PENGARUH PENAMBAHAN CACING AKUATIK TERHADAP...
-
Upload
hoangduong -
Category
Documents
-
view
218 -
download
0
Transcript of PENGARUH PENAMBAHAN CACING AKUATIK TERHADAP...
1
Disusun oleh :Wenny Vebriane (3310 100 070)
Dosen Pembimbing:
Ir. Atiek Moesriati, M.Kes.Dosen Co-Pembimbing
Alfan Purnomo, ST., MT.
PENGARUH PENAMBAHAN CACING AKUATIK TERHADAP KONSENTRASI NITROGEN DAN FOSFOR
DALAM PROSES REDUKSI LUMPUR LIMBAH
Pendahuluan (1)
LatarBelakang
Lumpur hasil pengolahanlimbah mengandung
bakteri, bahan organik-anorganik, fosfor dan
senyawa nitrogen sertapolutan (Elissen et al.,
2010).
Salah satu alternatifpengolahan lumpur
secara biologis adalahdengan cacing akuatik
oligochaeta
Pada proses reduksi lumpurdengan cacing akuatik halyang perlu diperhatikan
adalah pelepasan senyawanitrogen (N) dan fosfor (P) ke
efluen (Wei et al., 2009).
Pelepasan senyawa N dan P dalam proses reduksilumpur tersebut akan
meningkatkan beban IPAL dan menurunkan efisiensi
penyisihan nutrien(Hendrickx et al., 2010).
Pendahuluan (2)
RumusanMasalah
1. Pengaruh penambahan cacing akuatikTubifex sp. dan Lumbriculus sp. terhadapperubahan konsentrasi N dan P dalamproses reduksi lumpur limbah.
2. Pengaruh rasio worm per sludge (w/s) terhadap perubahan konsentrasi N danP dalam proses reduksi lumpur limbahdengan cacing akuatik.
Pendahuluan (3)
Tujuan
1. Menganalisis pengaruh penambahancacing akuatik Tubifex sp. danLumbriculus sp. terhadap perubahankonsentrasi N dan P dalam reduksilumpur limbah.
2. Menganalisis pengaruh rasio worm per sludge (w/s) terhadap perubahankonsentrasi N dan P dalam prosesreduksi lumpur limbah dengan cacingakuatik.
Pendahuluan (4)
RuangLingkup
1. Penelitian dilakukan dalam skala laboratorium.2. Lumpur yang digunakan dalam penelitian diambil
dari unit Sludge Drying Bed untuk secondary sludge IPAL SIER Surabaya.
3. Cacing akuatik yang digunakan adalah spesiesTubifex sp. dan Lumbriculus sp.
4. Variabel yang digunakan adalah jenis cacing danrasio worm per sludge (w/s).
5. Reaktor dijalankan dengan sistem batch.6. Parameter yang diukur dalam penelitian ini adalah
pH, suhu, DO, N total dan P total.
Tinjauan Pustaka (1)
Karakteristik Kimia LumpurNutrienLumpur limbah setelah diolah biasanya masihmengandung konsentrasi organik dan nutrien yang tinggi. Nutrien yang paling penting di dalam lumpurantara lain fosfor, nitrogen, potassium dan sulfur. Kebanyakan nitrogen dan fosfor dalam lumpur masihdalam bentuk organik (Sanin et al., 2011)
Tinjauan Pustaka (2)
Total N merupakan konsentrasi total dari ammonia, nitrit, nitrat dannitrogen organik.
(Sawyer et al., 2003)Nitrogen diperlukan oleh semuaorganisme untuk sintesaprotein, asam amino, asamnukleat dan senyawa organiklain yang mengandung N.
(Sanin et al., 2011)
Total P merupakan konsentrasi total dariortofosfat, polifosfat dan fosfatorganis.
(Sawyer et al., 2003)Fosfor merupakan bahanmakanan utama yang digunakanoleh organisme untukpertumbuhan dan sumberenergi.
(Effendi, 2003)
Tinjauan Pustaka (3)
Cacing akuatik OligochaetaMerupakan organisme yang keberadaannya melimpah dilingkungan perairan dan juga dikenal sebagai organismebioindikator pencemaran organik.Keberadaan oligochaeta akan meningkat seiring denganpeningkatan konsentrasi limbah.Beberapa jenis oligochaeta yang dapat hidup di perairantawar antara lain Aeolosomatidae, Naididae, Tubificidae, dan Lumbriculidae.
