UJI EFEKTIVITAS EM-4 DALAM MENDEGRADASI PETROLEUM ... Meika Putri... · Uji Total Plate Count (TPC)...

UJI EFEKTIVITAS EM-4 DALAM MENDEGRADASI TOTAL

PETROLEUM HYDROCARBON PADA LIMBAH OLI

TUGAS AKHIR

Diajukan Oleh:

NADIA MEIKA PUTRI

NIM. 150702079

Mahasiswa Fakultas Sains dan Teknologi

Program Studi Teknik Lingkungan

FAKULTAS SAINS DAN TEKNOLOGI

UNIVERSITAS ISLAM NEGERI AR-RANIRY

BANDA ACEH

2020 M / 1441 H

ii

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN KARYA ILMIAH/TUGAS AKHIR

Yang bertanda tangan di bawah ini:

Nama : Nadia Meika Putri

NIM : 150702079

Program Studi : Teknik Lingkungan

Fakultas : Sains dan Teknologi

Judul Tugas Akhir : Uji Efektivitas EM-4 dalam Mendegradasi Total

Petroleum Hydrocarbon pada Limbah Oli

Dengan ini menyatakan bahwa dalam penulisan Tugas Akhir ini, saya:

1. Tidak menggunakan ide orang lain tanpa mampu mengembangkan dan

mempertanggungjawabkan;

2. Tidak melakukan plagiasi terhadap naskah orang lain;

3. Tidak menggunakan karya orang lain tanpa menyebutkan sumber asli atau

tanpa izin pemilik karya;

4. Tidak memanipulasi dan memalsukan data;

5. Mengerjakan sendiri karya ini dan mampu bertanggungjawab atas karya ini.

Bila dikemudian hari ada tuntutan dari pihak lain atas karya saya, dan telah

melalui pembuktian yang dapat dipertanggungjawabkan dan ternyata memang

ditemukan bukti bahwa saya telah melanggar pernyataan ini, maka saya siap

dikenai sanksi berdasarkan aturan yang berlaku di Fakultas Sains dan Teknologi

UIN Ar-Raniry Banda Aceh.

Demikian pernyataan ini saya buat dengan sesungguhnya dan tanpa paksaan dari

pihak manapun.

Banda Aceh, 23 Januari 2020

Nadia Meika Putri

Yang Menyatakan,

iii

ABSTRAK

Nama : Nadia Meika Putri

NIM : 150702079

Program Studi : Teknik Lingkungan

Judul : Uji Efektivitas EM-4 Dalam Mendegradasi Total

Petroleum Hydrocarbon Pada Limbah Oli

Tanggal Sidang : 30 Januari 2020 / 05 Jumadil Akhir 1441 H

Tebal Skripsi : 50 Halaman

Pembimbing I : Dr. Abd Mujahid Hamdan, M.Sc

Pembimbing II : Husnawati Yahya, M.Sc

Kata Kunci : Effective Microorganisms-4 (EM-4), limbah oli, total

petroleum hydrocarbon (TPH).

Limbah oli termasuk limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) yang dapat

merusak lingkungan jika dibuang langsung ke alam tanpa pengolahan. Kandungan

hidrokarbon di dalam limbah oli tidak hanya merusak lingkungan tetapi juga

berbahaya bagi manusia, karena bersifat karsinogen. Pemanfaatan Effective

Microorganisms-4 (EM-4) pada penelitian sebelumnya mampu mendegradasi

kadar total petroleum hydrocarbon (TPH) pada tanah terkontaminasi limbah

hidrokarbon. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh konsentrasi EM-

4 dan waktu pengolahan terhadap penurunan kadar TPH pada limbah oli dengan

tanpa pengenceran dan dengan pengenceran. Pengolahan limbah oli dilakukan

dengan memanfaatkan EM-4 dengan konsentrasi 0%, 5%, 10%, 15% dan 20%,

serta dengan waktu pengolahan yaitu 0 hari, 4 hari, 8 hari, dan 12 hari.

Pengukuran kadar TPH dilakukan dengan metode gravimetri. Dalam penelitian ini

juga dilakukan analisis total plate count (TPC), analisis gugus fungsi

menggunakan fourier transform infrared (FTIR), dan pengukuran pH. Hasil

analisis menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi EM-4 pada pengolahan oli

dengan tanpa pengenceran maupun dengan pengenceran tidak memberi pengaruh

signifikan terhadap penurunan kadar TPH.

iv

ABSTRACK

Name : Nadia Meika Putri

Study Program : Environmental Engineering

Title : The Effectiveness of EM-4 in Biodegradation the Total

Petroleum Hydrocarbon for Oil Engine

Number Of Pages : 50 Pages

Thesis Advisor I : Dr. Abd Mujahid Hamdan, M.Sc

Thesis Advisor II : Husnawati Yahya, M.Sc

Key Words : Effective microorganisms-4 (EM-4), engine oil, total

petroleum hydrocarbon (TPH).

Engine oil waste is the hazardous disposed directly into environment without

processing. Hydrocarbon contains of engine oil waste are also dangerous for

humans, due to its carcinogens contain. Several previous studies indicate that

Effective Microorganisms-4 (EM-4) is effective to degradade the total petroleum

hydrocarbon (TPH) within subtances i.e soils. Meanwhile, the using EM-4 has not

been reported for processing of engine oil waste. This study aimed to investigate

the effectiveness of EM-4 to biodegrade TPH in engine oil waste. Oil waste

treatment was carried out with the addition of concentration EM-4 were 0%, 5%,

10%, 15% and 20%, than detention time were 0, 4, 8, and 12 days. The

biodegradation of TPH was measured by the gravimetric method and was

supported by total plate count (TPC) analyses, fourier transform infrared (FTIR)

analyses, and pH measurments. The results show that EM-4 does not have a

significant effect to reduce TPH contain in engine oil waste.

NIM : 150702079

Defence Date : 30 January 2020 / 5 Final Jumadil 1441 H

v

KATA PENGANTAR

﷽

Alhamdulillahirabbil’alamin, segala puji dan syukur penulis panjatkan

kepada Allah SWT, Tuhan semesta alam yang telah menganugerahkan nikmat

hidup bagi seluruh makhluk. Segala ilmu berasal dari-Nya yang Maha

mengetahui, sehingga penulis dapat menyelesaikan Tugas Akhir dengan judul

“UJI EFEKTIVITAS EM-4 DALAM MENDEGRADASI TOTAL

PETROLEUM HYDROCARBON PADA LIMBAH OLI”. Selawat dan salam

selalu tercurahkan kepada Nabi Muhammad SAW. manusia pilihan yang menjadi

utusan terakhir, pencetus kebaikan dan ilmu pengetahuan di muka bumi.

Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan untuk mendapatkan

gelar Sarjana Teknik (ST) pada Prodi Teknik Lingkungan, Fakultas Sains dan

Teknologi, Universitas Islam Negeri Ar-Raniry Banda Aceh. Adapun dalam

menulis Tugas Akhir ini penulis banyak mendapatkan bimbingan dan bantuan dari

berbagai pihak. Oleh karena itu penulis menyampaikan rasa hormat dan terima

kasih kepada:

1. Dr. Abdullah Mujahid Hamdan, M.Sc., selaku Dosen Pembimbing I, dan Ibu

Husnawati Yahya, M.Sc., selaku Dosen Pembimbing II yang selalu bersedia

memberikan bimbingan dan bantuan kepada penulis selama proses penulisan

Tugas Akhir.

2. Ibu Yeggi Darnas, M.T., selaku Dosen Penguji Seminar Proposal Tugas Akhir

yang telah memberikan masukan dan bimbingannya selama proses penulisan

Tugas Akhir ini.

3. Bapak Muhammad Ridwan Harahap, M.Si., yang telah banyak membantu dan

membagi ilmunya kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan penulisan

Tugas Akhir ini.

4. Bapak Teuku Muhammad Ashari, M.Sc., selaku Kepala Laboratorium Teknik

Lingkungan UIN Ar-Raniry beserta Asisten Laboratorium Teuku Ryven Trias

Kembara S.T., dan Muhammad Mefan Juansyah.

vi

5. Laboran Mikrobiologi FMIPA Biologi Unsyiah Kak Miftah, dan Kak Jannah

sebagai Asisten Laboratorium, serta Kak Lia sebagai Laboran Laboratorium

Instrumen FMIPA Kimia Unsyiah.

6. Ibu Rizna Rahmi, M.Sc. dan Bapak Aulia Rohendi M.Sc., selaku Panitia

Seminar Proposal Tugas Akhir yang telah memberikan saran dan masukannya.

7. Seluruh Dosen Prodi Teknik Lingkungan yang telah memberikan dan

membagi ilmunya kepada penulis.

8. Kedua orang tua, beserta keluarga besar yang telah memberikan do’a dan

dukungan selama proses penulisan Tugas Akhir.

9. Sahabat saya, Rauzalina, Muhsinah, Cut Lida, Ranti, Nida U, Cut Keum, Robi

Elyem, Rizkhan, Ucup dan yang luar biasa kepada teman-teman KPM saya,

Kak Asni, Raiyana, Wulan yang selalu mengingatkan, memberi dukungan,

menyemangati dan membantu penulis menyelesaikan penulisan ini.

10. Teman saya di Teknik Lingkungan, Riska Adira, Rahmi Wilda, Alyssa,

Maghfirah, dan seluruh teman-teman angkatan 2015, beserta kakak-kakak

angkatan 2014 yang tidak mungkin disebutkan satu persatu, serta rekan-rekan

Fakultas Sains dan Teknologi UIN Ar-Raniry Banda Aceh yang telah

membantu penulisan Tugas Akhir ini.

Akhir kata penulis berharap Allah SWT membalas segala kebaikan semua

pihak yang telah membantu penulis menyelesaikan Tugas Akhir ini dengan

limpahan berkah dan rahmat-Nya. Semoga penulisan ini bermanfaat untuk

pengembangan keilmuan dan pengetahuan di masa depan.


Nadia Meika Putri

Penulis,

vii

DAFTAR ISI

LEMBAR PENGESAHAN .............................................................................. i

LEMBAR PERNYATAAN KEASLIAN ........................................................ ii

ABSTRAK ......................................................................................................... iii

KATA PENGANTAR ....................................................................................... v

DAFTAR ISI ...................................................................................................... vii

DAFTAR GAMBAR ......................................................................................... ix

DAFTAR TABEL ............................................................................................. x

DAFTAR LAMPIRAN ..................................................................................... xi

BAB I : PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang ........................................................................ 1

1.2. Rumusan Masalah ................................................................... 3

1.3. Tujuan Penelitian .................................................................... 3

1.4. Batasan Masalah ..................................................................... 4

1.5. Manfaat Penelitian .................................................................. 4

BAB II : TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Limbah Oli .............................................................................. 5

2.2. Bioteknologi Pada Pengolahan Limbah .................................. 7

2.3. Effective Microorganisms-4 (EM-4) ....................................... 8

2.4. Fourier Transform Infrared (FTIR) ....................................... 11

BAB III : METODOLOGI PENELITIAN 3.1. Tahapan Penelitian .................................................................. 12

3.1.1. Sampel ......................................................................... 13

3.1.2. Bahan .......................................................................... 13

3.1.3. Aktivasi Mikroorganisme EM-4 ................................. 14

3.2. Pengolahan Limbah Oli tanpa Pengenceran ........................... 14

3.2.1. Analisis FTIR .............................................................. 15

3.2.2. Pengukuran Kadar Total Petroleum Hydrocarbon ..... 17

3.2.3. Uji Total Plate Count (TPC) ....................................... 17

3.3. Pengolahan Limbah Oli dengan Pengenceran ........................ 18

BAB IV : HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Analisis Total Petroleum Hydrocarbon (TPH) ............. 19

4.2. Pembahasan ............................................................................ 21

4.2.1. Degradasi TPH pada Limbah Oli ................................ 21

4.2.2.

