ANALISIS KEBUTUHAN OKSIGEN BIOLOGI (BIOLOGICAL OXYGEN DEMAND)DAN KEBUTUHAN OKSIGEN KIMIA (CHEMICAL OXYGEN
DEMAND) PADA AIR LIMBAH INDUSTRI
TUGAS AKHIR
OLEH:
NIA SYOFYASTI MATONDANG NIM 092410036
PROGRAM STUDI DIPLOMA III ANALIS FARMASI DAN MAKANAN FAKULTAS FARMASI
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
KATA PENGANTAR Bismillahirrahmanirrahim,
Puji dan syukur penulis panjatkan atas kehadirat Allah SWT yang telah memberikan rahmat dan karunia-Nya, sehingga penulis dapat menyusun dan menyelesaikan Tugas Akhir berjudul “ANALISIS KEBUTUHAN OKSIGEN
BIOLOGI (BIOLOGICAL OXYGEN DEMAND) DAN KEBUTUHAN
OKSIGEN KIMIA (CHEMICAL OXYGEN DEMAND) PADA AIR LIMBAH INDUSTRI”. Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu syarat untuk dapat menyelesaikan pendidikan Program Studi Diploma III Analis Farmasi dan Makanan di Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Medan.
Selama penulisan Tugas Akhir ini penulis banyak menerima bimbingan dan dukungan. Penulis menyadari sepenuhnya bahwa tanpa bantuan dari berbagai pihak, penulis tidak akan dapat menyelesaikan Tugas Akhir ini sebagaimana mestinya. Penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada berbagai pihak antara lain:
1. Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., sebagai Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
3. Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt., selaku Ketua Program Studi Diploma III Analis Farmasi dan Makanan.
4. Bapak Erlan Aritonang, S.Si., M.Si., selaku Pembimbing Praktek Kerja Lapangan dan Staf Laboratorium Kimia di Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pemberantasan Penyakit (BTKL PP) Medan.
5. Ibu Dra. Siti Nurbaya, Apt., sebagai Dosen Penasehat Akademis yang telah memberikan nasehat dan pengarahan kepada penulis dalam hal akademis setiap semester.
6. Dosen dan Pegawai Fakultas Farmasi Program Studi Diploma III Analis Farmasi dan Makanan yang berupaya mendukung kemajuan mahasiswa. 7. Sahabat-sahabatku (Indira Adlina Harahap, Pebrina Harianja, Kresensia, Sri
Hartaty, James Simatupang, dan Sri Rahayu) yang telah memberikan semangat dan dukungan.
8. Teman-teman mahasiswa Analis Farmasi dan Makanan stambuk 2009 yang tidak bissa disebutkan satu persatu, namun tidak mengurangi arti keberadaan mereka.
Penulis menyadari bahwa sepenuhnya isi dari Tugas Akhir ini masih terdapat kekurangan dan kelemahan serta masih jauh dari kesempurnaan, untuk itu dengan segala kerendahan hati, penulis mengharapkan saran dan kritik yang sifatnya membangun demi kesempurnaan Tugas Akhir ini dan demi peningkatan mutu penulisan Tugas Akhir di masa yang akan datang.
Akhir kata, penulis sangat berharap semoga Tugas Akhir ini dapat memberikan manfaat kepada semua pihak yang memerlukan. Amin.
Medan, Juni 2012 Penulis,
Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) dan Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand)
Pada Air Limbah Industri Abstrak
Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) merupakan kebutuhan oksigen dalam mg/l yang diperlukan untuk menguraikan benda organik oleh bakteri sampai limbah tersebut menjadi jernih kembali. Sedangkan Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) adalah banyaknya oksigen dalam mg/l yang dibutuhkan dalam kondisi khusus untuk menguraikan benda organik secara kimiawi. Tujuan penulisan Tugas Akhir ini untuk mengetahui apakah air limbah industri yang dianalisa memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan oleh KEP-51/MENLH/10/1995.
Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) dilakukan dengan metode Titrimetri. Sedangkan analisis Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) dilakukan dengan alat spektrofotometer.
Hasil analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) adalah 7,77 mg/l dan 43,7 mg/l sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan oleh KEP-51/MENLH/10/1995 yaitu 50 mg/l dan hasil analisis Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) adalah 21,6 mg/l sesuai dengan baku mutu dan 121,55 mg/l tidak sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan oleh KEP-51/MENLH/10/1995 yaitu 100 mg/l.
