BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Tujuan Praktikum

Adapun tujuan praktikum alkalinity adalah:

1. Menganalisa kadar CODdalam sampel dengan penambahan larutan KMnO4

berlebihan dalam suasana asam pada suhu 60 – 70 °C.

2. Memahami metode analisis kadar COD.

1.2 Landasan Teori

1.2.1 PENERAPAN METODE ELEKTROKIMIA UNTUK PENURUNCHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD) DAN TOTAL SUSPENDED SOLID (TSS) LIMBAH CAIR INDUSTRI TAHU

Pendahuluan

Mikroorganisme aerob dalam air yang berfungsi sebagai perombak (decomposer) senyawa organik hanya dapat menjalankan fungsinya jika terdapat oksigen yang cukup. Jika oksigen yang tersedia tidak mencukupi jumlah yang dibutuhkan maka oksidasi senyawa organik menjadi terhambat atau hanya sampai pada tahap pembusukan. Semakin banyak oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi senyawa organik akan menyebabkan kandungan oksigen dalam badan perairan berkurang. Dampaknya adalah kematian biota perairan. (Suharto, 2011)

Indikator tingginya kadar senyawa organik dalam limbah cair industri tahu adalah tingginya nilai COD dan TSS limbah cair tersebut. Oleh karena itu, untuk menurunkan nilai COD dan TSS limbah cair industri tahu tersebut perlu dilakukan penguraian senyawa organik yang terkandung dalam limbah sebelum dibuang ke badan perairan. Berbagai metode telah direkomendasikan untuk penurunan nilai COD dan TSS limbah cair industri tahu, namun metode-metode tersebut tidak efektif dan memerlukan biaya yang tinggi. Oleh sebab itu, sebagian besar industri tahu membuang limbah ke badan perairan tanpa pengolahan terlebih dahulu.

Metode elektrokimia memiliki keunggulan untuk pengolahan limbah cair organik dibandingkan dengan metode-metode lain. Kelebihan metode elektro-kimia adalah : biaya operasional yang rendah sehingga lebih ekonomis, menghasilkan produk yang ramah lingkungan yaitu berupa CO2

dan H2O, tidak menghasilkan limbah baru, berlangsung pada suhu rendah, dan efektif. (Comninellis, 1994; Chen et al., 2013; Suharto , 2011, dan Kapalka et al., 2009).

Berdasarkan sifat PbO2/Pb yang dapat menghantarkan arus, tahan terhadap korosi, mempunyai resistensi yang lebih baik dibandingkan elektroda lain baik dalam kondisi asam maupun basa, dan bersifat inert,

maka material ini memenuhi syarat untuk dijadikan elektroda. (Klamklang et al , 2012).

Berdasarkan latar belakang tersebut, telah dilakukan penelitian penerapan metode elektrokimia untuk penurunan nilai COD dan TSS limbah cair industri tahu dengan menggunakan elektroda PbO2/Pb. Pada penelitian ini dipelajari pengaruh voltase, jarak elektroda, pH, dan waktu elektrolisis terhadap persentase penurunan nilai COD dan TSS.

BAHAN DAN METODE

Alat dan bahan

Alat-alat yang digunakan adalah alat-alat gelas, reaktor pengolahan limbah secara elektrokimia, adaptor, PbO2/ Pb dari limbah sel aki sebagai elektroda. Bahan yang diperlukan adalah limbah cair industri tahu dari Desa Cilongok Kabupaten Banyumas, Na2SO4, NaOH, H2SO4, K2Cr2O7, HgSO4, Ag2SO4, ferro ammonium sulfat, indikator feroin, kertas Whatman nomor 40, akuades.

Desain alat

Salah satu faktor yang menentukan keberhasilan oksidasi senyawa organik menggunakan metode elektrokimia adalah material elektroda yang digunakan.

Gambar 1. Bagan Reaktor Elektrolisis

Penentuan Pengaruh Voltase, Jarak Elektroda, pH, dan Waktu terhadap Penurunan Nilai COD dan TSS

Limbah cair industri tahu sebanyak 500 mL dimasukkan ke dalam reaktor, kemudian ditambahkan 0,71 g Na2SO4 sebagai elektrolit. pH larutan diatur menggunakan NaOH dan atau H2SO4 1 M. Lempeng PbO2 dan Pb dimasukkan ke dalam reaktor dengan jarak 1 cm. Larutan dielektrolisis pada variasi waktu 0 sampai 120 menit dengan selang waktu 30 menit pada

voltase 4 V dan rapat arus 9 A/dm2. Nilai COD dan TSS ditentukan sebelum dan setelah elektrolisis. Dengan prosedur yang sama dilakukan untuk variasi voltase dari 4 sampai 12 Volt, variasi jarak elektroda 0,5 ; 1; 1,5 cm, dan variasi pH 1, 3, 5, 7, 9, 11, 13.

