BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Limbah
Limbah adalah zat atau bahan buangan yang dihasilkan dari suatu proses
produksi, baik industri maupun domestik, yang kehadirannya pada suatu saat
tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena dapat menurunkan kualitas
lingkungan (Zulkifli,2014). Limbah cair atau wastewater adalah kotoran dari
manusia, rumah tangga, dan berasal dari industri, atau air permukaan serta
buangan lainnya. Dengan demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat
kotoran umum (Sugiharto, 1987).
2.1.1 Jenis Limbah
Menurut Zulkifli (2014), limbah dikelompokkan berdasarkan sumbernya
yaitu :
a. Limbah domestik atau rumah tangga yaitu limbah yang berasal dari
kegiatan pemukiman penduduk atau rumah tangga dan kegiatan usaha
seperti pasar, restoran, gedung perkantoran dan sebagainya.
b. Limbah industri yaitu merupakan sisa atau buangan dari hasil proses
industri.
c. Limbah pertanian yaitu limbah pertanian yang berasal dari daerah atau
kegiatan pertanian maupun perkebunan.
d. Limbah pertambangan yaitu limbah pertambangan yang berasal dari
e. Limbah pariwisata yaitu limbah limbah yang berasal dari sarana
transportasi yang membuang limbahnya.
f. Limbah medis yaitu limbah yang berasal dari dunia kesehatan atau limbah
medis mirip dengan sampah domestic pada umumnya.
Menurut Zulkifli (2014), berdasarkan karakteristiknya, limbah dapat
digolongkan yaitu :
1. Limbah padat yaitu bahan-bahan buangan rumah tangga atau pabrik yang tidak
digunakan lagi atau tidak terpakai dalam bentuk padat.
2. Limbah cair adalah sisa dari suatu hasil usaha atau kegiatan yang berwujud
cair.
3. Limbah gas adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi
di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan manusia, hewan, dan
tumbuhan.
4. Limbah bahan berbahaya dan beracun (B3)
2.1.2 Karakteristik Limbah
Karakteristik air limbah perlu diketahui karena hal ini akan menentukan
cara pengolahan yang tepat sehingga tidak mencemari lingkungan hidup.
Pengolahan air limbah dapat digolongkan menjadi tiga yaitu pengolahan secara
fisika, kimia dan biologi (Zulkifli, 2014).
2.1.2.1Karakteristik Fisik
Tingkat kekotoran air limbah ditentukan oleh sifat fisik yang mudah
terlihat.Sifat fisik yang penting adalah kandungan zat padat yang berdampak pada
Sifat-sifat fisik yang umum diuji pada limbah cair adalah suhu, warna,
oksigen terlarut (D.O), karbondioksida bebas, pH, nitrat, amoniak, fosfat, padatan
tersuspensi total (T.S.S), padatan terlarut total (T.D.S), kebutuhan oksigen biologi
(BOD), kebutuhan oksigen kimia (COD), dan bakteri koli (Sastrawijaya, 1991).
2.1.2.2Karakteristik Kimia
Proses ini menggunakan reaksi kimia untuk mengubah air limbah yang
berbahaya menjadi kurang berbahaya. Proses yang termasuk dalam pengolahan
secara kimia adalah netralisasi, presipitasi, khlorinasi, koagulasi dan flokulasi.
Pengolahan secara kimia dapat memperoleh efisiensi yang tinggi akan tetapi
membutuhkan biaya yang tidak sedikit (Zulkifli, 2014).
2.1.2.3Karakteristik Biologi
Pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling
murah dan efisien.Pemeriksaan biologis di dalam limbah cair untuk mengetahui
apakah ada bakteri-bakteri patogen dalam limbah cair.Apabila bakteri patogen,
maka sebelum limbah cair dibuang ke perairan harus dilakukan pengolahan
tertentu agar bakteri-bakteri tersebut mati dan tidak menimbulkan bahaya bagi
makhluk hidup.Pengolahan air limbah secara biologis, bertujuan untuk
menghilangkan bahan anorganik, organik, fosfat, dan amoniak dengan bantuan
mikroorganisme (Zulkifli, 2014).
2.1.3 Kualitas Limbah
Kualitas limbah menunjukkan spesifikasi limbah yang diukur dari jumlah
kandungan bahan pencemar di dalam limbah.Kandungan pencemar di dalam
semakin kecil konsentrasinya, hal itu menunjukkan semakin kecilnya peluang
untuk terjadinya pencemaran lingkungan (Kristanto, 2002).
