Yuzelma, Ahmad, A., Nofrizal 2013:7 (1)

## KAJIAN TOKSISITAS LIMBAH BIOSLUDGE YANG BERASAL DARI IPAL INDUSTRI PULP DAN KERTAS DENGAN METODE TOXICITY CHARATERISTIK LEACHING PROCEDURE
Yuzelma
Guru SMKN 2 Pekanbaru, Pekanbaru, Jl. Gobah  No.14,Telp 0761-571240 Email: azzahranabila53@yahoo.com
Adrianto Ahmad Dosen Fakultas Teknik Universitas Riau,, Kampus Bina Widya Km 12,5 Km Panam, Pekanbaru.

## Nofrizal
Dosen Pascasarjana Ilmu Lingkungan Program Pascasarjana Universitas Riau, Pekanbaru, Jl. Pattimura No.09.Gobah, 28131. Telp 0761-23742.
Research biosludge toxicity from wastewater treatment the pulp and paper industry  with method  toxicity characteristic leaching procedure

## ABSTRACT
Pulp and paper industry is one of  industry that is relatively much  generate solid waste, one of  is  the  solid  waste  from  the  Waste  Water  Treatment  Plant  with  activated  sludge  systems, known as biosludge. Biosludge output from the secondary clarifier portion is returned to the primary clarifier and partly in landfills. Present day this untapped biosludge waste properly, potentially causing pollution as they contain chemicals and hazardous, cause odor and land hoarding  unproductive.  Present  day  pulp  and  paper  industries  generate  solid  waste (biosludge) among 3-4 % of the production capacity. In this research has been done the test of Toxcicity Characteristic Leaching Procedure (TCLP). Method TCLP analysis performed is a  method  of  Glass  JAR  USEPA  SW-846  Method  1311.  TCLP  analysis  results  for  each  of these  metals  concentrations    in  unit  mg  per  liter  samples  are:  arsenic  (0.004),  barium (0.122),  boron  (2.66),  cadmium  (0.011),  chromium  (0.003),  copper  (0.025),  copper  (0.051), mercury  (0.0003),  selenium  (<0.001),  silver  (<0.001),  zinc  (0.084).  TCLP  concentrations were below the TCLP  standards contained in Regulation No. 18 and 85/1999. According  to the delisting hierarchy non hazardous and toxic waste by regulation  number 85/1999, waste biosludge  pulp  and  paper    categorized  as  non  hazardous  and  toxic  waste.  Although categorized as non hazardous and toxic waste, destruction of the future scenario will come to be a  concern.  Given  the heavy  metals  in  the  environment are not  easily  degraded and  even tends to accumulate in the food chain through biomagnification. It can be harmful to human health, the survival of other creatures and can cause damage to the ecosystem
Keyword :  activated sludge, bio sludge,  TCLP , Waste Water Treatment

## PENDAHULUAN
Dewasa  ini  teknologi    pengolahan  limbah  cair  dengan  menggunakan  lumpur  aktif, merupakan  suatu  solusi  yang  tepat  dalam  mengolah  limbah  cair  sebelum  dibuang ke  lingkungan.  Teknologi  lumpur  aktif  dapat  menurunkan Total  Suspended  Solid (TSS) sebesar 91%, COD 62%, Fe 96%, BOD 95%. Teknologi ini sudah berhasil diterapkan untuk mengurangi  bahan  pencemar  organik  yang  ada  dalam  limbah  cair.  Namun  demikian teknologi  lumpur  aktif  ini  mempunyai  masalah  terhadap  penanganan  lumpur  padat  yang dihasilkan cukup besar dan  belum terkelola dengan baik (Herlambang dan Wahyono, 2002).
Karakteristik  limbah  lumpur padat pulp ( biosludge )  dan  kertas  sangat  bervariasi,  tergantung dari  bahan  baku  dan  produk  yang  dihasilkan.  Lumpur  yang  dihasilkan  dapat dibedakan  atas lumpur  primer  yang  berasal  dari  pengolahan  fisika  dan  kimia  dan  lumpur  sekunder  yang berasal dari proses biologi lebih dikenal dengan biosludge (Perera dan Dharsini, 1993) .
