Volume 9 No.1 Maret 2013 -...

12
Analisis Degradasi Polutan Limbah Cair Pengolahan Rajungan (portunus pelagicus) dengan Penggunaan Mikroba Komersial Nurhayati dan Isye Marda Samallo Perancangan Sistem Informasi Administrasi Pendataan Barang Berbasis Barcode Pada Centro Plaza Semanggi Jakarta Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian Aplikasi Sistem Informasi Penyewaan Lapangan Futsal Berbasis Java Pada Eaganta Futsal Prionggo Hendradi, Riama Sibarani, Sudarmaji Usman Rancangan Sistem Keamanan Gedung Berbasis Komputer Pertumpun Gurusinga, Hendro Diwantoro Efektivitas Teknik Biofiltrasi Dengan Media Bio-ball Terhadap Penurunan Kadar Nitrogen Total Yusriani Sapta Dewi dan Mega Masithoh Perancangan Sistem Informasi Kepegawaian Di PT. Higindo Kinerja Chemica Pualam Dipa Nusantara Volume 9 No.1 Maret 2013 9 772161 184400 ISSN 0216-1184

Transcript of Volume 9 No.1 Maret 2013 -...

Page 1: Volume 9 No.1 Maret 2013 - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/952/1/Jurnal%20Limit's... · Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian ... terutama senyawa

Analisis Degradasi Polutan Limbah Cair Pengolahan Rajungan (portunus pelagicus)

dengan Penggunaan Mikroba Komersial

Nurhayati dan Isye Marda Samallo

Perancangan Sistem Informasi Administrasi Pendataan Barang Berbasis Barcode

Pada Centro Plaza Semanggi Jakarta

Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian

Aplikasi Sistem Informasi Penyewaan Lapangan Futsal Berbasis Java

Pada Eaganta Futsal

Prionggo Hendradi, Riama Sibarani, Sudarmaji Usman

Rancangan Sistem Keamanan Gedung Berbasis Komputer

Pertumpun Gurusinga, Hendro Diwantoro

Efektivitas Teknik Biofiltrasi Dengan Media Bio-ball Terhadap

Penurunan Kadar Nitrogen Total

Yusriani Sapta Dewi dan Mega Masithoh

Perancangan Sistem Informasi Kepegawaian Di PT. Higindo Kinerja Chemica

Pualam Dipa Nusantara

Volume 9 No.1 Maret 2013

9 7 7 2 1 6 1 1 8 4 4 0 0

I SSN 21611 84

ISSN 0216-1184

Page 2: Volume 9 No.1 Maret 2013 - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/952/1/Jurnal%20Limit's... · Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian ... terutama senyawa

Volume 9 Nomor 1 Tahun 2013 ISSN 0216-1184

JURNAL ILMIAH FAKULTAS TEKNIK

L I M I T’S

SUSUNAN REDAKSI

Pimpinan Umum/Penanggung Jawab: Berlin Sitorus, S.Kom.,M.Kom (Dekan Fakultas Teknik)

Staff Ahli: Dr. Yusriani Sapta Dewi, MSi. Dr. Ir. Jupiter Sitorus, M.Eng. Dr. Ir Tambak Manurung, MS.

Pimpinan Redaksi:

Drs. Charles Situmorang, M.Si.

Sekretaris Redaksi: Riama Sibarani, SSi.M.MSi

Anggota Dewan Redaksi:

Ir. Nunung Nurhayati, M.Si Sukarno Bahat Nauli Sitorus, S.Kom., M.Kom.

Agung Priambodo, S.Kom., M.Kom. Dra. Pertumpun Gurusinga, M.MSi.

Hernalom Sitorus, ST.,M.Kom. Bosar Panjaitan, SSi.,M.Kom. Kiki Kusumawati, ST, MMSi.

Prionggo Hendradi, S.Kom.M.Kom

Sekretariat: Lina Mursadi, SE.