Analisis COD (APHA, 1995)

Penentuan COD dilakukan dengan menggunakan metode titrasi iodometri. Akuades sebanyak 5 mL sebagai blanko dan 5 mL sampel dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 mL ditambahkan 2,5 mL K2Cr2O7 – HgSO4 dan 5 mL H2SO4 – Ag2SO4. Ditutup, lalu dipanaskan selama 2 jam

dalam oven pada suhu 150 oC, didinginkan dan dibilas bagian tutupnya dengan 2 mL akuades. Ditambahkan 1 mL H2SO4 pekat dan 3 tetes indikator feroin. Kemudian dititrasi dengan larutan standar ferro ammonium sulfat 0,025 N sampai berwarna merah coklat. Kadar COD dapat dihitung dengan rumus :

Kadar COD (ppm) = (A – B) x N x 8000 mL sampelKeterangan :A = mL pentiter untuk blanko B = mL pentiter untuk sampel N = normalitas Na2S2O3

Analisis TSS

TSS ditentukan dengan metode Gravimetri (PUSARPEDAL, 1996). Sebanyak 100 mL akuades disaring dengan kertas Whatman nomor 40, kemudian kertas saring tersebut dipanaskan di dalam oven dengan suhu 105 oC selama 1 jam dan didinginkan dalam desikator selama 15 menit, lalu ditimbang berat awalnya (misalnya : a gram). Diambil 100 mL sampel air limbah, disaring dengan menggunakan kertas saring yang telah diketahui

beratnya, kemudian dikeringkan di dalam oven dengan suhu 105 oC selama 1 jam. Selanjutnya didinginkan dalam desikator selama kurang lebih 15 menit, lalu ditimbang berat akhirnya (misalnya : b gram). Kandungan total padatan tersuspensi dihitung dengan menggunakan rumus:

TSS b - a100

0 -1

100 mg.L

HASIL DAN PEMBAHASAN

Pada penelitian ini dilakukan pengolahan limbah cair industri tahu secara elektrokimia dengan memanfaatkan limbah sel aki sebagai elektroda. PbO2 sebagai anoda, Pb sebagai katoda, dan Na2SO4 sebagai elektrolit pendukung. Senyawa organik yang terdapat dalam limbah cair industri tahu akan dioksidasi di anoda. Sebagai indikator telah teroksidasinya senyawa organik dalam limbah cair industri tahu, dilakukan pengukuran nilai COD dan TSS sebelum dan setelah diolah secara elektrokimia.

Pengaruh Voltase pada Proses Elektrolisis terhadap Nilai COD dan TSS

Untuk mempelajari pengaruh voltase selama proses elektrolisis pada pengolahan limbah cair industri tahu secara elektrokimia, dilakukan variasi voltase dari 4 sampai dengan 12 volt. Elektrolisis dilakukan selama 30, 60, 90, dan 120 menit pada pH larutan 3 dan jarak

elektroda 1 cm. Nilai COD dan TSSHasil penelitian dapat dilihat padadiukur sebelum dan setelah elektrolisis.Gambar 2 dan 3.

21002000190018001700

(mg/L) 1600

1500140013001200

CO

11001000900

nila 800

700600

5004003002001000

03 6

90 120

waktu (menit)4 5 6 7 8 9 10 11 12

Gambar 2. Grafik hubungan antara variasi voltase dengan nilai COD, hasil elektrolisis limbah cair industri tahu, menggunakan elektroda PbO2/Pb

2100200019001800170016001500

(mg/

14001300120011001000

TS

9008007006005004003002001000

03 6

90120

waktu (menit)4 5 6 7 8 9 10 11 12

Gambar 3. Grafik hubungan antara variasi voltase dengan TSS, hasil elektrolisis limbah cair industri tahu, menggunakan elektroda PbO2/Pb

Berdasarkan Gambar 2 dan 3 yang menyatakan bahwa voltase dapat dilihat bahwa penurunan nilai COD merupakan salah satu faktor yang dapat dan TSS meningkat dengan bertambahnya mempengaruhi proses elektrolisis voltase. Hal ini disebabkan karena apabila (Klamklang et al., 2012).

77

karena itu, voltase optimum proses elektrolisis adalah 12 Volt.