Kualitas limbah dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu:
a. Volume limbah
Banyak sedikitnya limbah memengaruhi kualitas limbah.Jika limbah di
lingkungan terdapat dalam jumlah banyak, limbah terebut berbahaya.
Akan tetapi, jika jumlahnya sedikit maka limbah tidak akan
membahayakan.
b. Kandungan bahan pencemar
Kualitas limbah dipengaruhi oleh kandungan bahan pencemar.Jika limbah
tidak mengandung bahan pencemar berbahaya, berarti limbah tersebut
tidak membahayakan.
c. Frekuensi pembuangan limbah
Pembuangan limbah dengan frekuensi yang sering akan menimbulkan
masalah. Jika pembuangan limbah dilakukan dengan frekuensi yang tidak
sering maka limbah tidak akan membahayakan (Zulkifli, 2014).
2.1.4 Dampak Limbah
Air limbah yang tidak menjalani pengolahan yang benar tentunya dapat
menimbulkan dampak yang tidak diinginkan.Dampak tersebut antara lain:
1. Kontaminasi dan pencemaran pada air permukaan dan badan–badan air yang
digunakan oleh manusia.
2. Mengganggu kehidupan dalam air, mematikan hewan dan tumbuhan air.
4. Menghasilkan lumpur yang dapat mengakibatkan pendangkalan air sehingga
terjadi penyumbatan yang dapat menimbulkan banjir (Chandra,2006).
2.1.5 Pengolahan Limbah
Limbah harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang jika mengandung
bahan pencemar yang mengakibatkan rusaknya lingkungan, atau paling tidak
berpotensi menciptakan pencemaran. Limbah, baik dalam jumlah besar maupun
kecil, dalam jangka panjang maupun pendek akan mengakibatkan terjadinya
perubahan pada lingkungan (Kristanto, 2002).
Beberapa cara sederhana pengolahan air buangan antara lain:
1. Pengenceran atau Dilution
Air limbah diencerkan sampai tahap konsentrasi yang cukup rendah
kemudian dibuang ke badan-badan air.Pertambahan penduduk yang tinggi
diikuti meningkatnya aktifitas manusia menyebabkan jumlah air limbah
semakin banyak.Akibatnya air yang digunakan untuk pengenceran
semakin banyak pula. Karena itu, cara pengenceran tidak lagi dapat
dipertahankan. Disamping itu, pengenceran menyebabkan efek samping,
bahaya kontaminasi terhadap badan-badan air masih tetap ada.
2. Kolam Oksidasi atau Oxidation Ponds
Pada dasarnya kolam oksidasi adalah proses memanfaatkan sinar matahari,
ganggang, bakteri dan oksigen untuk pembersih alamiah. Lokasi kolam
harus jauh dari daerah pemukiman dan di daerah yang terbuka sehingga
3. Irigasi
Air limbah dialirkan ke dalam parit terbuka kemudian air tersebut
merembes ke dalam tanah melalui dasar dan dinding parit tersebut.Pada
kondisi tertentu, air buangan tersebut dapat digunakan untuk mengairi
ladang pertanian dan perkebunan (Zulkifli, 2014).
2.2 Amonia
Amonia merupakan gas yang tidak berwarna dengan bau yang sangat
menyegat yang dapat segera dikenali orang.Titik didihnya 33,350C dan membeku
pada suhu -77,70C. Sebagai cairan, sifat-sifat sebagai pelarut sama seperti air. Zat
ini sangat polar dan sangat mudah larut dalam air. Kelarutannya yang besar dalam
air merupakan hasil kemampuannya membentuk ikatan hidrogen dalam air
(Brady, 2012).
Amonia (NH3) dan garam–garamnya bersifat mudah larut dalam air.Ion
amonium adalah bentuk transisi dari amonia.Amonia banyak digunakan dalam
proses produksi urea,industri bahan kimia (asam nitrat, amonium fosfat,amonium
nitrat dan amonium sulfat), serta industri bubur kertas dan kertas (pulp dan
paper).Sumber amonia di perairan adalah pemecahan nitrogen organik (protein
dan urea) dan nitrogen anorganik yang terdapat di dalam tanah dan air,yang
berasal dari dekomposisi bahan organik (tumbuhan dan biota akuatik yang telah
mati) oleh mikroba dan jamur. Menurut Effendi (2003), proses ini dikenal dengan
istilah amonifikasi, ditunjukkan dalam persamaan reaksi:
N organik + O2 → NH3 –N + O2 → NO2-N + O2 → NO3-N
Amonia merupakan senyawa nitrogen yang menjadi NH4+ pada pH rendah
dan disebut amonium; amonia sendiri berada dalam keadaan tereduksi
(-3).Amonia dalam air permukaan berasal dari air dan tinja; juga dari oksidasi zat
organik (HaObCcNd) secara mikrobiologis,yang berasal dari air alam atau air
buangan industri dan penduduk (Alaerts, 1987).
