Laporan Teknik Pengolahan Limbah BOD

Embed Size (px)

DESCRIPTION

BOD

Citation preview

Parameter kualitas air dibagi menjadi tiga, yaitu :I. Parameter FisikaParameter fisika adalah salah satu parameter yang digunakan untuk mengukur kadar kualitas air yang berhubungan dengan fisika seperti suhu, kecepatan arus, kecerahan dan tinggi air. Parameter fisika meliputi :1. SuhuSuhu adalah ukuran derajat panas atau dinginnya suatu benda (air). 2. Kecepatan arusKecepatan arus adalah gerakan massa airdari satu tempat ke tempat lain baik secara vertikal (gerak ke atas) maupun secara horizontal (gerakan ke samping) dengan satuan m/s. 3. KecerahanKecerahan adalah suatu kondisi yang menunjukkan kemampuan cahaya untuk menembus lapisan air pada kedalaman tertentu.4. KedalamanKedalaman adalah suatu keadaan yang menunjukkan tinggi rendahnya air dengan satuan meter (m).5. Warna airWarna air adalah parameter yang menunjukkan warna perairan yang dipengaruhi oleh jenis substrat atau biota yang mendiami perairan tersebut seperti plankton dan lain-lain.6. Salinitas Salinitas adalah konsentrasi total ion di perairan dengan satuan ppt (part per thousand).II. Parameter KimiaParameter kimia adalah parameter yang sangat penting untuk menentukan air tersebut dikatakan baik atau tidak. Parameter kimia meliputi DO, pH, amoniak, nitrat, nitrit, TAN, TOM, fospor, BOD, COD, alkalinitas, kesadahan, CO2 dan lain-lain. Parameter kimia meliputi :1. DO (Dissolved Oxygen)Oksigen terlarut (DO) adalah jumlah oksigen terlarut dalam air yang berasal dari fotosintesa dan absorbsi atmosfer/udara dengan satuan ppm (part per million).2. pH (Power of Hydrogen atau Poisson Hard)pH adalah suatu ekpresi dari konsentrasi ion hidrogen (H+) di dalam air. Besarannya dinyatakan dalam minus logaritma dari konsentrasi ion H.3. COD (Chemical Oxygen Demand)Chemical Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh biota perairan dalam reaksi kimia dengan satuan ppm (part per million).4. BOD (Biology Oxygen Demand)Biology Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh biota perairan dengan satuan ppm (part per million).5. CO2 (Karbondioksida)Karbondioksida adalah jumlah karbon yang dihasilkan oleh biota air dalam respirasi dengan satuan ppm (part per million).6. Amonia (NH4)Amoniak adalah senyawa yang terbentuk dari oksidasi bahan organik yang mengandung bahan nitrogen dalam air dengan bantuan bakteri. Amonia merupakan produk sisa metabolisme yang utama dari ikan.7. Nitrat (NO3-)Nitrat adalah hasil dari proses nitrifikasi oleh bakteri Nitrobacter.8. Nitrit (NO2-)Nitrit adalah hasil dari proses oksidasi amonia oleh bakteri Nitrosomonas.9. Total Amonia Nitrogen (TAN)Total Amonia Nitrogen (TAN) adalah gabungan dari beberapa senyawa nitrogen yang meliputi NH4 (amonia terionisasi, karena memiliki ion positif) dan NH3 (tak terionisasi, karena tidak memiliki ion)10. Total Organic Matter (TOM)Total Organik Matter (TOM) atau sering disebut bahan organik terlarut total merupakan kandungan bahan organik total atau keseluruhan di perairan yang terdiri dari bahan organik terlarut, tersuspensi (particulate) dan koloid.11. AlkalinitasAlkalinitas adalah suatu parameter kimia perairan yang menunjukan jumlah ion karbonat dan bikarbonat.12. KesadahanKesadahan adalah kandungan mineral tertentu di dalam air, umumnya yaitu ion kalsium (Ca) dan magnesium (Mg) dalam bentuk garam karbonat. Air sadah atau sering disebut dengan air keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi.13. Total Dissoved Soild (TDS)Total Dissoved Solid (TDS) adalah jumlah ukuran zat terlarut (baik itu zat organik maupun anorganik) yang terdapat pada sebuah larutan. TDS menggambarkan jumlah zat terlarut dalam part per million (ppm) atau sama dengan milligram per liter (mg/L).14. Total Suspended