Alamat Redaksi Publikasi Ilmiah:

Fakultas Teknik – Universitas Satya Negara Indonesia Jl. Arteri Pondok Indah No. 11 Jakarta Selatan 12240 Indonesia

Telp. (021) 7398393, Fax: (021) 7200352 http://www.usni.ac.id

Page 3: Volume 9 No.1 Maret 2013 - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/952/1/Jurnal%20Limit's... · Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian ... terutama senyawa

DAFTAR ISI

Analisis Degradasi Polutan Limbah Cair Pengolahan Rajungan (portunus pelagicus) dengan

Penggunaan Mikroba Komersial

Nurhayati dan Isye Marda Samallo 1 - 13

Perancangan Sistem Informasi Administrasi Pendataan Barang Berbasis Barcode

Pada Centro Plaza Semanggi Jakarta

Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian 14 - 23

Aplikasi Sistem Informasi Penyewaan Lapangan Futsal Berbasis Java

Pada Eaganta Futsal

Prionggo Hendradi, Riama Sibarani, Sudarmaji Usman 24 - 36

Rancangan Sistem Keamanan Gedung Berbasis Komputer

Pertumpun Gurusinga, Hendro Diwantoro 37 - 44

Efektivitas Teknik Biofiltrasi Dengan Media Bio-ball Terhadap

Penurunan Kadar Nitrogen Total

Yusriani Sapta Dewi dan Mega Masithoh 45 - 53

Perancangan Sistem Informasi Kepegawaian Di PT. Higindo Kinerja Chemica 54 - 60

Pualam Dipa Nusantara

Page 4: Volume 9 No.1 Maret 2013 - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/952/1/Jurnal%20Limit's... · Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian ... terutama senyawa

EFEKTIVITAS TEKNIK BIOFILTRASI DENGAN MEDIA BIO-BALL

TERHADAP PENURUNAN KADAR NITROGEN TOTAL Yusriani Sapta Dewi dan Mega Masithoh

Program Studi Teknik Lingkungan Fakultas Teknik

Universitas Satya Negara Indonesia

[email protected]

Abstrak

Adanya ammonia di perairan dapat menjadi indikasi terjadinya kontaminasi oleh pemupukan yang berasal

dari material organik. Nitrogen tinggi juga berasal dari pertanian. Konsentrasi Nitrogen dalam bentuk nitrat secara

bertahap dapat meningkat di beberapa mata air di areal pertanian. Bila air tersebut dikonsumsi oleh masyarakat

untuk mandi, cuci dan kakus dapat menimbulkan dampak negatif pada kesehatan masyarakat. Tujuan penelitian ini

adalah untuk mengetahui efektivitas teknik biofiltrasi pengolahan air tercemar Nitrogen menggunakan media bio-

ball dalam menurunkan kadar Nitrogen total. Penelitian ini bersifat eksperimental dengan perlakuan biofiltrasi

terhadap air sawah yang mengandung Nitrogen. Analisis data menggunakan analisis efektivitas dan analisis varian.

Hasil yang didapat, teknik biofiltrasi merupakan teknik yang efektif untuk menurunkan kadar senyawa Nitrogen,

terutama senyawa Nitrit sebesar 59.02 % karena adanya bakteri pengurai yang melekat pada media bio-ball yang

dapat merombak senyawa-senyawa nitrogen.

Kata kunci : Nitrogen, efektivitas teknik biofiltrasi, bio ball

Abstract

The presence of ammonia in water can be an indication of contamination by fertilizers derived from organic

material. High Nitrogen also come from agriculture. Nitrogen in the form of nitrate concentration gradually be

increased in several springs in the area of agriculture. When the water is consumed by the public for bathing,

washing and toilet facilities can have a negative impact on public health. The purpose of this study was to examine

the effectiveness of biofiltration techniques Nitrogen use polluted water treatment media bio-ball in the lower levels

of total nitrogen. This study is experimental with biofiltration treatment against rice water containing nitrogen.

Analyzed using analysis of variance and effectiveness. The results, biofiltration techniques is an effective technique

to reduce levels of nitrogen compounds, especially compounds Nitrites by 59.02% due to bacterial decomposition

inherent in bio-ball media that can remodel nitrogen compounds.