Pengenceran ................................................................ 25

Pengaruh Konsentrasi EM-4 dan Waktu Terhadap

Degradasi TPH pada Limbah Oli dengan

Pengaruh Konsentrasi EM-4 dan Waktu Terhadap

viii

BAB V : PENUTUP

5.1. Kesimpulan ............................................................................. 31

5.2. Saran ....................................................................................... 31

DAFTAR PUSTAKA ........................................................................................ 32

LAMPIRAN ....................................................................................................... 36

ix

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Mikroorganisme yang ada di dalam EM-4 .............................. 9

Gambar 3.1 Diagram alir penelitian

tanpa pengenceran

tanpa pengenceran

terhadap persentase degradasi kadar TPH limbah oli 10%

pada limbah oli 10%

pada limbah oli 15%

pada limbah oli 20%

Gambar 4.2 Grafik pengaruh konsentrasi EM-4 dan waktu pengolahan

terhadap persentase degradasi kadar TPH pada limbah oli

Gambar 4.3 Grafik pengaruh waktu terhadap laju degradasi kadar TPH




terhadap absorbans relatif gugus fungsi pada limbah oli



terhadap persentase degradasi kadar TPH pada limbah oli Gambar 4.8 Grafik pengaruh konsentrasi EM-4 dan waktu pengolahan


Gambar 2.2 Skema alat FTIR...................................................................... 11

............................................................ 12

Gambar 3.2 Sampel limbah oli.................................................................... 13

Gambar 3.3 Luas daerah yang dihitung dengan persamaan polygon luar .. 16

................................................................... 22

.................................................................. 23

pada limbah oli tanpa pengenceran ........................................ 24

..... 26

................................................................ 27

15%.......................................................................................... 27

20%.......................................................................................... 29

................................................................ 29

................................................................ 28

terhadap persentase degradasi kadar TPH pada limbah oli

x

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 3.1 Bahan Penelitian ......................................................................... 13

Tabel 4.1 Data seluruh perlakuan pada oli tanpa pengenceran ................... 19

Tabel 4.2 Data seluruh perlakuan pada oli 10% ......................................... 19



Tabel 4.5 Gugus fungsi limbah oli dari nilai serapan FTIR ........................ 21

Tabel 4.6 Nilai absorbansi relatif pada sampel oli tanpa pengenceran ....... 22

xi

DAFTAR LAMPIRAN Halaman

Lampiran 1 Dokumentasi penelitian ..................................................... 37

Lampiran 2 Analisis FTIR Limbah Oli tanpa Pengenceran .................. 39

Lampiran 3 Uji TPC .............................................................................. 44

Lampiran 4 Pengukuran pH .................................................................. 45

Lampiran 5 Pengenceran Limbah Oli ................................................... 46

Lampiran 6 Data Hasil Analisis dan Perhitungan ................................. 47

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Banyaknya jumlah kendaraan bermotor di Indonesia berpotensi

meningkatkan jumlah minyak pelumas atau oli yang digunakan untuk perawatan

kendaraan. Dengan demikian, semakin banyak jumlah kendaraan bermotor, maka

kemungkinan semakin banyak jumlah oli bekas yang dihasilkan. Data dari Badan

Pusat Statistik (BPS) menyebutkan bahwa pada tahun 2018 jumlah kendaraan

bermotor di Indonesia mencapai 146.858.759 unit (BPS, 2020). Menurut

Setyabudhi dan Yuzul (2017) jika setiap kendaraan bermotor mengganti oli

sebanyak 2 kali dalam setahun dengan kebutuhan 1 liter, maka pemakaian oli

pertahun di Indonesia minimal sebanyak 200 juta lebih. Artinya, ketersediaan

limbah oli di Indonesia sangat melimpah. Hal ini dapat menjadi ancaman serius

bagi lingkungan dan makhluk hidup jika limbah oli yang tersedia tidak dikelola

dengan baik.

Oli bekas merupakan sumber pencemaran senyawa hidrokarbon yang

tergolong sebagai limbah bahan berbahaya dan beracun (B3). Limbah golongan

ini dapat mengubah struktur dan menurunkan fungsi tanah (Surtikanti dan

Surakusumah, 2004). Pencemaran tanah dapat menghambat pertumbuhan tanaman

yang dapat berakibat pada menurunnya hasil panen. Selain itu, kontaminasi zat

pencemar pada lahan juga berdampak buruk terhadap organisme yang ada di

dalam tanah. Oleh karena itu, oli bekas harus dikelola dan diolah dengan baik agar

tidak mencemari lingkungan. Menurut Zam (2011) tanah yang tercemar oli

biasanya ditandai dengan adanya bau oli yang menyengat, berminyak dan

berwarna hitam.

Menurut Trihadiningrum (2016) minyak pelumas terdiri dari komposisi

polycylyc aromatic hydrocarbon (PAH) dan alkana. Kandungan senyawa PAH

dalam jumlah besar dapat bersifat karsinogen (pemicu kanker) bagi manusia.

Bahaya pada manusia dapat terjadi secara langsung dengan mengonsumsi air atau

makanan yang sudah terkontaminasi zat pencemar. Selain itu, bahaya pada

manusia juga terjadi secara tidak langsung yaitu terpapar dengan oli bekas dalam

waktu yang lama. Pada sejumlah organisme limbah oli bersifat berbahaya, tapi

2

pada organisme tertentu limbah oli justru merupakan sumber nutrisi dan dapat

diuraikan melalui proses biologis, baik secara aerob maupun anaerob. Selama ini,

limbah oli yang ada di bengkel motor dikumpulkan di dalam drum yang kemudian

dijual kepada pihak pengolah limbah B3. Penampungan limbah oli ke dalam drum

masih tidak dilengkapi dengan simbol dan label limbah B3. Pada beberapa

bengkel di kota Banda Aceh, drum penampungan oli diletakkan di luar, dengan

housekeeping bengkel yang kurang diperhatikan. Sehingga dikhawatirkan

rembesan air hujan yang mengenai ceceran oli akan mengalir dan meresap

kepermukaan tanah.

Menurut Raharjo (2004) oli bekas dapat dimanfaatkan kembali sebagai

bahan bakar dengan penambahan asam sulfat (H2SO4) dan lempung. Penambahan

H2SO4 dapat mengurangi kandungan senyawa hidrokarbon yang terdapat dalam

limbah oli. Namun, penggunaan H2SO4 dan lempung yang mengandung sulfur

pada pengolahan limbah oli dapat menimbulkan masalah pencemaran baru. Oleh

karena itu, diperlukan pengolahan terhadap oli bekas yang mampu mengatasi

permasalahan dan tidak menimbulkan masalah lingkungan yang berlanjut, serta

dapat mengurangi biaya dalam pengolahan limbah lanjutan.

Kadar hidrokarbon pada limbah oli dapat dikurangi atau bahkan

dihilangkan dengan menggunakan suatu teknologi yang dapat mengolah oli bekas

tersebut. Menurut Kepmen LH No. 128 Tahun 2003 Tentang Tata Cara Dan

Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi Dan Tanah Terkontaminasi

Oleh Minyak Bumi Secara Biologis, bioproses adalah proses pengolahan limbah

minyak bumi yang berasal dari kegiatan minyak dan gas bumi dengan

memanfaatkan makhluk hidup termasuk mikroorganisme, tumbuhan atau

organisme lain untuk mengurangi konsentrasi atau menghilangkan daya racun

bahan pencemar. Penerapan bioproses pada limbah oli potensial digunakan untuk

mendekomposisi gugus fungsi pada oli bekas dan menghilangkan sifat toksisitas

limbah oli.

Pengurangan kadar total petroleum hydrocarbon (TPH) dalam limbah oli

oleh Basuki (2011) dalam penelitiannya menggunakan Lycinibacillus sphaericus

TCP C 2.1 berhasil mengurangi rantai panjang dan rantai pendek hidrokarbon

pada limbah oli. Penelitian yang dilakukan oleh Yahya (2019) penambahan pupuk

3

cair, tanah kompos dan jerami dengan metode pengomposan dalam bioremediasi

limbah oli mampu menurunkan kadar TPH sampai 81%. Amelia (2013) dalam

penelitiannya, penggunaan Effective Microorganisms-4 (EM-4) dalam

mendegradasi tanah terkontaminasi minyak bumi, terbukti efektif meningkatkan

kualitas tanah terkontaminasi dan menurunkan kadar TPH. EM-4 merupakan

kultur mikroorganisme campuran inokulan terpilih, seperti bakteri asam laktat

peningkat kelarutan fosfat, bakteri ragi, bakteri fotosintetik, dan Actinomyces

(Mulyani, 2014). EM-4 telah banyak digunakan sebagai agen bioremediasi dalam

pengolahan limbah. Namun belum pernah ada penelitian sebelumnya yang

menggunakan EM-4 untuk mendegradasi kadar TPH dalam limbah oli. Padahal

limbah oli juga terdiri dari hidrokarbon minyak bumi.

1.2. Rumusan Masalah

Berdasarkan latar belakang masalah di atas maka rumusan masalah dalam

penelitian ini adalah bagaimana efektivitas penambahan EM-4 terhadap

penurunan kadar TPH pada pengolahan limbah oli? Pertanyaan penelitian yang

berkaitan dengan masalah tersebut adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana pengaruh konsentrasi EM-4 terhadap penurunan kadar TPH pada

limbah oli tanpa pengenceran?

2. Bagaimana pengaruh waktu pengolahan terhadap penurunan kadar TPH pada

limbah oli tanpa pengenceran?

3. Bagaimana pengaruh konsentrasi EM-4 terhadap penurunan kadar TPH pada

limbah oli dengan pengenceran?

4. Bagaimana pengaruh waktu pengolahan terhadap penurunan kadar TPH pada

limbah oli dengan pengenceran?

1.3. Tujuan Penelitian

Adapun tujuan utama dalam penelitian ini adalah untuk mengetahui

efektivitas penggunaan EM-4 dan waktu pengolahan terhadap penurunan kadar

TPH pada limbah oli, dengan tujuan khusus sebagai berikut:

1. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi EM-4 terhadap penurunan kadar TPH

pada limbah oli tanpa pengenceran.

4

2. Untuk mengetahui pengaruh waktu pengolahan terhadap penurunan kadar

TPH pada limbah oli tanpa pengenceran.

3. Untuk mengetahui pengaruh konsentrasi EM-4 terhadap penurunan kadar TPH

pada limbah oli dengan pengenceran.

4. Untuk mengetahui pengaruh waktu pengolahan terhadap penurunan kadar

TPH pada limbah oli dengan pengenceran.

1.4. Batasan Masalah

Penelitian ini dibatasi hanya pada pengaruh variasi konsentrasi EM-4 dan

waktu pengolahan terhadap degradasi TPH dalam limbah oli. Adapun batasan

masalah penelitian ini terdiri dari:

1. Variasi penambahan konsentrasi EM-4 yang digunakan adalah 0%, 5%, 10%,

15% dan 20% dari volume sampel uji.

2. Waktu pengolahan terdiri dari 0 hari, 4 hari, 8 hari, dan 12 hari.

3. Kelembaban, suhu, intensitas cahaya tidak menjadi pengaruh yang diukur

pada penelitian ini.

1.5. Manfaat Penelitian

Manfaat penelitian yang dilakukan terdiri dari dua dimensi, yaitu manfaat

teoritis dan manfaat praktis. Manfaat teoritis berupa manfaat pengembangan

keilmuan dalam menambah pengetahuan atau literatur ilmiah bagi para akademisi

yang sedang mengkaji bidang ilmu teknik lingkungan khususnya bidang

bioteknologi. Sedangkan manfaat praktis adalah diketahui efektivitas pengolahan

limbah oli dengan menggunakan EM-4 sehingga dapat dikembangkan dalam

metode pengolahan oli yang ramah lingkungan, murah, dan praktis.