Solid (TSS)Total Suspended Solid (TSS) adalah residu dari padatan total yang tertahan oleh saringan dengan ukuran partikel maksimal 2m atau lebih besar dari ukuran partikel koloid.15. Hidrogen Sulfida (H2S)H2S adalah gas beracun yang dihasilkan dari hasil penguraian atau perombakan bahan organik oleh bakteri. III. Parameter BiologiParameter biologi adalah parameter yang digunakan untuk mengetahui kepadatan biota di dalam air. Biota tersebut dapat berupa plankton, benthos, perifiton, bakteri maupun biota jenis lainnya. Tetapi dalam dunia perikanan biota yang sering diukur adalah jenis plankton dan bakteri baik biota yang menguntungkan maupun yang merugikan. Parameter biologi meliputi :1. PlanktonPlankton adalah mikroorganisme yang hidup melayang di perairan, mempunyai gerak sedikit sehingga mudah terbawa oleh arus. Plankton merupakan salah satu komponen utama dalam sistem rantai makanan atau food chain dan jaring makanan atau food web (Ferianti, 2007). Plankton dibagi menjadi dua jenis yaitu fitoplankton (plankton tumbuhan) dan zooplankton (plankton hewan).2. BakteriBakteri adalah salah satu golongan organisme prokariotik (tidak mempunyai selubung inti), uniselluler dan berukuran renik (mikroskopis). Bakteri merupakan organisme yang paling banyak jumlahnya dan lebih tersebar luas dibandingkan mahluk hidup yang lain. Bakteri ada yang menguntungkan tetapi ada pula yang merugikan. Bakteri yang menguntungkan seperti golongan Bacillus sp, Nitrosomonas, Nitrobacter dll. Sedangkan bakteri merugikan antara lain adalah Vibrio sp, Pseudomonas dan lain-lain. Beberapa teknik-teknik pengolahan air buangan antara lain :1. Pengenceran atau DilutionAir limbah diencerkan sampai mencapai konsentrasi yang cukup rendah kemudian baru dibuang ke badan-badan air. Tetapi dengan makin bertambahnya penduduk, yang berarti makin meningkatnya kegiatan manusia, maka jumlah air limbah yang harus dibuang terlalu banyak dan diperlukan air pengenceran terlalu banyak pula maka cara ini tidak dapat dipertahankan lagi. Disamping itu, cara ini menimbulkan kerugian lain, diantaranya bahaya kontaminasi terhadap badan-badan air masih tetap ada, pengendapan yang akhirnya menimbulkan pendangkalan terhadap badan-badan air, seperti selokan, sungai, danau, dan sebagainya. Selanjutnya dapat menimbulkan banjir.2. Kolam Oksidasi atau Oxidation PondsPada prinsipnya cara pengolahan ini adalah pemanfaatan sinar matahari, ganggang (algae), bakteri dan oksigen dalam proses pembersihan alamiah. Air limbah dialirkan ke dalam kolam besar berbentuk segi empat dengan kedalaman antara 1-2 meter. Dinding dan dasar kolam tidak perlu diberi lapisan apapun. Lokasi kolam harus jauh dari daerah pemukiman dan di daerah yang terbuka sehingga memungkinkan sirkulasi angin dengan baik. Cara kerjanya untuk kolam oksidasi atau Oxidation Ponds adalah sebagai berikut:a) Empat unsur yang berperan dalam proses pembersihan alamiah ini adalah sinar matahari, ganggang, bakteri, dan oksigen. Ganggang dengan butir khlorophylnya dalam air limbah melakukan proses fotosintesis dengan bantuan sinar matahari sehingga tumbuh dengan subur.b) Pada proses sintesis untuk pembentukan karbohidrat dari H2O dan CO2 oleh chlorophyl dibawah pengaruh sinar matahari terbentuk O2 atau oksigen. Kemudian oksigen ini digunakan oleh bakteri aerobik untuk melakukan dekomposisi zat-zat organik yang terdapat dalam air buangan disamping itu terjadi pengendapan.c) Sebagai hasilnya nilai BOD dari air limbah tersebut akan berkurang sehingga relatif aman bila akan dibuang ke dalam badan-badan air seperti kali, danau, sungai.3. IrigasiAir limbah dialirkan ke dalam parit-parit terbuka yang digali dan air akan merembes masuk ke dalam tanah melalui dasar dan dinding parit-parit tersebut. Dalam keadaan tertentu air