(Jablonska, 2013)
Tinjauan Pustaka (3)
• Alga• Diatom• Bakteri• Detritus dari
hewan dantumbuhan tingkatrendah
• Bahan organik yang telah terurai
MAKANAN
Feses :nitrogen, fosfor, potassium, mineral seperti Fe, Ca, Mg,S, Cu, Zn dan Mndalam jumlah kecil.Kulit :Pelepasan ammonia
EKSKRESI
Anatomi Cacing Oligochaeta
Tinjauan Pustaka (4)
Memiliki warna tubuh yang dominan kemerah-merahan. Ukuran tubuhnya sangat ramping dan halus dengan panjang 1-2 cm.Umumnya berada di saluran air atau kubangan dangkal berlumpur yang airnya mengalir perlahan, misalnya selokan tempat mengalirnya limbah dari pemukiman penduduk atau saluran pembuangan limbah peternakan (Khairuman et al., 2008).
Cacing Tubifex sp.
Tinjauan Pustaka (5)
Panjang rata-rata 4-6 cm pada skalalaboratorium dan bisa mencapai 17 cm di alam. Diameter 1,5 mm. Warna merah kecoklatan
Habitat dari cacing Lumbriculus sp. umumnya di perairan air tawarseperti di tepi kolam, danau dansungai dengan aliran lambat(Karlsson, 2013).
Cacing Lumbriculus sp.
Pelaksanaan Penelitian (1)
Variabel
VariasiTubifex sp.
w/s 0,4
w/s 0,6
w/s 0,8
VariasiLumbriculus sp.
w/s 0,4
w/s 0,6
w/s 0,8
Pelaksanaan Penelitian (2)
Analisis sampel lumpur dan air
Operasi Reaktor
Merangkai Reaktor
Mempersiapkan cacing
Sampling lumpur
Analisis Kondisi Lingkungan (1)
Analisis pH
pH optimum untukcacing adalah 6-9
Waktu (hari)
pH air variasi Tubifex sp.
Kontrol Rasio w/s0,4 0,6 0,8
0 8,22 8,17 8,07 8,111 8,33 8,09 7,86 7,752 8,18 8,34 8,04 7,953 7,01 7,51 7,57 7,54 8,08 7,65 7,89 7,755 7,81 7,3 7,65 7,526 7,84 7,59 7,55 7,477 8,08 7,82 7,74 7,68
Waktu (hari)
pH air variasi Lumbriculus sp.
Kontrol Rasio w/s0,4 0,6 0,8
0 8,56 8,41 8,36 8,331 8,55 8,39 8,31 8,282 8,27 7,98 7,86 7,913 8,23 7,99 7,93 7,824 8,37 8,2 8,27 8,255 8,34 8,15 8,02 7,646 8,43 8,01 8,05 7,997 8,54 8,37 8,33 8,38
Sumber: Hasil Analisis, 2014 Sumber: Hasil Analisis, 2014
Analisis Kondisi Lingkungan (2)
Analisis Suhu
Suhu optimum untuk Tubifexsp. adalah 25-300C
Suhu optimum untukLumbriculus sp. adalah 20-250C
Waktu (hari)
Suhu variasi Tubifex sp. (◦C)
Kontrol Rasio w/s0,4 0,6 0,8
0 30 30 30 301 32 31 31 312 28 28 28 283 28 28 28 284 28 28 28 285 28 28 28 286 30 30 30 30,57 30,5 30 30 30
Waktu (hari)
Suhu variasi Lumbriculus sp. (◦C)
Kontrol Rasio w/s0,4 0,6 0,8
0 30 30 30 301 30 30 30 302 30,5 30 30 30,53 29,5 29 29 29,54 30 30 29,5 305 30 30 30 306 29 29 29 28,57 30 30 30 30
Analisis Kondisi Lingkungan (3)
Analisis DO
DO untukpertumbuhan cacing
adalah 2,5-7 mg/L
Waktu (hari)
DO variasi Tubifex sp. (mg/L)
Kontrol Rasio w/s0,4 0,6 0,8
0 3,65 3,16 3,3 3,51 3,61 3,14 3,27 3,452 3,59 3,18 3,25 3,113 3,55 2,98 3,23 3,284 3,5 2,79 3,2 3,485 3,56 3,07 3,47 3,956 3,58 3,08 3,39 3,497 3,62 3,22 3,4 3,34
Waktu (hari)
DO var. Lumbriculus sp. (mg/L)
Kontrol Rasio w/s0,4 0,6 0,8
0 3,6 3,56 3,51 3,531 3,52 3,38 3,39 3,372 3,48 3,37 3,36 3,353 3,42 3,34 3,32 3,314 3,43 3,1 3,17 3,175 3,41 3,18 3,18 3,226 3,45 3,26 3,28 3,287 3,49 3,29 3,31 3,33
Sumber: Hasil Analisis, 2014 Sumber: Hasil Analisis, 2014
Analisis Total N Lumpur Variasi Tubifex sp.