Pengaruh Jarak Elektroda pada Proses Elektrolisis terhadap Nilai COD dan TSS

Pada penelitian ini dilakukan variasi jarak elektroda yaitu 0,5: 1; 1,5 cm. Hasil penelitian seperti terlihat pada Gambar 4 dan 5. Berdasarkan hasil penelitian menunjukkan bahwa jarak elektroda mempengaruhi penurunan nilai COD dan TSS, dengan jarak elektroda optimum adalah 1 cm.

pada jarak elektroda optimum ini terjadi penurunan nilai COD dan TSS paling maksimum. Nilai COD turun menjadi 76,98 mg/L dan TSS turun menjadi 290 mg/L. Persentase penurunan nilai COD dan TSS berturut-turut adalah 96,19% dan 77,83%. Pada jarak elektroda optimum, radikal OH yang dihasilkan selama proses elektrolisis berada di permukaan anoda PbO2

lebih banyak dan merata. Semakin banyak jumlah radikal OH di permukaan anoda PbO2, semakin banyak senyawa organik

21002000190018001700

(mg/

16001500140013001200

CO

11001000900

nila

800

7006005004003002001000

0 30 60 90 120

waktu (menit)

0,5 11,

yang teroksidasi dan semakin besar penurunan nilai COD dan TSS.

Gambar 4. Grafik hubungan antara variasi jarak elektroda dengan nilai COD, hasil elektrolisis limbah cair industri tahu, menggunakan elektroda PbO2/Pb

210020001900180017001600

(mg/L) 1500

14001300120011001000

TS

9008007006005004003002001000

0 30 60 90 120

waktu (menit)0,5 1 1,5

Gambar 5. Grafik hubungan antara variasi jarak elektroda dengan TSS, hasil elektrolisis limbah cair industri tahu, menggunakan elektroda PbO2/Pb

Pengaruh pH Larutan pada Proses Elektrolisis terhadap Nilai COD dan TSS

Untuk mengetahui pengaruh pH terhadap penurunan nilai COD dan TSS dilakukan variasi pH pada pH 3; 5; 7; 9; 11; dan 13. Hasil penelitian seperti terlihat pada Gambar 6 dan 7.

Gambar 6 dan 7 menunjukkan bahwa pH optimum dalam proses oksidasi senyawa organik limbah cair industri tahu adalah pH asam yaitu pH 1. Nilai COD yaitu 96 mg/L dengan persentase penurunannya 96,33%. Nilai TSS 310 mg/L dengan persentase penurunannya 87,87%. Persentase penurunan nilai COD dan TSS limbah cair industri

tahu dengan menggunakan metode elektrokimia ini lebih baik dibandingkan dengan menggunakan metode Multi Soil Layering dan juga sistem zeolit teraktivasi dan terimpregnasi TiO2. Persentase penurunan nilai COD dan TSS menggunakan metode Multi Soil Layering adalah 95,53% dan 78,62% (Irmanto dan Suyata, 2009). Persentase penurunan nilai

COD dan TSS menggunakan sistem zeolit teraktivasi dan terimpregnasi TiO2 adalah 89,92% dan 82,42%% (Suyata dan Irmanto, 2009).

Penurunan nilai COD dan TSS maksimum terjadi pada suasana asam. Hal ini disebabkan karena jumlah H+ yang terkandung dalam larutan lebih banyak. Jumlah H+ sebanding dengan jumlah radikal OH, sehingga menyebabkan oksidasi senyawa organik dalam limbah cair industri tahu menjadi lebih banyak dibandingkan dengan pH yang lebih besar.

Menurut Klamklang et al., 2012; Nava et al., 2008; Sala and Bouzan, 2012, reaksi oksidasi senyawa organik akibat

21002000190018001700

(mg/L) 1600

1500140013001200

CO

11001000900

nila 800

700600

5004003002001000

0 306

90 120

waktu (menit)

1 3 5 7 9 11 13

aktivitas ●OH adalah sebagai berikut:

PbO2 [ ] + H2O PbO2 [●OH] + H+ + e-R + [●OH] R● + H+ + e-

R● + H+ + e- CO2 + CO + H2O dengan R adalah senyawa organik. Jika proses oksidasi berlangsung sempurna maka CO tidak akan terbentuk karena akan teroksidasi lebih lanjut menjadi CO2.