Bahan  sisa  lumpur hasil dari  Instalasi Pengolahan Air  Limbah (IPAL),  yang bersumber dari air  limbah  tersebut  dapat  mencapai  3-4%  dari  kapasitas  produksi  untuk  industri  pulp  dan kertas  terpadu,  0,6-0,7%  berat  produk  kertas  dengan  bahan  baku  pulp  dan  0,8-1,2%  berat produk industri kertas dengan bahan baku kertas dasar kering (Chambell et al , 1991).
Jumlah  limbah  lumpur  yang  dihasilkan  dari  IPAL  realtif  besar,  apabila  tidak  diantisipasi dengan  cepat  tentu  akan  menimbulkan  masalah  bagi  lingkungan,  di  sekitar  perusahaan. Sehingga  membutuhkan  lahan  yang  lebih  luas  untuk  penampungannya,  baik  secara  ditanam dalam  tanah  ( landfill )  ataupun  ditumpuk  begitu  saja  ( open  dumping ).  Cara  ini  tidak  efektif lagi  dilakukan  karena  ketatnya  peraturan  lingkungan  yang  telah  membatasi  waktu penyimpanan  limbah, sebagaimana  yang telah diatur dalam Peraturan Pemerintah Nomor 18 tahun 1999 pasal (10), (18) dan (23).
Penumpukan  limbah biosludge di  tanah  dikhawatirkan  dapat  menimbulkan  masalah pencemaran  lingkungan,  terutama  pencemaran  air  tanah  dan  air    permukaan.  Tumpukan limbah biosludge bisa    menyebabkan  lahan  menjadi  tidak  produktif  dan  menimbulkan  bau yang tidak sedap akibat aktifitas mikroba di dalam lumpur. Lebih membahayakan lagi adalah kadar logam berat  yang ada pada  limbah padat tersebut  sangat berbahaya bagi  manusia dan lingkungan  (Henggar  dan  Sugesti,  2009).  Oleh  karena  itu  penelitian  ini  penting  dilakukan untuk  mengkaji  kandungan Toxicity  Characteristic  Leaching  Procedure (TCLP)  limbah biosludge IPAL pabrik pulp dan kertas.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  dengan  metode  eksperimen,  pada  bulan  Juli  sampai  Desember    2012. Sumber  limbah biosludge diambil  dari effluent  secondary  clarifier di  IPAL  PT.RAPP, beralamat  di  Pangkalan  Kerinci  Kabupaten  Pelalawan  Provinsi  Riau.  Sedangkan  analisis TCLP  dilakukan  di  laboratorium  limbah  buangan  dan  B3  Teknik  Sipil  dan  Lingkungan di Institut Teknologi Bandung.

## Bahan dan Alat
Bahan  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah  Air  ASTM  Tipe  1,  asam  klorida  1  N, natrium hidroksida (NaOH) 1 N, dan asam oksalat.
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini  adalah Rotary  agitator ( National  Bereau ), filter borosilicate  with-fiber  0,6-0,8 ,  pompa  vakum  50  Psi,  AAS  ( flame/flameless) ,  botol pengekstraks  (1000  ml),  botol  polyetilen,  beker  glass  (500  mL),  magnetic  stirrer  (5  cm), bulb/filler ,  pH  meter  (orion),  neraca  analitik,  labu  ukur  1000  mL,  Oven  ( Memert 105 0 C), tank  crust,  pemanas  dan  pipet  volum  (5  mL).  Analisis Toxicity  Characteristic  Leaching Procedure (TCLP)  untuk    sampel biosludge dilakukan  dengan  metode  TCLP Glass  JAR USEPA SW-846 Methode 1311.