Waktu (Hari)
TN (mg/L)
KontrolRasio w/s
0,4 0,6 0,80 20132 20132 20132 201321 18158 12895 11842 138162 17368 11184 10263 109213 18947 15658 14868 146054 17632 13289 11711 130265 16842 12105 13026 111846 16711 12632 12105 134217 16579 11711 11316 11711
Sumber: Hasil Analisis, 2014
0
5000
10000
15000
20000
25000
30000
0 1 2 3 4 5 6 7
Kons
entr
asi T
N (m
g/L)
Waktu (Hari)
Kontrol 0,4 0,6 0,8
Analisis Total N Lumpur Variasi Lumbriculus sp.
10000
12000
14000
16000
18000
20000
0 1 2 3 4 5 6 7
Kons
entr
asi T
N (m
g/L)
Waktu (Hari)Kontrol 0,4 0,6 0,8
Sumber: Hasil Analisis, 2014
Waktu (Hari)
TN (mg/L)
KontrolRasio w/s
0,4 0,6 0,80 18947 18947 18947 189471 17566 13618 15296 141122 16974 15493 16086 152963 16579 15526 15789 155264 16447 14868 14605 155265 16447 14211 15526 135536 16447 13421 14211 128957 16842 13947 15000 15526
Analisis Total N Air Variasi Tubifex sp.
01020304050607080
0 1 2 3 4 5 6 7
Kons
entr
asi T
N (m
g/L)
Waktu (Hari)
Kontrol 0,4 0,6 0,8
Waktu (Hari)
TN (mg/L)
KontrolRasio w/s
0,4 0,6 0,80 5,8 6,3 7,9 6,81 18,2 21,3 22,9 37,12 33,9 56,1 65,5 70,33 19,7 45,0 57,6 71,14 38,7 54,5 59,2 50,55 40,3 57,6 67,1 70,36 41,1 60,8 58,4 61,67 44,2 57,6 69,5 71,8
Sumber: Hasil Analisis, 2014
Analisis Total N di Air Variasi Lumbriculus sp.
0
5
10
15
20
25
30
0 1 2 3 4 5 6 7
Kons
entr
asi T
N (m
g/L)
Waktu (Hari)
Kontrol 0,4 0,6 0,8
Waktu (Hari)
TN (mg/L)
Kontrol Rasio w/s0,4 0,6 0,8
0 3,7 3,7 3,2 3,21 7,4 6,1 6,3 7,42 15,5 22,4 22,4 24,23 18,7 25,3 25,8 27,14 19,2 27,4 27,1 27,15 18,7 23,4 21,3 23,96 17,1 18,4 18,9 21,37 16,3 22,4 18,9 21,8Sumber: Hasil Analisis, 2014
Analisis Total P Lumpur Variasi Tubifex sp.
Waktu (Hari)
TP (mg/L)
KontrolRasio w/s
0,4 0,6 0,80 35374 35374 35374 353741 34615 30820 29757 306682 33856 28846 28087 285433 34615 30820 31883 332494 34008 29302 29302 299095 34767 32186 31883 309726 34615 32945 31883 312757 34464 32338 32034 30972
10000
15000
20000
25000
30000
35000
40000
0 1 2 3 4 5 6 7
Kons
entr
asi T
P (m
g/L)
Waktu (Hari)
Kontrol 0,4 0,6 0,8Sumber: Hasil Analisis, 2014
Analisis Total P Lumpur variasi Lumbriculus sp.
