KEEFEKTIFAN EM-4 (EFFECTIVE MICROORGANISM-4) DALAM MENURUNKAN TOTAL SUSPENDED SOLID (TSS) PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU EKO SUPARJO WIROGUNAN KARTASURA
NASKAH PUBLIKASI Memenuhi Salah Satu Syarat Memperoleh Ijasah S1 Kesehatan Masyarakat
Disusun oleh : SRI HARYANINGSIH J 410 070 006
PROGRAM STUDI KESEHATAN MASYARAKAT FAKULTAS ILMU KESEHATAN UNIVERSITAS MUHAMMADIYAH SURAKARTA TAHUN 2015
UNIVERSITAS MUHAMMADIYAI{ SURAKARTA FAKULTAS ILMU KESEHATAN Jl A.Yani Tromol Pos 1- Pabelan, Kartasura Telp.(0271) 717417 fax : 7l5448Surakarta 57102.
Surat Persetuiuan Artikel Publikasi Ilmiah
Yang bertanda tangan di bawah ini pembimbing skripsi/tugas akhir:
:
Pembimbing I Pembimbing
II
Dwi Astuti, AMKL., S.KM., M.kes
: Sri Darnoto,
SKM., MPH
Telah membaca dan mencermati naskah publikasi ilmiah, yang merupakan ringkasan skripsi/tugas akhir dari mahasiswa: Nama
: SRI HARYANING
NIM
: J 410 070 006
Program Studi
: Kesehatan Masyarakat
Judul Skripsi
:
"KEEFEKTIFAN EM-4 (EFFECTIVE MICROORG.L\ISL{-|1
DALAM MENURUNKAN TOTAL SUSPENDED" SOLID (TSS) PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU EKO SL"ARIO WIROGUNAN KARTASURA'.
Naskah artikel tersebut, layak dan dapat disetujui untuk dipublikasikan.
Demikian persetujuan ini dibuat, semoga dapat dipergunakan seperlunya.
Surakarta, Juli 2015 Pembimbing
Pembimbine
I
Dwi Astuti, AMKL., S.KM.,
Pembimbins
M.KES
II
Sri Damoto, SKM., MPH
ABSTRAK SRI HARYANINGSIH J 410 070 006 KEEFEKTIFAN EM-4 (EFFECTIVE MICROORGANISM-4) DALAM MENURUNKAN TOTAL SUSPENDED SOLID (TSS) PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU EKO SUPARJO WIROGUNAN KARTASURA xiv+68+18 Kandungan Total Suspended Solid (TSS) limbah cair industri tahu milik Bapak Eko Suparjo di Wirogunan Kartasura sebesar 0,58 mg/l, melebihi Nilai Ambang Batas (NAB) sebesar 0,100 mg/l sesuai dengan Peraturan Daerah Propinsi Jawa Tengah Nomor 10 Tahun 2004 tentang Baku Mutu Air Limbah Industri Tahu. Oleh karena itu perlu dilakukan penurunan kadar TSS salah satunya dengan bakteri fermentasi (EM-4). Penelitian ini bermaksud mengembangkan teknologi pengolahan air limbah yang murah, mudah pengoperasiannya serta harganya terjangkau, khususnya untuk industri tahu. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh EM-4 terhadap penurunan kadar TSS limbah cair tahu. Jenis penelitian ini menggunakan penelitian eksperimen. Populasi dan sampel dalam penelitian ini adalah air limbah dari semua industri tahu di Desa Wirogunan Kecamatan Kartasura. Teknik pengumpulan menggunakan hasil pengukuran TSS dan pH limbah cair tahu. Teknik analisis data menggunakan analisis varians (anava) dua jalur. Hasil penelitian menunjukkan bahwa ada pengaruh penambahan EM-4 terhadap penurunan kadar TSS limbah cair tahu. Hal ini terbukti dari hasil pengujian hipotesis yang memperoleh nilai FAB > Ftabel yaitu 10,603 > 2,92 dengan p<0,05 diterima pada taraf signifikansi 5%. Artinya variasi penambahan EM-4 dan waktu fermentasi berpengaruh terhadap kandungan TSS limbah cair tahu. Kata kunci: TSS, EM-4
LATAR BELAKANG Industri pembuatan tahu Eko Suparjo di Desa Wirogunan Kecamatan Kartasura Kabupaten Sukoharjo memiliki kapasitas produksi rata-rata sekitar 40.000 kg per unit industri per tahun atau 111,1 kg per hari. Sedangkan dari hasil perhitungan, jumlah limbah cair yang dihasilkan dari industri tahu mencapai 2 m3 untuk setiap pengolahan 1 kuintal kedelai. Beban pencemaran dari industri tahu ini cukup besar dan perlu penanganan lebih lanjut sehingga sesuai dengan baku mutunya (Sriharti dan Sukirno, 2004). Air limbah yang tidak dikelola dengan baik juga dapat menjadi sarang vektor penyakit (misalnya