5

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Limbah Oli

Minyak pelumas biasanya digunakan untuk melapisi komponen mesin

agar tidak mengalami benturan pada saat mesin dijalankan. Menurut Kurniawan

(2014) minyak pelumas atau oli adalah hasil olahan minyak bumi atau minyak

mineral yang mengandung hidrokarbon yang berfungsi mencegah benturan antar

logam dengan logam pada komponen mesin untuk mencegah keausan pada

komponen tersebut. Minyak pelumas yang bekerja melumasi mesin biasanya akan

mengalami perubahan pada kandungannya, sehingga kualitas dan fungsinya

menurun. Menurut Lathifah dkk. (2019) minyak pelumas yang telah mengalami

penurunan efektivitasnya biasa disebut oli bekas dan tidak dapat digunakan

bekerja pada mesin.

Menurut PP 101 tahun 2014 limbah adalah sisa suatu usaha dan/atau

kegiatan. Jadi, limbah oli adalah sisa minyak pelumas atau oli yang dihasilkan

dari aktivitas manusia terutama pada bidang otomotif atau perbengkelan. Limbah

oli berdasarkan peraturan pemerintah termasuk golongan limbah bahan berbahaya

dan beracun (B3) sehingga harus dikelola sesuai kaidah-kaidah yang terdapat di

dalam peraturan tersebut dan dilarang untuk dibuang sembarangan karena dapat

mengakibatkan pencemaran lingkungan. Selain itu, oli bekas merupakan salah

satu limbah B3 yang bersifat mudah terbakar.

Menurut Basuki (2012) limbah minyak pelumas atau oli bekas tersusun

dari berbagai komposisi senyawa diantaranya adalah jenis naftalena, toluena,

etilbenzena, dimetilheksana, n-oktana, tetrakontana, dan senyawa-senyawa

lainnya. Sementara itu, menurut Susanto (2015) limbah minyak pelumas atau oli

bekas banyak mengandung komponen logam berat, polychlorinated biphenyls

(PCBs), polycyclic aromatic hydrocarbon (PAH). Komponen-komponen tersebut

bersifat sangat berbahaya jika dibuang ke lingkungan karena mengandung bahan

beracun. Jika masuk ke perairan komponen-komponen tersebut dapat

menghalangi cahaya matahari dan oksigen masuk ke dalam air, hal ini akan

berefek buruk terhadap ekosistem perairan.

6

Limbah oli yang tidak diolah terlebih dahulu juga berdampak buruk

terhadap ekosistem darat. Limbah oli yang tumpah akan meresap ke dalam tanah

dan menyebabkan tertutupnya suplai oksigen yang masuk ke lapisan tanah

sehingga mengakibatkan kematian terhadap mikroorganisme tanah akibat

keracunan limbah oli. Menurut Pratiwi dan Hermana (2014) tumpahan minyak di

lingkungan juga mengakibatkan pencemaran tanah dan perairan hingga ke daerah

sub-surface dan lapisan akuifer air tanah.

Hidrokarbon merupakan senyawa organik yang mengandung hanya atom

karbon (C) dan hidrogen (H). Minyak pelumas memiliki jumlah atom karbon (C)

yang sangat besar. Menurut Trihadiningum (2016) minyak pelumas memiliki

jumlah atom C20-C70 dengan kandungan alkana dan PAH yang tinggi. Senyawa

hidrokarbon dapat dikelompokkan menjadi 4 golongan yaitu senyawa hidrokarbon

alifatik, hidrokarbon alisiklik, hidrokarbon aromatik, dan hidrokarbon polisiklik

aromatik.

Limbah oli yang mengandung senyawa hidrokarbon bersifat toksik bagi

manusia. Toksisitas senyawa hidrokarbon pada limbah oli dipengaruhi oleh

senyawa penyusun hidrokarbon tersebut. Semakin banyak senyawa penyusun

hidrokarbon maka toksisitasnya semakin tinggi. Menurut Wardhana (2004)

konsentrasi hidrokarbon aromatik <25 ppm relatif masih belum membahayakan

bagi kesehatan manusia. Akan tetapi, resiko penyakit yang diakibatkan oleh

limbah oli sangatlah besar. Menurut Ahda dan Fitri (2016) jika terkontak langsung

dalam waktu yang lama dan dalam jumlah yang besar dengan limbah oli yang

mengandung komponen PAH dapat menyebabkan penyakit ginjal, kerusakan

sumsum tulang, dan merangsang terbentuknya sel-sel kanker apabila terhirup

masuk kedalam paru-paru.

Di Indonesia kasus pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah

oli kerap terjadi, diantaranya adalah pencemaran limbah oli yang terjadi di

Kepulaun Riau kasus pencemaran tersebut dilakukan oleh kapal-kapal luar yang

secara illegal membuang sisa limbah di perairan tersebut (detik.com, 2019). Kasus

lain yang diakibatkan oleh oli bekas terjadi pada tahun 2020. Limbah oli yang

dikelola oleh PT. Gaya Bakti merembes masuk ke sungai, hal ini berdampak

7

terhadap penurunan kualitas air sungai di kota Banjarmasin (Kanal kalimantan,

2020).

2.2. Bioteknologi pada Pengolahan Limbah

Secara umum pengolahan limbah dapat dilakukan dengan tiga cara yaitu,

pengolahan kimia, fisika, dan biologi. Bioteknologi merupakan suatu cara

penanganan limbah secara biologi yang dapat digunakan dalam pengolahan

limbah dan merehabilitasi lahan tercemar akibat adanya zat pencemar. Menurut

Santosa dkk. (2008) bioteknologi merupakan proses detoksifikasi kontaminan

pencemar pada lingkungan dengan pendekatan biologi, atau suatu proses

mengurangi, mentransformasikan senyawa komplek menjadi senyawa yang tidak

berbahaya. Mikroorganisme dan tanaman dapat digunakan dalam penanganan

limbah secara biologis untuk mendegradasi zat pencemar.

Waluyo (2018) menyatakan bahwa bioteknologi dapat dilakukan dengan

dua cara, yaitu pengolahan di tempat (in situ) atau pengolahan di tempat lain (ex

situ). Pengolahan in situ adalah pengolahan yang dilakukan langsung di lokasi

tercemar. Sedangkan, pengolahan ex situ merupakan pengolahan di lokasi lain

dengan cara memindahkan bahan-bahan kontaminan ke suatu untuk selanjutnya

pengolahan lebih lanjut.

Pengolahan limbah secara biologi sebagai usaha rehabilitasi salah satunya

dapat dilakukan dengan memanfaatkan mikroorganisme yang potensial terhadap

penurunan zat-zat berbahaya pada limbah. Hal ini menjadikan mikroorganisme

sebagai pemeran utama dalam pengolahan limbah secara biologi. Pemanfaatan

mikroorganisme pengurai minyak secara bioremediasi sudah banyak ditemukan

dan dikembangkan. Mangkoedihardjo (2005) menyebutkan bahwa ada sekitar 200

spesies mikroorganisme yang mampu mendegradasi minyak, terdiri dari ragi,

fungi, dan bakteri. Bakteri yang berperan dalam bioteknologi diantaranya adalah

Acinetobacter, Achromobacter, Arthrobacter, Alcaligenes, Brevibacterium,

Bacillus, Cornybacterium, Flavobacterium, Nocardia, Pseudomonas, Vibrio;

sedangkan pada fungi dan ragi diantaranya adalah Aspergillus, Candida,

Cladosporium, Rhodotorula, Penicillium, Trichoderma Sporobolomyces, (Leahy

8

dan Colwell, 1990). Mikroorganisme tersebut tidak bekerja secara individu untuk

mendegradasi minyak, melainkan secara konsorsium multi spesies.

Pengolahan limbah secara biologis dengan memanfaatkan mikroorganisme

mempunyai faktor-faktor yang mempengaruhi terjadinya degradasi kontaminan

berbahaya. Jika faktor-faktor yang dibutuhkan mikroorganisme terpenuhi, maka

proses degradasi yang dilakukan oleh mikroorganisme pada pengolahan limbah

akan optimal. Begitu pula sebaliknya, apabila faktor-faktor yang mempengaruhi

proses degradasi tidak terpenuhi, maka mikroorganisme akan sulit melakukan

pengolahan limbah. Menurut Vidali (2001) faktor lingkungan yang

mempengaruhi proses pemulihan lingkungan yang berbahaya yang terkontaminasi

oleh limbah hidrokarbon terdiri dari dua komponen utama yaitu, nutrisi dan

kondisi lingkungan. Nutrisi yang dibutuhkan oleh mikroorganisme diantaranya

adalah, karbon (C), nitrogen (N), fosfor (P). Sementara itu, kondisi lingkungan

yang mempengaruhi biodegradasi hidrokarbon diantaranya adalah, kelembaban,

pH, suhu, zat kontaminan, dan logam berat yang terkandung di dalamnya.

Penurunan kadar total petroleum hydrocarbon (TPH) merupakan tolak

ukur keberhasilan bioproses pada pengolahan limbah terkontaminasi minyak.

Menurut Vyatrawan (2015) TPH adalah seluruh senyawa hidrokarbon dengan

berbagai jenis yang terkandung di dalam minyak bumi. Penelitian Munawar dan

Zaidan (2013), pemanfaatan mikroorganisme sebagai agen bioremediasi dalam

pengolahan limbah sludge minyak bumi, mampu menurunkan kadar TPH sebesar

91,04% selama 1,5 bulan.

2.3. Effective Microorganisms-4 (EM-4)

Menurut Nur dkk. (2016) effective microorganisms-4 (EM-4) adalah

kultur mikroorganisme yang dapat meningkatkan laju proses degradasi dengan

kondisi anaerob (atau semi aerob). EM-4 mengandung mikroorganisme fermentasi

hingga 80 genus. EM-4 terdiri dari lima mikroba utama, yaitu Actinomyces,

Lactobacillus sp., Streptomyces sp., Rhodopseudomonas sp., dan ragi (yeast)..

Menurut Yuniwati dkk. (2012) mikroorganisme yang terkandung dalam

EM-4 memiliki manfaat sebagai berikut:

9

1. Lactobacillus sp., berfungsi dalam mempercepat perombakan bahan-bahan

organik.

2. Actinomyces, berfungsi dalam pembentukan zat anti bakteri serta menekan

pertumbuhan jamur dan bakteri patogen.

3. Rhodopseudomonas sp. bertujuan untuk mempercepat pertumbuhan tanaman

dan mikroorganisme lainnya, serta membentuk zat-zat yang dibutuhkan untuk

sekresi akar tumbuhan, bahan organik, dan gas berbahaya.

4. Ragi (Yeast), berfungsi dalam membentuk zat anti bakteri, meningkatkan

jumlah sel aktif dan perkembangan akar.

5. Jamur, berfungsi menghilangkan bau, menguraikan zat organik dan mencegah

hama serangga.

Mikroorganisme yang terkandung di dalam EM-4 yang bermanfaat dalam

membantu proses dekomposisi polutan di lingkungan ditunjukkan pada Gambar

2.1.

(a) (b)

(c)

Gambar 2.1. Mikroorganisme yang ada di dalam EM-4 (a) Rhodopseudomonas

sp. (b) Lactobacillus sp. dan (c) Actinomyces. (Sumber: http://www.de.mokkka.hu/drupal/en/node/9221; https://www.researchgate.net

dan https://organicsoiltechnology.com).