## Analisis Data
Berdasarkan  data  yang  didapat,  ditabulasikan  ke  dalam  tabel,  kemudian  dianalisis  secara deskriptif  berdasarkan  Peraturan  Pemerintah  (PP)  nomor  18  dan  85  Tahun  1999  tentang pengelolaan limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3), serta peraturan lingkungan Amerika Serikat (USEPA, 1992).

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Dari  hasil  analisis Toxicity  Characteristic  Leaching  Procedure (TCLP)  untuk  kategori  11 jenis logam berat diperoleh data pada Tabel 1.
Tabel 1.Hasil Analisis TCLP biosludge IPAL PT.RAPP Parameter TCLP (mg/L) Sampel PP  18&85 /1999 USEPA Arsen (As) 0,004 5 5 Barium (Ba) 0,122 100 100 Boron (B) 2,666 500 - kadmium (Cd) 0,011 1 1 Kromium (Cr) 0,003 5 5 Tembaga (Cu) 0,025 10 - Timah (Pb) 0,051 5 5 Mercuri (Hg) 0,0003 0,2 0,2 Selenium (Se) <0,001 1 1 Perak (Ag) <0,001 5 5 Zinc (zn) 0,084 50 -
Dari  Tabel  1  menunjukan  bahwa  nilai  TCLP biosludge IPAL  PT.  RAPP  berada    dibawah baku mutu yang telah ditetapkan dalam Peraturan  Pemerintah nomor 18 dan nomor 85 tahun 1999 pada lampiran I dan USEPA (1992), untuk menentukan karakteristik sifat racun.
Menurut United States Enviromental Protection Agency (USEPA) tahun 1992, dalam metode TCLP Glass  JAR  USEPA  SW-846  Methode 1311,  apabila  pada  analisa  ektraksi  total  TCLP ternyata tidak dijumpai adanya komponen analit atau dijumpai pada konsentrasi  yang rendah sedemikian rupa sehingga tidak melebihi baku mutu TCLP, maka test toksisitas lainnya tidak perlu  dilanjutkan.  Dan  apabila  analisa  salah  satu  fraksi  ekstrak  cukup  tinggi  dan memperhitungkan faktor pengenceran sekalipun tetap konsentrasi lebih tinggi dari baku mutu TCLP, maka limbah tersebut dikategorikan  limbah B3.
Berdasarkan  mekanisme delisting limbah  B3  pada  PP  nomor 85  tahun  1999    pasal  8,  tahap pertama  yang  telah  dilakukan  adalah    mengidentifikasi  limbah  B3  pada  daftar  lampiran  I Tabel 2 PP nomor 85 tahun 1999, khusus limbah dengan sumber spesifik. Limbah biosludge IPAL  PT.  RAPP  secara  formal  masuk  dalam  daftar  limbah  B3,  dengan  kode  (D212)  untuk industri yang mengandung tinta, kode (D240) untuk biosludge IPAL dari limbah terpadu dan kode (D246) untuk industri kertas.
Tahap  kedua  adalah  dengan  melakukan  uji  karakteristik  menurut  PP  nomor  85  tahun  1999 Pasal  7  ayat  3.  Limbah biosludge IPAL  PT.  RAPP  tidak  bersifat  mudah  meledak,  tidak reaktif,  tidak  mudah  terbakar,  tidak  korosif,  tidak  beracun  dan  tidak  mudah  menyebabkan korosif.  Karena biosludge dari  IPAL  tersebut  kaya  akan  bahan-bahan  organik (Syamsuddin et al , 2006).
Hasil  analisis Toxicity  Characteristic  Leaching  Procedur (TCLP) biosludge IPAL  industri pulp  dan  kertas  yang  telah  dilakukan,  berada  dibawah  baku  mutu  yang  sudah  ditentukan menurut  PP  nomor  18  dan  85  tahun  1999  dan  baku  mutu  USEPA  (1992).  Hal  ini  relevan dengan hasil penelitian-penelitian sebelumnya diantaranya adalah Kringstin dan Sain (2006),
Laroine et  al (2004),  Pierera  dan  Dharsini  (1993),  Henggar  dan  Sugesti  (2009)  dan Soetopo et al (2008), yang menyimpulkan bahwa nilai TCLP dibawah baku  mutu.