DAFTAR ISI
Halaman
JUDUL ... i
LEMBAR PENGESAHAN ... ii
KATA PENGANTAR ... iii
ABSTRAK ... vi
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL ... x
DAFTAR LAMPIRAN ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xii
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... 1
1.2 Tujuan dan Manfaat ... 2
1.2.1 Tujuan ... 2
1.2.2 Manfaat ... 3
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ... 4
2.1 Air Limbah ... 4
2.1.1 Sumber Air Limbah ... 4
2.1.2 Karakteristik Air Limbah ... 6
2.2.1 Dampak Buruk Air Limbah Industri ... 10
2.2.2 Pengendalian Pencemaran Air Limbah Industri ... 12
2.3 Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) dan Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) ... 12
2.3.1 Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) ... 13
2.3.2 Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) 16 2.3.3 Kelebihan Analisis Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) Dibandingkan Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) ... 18 2.3.4 Kekurangan Analisis Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) Dibandingkan Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) ... 18 BAB III METODOLOGI ... 20
3.1 Tempat ... 20
3.2 Sampel, Alat dan Bahan ... 20
3.2.1 Sampel ... 20
3.2.2 Alat ... 20
3.2.3 Bahan ... 20
3.3 Prosedur ... 21
3.3.1 Pembuatan Reaksi ... 21
3.3.4 Perhitungan ... 23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 24
4.1 Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) ... 24
4.2 Analisis Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) ... 24
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 25
5.1 Kesimpulan ... 25
5.2 Saran ... 25
DAFTAR TABEL
Halaman
DAFTAR LAMPIRAN
DAFTAR GAMBAR
Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) dan Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand)
Pada Air Limbah Industri Abstrak
Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) merupakan kebutuhan oksigen dalam mg/l yang diperlukan untuk menguraikan benda organik oleh bakteri sampai limbah tersebut menjadi jernih kembali. Sedangkan Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) adalah banyaknya oksigen dalam mg/l yang dibutuhkan dalam kondisi khusus untuk menguraikan benda organik secara kimiawi. Tujuan penulisan Tugas Akhir ini untuk mengetahui apakah air limbah industri yang dianalisa memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan oleh KEP-51/MENLH/10/1995.
Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) dilakukan dengan metode Titrimetri. Sedangkan analisis Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) dilakukan dengan alat spektrofotometer.
Hasil analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) adalah 7,77 mg/l dan 43,7 mg/l sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan oleh KEP-51/MENLH/10/1995 yaitu 50 mg/l dan hasil analisis Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) adalah 21,6 mg/l sesuai dengan baku mutu dan 121,55 mg/l tidak sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan oleh KEP-51/MENLH/10/1995 yaitu 100 mg/l.
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Air sangat erat hubungannya dengan kehidupan manusia. Kegunaan air di dalam tubuh dan kehidupan manusia adalah proses metabolisme, mengangkut zat-zat makanan dalam tubuh, mengatur keseimbangan suhu tubuh dan menjaga jangan sampai tubuh kekeringan oleh kandungan air. Oleh karena itu penyediaan air bersih merupakan salah satu tuntunan umum bagi manusia untuk kelangsungan hidupnya dan faktor penentu dalam kesehatan dan kesejahteraan manusia (Effendi, 2003).
Kehidupan mikroorganisme, seperti ikan dan hewan air lainnya, tidak terlepas dari kandungan oksigen yang terlarut di dalam air, tidak berbeda dengan manusia dan makhluk hidup lainnya yang ada di darat, yang juga memerlukan oksigen dari udara agar tetap bertahan. Air yang tidak mengandung oksigen tidak akan memberikan kehidupan bagi mikro organisme, ikan dan hewan air lainnya. Oksigen yang terlarut di dalam air sangat penting artinya bagi kehidupan (Wardhana, 2004).
Air limbah adalah air yang tersisa dari kegiatan manusia, baik kegiatan rumah tangga maupun kegiatan lain seperti industri, perhotelan dan sebagainya. Meskipun merupakan air sisa, namun volumenya besar, karena lebih kurang 80% dari air yang digunakan bagi kegiatan-kegiatan manusia sehari-hari tersebut dibuang lagi dalam bentuk yang sudah kotor atau tercemar (Notoatmodjo, 2003).
Limbah yang banyak disoroti adalah limbah industri karena mengandung senyawa pencemaran yang dapat merusak lingkungan hidup. Industri mempunyai potensi pembuat pencemaran karena limbah dihasilkan dalam bentuk padat, gas, maupun cair yang mengandung senyawa organik dan anorganik dengan jumlah yang melebihi batas yang dianjurkan (Ginting, 2007).
Dalam pemeriksaan analisis limbah industri tidak seluruh parameter dianalisis melainkan hanya parameter kunci saja yaitu parameter yang dianggap paling berpengaruh terhadap kondisi lingkungan. Berdasarkan hal tersebut diatas, penulis tertarik untuk memilih judul ”Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological
Oxygen Demand) dan Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) Pada
Air Limbah Industri” agar dapat diketahui apakah air limbah industri tersebut telah memenuhi standar baku mutu sesuai KEP-51/MENLH/10/1995.
1.2Tujuan Dan Manfaat 1.2.1 Tujuan
Adapun tujuan dari analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen
− Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) bertujuan
untuk mengetahui jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan buangan melalui reaksi biologi oleh organisme hidup.
− Analisis Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) bertujuan
untuk mengetahui jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan buangan melalui reaksi kimia oleh organisme hidup.
− Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) dan
Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) bertujuan untuk mengetahui apakah air limbah industri yang diperiksa memenuhi persyaratan yang sesuai dengan KEP-51/MENLH/10/1995.
1.2.2 Manfaat
Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) dan Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) bermanfaat untuk menambah wawasan dari penulis agar dapat mengetahui cara menganalisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) dan Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical
Oxygen Demand) juga pengaruh kebutuhan oksigen biologi serta kebutuhan oksigen
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Air Limbah
Air dipergunakan untuk berbagai keperluan seperti untuk mandi, mencuci, membersihkan berbagai macam alat, dan lain sebagainya. Air tersebut akan mengalami pencemaran. Secara gampangnya, air yang telah tercemar ini (air limbah atau air bekas) bisa saja dibuang ke alam, artinya disingkirkan dari kehidupan manusia. Tetapi jika cara ini dilakukan, air kotor tersebut akan mencemari kelestarian alam, dan pada gilirannya keadaan ini akan menyulitkan kehidupan manusia sendiri, misalnya kesehatan terganggu, dan lain sebagainya (Azwar, 1996).
Air limbah atau air buangan adalah sisa air yang dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempat-tempat umum lainnya, dan pada umumya mengandung bahan-bahan atau zat-zat yang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia serta mengganggu lingkungan hidup. Batasan lain mengatakan bahwa air limbah adalah kombinasi dari cairan dan sampah cair yang berasal dari daerah pemukiman, perdagangan, perkantoran dan industri, bersama-sama dengan air tanah, air permukaan dan air hujan yang mungkin ada (Notoatmodjo, 2003).
2.1.1 Sumber Air Limbah
1. Air buangan yang bersumber dari rumah tangga (domestic wastes water), yaitu air limbah yang berasal dari pemukiman penduduk. Pada umumnya air limbah ini terdiri dari ekskreta (tinja dan air seni), air bekas cucian dapur dan kamar mandi, dan umumnya terdiri dari bahan-bahan organik.
2. Air buangan industri (industrial wastes water), yang berasal dari berbagai jenis industri akibat proses produksi. Zat-zat yang terkandung di dalamnya sangat bervariasi sesuai dengan bahan baku yang dipakai oleh masing-masing industri, antara lain: nitrogen, sulfida, amoniak, lemak, garam-garam, zat pewarna, mineral, logam berat, zat pelarut, dan sebagainya. Oleh sebab itu, pengolahan jenis air limbah ini, agar tidak menimbulkan polusi lingkungan menjadi lebih rumit.
3. Air buangan kotapraja (municipal wastes water), yaitu air buangan yang berasal dari daerah: perkantoran, perdagangan, hotel, restoran, tempat-tempat umum, tempat-tempat ibadah, dan sebagainya. Pada umumnya zat-zat yang terkandung dalam jenis air limbah ini sama dengan air limbah rumah tangga.
Menurut Chandra (2006), volume air limbah yang dihasilkan pada suatu masyarakat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:
a. Kebiasaan manusia
Makin banyak orang menggunakan air, makin banyak air limbah yang dihasilkan. b. Penggunaan sistem pembuangan kombinasi atau terpisah pada sistem kombinasi,
c. Waktu
Air limbah tidak mengalir merata sepanjang hari, tetapi bervariasi bergantung pada waktu dalam sehari dan musim. Di pagi hari, manusia cenderung menggunakan air yang menyebabkan aliran air limbah lebih banyak, sedangkan di tengah hari volumenya sedikit dan di malam hari agak meningkat lagi.
2.1.2 Karakteristik Air Limbah
Ada beberapa karakteristik khas yang dimiliki air limbah menurut Chandra (2006):
a. Karakteristik Fisik
Air limbah terdiri dari 99,9% air, sedangkan kandungan bahan padatnya mencapai 0,1% dalam bentuk suspense padat (suspended solid) yang volumenya bervariasi antara 100-500 mg/l. Apabila volume suspensi padat kurang dari 100 mg/l air limbah disebut lemah, sedangkan bila lebih dari 500 mg/l disebut kuat.
b. Karakteristik Kimia
Air limbah biasanya bercampur dengan zat kimia anorganik yang berasal dari air bersih dan zat organik dari limbah itu sendiri. Saat keluar dari sumber air limbah bersifat basa. Namun air limbah yang sudah lama atau membusuk akan bersifat asam karena sudah mengalami kandungan bahan organiknya telah mengalami proses dekomposisi yang dapat menimbulkan bau tidak menyenangkan.
Komposisi campuran dari zat-zat itu dapat berupa:
c. Karakteristik bakteriologis
Bakteri patogen yang terdapat dalam air limbah biasanya termasuk golongan E.coli.
