Pengaruh Penambahan CO2 dan Konsentrasi NPK Cair pada Mikroalga (Chlorella vulgaris) terhadap Penurunan Nitrat dan COD Air Limbah Tahu

Sitohang, Agnes Alfaenny and Fajri Anugroho, STP., M.Agr., Ph.D. and Dr. Eng. Akhmad Adi Sulianto, STP., M.Eng. (2025) Pengaruh Penambahan CO2 dan Konsentrasi NPK Cair pada Mikroalga (Chlorella vulgaris) terhadap Penurunan Nitrat dan COD Air Limbah Tahu. Sarjana thesis, Universitas Brawijaya.

Abstract

Proses produksi tahu menghasilkan kualitas influen limbah cair tahu melebihi baku mutu dengan parameter temperatur 48°C, TSS sebesar 678 mg/L, BOD sebesar 3521 mg/L, COD sebesar 6033 mg/L, dan pH sebesar 5,41 yang jika tidak diolah dengan baik akan dapat mencemari lingkungan, menyebabkan eutrofikasi, menurunkan kualitas air, serta mengganggu ekosistem perairan. Salah satu metode ramah lingkungan untuk mengolah air limbah tahu adalah fitoremediasi. Mikroalga Chlorella vulgaris telah dikenal sebagai agen fitoremediasi yang efektif karena kemampuannya dalam mengolah air limbah melalui proses fotosintesis dan penyerapan nutrien. Mikroalga ini mampu menyerap nutrien berlebih seperti nitrogen dan fosfor yang terdapat dalam air limbah, serta mengurangi bahan organik yang menyebabkan kekeruhan. Selain itu, penambahan CO2 ke dalam kultur mikroalga dapat meningkatkan laju fotosintesis dan pertumbuhan biomassa mikroalga. Oleh karena itu, penelitian ini bertujuan untuk mengkaji pengaruh penambahan CO2 dan konsentrasi nutrien pada mikroalga Chlorella vulgaris terhadap penurunan parameter nitrat dan COD air limbah tahu dengan faktor konsentrasi NPK cair pada tiga taraf perlakuan, yaitu A1 (0 mL), A2 (1 mL), dan A3 (2 mL); dan faktor penambahan CO2 (B) memiliki 2 taraf perlakuan, yaitu B1 tanpa penambahan CO2 dan B2 dengan penambahan CO2. Hasil penelitian menunjukkan bahwa penambahan CO2 dan pemberian nutrien memberikan pengaruh yang nyata terhadap penurunan nitrat dan COD. Adapun dosis nutrien terbaik dalam penelitian ini adalah perlakuan A2 dengan dosis nutrien 1 mL yang memiliki efisiensi penurunan nitrat sebesar 94,93% tanpa CO2 dan 95,60% dengan CO2 serta memiliki efisiensi penurunan COD sebesar 84,44% tanpa CO2 dan 88,30% dengan CO2. Perlakuan terbaik dalam menurunkan kadar nitrat dan COD pada air limbah tahu dengan menggunakan mikroalga Chlorella vulgaris adalah perlakuan dengan penambahan nutrien 1 mL dan dengan penambahan CO2. Perlakuan ini mampu menurunkan kadar nitrat sebesar 95,60% dan menurunkan COD sebesar 88,30% dengan kerapatan sel mikroalga adalah 0,91 x 105 sel/mL dan berat mikroalga adalah 0,1287 g. Hasil pengukuran parameter lingkungan juga memenuhi syarat baku mutu dimana diperoleh nilai pH berkisar antara 6- 8, suhu 25-27°C, dan DO sebesar 4-8 mg/L.

English Abstract

The tofu production process generates tofu wastewater influent with quality parameters exceeding environmental standards, including a temperature of 48°C, TSS of 678 mg/L, BOD of 3,521 mg/L, COD of 6,033 mg/L, and pH of 5.41. If not properly treated, this wastewater can pollute the environment, cause eutrophication, degrade water quality, and disrupt aquatic ecosystems. One environmentally friendly method for treating tofu wastewater is phytoremediation. The microalgae Chlorella vulgaris is known as an effective phytoremediation agent due to its ability to treat wastewater through photosynthesis and nutrient absorption. This microalga can absorb excess nutrients such as nitrogen and phosphorus present in wastewater and reduce organic matter that causes turbidity. Additionally, CO₂ supplementation in microalgal cultures can enhance photosynthesis rates and microalgal biomass growth. Therefore, this study aims to examine the effect of CO₂ addition and nutrient concentration on Chlorella vulgaris in reducing nitrate and COD levels in tofu wastewater. The experiment involved two factors: liquid NPK concentration (Factor A) with three treatment levels, namely A1 (0 mL), A2 (1 mL), and A3 (2 mL); and CO₂ addition (Factor B) with two treatment levels, namely B1 (without CO₂ addition) and B2 (with CO₂ addition). The results indicate that CO₂ addition and nutrient supplementation significantly influenced nitrate and COD reduction. The optimal nutrient dosage in this study was A2 (1 mL of liquid NPK), which achieved a nitrate reduction efficiency of 94.93% without CO₂ and 95.60% with CO₂, as well as a COD reduction efficiency of 84.44% without CO₂ and 87.17% with CO₂. The best treatment for reducing nitrate and COD levels in tofu wastewater using Chlorella vulgaris was 1 mL nutrient addition with CO₂ supplementation. This treatment achieved a 95.60% nitrate reduction, an 87.17% COD reduction, a microalgal cell density of 0.91 × 10⁵ cells/mL, and a microalgal biomass weight of 0.1287 grams. Environmental parameters also met water quality standards, with pH ranging between 6-8, a temperature of 25-27°C, and dissolved oxygen (DO) levels of 4-8 mg/L.

Text (DALAM MASA EMBARGO) Agnes Alfaenny Sitohang.pdf Restricted to Registered users only Download (7MB)

Actions (login required)

View Item