BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Limbah
2.1.1. Pengertian Air limbah
Menurut Ehless dan Steel, air limbah adalah caiaran buangan yang berasal dari rumah tangga, industri dan tempat-tempat umum lainnya dan biasanya mengandung bahan-bahan atau zat yang dapat membahayakan kehidupan manusia serta mengganggu kelestarian lingkungan (Chandra, 2006).
2.1.2. Sumber Air Limbah
Air limbah dapat berasal dari berbagai sumber, antara lain :
a. Rumah tangga
Limbah cair rumah tangga adalah buangan hasil sisa dari suatu kegiatan dirumah tangga yang sebagian besar mengandung bahan-bahan organik sehingga memudahkan dalam pengelolaannya. Contoh air limbah rumah tangga : air bekas cucian, air bekas memasak,air bekas mandi,dan sebagainya.
b. Perkotaan
Limbah cair perkotaan adalah buangan hasil sisa dari kegiatan diperkotaan yang biasanya mudah dalam pengelolaan karena tidak mengandung pelarut mineral, logam berat dan zat organik yang bersifat toksik. Contoh air limbah perkotaan : air limbah dari perkotaan, perdagangan, selokan dan tempat ibadah
c. Industri
Limbah cair industri adalah buangan hasil dari proses/sisa dari suatu kegiatan/usaha yang berwujud cair dimana kehadirannya pada suatu saat dan tempat tidak dikehendaki lingkungan karena tidak mempunyai nilai ekonomis sehingga cenderung untuk dibuang.Contoh air limbah industri: air limbah dari pabrik baja, pabrik tinta, pabrik cat, dan dari pabrik karet.
Air limbah rumah tangga sebagian besar mengandung bahan organik sehingga memudahkan didalam pengolahannya.Sebaliknya limbah industri lebih sulit pengolahannya karena mengandung pelarut mineral, logam berat, dan zat-zat organik lainnya yang barsifat toksik (Chandra, 2006).
2.1.3. Dampak Buruk Air Limbah
Air limbah yang tidak dikelola dengan baik dapat menimbulkan dampak buruk bagi mahluk hidup dan lingkungannya.Beberapa dampak buruk tesebut adalah sebagai berikut (Mulia, 2005).
1.Gangguan kesehatan
Air limbah dapat mengandung bibit penyakit yang dapat menimbulkan penyakit.Selain itu didalam air limbah mungkin juga terdapat zat – zat yang berbahaya dan beracun yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi mahluk hidup yang mengkonsumsinya.
2.Penurunan kualitas lingkungan
Air limbah yang dibuang langsung ke air permukaan (misalnya : sungai dan danau dapat mengakibatkan pencemaran air permukaan tersebut. Air limbah juga dapat merembes kedalam air tanah, sehingga menyebabkan pencemaran air tanah
3.Gangguan terhadap keindahan
Air limba mengandung polutan yang tidak mengganggu kesehatan dan ekosistem, tetapi mengganggu keindahan.Contohnya yang sederhana adalah air limbah yang mengandung pigmen warna yang dapat menimbulkan perubahan warna pada badan air penerima. Walaupun pigmen tersebut tidak menimbulkan gangguan terhadap kesehatan, tetapi terjadi gangguan keindahan terhadap badan air penerima tersebut
4.Gangguan terhadap kerusakan benda
Adakalanya air limbah mengandung zat-zat yang dapat dikonversi oleh bakteri anaerobik menjadi gas yang agresif seperti H2S. Gas ini dapat
mempercepat proses perkaratan pada benda yang terbuat dari besi (misalnya pipa saluran air limbah) dan bangunan air kotor lainnya.
2.2. Limbah Rumah Sakit
Limbah rumah sakit adalah semua limbah yang berbentuk padat maupun cair yang berasal dari kegiatan rumah sakit baik kegiatan medis maupun non medis yang kemungkinan besar mengandung mikroorganisme, bahan kimia beracun dan radioaktif.Apabila tidak ditangani dengan baik limbah rumah sakit dapat bermasalah baik dari aspek pelayanan maupun estetika selain dapat
menyebabkan pencemaran lingkungan dan menjadi sumber penularan penyakit (infeksi nosokomial). Oleh karena itu pengolahan limbah rumah sakit perlu mendapatkan perhatian yang serius dan memadai agar dampak negatif yang terjadi dapat dihindari atau dikurangi (Chandra,2006)
2.2.1. Jenis Limbah Rumah Sakit
Limbah yang dihasilkan dari kegiatan dirumah sakit dapat dibagi menjadi dua bagian, sebagai berikut :
1. Adapun yang meliputi limbah medis antara lain : a. Limbah padat
Limbah padat medis adalah limbah yang langsung dihasilkan dari tindakan diagnosis dan tindakan medis terhadap pasien.Termasuk dalam kegiatan tersebut juga kegiatan medis diruang poliklinik, perawatan, bedah dan ruangan laboratorium.