nyamuk, lalat, kecoa dan lain-lain) (Mahida, 2004). Karakteristik dari limbah cair tahu yaitu temperaturnya melebihi temperatur normal badan air penerima (60-80°C), warna limbah putih kekuningan dan keruh, pH < 7, COD (Chemical Oxygen Demand) 1534 mg/L, BOD (Biochemical Oxygen Demand) 950 mg/L, TSS (Total Suspended Solid) 309 mg/L. Padatan tersebut sebagian berupa kulit kedelai, selaput lendir, protein, lemak, dan karbohidrat. Limbah cair ini di perairan selain berpotensi menimbulkan bau busuk karena proses anaerob pada perombakan protein, lemak, dan karbohidrat oleh mikroorganisme, juga menambah beban pencemaran air (Supriyanto, 2007). Zat padat tersuspensi (Total Suspended Solid) yakni semua zat padat atau partikel-partikel yang tersuspensi dalam air dan dapat berupa komponen hidup (biotik)
seperti fitoplankton, zooplankton, bakteri, fungi, ataupun komponen mati (abiotik) seperti detritus dan partikel-partikel anorganik. Dampak TSS terhadap kualitas air dapat menyebabkan penurunan kualitas air. Kondisi ini dapat menimbulkan gangguan, kerusakan dan bahaya bagi semua makhluk hidup yang bergantung pada sumber daya air. TSS menyebabkan kekeruhan dan mengurangi cahaya yang dapat masuk ke dalam air. Oleh karenanya, manfaat air dapat berkurang, dan organisme yang butuh cahaya akan mati. Kematian organisme ini akan mengganggu ekosistem akuatik. Apabila jumlah materi tersuspensi ini akan mengendap, maka pembentukan lumpur dapat sangat mengganggu aliran dalam saluran, pendangkalan cepat terjadi, artinya pengaruhnya terhadap kesehatan pun menjadi tidak langsung (Soemirat, 2004). Air limbah tahu merupakan limbah organik dan tidak mengandung logam berat, sehingga proses pengolahannya dapat dilakukan secara biologi. Effective Microorganism (EM) merupakan kultur campuran mikroorganisme yang bersifat fermentatif (peragian) terdiri dari bakteri fotosintetik (Rhodopseudomonas sp.), jamur fermentasi (Saccharomzyces sp.), bakteri asam laktat (Lactobacillus sp.), dan Actinomycetes yaitu ragi/yeast yang berfungsi untuk menurunkan parameter pencemar dan meningkatkan unsur hara (Fitria, 2008). Effective Microorganism mampu melakukan biodegradasi limbah organik, seperti senyawa karbon, hidrogen, nitrogen dan oksigen. Mikroorganisme EM memerlukan bahan organik untuk
mempertahankan hidupnya seperti karbohidrat, protein, lemak dan mineral lainnya. Mikroorganisme EM mampu hidup baik pada medium asam atau basa, temperatur tinggi 45500C (mikroorganisme termofilik) dan pada kondisi aerob atau anaerob (Higa, 2000). Pemanfaatan EM-4 untuk pengolahan limbah cair tahu perlu dilakukan, sehingga air hasil olahan tersebut layak dibuang lebih cepat ke lingkungan dan memenuhi baku mutu yang sesuai dengan Kepmenlh No.51/Menlh/10/1995. Fungsi EM-4 dapat dimanfaatkan untuk pengomposan berbagai limbah, maka pada penelitian kali ini peneliti ingin mencoba menggunakan EM-4 dalam upaya pemanfaatan limbah cair. Dari hasil survei awal limbah cair pada industri pembuatan tahu Eko Suparjo di Desa Wirogunan Kecamatan Kartasura Kabupaten Sukoharjo pada bulan Januari 2014. Didapatkan hasil kandungan TSS sebesar 0,58 mg/l melebihi Nilai Ambang Batas (NAB) sebesar 0,400 mg/l yang ditetapkan oleh Kementerian KLH dalam Standar Baku Mutu KepMenLH No 51 Tahun 1995 tentang Baku Mutu Kegiatan Industri. Berdasarkan kondisi di atas maka dalam penelitian ini akan diteliti seberapa efektif kah penggunaan bakteri fermentasi (EM4) dalam menurunkan kadar TSS air limbah tahu. Kaitannya untuk mengembangkan teknologi pengolahan air limbah yang murah, mudah pengoperasiannya serta harganya terjangkau, khususnya untuk industri tahu.