Keywords: Nitrogen, the effectiveness of biofiltration techniques, bio ball

PENDAHULUAN Latar Belakang

Eutrofikasi, adalah pencemaran air yang disebabkan oleh munculnya nutrient yang berlebihan dalam

ekosistem. Pupuk Nitrogen akan dengan cepat melepas ammonium dan nitrat. Nitrat sangat mudah larut (kelarutan

tinggi) sehingga mudah hilang melalui pelepasan. Nitrat masuk ke dalam air permukaan melalui aliran air di bawah

permukaan atau drainase dan masuk ke dalam air tanah melalui lapisan tanah sebelah bawah.Pada umumnya

konsentrasi Nitogen (N) di perairan meningkat tinggi pada saat pemupukan, terutama setelah hujan. Nitrogen dapat

juga hilang sebagai ammonia. Adanya ammonia di perairan dapat menjadi indikasi terjadinya kontaminasi oleh

pemupukan yang berasal dari material organik. Nitogen tinggi juga berasal dari pertanian(Agustiyani,

Dwi.www.lipi.go.id)

Rembesan Nitrogen yang berasal dari pupuk yang masuk ke dalam tanah tidak terbatas pada area sandy soil

tetapi menembus ke air tanah. Konsentrasi Nitrogen dalam bentuk nitrat secara bertahap dapat meningkat di

beberapa mata air di areal pertanian. Bila air tersebut dikonsumsi oleh masyarakat untuk mandi, cuci dan kakus

dapat menimbulkan dampak negatif pada kesehatan masyarakat.

Jurnal Ilmiah Fakultas Teknik LIMIT’S Vol.9 No.1

45

Page 5: Volume 9 No.1 Maret 2013 - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/952/1/Jurnal%20Limit's... · Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian ... terutama senyawa

Berdasarkan masalah di atas maka perlu adanya upaya untuk mengurangi kadar Nitrogen yang berlebihan

akibat penggunaan pupuk Nitrogen. Diperlukan teknologi pengolahan air yang efektif dan efisien sehingga dapat

diaplikasikan di lapangan. Teknologi dengan proses aerasi dan filtrasi serta memanfaatkan penambahan bakteri

pengurai senyawa Nitrogen dicoba sebagai alternatif menurunkan kadar Nitrogen akibat penggunaan pupuk.

Rumusan Masalah

Bagaimana efektivitas teknik biofiltrasi pengolahan air tercemar Nitrogen menggunakan media bio-ball

dalam menurunkan kadar Nitrogen total?

Pembatasan Masalah

Permasalahan dibatasi pada efektifitas penurunan kadar nitrat, nitrit dan TKN air tercemar Nitogen.

Tujuan Penelitian

Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui efektivitas teknik biofiltrasi pengolahan air tercemar

Nitrogen menggunakan media bio-ball dalam menurunkan kadar Nitrogen total.

LANDASAN TEORI

Penggunaan pupuk pada pesawahan mengakibatkan air mengandung senyawa yang ada pada pupuk.Pupuk

nitrogen berfungsi untuk merangsang pertumbuhan tanaman khususnya batang, cabang dan daun.Tanaman yang

kekurangan nitrogen warna daunnya menjadi kuning, mengering, kerdil dan menghasilkan buah yang kecil-kecil.

Unsur nitrogen juga diperlukan untuk meningkatkan pembentukan klorofil, pembentukan protein, dan meningkatkan

kemampuan tanaman menyerap unsur lain seperti fosfor dan kalium. (Effendi, Hefni.2003).

Pupuk nitrogen merupakan pupuk yang mudah larut dalam air dan mudah tercuci dari permukaan

tanah.Bentuk nitrat dari nitrogen mudah bergerak dalam tanah. Pemberian pupuk nitrogen dengan kadar berlebih

akan memberikan peluang terjadinya leaching atau pencucian nitrogen dari permukaan tanah. Leaching unsur

nitrogen akan selalu terjadi pada pemupukan awal (Effendi, Hefni.2003).