b. Limbah cair
Limbah cair medis adalah limbah cair yang mengandung zat beracun seperti bahan-bahan kimia anorganik. Zat-zat organik yang berasal dari air bilasan ruang bedah dan otopsi apabila tidak dikelola dengan baik atau langsung dibuang kesaluran pembuangan umum akan sangat berbahaya dan dapat menimbulkan bau yang tidak sedap serta mencemari lingkungan.
2. Adapun yang meliputi limbah non medis antara lain : a. Limbah padat
Limbah padat non medis adalah semua sampah padat diluar sampah padat medis yang dihasilkan dari berbagai kegiatan seperti ruang tunggu, ruang inap, unit gizi dan dapur
b. Limbah cair
Limbah cair non medis merupakan limbah rumah sakit yang berupa:
1.Kotoran manusia seperti tinja, dan air kemih yang berasal dari kloset didalam kamar mandi atau toilet
2.Air bekas cucian yang berasal dari lavatory, kitchen sink, atau floor drain dari ruangan-ruangan dirumah sakit.
2.2.2. Sistem Pengolahan Limbah Cair Rumah Sakit
Sistem pengolahan limbah cair dirumah sakit terdiri dari tiga jenis yaitu: tangki septik, biologi aerobik, dan biologi anaerobik (Chandra,2006).
A. Sistem tangki septik
Tangki septik digunakan untuk menampung dan mengola air limbah yang berasal dari wc, kamar mandi, ruang bersalin, ruang perawatan, dan lain-lain. Sebaiknya limbah cair medis dan limbah cair non medis dipisahkan dengan menggunakan sewerage system untuk memudahkan pengelolaannya dan agar tidak mencemari lingkungan.
B. Sistem biologi aerobik
Sistem biologi aerobic yang dapat digunakan untuk limbah rumah sakit adalah sistem waste oxidation ditch treatment (kolam oksidasi air limbah). Sistem ini digunakan untuk mengolah air limbah dari rumah sakit yang terletak di tengah kota karena tidak memerlukan lahan yang luas. Kolam oksidasinya sendiri dibuat bulat atau elips.
Dalam sistem ini, air limbah dialirkan secara berputar ke kolam-kolam oksidasi agar ada kesempatan lebih lama berkontak dengan oksigen dari udara.Setelah itu, air limbah dialirkan kedalam sedimentation tank untuk
pengendapan benda-benda padat atau lumpur lainnya.Air yang sudah tampak jernih dialirkan ke bak klorinasi sebelum dibuang ke dalam sungai atau badan air lainnya.Lumpur yang mengendap diambil dan dikeringkan pada sludge drying bed.
Ada beberapa komponen didalam sistem kolam oksidasi ini, antara lain pump (pompa air kotor), oxidation ditch (kolam oksidasi), sedimentation tank (bak pengendapan), chlorination tank (bak klorinasi), sludge drying bed (tempat mengeringkan lumpur, biasanya 1-2 petak), dan control room (ruang pengendali). C. Sistem biologi anaerobik
Terdapat dua sistem biologi anaerobik yang dapat digunakan untuk membuang atau memusnakan limbah rumah sakit, antara lain :
a. Waste stabilization pond system
Sistem ini memerlukan lahan luas dan biasanya dianjurkan untuk rumah sakit diluar kota yang masih memiliki lahan yang luas. Sistem kolam stabilisasi air limbah terdiri dari bagian-bagian yang cukup sederhana, yaitu : sum pump, stabilization pond (biasanya 2), bak klorinasi, control room, inlet, interconnection antara 2 kolam stabilisasi, dan outlet dari kolam stabilisasi menuju sistem klorinasi.
b. Anaerobik filter treatment system
Sistem pengolahan air limbah ini dilakukan dengan memanfaatkan proses pembusukan anaerobik melalui suatu filter. Disini, air limbah sebelumnya telah menjalani pra-pengolahan septik tank. Dari proses ini biasanya akan dihasilkan efluent yang mengandung zat-zat asam organik yang memerlukan klor lebih banyak untuk proses oksidasinya. Dengan demikian, sebelum dialirkan ke dalam
bak klorinasi, efluent ditampung dahulu dalam bak stabilisasi untuk memberikan kesempatan oksidasi zat-zat tersebut diatas, sehingga jumlah klorin yang dibutuhkan pada proses klorinasi berkurang.