buangan dapat digunakan untuk pengairan ladang pertanian atau perkebunan dan sekaligus berfungsi untuk pemupukan. Hal ini terutama dapat dilakukan untuk air limbah dari rumah tangga, perusahaan susu sapi, rumah potong hewan, dan lain-lainnya di mana kandungan zat-zat organik dan protein cukup tinggi yang diperlukan oleh tanam-tanaman.Pengolahan air limbah tersebut dapat dibagi menjadi 5 tahap, berikut ini adalah tahap-tahapannya :1. Pengolahan Awal (Pretreatment)Tahap pengolahan ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk menghilangkan padatan tersuspensi dan minyak dalam aliran air limbah. Beberapa proses pengolahan yang berlangsung pada tahap ini ialah screen and grit removal, equalization and storage, serta oil separation.2. Pengolahan Tahap Pertama (Primary Treatment)Pada dasarnya pengolahan tahap pertama ini masih memiliki tujuan yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya ialah pada proses yang berlangsung. Proses yang terjadi pada pengolahan tahap pertama ialah neutralization, chemical addition and coagulation, flotation, sedimentation, dan filtration.3. Pengolahan Tahap Kedua (Secondary Treatment)Pengolahan tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat-zat terlarut dari air limbah yang tidak dapat dihilangkan dengan proses fisik biasa. Peralatan pengolahan yang umum digunakan pada pengolahan tahap ini ialah activated sludge, anaerobic lagoon, tricking filter, aerated lagoon, stabilization basin, rotating biological contactor, serta anaerobic contactor and filter.4. Pengolahan Tahap Ketiga (Tertiary Treatment)Proses-proses yang terlibat dalam pengolahan air limbah tahap ketiga ialah coagulation and sedimentation, filtration, carbon adsorption, ion exchange, membrane separation, serta thickening gravity or flotation.5. Pengolahan Lumpur (Sludge Treatment)Lumpur yang terbentuk sebagai hasil keempat tahap pengolahan sebelumnya kemudian diolah kembali melalui proses digestion or wet combustion, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugation, lagooning or drying bed, incineration, atau landfill.BOD merupakan parameter pengukuran jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bekteri untuk mengurai hampir semua zat organik yang terlarut dan tersuspensi dalam air buangan, dinyatakan dengan BOD5 hari pada suhu 20 C dalam mg/liter atau ppm. Pemeriksaan BOD5 diperlukan untuk menentukan beban pencemaran terhadap air buangan domestik atau industri juga untuk mendesain sistem pengolahan limbah biologis bagi air tercemar. Penguraian zat organik adalah peristiwa alamiah, jika suatu badan air tercemar oleh zat organik maka bakteri akan dapat menghabiskan oksigen terlarut dalam air selama proses biodegradable berlangsung, sehingga dapat mengakibatkan kematian pada biota air dan keadaan pada badan air dapat menjadi anaerobik yang ditandai dengan timbulnya bau busuk. COD atau Chemical Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengurai seluruh bahan organik yang terkandung dalam air (Boyd, 1990 dalam Hariyadi, 2004). Menurut Maier et all (2009), COD dibutuhkan untuk mengoksidasi semua karbon organik menjadi CO2 dan H2O. Satu g karbohidrat atau 1 g protein setara dengan 1 g COD. Secara normal, jumlah COD adalah sekitar 0,5. Ketika rasio ini turun di bawah 0,3, itu berarti bahwa sampel mengandung sejumlah besar senyawa organik yang tidak mudah dibiodegradasi. COD merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan dalam proses oksidasi kimia yang dinyatakan dalam O2/l. Dengan mengukur nilai COD maka akan diperoleh nilai yang menyatakan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk proses oksidasi terhadap total senyawa organik baik yang mudah diuraikan secara biologis maupun terhadap yang sukar atau tidak bisa diuraikan secara biologis (Barus, 2004). Bisa saja nilai BOD sama dengan COD, tetapi BOD tidak bisa lebih besar dari COD. Jadi COD menggambarkan jumlah total bahan organik yang ada (Hariyadi, 2004). Metode pengukuran COD sedikit lebih kompleks, karena menggunakan peralatan khusus reflux, penggunaan asam pekat, pemanasan, dan titrasi. Peralatan reflux diperlukan untuk menghindari berkurangnya air sampel karena pemanasan. Pada 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. 