7/22/2019 TPL DOK2

1/37

LAPORAN PRAKTIKUM

TEKNIK PENGOLAHAN LIMBAH

PENGUKURAN BPM DAN BPA INDUSTRI

Oleh:

Helmi Purwo Asmoro

NIM AIH011046

KEMENTERIAN PENDIDIKAN DAN KEBUDAYAAN

UNIVERSITAS JENDERAL SOEDIRMAN

FAKULTAS PERTANIAN

PURWOKERTO

2013

7/22/2019 TPL DOK2

2/37

I. PENDAHULUAN

A. Latar Belakang

Air merupakan senyawa yang bersifat pelarut universal, karena sifatnya

tersebut, maka tidak ada air dan perairan alami yang murni. Tetapi didalamnya

terdapat unsur dan senyawa yang lain. Dengan terlarutnya unsur dan senyawa

tersebut, terutama hara mineral, maka air merupakan faktor ekologi bagi makhluk

hidup. Walaupun demikian ternyata tidak semua air dapat secara langsungdigunakan memenuhi kebutuhan makhluk hidup, tetapi harus memenuhi kriteria

dalam setiap parameternya masing-masing.

Kualitas air adalah kondisi kualitatif air yang diukur dan atau yang diuji

berdasarkan perameter-parameter tertentu dan metode tertentu berdasarkan

peraturan perundang-perundangan yang berlaku (Pasal 1 Keputusan Menteri

Negara Lingkungan Hidup : 115 Tahun 2003). Kualitas airdapat dinyatakan

dengan parameter kualitas air. Parameter ini meliputi parameter fisik, kimia, dan

mikrobiologis. Parameter fisik menyatakan kondisi fisik air atau keberadaan

bahan yang diamati secara visual/kasat mata. Yang termasuk dalam parameter

fisik adalah kekeruhan, kandungan partikel/padatan, warna, rasa, bau, suhu, dan

sebagainya.

Parameter kimia menyatakan kandungan unsur/senyawa kimia dalam air,

seperti kandungan oksigen, bahan organik (dinyatakan dengan BOD, COD, TOC),

mineral atau logam, derajat keasaman, nutrient/hara, kesadahan, dan sebagainya.

7/22/2019 TPL DOK2

3/37

B. Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk :

1. Menentukan besar Beban Pencemaran Maksimum (BPM) suatu limbahindustry.

2. Menentukan besar Beban Pencemaran Sebenarnya (BPA) suatu limbahindustri.

3. Menyimpulkan apakah industri tersebut memenuhi baku mutu limbah cair.

7/22/2019 TPL DOK2

4/37

II. TINJAUAN PUSTAKA

Air merupakan sumber daya alam yang memenuhi hajat hidup orang

banyak sehingga perlu dilindungi agar dapat tetap bermanfaat bagi hidup dan

kehidupan manusia serta makhluk hidup lainnya. Untuk menjaga atau mencapai

kualitas air sehingga dapat dimanfaatkan secara berkelanjutan sesuai dengan

tingkat mutu air yang diinginkan, maka perlu upaya pelestarian dan atau

pengendalian. Pelestarian kualitas air merupakan upaya untuk memelihara fungsi

air agar kualitasnya tetap pada kondisi alamiahnya.

Pelestarian kualitas air dilakukan pada sumber air yang terdapat di hutan

lindung. Sedangkan pengelolaan kualitas air pada sumber air di luar hutan lindung

dilakukan dengan upaya pengendalian pencemaran air, yaitu upaya memelihara

fungsi air sehingga kualitas air memenuhi baku mutu air.

Air sebagai komponen lingkungan hidup akan mempengaruhi dan

dipengaruhi oleh komponen lainnya. Air yang kualitasnya buruk akan

mengakibatkan kondisi lingkungan hidup menjadi buruk sehingga akan

mempengaruhi kondisi kesehatan dan keselamatan manusia serta kehidupan

makhluk hidup lainnya. Penurunan kualitas air akan menurunkan dayaguna, hasil

guna, produktivitas, daya dukung dan daya tampung dari sumber daya air yang

pada akhirnya akan menurunkan kekayaan sumber daya alam (natural resources

depletion).

BOD adalah suatu analisa empiris yang mencoba mendekati secara global

proses mikrobiologis yang benar -benar terjadi dalam air. Pemeriksaan BOD

diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan dan untuk

mendesain sistem pengolahan secara biologis (Agnes Anita, 2005). BOD sebagai

ukuran jumlah oksigen terlarut yang digunakan oleh mikroorganisme untuk

mengurai bahan organik yang terkandung dalam perairan.

Sedangkan COD adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk

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

pengoksidasi K2,Cr2,O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent)

7/22/2019 TPL DOK2

5/37

(Agnes Anita, 2005). Dengan kata lain COD merupakan jumlah oksigen terlarut

yang digunakan untuk mengurai bahan organik yang terkandung dalam perairan.

