Rona Monica Sihaloho : Penentuan Chemical Oxygen Demand Cod Limbah Cair Pulp Dengan Metode Spektrofotometri Visible Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk, 2008.
USU Repository © 2009
meningkat maka aktivitas biologi juga akan meningkat. Suhu air limbah biasanya lebih tinggi daripada air bersih. Suhu air limbah dipengaruhi oleh kondisi udara
sekitarnya, air panas yang dibuang dari sisa pendingin mesin pada industri ataupun dari rumah tangga. Pengukuran suhu sangat penting karena kebanyakan instalasi
pengolah air limbah meliputi pengolahan-pengolahan biologis yang tergantung pada suhu. Suhu air limbah biasanya berkisar pada 13-24
o
C .
d. Kepadatan Density
Kepadatan limbah cair didefinisikan sebagai massa per volume. Densitas merupakan karakteristik penting dalam limbah cair karena dapat memberikan lnformasi
tingkat densitas air limbah dalam bak sedimentasi maupun unit lain.
e. Warna
Air murni tidak berwarna tetapi seringkali diwarnai oleh bahan asing. Warna yang disebabkan oleh padatan terlarut yang masih ada setelah penghilangan partikel
suspended disebut warna sejati
f. Kekeruhan
Kekeruhan pada dasarnya disebabkan oleh adanya koloid, zat organik, jasad renik, lumpur, tanah liat dan benda terapung yang tidak mengendap dengan segera.
Kekeruhan yang ada dalam air buangan disebabkan oleh berbagai macam suspended solid yang ada.
2.4.2 Karakteristik Biologi
Air limbah biasanya mengandung mikroorganisme yang memiliki peranan penting dalam pengolahan air limbah secara biologi, tetapi ada juga mikroorganisme yang
Rona Monica Sihaloho : Penentuan Chemical Oxygen Demand Cod Limbah Cair Pulp Dengan Metode Spektrofotometri Visible Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk, 2008.
USU Repository © 2009
membahayakan bagi kehidupan. Mikroorganisme tersebut antara lain bakteri, jamur, protozoa dan alga.
1. Bakteri
Bakteri merupakan mikroorganisme bersel tunggal dan biasanya tidak berwarna. Memiliki berbagai bentuk seperti batang, bulat dan spiral. Bakteri Escherihia coli
merupakan bakteri yang dapat dijadikan indikator polusi buangan manusia.
2. Jamur
Jamur dapat memecah materi organik, tidak melakukan fotosintesis, tumbuh pada daerah lembab dengan pH rendah.
3. Alga
Alga dapat memberikan gangguan pada air, seperti timbulnya bau dan rasa yang tidak kita inginkan.
Karakteristik limbah ini tergantung oleh jenis industri, sebagai contoh: Warna : industri tekstil, batik, cat, dll
Temperatrur : PLTU, PLTG, industri pada umumnya Logam : industri pestisida, cat, baterai, komponen elektronik dll
BOD : untuk semua jenis industri Lemak : industri makanan dan minuman
Bau : industri tahu tempe, penyamakan kulit, perikanan dll Karbohidrat : industri tepung, mie, makanan dll
pH : semua jenis industri farmasi, kayu lapis, dll www.mitrajasa.lingkungangmail.com
Rona Monica Sihaloho : Penentuan Chemical Oxygen Demand Cod Limbah Cair Pulp Dengan Metode Spektrofotometri Visible Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk, 2008.
USU Repository © 2009
2.4.3 Karakteristik Kimia
Kandungan bahan kimia dalam air limbah dapat merugikan lingkungan. Bahan organik terlarut dapat menghabiskan oksigen dalam sungai serta akan menimbulkan rasa dan bau
yang tidak sedap pada pengalahan air bersih. Bahan yang beracun dapat menyebabkan rantai makanan dan akan mempengaruhi kesehatan masyarakat. Nutrien dapat
menyebabkan eutrofikasi pada danau. Untuk itu perlu diketahui kandungan zat kimia apa
saja yang terdapat di dalam limbah cair suatu industri. Secara umum, karakteristik kimia limbah cair dapat dibedakan menjadi zat anorganik dan zat organik.
a. Zat Anorganik
Parameter limbah cair yang tergolong dalam zat anorganik antara lain :
1. pH
Kadar pH yang baik adalah kadar pH dimana masih memungkinkan kehidupan biologis di dalam air berjalan baik. pH yang baik untuk air limbah adalah netral.
2. Alkalinitas
Alkalinitas atau kebasaan air limbah disebabkan oleh adanya hidroksida, karbonat dan bikarbonat seperti kalsium, magnesium dan natrium atau kalium.
3. Logam
Logam seperti Nikel Ni, Mg, Fe meskipun dalam konsentrasi yang rendah dibutuhkan oleh mikroorganisme tetapi dengan kadar yang berlebih dapat
membahayakan kehidupan mikroorganisme. Adanya polutan-polutan berupa logam berat Pb, Cd, Hg dan logam lainnya dalam konsentrasi yang melebihi
ambang batas dalam air limbah dapat membahayakan bagi makhluk hidup.