Berdasarkan mekanisme delisting di atas, biosludge IPAL PT. RAPP  dapat dikeluarkan dari daftar  limbah  B3  yang  terdapat  dalam  PP  No.18  dan  85  tahun  1999,  dan  dikategorikan sebagai limbah non B3. Ini berarti secara langsung limbah biosludge tidak akan memberikan dampak  terhadap  lingkungan,  asalkan  dapat  dimanfaatkan  dan  diolah  sebaik  mungkin.
Mekanisme delisting limbah B3 disajikan pada Gambar 1
Gambar 1. Diagram alir mekanisme delisting limbah B3
Meskipun  demikian,  perusakan  lingkungan  akibat  akumulasi  logam  berat  secara  terus menerus  yang  terkandung  dalam biosludge dalam  waktu  yang  lama  akan  menimbulkan potensi pencemaran. Menurut Darmono  (2006), sifat  logam berat sangat unik dan tidak bisa dihancurkan  secara  alami  dan  cendrung  terakumulasi  dalam  rantai  makanan  melalui  proses biomagnifikasi.  Pencemaran  oleh  logam  berat  akan  menimbulkan  berbagai  masalah diantaranya  adalah,  berbahaya  bagi  kehidupan  manusia,  tumbuh-tumbuhan,  hewan,  dan menyebabkan kerusakan pada ekosistem di lokasi landfill .

## Pengaruh akumulasi logam berat di lingkungan
Logam arsen (As) lebih dikenal dengan raja racun dibanding dengan fungsinya sebagai logam essensial. Pada permukaan bumi logam arsen berada pada urutan ke-20 sebagai elemen  yang berbahaya  di  tanah,  urutan  ke-14  logam  yang  berbahaya  di lautan  dan  urutan  ke-12  sebagai logam yang sangat berbahaya bagi manusia (Leni, 2011).
Logam barium (Ba) dalam konsentrasi  yang besar menyebabkan  kelumpuhan dan  kematian. Sedangkan  dalam  konsentrasi  kecil  menyebabkan  kesulitan  bernafas,  tekanan  darah meningkat,  perubahan  irama  atau  detak  jantung,  iritasi  lambung,  kelemahan  otot, pembengkakan  hati  dan  ginjal,  gangguan  syaraf  dan  kerusakan  jantung.  Sedangkan  di perairan    barium  sangat  mudah  larut  di  dalam  air,  sehingga  mudah  menyebar  di  perairan (Mukono, 2002).
Limbah Terdapat dalam daftar jenis limbah dalam PP no 85 lampiran 1 Tabel 2 Terbukti memenuhi atau melebih salah satu kriteria 1. Uji karakteristik limbah B3 2. Uji toksikologi 3. Hasil  studi  menyimpulkan  bahwa  limbah  yang dihasilkan tidak menimbulkan pencemaran dan gangguan  kesehatan  terhadap  manusia  dan makhluk hidup lainnya
Keluar  dari daftar B3
Bukan Limbah  B3
Akumulasi boron di tanah sangat tinggi, sehingga sangat mudah terakumulasi pada tanaman, sayur-sayuran  dan  tumbuhan  lainnya.  Sedangkan  di  perairan  logam  boron  tidak  mudah terakumulasi  karena  boron  tidak  menumpuk  di  jaringan  hewan.  Konsentrasi  logam  boron yang  sangat tinggi dalam tubuh  menyebabkan  infeksi  lambung,  hati, otak dan  ginjal bahkan cendrung  menyebabkan  kematian.  Dalam  konsentrasi  rendah  logam  boron  menyebabkan iritasi hidung, tenggorokan dan mata (Mukono, 2002).