Waktu (Hari)
TP (mg/L)
Kontrol Rasio w/s0,4 0,6 0,8
0 29960 29960 29960 299601 28239 23532 23532 224702 28846 27176 27328 283913 29150 28846 28138 287454 28745 25911 25709 279355 28340 23887 24696 263166 28340 23077 23392 251017 28340 26721 26721 25911
10000
15000
20000
25000
30000
35000
0 1 2 3 4 5 6 7
Kons
entr
asi T
P (m
g/L)
Waktu (Hari)
Kontrol 0,4 0,6 0,8Sumber: Hasil Analisis, 2014
Analisis Total P Air Variasi Tubifex sp.
Waktu (Hari)
TP (mg/L)
Kontrol Rasio w/s0,4 0,6 0,8
0 0,6 2,0 1,8 1,91 8,1 10,5 18,6 21,92 11,3 17,8 25,9 29,13 12,1 24,3 29,1 30,84 8,9 19,4 25,9 17,05 11,3 34,0 28,3 28,36 14,6 25,9 33,2 31,67 13,0 23,5 25,9 31,6
05
10152025303540
0 1 2 3 4 5 6 7
Kons
entr
asi T
P (m
g/L)
Waktu (Hari)
Kontrol 0,4 0,6 0,8Sumber: Hasil Analisis, 2014
Analisis Total P Air Variasi Lumbriculus sp.
Waktu (Hari)
TP (mg/L)
KontrolRasio w/s
0,4 0,6 0,80 0,3 0,3 0,1 0,31 1,0 1,2 1,2 1,82 1,8 3,4 3,2 3,63 2,4 4,7 3,6 4,04 2,6 5,5 4,2 5,15 2,8 5,5 5,9 5,06 3,2 4,6 4,0 3,97 3,4 5,5 5,4 5,1
0
1
2
3
4
5
6
7
0 1 2 3 4 5 6 7
Kons
entr
asi T
P (m
g/L)
Waktu (Hari)
Kontrol 0,4 0,6 0,8Sumber: Hasil Analisis, 2014
Efisiensi Penyisihan TN dan TP
Waktu(hari)
Penyisihan TNTubifex sp. (%)
Penyisihan TN Lumbriculus sp. (%)
KRasio w/s
KRasio w/s
0,4 0,6 0,8 0,4 0,6 0,81 10 36 41 31 7 28 19 262 14 44 49 46 10 18 15 193 6 22 26 27 11 18 17 184 12 34 42 35 13 22 23 185 16 40 35 44 13 25 18 286 17 37 40 33 13 29 25 327 18 42 44 42 11 26 21 18
Rata-Rata 13 36 39 37 11 24 20 23
Waktu(Hari)
Penyisihan TPTubifex sp. (%)
Penyisihan TPLumbriculus sp. (%)
KRasio w/s
KRasio w/s
0,4 0,6 0,8 0,4 0,6 0,81 2 13 16 13 6 21 21 252 4 18 21 19 4 9 9 53 2 13 10 6 3 4 6 44 4 17 17 15 4 14 14 75 2 9 10 12 5 20 18 126 2 7 10 12 5 23 22 167 3 9 9 12 5 11 11 14
Rata-Rata 3 12 14 13 5 14 13 12
Kesimpulan (1)
Penambahan cacing akuatik Tubifex sp. dalam reduksilumpur dapat menurunkan konsentrasi total N dantotal P dalam lumpur dengan prosentase penyisihanlebih tinggi yaitu 26% dan 11% serta melepaskan N dan P yang lebih besar pula dibandingkan dengancacing Lumbriculus sp. yaitu 0,011 mg-TN/mg-Tubifexhari dan 0,005 mg-TP/mg-Tubifex hari.
1
Kesimpulan (2)
2
Pada penelitian ini rasio w/s cukup memberikanpengaruh terhadap perubahan konsentrasi N dan P dalamreduksi lumpur. Rasio w/s yang paling baik untukpenyisihan N dam P adalah pada rasio 0,6 untuk cacingTubifex sp. dan 0,4 untuk cacing Lumbriculus sp. Rasio w/s yang lebih besar yaitu 0,8 menunujukkan hasil efisiensipenyisihan N dan P dalam lumpur yang lebih rendah danmengakibatkan tingginya pelepasan N dan P di air.
1. Perlu dilakukan penelitian lebih lanjut yang berkaitan dengan mekanisme penyisihan danpelepasan nutrien oleh cacing.
2. Perlu dilakukan pengkajian untuk meminimalkanpelepasan nutrien pada effluen akibat aktivitascacing akuatik seperti dengan pengaturan sistemaerasi.
Saran