Rona Monica Sihaloho : Penentuan Chemical Oxygen Demand Cod Limbah Cair Pulp Dengan Metode Spektrofotometri Visible Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk, 2008.
USU Repository © 2009
4. Gas
Gas yang sering muncul dalam air limbah yang tidak diolah antara lain : Nitrogen, CO
2
, H
2
S, NH
3
dan CH
4.
Gas-gas ini berasal dari hasil dekomposisi zat organik dalam air limbah.
b. Zat Organik
Air limbah mengandung lebih kurang 75 susspended solid SS dari padatan
yang dapat disaring dalam bentuk zat organik. Senyawa organik biasanya terdiri dari karbon, hidrogen, oksigen serta nitrogen. Beberapa bentuk senyawa organik dalam
limbah antara lain :
1. Protein.
Protein adalah senyawa kimia yang komplek dan tidak stabil. Sebagian protein larut dalam air dan sebagian lainnya tidak. Seluruh protein mengandung karbon, yang
biasanya adalah kandungan bahan organik. Protein merupakan penyebab utama terjadinya bau karena adanya proses pembusukan dan penguraiannya.
2. Minyak dan Lemak.
Lemak dan minyak adalah komponen penting dalam makanan dan biasanya terdapat dalam air limbah. Lemak merupakan senyawa organik yang stabil dalam air dan
tidak mudah diuraikan oleh mikroba. Minyak jika terdapat dalam limbah cair, dapat merugikan karena dapat menghambat aktivitas biologi mikroba untuk pengolahan
limbah cair.
3. Karbohidrat.
Karbohidrat terdapat dalam alam secara bebas dalam bentuk pati, selulosa dan serat kayu, yang semuanya dapat berada dalam air limbah. Karbohidrat mengandung
Rona Monica Sihaloho : Penentuan Chemical Oxygen Demand Cod Limbah Cair Pulp Dengan Metode Spektrofotometri Visible Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk, 2008.
USU Repository © 2009
karbon, hydrogen dan oksigen. Umumnya karbohidrat terdiri dari enam atom karbon atau kelipatannya di dalam molekul-molekulnya. Beberapa karbohidrat seperti gula,
larut dalam air. Sedangkan pati tidak larut dalam air dan meskipun cenderung stabil dapat diubah dalam bentuk gula oleh aktivitas mikroba Tchobanoglous, G dan
Burton, F. L. 1991.
4. Pestisida.
Pestisida termasuk diantaranya insektisida dan herbisida telah banyak digunakan pada saat ini baik pada perkotaan maupun pertanian. Penggunaan yang salah dapat
menyebabkan kontaminasi pada aliran air. Banyak dari pestisida ini bersifat toksik dan akan terakumulasi sehingga menyebabkan pemasalahan tingkat rantai makanan
yang tertinggi
5. Deterjen atau Surfaktan
Deterjen adalah golongan dari molekul oganik yang dipergunakan sebagai pengganti sabun untuk pembersih supaya mendapatkan hasil yang lebih baik.
Dalam air zat ini menimbulkan buih dan selama proses aerasi buih tersebut berada di atas pemukaan gelembung udara sifatnya relatif tetap . Surfaktan
menyebabkan timbulnya busa foam yang stabil dan biasanya terdapat dalam deterjen sintetik
www.mitrajasa.lingkungangmail.com .
Kandungan zat organik di dalam limbah cair harus ditentukan baik secara kualitas maupun kuantitas. Semua limbah yang dioksidasi, salah satunya limbah
industri, termasuk dalam kategori limbah penyebab penurunan kadar oksigen terlarut oxygen demanding waste. Oksigen sangat penting bagi kelangsungan hidup organisme
Rona Monica Sihaloho : Penentuan Chemical Oxygen Demand Cod Limbah Cair Pulp Dengan Metode Spektrofotometri Visible Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk, 2008.
USU Repository © 2009
pada ekosistem perairan. Kadar oksigen terlarut minimum 5 mgliter diperluka n bagi kelangsungan hidup ikan di perairan.
Kadar oksigen terlarut di perairan dipengaruhi oleh proses aerasi, fotosintesis, respirasi, dan oksidasi limbah. Aerasi adalah proses transfer oksigen dari atmosfer ke
perairan melalui proses difusi. Apabila kadar oksigen terlarut di perairan mencapai saturasi dan berada dalam kesetimbangan dengan kadar oksigen di atmosfer maka proses
aerasi tidak akan berlangsung. Transfer oksigen dari udara ke dalam air berlangsung apabila kadar oksigen pada air belum mencapai tingkat jenuh saturasi, dan sebaliknya.