Meskipun ditemukan dalam jumlah yang melimpah karena Nitrogen dan senyawanya tersebar secara luas

dalam biosfer Nitrogen tidak dapat dimanfaatkan langsung oleh makhluk hidup. Nitrogen harus mengalami fiksasi

terlebih dahulu menjadi NH3, NH4, dan NO2. Bakteri Azetobakter dan Clostridium serta beberapa jenis algae hijau-

biru (Cyanophyta) misalnya Anabaena, dapat memanfatkan gas N2 secara langsung dari udara sebagai nitrogen.Di

perairan, nitrogen berupa nitrogen anorganik dan organik. Nitrogen anorganik terdiri atas ammonia (NH3),

ammonium (NH4), nitrit (NO2) dan molekul nitrogen (N2) dalam bentuk gas.Nitrogen organik berupa protein, asam

amino, dan urea.Sumber utama nitrogen antropogenik di perairan berasal dari wilayah pertanian yang menggunakan

pupuk secara intensif maupun dari kegiatan domestik(Sutomo, Adi Heru.2001).

Air tanah dari daerah pesawahan merupakan wilayah yang mempunyai potensi mengalami pencemaran air

tanah yang disebabkan oleh penggunaan pupuk nitrogen yang berlebihan. Di daerah penelitian yang relatif air

tanahnya dangkal karena lahan pesawahan yang sangat rentan terhadap pencemaran air tanah. Mudah tidaknya air

tanah pada lahan pertanian tercemar oleh nitrat tergantung pada faktor-faktor hidrogeologi. Faktor hidrogeologi

tersebut antara lain kedalaman muka air tanah, besarnya tingkat imbuhan , tekstur tanah, atau kondisi permukaan

dimana air tanah ada dan intensitas permukaan. (Sutanto, Adi Heru.2001).

Kedalaman muka air tanah dari permukaan tanah merupakan jarak minimum yang ditempuh oleh polutan

untuk sampai pada watertable atau muka air tanah.Semakin panjang jarak yang ditempuh memberikan kesempatan

kepada air tanah untuk melakukan purifikasi.Semakin dangkal air tanah maka semakin besar potensi air tanah yang

tercemar.

Besarnya tingkat imbuhan mempengaruhi peningkatan kerentanan air tanah. Hal ini karena tingkat imbuhan

berfungsi sebagai media transport bagi polutan dan juga menyebabkan peningkatan permeabilitas zona tak jenuh

(Vadose Zone). Besar tingkat imbuhan tergantung pada jumlah dan distribusi curah hujan.Semakin besar tingkat

imbuhan maka semakin tinggi kerentanan air tanah terhadap pencemaran.(Sutanto, Gumbolo Hadi. 2000).

Siklus Nitrogen

Nitrogen hadir di lingkungan dalam berbagai bentuk kimia termasuk nitrogen organik, amonium (NH4+),

nitrit (NO2-), nitrat (NO3

-), dan gas nitrogen (N2). Nitrogen organik dapat berupa organisme hidup, atau humus, dan

dalam produk antara dekomposisi bahan organik atau humus terbentuk. Proses siklus nitrogen mengubah nitrogen

dari satu bentuk kimia lain. Banyak proses yang dilakukan oleh mikroba baik untuk menghasilkan energi atau

menumpuk nitrogen dalam bentuk yang dibutuhkan untuk pertumbuhan.

Jurnal Ilmiah Fakultas Teknik LIMIT’S Vol.9 No.1

46

Page 6: Volume 9 No.1 Maret 2013 - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/952/1/Jurnal%20Limit's... · Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian ... terutama senyawa

Pengolahan Biofiltrasi Untuk mengolah air yang mengandung senyawa organik umumnya menggunakan teknologi pengolahan air

limbah secara biologis atau gabungan antara proses biologis dengan proses kimia-fisika. Proses secara biologis

tersebut dapat dilakukan pada kondisi aerobik (dengan udara), kondisi anaerobik (tanpa udara) atau kombinasi

anaerobik dan aerobik.