Gambar 6. Grafik hubungan antara variasi pH larutan dengan nilai COD, hasil elektrolisis limbah cair industri tahu, menggunakan elektroda PbO2/Pb

KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian dapat disimpulkan bahwa dibawah kondisi optimum pada voltase 12V, jarak elektroda 1 cm, pH 1 dan waktu elektrolisis selama 120 menit, penurunan nilai COD dan TSS mencapai 96,33% dan 87,87%

1.1.1. COD

COD adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk

mengoksidasi zat-zat organis yang ada dalam 1 liter sampel air, dimana

pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing

agent) (G. Alerts dan SS Santika, 1987). COD adalah jumlah oksigen

yang diperlukan agar bahan buangan yang ada dalam air dapat

teroksidasi melalui reaksi kimia baik yang dapat didegradasi secara

biologis maupun yang sukar didegradasi. Bahan buangan organic

tersebut akan dioksidasi oleh kalium bichromat yang digunakan

sebagai sumber oksigen (oxidizing agent) menjadi gas CO2 dan gas

H2O serta sejumlah ion chrom. Reaksinya sebagai berikut :

HaHbOc + Cr2O72- + H+ → CO2 + H2O + Cr 3+

Jika pada perairan terdapat bahan organic yang resisten

terhadap degradasi biologis, misalnya tannin, fenol, polisacharida

dansebagainya, maka lebih cocok dilakukan pengukuran COD

daripada BOD. Kenyataannya hampir semua zat organic dapat

dioksidasi oleh oksidator kuat seperti kalium permanganat dalam

suasana asam, diperkirakan 95% - 100% bahan organic dapat

dioksidasi .

Seperti pada BOD, perairan dengan nilai COD tinggi tidak

diinginkan bagi kepentingan perikanan dan pertanian. Nilai COD pada

perairan yang tidak tercemar biasanya kurang dari 20 mg/L, sedangkan

pada perairan tercemar dapat lebih dari 200 mg/L dan pada limbah

industri dapat mencapai 60.000 mg/ (UNESCO,WHO/UNEP, 1992).

Kehidupan mikroorganisme, seperti ikan dan hewan air

lainnya, tidak terlepas dari kandungan oksigen yang terlarut di dalam

air, tidak berbeda dengan manusia dan mahluk hidup lainnya yang ada

di darat, yang juga memerlukan oksigen dari udara agar tetap dapat

bertahan. Air yang tidak mengandung oksigen tidak dapat memberikan

kehidupan bagi mikro organisme, ikan dan hewan air lainnya. Oksigen

yang terlarut di dalam air sangat penting artinya bagi kehidupan.

Untuk memenuhi kehidupannya, manusia tidak hanya

tergantung pada makanan yang berasal dari daratan saja (beras,

gandum, sayuran, buah, daging, dll), akan tetapi juga tergantung pada

makanan yang berasal dari air (ikan, kerang, cumi-cumi, rumput laut,

dan lain-lain).

Tanaman yang ada di dalam air, dengan bantuan sinar

matahari, melakukan fotosintesis yang menghasilkan oksigen. Oksigen

yang dihasilkan dari fotosintesis ini akan larut di dalam air. Selain dari

itu, oksigen yang ada di udara dapat juga masuk ke dalam air melalui

proses difusi yag secara lambat menembus permukaan air. Konsentrasi

oksigen yang terlarut di dalam air tergantung pada tingkat kejenuhan

air itu sendiri. Kejenuhan air dapat disebabkan oleh koloidal yang

melayang di dalam air oleh jumlah larutan limbah yang terlarut di

dalam air. Selain dari itu suhu air juga mempengaruhi konsentrasi

oksigen yang terlarut di dalam air. Tekanan udara dapat pula

mempengaruhi kelarutan oksigen di dalam air. Tekanan udara dapat

pula mempengaruhi kelarutan oksigen di dalam air karena tekanan

udara mempengaruhi kecepatan difusi oksigen dari udara ke dalam air.

Kemajuan industri dan teknologi seringkali berdampak pula

terhadap keadaan air lingkungan, baik air sungai, air laut, air danau

maupun air tanah. Dampak ini disebabkan oleh adanya pencemaran air

yang disebabkan oleh berbagai hal seperti yang telah diuraikan di

muka. Salah satu cara untuk menilai seberapa jauh air lingkungan telah

tercemar adalah dengan melihat kandungan oksigen yang terlarut di

dalam air.

Pada umumnya air lingkungan yang telah tercemar kandungan

oksigennya sangat rendah. Hal itu karena oksigen yang terlarut di

dalam air diserap oleh mikroorganisme untuk memecah/mendegradasi

bahan buangan organik sehingga menjadi bahan yang mudah menguap

(yang ditandai dengan bau busuk). Selain dari itu, bahan buangan

organik juga dapat bereaksi dengan oksigen yang terlarut di dalam air

organik yang ada di dalam air, makin sedikit sisa kandungan oksigen

yang terlarut di dalamnya. Bahan buangan organik biasanya berasal

dari industri kertas, industri penyamakan kulit, industri pengolahan

bahan makanan (seperti industri pemotongan daging, industri

pengalengan ikan, industri pembekuan udang, industri roti, industri

susu, industri keju dan mentega), bahan buangan limbah rumah tangga,

bahan buangan limbah pertanian, kotoran hewan dan kotoran manusia

dan lain sebagainya.