Kecepatan proses aerasi tergantung pada penyerapan pada permukaan airdan penyebaran pada kolam air. Transfer oksigen berbeda - beda menurut tingkat saturasi dan kadar
oksigen dari atmosdfer ke perairan ini dinyatakan sebagai mass flux pada sejumlah unit area permukaan air pada unit waktu tertentu dan diformulasikan dalam persamaan :
N = k
L
C
S
– C
L
Keterangan : N = kecepatan transfer oksigen dari atmosfer ke perairan mass flux k
L
= koefisien transfer oksigen di air C
S
= kadar oksigen saturasi C
L
= kadar oksigen sesungguhnya Pada siang hari, proses fotosintesis menghasilkan oksigen di perairan. Sebaliknya,
pada malam hari oksigen justru dimanfaatkan oleh makhluk hidup untuk keperluan respirasi. Selain karena proses respirasi, penurunan kadar oksigen di perairan juga
diakibatkan oleh keberadaan limbah organik yang membutuhkan oksigen untuk melakukan proses perombakan dekomposisi. Oleh karena kelarutan oksigen di air
Rona Monica Sihaloho : Penentuan Chemical Oxygen Demand Cod Limbah Cair Pulp Dengan Metode Spektrofotometri Visible Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk, 2008.
USU Repository © 2009
relatif rendah maka kadar oksigen terlarut cepat sekali mengalami pengurangan, apabila pada perairan terdapat limbah organik dengan kadar cukup tinggi Effendi, H. 2003.
Pengukuran kandungan zat organik dapat dilakukan dalam bentuk pengukuran Biochemical Oxygen Demand BOD dan Chemical Oxygen Demand COD.
1. Biochemical Oxygen Demand BOD
BOD didefinisikan sebagai jumlah oksigen yang diperlukan oleh populasi mikroorganisme yang berada dalam kondisi aerob untuk menstabilkan materi organik.
Semakin besar angka BOD menunjukkan bahwa derajat pengotoran air limbah semakin besar. Parameter yang paling umum digunakan untuk pengukuran kandungan
zat oganik di dalam limbah cair adalah BOD
5
yaitu pengukuran oksigen terlarut Dissolved Oxygen atau DO yang digunakan mikroorganisme untuk oksidasi
biokimia zat organik. Hasil tes BOD digunakan untuk : a.
Menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk stablisasi biologi dari zat organik yang ada.
b. Menentukan ukuran fasilitas pengolahan air limbah
c. Menyesuaikan dengan baku mutu efluent air limbah.
2. Chemical Oxygen Demand COD
Chemical Oxygen Demand COD atau Kebutuhan Oksigen Kimia KOK adalah jumlah oksigen mg O
2
yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat – zat organis yang ada dalam 1 liter sampel air, di mana pengoksidasi K
2
Cr
2
O
7
digunakan sebagai sumber oksigen oxiding agent.
COD digunakan untuk mengetahui zat organik dan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi materi organik dengan oksidasi secara kimia. Nilai
Rona Monica Sihaloho : Penentuan Chemical Oxygen Demand Cod Limbah Cair Pulp Dengan Metode Spektrofotometri Visible Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk, 2008.
USU Repository © 2009
COD dalam air limbah biasanya lebih tinggi daripada nilai BOD karena lebih banyak senyawa kimia yang dapat dioksidasi secara kimia dibandingkan oksidasi biologi.
Untuk berbagai tipe air limbah, COD dapat dihubungkan dengan BOD, mengingat tes COD hanya membutuhkan waktu 3 jam sehingga merupakan keuntungan bagi
instalasi pengolahan jika melakukan tes COD dibandingkan tes BOD yang membutuhkan waktu 5 hari untuk mendapatkan hasilnya Tchobanoglous, G dan
Burton, F. L. 1991. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat – zat organik yang
secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air.
Prinsip analisa COD : sebagian besar zat organis melalui tes COD ini dioksidasi oleh larutan K
2
Cr
2
O
7
dalam keadaan asam yang mendidih : E
C
a
H
b
O
c
+ Cr
2
O
7 2-
+ H+ CO
2
+ H
2
O + Cr
3+
Ag
2
SO
4
warna kuning warna hijau Perak Sulfat Ag
2
SO
4
ditambahkan sebagai katalisator untuk mempercepat reaksi Alerts, G dan Sumestri, S. 1984.
Untuk menguji COD dalam air waste water, river water, domestic water secara spektrofotometri visible, prinsipnya adalah jumlah oksidan Cr
2
O
7 2-
yang bereaksi dengan contoh uji dan dinyatakan sebagai mg O
2
untuk tiap 1000 milli liter contoh uji. Senyawa organik dan anorganik, terutama organik dalam contoh uji dioksidasi oleh Cr
2
O
7 2-
dalam refluks tertutup menghasilkan Cr
3+
. Jumlah oksidan yang dibutuhkan dinyatakan dalam ekuivalen oksigen O
2
mg L diukur secara spektrofotometri sinar tampak. Cr
2
O
7 2-
kuat
Rona Monica Sihaloho : Penentuan Chemical Oxygen Demand Cod Limbah Cair Pulp Dengan Metode Spektrofotometri Visible Di PT. Toba Pulp Lestari, Tbk, 2008.