BOD dan COD mempunyai peranan penting dalam perairan, yaitu sebagai

parameter penentuan kualitas suatu perairan, apakah perairan tersebut tercemar

atau tidak. Selain itu, kandungan BOD dan COD dalam air dapat membantu

mikroorganisme dalam mengurai bahan-bahan organik di perairan. Selain itu,

Oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan

anorganik (Salmin, 2005).

Semakin banyak bahan organic dalam air, maka semakin besar BODnya

sedangkan DO akan semakin rendah. Air yang bersih adalah jika tingkat DOnya

tinggi, sedangkan BOD dan zat padat terlarutnya rendah. Apabila kadar oksigen

terlarut berkurang mengakibatkan hewan-hewan yang menempati perairan

tersebut akan mati. Dan jika kadar BOD dan COD meningkat menyebabkan

perairan menjadi tercemar (Hilda Zulkifli, 2009).

Standart Baku Mutu adalah batas kadar yang diperkenankan bagi zat atau

bahan pencemar terdapat di lingkungan dengan tidak menimbulkan gangguan

terhadap makhluk hidup, tumbuhan atau benda lainnya. Untuk mencegah

terjadinya pencemaran terhadap lingkungan oleh berbagai aktivitas industri dan

aktivitas manusia, maka diperlukan pengendalian terhadap pencemaran

lingkungan dengan menetapkan baku mutu lingkungan.Standart baku mutu

berfungsi untuk mengatakan atau menilai bahwa lingkungan telah rusak atau

tercemar (SK Gubernur Jatim, 2002).

Berdasarkan definisinya, pencemaran air yang diindikasikan dengan

turunnya kualitas air sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat

berfungsi sesuai dengan peruntukannya. Yang dimaksud dengan tingkat tertentutersebut di atas adalah baku mutu air yang ditetapkan dan berfungsi sebagai tolok

ukur untuk menentukan telah terjadinya pencemaran air, juga merupakan arahan

tentang tingkat kualitas air yang akan dicapai atau dipertahankan oleh setiap

program kerja pengendalian pencemaran air.

Penetapan baku mutu air selain didasarkan pada peruntukan (designated

beneficial water uses), juga didasarkan pada kondisi nyata kualitas air yang

7/22/2019 TPL DOK2

6/37

mungkin berbeda antara satu daerah dengan daerah lainnya. Oleh karena itu,

penetapan baku mutu air dengan pendekatan golongan peruntukkan perlu

disesuaikan dengan menerapkan pendekatan klasifikasi kualitas air (kelas air).

Penetapan baku mutu air yang didasarkan pada peruntukan semata akan

menghadapi kesulitan serta tidak realistis dan sulit dicapai pada air yang kondisi

nyata kualitasnya tidak layak untuk semua golongan peruntukan. Dengan

ditetapkannya baku mutu air pada sumber air dan memperhatikan kondisi airnya,

akan dapat dihitung berapa beban zat pencemar yang dapat ditenggang adanya

oleh air penerima sehingga air dapat tetap berfungsi sesuai dengan peruntukannya.

Beban pencemaran ini merupakan daya tampung beban pencemaran bagi air

penerima yang telah ditetapkan peruntukannya.

BAKU MUTU LIMBAH CAIR BAGI KAWASAN INDUSTRI

Sumber : LAMPIRAN 1 Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No:

03/MENLH/1998

Tanggal : 15 Januari 1998

Parameter Kadar Maksimum (mg/L) BPM (Kg/Hari Ha)

BOD 5 50 4,3

COD 100 8,6TSS 200 17,2

pH 6,09,0

DEBIT LIMBAH CAIR MAKSIMUM

1L per detik Ha lahan yang terpakai

LAMPIRAN 11

Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup

No: 03/MENHL/1998

Tanggal: 15 Januari 1998

BAKU MUTU LIMBAH CAIR BAGI KAWASAN INDUSTRI

PENJELASAN TENTANG PERHITUNGAN BEBAN PENCEMARAN

MAKSIMUM UNTUK MENENTUKAN MUTU LIMBAH CAIR

7/22/2019 TPL DOK2

7/37

Penerapan baku mutu limbah cair pada pembuangan limbah cair melalui

penetapan beban pencemaran maksimum sebagaimana tercantum dalam lampiran

1 berdasarkan pada jumlah unsur pencemar yang terkandung dalam aliran limbah

cair. Untuk itu digunakan perhitungan sebagai berikut:

1. Beban Pencemaran Maksimum

BPM = (Cm)j x Dm x A x f

Keterangan:

BPM = beban pencemaran maksimum yang diperolehkan, dalam kg parameter per

hari

(Cm)j = kadar maksimum parameter j, dalam mg/liter

Dm = debit limbah cair maksimum, dalam L limbah cair per detik per hektar

A = luas lahan kawasan yang terpakai, dinyatakan dalam hektar (Ha)

f = faktor konversi = 1 kg/ 1000000 mg * (24 x 3600 detik )/hari = 0,086

2. Beban Pencemaran Sebenarnya

BPA = (CA)j x (DA) x f

Keterangan:

BPA = beban pencemaran sebenarnya, dalam kg parameter per hari

(CA)j = kadar sebenarnya parameter j, dalam mg/liter

DA = debit limbah cair sebenarnya, dalam liter per detik

f = faktor konversi = 0,086

7/22/2019 TPL DOK2

8/37

III. METODOLOGI

A.Alat dan Bahan

1. Data praktikum BOD dan COD

2. Kertas dan bolpoint

3. Kalkulator

B. Cara Kerja

1. Menghitung besarnya beban pencemaran maksimum dari sampel sesuaiketentuan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No:

03/MENLH/1998.

2. Penghitung besarnya beban pencemaran sebenarnya dari sampel sesuaiketentuan Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No:

03/MENLH/1998.

3. Menentukan apakah sampel limbah sudah memenuhi standar Baku MutuLimbah Cair

7/22/2019 TPL DOK2

9/37

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil

Perhitungan BPM dab BPA industry minyak kelapa sawit (200.000 m2) :

1. BOD5BPM = (cm) x Dm x Ax F

= 50 x 1 x 50 x 0,086

= 215 kg/hari.

BPA = (A) j x (DA) x f

= 400 x 2,5 x 0,086

= 86 kg/hari.

2. CODBPM = (cm)j x Dm x A x f

= 100 x 1 x 50 x 0,086

= 430 kg/hari

BPA = (CA) j x (DA) x f

= 350 x 2,5 x 0,086

= 75,25 kg/hari.

Kesimpulan : Industri Minyak Kelapa Sawit tersebut memenuhi baku mutu

limbah cair dan layak , karena berdasarkan perhitungan BPA yang lebih kecil dari

BPM pada parameter BOD5 dan CODnya.

7/22/2019 TPL DOK2

10/37

B. Pembahasan

Praktikum kali ini mengenai perhitungan BPM atau Beban PencemaranMaksimum dan BPA atau Beban Pencemaran Aktual suatu industry, dimana

dengan perhitungan seperti ini maka akan mudah untuk menentukan baku mutu

limbah cair tersebut. Baku Mutu Limbah Cair Kawasan Industri adalah batas

maksimum limbah cair yang diperbolehkan dibuang ke lingkungan hidup dari

suatu Kawasan Industri. Beban pencemaran maksimum adalah beban pencemaran

tertinggi yang masih diperbolehkan dibuang ke lingkungan hidup, sedangkan

beban pencemaran sebenarnya adalah beban yang sebenarnya terjadi pi kawasan

industri tersebut.

Dari data yang sudah diberikan asisten, diketahui suatu kawasan industri

mempunyai luas lahan 500.000 m2. Maka jika kita masukan ke dalam rumus BPM

= (cm)j x Dm x A x F didapatkan BPM BOD sebesar 215 kg/hari dan BPM COD

sebesar 430 kg/hari. Untuk BPA yang mana rumus dari BPA itu sendiri sama

dengan (CA)j x (DA) x F, maka didapatkan nilai BPA dari BOD sebesar 86

kg/hari dan BPA dari COD sebesar 75,25 kg/hari. Jika di analisis dengan melihat

besaran BPA dan BPMnya, maka dapat disimpulkan bahwa industry minya sawit

tersebut masih memenuhi baku mutu limbah cair. Sehingga dengan demikian

bahwa industry minyak sawit tersebut, dalam menghasilkan limbah yang di buang

ke lingkungan masih jauh dari kata pencemaran yang dapat merusak lingkungan

khususnya kualitas airnya.

Parameter adalah patokan pengukuran untuk mengukur seberapa besar

permasalahan yang terjadi. Parameter kualitas air dibagi menjadi tiga, yaitu

parameter kimia, parameter biologi dan parameter kimia, yang dapat dijelaskan

sebagai berikut:

1. Parameter Fisik

Beberapa parameter fisik yang digunakan untuk menentukan kualitas air

meliputi suhu, kekeruhan, warna, daya hantar listrik, jumlah zat padat terlarut,

rasa, bau.

7/22/2019 TPL DOK2

11/37

a. BauAir minum yang berbau, selain tidak estetis juga tidak disukai oleh

masyarakat. Bau air dapat memberi petunjuk terhadap kualitas air,

misalnya bau amis dapat disebabkan oleh adanya algae dalam air tersebut.

Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor

907/MENKES/SK/VII/2002, diketahui bahwa syarat air minum yang

dapat dikonsumsi manusia adalah tidak berbau.

b. Jumlah Zat Padat TerlarutZat padat merupakan materi residu setelah pemanasan dan

pengeringan pada suhu 103 oC 105 oC. Residu atau zat padat yang

tertinggal selama proses pemanasan pada temperatur tersebut adalah

materi yang ada dalam contoh air dan tidak hilang atau menguap pada 105

oC. Dimensi zat padat dinyatakan dalam mg/l atau g/l, % berat (kg zat

padat/kg larutan), atau % volume (dm3 zat padat/liter larutan).

Dalam air alam, ditemui dua kelompok zat yaitu zat terlarut

(seperti garam dan molekul organis) serta zat padat tersuspensi dan

koloidal (seperti tanah liat dan kwarts). Perbedaan pokok antara kedua

kelompok zat ini ditentukan melalui ukuran/diameter partikel-partikelnya.

Jumlah dan sumber materi terlarut dan tidak terlarut yang terdapat dalam

air sangat bervariasi. Pada air minum, kebanyakan merupakan materi

terlarut yang terdiri dari garam anorganik, sedikit materi organik, dan gas

terlarut. Total zat padat terlarut dalam air minum berada pada kisaran 20

1000 mg/L.

Padatan terlarut total (Total Dissolved Solid atau TDS) merupakan

bahan-bahan terlarut (diameter < 10-6 mm) dan koloid (diameter 10-6 mm10-3 mm) yang berupa senyawa-senyawa kimia dan bahan-bahan lain,

yang tidak tersaring pada kertas saring berdiameter 0,45 m (Rao, 1992

dalam Effendi, 2003). Materi ini merupakan residu zat padat setelah

penguapan pada suhu 105 oC. TDS terdapat di dalam air sebagai hasil

reaksi dari zat padat, cair, dan gas di dalam air yang dapat berupa senyawa

organik maupun anorganik. Substansi anorganik berasal dari mineral,

7/22/2019 TPL DOK2

12/37

logam, dan gas yang terbawa masuk ke dalam air setelah kontak dengan

materi pada permukaan dan tanah. Materi organik dapat berasal dari hasil

penguraian vegetasi, senyawa organik, dan gas-gas anorganik yang

terlarut. TDS biasanya disebabkan oleh bahan anorganik berupa ion-ion

yang terdapat di perairan

TDS tidak diinginkan dalam badan air karena dapat menimbulkan

warna, rasa, dan bau yang tidak sedap. Beberapa senyawa kimia

pembentuk TDS bersifat racun dan merupakan senyawa organik bersifat

karsinogenik. Akan tetapi, beberapa zat dapat memberi rasa segar pada air

minum.

Kesadahan dan kekeruhan akan bertambah seiring dengan semakin

banyaknya TDS. Analisis TDS biasanya dilakukan dengan penentuan

Daya Hantar Listrik (DHL) air. TDS terdiri dari ion-ion sehingga kadar

TDS sebanding dengan kadar DHL air. Penentuan jumlah materi terlarut

dan tidak terlarut juga dapat dilakukan dengan membandingkan jumlah

yang terfiltrasi dengan yang tidak. Analisa TDS dapat digunakan untuk

menentukan derajat keasinan dan faktor koreksi, misal untuk diagram

kesadahan CaldwellLawrence.

c. KekeruhanKekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan

berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-

bahan yang terdapat di dalam air. Kekeruhan disebabkan adanya bahan

organik dan anorganik yang tersuspensi dan terlarut (misalnya lumpur dan

pasir halus), maupun bahan anorganik dan organik yang berupa plankton

dan mikroorganisne lain (APHA, 1976; Davis dan Cornwell, 1991dalamEffendi 2003). Zat anorganik yang menyebabkan kekeruhan dapat berasal

dari pelapukan batuan dan logam, sedangkan zat organik berasal dari

lapukan hewan dan tumbuhan. Bakteri dapat dikategorikan sebagai materi

organik tersuspensi yang menambah kekeruhan air.

Padatan tersuspensi berkolerasi positif dengan kekeruhan. Semakin

tinggi nilai padatan tersuspensi, semakin tinggi nilai kekeruhan. Akan

7/22/2019 TPL DOK2

13/37

tetapi, tingginya padatan terlarut tidak selalu diikuti dengan tingginya

kekeruhan. Tingginya nilai kekeruhan dapat mempersulit usaha

penyaringan dan mengurangi efektivitas desinfeksi pada proses

penjernihan air. Secara optis, kekeruhan merupakan suatu kondisi yang

mengakibatkan cahaya dalam air didispersikan atau diserap dalam suatu

contoh air.

Dalam sistem penyediaan air minum, kekeruhan merupakan salah satu

faktor penting karena beberapa alasan sebagai berikut (Sawyer, 4th edition) :

1. Faktor estetika

Konsumen menghendaki air yang bebas dari kekeruhan. Kekeruhan pada

air minum dihubungkan dengan kemungkinan terjadinya polusi limbah

cair dan bahaya kesehatan yang mengancam.