Di dalam reaktor biofilter, mikroorganisme tumbuh melapisi seluruh permukaan media. Pada saat proses,

air yang mengandung senyawa polutan mengalir melaui celah media dan kontak langsung dengan lapisan massa

mikroba (biofilm). Dua golongan bakteri memegang peranan utama dalam biofiltrasi yaitu bakteri Nitrosomonas sp

dan bakteri Nitrobacter sp. Nitrosomonas berperan mengoksidasi ammonia menjadi nitrit, sedangkan Nitrobacter

berperan mengoksidasi nitrit menjadi nitrat.Nitrosomonas dan Nitrobacter hidup dengan melekatkan diri pada benda

padat.

Material penyangga terbuat dari bahan tidak terdegradasi, misalnya: plastik, keramik, tanah liat, batu apung

dan bahan alam lainnya. Namun, media yang paling sering digunakan pada proses biologis adalah media plastik

yang terbuat dari bahan PVC.

Teknologi biofilter dengan media bio-ball ini merupakan proses pengolahan air limbah dengan proses

biakan melekat mengunakan media bio-ball untuk tempat berkembang biaknya mikroba pengurai polutan organik.

Teknologi ini merupakan salah satu teknologi pengolahan air limbah domestik yang cukup handal, biaya operasional

murah dan perawatannya mudah (Nusa Idaman Said, Perekayasa Pusat Teknologi Lingkungan BPPT). Biofilter

yang digunakan adalah biofilter yang dipakai di aquarium dengan sistem resirkulasi.

Biofilter memiliki bagian yaitu media biofilter, air masuk, wadah/tempat yang disebut juga bioreaktor

beserta inlet dan outletnya.

Gambar 1.Pengolahan Air dengan Proses Biofiltrasi (Said, Nusa Idaman, 2006.BPPT)

METODE PENELITIAN

Penelitian ini bersifat eksperimental dengan perlakuan biofiltrasi terhadap air sawah yang mengandung

Nitrogen mengambil lokasi air sawah di Desa Rancabungur Kabupaten Bogor.

.

Rancangan Penelitian

Penelitian dirancang secara acak lengkap dengan kontrol (tanpa perlakuan) dan biofiltrasi. Setiap perlakuan

diulang 4 kali dengan diagram alir sebagai berikut:

Jurnal Ilmiah Fakultas Teknik LIMIT’S Vol.9 No.1

47

Page 7: Volume 9 No.1 Maret 2013 - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/952/1/Jurnal%20Limit's... · Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian ... terutama senyawa

Gambar 2. Diagram alir penelitian

Alat dan Bahan

Pada penelitian ini menggunakan model biofilter sederhanauntuk aquarium dengan menggunakan alat

sebagai berikut:

Tabel 1.Alat dan Bahan Pembuatan Biofilter

No. Alat dan Bahan Jumlah

1 Ember Plastik Ø 20 cm 2 buah

2 Slang air 2 meter

3 Kawat Ø 20 cm 1 buah

4 Serabut 3 buah

5 Pipa PVC 1/2 inchi 15 cm

6 Bio-ball 50 butir

7 Water pump aquarium 1 buah

8 Bakteri pengurai Biolite-G 3 g

Parameter yang Diukur Parameter yang diukur pada penelitian ini yaitu Nitrat, Nitrit dan Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) untuk

mendapatkan perhitungan Nitrogen total.

a. Penentuan kadar Nitrat (NO3-N)

Penentuan kadar Nitrat dilakukan dengan metode spektrofotometer UV pada suasana asam HCl

pada panjang gelombang 410 nm.

b. Penentuan kadar Nitrit (NO2-N)

Penentuan kadar nitrit dilakukan dengan metode spektrofotometer (SNI 06-6989.9-2004) pada

kisaran 0,01 mg/L -1,0 mg/L. Dalam suasana asam (pH 2-2,5), Nitrit akan bereaksi dengan Sulfanilamid

dan N-(1-Naphthyl) ethylene diamine dihydrochloride (NED dihydrochloride) membentuk senyawa azo

yang berwarna merah kekuningan yang dapat diukur pada panjang gelombang 543 nm.

c. Penentuan kadar Total Kjeldahl Nitrogen (TKN)

Penentuan kadar TKN dilakukan dengan cara destruksi dan destilasi untuk merombak senyawa

Nitrogen yang bersifat organic. Diukur sebagai N dengan pengukuran ammonia dengan spektrofotometer

secara fenat (SNI 06-689.30-2005) pada kisaran 0,1 mg/L sampai dengan 0,6 mg/L NH3-N dengan panjang

gelombang 640 nm.

