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)


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)


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)


• 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


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.


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

Rangkaian Reaktor Cacing

ANALISIS DATA DAN PEMBAHASAN

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.


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 Suhu

Suhu optimum untuk Tubifexsp. adalah 25-300C

Suhu optimum untukLumbriculus sp. adalah 20-250C

Waktu (hari)

Suhu variasi Tubifex sp. (◦C)


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)


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 DO

DO untukpertumbuhan cacing

adalah 2,5-7 mg/L

Waktu (hari)

DO variasi Tubifex sp. (mg/L)


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)


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


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


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)


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)


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)


Analisis Total P Air Variasi Tubifex sp.

Waktu (Hari)

TP (mg/L)


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)


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)


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

TERIMA KASIH

pengaruh penambahan cacing akuatik terhadap...

Documents