TUJUAN PENELITIAN Untuk mengetahui pengaruh EM-4 terhadap penurunan kadar TSS limbah cair tahu LANDASAN TEORI Effective Microorganism (EM-4) Menurut Fitria (2008), EM-4 merupakan kultur campuran dari miroorganisme yang menguntungkan bagi pertumbuha tanaman. EM-4 diaplikasikan sebagai inokulasi untuk meningkatkan keragaman dan populasi. Mikroorganisme di dalam tanah dan tanaman yang selanjutnya dapat meningkatkan kesehatan, pertumbuhan, kuantitas dan kualitas produksi tanaman. Effective Microorganisms merupakan kultur campuran lima kelompok mikroorganisme yang mampu melakukan biodegradasi limbah organik, seperti senyawa karbon, hidrogen, nitrogen dan oksigen. Mikroorganisme EM memerlukan bahan organik untuk mempertahankan hidupnya seperti karbohidrat, protein, lemak dan mineral lainnya (Higa, 2000). Menurut Higa (2000), EM-4 telah digunakan secara efektif untuk menginokulasi limbah organik pertanian, sampah kota, menghilangkan bau busuk limbah organik, serta pengomposan berbagai macam limbah organik. EM-4 dapat memfermentasikan bahan organik yang terdapat di dalam tanah dengan melepaskan hasil fermentasi berupa gula, alkohol, vitamin, asam laktat, asam amino, dan senyawa organik lainnya. Fermentasi bahan organik tidak melepaskan panas dan gas yang berbau busuk sehingga hasil fermentasi bahan organik
menciptakan kondisi yang baik bagi pertumbuhan mikroorganisme. Total Suspended Solid (TSS) Zat padat tersuspensi (Total Suspended Solid) adalah semua zat padat atau partikel-partikel yang tersuspensi dalam air dan dapat berupa komponen hidup (biotik) seperti fitoplankton, zooplankton, bakteri, fungi, ataupun komponen mati (abiotik) seperti detritus dan partikel-partikel anorganik. Zat padat tersuspensi merupakan tempat berlangsungnya reaksi-reaksi kimia yang heterogen, dan berfungsi sebagai bahan pembentuk endapan yang paling awal dan dapat menghalangi kemampuan produksi zat organik di suatu perairan. Penetrasi cahaya matahari ke permukaan dan bagian yang lebih dalam tidak berlangsung efektif akibat terhalang oleh zat padat tersuspensi, sehingga fotosintesis tidak berlangsung sempurna. Sebaran zat padat tersuspensi di laut antara lain dipengaruhi oleh masukan yang berasal dari darat melalui aliran sungai, ataupun dari udara dan perpindahan karena resuspensi endapan akibat pengikisan (Tarigan dan Edward, 2003). Total Suspended Solid (TSS) mempunyai efek yang kurang baik terhadap kualitas air karena menyebabkan kekeruhan dan mengurangi cahaya yang dapat masuk ke dalam air. Oleh karenanya, manfaat air dapat berkurang, dan organisme yang butuh cahaya akan mati. Kematian organisme ini akan mengganggu ekosistem akuatik. Apabila jumlah materi tersuspensi ini akan mengendap, maka pembentukan lumpur dapat sangat mengganggu