Amelia (2013) dalam penelitiannya memanfaatkan EM-4 sebagai salah

satu agen bioremediasi dalam menurunkan kadar TPH pada tanah terkontaminasi

limbah minyak bumi mentah. Berdasarkan penelitian tersebut, penambahan EM-4

dalam mendegradasi senyawa hidrokarbon mampu menurunkan kadar TPH

10

sampai 68,34%. Dalam melakukan proses biodegradasi, mikroorganisme memiliki

fase-fase pertumbuhan. Menurut Hamdiayati (2011), fase pertumbuhan

mikroorganisme terdiri dari:

1. Fase lag (adaptasi), merupakan fase pengkondisian atau tahapan penyesuaian

diri pada lingkungan yang baru. Fase ini dipengaruhi oleh faktor, seperti: 1)

kondisi lingkungan, jika lingkungan baru sama dengan lingkungan

sebelumnya, maka mikroorganisme tidak memerlukan waktu lama untuk

beradaptasi. Sebaliknya, mikroorganisme akan memerlukan waktu adaptasi

lama jika ditempatkan pada kondisi lingkungan yang berbeda dari lingkungan

asalnya. 2) Jumlah mikroorganisme, semakin banyak jumlah mikroorganisme

yang ditambahkan, maka proses penguraian limbah akan semakin cepat.

2. Fase log (pertumbuhan eksponensial), merupakan tahapan pembelahan sel

yang dilakukan mikroorganisme. Faktor lingkungan juga mempengaruhi

kecepatan pertumbuhan pada fase ini.

3. Fase stationer, adalah fase dimana jumlah sel yang tumbuh sama dengan

jumlah sel yang mati sehingga populasi sel tetap. Pada tahapan ini

mikroorganisme lebih kuat terhadap keadaan ekstrim seperti panas, dingin,

radiasi, dan bahan-bahan kimia. Pada fase ini nutrisi sudah mulai habis

sehingga sel menjadi kecil.

4. Fase kematian, adalah fase mikroba mulai mengalami kematian dikarenakan

beberapa hal seperti sumber makanan, kondisi media dan lingkungan, serta

jenis mikroba.

2.4. Fourier Transform Infrared (FTIR)

Fourier transform infrared (FTIR) merupakan spektrokospi inframerah

yang dapat digunakan untuk menganalisis gugus fungsi pada suatu senyawa

organik. Salah satu senyawa yang dapat dianalisis menggunakan FTIR adalah

gugus hidrokarbon. Menurut Chen dkk. (2015) FTIR dapat memberikan informasi

mengenai gugus fungsi yang terdapat di dalam komponen organik, maupun

anorganik. Teknik analisis menggunakan FTIR paling mudah digunakan serta

memilki kecepatan analisis yang cepat.

11

Prinsip kerja FTIR adalah adanya penyerapan radiasi yang dihasilkan dari

pentrasmisian cahaya yang melewati sampel. Menurut Anam dkk. (2007)

identifikasi gugus fungsi pada sampel yang diuji dengan FTIR dilakukan dengan

membandingkan spektrum inframerah yang terbentuk dari hasil absorbansi

sebagai panjang gelombang dengan tabel korelasi atau menggunakan spektrum

senyawa pembanding yang sudah diketahui. Susunan komponen FTIR dapat

dilihat pada Gambar 2.2.

Gambar 2.2 Skema Alat FTIR. (1) Sumber inframerah; (2) Pembagi berkas; (3)

Kaca pemantul (beam spliter); (4) Sensor inframerah; (5) Sampel;

dan (6) Display (Sumber: Anam dkk., 2007).

12

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1. Tahapan Penelitian

Seluruh tahapan penelitian ditunjukkan melalui diagram alir pada Gambar

3.1. Tahapan penelitian secara umum dibagi menjadi dua tahap yaitu, pengolahan

oli tanpa pengenceran dan pengolahan oli dengan pengenceran. Pengolahan oli

tanpa pengenceran terdiri dari perlakuan penambahan EM-4, uji TPC, analisis

gugus fungsi, dan uji TPH. Sedangkan, pengolahan oli dengan pengenceran terdiri

dari perlakuan penambahan EM-4 dan uji TPH.

Gambar 3.1. Diagram Alir Penelitian.

13

3.1.1. Sampel

Gula aren 750,0 gram Nutrisi bagi

mikroorganisme.

Aquadest 16,0 liter Pelarut.

Media NA (Nutrien Agar) 3,0 gram

Media biakan untuk

pertumbuhan

mikroorganisme.

Kapas 1,0 buah Penutup tabung reaksi.

Plastik penutup 20,0 buah Penutup sampel uji.

Alkohol 90% 1,0 liter Sterilisasi alat dan bahan.

n-Heksana 1,2 liter Pemisahan oli dan air.

Natrium Sulfat (Na2SO4) 40,0 gram Mengadsorbsi air yang

terdapat pada saampel.

diambil dari bengkel motor AHHAS Honda yang ada di Gampong Lamgugob,

Sampel yang digunakan dalam penelitian ini adalah limbah oli yang

Kecamatan Syiah Kuala. Sampel limbah oli dapat dilihat pada Gambar 3.2.

Gambar 3.2. Sampel limbah oli.

Bahan-bahan penelitian yang digunakan untuk pengolahan limbah oli

3.1.2. Bahan

dengan tanpa pengenceran dan dengan pengenceran selama masa penelitian dapat

dilihat pada Tabel 3.1.

Tabel 3.1. Bahan Penelitian.

Nama Bahan Volume Satuan Penggunaan

Kultur mikroorganisme

untuk pengolahan.

Effective Microorganisms-4 2,5 liter

(EM-4)

14

3.1.3. Aktivasi Mikroorganisme EM-4

Sebelum digunakan, Effective Microorganisms-4 (EM-4) terlebih dahulu

diberi nutrisi berupa gula aren. Gula aren merupakan nutrisi penunjang bagi

mikroorganisme untuk menstimulasi mikroorganisme sebelum dipindahkan ke

limbah (Nugroho, 2006). Proses pengaktifan EM-4 dilakukan dengan prosedur

sebagai berikut:

1. Ditimbang sebanyak 500 gr gula aren, kemudian dilarutkan dengan aquadest

sampai mencapai volume 1000 ml.

2. Diambil 1000 ml EM-4, lalu dicampurkan dengan 1000 ml larutan gula aren.

3. Hasil campuran disimpan selama 24 jam dalam suhu ruang dengan kondisi

anaerob.

4. EM-4 siap digunakan (Suryani dkk., 2017).

3.2. Pengolahan Limbah Oli tanpa Pengenceran

Pada tahap ini pengolahan limbah oli dilakukan dengan tanpa

pengenceran. Setelah dilakukan pengolahan dilakukan analisis variasi gugus

fungsi dan pengukuran kadar TPH di dalam limbah oli. Selain itu, dilakukan juga

uji total plate count (TPC) untuk mengetahui keberadaan mikroorganisme selama

proses biodegradasi senyawa hidrokarbon pada limbah oli. Pengolahan limbah oli

tanpa pengenceran dilakukan dengan penambahan konsentrasi EM-4 dan waktu

pengolahan. Penambahan konsentrasi EM-4 meliputi seri Pi dengan i = 0,..,4. P0 =

penambahan konsentrasi EM-4 0% (sampel kontrol), P1 = penambahan

konsentrasi 5% EM-4, P2 = penambahan konsentrasi 10% EM-4, P3 =

penambahan konsentrasi 15% EM-4, dan P4 = penambahan konsentrasi 20% EM-

4. Sedangkan, waktu pengolahan (dt) meliputi seri dtj dengan j = 0, 1, 2, dan 3, dt0

= perlakuan selama 0 hari, dt1 = perlakuan selama 4 hari, dt2 = perlakuan selama 8

hari, dan dt3 = perlakuan selama 12 hari. Pengolahan dilakukan dengan tahapan

sebagai berikut:

1. Dimasukkan sampel oli kedalam 5 buah beaker glass dengan masing-masing

volume 1000 ml, 950 ml, 900 ml, 850 ml, dan 800 ml.

15

2. Kemudian setiap sampel ditambahkan EM-4 sampai mencapai konsentrasi

1000 ml. Pada oli dengan volume awal 1000 ml (kontrol), tidak ditambahkan

EM-4.

3. Selanjutnya semua sampel ditutup dan ditempatkan pada tempat dengan

intensitas cahaya rendah.

4. Dilakukan pengukuran TPH pada semua sampel uji, setiap 4 hari.

3.2.1. Analisis FTIR

Analisis limbah oli menggunakan alat Fourier Transform Infrared (FTIR)

merk Shimadzu tipe IR-Prestige21 (Lampiran 1) dilakukan dengan cara sebagai

berikut:

1. Diambil 1 ml limbah oli dari setiap sampel, kemudian sampel diletakkan di

pelat NaCl.

2. Ditutup pelat NaCl hingga tidak ada gelembung diantara keduanya.

3. Selanjutnya diukur pada rentang gelombang 4000-400 cm-1

.

Analisis hasil perbandingan absorbansi limbah oli menggunakan FTIR

dilakukan berdasarkan ketetapan Hukum Lambert-Beer. Hukum Lambert Beer

menyatakan bahwa serapan cahaya yang ditangkap oleh alat FTIR diukur sebagai

absorbansi. Absorbansi memiliki kedudukan sebanding dengan konsentrasi

hidrokarbon. Adapun persamaan dari Hukum Lambert-Beer ditulis dari

Persamaan 3.1 sampai 3.3 (Hardesty dan Attili, 2010).

T =

= e

-εbc, (3.1)

A = -ln (T) = -ln

, (3.2)

A = εbc, (3.3)

dengan T adalah transmitansi (jumlah cahaya yang melewati sampel), I adalah

intensitas, ε adalah absortivitas molar, b adalah tebal kuvet, c adalah konsentrasi,

dan A adalah absorbansi.

Tingkat absorbansi dapat dilihat dari daerah kurva, sehingga untuk

menghitung tingkat absorbansi relatif dilakukan dengan menghitung luas kurva di

bawah peak yang menunjukkan gugus fungsi (Rivai dkk., 2017). Perhitungan luas

16

daerah yang terabsorbansi dapat dilakukan dengan metode polygon luar yang

diilustrasikan pada Gambar 3.3. Adapun persamaan polygon luar dapat dilihat

pada Persamaan 3.4 sampai 3.6.

∆x = , (3.4)

∆y = ,

(3.5)

( ( , (3.6)

dengan ∆y adalah tinggi grafik atau garis sumbu y, x adalah lebar grafik atau

garis sumbu x, A adalah luas daerah terabsorbansi.

Setelah didapatkan hasil perhitungan, selanjutnya dilakukan normalisasi

terhadap nilai absorbansi untuk mendapatkan perbandingan dengan luas daerah

yang paling besar. Rumus normalisasi ditunjukkan pada persamaan 3.7.

(3.7)

dengan A adalah luas daerah hasil normalisasi, An adalah luas daerah ke-n, Am

adalah luas daerah yang paling besar.

Gambar 3.3. Luas daerah yang dihitung dengan persamaan polygon luar.

3.2.2. Pengukuran Kadar Total Petroleum Hydrocarbon (TPH)

Pengukuran kadar TPH dilakukan dengan metode gravimetri. Berdasarkan

Bhaktinagara dkk. (2015) dan Pratama (2017), dilakukan prosedur sebagai

berikut:

1. Diambil 10 ml sampel uji lalu ditambahkan 15 ml n-heksan.

2. Kemudian dishaker selama 5 menit, lalu didiamkan sampai terdapat 3 lapisan

yaitu limbah oli, n-heksan, dan air.

17

3. Selanjutnya air dibuang, sedangkan lapisan limbah oli dan n-heksana

dimasukkan ke dalam erlemenyer 100 ml setelah disaring menggunakan

kertas saring yang telah diolesi Natrium Sulfat (Na2SO4) 0,5 gr. Sampel yang

diperoleh di dalam erlemnyer ditimbang.

4. Kemudian sampel diuapkan dan dipanaskan pada suhu 70 °C selama 45 menit

sampai hanya tersisa limbah oli. Lalu erlemenyer diangkat dan didiamkan

sampai dingin ditimbang dan dicatat beratnya.