Kadmium (Cd) sangat mudah larut di dalam air, kadmium merupakan salah satu jenis logam berat yang berbahaya karena elemen ini beresiko tinggi terhadap pembuluh darah. Kadmium berpengaruh  terhadap  manusia  dalam  jangka  waktu  panjang  dan  dapat  terakumulasi  pada tubuh  khususnya  hati  dan  ginjal.  Efek  toksisitas  kadmium  menurut  Sunoko  (2005)  adalah Logam kadmium dapat menimbulkan gangguan dan bahkan mampu menimbulkan kerusakan pada sistem yang bekerja di ginjal.
Kromium (Cr) Logam  kromium dapat menimbulkan  kerugian  bagi  lingkungan tanah, udara, dan  terutama  lingkungan  air.  Air  yang  mengandung  ion  krom  (III)  akan  menimbulkan masalah  karena  ion  logam  ini  dapat  berubah  menjadi  ion  krom  yang  bervalensi  enam ( heksavalen )  yang  bersifat  toksik  (racun).  Apabila  terakumulasi  dalam  tubuh  dapat menyebabkan kanker dan perubahan genetik (Mukono, 2002).
Tembaga  (Cu)  dapat  menimbulan  gejala  keracunan  pada  setiap  tumbuhan  pada  konsentrasi larutan  di  atas  0,1 ppm.  Bersifat  racun  bagi  domba  pada  konsentrasi  di  atas  20 ppm dengan tingkat mobilitas yang sangat lambat karena ikatan yang sangat kuat dengan material organik dan  mineral  tanah  liat.  Gejala  keracunan  tembaga  ditandai  dengan  timbulnya  mual-mual, muntah, diare, sakit perut, hemolisis darah, kejang dan kematian (Darmono, 2006).
Konsentrasi  timbal  (Pb)  yang  tinggi  dalam  tanah  akan  berpengaruh  terhadap  proses fotosintesis  dan  pertumbuhan  tanaman.  Timbal  akan  mempengaruhi  tanaman  apabila konsentrasinya  sangat  tinggi.  Timbal  beracun  untuk  setiap  aspek  kehidupan,  menimbulkan racun bagi syaraf, menghambat pertumbuhaan anak-anak, berpengaruh terhadap intelegensia, hematologik, gangguan kehamilan dan ginjal (Charlena, 2004).
Metil  merkuri  menyebabkan  efek teratogenik kuat, karsinogenik dan  aktifitas  mutagen. Keracunan oleh merkuri ini menyebabkan kebutaan, konvulsi dan koma (Darmono, 2006).
Selenium  (Se)  dapat  mengakibatkan  gangguan  fungsi endokrin ,  gangguan  tyroid, menurunkan mobilitas sperma dan menyebakan perubahan psikis mudah marah dan kelelahan pada anak (Mukono, 2002).
Perak  (Ag)  dapat  mengalami  akumulasi  secara  permanen  dalam  tubuh  manusia,  dapat mengakibatkan kulit mata dan membrane  mukosa akan menjadi gelap ( darkening ). Gejala ini dikenal  dengan  istilah argyria .  Apabila  terserap  dalam  tubuh  perak  akan  bersifat  permanen terutama pada kulit.
Seng (Zn) diperlukan tubuh untuk proses metabolisme, tetapi dalam konsentrasi  tinggi dapat bersifat  menjadi  racun.  Kelebihan  sampai  sepuluh  kali  AKG  mempengaruhi  metabolisme kolesterol,  mengubah  nilai  lipoprotein,  dan  tampaknya  dapat  mempercepat  timbulnya aterosklerosis .  Konsentrasi  yang  rendah    seng  dapat  menyebabkan  muntah,  diare,  demam, kelelahan yang sangat, anemia, dan gangguan reproduksi (Mukono, 2002).