Pengolahan dan Analisis Data

Perhitungan efektifitas penurunan kadar tiap parameter uji yaitu dengan dengan cara :

Efektifitas = (A-B)/A x 100 %

Keterangan : A = Pengukuran Awal

B = Pengukuran Akhir

Jurnal Ilmiah Fakultas Teknik LIMIT’S Vol.9 No.1

48

Page 8: Volume 9 No.1 Maret 2013 - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/952/1/Jurnal%20Limit's... · Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian ... terutama senyawa

Data yang diperoleh dianalisis secara statistik berdasarkan Analisis Varian. Analisis varian merupakan

suatu uji perhitungan yang diterapkan untuk data yang dihasilkan oleh eksperimen yang dirancang atau pada kasus

dimana data dikumpul pada variable yang terkontrol.

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pengolahan air sawah yang mengandung nitrogen melalui proses biofilter didapatkan hasil sebagai berikut:

Kandungan Nitrat

Tabel 2. Kandungan Nitrat Air Sawah

Ulangan Kandungan Nitrat Air Sawah (mg/L)

Kontrol Proses Biofiltrasi

1 2,0 2,6

2 2,0 2,5

3 2,0 2,5

4 2,0 2,5

Rata-rata 2,0 2,5

Kadar nitrat setelah proses biofiltrasi mengalami kenaikan sebesar 20,57% dibandingkan dengan kontrol

(pengukuran sampel awal). Dapat terlihat pada grafik di bawah ini.

Gambar 3. Kadar Nitrat dengan Perlakuan Biofiltrasi

Meskipun terjadi kenaikan kadar nitrat akan tetapi berdasarkan hasil analisis statistik didapatkan hasil F

hitung > F table yaitu 2845,85 > 10.13 dengan derajat bebas 0,05. Maka dinyatakan data tersebut signifikan dan

valid (dapat diterima).

Keberadaan Nitrat di perairan umumnya stabil.Kenaikan kandungan nitrat air sawah setelah melalui proses

biofiltrasi dapat disebabkan karena kondisi biofilter aerobic, bukan anaerob. Sehingga pada saat terjadi nitrifikasi

Ammonia berubah menjadi Nitrit kemudian menjadi Nitrat yang akhirnya menambah konsentrasi nitrat.

Jurnal Ilmiah Fakultas Teknik LIMIT’S Vol.9 No.1

49

Page 9: Volume 9 No.1 Maret 2013 - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/952/1/Jurnal%20Limit's... · Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian ... terutama senyawa

Kandungan Nitrit

Tabel 3. Kandungan Nitrit Air Sawah

Ulangan Kandungan Nitrit Air Sawah (mg/L)

Kontrol Proses Biofilter

1 0,105 0,041

2 0,103 0,042

3 0,102 0,042

4 0,100 0,043

Rata-rata 0,103 0,042

Penurunan kadar nitrit setelah proses biofiltrasi adalah sebesar 59,02% dibandingkan dengan kontrol

(pengukuran sampel awal). Dapat terlihat pada grafik di bawah ini.

Gambar 4. Kadar Nitrit dengan Perlakuan Biofiltrasi

Berdasarkan analisis data statistic maka didapatkan hasil F hitung > F table yaitu 976.07 > 10.13 dengan

derajat bebas 0.05. Maka dinyatakan hasil analisis signifikan dan dapat diterima.