Dengan melihat kandungan oksigen yang terlarut di dalam air

dapat ditentukan seberapa jauh tingkat pencemaran air lingkungan

telah terjadi. Cara yang ditempuh untuk maksud tersebut adalah

dengan uji :

COD, singkatan dari Chemical Oxygen Demand, atau kebutuhan oksigen

kimia untuk reaksi oksidasi terhadap bahan buangan di dalam air.

BOD singkatan dari Biological Oxygen Demand, atau kebutuhan oksigen

biologis untuk memecah bahan buangan di dalam air oleh

mikroorganisme.

Melalui kedua cara tersebut dapat ditentukan tingkat

pencemaran air lingkungan. Perbedaan dari kedua cara uji oksigen

yang terlarut di dalam air tersebut secara garis besar adalah sebagai

berikut ini. Chemical Oxygen Demand adalah kapasitas air untuk

menggunakan oksigen selama peruraian senyawa organik terlarut dan

mengoksidasi senyawa anorganik seperti amonia dan nitrit. Biological

(Biochemical) Oxygen Demand adalah kuantitas oksigen yang

diperlukan oleh mikroorganisme aerob dalam menguraikan senyawa

organik terlarut. jika BOD tinggi maka dissolved oxygen (DO)

menurun karena oksigen yang terlarut tersebut digunakan oleh bakteri.

akibatnya ikan dan organisme air hubungan keduanya adalah sama-

sama untuk menentukan kualitas air, tapi BOD lebih cenderung ke

arah cemaran organik. Dalam proses penanganan air limbah biologis

dengan sistem aerobik, oksigen menjadi penting untuk penurunan

kadar BOD dan COD yang efektif.

Tingkat Oksigen terlarut yang Positif harus dipertahankan

dalam pabrik penanganan biologis aerobik untuk memungkinkan

biomass mencernakan BOD dan COD secara optimal. Pada saat aerasi

biasa digunakan, oksigen dengan tingkat kemurnian yang tinggi

menawarkan lebih banyak oksigen tingkat tinggi dan penurunan kadar

COD daripada sistem aerasi yang konvensional.

Proses Oxy Dep Air Products telah dikembangkan untuk

menggunakan oksigen dalam proses pengaliran pelumas yang

diaktifkan (ASP) dalam bentuk yang efisien. Penggunaan oksigen Oxy-

Dep atau proses hibridasi udara oksigen secara luar biasa telah

meningkatkan kapasitas ASP untuk pemindahan kontaminasi.

1.1.1.1. Metode Analisa COD

Prinsipnya pengukuran COD adalah penambahan

sejumlah tertentu kalium bikromat (K2Cr2O7) sebagai

oksidator pada sampel (dengan volume diketahui) yang telah

ditambahkan asam pekat dan katalis perak sulfat, kemudian

dipanaskan selama beberapa waktu. Selanjutnya, kelebihan

kalium bikromat ditera dengan cara titrasi. Dengan demikian

kalium bikromat yang terpakai untuk oksidasi bahan organik

dalam sampel dapat dihitung dan nilai COD dapat ditentukan.

Metoda standar penentuan kebutuhan oksigen kimiawi

atau Chemical Oxygen Demand (COD) yang digunakan saat

ini adalah metoda yang melibatkan penggunaan oksidator kuat

kalium bikromat, asam sulfat pekat, dan perak sulfat sebagai

katalis. Kepedulian akan aspek kesehatan lingkungan

mendorong perlunya peninjauan kritis metoda standar

penentuan COD tersebut, karena adanya keterlibatan bahan-

bahan berbahaya dan beracun dalam proses analisisnya.

Berbagai usaha telah dilakukan untuk mencari metoda

alternatif yang lebih baik dan ramah lingkungan.

Perkembangan metoda-metoda penentuan COD dapat

diklasifikasikan menjadi dua kategori. Pertama, metoda yang

didasarkan pada prinsip oksidasi kimia secara konvensional

dan sederhana dalam proses analisisnya. Kedua, metoda yang

berdasarkan pada oksidasi elektrokatalitik pada bahan organik

dan disertai pengukuran secara elektrokimia.KOK atau

Kebutuhan Oksigen Kimiawi (Chemical Oxygen Demand atau

COD) adalah jumlah oksidan Cr2O72- yang bereaksi dengan

contoh uji dan dinyatakan sebagai mg O2 untuk tiap 1000 ml

contoh uji.