2.1.3 Macam Air Limbah
Tergantung dari sumbernya menurut Azwar (1996), macam serta komposisi air limbah beraneka ragam. Pada lazimnya susunan air kotor terdiri tiga komponen yang utama, yakni:
a. Bahan padat b. Bahan cair c. Bahan gas
Kesemua bahan-bahan ini berada dalam air limbah dalam bentuk: a. Bahan yang mengapung (floating material)
b. Bahan yang larut (dissolved solids) c. Bahan koloidal (colloids)
d. Bahan mengendap (sediment) e. Bahan melayang (dispersed solids) 2.2 Air Limbah Industri
Menurut Mulia (2005), air limbah industri umumnya terjadi sebagai akibat adanya pemakaian air dalam proses produksi. Di industri, air umumnya memiliki beberapa fungsi berikut:
1. Sebagai air pendingin, untuk memindahkan panas yang terjadi dari proses industri
2. Untuk mentransportasikan produk atau bahan baku
3. Sebagai air proses, misalnya sebagai umpan boiler pada pabrik minuman dan sebagainya
4. Untuk mencuci dan membilas produk dan/atau gedung serta instalasi
Limbah industri bersumber dari kegiatan industri baik karena proses secara langsung maupun proses secara tidak langsung. Limbah yang bersumber langsung dari kegiatan industri yaitu limbah yang terproduksi bersamaan dengan proses produksi sedang berlangsung, dimana produk dan limbah hadir pada saat yang sama. Sedangkan limbah tidak langsung terproduksi sebelum proses maupun sesudah proses produksi (Ginting, 2007).
digunakan adalah berupa air limbah apabila industri tersebut tidak menggunakan kembali air limbah. Apabila industri tersebut memanfaatkan kembali air limbahnya, maka jumlahnya akan lebih kecil lagi (Sugiharto, 2008).
Limbah yang dihasilkan harus memenuhi standar baku mutu limbah dan sesuai dengan baku mutu lingkungan yang berlaku bagi kondisi lingkungan dimana kegiatan industri sedang berlangsung. Karena itu setiap parameter harus tersedia nilainya sebelum masuk sistem pengolahan dan setelah limbah keluar system pengolahan harus diterapkan nilai-nilai parameter kunci yang harus dicapai. Artinya harus diungkapkan kualitas limbah sebelum dan sesudah limbah diolah dan apakah limbah ini memenuhi syarat baku mutu (Perdana, 2007).
Menurut Azwar (1996), untuk menentukan derajat pengotoran air limbah industri, ada beberapa cara, yakni:
1. Mengukur adanya E.Coli dalam air. Ukuran yang dipakai biasanya jumlah E.Coli untuk setiap ml air limbah. Jelaslah yang diukur disini ialah bahan pengotor yang bersifat organis.
2. Mengukur suspended solid, yang biasanya dinyatakan dalam ppm.
3. Mengukur zat-zat yang mengendap dalam air limbah industri yang dinyatakan dalam ppm.
Ada beberapa cara yang dikenal untuk mengukur kadar oksigen dalam air limbah industri, antara lain yaitu Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological
Oxygen Demand), Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand),
dan OksigenTerlarut (Dissolved Oxygen).
2.2.1 Dampak Buruk Air Limbah Industri
Sesuai dengan batasan dari air limbah yang merupakan benda sisa, maka sudah barang tentu bahwa air limbah merupakan benda yang sudah tidak dipergunakan lagi. Akan tetapi tidak berarti bahwa air limbah tersebut tidak perlu dilakukan pengelolaan, karena apabila limbah ini tidak dikelola secara baik akan dapat menimbulkan gangguan, baik terhadap lingkungan maupun terhadap kehidupan yang ada (Sugiharto, 2008).
a. Ganguan kesehatan
Air limbah dapat mengandung bibit penyakit yang dapat menimbulkan penyakit bawaan air (waterbone disease). Selain itu di dalam air limbah mungkin juga terdapat zat-zat berbahaya dan beracun yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi makhluk hidup yang mengkonsumsinya. Adakalanya, air limbah yang tidak dikelola dengan baik juga dapat menjadi sarang vektor penyakit (misalnya nyamuk, lalat, kecoa, dan lain-lain).
b. Penurunan kualitas lingkungan
Adakalanya, air limbah juga dapat merembes dalam air tanah, sehingga menyebabkan pencemaran air tanah. Bila air tanah tercemar, maka kualitasya akan menurun sehingga tidak dapat lagi digunakan sesuai peruntukannya.
c. Gangguan terhadap keindahan
Adakalanya air limbah mengandung polutan yang tidak mengganggu kesehatan dan ekosistem, tetapi mengganggu keindahan. Kadang-kadang air limbah dapat juga mengandung bahan-bahan yang bila terurai menghasilkan gas-gas yang berbau. Bila air limbah jenis ini mencemari badan air, maka dapat menimbulkan gangguan keindahan pada badan air tersebut.
d. Gangguan terhadap kerusakan benda
Adakalanya air limbah mengandung zat-zat yang dapat dikonversi oleh bakteri anaerobic menjadi gas yang agresif seperti H2S. Gas ini dapat mempercepat proses perkaratan benda yang terbuat dari besi dan bangunan air kotor lainnya. Dengan cepat rusaknya air tersebut maka biaya pemeliharaannya akan semakin besar juga, yang berarti akan menimbulkan kerugian material.