5. Dihitung kadar TPH dan tingkat degradasi TPH setiap 4 hari. Perhitungan

kadar TPH dan persentase degradasi kadar TPH dihitung menggunakan

Persamaan 3.7 dan 3.8.

Kadar TPH =

× 100% (3.7)

% degradasi TPH =

× 100% (3.8)

dengan, A adalah kadar TPH awal (%), dan B adalah kadar TPH akhir (%).

6. Kemudian dihitung nilai gradien sebagai laju degradasi kadar TPH,

menggunakan persamaan 3.9.

Nilai Gradien =

(3.9)

dengan y adalah kadar TPH (%), dan x adalah waktu pengolahan (hari).

3.2.3. Uji Total Plate Count (TPC)

Laju pertumbuhan mikroorganisme selama proses biodegradasi

hidrokarbon dalam limbah oli diamati dengan metode Total Plate Count (TPC)

(Syafrizal dkk., 2010). Pengamatan metode TPC dilakukan pada hari ke-8

menggunakan sampel uji dengan konsentrasi EM-4 20%. Pengamatan

mikroorganisme dengan metode TPC dilakukan dengan cara:

1. Diambil 1 ml sampel menggunakan mikropipet. Kemudian sampel

dimasukkan kedalam tabung reaksi lain yang berisikan 9 ml aquadest.

2. Larutan dihomogenkan menggunakan vortex. Dan dilakukan pengenceran

hingga tingkat pengenceran 10-5

.

3. Diambil sebanyak 1 ml larutan hasil pengenceran dimasukkan kedalam cawan

petri yang berisikan media NA (nutrient agar) secara aseptik.

18

4. Media NA yang berisikan inokulum diinkubasi di dalam inkubator selama 24

jam.

5. Diamati pertumbuhan mikroorganisme menggunakan mikroskop cahaya

dengan perbesaran 400×.

3.3. Pengolahan Limbah Oli dengan Pengenceran

Pengolahan limbah oli dengan pengenceran dilakukan dengan penambahan

variasi konsentrasi EM-4 0%, 5%, 10%, 15% dan 20%, serta waktu pengolahan

selama 0 hari, 4 hari, 8 hari, dan 12 hari. Proses pengenceran limbah oli sebelum

dilakukan pengolahan dapat dilihat pada Lampiran 5. Pengolahan limbah oli

dengan pengenceran 10%, 15% dan 20% prosedurnya dilakukan sebegai berikut:

1. Dimasukkan sampel oli pengenceran 10%, 15% dan 20% kedalam masing-

masing 5 buah beaker glass dengan volume 1000 ml, 950 ml, 900 ml, 850 ml,

dan 800 ml.

2. Kemudian setiap sampel ditambahkan EM-4 sampai mencapai konsentrasi

1000 ml. Pada oli dengan volume awal 1000 ml (kontrol), tidak ditambahkan

EM-4.

3. Selanjutnya semua sampel ditutup dan ditempatkan pada tempat dengan

intensitas cahaya rendah.

4. Setiap 4 hari, dilakukan pengukuran kadar TPH pada setiap sampel dengan

metode yang sama seperti pada pengolahan limbah oli tanpa pengenceran.

19

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil Analisis Total Petroleum Hydrocarbon (TPH)

Berdasarkan penelitian yang dilakukan untuk mengetahui kadar TPH

dengan metode gravimetri pada limbah oli tanpa pengenceran dan limbah oli

dengan pengenceran, pemberian variasi konsentrasi EM-4 0%, 5%, 10%, 15%,

dan 20% serta waktu pengolahan 0 hari, 4 hari, 8 hari, dan 12 hari didapatkan

hasil seluruh perlakuan seperti pada Tabel 4.1, 4.2, 4.3, dan 4.4.

Tabel 4.1. Data seluruh perlakuan pada oli tanpa pengenceran, dengan P adalah

penambahan konsentrasi EM-4, dan dt adalah lamanya waktu

pengolahan.

Kadar TPH (%)

EM-4

Waktu P0 P1 P2 P3 P4

dt0 99,14 99,09 99,07 98,95 98,88

dt1 99,14 99,09 99,07 98,95 98,88

dt2 99,14 99,09 99,07 98,95 98,88

dt3 99,14 99,09 99,07 98,95 98,88

Tabel 4.2. Data seluruh perlakuan pada oli 10%, dengan P adalah penambahan

konsentrasi EM-4, dan dt adalah lamanya waktu pengolahan.

Kadar TPH (%)

EM-4


dt0 96,24 95,81 96,50 96,24 96,72

dt1 96,24 95,64 96,35 95,27 95,81

dt2 96,24 95,54 95,95 95,24 95,74

dt3 96,24 95,30 95,20 94,90 95,14

Tabel 4.3 Data seluruh perlakuan pada oli 15%, dengan P adalah penambahan


Kadar TPH (%)

EM-4


dt0 96,84 95,81 96,50 96,72 96,08

dt1 96,84 95,79 96,42 96,63 95,54

dt2 96,84 95,77 95,98 96,28 95,50

dt3 96,83 95,75 95,96 96,17 95,48

20

Tabel 4.4 Data seluruh perlakuan pada oli 20%, dengan P adalah penambahan


Kadar TPH (%)

EM-4


dt0 97,62 95,56 95,75 95,44 93,73

dt1 96,62 95,56 95,75 95,43 93,73

dt2 96,62 95,56 95,75 95,43 93,73

dt3 96,62 95,56 95,75 95,43 93,72

Pada penelitian ini, juga dilakukan uji identifikasi gugus fungsi

menggunakan FTIR, uji total plate count (TPC) untuk mengetahui keberadaan

mikroorganisme, dan dilakukan juga pengukuran pH setiap 4 hari selama

penelitian. Hasil uji FTIR, uji TPC dan pengukuran pH pada perlakukan dapat

dilihat pada Lampiran 2, Lampiran 3, dan Lampiran 4.

4.2. PEMBAHASAN

4.2.1. Pengaruh Konsentrasi EM-4 dan Waktu Terhadap Degradasi TPH

pada Limbah Oli

Hasil analisis data FTIR yang terdapat pada Lampiran 2, menunjukkan

adanya gugus hidrokarbon berupa gugus alkana. Grafik absorbansi limbah oli

yang tidak diberi perlakuan (sampel kontrol) mengindikasikan adanya gugus

alkana (C-H) yang ditandai dengan bilangan gelombang pada sekitar daerah 3000-

2850 cm-1

. Sementara itu, limbah oli yang diberi perlakuan juga mengindikasikan

adanya gugus alkana yang ditandai dengan bilangan gelombang pada sekitar

daerah 3000-2850 cm-1

. Bilangan gelombang pada sampel uji dari analisis FTIR

yang menunjukkan adanya gugus alkana dapat dilihat pada Tabel 4.5. Hasil ini

mendukung pernyataan Trihadiningrum (2016) bahwa komposisi penyusun

limbah oli salah satunya adalah alkana. Alkana merupakan golongan senyawa

hidrokarbon alifatik yang bersifat jenuh, yang terdiri dari ikatan rangkap satu.

Menurut Lingga dkk. (2017) alkana berdampak buruk terhadap lingkungan

dikarenakan sifatnya yang sulit terdegradasi dan tidak dapat larut di dalam air.

21

Tabel 4.5. Gugus fungsi limbah oli dari nilai serapan FTIR, dengan dt adalah

perlakuan waktu, dan P adalah penambahan konsentrasi EM-4.

No. Perlakuan Tipe Vibrasi

Regangan

Rentang Bilangan

Gelombang

Standar (cm-1

)

Bilangan Gelombang

C-H Tertinggi Pada

Sampel (cm-1

)

1. dt0, P0 C-H 3000-2850 2881,65

2. dt1, P1 C-H 3000-2850 2908.65; 2850.79

3. dt1, P2 C-H 3000-2850 2939,52; 2862,36

4. dt1, P3 C-H 3000-2850 2908,65; 2854,65

5. dt1, P4 C-H 3000-2850 2900,94; 2854,65

6. dt2, P1 C-H 3000-2850 2966,52; 2858,51;

2723,49

7. dt2, P2 C-H 3000-2850 2870,08

8. dt2, P3 C-H 3000-2850 2916,37

9. dt2, P4 C-H 3000-2850 2985,81; 2846,93

10. dt3, P1 C-H 3000-2850 2862,36

11. dt3, P2 C-H 3000-2850 2870,08

12. dt3, P3 C-H 3000-2850 2916,37

13. dt4, P4 C-H 3000-2850 2900,94

Berdasarkan Tabel 4.6 diketahui bahwa tingkat absorbansi relatif pada

grafik hasil analisa FTIR untuk limbah oli tanpa pengenceran mengalami

kenaikan dan penurunan yang fluktuatif pada interval yang tidak signifikan.

Menurut Hukum Lambert Beer, tingkat absorbansi memiliki lineritas terhadap

kelimpahan senyawa hidrokarbon (Hardesty dan Attili, 2010). Artinya, tingkat

absorbansi sebanding dengan kelimpahan gugus hidrokarbon yang terdapat di

dalam limbah oli. Hasil analisis kuantitatif pada limbah oli tanpa pengenceran

menunjukkan bahwa dengan pemberian variasi konsentrasi EM-4 0%, 5%, 10%,

15% dan 20% serta waktu pengolahan 0 hari, 4 hari, 8 hari, dan 12 hari tidak

memberi pengaruh terhadap dekomposisi gugus fungsi. Pengaruh konsentrasi

EM-4 dan waktu pengolahan pada limbah oli tanpa pengenceran dapat dilihat

pada Gambar 4.1.

22

Tabel 4.6. Nilai absorbansi relatif pada sampel oli tanpa pengenceran, dengan P

adalah perlakukan penambahan konsentrasi EM-4 dan dt adalah

perlakuan waktu.

Nilai Absorbansi Relatif

EM-4


dt0 0,38 - - - -

dt1 - 0,76 0,59 0,58 0,99

dt2 - 0,24 0,55 0,64 0,19

dt3 - 0,82 0,64 1,00 0,80

Gambar 4.1. Grafik pengaruh konsentrasi EM-4 dan waktu pengolahan terhadap

absorbansi relatif gugus fungsi pada limbah oli tanpa pengenceran.

Berdasarkan hasil uji TPC pada Lampiran 3, kultur mikroorganisme yang

terdapat di dalam EM-4 yang tumbuh dalam limbah oli tanpa pengenceran adalah

bakteri. Kemungkinan salah satu bakteri yang tumbuh tersebut adalah

Actinomyces. Sebelumnya diketahui bakteri tersebut merupakan salah satu bakteri

yang banyak tersedia di dalam EM-4. Menurut Cookson (1995), Actinomyces

termasuk ke dalam bakteri pendegradasi hidrokarbon alifatik. Berdasarkan

pengamatan uji TPC, mikroorganisme lain tidak tumbuh dalam sampel oli.

Kemungkinan hal ini diakibatkan oleh kemampuan mikroorganisme lain (jamur

dan ragi) tidak dapat beradaptasi dengan baik pada limbah oli tanpa pengenceran.

Menurut Hamdiayati (2011) ada 4 fase pertumbuhan mikroorganisme terdiri dari,

fase lag (adaptasi), fase log, fase stastioner, dan fase kematian. Saat berada di fase

lag, mikroorganisme masih menyesuaikan diri dengan lingkungan yang baru dan

23

membutuhkan waktu untuk beradaptasi sehingga pertumbuhannya belum optimal

dan belum mampu memutuskan rantai hidrokarbon.