2. Filterability

Filtrasi air akan lebih sulit dilakukan dan akan membutuhkan biaya yang

besar apabila kekeruhannya tinggi.

3. Desinfeksi

Pada air yang keruh, banyak terkandung organisme berbahaya yang

tersembunyi pada proses desinfeksi.

d. RasaAir minum biasanya tidak memberikan rasa (tawar). Air yang

berasa menunjukkan kehadiran berbagai zat yang dapat membahayakan

kesehatan. Efek yang dapat ditimbulkan terhadap kesehatan manusia

tergantung pada penyebab timbulnya rasa. Berdasarkan Keputusan

Menteri Kesehatan RI Nomor 907/MENKES/SK/VII/2002, diketahui

bahwa syarat air minum yang dapat dikonsumsi manusia adalah tidak

berasa.

e. SuhuSuhu air sebaiknya sejuk atau tidak panas, agar tidak terjadi

pelarutan zat kimia pada saluran/pipa yang dapat membahayakan

kesehatan, menghambat reaksireaksi biokimia di dalam saluran/pipa,

7/22/2019 TPL DOK2

14/37

mikroorganisme patogen tidak mudah berkembang biak, dan bila diminum

dapat menghilangkan dahaga.

Suhu suatu badan air dipengaruhi oleh musim, lintang (latitude),

ketinggian dari permukaan laut (altitude), waktu, sirkulasi udara,

penutupan awan, aliran, serta kedalaman. Perubahan suhu mempengaruhi

proses fisika, kimia, dan biologi badan air. Suhu berperan dalam

mengendalikan kondisi ekosistem perairan.

Peningkatan suhu mengakibatkan peningkatan viskositas, reaksi

kimia, evaporasi, volatilisasi, serta menyebabkan penurunan kelarutan gas

dalam air (gas O2, CO2, N2, CH4, dan sebagainya) (Haslam, 1995 dalam

Effendi, 2003). Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya

peningkatan dekomposisi bahan organik oleh mikroba. Kisaran suhu

optimum bagi pertumbuhan fitoplankton di perairan adalah 20 oC30 oC.

Pada umumnya, suhu dinyatakan dengan satuan derajat Celcius (oC) atau

derajat Fahrenheit (oF). Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan RI

Nomor 907/MENKES/SK/VII/2002, diketahui bahwa temperatur

maksimum yang diperbolehkan dalam air minum sebesar 3 oC.

Pengukuran suhu pada contoh air air dapat dilakukan menggunakan

termometer.

f. WarnaAir minum sebaiknya tidak berwarna untuk alasan estetika dan

untuk mencegah keracunan dari berbagai zat kimia maupun

mikroorganisme yang berwarna. Warna dapat menghambat penetrasi

cahaya ke dalam air. Warna pada air disebabkan oleh adanya partikel hasil

pembusukan bahan organik, ion-ion metal alam (besi dan mangan),plankton, humus, buangan industri, dan tanaman air. Adanya oksida besi

menyebabkan air berwarna kemerahan, sedangkan oksida mangan

menyebabkan air berwarna kecoklatan atau kehitaman. Kadar besi

sebanyak 0,3 mg/l dan kadar mangan sebanyak 0,05 mg/l sudah cukup

dapat menimbulkan warna pada perairan (peavy et al., 1985 dalam

Effendi, 2003). Kalsium karbonat yang berasal dari daerah berkapur

7/22/2019 TPL DOK2

15/37

menimbulkan warna kehijauan pada perairan. Bahan-bahan organik,

misalnya tanin, lignin, dan asam humus yang berasal dari dekomposisi

tumbuhan yang telah mati menimbulkan warna kecoklatan.

g. Daya Hantar Listrik (DHL)Daya hantar listrik (DHL) merupakan kemampuan suatu cairan

untuk menghantarkan arus listrik (disebut juga konduktivitas). DHL pada

air merupakan ekspresi numerik yang menunjukkan kemampuan suatu

larutan untuk menghantarkan arus listrik. Oleh karena itu, semakin banyak

garam-garam terlarut yang dapat terionisasi, semakin tinggi pula nilai

DHL. Besarnya nilai DHL bergantung kepada kehadiran ion-ion

anorganik, valensi, suhu, serta konsentrasi total maupun relatifnya.

Pengukuran daya hantar listrik bertujuan mengukur kemampuan

ion-ion dalam air untuk menghantarkan listrik serta memprediksi

kandungan mineral dalam air. Pengukuran yang dilakukan berdasarkan

kemampuan kation dan anion untuk menghantarkan arus listrik yang

dialirkan dalam contoh air dapat dijadikan indikator, dimana semakin

besar nilai daya hantar listrik yang ditunjukkan pada konduktivitimeter

berarti semakin besar kemampuan kation dan anion yang terdapat dalam

contoh air untuk menghantarkan arus listrik. Hal ini mengindikasikan

bahwa semakin banyak mineral yang terkandung dalam air.