perlu dilakukan pengelolahan air limbah sebelum mengalirkannya ke lingkungan. (Ricki, 2005)
2.2.2 Pengendalian Pencemaran Air Limbah Industri
Pengendalian pencemaran dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain menggunakan teknologi pengolahan limbah, perbaikan teknologi proses produksi, daur ulang, reuse, recovery dan juga penghematan bahan baku dan energi. Teknologi pengolahan limbah cair industri adalah salah satu alat untuk memisahkan, menghilangkan dan atau mengurangi unsur pencemar dalam limbah. Limbah boleh memenuhi syarat baku mutu limbah tapi belum tentu memenuhi syarat baku mutu lingkungan. Sebagaimana halnya teknologi proses produksi yang terdiri dari berbagai macam jenis demikian juga halnya dengan teknologi pengolahan limbah (Ginting, 2007).
2.3 Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) dan Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand)
Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen) merupakan parameter penting untuk mengukur pencemaran air. Walaupun oksigen sulit larut dibutuhkan oleh semua jenis kehidupan di air. Tanpa adanya oksigen tidak ada kehidupan tanaman dan binatang di perairan seperti air sungai, danau, dan reservoir (Sutrisno, 2004).
Pengertian Kebutuhan Oksigen Biologis, Kebutuhan Oksigen Kimia, dan Oksigen Terlarut timbul dengan masalah penggunaan dan cadangan oksigen dalam sistem air, dimana oksigen ini dalam arti kepentingan air merupakan sebagai suatu sumber potensial. Kebutuhan Oksigen Biologi dihubung-hubungkan tentang masalah oksigen dalam system air yang mempunyai suatu kaitan timbal balik dengan aktivitas mikroorganisme yang juga hadir di dalam air. Sebaliknya Kebutuhan Oksigen Kimia dihubungkan dengan kebutuhan oksigen untuk saling mengelola kehadiran bahan-bahan kimia oleh berbagai sistem di dalam air. Sebaliknya dengan Oksigen Terlarut yang dihubung-hubungkan dengan sisa oksigen yang terlarut di dalam air sebagai suatu cadangan yang setiap saat masih akan digunakan (Ryadi, 1984).
2.3.1 Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand)
zat organik. Penguraian zat organik adalah peristiwa alamiah, kalau sesuatu air limbah industri dicemari oleh zat organik, bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut dalam air selama proses oksidasi tersebut yang bisa mengakibatkan kematian ikan-ikan dalam air dan keadaan menjadi anaerobik yang dapat menimbulkan bau busuk pada air tersebut (Nainggolan, 2011).
Kebutuhan Oksigen Biologi didefenisikan sebagai pengukuran pengurangan kadar oksigen di dalam air yang dikonsumsi oleh makhluk hidup (organisme) di dalam air selama periode 5 hari pada keadaan gelap (tidak terjadi proses fotosintesa). Pengurangan kadar oksigen ini adalah disebabkan oleh kegiatan organisme (bakteri) mengkonsumsi atau mendegradasi senyawa organik dan nutrient lain yang terdapat di dalam air. Air yang relatif bersih akan mengandung miroorganisme relatif sedikit, sehingga pengurangan oksigen di dalam air selama periode 5 hari akan sedikit, sedangkan untuk air yang terpolusi dan mengandung banyak mikroorganisme bakteri akan mengkonsumsi banyak oksigen dalam proses degradasi senyawa organic dan nutrient selama 5 hari, sehingga pengurangan kadar oksigen menjadi sangat besar (Situmorang, 2007).
bahan organik yang lebih sederhana. Nilai ini hanya merupakan jumlah bahan organik yang dikonsumsi bakteri. Penguraian zat-zat organis ini terjadi secara alami. Aktifnya bakteri-bakteri menguraikan bahan-bahan organik bersamaan dengannya habis pula terkonsumsi oksigen (Ginting, 2007).
indikator berubah saat titik ekivalen tercapai. Pada saat tercapai titik ekivalen maka pH-nya 7 (netral) (Alamsyah, 2007).
Penggunaan oksigen yang rendah menunjukkan kemungkinan air jernih, mikroorganisme tidak tertarik menggunakan bahan organik dan mikroorganisme mati. KOB dipengaruhi oleh berbagai temperature lain seperti temperature, waktu, dan sinar matahari. Pengukuran Kebutuhan Oksigen Biologi dilakukan melalui cara standarisasi dengan tes yang dilakukan di tempat gelap, pada temperatur tertentu dan periode waktu terbatas (Sutrisno, 2004).
Dengan habisnya oksigen terkonsumsi membuat biota lainnya yang membutuhkan oksigen menjadi kekurangan dan akibatnya biota yang memerlukan oksigen ini tidak dapat hidup. Semakin tinggi angka Kebutuhan Oksigen Biologi semakin sulit bagi makhluk air yang membutuhkan oksigen bertahan hidup (Ginting, 2007).