Pengukuran kadar TPH pada oli tanpa pengenceran dilakukan dengan

metode gravimetri. Kadar TPH menunjukkan jumlah hidrokarbon yang terdapat di

dalam limbah. Hasil ini dijadikan acuan untuk menganalisa TPH yang berhasil

terurai oleh mikroorganisme EM-4 selama waktu pengolahan. Berdasarkan

penelitian yang dilakukan, penurunan kadar TPH pada limbah oli tanpa

pengenceran dengan pemberian variasi konsentrasi EM-4 0%, 5%, 10%, 15%, dan

20% serta waktu pengolahan 0 hari, 4 hari, 8 hari, dan 12 hari ditunjukkan pada

Gambar 4.2. Persentase penurunan kadar TPH pada limbah oli tanpa pengenceran

dengan tanpa pemberian EM-4 (kontrol), EM-4 5%, EM-4 10%, EM-4 15% dan

EM-4 20% sampai hari ke-12 tidak menunjukkan penurunan yang signifikan.

Hasil ini, berbeda dengan penelitian yang dilakukan Amelia (2013), penambahan

EM-4 pada tanah tercemar dengan limbah minyak bumi mampu menurun kadar

TPH sampai 68,34% dalam waktu delapan minggu. Hal ini kemungkinan terjadi

karena limbah oli tanpa pengenceran relatif terlalu pekat dan waktu pengolahan

yang terlalu singkat, sehingga mikroorganisme sulit untuk mengurai limbah.

Menurut Gharasoo dkk. (2015) limbah yang pekat memiliki tingkat toksisitas

tinggi yang dapat menghambat proses degradasi. Selain itu, hasil yang didapat

diperkuat oleh pernyataan Vidali (2001) yang menyatakan bahwa konsentrasi

optimum hidrokarbon agar terdegradasi pada kontaminan adalah 5-10%. Pada

konsentrasi tersebut mikroorganisme dapat tumbuh dan bekerja melakukan

degradasi, sehingga penurunan kadar TPH berjalan optimal. Oleh karena itu,

pengolahan limbah oli tanpa pengenceran menjadi sukar dilakukan oleh

mikroorganisme karena kontaminan senyawa hidrokarbon yang terlalu tinggi.

24


persentase degradasi kadar TPH pada limbah oli tanpa

pengenceran.

Laju degradasi kadar TPH ditunjukkan oleh nilai gradien. Nilai gradien

yang bernilai negatif, menandakan terjadinya penurunan kadar TPH pada limbah

oli. Berdasarkan Gambar 4.3, laju degradasi kadar TPH pada limbah oli tanpa

pengenceran diketahui meningkat pada hari ke 8 hingga hari ke-12 (Gambar 4.3).

Hal ini menandakan bahwa EM-4 membutuhkan waktu lebih lama untuk

beradaptasi dan mendegradasi kadar TPH pada limbah oli tanpa pengenceran.

Lamanya waktu yang dibutuhkan mikroorganisme dalam mendegradasi kadar

TPH pada limbah oli tanpa pengenceran dipengaruhi oleh banyaknya konsentrasi

hidrokarbon yang terdapat di dalam limbah oli pada perlakuan. Menurut Umar

(2015), degradasi senyawa hidrokarbon yang dilakukan oleh mikroorganisme,

dipengaruhi oleh banyaknya senyawa hidrokarbon yang terkandung di dalam

substrat limbah. Artinya, semakin sedikit senyawa hidrokarbon pada zat tercemar,

maka semakin mempermudah mikroorganisme dalam melakukan degradasi

senyawa hidrokarbon tersebut. Pada beberapa penelitian, degradasi kadar TPH

memerlukan waktu yang lebih lama. Penelitian Basuki (2011) degradasi kadar

TPH pada limbah oli baru terlihat setelah hari ke-14 dengan bantuan bakteri

Lycinibacillus sphaericus TCP C 2.1.

25

Gambar 4.3. Grafik pengaruh waktu terhadap laju degradasi kadar TPH pada

ilimbah oli tanpa pengenceran.

Berdasarkan pengukuran pH pada Lampiran 4, nilai pH pada limbah oli

tanpa penambahan EM-4 (kontrol) tidak menunjukkan adanya perubahan nilai pH

selama penelitian berlangsung, sedangkan pada limbah oli dengan penambahan

EM-4 terjadi perubahan pH. Besar nilai pH berpengaruh terhadap pertumbuhan

mikroorganisme dalam mendegradasi kadar TPH pada limbah oli. Hal ini

menunjukkan adanya pertumbuhan mikroorganisme yang ditambahkan pada

perlakuan yang diperkuat dengan hasil uji TPC. Akan tetapi, nilai pH pada

pengolahan limbah oli tanpa pengenceran kemungkinan tidak mendukung

aktivitas degradasi yang dilakukan oleh mikroorganisme. Dengan demikian, nilai

pH yang tidak mendukung aktivitas mikroorganisme diduga menjadi salah satu

penyebab degradasi kadar TPH pada limbah oli tanpa pengenceran cenderung

tidak terjadi Pada penelitian ini, nilai pH rata-rata pada limbah oli tanpa

pengenceran adalah 5,9. Menurut Fahruddin (2010), nilai pH optimum untuk

biodegradasi dengan bantuan mikroorganisme berada pada kisaran 6,0-8,0.

4.2.2. Pengaruh Konsentrasi EM-4 dan Waktu Terhadap Degradasi TPH

pada Limbah Oli dengan Pengenceran

Degradasi kadar TPH pada limbah oli dengan pengenceran 10% yang

ditambahkan konsentrasi EM-4 menunjukkan hasil yang berbeda dengan tanpa

penambahan EM-4 (Gambar 4.4). Hal ini menunjukkan bahwa mikroorganisme

EM-4 yang diberikan memberi sedikit pengaruh terhadap degradasi hidrokarbon,

sehingga pengolahan yang dilakukan tidak efektif. Pada limbah oli 10%,

26

persentase penurunan kadar TPH paling tinggi terjadi pada penambahan EM-4

sebanyak 20%, hingga hari ke-12 kadar TPH mampu turun sebesar 1,63% (dari

96,72% menjadi 95,14%) seperti ditampilkan pada Lampiran 6. Hasil ini

menunjukkan bahwa penambahan konsentrasi EM-4 yang tinggi berbanding lurus

terhadap peningkatan penurunan kadar TPH. Dalam penelitian Pratama dan

Handayani (2017) penambahan konsentrasi kompos yang paling banyak mampu

mendegradasi kadar TPH tertinggi pada tanah tercemar oli bekas.


persentase degradasi TPH pada limbah oli 10%.

Peningkatan laju degradasi pada limbah oli dengan pengenceran 10%

mulai terjadi pada hari ke-0 hingga hari ke-4 (Gambar 4.5). Laju degradasi pada

konsentrasi limbah oli dengan pengenceran 10% terjadi lebih cepat dikarenakan

konsentrasi limbah oli yang diberikan pada perlakuan masih berada pada

konsentrasi optimum bagi mikroorganisme untuk melakukan degradasi, seperti

pernyataan Vidali (2001). Selain itu, pemberian nutrisi berupa gula aren yang

diberikan untuk mikroorganisme sebelum dipindahkan ke dalam limbah oli, juga

berpengaruh terhadap kemampuan mikroorganisme dalam melakukan

biodegradasi. Penelitian yang dilakukan oleh Marsandi dan Estuningsih (2016),

mikroorganisme yang sudah diaktifkan terlebih dahulu mampu beradaptasi pada

lingkungan baru dengan cepat. Selanjutnya, pada hari ke-4 hingga hari ke-8 laju

degradasi mengalami penurunan, hal ini kemungkinan disebabkan masih adanya

bakteri yang sulit untuk beradaptasi dengan lingkungan baru.

27


limbah oli 10%.

Penambahan konsentrasi EM-4 pada limbah oli 15% memiliki pengaruh

kecil terhadap persentase degradasi kadar TPH dan terbukti tidak efektif untuk

pengolahan limbah oli (Gambar 4.6). Penurunan kadar TPH paling tinggi terjadi

pada konsentrasi EM-4 20%, hingga hari ke-12 kadar TPH turun sebesar 0,63%

(dari 96,08% menjadi 95,48%). Laju penurunan kadar TPH yang sedikit diduga

disebabkan oleh lamanya waktu adaptasi mikroorganisme pada lingkungan

barunya. Menurut penelitian yang dilakukan oleh Santi (2010), proses fermentasi

dengan bantuan mikroorganisme EM-4 dipengaruhi oleh banyaknya jumlah

konsentrasi EM-4 dan waktu fermentasi. Sementara itu, pada sampel kontrol juga

terjadi penurunan kadar TPH yang sangat kecil. Penurunan kadar TPH pada

kontrol kemungkinan disebabkan oleh adanya mikroba lokal yang terkandung di

dalam limbah oli. Menurut Nugroho (2006), pada setiap substrat yang dilakukan

bioproses sudah ada mikroba lokal yang terkandung didalamnya. Untuk itu

diperlukan kultur campuran lain untuk mempercepat kinerja mikroorganisme

tersebut dalam mendegradasi.


persentase degradasi kadar TPH pada limbah oli 15%.

28

Berdasarkan Gambar 4.7 laju degradasi kadar TPH semakin meningkat

pada hari ke-4 hingga hari ke-8, hal ini menandakan EM-4 membutuhkan waktu

yang lebih lama untuk beradaptasi dan mendegradasi limbah oli dengan

pengenceran 15% dibandingkan dengan limbah oli pada pengenceran 10%. Pada

beberapa penelitian, degradasi limbah oli memerlukan waktu yang sangat lama.

Setiap pengolahan limbah hidrokarbon yang dilakukan oleh bakteri, memiliki

tingkat persentase penurunan yang berbeda-beda tergantung dari banyaknya

konsentrasi zat pencemar yang terdapat di dalam limbah.


limbah oli 15%.

Penambahan konsentrasi EM-4 pada limbah oli 20% mengalami

penurunan yang sangat kecil dibandingkan pada limbah 10% dan 15% (Gambar

4.8). Persentase penurunan yang sangat kecil pada pengolahan limbah oli dengan

pengenceran 20% kemungkinan disebabkan oleh tingginya kadar hidrokarbon

yang terdapat di dalam sampel uji. Menurut Kepmen LH No.128 Tahun 2013,

TPH yang boleh langsung dilakukan bioremediasi memiliki kadar TPH dengan

ambang batas 15%. Hal ini dikarenakan pada ambang batas tersebut, karakteristik

limbah berada pada konsentrasi optimum bagi mikroorganisme dalam melakukan

penguraian.

29


persentase degradasi kadar TPH pada limbah 20%.

Berdasarkan Gambar 4.9 laju degradasi pada limbah oli 20% mulai terjadi

pada hari ke-0 hingga hari ke-4 pada semua perlakuan dengan penambahan EM-4.

Akan tetapi laju degradasi kadar TPH sangat kecil. Peningkatan laju degradasi

kadar TPH paling tinggi pada limbah oli 20% terjadi pada hari ke-8 hingga hari

ke-12. Kemungkinan pada konsentrasi limbah oli yang tinggi, mikroorganisme

membutuhkan waktu yang lebih lama untuk melakukan pengolahan. Menurut

Juliani dan Rahman (2011) waktu memiliki pengaruh terhadap degradasi kadar

TPH, lamanya waktu pengolahan mampu meningkatkan degradasi kadar TPH.

Meningkatnya penurunan kadar TPH disebabkan oleh masa adaptasi optimal

mikroorganisme dalam melakukan proses biodegradasi pada lingkungan dengan

tingkat toksisitas yang tinggi.

Gambar 4.9. Grafik pengaruh waktu terhadap laju degradasi TPH limbah pada

ilimbah oli 20%.