Konduktivitas dinyatakan dengan satuan p mhos/cm atau p

Siemens/cm. Dalam analisa air, satuan yang biasa digunakan adalah

mhos/cm. Air suling (aquades) memiliki nilai DHL sekitar 1 mhos/cm,

sedangkan perairan alami sekitar 201500 mhos/cm (Boyd, 1988 dalam

Effendi, 2003).Besarnya daya hantar listrik bergantung pada kandungan ion

anorganik (TDS) yang disebut juga materi tersuspensi. Hubungan antara

TDS dan DHL dinyatakan dalam persamaan (2.1) (Metcalf & Eddy : 1991

dalam Effendi, 2003).

Nilai TDS biasanya lebih kecil daripada nilai DHL. Pada

penentuan nilai TDS, bahan-bahan yang mudah menguap (volatile) tidak

7/22/2019 TPL DOK2

16/37

terukur karena melibatkan proses pemanasan. Pengukuran DHL dilakukan

menggunakan konduktivitimeter dengan satuan mhos/cm. Prinsip kerja

alat ini adalah banyaknya ion yang terlarut dalam contoh air berbanding

lurus dengan daya hantar listrik. Batas waktu maksimum pengukuran yang

direkomendasikan adalah 28 hari.

2. Parameter Kimia

a. BesiBesi atau Ferrum (Fe) merupakan metal berwarna putih keperakan, liat,

dan dapat dibentuk.

Pada umumnya, besi di dalam air dapat bersifat :

a. Terlarut sebagai Fe2+ (fero) atau Fe3+ (feri)

b. Tersuspensi sebagai butir koloidal (diameter < 1 m) atau lebih besar,

seperti Fe2O3, FeO, FeOOH, Fe(OH)3, dan sebagainya

c. Tergabung dengan zat organis atau zat padat inorganis (seperti tanah

liat).

Besi di alam dapat ditemui dalam bentuk pyrite (FeS2), hematite

(Fe2O3), magnetite (Fe3O4), limonite [FeO(OH)], goethite (HFeO2), danochre [Fe(OH)3] (Cole, 1988 dan Moore, 1991). Senyawa besi pada

umumnya sukar larut dan cukup banyak terdapat di dalam tanah. Kadang-

kadang besi juga terdapat sebagai senyawa siderite (FeCO3) yang bersifat

mudah larut dalam air (Cole, 1988 dalam Effendi, 2003).

Pada perairan alami dengan pH sekitar 7 dan kadar oksigen terlarut

yang cukup, ion ferro yang bersifat mudah larut, dioksidasi menjadi ion

ferri. Pada oksidasi ini terjadi pelepasan elektron. Sebaliknya, pada reduksiferri menjadi ferro, terjadi penangkapan elektron. Proses oksidasi dan

reduksi besi tidak melibatkan oksigen dan hidrogen (Eckenfelder, 1989;

Mackereth et al., 1989 dalam Effendi, 2003).

Pada pH sekitar 7,5 7,7 ion ferri mengalami oksidasi dan

berikatan dengan hidroksida membentuk Fe(OH)3 yang bersifat tidak larut

dan mengendap (presipitasi) di dasar perairan, membentuk warna

7/22/2019 TPL DOK2

17/37

kemerahan pada substrat dasar. Oleh karena itu, besi hanya ditemukan

pada perairan yang berada dalam kondisi anaerob (anoksik) dan suasana

asam (Cole, 1988 dalam Effendi, 2003).

Besi termasuk unsur yang penting bagi makhluk hidup. Pada

tumbuhan, besi berperan sebagai penyusun sitokrom dan klorofil. Kadar

besi yang berlebihan dapat menimbulkan warna merah, menimbulkan

karat pada peralatan logam, serta dapat memudarkan bahan celupan (dyes)

dan tekstil. Pada tumbuhan, besi berperan dalam sistem enzim dan transfer

elektron pada proses fotosintesis. Besi banyak digunakan dalam kegiatan

pertambangan, industri kimia, bahan celupan, tekstil, penyulingan,

minyak, dan sebagainya (Eckenfelder, 1989 dalam Effendi, 2003). Pada

air minum, Fe dapat menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan

pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi, dan kekeruhan.

b. Fluorida (F)Fluor (F) merupakan salah satu unsur yang melimpah pada kerak

bumi. Fluor adalah halogen yang sangat reaktif sehingga selalu terdapat

dalam bentuk senyawa. Unsur ini ditemukan dalam bentuk ion fluorida (F-

). Fluor yang berikatan dengan kation monovalen, misalnya NaF, AgF, dan

KF bersifat mudah larut; sedangkan fluor yang berikatan dengan kation

divalen, misalnya CaF2 dan PbF2 bersifat tidak larut dalam air.