2.3.2 Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand)
Kebutuhan Oksigen Kimia adalah sejumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat anorganis dan organis sebagaimana pada Kebutuhan Oksigen Biologi. Angka Kebutuhan Oksigen Kimia merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat anorganik (Ginting, 2007).
Angka Kebutuhan Oksigen Kimia merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air. Pemeriksaan Kebutuhan Oksigen Kimia diperlukan untuk mengetahui kandungan bahan organik yang terdapat dalam air limbah (Nainggolan, 2011).
Analisis Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand)
menggunakan alat spektrofotometer NOVA 60. Fotometer NOVA 60 adalah instrumen untuk analisis air rutin dan juga dapat digunakan sebagai tempat analisis yang bersifat mobil. Lebih dari 170 metode untuk uji sel dan reagen Spectroquant® dapat diprogram, juga pengukuran fisik dan aplikasi yang diprogram sebelumnya. Sebagai tambahan model ini menggabungkan berbagai fitur canggih seperti pembacaan barcode untuk semua uji, pengenalan ukuran sel otomatis, baterai yang dapat diisi ulang dan AQA (Analytical Quality Assurance/Jaminan Kualitas Analitis)
yang didukung instrumen
2.3.3 Kelebihan Analisis Kebutuhan Oksigen Kimia dibandingkan Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi
Menurut Nainggolan (2011), Keuntungan tes Kebutuhan Oksigen Kimia dibandingkan tes Kebutuhan Oksigen Biologi adalah sebagai berikut:
1. Analisis Kebutuhan Oksigen Kimia hanya memakan waktu kurang lebih 3 jam, sedangkan analisa Kebutuhan Oksigen Biologi(5) membutuhkan waktu 5 hari
2. Ketelitian dan ketepatan tes Kebutuhan Oksigen Kimia adalah 2 sampai 3 kali lebih tinggi dari tes Kebutuhan Oksigen Biologi
3. Untuk menganalisa Kebutuhan Oksigen Kimia antara 50 sampai 800 mg/l, tidak dibutuhkan pengenceran sampel sedangkan pada umumnya analisa Kebutuhan Oksigen Biologi selalu membutuhkan pengenceran
4. Gangguan dari zat yang bersifat racun terhadap mikroorganisme pada analisis Kebutuhan Oksigen Biologi, tidak menjadi soal pada analisis Kebutuhan Oksigen Kimia
2.3.4 Kekurangan Analisis Kebutuhan Oksigen Kimia dibandingkan Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi
sebenarnya tidak teroksidasi (inert) dan zat-zat yang teroksidasi secara biologis (Nainggolan, 2011).
BAB III METODOLOGI
3.1Tempat
Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) dan Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxigen Demand) dilakukan di Laboratorium Kimia Balai Teknik Kesehatan Lingkungan dan Pemberantasan Penyakit (BTKL PP) Medan yang bertempat di Jalan KH. Wahid Hasyim No. 15 Medan.
3.2 Sampel, Alat, dan Bahan 3.2.1 Sampel
Sampel merupakan air limbah industri dengan nomor 19/ALInd/01/2012 dan 20/ALInd/01/2012. Organoleptis sampel: tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau.
3.2.2 Alat
Alat-alat yang digunakan adalah botol winkler 250 ml atau 300 ml, aerator, buret, spektrofotometer NOVA 60 dan COD reaktor.
3.2.3 Bahan
3.3 Prosedur
3.3.1 Pembuatan Pereaksi 1. Larutan Buffer Posfat
Dilarutkan 2,125 gram KH2PO4; 5,4 gram K2HPO4.7H2O; 0,43 gram NH4Cl ke dalam labu ukur 250 ml, ditepatkan dengan air suling sampai tanda tera. 2. Larutan Magnesium Sulfat (MgSO4)
Dilarutkan 5,625 gram MgSO4.7H2O ke dalam labu ukur 250 ml, ditepatkan dengan air suling sampai tanda tera.
3. Larutan Kalsium Klorida (CaCl2)
Dilarutkan 6,875 gram CaCl2 anhidrat ke dalam labu ukur 250 ml, ditepatkan dengan air suling sampai tanda tera.
4. Larutan Besi (III) Klorida (FeCl3)
Dilarutkan 0,0625 gram FeCl3.6H2O ke dalam labu ukur 250 ml, ditepatkan dengan air suling sampai tanda tera.
3.3.2 Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand)
1. Berdasarkan hasil pengukuran Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen) segera (di lapangan), bisa kita ketahui berapa kali pengenceran yang harus dilakukan terhadap sampel, sesuai tabel berikut:
Tabel 3.3.2 Pengenceran Dari Harga Oksigen Terlarut (DO Segera)
NO HARGA DO SEGERA, mg/L PENGENCERAN
2 6 – 8 2 – 5 kali
3 5 – 6 5 – 10 kali
4 3 – 5 10 – 15 kali
5 1 – 3 15 – 20 kali
6 0 – 1 20 – 25 kali
7 0 – 0,1 25 – 100 kali
2. Disiapkan air pengencer, dimana untuk setiap 1 L air suling ditambahkan 1 ml buffer fosfat, 1 ml larutan CaCl2, 1 ml larutan MgSO4, 1 ml FeCl3. Campuran tersebut diaerasi dengan aerator selama 30 menit, tutup.