Senyawa organik dan anorganik, terutama organik

dalam contoh uji dioksidasi oleh Cr2O72- dalam refluks tertutup

menghasilkan Cr3+. Jumlah oksidan yang dibutuhkan

dinyatakan dalam ekuivalen oksigen (O2 mg /L) diukur secara

spektrofotometri sinar tampak. Cr2O72- kuat mengabsorpsi

pada panjang gelombang 400 nm dan Cr3+ kuat mengabsorpsi

pada panjang gelombang 600 nm. Untuk nilai KOK 100 mg/L

sampai dengan 900 mg/L ditentukan kenaikan Cr3+ pada

panjang gelombang 600 nm. Pada contoh uji dengan nilai

KOK yang lebih tinggi, dilakukan pengenceran terlebih

dahulu sebelum pengujian. Untuk nilai KOK lebih kecil atau

sama dengan 90 mg/L ditentukan pengurangan konsentrasi

Cr2O72- pada panjang gelombang 420 nm.

1.1.1.2. Kelebihan dan Kelemahan Metode Analisis COD

KOK atau Kebutuhan Oksigen Kimiawi (Chemical

Oxygen Demand atau COD) adalah jumlah oksidan Cr2O72-

yang bereaksi dengan contoh uji dan dinyatakan sebagai mg

O2 untuk tiap 1000 ml contoh uji. Senyawa organik dan

anorganik, terutama organik dalam contoh uji dioksidasi oleh

Cr2O72- dalam refluks tertutup menghasilkan Cr3+. Jumlah

oksidan yang dibutuhkan dinyatakan dalam ekuivalen oksigen

(O2 mg /L) diukur secara spektrofotometri sinar tampak.

Cr2O72- kuat mengabsorpsi pada panjang gelombang 400 nm

dan Cr3+ kuat mengabsorpsi pada panjang gelombang 600 nm.

Untuk nilai KOK 100 mg/L sampai dengan 900 mg/L

ditentukan kenaikan Cr3+ pada panjang gelombang 600 nm.

Pada contoh uji dengan nilai KOK yang lebih tinggi,

dilakukan pengenceran terlebih dahulu sebelum pengujian.

Untuk nilai KOK lebih kecil atau sama dengan 90 mg/L

ditentukan pengurangan konsentrasi Cr2O7(2-) pada panjang

gelombang 420 nm.

Metode Nessler secara kualitatif. Kelebihannya adalah dimana

waktu dalam pengerjaannya lebih singkat karena hanya

membandingkan warna sampel dengan warna larutan stock

(NH4+) sedangkan kelemahannya adalah hasil yang diperoleh

tidak akurat karena hanya mengira – ngira saja atau dengan kata

lain hasil tidak pasti.

Metode Nessler secara kuantitatif. Kelebihannya adalah hasil

yang diperoleh lebih akurat karena dilakukan dua kali pengerjaan

dimana pertama dilakukan penambahan reagen Nessler kedalam

sampel dicampurkan dengan larutan garam maka akan terbentuk

warna kuning kecoklatan, dan warna inilah yang diukur dengan

spectrometer pada panjang gelombang 425 nm.

Setelah itu dapat dihitung dengan deret standart yang

telah diketahui kadarnya dan dapat dihitung secara regresi

linier. Dan kelemahannya dalam pengerjaannya lebih lama

daripada metode nessler secara kualitatif karena pengujian

pada metode nessler secara kuantitatif dua kali pengerjaan.

1. Kekurangan dan Kelemahan Metode Ion Kromatigrafi.

Kromatografi pasangan ion digunakan untuk

mengatasi masalah ionisasi dimana spesi ion tersebut

sangat polar, ionisasi ganda, dan basa kuat. Manfaat utama

dari kromatografi ini adalah adanya fase kebalikan dari

kromatografi cair yang bertahap atau pertukaran-ion HPLC

yang dapat memfasilitasi analisis dari sampel yang

mengandung ion sekaligus molekul. Tidak seperti

pertukaran ion yang konvensional, kromatografi pasangan

ion dapat memisahkan senyawa ionik dan nonionik dalam

sampel yang sama. Kelebihan dari metode kromatografi

pasangan-ion: waktu pengerjaan relatif singkat,

memberikan hasil yang reproducible, menghasilkan bentuk

peak yang tajam., dapat langsung memperoleh hasil

pemisahan analit terionisasi dan tidak terionisasi dan

pemilihan zat tambahan (berupa reagen tau larutan buffer)

lebih beragam untuk meningkatkan proses pemisahan.