Penurunan kadar nitrit ini disebabkan karena adanya proses nitrifikasi. Proses nitrifikasi dapat ditulis

dengan reaksi berikut ini (Syauqi, Ahmad.2012) :

NH3 + CO2 + 1.5 O2 + Nitrosomonas → NO2- + H2O + H

+

NO2- + CO2 + 0.5 O2 + Nitrobacter → NO3

-

Kandungan Total Kjeldahl Nitrogen (TKN) Air Sawah

Pengukuran nitrogen berdasarkan Kjeldahl bertujuan mengetahui kandungan ammonia atau nitrogen yang

berasal dari bahan organik. Pengolahan air sawah melalui biofilter menghasilkan penurunan kadar TKN rata-rata

sebesar 34,22%.

Jurnal Ilmiah Fakultas Teknik LIMIT’S Vol.9 No.1

50

Page 10: Volume 9 No.1 Maret 2013 - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/952/1/Jurnal%20Limit's... · Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian ... terutama senyawa

Gambar 5. Kadar TKN dengan Perlakuan Biofiltrasi

Berdasarkan hasil analisis uji statistic maka didapatkan hasil F hitung > F table yaitu 505.85 > 10.13

dengan derajat bebas 0.05. Maka data tersebut dapat dinyatakan signifikan dan dapat diterima.

Penurunan kandungan nitrogen total Kjeldahl air sawah dapat disebabkan pemanfaatan ammonia oleh

mikroorganisme. Mikroorganisme dalam pembentukan tubuhnya memerlukan nitrogen yang berasal dari ammonia

dan karbon yang berasal dari karbohidrat. Ammonia merupakan sumber utama nitrogen yang digunakan

mikroorganisme untuk pembentukan sel tubuhnya (ready available carbohydrate) (Hungate, R.E, 1966)

Dari hasil percobaan terjadi perubahan / penurunan kandungan nitrogen total Kjeldahl Nitrogen. Hal ini

disebabkan karena terjadi penurunan kadar senyawa Nitrogen organik seperti Ammonia dan Nitrit. Kandungan

nitrogen total Kjeldahl atau ammonia dalam air sawah berasal dari protein yang dirombak enzim proteolitik menjadi

asam amino yang kemudian melalui proses hidrolisis menghasilkan ammonia.

Kandungan Nitrogen Total

Kandungan nitrogen total air sawah menggambarkan keseluruhan nitrogen baik yang berasal dari organic

maupun anorganik.Termasuk senyawa-senyawa nitrogen lainnya seperti asam nukleat. Nitrogen total didapatkan

dari perhitungan kadar Nitrat, Nitrit dan Total Kjeldahl Nitrogen.

Tabel 4. Kandungan Nitrogen Total Air Sawah

Ulangan Kandungan Nitrogen Total Air Sawah (mg/L)

Kontrol Proses Biofiltrasi

1 2.94 2.25

2 2.94 2.24

3 2.93 2.26

4 2.94 2.27

Rata-rata 2.94 2.25

Nitrogen total adalah penjumlahan dari nitrogen anorganik yang berupa N-NO3, N-NO2, dan N-NH3 yang

bersifat larut. Penurunan kadar nitrogen total dengan proses biofiltrasi sebesar 23,25 % dibandingkan dengan

kandungan nitrogen total pada kontrol.

Jurnal Ilmiah Fakultas Teknik LIMIT’S Vol.9 No.1

51

Page 11: Volume 9 No.1 Maret 2013 - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/952/1/Jurnal%20Limit's... · Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian ... terutama senyawa

Gambar 6. Kadar Nitrogen Total dengan Perlakuan Biofiltrasi

Berdasarkan hasil analisis uji statistik maka didapatkan hasil F hitung > F table yaitu 3575.60 > 10.13

dengan derajat bebas 0.05.Maka data tersebut dapat dinyatakan signifikan dan dapat diterima.

Berdasarkan keseluruhan parameter nitrogen total yang terdiri dari nitrat, nitrit, dan total nitrogen Kjeldahl

memperlihatkan penurunan kadar Nitrit dan TKN karena adanya proses nitrifikasi. Seperti reaksi di bawah ini:

NH3 + CO2 + 1.5 O2 + Nitrosomonas → NO2- + H2O + H

+

NO2- + CO2 + 0.5 O2 + Nitrobacter → NO3

-

NH3 + O2 → NO2− + 3H

+ + 2e

NO2− + H2O → NO3

− + 2H

+ + 2e

Bakteri yang melekat pada media bio-ball merombak ammonia menjadi nitrit, kemudian mengubah nitrit

menjadi nitrat.Setelah ammonia yang terbentuk berubah menjadi nitrit maka semua nitrit berubah menjadi nitrat; oeh

sebab itu kadar Nitrat bertambah.