30

Pengenceran berbagai konsentrasi limbah oli yang dilakukan dalam

penelitian ini, memberikan hasil penurunan TPH paling besar pada penambahan

konsentrasi EM-4 paling tinggi. Hasil penurunan TPH pada berbagai konsentrasi

pengenceran limbah oli sampai akhir penelitian berturut-turut adalah limbah oli

dengan pengenceran 10% sampai hari ke-12 mampu menurunkan kadar TPH

1,63%, pengenceran 15% sampai hari ke-12 menurunkan kadar TPH 0,63%, dan

pada pengenceran limbah oli 20% sampai hari ke-12 menurunkan kadar TPH

0,01%. Semakin tinggi konsentrasi limbah oli yang ditambahkan mengakibatkan

penurunan TPH menjadi rendah, dan kurang efektif. Kurang efektifnya penurunan

kadar TPH pada limbah oli, kemungkinan diakibatkan oleh sifat kohesi air.

Menurut Charlena dkk. (2009) proses biodegradasi limbah minyak bumi pada

lingkungan air terjadi pada bagian antarmuka lapisan air dan minyak. Hal ini

menyebabkan, mikroorganisme yang ditambahkan dalam pengolahan ini sukar

mendegradasi limbah minyak secara keseluruhan.

31

BAB V

PENUTUP

5.1. Kesimpulan

Kesimpulan yang didapatkan dari hasil penelitian ini adalah, penambahan

variasi konsentrasi EM-4 dan waktu pengolahan pada pengolahan limbah oli tanpa

pengenceran dan limbah oli dengan pengenceran tidak efektif terhadap

penurunan kadar TPH.

5.2. Saran

Adapun saran yang perlu diperhatikan untuk penelitian selanjutnya adalah:

1. Diperlukan waktu pengolahan yang lebih lama sehingga degradasi kadar

TPH yang yang dilakukan mikroorganisme menjadi lebih optimal, seperti

pada 16 hari, 20 hari, 24 hari.

2. Diperlukan penambahan nutrisi bagi mikroorganisme, agar pertumbuhan

dan perkembangan mikroorganisme lebih optimal saat mendegradasi TPH

dalam limbah oli.

3. Diperlukan uji pengolahan limbah oli menggunakan jenis mikroorganisme

selain EM-4 atau kombinasi dengan mikroorganisme lainnya.

4. Diperlukan pengaturan kondisi lingkungan seperti, suhu, kelembaban.

5. Diperlukan pengadukan setiap hari, sehingga limbah minyak terdispersi

dan memudahkan mikroorganisme melakukan degradasi.

6. Diperlukan pengujian analisa komposisi senyawa hidrokarbon dalam

limbah oli menggunakan gas chromatography mass spectrometry (GC-

MS) sehingga terlihat jelas senyawa hidrokarbon pada setiap sampel.

32

DAFTAR KEPUSTAKAAN

Ahda, Y., & Fitri, L. (2017). Karakterisasi Bakteri Potensial Pendegradasi Oli

Bekas Pada Tanah Bengkel Di Kota Padang. Sainstek: Jurnal Sains dan

Teknologi, 8(2), 98-103.

Amelia, W. (2013). Bioremediasi Hidrokarbon Minyak Bumi dengan

Penambahan Surfaktan Hayati dan EM-4. Skripsi. FALTL – USAKTI.

Anam, C., Firdausi, K. S., & Sirojudin, S. (2007). Analisis Gugus Fungsi pada

Sampel Uji, Bensin dan Spiritus Menggunakan Metode Spektroskopi

FTIR. Berkala Fisika, 10(1), 79-85.

Basuki, W. (2016). Biodegradasi Limbah Oli Bekas Oleh Lycinibacillus

sphaericus TCP C 2.1. Jurnal Teknologi Lingkungan, 12(2), 111-119.

Bhaktinagara, R. A., Suprihadi, A., & Raharjo, B. (2015). Biodegradasi Senyawa

Hidrokarbon Oleh Strain Bacillus cereus (VIC) Pada Kondisi Salinitas

Yang Berbeda. Jurnal Akademika Biologi, 4(3), 62-71.

Cookson Jr, J. T. (1995). Bioremediation engineering: Design and application.

McGraw-Hill, Inc.

Charlena, Mas’ud, Z.A., Syahreza, A. dan Purwadayu, A.S. (2009). Profil

Kelarutan Limbah Minyak Bumi dalam Air Akibat Pengaruh Surfaktan

Nonionik dan Laju Pengadukan. Chem. Prog, 2(2).

Chen, Y., Zou, C., Mastalerz, M., Hu, S., Gasaway, C., dan Tao, X. (2015).

Applications of Micro-Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) in

the Geological Sciences- A Review. International Journal Of Molecular

Sciences,16(12).

Fahruddin. (2010). Bioteknologi Lingkungan. Bandung: Alfabeta.

Gharasoo, M., Centler, F., Van Cappellen, P., Wick, L. Y., & Thullner, M. (2015).

Kinetics of substrate biodegradation under the cumulative effects of

bioavailability and self-inhibition. Environmental science &

technology, 49(9), 5529-5537.

Hamdiyati, Y. (2011). Pertumbuhan dan Pengendalian Mikroorganisme II.

Bandung: Universitas Pendidikan Indonesia.

33

Hardesty, J. H., & Attili, B. (2010). Spectrophotometry and the Beer-Lambert

Law: An Important Analytical Technique in Chemistry. Collin College,

Department of Chemistry.

Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. 128 Tahun 2003 Tentang Tata Cara

dan Persyaratan Teknis Pengolahan Limbah Minyak Bumi dan Tanah

Terkontaminasi oleh Minyak Bumi Secara Biologis.

Kurniawan, F. H. (2014). Pengaruh Tumpahan Bahan Bakar Minyak dan Oli

Terhadap Kinerja Campuran Lataston-WC dengan Menggunakan Metode

Marshall. Journal of Civil and Environmental Engineering, 2(3).

Lathifah, T., Yuliani, N., & Wardhani, G. A. P. K. (2019). Bentonit Teraktivasi

Asam Sulfat Sebagai Adsorben dalam Pemurnian Pelumas Bekas. Jurnal

Sains Natural, 9(1), 1-10.

Leahy, J. G., & Colwell, R. R. (1990). Microbial degradation of hydrocarbons in

the environment. Microbiology and Molecular Biology Reviews, 54(3),

305-315.

Lingga, R. C., Thontowi, A., Yetti, E., Budiharjo, A., Rukmi, I., & Yopi, Y.

(2017). Optimasi Pertumbuhan Bakteri Laut Salinicola peritrichatus LBF-

1-0025 dalam Senyawa Alkana. Jurnal Pascapanen dan Bioteknologi

Kelautan dan Perikanan, 12(2), 107-116.

Mangkoedihardjo, S. (2005). Seleksi Teknologi Pemulihan Untuk Ekosistem Laut

Tercemar Minyak. In Seminar Nasional Teori dan Aplikasi Teknologi

Kelautan ITS, Surabaya.

Marsandi, F., dan Estuningsih, S.P. (2016). Asosiasi Konsorsium Bakteri

Pseudomonas Pseudoalcaligenes dan Micrococus Luteus dengan Lamtoro

(Leucocephala (Lamk.) De Wit) dalam Upaya Meningkatkan Bioremediasi

Minyak Bumi, Proceeding Biology Education Conference, 13(1).

Mulyani, H. (2014). Buku Ajar Kajian Teori dan Aplikasi: Optimasi Perancangan

Model Pengomposan. Jakarta Timur: CV. Trans Info Media.

Munawar, M., & Zaidan, Z. (2013). Bioremediasi limbah minyak bumi dengan

teknik biopile di lapangan Klamono Papua. Jurnal Sains &

Matematika, 1(2), 41-46.

34

Nugroho, A. (2012). Biodegradasi sludge minyak bumi dalam skala

mikrokosmos: simulasi sederhana sebagai kajian awal bioremediasi land

treatment. Makara Journal of Technology, 10(2), 148539.

Nur, T., Noor, A. R., & Elma, M. (2018). Pembuatan Pupuk Organik Cair dari

Sampah Organik Rumah Tangga dengan Bioaktivator EM-4 (Effective

Microorganisms). Konversi, 5(2), 5-12.

PP No. 101 Tahun 2014 Tentang Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan

Beracun.

Pratama, S.F., dan Handayani, D. (2017). Pengaruh Isolaht Pseudomonas sp. dan

Bacillus sp. dengan Biostimulasi Kompos Jerami Padi (Oryza Sativa L.)

terhadap Penurunan Total Petroleum Hidrokarbon Tanah Tercemar Oli

Bekas. Jurnal Biosains, 1(2).

Pratiwi, K. D. S., & Hermana, J. J. (2014). Efisiensi pengolahan limbah cair

mengandung minyak pelumas pada oil separator dengan menggunakan

plate settler. Jurnal Teknik ITS, 3(1).

Raharjo, W. P. (2005). Pemanfaatan Oli Bekas Sebagai Salah Satu Alternatif

Solusi Untuk Mengurangi Kebutuhan Minyak Bakar. Mekanika, 3(1).

Santi, S.S. (2010). Kajian Pemanfaatan Limbah Nilam Untuk Pupuk Cair Organik

dengan Proses Fermentasi. Jurnal Teknik Kimia, 4(2).

Setyabudhi, A.L., dan Yuzul, M.I.N.A. (2017). Perancangan Sistem Kerja

Kompor Ekonomis dengan Bahan Bakar Oli Bekas. Jurnal Teknik Ibnu

Sina JT-IBSI, 2(9).

Surtikanti, H., & Surakusumah, W. (2004). Studi Pendahuluan tentang Peranan

Tanaman dalam Proses Bioremediasi Oli Bekas dalam Tanah

Tercemar. Jurnal Ilmiah Biologi Ekologi dan Biodiversitas Tropika, 2(1).

Suryani, Y., Hernaman, I., & Hamidah, N. H. (2017). Pengaruh Tingkat

Penggunaan EM-4 (Effective Microorganisms-4) Pada Fermentasi Limbah

Padat Bioetanol Terhadap Kandungan Protein Dan Serat Kasar. JURNAL

ISTEK, 10(1).

Susanto, A. (2015). Pengelolaan Limbah Minyak Pelumas Bengkel Kendaraan

Bermotor Konsep Kesadaran Diri. Jurnal Pendidikan Teknik Otomotif,

5(1).

35

Syafrizal, Rani, S.D., dan Rahayu, A.S., (2010). Pemanfaatan Surfaktan dalam

Pengolahan Limbah Berminyak Secara Bioproses. Prosiding Seminar

Nasional Teknik Kimia “Kejuangan”, ISSN 1693-4393.

Trihadiningrum, Y. (2016). Pengelolaan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun

(B3). Yogyakarta: Teknosain.

Umar, F. (2015). Biodegradasi Petroleum dan Hidrokarbon Eikosana oleh Isolat

Bakteri Pseudomonas aeruginosa. Al-Kimia, 3(1).

Vidali, M. (2001). Bioremediation. an overview. Pure and applied

chemistry, 73(7).

Waluyo, L. (2018). Bioremediasi Limbah. Malang: UMM Press.

Wardhana, A.W. (2004). Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta: Andi

Offset.

Yahya, H. (2019). Analisis Kadar Air dan Total Petroleum Hydrocarbon (TPH)

dari Proses Bioremediasi Limbah Oli dengan Metode

Pengomposan. Jurnal Serambi Engineering, 4(1), 372-375.

Yuniwati, M., Iskarima, F., dan Padulemba, A. (2012). Optimasi kondisi proses

pembuatan kompos dari sampah organik dengan cara fermentasi

menggunakan EM-4. Jurnal Teknologi, 5(2).

Zam, S.I. (2011). Bioremediasi Tanah Yang Tercemar Limbah Pengilangan

Minyak Bumi Secara In Vitro Pada Konsentrasi pH Berbeda. Jurnal

Agroteknologi, 1(2).

Sumber internet:

BPS. (2020). Data Perkembangan Jumlah Kendaraan Bermotor Menurut Jenis,

1949-2017, https://www.bps.go.id, diakses pada tanggal 22 Januari 2020.