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 (Hariyadi, 2004). BOD5 (Biochemical Oxygen Demand) menyatakan jumlah oksigen yang diperlukan mikroorganisme aerobi dalam proses penguraian senyawa organik, yang diukur pada suhu 20 0C (Fortsner, 1990). Dalam proses oksidasi secara biologis ini tentu saja dibutuhkan waktu yang lebih lama jika dibandingkan dengan proses oksidasi secara kimiawi. Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi pengukuran BOD5 adalah jumlah senyawa organik yang diuraikan, tersedianya organisme aerob yang mampu menguraikan senyawa organik tersebut dan tersedianya sejumlah oksigen yang dibutuhkan dalam proses penguraian itu. Menurut Maier et all (2009), BOD adalah jumlah oksigen terlarut yang dikonsumsi oleh mikroorganisme selama oksidasi biokimia organik (karbon BOD) dan anorganik (materi amonia). Metodologi untuk mengukur telah sedikit berubah sejak dikembangkan pada tahun 1930. Pengukuran BOD (ditulis BOD5) adalah pengukuran jumlah oksigen yang dikonsumsi oleh populasi campuran bakteri heterothropic dalam gelap pada suhu 20C selama 5 hari. Dalam tes BOD, air ditempatkan dalam botol 300-ml BOD dan diencerkan dalam buffer fosfat (pH 7,2) yang mengandung unsur anorganik lain (N, Ca, Mg, Fe) dan oksigen jenuh. Kadang-kadang mikroorganisme teraklimasi atau mikroorganisme dikeringkan, dijual dalam bentuk kapsul, yang ditambahkan ke air limbah kota dan industri, yang mungkin tidak memiliki mikroflora yang cukup untuk melaksanakan tes BOD. Dalam beberapa kasus inhibitor nitrifikasi ditambahkan ke sampel hanya untuk menentukan BOD karbon (Maier et all, 2009).Prinsip pengukuran BOD cukup sederhana, yaitu mengukur kandungan oksigen terlarut awal (DOi) dari sampel segera setelah pengambilan contoh, kemudian mengukur kandungan oksigen terlarut pada sampel yang telah diinkubasi selama 5 hari pada kondisi gelap dan suhu tetap (20 C) yang sering disebut dengan DO5. Selisih DOi dan DO5 (DOi - DO5) merupakan nilai BOD yang dinyatakan dalam miligram oksigen per liter (mg/L). Pengukuran oksigen dapat dilakukan secara analitik dengan cara titrasi (metode Winkler, iodometri) atau dengan menggunakan alat yang disebut DO meter yang dilengkapi dengan probe khusus (Hariyadi, 2004). Menurut Maier et all (2009), pengukuran BOD5 terutama untuk pengelolaan limbah, umumnya digunakan untuk beberapa alasan: Menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk perlakuan biologis terhadap bahan organik yang ada dalam limbah cairMenentukan ukuran fasilitas pengolahan limbah yang dibutuhkanMengukur efisiensi proses perlakuan dalam pengolahan limbahMengetahui kesesuaian batasan yang diperbolehkan bagi pembuangan air limbah.Daftar pustakaAnwar, J, 1984. Ekologi Ekosistem Sumatra. Press. Yogyakarta.Asdak, 1995. Hidrologi dan Pengelolaan DAS. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.Cholik. dkk, 1991. Pengelolaan Air Kolam. Direktorat Jendral Perikanan Jakarta. Jakarta.Fortsner, 1990. Ichtiologi. The Study Of Fishery. John and Sons. Ins. New York.Hariyadi. 2004. Metode Sampling Bioekologi.Bumi Aksara.Jakarta.Odum. E.P, 1993. Dasar-dasar Ekologi. Edisi ketiga. Gadjah Mada University Press.Yogyakarta.Wardoyo, S. 1981. Pengelolaan Kualitas Air. Fakultas Perikanan IPB. BogorWelch. P.S, 1984, Limnologi Methods. Mc. Grawhill Book Company Inc. New York.