2.2.1 Prinsip Amonia Secara Fenat
Prinsip analisis amonia secara fenat yaitu amonia akan bereaksi dengan
hipoklorit dan fenol yang dikatalisis oleh natrium nitroprusida membentuk
senyawa biru indofenol. Cara uji ini digunakan untuk menentukan kadar amonia
dengan spektrofotometer secara fenat dalam contoh air limbah pada kisaran kadar
0,1 mg/L sampai dengan 0,6 mg/L NH3-N pada panjang gelombang 640 nm (SNI
06-6989.30-2005).
2.2.2 Dampak Amonia
Konsentrasi amonia yang tinggi pada permukaan air akan menyebabkan
kematian ikan yang terdapat pada perairan. Keasaman air atau nilai pH nya sangat
mempengaruhi apakah jumlah amonia yang ada akan bersifat racun atau tidak.
Pada bentuk cairan, amonia terdapat dalam 2 bentuk yaitu amonia bebas atau
tidak terionisasi (NH3) dan dalam bentuk ion amonia (NH4). Perbandingan amonia
dalam kedua bentuk tersebut sangat dipengaruhi oleh nilai pH dan suhu (Jenie,
1993)
Amonia bebas (NH3) yang tidak terionisasi bersifat toksik terhadap
organisme akuatik. Toksisitas amonia terhadap organisme akuatik akan meningkat
toleran terhadap toksisitas amonia daripada ikan. Ikan tidak dapat bertoleransi
terhadap kadar amonia bebas yang terlalu tinggi karena dapat mengganggu proses
pengikatan oksigen oleh darah (Effendi,2003).
Amonia dalam air permukaan berasal dari air seni dan tinja; juga dari
oksidasi zat organis (HaObCcNd) secara mikrobiologis yang berasal dari air alam
atau air buangan industri dan penduduk sesuai reaksi sebagai berikut :
HaObCcNd +(�+ �
Dapat dikatakan bahwa amonia berada dimana-mana, dari kadar beberapa
mg/L pada air permukaan dan air tanah, sampai kira-kira 30 mg/L lebih, pada air
buangan. Kadar amonia yang tinggi pada air sungai selalu menunjukkan adanya
pencemaran. Rasa NH3 kurang enak, sehingga kadar NH3 harus rendah; pada air
minum kadarnya harus nol dan pada air sungai harus di bawah 0,5 mg/L N (syarat
mutu air sungai di Indonesia). NH3 tersebut dapat dihilangkan sebagai gas melalui
aerasi atau reaksi dengan asam hipoklorik HOCl atau kaporit dan sebagainya,
hingga menjadi kloramin yang tidak berbahaya atau sampai menjadi N2 (Alaerts,
1987).
2.3 Spektrofotometer
Metode pengukuran menggunakan prinsip spektrofotometri adalah
berdasarkan absorbansi cahaya pada panjang gelombang tertentu melalui suatu
larutan yang mengandung kontaminan yang akan ditentukan konsentrasinya.
yang digunakan adalah gelombang cahaya tampak, maka disebut sebagai
“kolorimetri” karena memberikan warna (Lestari, 2009).Prinsip
spektrofotometris, sampel menyerap radiasi (pemancaran) elektromagnetis yang
pada panjang gelombang tertentu dapat terlihat (Alaerts, 1987).
Sinar ultraviolet mempunyai panjang gelombang antara 200-400 nm,
sementara sinar tampak mempunyai panjang gelombang 400-750 nm.Warna sinar
tampak dihubungkan dengan panjang gelombangnya (Rohman, 2009).
Komponen-komponennya antara lain:
1. Sumber cahaya- lampu deuterium untuk daerah uv dari 190-350 nm dan
lampu halogen kuartz atau lampu tungsten untuk daerah visible dari 350
sampai 900 nm.
2. Monokromator- digunakan untuk menghamburkan cahaya ke dalam
panjang gelombang unsur-unsurnya, yang diseleksi lebih lanjut dengan
celah.
3. Optik- dirancang untuk memisahkan berkas cahaya sehingga berkas
tersebut melewati dua kompartemen sampel, dan pada instrument berkas
rangkap tersebut, larutan blangko dapat digunakan dalam satu
kompartemen untuk memperbaiki pembacaan atau spektrum sampel