2.3. Chemical Oxygen Demand(COD)
2.3.1. Pengertian Chemical Oxygen Demand (COD)
Chemical oxyegen demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimia (KOK) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk megoksidasi zat-zat
organis yang ada dalam 1 l sampel air, dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan
sebagai sumber oksigen. Persamaan reaksi :
CaHbOc + Cr2O72- + H+ CO2 + H2O + Cr3+
Sisa K2Cr2O7 tersebut ditentukan melalui titrasi dengan fero ammonium sulfat
(FAS) dimana reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut :
6 Fe2+ + Cr2O72- + 14 H+ 6 Fe3+ + 2Cr3+ + 7 H2O
Angka chemical oxygen demand(COD) merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organis yang secara alamiah dapat dioksidasi melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air.
2.3.2. Keuntungan Analisa Chimical Oxygen Demand(COD)
Keuntungan dari analisa COD dibandingkan dengan analisa BOD
a. Analisa COD hanya memerlukan waktu kurang lebih 3 jam sedangakan analisa BOD memerlukan waktu 5 hari
b. Untuk menganalisa COD antara 50-800 mg/l tidak dibutuhkan pengenceran sampel sedangkan pada umumnya analisa BOD selalu membutuhkan pengenceran
c. Ketelitian dan ketepatan tes COD adalah 2-3 kali lebih tinggi dari tes BOD d. Gangguan dari zat yang bersifat racun terhadap mikroorganisme pada tes
BOD tidak menjadi soal pada tes COD
2.3.3. Kekurangan Analisa Chemical Oxygen Demand(COD)
Analisa COD hanya merupakan suatu analisa yang menggunakan suatu reaksi oksidasi kimia yang merupakan oksidasi biologis (yang sebenarnya terjadi di alam) sehingga merupakan pendekatan saja. Karena hal tersebut maka tes COD tidak dapat membedakan antara zat-zat yang sebenarnya tidak teroksidasi (inert) dan zat-zat yang teroksidasi secara biologis
2.3.4. Gangguan Analisa Chemical Oxygen Demand(COD)
Ada beberapa hal yang dapat mengganggu proses dalam suatu analisa Chemical oxygen demand (COD) diantara lainnya sebagai berikut (Aleart,1984).
1. Kadar klorida (Cl-) sampai 2000 mg/l didalam sampel dapat mengganggu bekerjanya katalisator Ag2SO4, dan pada keadaan tertentu turut teroksidasi
oieh dikromat. Gangguan ini dihilangkan dengan penambahan merkuri sulfat (HgSO4) pada sampel, sebelum penambahan reagan lainnya. Ion
merkurik bergabung dengan ion klorida membentuk merkuri klorida, sesuai reaksi di bawah :
Dengan adanya ion Hg2+ ini, konsentrasi ion Cl- menjadi sangat kecil dan tidak mengganggu oksidasi zat organis dalam analisa COD.
2. Nitrit NO2- juga teroksidasi menjadi nitrat NO3-.Bila konsentrasi NO2-> 2
mg/l maka periu penambahan 10 mg asam sulfamat per mg NO2-, baik
dalam sampel maupun blanko.
2.4. Metode Penentuan Chemical oxygen demand (COD)
Adapun metode yang dapat digunakan dalam menentukan chemical oxygen demand(COD) diantaranya adalah (Greenberg,1917)
a.Metode refluks terbuka
Kebanyakan bahan-bahan organik yang telah teroksidasi oleh suatu campuran dari pemanasan kromat dan asam sulfat yang mendidih.Suatu sampel merupakan larutan asam kuat yang diketahui jumlah potasium dikromatnya. Setelah mengalami proses pencampuran sisa K2Cr2O7 yang dipakai atau dipergunakan.