Kemurnian zat tambahan pada eluen mempengaruhi

reprodusibilitas dan keakuratan hasil percobaan. Zat ini

dapat menghasilkan peak yang tidak murni jika kualitasnya

tidak memadai.

Jika dibandingkan dengan kromatograti cair, teknik

ini mempunyai kelebihan untuk medukung pemisahan

spesies ion dan molekul. Dapat memisahkan senyawa ionik

dan nonionik dalam sampel yang sama. Kekurangan

metode kromatografi pasangan-ion:

a. Larutan ionik seringkali bersifat korosif dan mengakibatkan

kolom tidak bertahan lama.

b. Beberapa larutan ionik mengabsorbsi pada panjang

gelombang UV tetapi membatasi detektor UV. Bahan

berdasar silika terbatas pada pH di bawah 7,5.

c. Fase gerak tidak boleh dibiarkan semalaman tetapi diganti

dengan air.

1.1.2. Penanggulangan Kelebihan / Kekurangan Kadar COD

Penaggulangan kelebihan kadar COD dapat dilakukan dengan alat

tricking filter. Pada Trickling filter terjadi penguraian bahan organik

yang terkandung dalam limbah. Penguraian ini dilakukan oleh

mikroorganisme yang melekat pada filter media dalam bentuk lapisan

biofilm. Pada lapisan ini bahan organik diuraikan oleh mikroorganisme

aerob, sehingga nilai COD menjadi turun. Pada proses pembentukan

lapisan biofilm, agar diperoleh hasil pengolahan yang optimum maka

dalam hal pendistribusian larutan air kolam retensi Tawang pada

permukaan media genting harus merata membasahi seluruh permukaan

media. Hal ini penting untuk diperhatikan agar lapisan biofilm dapat

tumbuh melekat pada seluruh permukaan genting.

Berdasarkan beberapa hasil penelitian terdahulu yang telah

dilakukan dapat diketahui bahwa semakin lama waktu tinggal, maka

nilai COD akhir semakin turun (prosentase penurunan COD semakin

besar). Hal ini disebabkan semakin lama waktu tinggal akan memberi

banyak kesempatan pada mikroorganisme untuk memecah bahan-

bahan organik yang terkandung di dalam limbah. Di sisi lain dapat

diamati pula bahwa semakin kecil nilai COD awal (sebelum treatment

dilakukan) akan menimbulkan kecenderungan penurunan nilai COD

akhir sehingga persentase penurunan COD-nya meningkat.

Karena dengan COD awal yang kecil ini, kandungan bahan

organik dalam limbah pun sedikit, sehingga bila dilewatkan trickling

filter akan lebih banyak yang terurai akibatnya COD akhir turun.

Begitu pula bila diamati dari sisi jumlah tray (tempat filter media).

Semakin banyak tray, upaya untuk menurunkan kadar COD akan

semakin baik. Karena dengan penambahan jumlah tray akan

memperbanyak jumlah ruang atau tempat bagi mikroorganisme

penurai untuk tumbuh melekat.

Sehingga proses penguraian oleh mikroorganisme akan

meningkat dan proses penurunan kadar COD semakin bertambah.

Permukaan media penyaring bertindak sebagai pendukung

mikroorganisme yang memetabolisme bahan organik dalam limbah.

Penyaring harus mempunyai media sekecil mungkin untuk

meningkatkan luas permukaan dalam penyaring dan organisme aktif

yang akan terdapat dalam volume penyaring akan tetapi media harus

cukup besar untuk memberi ruang kososng yang cukup untuk cairan

dan udara mengalir dan tetap tidak tersumbat oleh pertumbuhan

mikroba. Media berukuran besar seperti genting (tanah liat kering)

berukuran 2-4 in akan berfungsi secara maksimal. Media yang

digunakan berupa genting dikarenakan lahan diatas permukaan genting

cenderung berongga dibanding media lain yang biasa mensuplai udara

dan sinar matahari lebih banyak daripada media lain yang dibutuhkan

untuk pertumbuhan mikroba pada genting.

Pada penelitian ini, efisiensi Trickling Filter dalam penurunan

COD tidak dapat menurunkan sampai 60% dikerenakan:

a. Aliran air yang kurang merata pada seluruh permukaan genting karena

nozzle yang digunakan meyumbat aliran air limbah karena tersumbat air

kolam retensi Tawang.

b. Supplay oksigen dan sinar matahari kurang karena trickling filter

diletakkan didalam ruangan sehingga pertumbuhan mikroba kurang

maksimal. Dalam penumbuahan mikroba distibusi air limbah dibuat

berupa tetesan agar air limbah tersebut dapat memuat oksigen lebih

banyak jika dibanding dengan aliran yang terlalu deras karena oksigen

sangat diperlukan mikroba untuk tumbuh berkembang.

