mg/l BA

0,75 mg/l BM

-0,500

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

0 2 4 6 8

Ko

nse

ntr

asi (

mg/

l)

Waktu (hari)

Klorofil a pada konsentrasi alga 1

1 mg/l AA

1 mg/l AM

1 mg/l BA

1 mg/l BM

Hasil Analisis DO Pagi Hari

-5

0

5

10

15

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Ko

nse

ntr

asi (

mg/

l)

Waktu (hari)

DO Pagi Limbah Artificial

0,5 AA

0,5 AM

0,75 AA

0,75 AM

1 AA

1AM

-2

0

2

4

6

8

10

12

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Ko

nse

ntr

asi (

mg/

l)

Waktu (hari)

DO Pagi Air Boezem

0,5 BA

0,5 BM

0,75 BA

0,75 BM

1 BA

1 BM

Hasil Analisis DO Sore Hari

-2

0

2

4

6

8

10

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Ko

nse

ntr

asi (

mg/

l)

Waktu (hari)

DO Sore Limbah Artificial

0,5 AA

0,5 AM

0,75 AA

0,75 AM

1 AA

1AM

-202468

101214

0 1 2 3 4 5 6 7 8

Ko

nse

ntr

asi (

mg/

l)

Waktu (hari)

DO Sore Air Boezem

0,5 BA

0,5 BM

0,75 BA

0,75 BM

1 BA

1 BM

KESIMPULAN DAN SARAN• Kesimpulan1. Spirulina sp. tidak mampu menurunkun kadar nitrogen dan fosfat secara baik. Rata-

rata penurunan nitrogen pada HRAR sebesar 75% sedangkan untuk penurunan terhadap fosfat sebesar 68%. Spirulina sp. tidak mampu meremoval sendiri nitogen dan fosfat, karena dalam HRAR alga yang hidup seharusnya alga yang berkoloni.

2. Jenis pengadukan berpengaruh pada penurunan kadar nutrien dan fosfat. Sistem aerasi lebih baik dalam meremoval nitrogen dan fosfat. Konsentrasi alga dalam reaktor juga berpengaruh dalam penurunan kadar nitrogen dan fosfat.

• Saran1. Tidak menggunakan alga yang spesifik pada penelitian selanjutnya, dikarenakan

dalam HRAR alga yang dapat bekerja secara optimal adalah alga yang berkoloni dan menambahkan mikroorganisme pada reaktor agar simbiosis pada alga dan bakteri dapat berjalan dengan baik, sehingga removal nitrogen, fosfat, dan bahan organik dapat optimal.

2. Perlu ditambahkan aerasi pada HRAR agar alga yang ada di dalam reaktor dapatbekerja secara optimal.

TERIMA KASIH