Sumber fluorida di alam adalah fluorspar (CaF2), cryolite (Na3AlF6), dan

fluorapatite. Keberadaan fluorida juga dapat berasal dari pembakaran batu

bara. Fluorida banyak digunakan dalam industri besi baja, gelas, pelapisan

logam, aluminium, dan pestisida (Eckenfelder, 1989).

Sejumlah kecil fluorida menguntungkan bagi pencegahankerusakan gigi, akan tetapi konsentrasi yang melebihi kisaran 1,7 mg/liter

dapat mengakibatkan pewarnaan pada enamel gigi, yang dikenal dengan

istilah mottling (Sawyer dan McCarty, 1978). Kadar yang berlebihan juga

dapat berimplikasi terhadap kerusakan pada tulang.

Fluorida anorganik bersifat lebih toksik dan lebih iritan daripada

yang organik. Keracunan kronis menyebabkan orang menjadi kurus,

7/22/2019 TPL DOK2

18/37

pertumbuhan tubuh terganggu, terjadi fluorisasi gigi serta kerangka, dan

gangguan pencernaan yang disertai dengan dehidrasi. Pada kasus

keracunan berat akan terjadi cacat tulang, kelumpuhan, dan kematian.

c. KesadahanKesadahan (hardness) disebabkan adanya kandungan ion-ion

logam bervalensi banyak (terutama ion-ion bervalensi dua, seperti Ca, Mg,

Fe, Mn, Sr). Kationkation logam ini dapat bereaksi dengan sabun

membentuk endapan maupun dengan anion-anion yang terdapat di dalam

air membentuk endapan/karat pada peralatan logam. Kation-kation utama

penyebab kesadahan di dalam air antara lain Ca2+, Mg2+, Sr2+, Fe2+, dan

Mn2+. Anion-anion utama penyebab kesadahan di dalam air antara lain

HCO3 -, SO42-, Cl-, NO3 -, dan SiO32-. Air sadah merupakan air yang

dibutuhkan oleh sabun untuk membusakan dalam jumlah tertentu dan juga

dapat menimbulkan kerak pada pipa air panas, pemanas, ketel uap, dan

alat-alat lain yang menyebabkan temperatur air naik.

Kesadahan air berkaitan erat dengan kemampuan air membentuk

busa. Semakin besar kesadahan air, semakin sulit bagi sabun untuk

membentuk busa karena terjadi presipitasi. Busa tidak akan terbentuk

sebelum semua kation pembentuk kesadahan mengendap. Pada kondisi ini,

air mengalami pelunakan atau penurunan kesadahan yang disebabkan oleh

sabun. Endapan yang terbentuk dapat menyebabkan pewarnaan pada

bahan yang dicuci. Pada perairan sadah (hard), kandungan kalsium,

magnesium, karbonat, dan sulfat biasanya tinggi (Brown, 1987 dalam

Effendi, 2003). Jika dipanaskan, perairan sadah akan membentuk deposit

(kerak). Air permukaan memiliki nilai kesadahan yang lebih kecil daripadaair tanah. Perairan dengan nilai kesadahan kurang dari 120 mg/l CaCO3

dan lebih dari 500 mg/l CaCO3 kurang baik bagi peruntukkan domestik,

pertanian, dan industri. Namun, air sadah lebih disukai oleh organisme

daripada air lunak.

Kesadahan diklasifikasikan berdasarkan dua cara, yaitu

berdasarkan ion logam (metal) dan berdasarkan anion yang berasosiasi

7/22/2019 TPL DOK2

19/37

dengan ion logam. Berdasarkan ion logam (metal), kesadahan dibedakan

menjadi kesadahan kalsium dan kesadahan magnesium. Berdasarkan anion

yang berasosiasi dengan ion logam, kesadahan dibedakan menjadi

kesadahan karbonat dan kesadahan non-karbonat.

d. Klorida (Cl)Sekitar 3/4 dari klorin (Cl2) yang terdapat di bumi berada dalam

bentuk larutan. Unsur klor dalam air terdapat dalam bentuk ion klorida

(Cl-). Ion klorida adalah salah satu anion anorganik utama yang ditemukan

pada perairan alami dalam jumlah yang lebih banyak daripada anion

halogen lainnya. Klorida biasanya terdapat dalam bentuk senyawa natrium

klorida (NaCl), kalium klorida (KCl), dan kalsium klorida (CaCl2). Selain

dalam bentuk larutan, klorida dalam bentuk padatan ditemukan pada

batuan mineral sodalite [Na8(AlSiO4)6]. Pelapukan batuan dan tanah

melepaskan klorida ke perairan. Sebagian besar klorida bersifat mudah

larut.

Klorida terdapat di alam dengan konsentrasi yang beragam. Kadar

klorida umumnya meningkat seiring dengan meningkatnya kadar mineral.