LAMPIRAN

Standar Mutu Air

Peraturan Menteri Kesehatan RI

Peraturan No. 82 Tahun 2001

No Parameter Satuan

Kadar Maksimum

Golonga

n A

Golonga

n B

Golongan

C

Golonga

n D

FISIKA        

1 Bau - - - - -

2Jumlah zat padat

terlarutMg/L 1000 1000 1000 1000

3 Kekeruhan Skala NTU 5      

4 Rasa -        

5 Warna Skala TCU 15      

6 Suhu oCSuhu

udara     

7Daya Hantar

ListrikUmhos/cm       2250

             

KIMIA anorganik        

1 Air raksa Mg/lt 0.001 0.001 0.002 0.005

2 Aluminium Mg/lt 0.2 -    

3 Arsen Mg/lt 0.005 0.05 1 1

4 Barium Mg/lt 1 1    

5 Besi Mg/lt 0.3 5    

6 Florida Mg/lt 0.5 1.5 1.5  

7 Kadmium Mg/lt 0.005 0.01 0.01 0.01

8 Kesadahan CaCO3 Mg/lt 500      

9 Klorida Mg/lt 250 600 0.003  

10 Kromium valensi 6 Mg/lt 0.005 0.05 0.05 1

11 Mangan Mg/lt 0.1 0.5   2

12 Natrium Mg/lt 200     60

13 Nitrat sebagai N Mg/lt 10 10    

14 Nitrit sebagai N Mg/lt 1.0 1 0.06  

15 Perak Mg/lt 0.05      

16 .pH   6.5 – 8.5 5 – 9 6 – 9 5 – 9

17 Selenium Mg/lt 0.01 0.01 0.05 0.05

18 Seng Mg/lt 5 5 0.02 2

19 Sianida Mg/lt 0.1 0.1 0.02  

20 Sulfat Mg/lt 400 400    

21 Sulfida sebagao H2S Mg/lt 0.05 0.1 0.002  

22 Tembaga Mg/lt 1.0 1 0.02 0.1

23 Timbal Mg/lt 0.05 0.01 0.03 1

24 Oksigen terlarut

(DO)

Mg/lt - >=6 >3  

25 COD Mg/lt 12

26 BOD Mg/lt 2

26 Nikel Mg/lt -     0.5

27 SAR (Sodium

Absortion Ratio)

Mg/lt -     1.5 – 2.5

             

Kimia Organik        

1 Aldrin dan dieldrin Mg/lt 0.0007 0.017    

2 Benzona Mg/lt 0.01      

3 Benzo (a) Pyrene Mg/lt 0.00001      

4 Chlordane (total

isomer)

Mg/lt 0.0003      

5 Chlordane Mg/lt 0.03 0.003    

6 2,4 D Mg/lt 0.10      

7 DDT Mg/lt 0.03 0.042 0.002  

8 Detergent Mg/lt 0.5      

9 1,2 Dichloroethane Mg/lt 0.01      

10 1,1 Dichloroethane Mg/lt 0.0003      

11 Heptachlor

heptachlor

epoxide

Mg/lt 0.003 0.018    

12 Hexachlorobenzene Mg/lt 0.00001      

13 Lindane Mg/lt 0.004 0.056    

14 Metoxychlor Mg/lt 0.03 0.035    

15 Pentachlorophenol Mg/lt 0.01      

16 Pestisida total Mg/lt 0.1      

17 2,4,6

Trichlorophenol

Mg/lt 0.01      

18 Zat Organik

(KMnO4)

Mg/lt 10      

19 Endrin Mg/lt - 0.001 0.004  

20 Fenol Mg/lt - 0.002 0.001  

21 Karbon kloroform

ekstrak

Mg/lt - 0.05    

22 Minyak dan lemak Mg/lt - Nihil 1  

23 Organofosfat dan

carbanat

Mg/lt - 0.1 0.1  

24 PCD Mg/lt - Nihil    

25 Senyawa aktif biru

metilen

Mg/lt - 0.5 0.2  

26 Toxaphene Mg/lt - 0.005    

27 BHC Mg/lt -   0.21  

             

Mikrobiologik        

1 Koliform tinja Jml/100ml 0 2000    

2 Total koliform Jml/100ml 3 10000    

             

Radioaktivitas        

1 Gross Alpha activity Bq/L 0.1 0.1 0.1 0.1

2 Gross Beta activity Bq/L 1.0 1.0 1.0 1.0