## KESIMPULAN
Hasil  analisis  karakteristik biosludge IPAL  PT.  RAPP,  untuk Toxicity  Characteristic Leaching  Procedure (TCLP),  khusus  11  macam    kategori  logam  berat,  adalah  sebagai berikut:  arsen  (0,004  mg/L),  barium  (0,122  mg/L),  boron    (2,66  mg/L),  kadmium  (0,011 mg/L), kromium (0,003 mg/L) tembaga (0,025 mg/L), timbal (0,051 mg/L), mercuri (0,0003 mg/L), selenium (<0,001  mg/L), perak (<0,001 mg/L), seng (0,084 mg/L). Nilai TCLP jauh berada dibawah baku mutu yang sudah ditetapkan dalam Peraturan Pemerintah nomor 18 dan nomor 85 Tahun 1999 dan baku mutu US EPA. Setelah dilakukan mekanis me delisting yang terdapat dalam PP nomor 85 Tahun 1999 pasal 8 , maka limb ah bi sludge IPAL dikategorikan sebagai limbah non B3.
Nilai  TCLP  limbah biosludge berada  di  bawah  baku  mutu  yang  sudah  ditentukan,  namun apabila  dilihat  dari  sifat  logam  berat  itu  sendiri  cendrung  bersifat  stabil  di  lingkungan, sehingga mengalami akumulasi dari waktu ke waktu.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Ucapan  terima  kasih  penulis  sampaikan  kepada  seluruh  yang  telah  membantu  dalam penelitian ini.

## DAFTAR PUSTAKA
Charlena.  2004.  Pencemaran  Logam  Berat  Timbal  (Pb)  dan  Cadmium  pada  Sayur-Sayuran.
Diakses 11 November 2012.
Campbell,  A,G.,  R,R  Engebretson,  dan  R,R  Tripepi,.1991.  Composting  a  Combined RMP/CMP Pulp and Paper Sludge. Tappi Journal.Vol.74. No. 9 : 183-191.
Darmono.  2006.  Lingkungan  Hidup  dan  Pencemaran  Hubungannya  dengan  Toksikologi Senyawa Logam. UI Pres. Jakarta. Institut Pertanian Bogor.
Henggar, H dan S Sugesty. 2009. Pemanfaatan Limbah Sludge Industri Kertas Sigaret untuk Bahan Baku Beton. Jurnal Balai Besar Pulp dan Kertas. Vol. 5. No. 34 Bandung.
Herlambang    dan  A,  H,  D  Wahjono,.  2002.  Teknologi  Pengolahan  Air  Limbah  dengan Lumpur Aktif (Activated Sludge). Buku e-learning.
Leni,  S,  R.  2011.  Teknik  Uji  Cepat  untuk  Identifikasi  Pencemaran  Logam  Berat  Tanah di  Lahan  Apel  Batu.  Disertasi  Program  Doktor  Pengelolalaan  Sumberdaya  Alam  dan Lingkungan. Fakultas Pertanianan Universitas Brawijaya.
Mukono, H.J. 2002. Epidemiologi Lingkungan. Airlangga University Press. Surabaya.
Peraturan Pemerintah No. 18 Tahun 1999. Tentang Tata Cara Perizinan Pengelolaan Limbah B3.
Perera, dan M, Dharsin. 1993. Characterization  and Toxicity of Pulp and Paper Mill Sludge Leachates. Civil Enggenering Thesis.
Soetopo, R,S. K, Septiningrum dan A, Surahman. 2008. Potensi Kompos dari Limbah Padat Pabrik Joss Paper untuk Meningkatkan Produktifitas Tanaman . Peneliti di Balai Besar Pulp dan Kertas .
Syamsudiin,  S,  Purwati  dan  Rostika.  2006.  Pemanfaatan  Campuran  Limbah  Padat  dengan Lindi  Hitam dari Industry Pulp dan Kertas sebagai Bahan Biobriket .Vol 42 .No 2.
USEPA.  1992.  Method  of  Toxicity    Characteristic  Leaching  Procedure.  Viton.  Trade  Mark Of Dupon.