aliran dalam saluran, pendangkalan cepat terjadi, sehingga diperlukan pengerukan lumpur yang lebih sering. Dapat dimengerti bahwa pengaruhnya terhadap kesehatan pun menjadi tidak langsung (Soemirat, 2004). METODE PENELITIAN Penelitian ini termasuk jenis penelitian eksperimen yaitu rancangan penelitian dengan memberikan perlakuan untuk diketahui efeknya, yaitu penambahan EM-4 terhadap penurunan kadar TSS. Sampel dalam penelitian ini adalah sebagian dari air limbah yang diambil dari saluran pembuangan industri tahu milik Bapak Eko Suparjo di Desa Wirogunan Kecamatan Kartasura. Analisis laboratorium dilakukan untuk mengetahui kualitas air sungai yang terkena limbah cair industri tahu di daerah penelitian. Dalam pengambilan sampel, parameter yang akan dianalisis meliputi sifat fisik dan sifat kimia. Parameter yang dianalisis hanya dilakukan terhadap unsur-unsur yang dipandang penting dan yang disesuaikan dengan baku mutu limbah cair industri tahu suhu warna, bau, rasa, TSS dan pH. Dari hasil uji laboratorium nantinya dapat diketahui kualitas air limbah dan air sungai yang ada pada daerah penelitian. Data yang diperoleh dianalisis secara statistik dengan menggunakan analisis varians (anova dua jalur). HASIL PENELITIAN Hasil pengukuran parameter TSS pada kondisi awal menunjukkan nilai sebesar 0,29 mg/l, melebihi Nilai Ambang Batas (NAB) sebesar
0,35
Kadar TSS (mg/l)
0,100 mg/l seperti yang disyaratkan Peraturan Daerah Propinsi Jawa Tengah Nomor 10 Tahun 2004 tentang Baku Mutu Air Limbah Industri Tahu. Kandungan TSS mengalami penurunan dari 0,58 menjadi 0,29 mg/l karena partikelpartikel pada limbah cair sudah tersuspensi setelah proses pengendapan selama satu minggu oleh pihak pabrik. Parameter TSS masih belum memenuhi baku mutu yang dipersyaratkan, sehingga mempengaruhi kekeruhan air sehingga air sungai menjadi tidak sehat. Penambahan EM4 pada limbah cair tahu menyebabkan penurunan kandungan TSS dengan rata-rata sebesar 0,17 mg/l. Kondisi tersebut ditunjukkan dengan konsentrasi TSS untuk semua perlakuan mengalami penurunan. Hal ini menunjukan bahwa senyawasenyawa telah terserap ke dalam bahan-bahan tersuspensi sehingga mengendap di dasar perairan. Kandungan TSS sampel sebesar 0,17 mg/l masih lebih tinggi bila dibandingkan dengan baku mutu dalam Perda Jateng No. 10 tahun 2004 sebesar 0,100 mg/l. Nilai TSS yang rendah dapat meningkatkan nilai kejernihan air dan memudahkan penetrasi cahaya matahari ke dalam air dan akhirnya berpengaruh terhadap peningkatan proses fotosintesis di dalam air. Hasil pengukuran TSS menunjukkan kecenderungan adanya penurunan, rata-rata penurunannya dapat digambarkan pada gambar berikut:
0,30
A
0,29
0,25
B
0,24
0,23
0,24 0,22
0,23
0,21
0,20
A (EM-4) B (Fermentasi)
0,17 0,15
0,10 0
3
5
7
Kadar EM-4 (ml)