KESIMPULAN DAN SARAN

Kesimpulan

Dari hasil penelitian maka dapat disimpulkan beberapa hal sebagai berikut:

a. Pengolahan yang mengandung nitrogen dengan proses biofiltrasi dengan media bio-ball menunjukkan

efektifitas penurunan kadar Nitrit sebesar 59.02%, penurunan kadar TKN sebesar 34.22% dan

Nitrogen Total sebesar 23.25%.

b. Teknik biofiltrasi merupakan teknik yang efektif untuk menurunkan kadar senyawa Nitrogen, terutama

senyawa Nitrit sebesar 59.02 %. Hal ini disebabkan karena adanya bakteri pengurai yang melekat pada

media bio-ball yang dapat merombak senyawa-senyawa nitrogen dalam air sawah.

Saran Berdasarkan hasil penelitian berikut hal-hal yang dapat disarankan:

a. Perlu adanya penambahan replikasi atau pengulangan yang lebih banyak agar hasil yang didapat lebih

baik.

b. Teknik yang dipakai pada penelitian ini adalah biofiltrasi sederhana yang dipakai pada aquarium,

untuk itu perlu adanya penggunaan biofilter dengan media lain seperti sarang tawon, pasir, dan lain-

lain.

DAFTAR PUSTAKA

Agustiyani, Dwi. Manajemen Bioregional Jabodetabek. www.lipi.go.id

Cholil, Munawar: 1990, Ilmu Pengetahuan Alam 5, Lembaga Ilmu Pengetahuan Indonesia, Jakarta.

Jurnal Ilmiah Fakultas Teknik LIMIT’S Vol.9 No.1

52

Page 12: Volume 9 No.1 Maret 2013 - portal.kopertis3.or.idportal.kopertis3.or.id/bitstream/123456789/952/1/Jurnal%20Limit's... · Pualam Dipa Nusantara dan Petrus Sianggian ... terutama senyawa

Depkes RI, 2002, Permenkes No 907/Menkes/Per/VII/2002 Persyaratan Air Bersih, Didjen PPM-PLP.

Effendi, Hefni: 2003, Telaah Kualitas Air Bagi Pengelolaan Sumber Daya dan Lingkungan Perairan, Penerbit

Kanisius. Yogyakarta.

Hungate, R.E, 1966. The Rumen And Its Microbe. Departement of Bacteriology. Academic Press. New York.

Said, Nusa Idaman. 2006, Aplikasi Proses Biofiltrasi dan Ultrafiltrasi untuk Pengolahan Air Minum. Pusat

Teknologi Lingkungan. BPPT.

Sutanto, Gumbolo Hadi: 2000, Diktat Teknik Lingkungan, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknologi Industri, UII,

Yogyakarta.

Sutomo, Adi Heru; et al: 2001, Analisis Dampak Kesehatan Lingkungan (ADKL) Air Sumur gali di Kecamatan

Moyudan, Minggir, Sayegan, Sleman, Yogyakarta, Proyek PLP dan KA Kanwil Depkes DI.Yogyakarta.

Syauqi, Ahmad:2012. Siklus Nitrogen. Biologi FMIPA UNISMA. Malang.

Titiresmi, Nida Sopiah. 2006. Teknologi Biofilter untuk Pengolahan Limbah Ammonia. Balai Teknologi

Lingkungan. BPPT.

Winirama, Sunu. Analysis of Variance. Basic Probability Statistics. Departemen of Electrical Engineering and

Information Technology. Fakultas Teknik. Universitas Gajah Mada.

Jurnal Ilmiah Fakultas Teknik LIMIT’S Vol.9 No.1

53