Detik.com. (2019). Ulah Kapal Nakal, Laut Kepulauan Riau Tercemar Limbah

Minyak, http://finance.detik.com/berita-ekonomi-bisnis/d4727901/ulah-

kapal-nakal-kepulauan-riau-tercemar-limbah-minyak, diakses 10 Januari

2020.

Kanal Kalimantan. (2020). Limbah Oli Mengalir ke Sungai, Penimbunan Oli PT

Gaya Bakti Tak Berizin?, http://www.Kanalkalimantan.com/limbah-oli-

mengalir-ke-sungai-penimbunan-oli-pt-gaya-bakti-tak-berizin/, diakses 10

januari 2020.

36

LAMPIRAN

37

LAMPIRAN 1 DOKUMENTASI PENELITIAN

L1.1 L1.2 L1.3

L1.4 L1.5 L1.6

L1.7 L1.8 L1.9

38

L1.10 L1.11

L1.12 L1.13 L1.14

L1.15 L1.16 L1.17

Keterangan:

L1.1 = Gula aren.

L1.2 = Larutan gula aren.

L1.3 = EM-4.

L1.4 = Pengaktifan EM-4.

L1.5 = Pengenceran limbah oli hingga 10-5

.

L1.6 = Cawan petri berisikan media NA.

L1.7 = NA2SO4 0,5 gram.

L1.8 = Sampel uji ditimbang dengan

timbangan analitik.

L1.9 = Sampel di oven pada suhu 70°C.

L1.10 = Sampel ditambahkan 15 ml

n-Heksana.

L1.11 = Sampel disaring dengan kertas

saring.

L1.12 = Sampel diaduk dengan

magnetic stirrer.

L1.13 = Instrumen FTIR.

L1.14 = Pengukuran pH sampel.

L1.15 = Lokasi pengambilan sampel.

L1.16 = Peneliti melakukan

pengukuran.

L1.17 = Semua sampel perlakuan.

39

LAMPIRAN 2 ANALISIS FTIR LIMBAH OLI TANPA PENGENCERAN

Berdasarkan pengujian analisis FTIR, pola spektrum inframerah

ditampilkan pada Gambar L2.1. sampai Gambar L2.13.

Gambar L2.1. Spektra FTIR pada sampel oli tanpa perlakuan (kontrol).

Gambar L2.2 Spektra FTIR konsentrasi EM-4 5% pada hari ke-4.

40




41




42


Gambar L2.10 Spektra FTIR konsentrasi EM-4 15% pada hari ke-12

.


43



44

LAMPIRAN 3 UJI TPC

Laju pertumbuhan mikroorganisme selama proses biodegradasi

hidrokarbon dalam limbah oli diamati dengan metode Total Plate Count (TPC)

(Syafrizal dkk., 2010). Pengamatan metode TPC dilakukan pada hari ke-8

menggunakan sampel uji dengan konsentrasi EM-4 20%. Pengamatan

mikroorganisme dengan metode TPC dilakukan dengan cara:

1. Diambil 1 ml sampel menggunakan mikropipet. Kemudian sampel

dimasukkan kedalam tabung reaksi lain yang berisikan 9 ml aquadest.

2. Larutan dihomogenkan menggunakan vortex. Dan dilakukan pengenceran

hingga tingkat pengenceran 10-5

.

3. Diambil sebanyak 1 ml larutan hasil pengenceran dimasukkan kedalam cawan

petri yang berisikan media NA (nutrient agar) secara aseptik.

4. Media NA yang berisikan inokulum diinkubasi di dalam inkubator selama 24

jam.

5. Diamati pertumbuhan mikroorganisme menggunakan mikroskop cahaya

dengan perbesaran 400×.

Berdasarkan hasil pengamatan uji TPC pada limbah oli tanpa pengenceran,

bakteri merupakan satu-satunya mikroorganisme yang mampu bertahan dalam

limbah oli tanpa pengenceran setelah ditumbuhkan di dalam media NA (nutrient

agar).

L3.1 L3.1

Keterangan:

L3.1 = Bakteri yang hidup dalam Limbah Oli dilihat dari Mikroskop.

L3.2 = Pertumbuhan koloni bakteri, a. Koloni bakteri pada pengenceran 10-2

, b.

Koloni bakteri pada pengenceran 10-3

, c. Koloni bakteri pada

pengenceran 10-4

.

45

LAMPIRAN 4 PENGUKURAN PH

Pengukuran pH dilakukan dengan alat pH meter.

Tabel L4.1 Data Pengukuran pH pada Limbah Oli tanpa Pengenceran

EM-4


dt0 5,9 5,9 5,9 5,9 5,9

dt1 5,9 6,0 5,9 5,9 5,9

dt2 5,9 5,9 6,0 5,9 6,0

dt3 5,9 5,9 5,9 6,0 6,0

Tabel L4.2 Data Pengukuran pH pada Limbah Oli dengan Pengenceran 10%

EM-4


dt0 6,0 6,0 6,1 6,2 6,2

dt1 6,0 6,1 6,0 6,0 6,1

dt2 6,0 6,0 6,1 6,0 6,1

dt3 6,0 6,1 6,1 6,1 6,2


EM-4


dt0 6,0 6,1 6,1 6,1 6,1

dt1 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0

dt2 6,0 6,2 6,1 6,0 6,1

dt3 6,0 6,1 6,0 6,1 6,1


EM-4


dt0 6,0 6,0 6,0 6,0 6,0

dt1 6,0 6,0 5,9 5,9 6,0

dt2 6,0 6,0 6,1 5,9 5,9

dt3 6,0 6,1 5,8 6,2 6,0

46

LAMPIRAN 5 PENGENCERAN LIMBAH OLI

1. Limbah Oli Dengan Pengenceran 10%

Limbah oli dengan pengenceran 10%, prosesnya dilakukan dengan cara

sebagai berikut:

1. Diambil 5 beaker glass.

2. Dimasukkan limbah oli masing-masing sebanyak 100 ml (10% dari 1000

ml volume sampel).

3. Ditambahkan aquadest sampai mendapatkan konsentrasi larutan 1000 ml.



sebagai berikut:



ml volume sampel).




sebagai berikut:



ml volume sampel).


47

Lampiran 6 Data Hasil Analisis dan Perhitungan

Tabel L6.1 Data Pengukuran pada Pengolahan Limbah Oli tanpa Pengenceran EM-4

Waktu

P0 (gr) P1 (gr) P2 (gr) P3 (gr) P4 (gr)

Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah Sebelum Sesudah

dt0 74,68 74,04 73,24 72,57 67,34 66,71 66,59 65,89 62,99 62,29

dt1 72,43 71,81 73,24 72,57 71,13 70,47 69,30 68,57 67,25 66,50

dt2 72,88 72,26 68,78 68,15 70,35 69,69 66,59 65,89 69,42 68,65

dt3 73,77 73,14 75,17 74,48 49,41 48,95 68,94 68,22 48,41 47,87

Tabel L5.2 Data Analisis Kadar TPH pada Pengolahan Limbah Oli tanpa Pengenceran

Kadar TPH (%)

EM-4


dt0 99,14 99,09 99,07 98,95 98,88

dt1 99,14 99,09 99,07 98,95 98,88

dt2 99,14 99,09 99,07 98,95 98,88

dt3 99,14 99,09 99,07 98,95 98,88

Tabel L5.3 Data Analisis Persentase Degradasi TPH pada Pengolahan Limbah Oli tanpa Pengenceran

Persentase Degradasi (%)

EM-4


dt0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

dt1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

dt2 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

dt3 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

48

Tabel L5.4 Data Pengukuran pada Pengolahan Limbah Oli dengan Pengenceran 10% EM-4

Waktu



dt0 41,45 39,89 68,94 66,05 62,35 60,17 63,27 60,89 40,86 39,52

dt1 42,38 40,79 38,97 37,27 39,96 38,50 61,48 58,57 66,14 63,37

dt2 71,85 69,15 64,14 61,28 63,91 61,32 69,98 66,65 40,86 39,12

dt3 65,96 63,48 69,57 66,30 65,63 62,48 63,90 60,64 65,05 61,89

Tabel L5.5 Data Analisis Kadar TPH pada Pengolahan Limbah Oli dengan Pengenceran 10%

Kadar TPH (%)

EM-4


dt0 96,24 95,81 96,50 96,24 96,72

dt1 96,24 95,64 96,35 95,27 95,81

dt2 96,24 95,54 95,95 95,24 95,74

dt3 96,24 95,30 95,20 94,90 95,14

Tabel L5.6 Data Analisis Persentase Degradasi TPH pada Pengolahan Limbah Oli dengan Pengenceran 10%


EM-4


dt0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

dt1 0,00 0,18 0,16 1,01 0,94

dt2 0,00 0,28 0,58 1,04 1,01

dt3 0,00 0,28 0,58 1,04 1,63

49


Waktu



dt0 51,27 49,65 68,94 66,05 62,35 60,17 40,86 39,52 63,27 60,79

dt1 43,38 42,01 38,97 37,33 39,96 38,53 64,05 61,89 61,48 58,74

dt2 51,27 49,65 64,14 61,43 63,91 61,34 66,14 63,68 69,98 66,83

dt3 65,96 63,87 69,57 66,61 65,63 62,98 62,35 59,96 63,90 61,01


Kadar TPH (%)

EM-4


dt0 96,84 95,81 96,50 96,72 96,08

dt1 96,84 95,79 96,42 96,63 95,54

dt2 96,84 95,77 95,98 96,28 95,50

dt3 96,83 95,75 95,96 96,17 95,48



EM-4


dt0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

dt1 0,00 0,02 0,09 0,10 0,56

dt2 0,00 0,03 0,54 0,45 0,61

dt3 0,01 0,07 0,56 0,57 0,63

50


Waktu



dt0 61,18 59,73 59,98 57,32 64,92 62,16 40,31 38,47 70,53 66,11

dt1 70,07 68,41 40,23 38,44 40,69 38,96 69,49 66,32 61,09 57,26

dt2 62,36 60,88 72,01 68,81 41,67 39,90 69,71 66,52 72,37 67,83

dt3 65,09 63,54 64,35 61,49 64,54 61,80 60,61 57,84 71,33 66,85


Kadar TPH (%)

EM-4


dt0 97,62 95,56 95,75 95,44 93,73

dt1 97,62 95,56 95,75 95,43 93,73

dt2 97,62 95,56 95,75 95,43 93,73

dt3 97,62 95,56 95,75 95,43 93,72



EM-4


dt0 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

dt1 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00

dt2 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01

dt3 0,00 0,00 0,00 0,01 0,01

DAFTAR RIWAYAT HIDUP

A. BIODATA

1. Nama Lengkap : Nadia Meika Putri

2. Tempat Tanggal Lahir : Kuta Baro, 14 Mei 1998

2. Agama : Islam

3. Jenis Kelamin : Perempuan

4. Alamat : Kuta Baro, Meukek, Aceh Selatan

5. Status Perkawinan : Belum Kawin

6. Telepon/HP : 0821-6601-3461

B. RIWAYAT PENDIDIKAN

8. SDN 1 Blang Bladeh

9. SMPN 1 Meukek

10. SMAN 1 Meukek

11. UIN Ar-Raniry Darussalam Banda Aceh

C. DATA ORANG TUA

12. Nama Ayah : Darman

13. Pekerjaan : Petani

14. Nama Ibu : Nurlina

15. Pekerjaan : Ibu Rumah Tangga

16. Alamat Orang Tua : Kuta Baro, Meukek, Aceh Selatan


Nadia Meika Putri

Penulis,

UJI EFEKTIVITAS EM-4 DALAM MENDEGRADASI PETROLEUM ... Meika Putri... · Uji Total Plate Count (TPC)...

Documents

Transcript of UJI EFEKTIVITAS EM-4 DALAM MENDEGRADASI PETROLEUM ... Meika Putri... · Uji Total Plate Count (TPC)...