Gambar 1. Grafik Penurunan Kandungan TSS Gambar 3 menunjukkan bahwa rata-rata penurunan kandungan TSS pada tiap perlakuan dari 0 hari hingga 3hari. Penurunan tertinggi ditunjukkan pada perlakuan A5 (penambahan EM-4 sebanyak 5 ml) dimana pada hari ke-3 kandungan TSS tinggal 0,17mg/l. Hasil pengujian hipotesis dengan anava dua jalur memperoleh nilai FAB sebesar 10,603 dengan p= 0,000. Dikarenakan p<0,05 maka signifikan. Artinya variasi penambahan EM-4 dan waktu fermentasi berpengaruh terhadap kandungan TSS limbah cair tahu. Dengan demikian hipotesis dinyatakan diterima yaitu ada pengaruh penambahan EM-4 terhadap penurunan kadar TSS limbah cair tahu. Penurunan kandungan TSS disebabkan oleh mikroorganisme yang dapat bertahan hidup di limbah cair tahu adalah jenis mikroorganisme Lactobacillus, sp (mikroorganisme yang dapat hidup dalam kondisi asam). Pada masa tersebut mikroorganisme tersebut mengalami fase adaptasi, sehingga mikroorganisme EM4 tersebut mampu beradaptasi dengan lingkungannya yang baru. Pada hari
ke-3 terjadi penurunan TSS hingga 0,17 mg/l. Ini merupakan penurunan TSS terbesar. Pada fase ini mikroorganisme dalam fase pertumbuhan/fase logaritmik dimana pada fase ini terjadi pertumbuhan bakteri secara pesat, sehingga dalam pertumbuhannya mikroorgansime membutuhkan makan yang berupa limbah tahu tersebut dan secara langsung akan berdampak pada penurunan kadar TSS. Setelah masa fermentasi 3 hari, penambahan EM4 pada air limbah tahu secara efektif dapat menurunkan kandungan TSS pada air limbah tahu. SIMPULAN Ada pengaruh penambahan EM-4 terhadap penurunan kadar TSS limbah cair tahu. Hal ini terbukti dari hasil pengujian hipotesis yang memperoleh nilai p<0,05 diterima pada taraf signifikansi 5%. Artinya variasi penambahan EM-4 dan waktu fermentasi berpengaruh terhadap kandungan TSS limbah cair tahu. Penurunan tertinggi ditunjukkan pada perlakuan penambahan EM-4 sebanyak 5 ml dimana pada hari ke-3 kandungan TSS tinggal 0,16 mg/l. Penambahan EM-4 sebanyak 5 ml paling efektif dalam mengolah limbah untuk menurunkan kandungan TSS. SARAN Pemilik industri pembuatan tahu perlu melengkapi pabriknya dengan instalasi pengolahan air limbah, sehingga limbah yang dibuang tidak mencemari lingkungan. Instalasi pengolahan limbah pada industri tahu dapat menggunakan EM-4 sebagai pengurai dengan fermentasi selama kurang lebih 2 minggu
DAFTAR PUSTAKA Higa,
T. 2000. Effective Microorganisms: A Biotechnology for Mankind. Proceeding Of The First International Conference On Kyusei Nature Farming. U.S. Departement Of Agriculture: Washington. D.C USA.
Kristianto, P. 2002. Ekologi Industri. Surabaya: LPPM Universitas Kristen PETRA. Mahida, U.N. 2004. Pencemaran Air dan Pemanfaatan limbah Industri. Jakarta: Rajawali. Notoadmodjo, S. 2003. Ilmu Kesehatan Masyarakat. Jakarta: Rineka Cipta Soemirat, 2004. Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta: Gadjah Mada University Sriharti, T.S dan Sukirno. 2004. Teknologi Penanganan Limbah Cair Tahu. Seminar Nasional Rekayasa Kimia Dan Proses. UPT Balai Pengembangan Teknologi Tepat Guna – LIPI Sugiharto. 2007. Dasar-dasar Pengolahan Air Limbah. Jakarta : Universitas Indonesia Press. Tarigan, M.S. dan Edward. 2003. Kandungan Total Zat Padat Tersuspensi (Total Suspended Solid) Perairan Raha, Sulawesi Tenggara. Jurnal Makara, Sains, vol. 7, no. 3, Desember 2003