Banyaknya bahan organik yang dioksidasi dihitung sebagai oksigen yang setara dengan kalium dikromat yang terikat. Untuk menjaga agar volume dan kekuatan reagen agar tetap konstan maka volume sampel lain berkurang dari pada 50 ml dari yang diperlukan. Standar waktu yang dipergunakan agar boleh mereduksi selama 2 jam jika ingin mendapatkan waktu dan juga menghasilkan hasil yang sama.
b.Metode refluks tertutup
Senyawa organik yang bersifat volatile akan teroksidasi secara sempurna dalam sistem tertutup karena dapat berhubungan langsung dengan oksidasi. Sebelum tiap-tiap pemeriksaan dipergunakan tabung untuk mencapai titik akhir di TFE linier memilih tabung yang cocok untuk sensitivitas yang diinginkan,
digunakan 25x150 mm ukuran tabung untuk suatu sampel dengan kadar COD yang umum karena volume sampel yang dipergunakn banyak.
2.5. Analisa titrimetri
Istilah analisa titrimetri mengacu pada analisa kimia kuantitatif yang dilakukan dengan menetapkan volume suatu larutan yang konsentrasinya diketehui dengan tepat, yang diperlukan untuk bereaksi secara kuantitatif dengan larutan dari zat yang akan ditetapkan. Larutan yang telah diketahui konsentrasinya disebut larutan standar. Proses penambahan larutan standar sampai reaksi tepat lengkap disebut titrasi dan zat yang ditetapkan disebut di titrasi. Titik pada saat reaksi itu lengkap di sebut titik ekuivalen.Lengkapnya titrasi, lazimnya harus terdeteksi oleh suatu perubahan yang tidak dapat salah dilihat oleh mata yang dihasilkan oleh larutan standar itu sendiri atau lebih lazim lagi oleh penambahan suatu reagensia pembantu yang dikenal sebagai indikator dan titik pada saat dimana ini terjadi di sebut titik akhir titrasi.
Pada analisa titrimetri, suatu reaksi harus memenuhi kondisi-kondisi berikut :
1. Harus ada suatu reaksi yang sederhana yang dapat dinyatakan dengan persamaan kimia, zat yang akan ditetapkan harus bereaksi dengan lengkap dan reagensia dalam proporsi yang stokiometrik atau ekiuvalen
2. Reaksi harus praktis berlangsung dalam sekejap atau berjalan dengan cepat menaikkan kecepatan reaksi tersebut
3. Harus ada perubahan yang menyolok dalam energi-bebas yang menimbulkan perubahan dalam beberapa sifat fisika atau kimia larutan pada titik ekiuvalen. Harus tersedia suatu indikator, yang oleh perubah
sifat-sifat fisika (warna atau pembentukkan endapan), harus dengan tajam menetapkan titik akhir raksi.
Reaksi yang digunakan dalam analisis titrimetri dibagi dalam empat golongan utama :
1. Reaksi penetralan atau asidimetri dan alkalimetri : ini melibatkan titrasi basa bebas atau basa yang terbentuk karena hidrolisis garam yang berasal dari asam lemah, dengan suatu asam standart (asidimetri) dan titrasi asam bebas, atau asam yang terbentuk dari hidrolisis garam yang berasal dari basa lemah dengan suatu basa standrat (alkalimetri). Reaksi-reaksi ini melibatkan bersenyawaannya ion hidrogen dan ion hidroksida untuk membentuk air
2. Reaksi pembentukkan kompleks : reaksi ini bergantung pada bersenyawaannya ion-ion yang bukan ion hidrogen atau ion hidroksida untuk membentuk suatu ion atau senyawa yang dapat larut atau sedikit terdisosiasi seperti titrasi larutan sianida dengan perak nitrat. Asam etilen diamin tetra aseta, sebagian besar garam dinatriumnya, EDTA merupakan reagenesia yang sangat penting untuk pembentukan kompleks.
3. Reaksi pengendapan : reaksi ini bergantung pada bersenyawaannya ion-ion untuk membentuk suatu endapan sederhana seperti ion-ion perak dengan suatu larutan klorida. Tak terjadi perubahan keadaan oksidasi
4. Reaksi oksidasi-reduksi : dalam golongan ini termasuk semua reaksi yang melibatkan perubahan bilangan oksidasi atau pemindahan elektron. Larutan standarnya adalah zat pengoksid ataupun zat pereduksi. Zat pengoksid yang utama adalah kalium permanganat, kalium dikromat, serium(IV)sulfat, iod, kalium iodat dan kalium bromat. Zat pereduksi yang sering di gunakan adalah senyawa besi(II) dan timah(II), natrium tiosulfat, dll (Vogel, 1994).