3. Sampel yang sudah diencerkan dipindahkan ke dalam 2 botol winkler 300 ml (hati-hati jangan sampai terjadi aerasi) 1 botol untuk inkubasi selama 5 hari pada 20ºC, 1 botol lagi untuk ditentukan DO 0 hari ( DO segera).
4. Air pengencer yang digunakan juga dipindahkan ke dalam 2 botol winkler 300 ml, 1 botol untuk inkubasi selama 5 hari pada 20ºC, 1 botol lagi untuk ditentukan DO 0 hari (segera).
3.3.3 Analisis Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand)
1. Ke dalam tabung reaksi (kuvet) dicampurkan 0,3 ml reagent COD A dan 2,3 ml reagent COD B. Dibiarkan bercampur sempurna.
2. Ditambahkan 3 ml sampel.
4. Setelah 2 jam, dikeluarkan dan dibiarkan sampai mencapai suhu kamar.
5. Ditempatkan kuvet ke dalam ruang sel dan konsentrasi Kebutuhan oksigen Kimia akan terbaca di layar.
3.3.4 Perhitungan
Analisis jumlah Kebutuhan Oksigen Biologi yang dihasilkan dari air limbah industri dapat dilakukan dengan menggunakan rumus sebagai berikut:
- DO sampel (0) = a mg/L - DO larutan pengencer (0) = b mg/L - DO sampel (5) = c mg/L - DO larutan pengencer (5) = d mg/L
KOB larutan pengencer (5) = (b – d) x koreksi volume pengencer
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand)
Analisis Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand)
menggunakan metode Titrimetri . Hasil analisis pada air limbah 1 dan air limbah 2 diperoleh 7,77 mg/l dan 43,7 mg/l dimana baku mutu Kebutuhan Oksigen Biologi menurut KEP-51/MENLH/10/1995 adalah 50 mg/l. Dari data diatas dinyatakan bahwa kadar Kebutuhan Oksigen Biologi air limbah industri memenuhi syarat karena masih berada dibawah baku mutu yang telah ditetapkan.
4.2Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand)
Analisis Kebutuhan Oksigen KImia (Chemical Oxygen Demand)
menggunakan alat Spektofotometer NOVA 60. Hasil analisis pada air limbah 1 dan air limbah 2 diperoleh 21,6 mg/l dan 121,55 mg/l dimana baku mutu Kebutuhan Oksigen Kimia menurut KEP-51/MENLH/10/1995 adalah 100 mg/l. Dari data diatas dinyatakan bahwa kadar Kebutuhan Oksigen Kimia air limbah industri memenuhi syarat karena masih berada dibawah baku mutu yang telah ditetapkan dan salah satu tidak memenuhi syarat karena melebihi batas baku mutu yang telah ditetapkan.
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Dari hasil analisa yang dilakukan, maka dapat disimpulkan Kebutuhan Oksigen Biologi (Biological Oxygen Demand) pada air limbah industri yang dianalisis memenuhi syarat karena sesuai dengan baku mutu KEP-51/MENLH/10/1995 dan Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand)
pada air limbah industri yang dianalisa memenuhi syarat, namun salah satu dari hasil analisis Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) tidak memenuhi baku mutu KEP-51/MENLH/10/1995.
5.2. Saran
DAFTAR PUSTAKA
Azwar, A. (1996). Pengantar ilmu kesehatan Lingkungan. Jakarta: Mutiara Sumber Widya. Halaman 64-66.
Chandra, B. (2006). Pengantar Kesehatan Lingkungan. Jakarta: Penerbit Buku Kedokteran EGC. Halaman 135-145.
Effendi, H. (2003). Telaah Kualitas Air. Yogyakarta: Penerbit Kanisius. Halaman: 1. Ginting, P. (2007). Sistem Pengelolaan Lingkungan dan Limbah Industri. Bandung:
Yrama Widya. Halaman 37, 42, 50-51, 91-93.
Mulia, R. (2005). Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta: Graha Ilmu. Halaman 68-70. Nainggolan, H. (2011). Pengolahan Limbah Cair Industri Perkebunan dan Air
Gambut Menjadi Air Bersih. Medan: USU Press. Halaman 53.
Notoatmodjo, S. (2003). Ilmu Kesehatan Masyarakat. Jakarta: Rineka Cipta. Halaman 170.
Palar, H. (2004). Pencemran dan Toksikologi Logam Berat. Jakarta: PT. Rineka Cipta. Halaman 12.
Ryadi, S. (1984). Pencemaran Air. Surabaya: Karya Anda. Halaman 83.
Situmorang, M. (2007). Kimia Lingkungan. Medan: Universitas Negeri Medan. Halaman 50-53 dan 95.
Sugiharto. (2008). Dasar-Dasar Pengelolaan Air Limbah. Jakarta: Universitas Indonesia Press. Halaman 13.
Sutrisno, T. (2004). Teknologi Penyediaan Air Bersih. Jakarta: Rineka Cipta. Halaman 74-76.
Wardhana, W. (2004). Dampak Pencemaran Lingkungan. Yogyakarta: Andi. Halaman 90.
Lampiran 1
Rumus Perhitungan Kebutuhan Oksigen Biologi: - DO sampel (0) = a mg/L - DO larutan pengencer (0) = b mg/L - DO sampel (5) = c mg/L - DO larutan pengencer (5) = d mg/L
KOB larutan pengencer (5) = (b – d) x koreksi volume pengencer
KOB sampel(5) = (a – c) – KOB larutan pengencer (5) x faktor pengenceran (tabel) NO Parameter Satuan Baku Mutu Hasil Analisa 1 Hasil Analisa 2
1 KOB mg/l 50 7,77 43,7
2 KOK mg/l 100 21,6 121,55
Perhitungan:
No. Sampel: 19/ALind/01/2012
[image:40.612.128.339.168.268.2]DO segera = 2,81 mg/l berarti sampel harus diencerkan 20 kali (dilihat berdasarkan tabel pengenceran dari DO segera)
NO HARGA DO SEGERA (mg/l) PENGENCERAN
1 8 – 9 1 kali
2 6 – 8 2 – 5 kali
3 5 – 6 5 – 10 kali
5 1 – 3 15 – 20 kali
6 0 – 1 20 – 25 kali
7 0 – 0,1 25 – 100 kali
- DO sampel (0) = 5,82 mg/l - DO larutan pengencer (0) = 8,12 mg/l - DO sampel (5) = 1,6315 mg/l - DO larutan pengencer (5) = 4,12 mg/l
30 ml sampel dilakukan 20 kali pengenceran maka air pengencer s/d 600 ml
Koreksi volume pengencer = = 0,95
KOB larutan pengencer (5) = (8,12 mg/l – 4,12 mg/l) x 0,95 = 3,8 mg/l
KOB sampel (5) = (5,82 mg/l – 1,6315 mg/l) – 3,8 mg/l x 20 = 7,7 mg/l
No. Sampel: 20/ALind/01/2012
[image:41.612.129.528.112.314.2]DO segera = 1,27 mg/l berarti sampel harus diencerkan 15 kali (dilihat berdasarkan tabel pengenceran dari DO segera)
NO HARGA DO SEGERA (mg/l) PENGENCERAN
1 8 – 9 1 kali
3 5 – 6 5 – 10 kali
4 3 – 5 10 – 15 kali
5 1 – 3 15 – 20 kali
6 0 – 1 20 – 25 kali
7 0 – 0,1 25 – 100 kali
- DO sampel (0) = 8,463 mg/l - DO larutan pengencer (0) = 8,12 mg/l - DO sampel (5) = 1,83 mg/l - DO larutan pengencer (5) = 4,12 mg/l
30 ml sampel dilakukan 15 kali pengenceran maka air pengencer s/d 450 ml
Koreksi volume pengencer = = 0,93
KOB larutan pengencer (5) = (8,12 mg/l – 4,12 mg/l) x 0,93 = 3,72 mg/l
Lampiran 3
[image:44.612.123.513.175.595.2]Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor: KEP-51/Menlh/10/1995 Tentang Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri Tanggal 23 Oktober 1995.
Tabel Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kegiatan Industri
NO PARAMETER SATUAN BAKU MUTU
1 SUHU C 38
2 TDS mg/l 2000
3 TSS mg/l 200
4 pH - 6 – 9
5 Besi terlarut (Fe) mg/l 5
6 Mangan terlarut (Mn) mg/l 2
7 Seng (Zn) mg/l 5
8 Cadmium (Cd) mg/l 0,05
9 Timbal (Pb) mg/l 0,1
10 Air raksa (Hg) mg/l 0,002
11 Arsen mg/l 0,1
12 Selenium mg/l 0,05
13 Nikel (Ni) mg/l 0,2
14 Kobalt (Co) mg/l 0,4
15 Ba mg/l 2
16 Cu mg/l 2
17 Cr mg/l 0,5
18 Krom Heksavalen (Cr+6) mg/l 0,1
19 Sianida (CN) mg/l 0,05
20 Sulfida (H2S) mg/l 0,05
21 Fluorida (F) mg/l 2
22 Klorin bebas (Cl2) mg/l 1
23 Amonia bebas (NH3-N) mg/l 1
24 Nitrat (NO3-N) mg/l 20
25 Nitrit (NO2N) mg/l 1
26 KOB mg/l 50
27 KOK mg/l 100