Kadar klorida yang tinggi, yang diikuti oleh kadar kalsium dan magnesium

yang juga tinggi, dapat meningkatkan sifat korosivitas air. Hal ini

mengakibatkan terjadinya perkaratan peralatan logam. Kadar klorida >

250 mg/l dapat memberikan rasa asin pada air karena nilai tersebut

merupakan batas klorida untuk suplai air, yaitu sebesar 250 mg/l (Rump

dan Krist, 1992 dalam Effendi, 2003). Perairan yang diperuntukkan bagi

keperulan domestik, termasuk air minum, pertanian, dan industri,

sebaiknya memiliki kadar klorida lebih kecil dari 100 mg/liter (Sawyerdan McCarty, 1978). Keberadaan klorida di dalam air menunjukkan bahwa

air tersebut telah mengalami pencemaran atau mendapatkan rembesan dari

air laut.

Klorida tidak bersifat toksik bagi makhluk hidup, bahkan berperan

dalam pengaturan tekanan osmotik sel. Klorida tidak memiliki efek

fisiologis yang merugikan, tetapi seperti amonia dan nitrat, kenaikan akan

7/22/2019 TPL DOK2

20/37

terjadi secara tiba-tiba di atas baku mutu sehingga dapat menyebabkan

polusi. Toleransi klorida untuk manusia bervariasi berdasarkan iklim,

penggunaannya, dan klorida yang hilang melalui respirasi. Klorida dapat

menimbulkan gangguan pada jantung/ginjal.

Di Indonesia, khlor digunakan sebagai desinfektan dalam

penyediaan air minum untuk menghilangkan mikroorganisme yang tidak

dibutuhkan. Beberapa alasan yang menyebabkan klorin sering digunakan

sebagai desinfektan adalah sebagai berikut (Tebbut, 1992 dalam Effendi,

2003) .

lorin juga bereaksi dengan senyawa nitrogen membentuk mono-

amines, di-amines, tri-amines, N-kloramines, N-kloramides, dan senyawa

nitrogen berklor lainnya. Monokloramines (NH2Cl) adalah bentuk

senyawa klor dan nitrogen yang utama di perairan. Senyawa ini bersifat

stabil dan biasanya ditemukan beberapa hari setelah penambahan klorin.

Klor yang berikatan dengan senyawa kimia lain dikenal sebagai klorin

terikat, sedangkan klorin bebas adalah ion klorida dan ion hipoklorit yang

tidak berikatan dengan senyawa lainnya.

Penentuan jumlah klorin di perairan diperlukan dalam proses pengolahan

air baku untuk keperluan domestik dan pengolahan limbah cair yang

menggunakan klorin sebagai desinfektan, untuk mengetahui kadar klorin

yang tersisa di perairan.

e. ManganMangan (Mn), metal kelabu-kemerahan, merupakan kation logam

yang memiliki karakteristik kimia serupa dengan besi. Mangan berada

dalam bentuk manganous (Mn2+) dan manganik (Mn4+). Di dalam tanah,Mn4+ berada dalam bentuk senyawa mangan dioksida yang sangat tak

terlarut di dalam air dan mengandung karbondioksida. Pada kondisi

reduksi (anaerob) akibat dekomposisi bahan organik dengan kadar yang

tinggi, Mn4+ pada senyawa mangan dioksida mengalami reduksi menjadi

Mn2+ yang bersifat larut. Mn2+ berikatan dengan nitrat, sulfat, dan

klorida serta larut dalam air. Mangan dan besi valensi dua hanya terdapat

7/22/2019 TPL DOK2

21/37

pada perairan yang memiliki kondisi anaerob (Cole, 1988 dalam Effendi,

2003). Jika perairan mendapat cukup aerasi, Mn2+ mengalami reoksidasi

membentuk Mn4+ yang selanjutnya mengalami presipitasi dan mengendap

di dasar perairan (Moore, 1991 dalam Effendi, 2003).

Kadar mangan pada perairan alami sekitar 0,2 mg/liter atau kurang.

Kadar yang lebih besar dapat terjadi pada air tanah dalam dan pada danau

yang dalam. Perairan yang diperuntukkan bagi irigasi pertanian untuk

tanah yang bersifat asam sebaiknya memiliki kadar mangan sekitar 0,2

mg/liter, sedangkan untuk tanah yang bersifat netral dan alkalis sekitar 10

mg/liter.

Mangan merupakan nutrien renik yang esensial bagi tumbuhan dan

hewan. Logam ini berperan dalam pertumbuhan dan merupakan salah satu

komponen penting pada sistem enzim. Defisiensi mangan dapat

mengakibatkan pertumbuhan terhambat serta terganggunya sistem saraf

dan proses reproduksi. Pada tumbuhan, mangan merupakan unsur esensial

dalam proses metabolisme.

Meskipun tidak bersifat toksik, mangan dapat mengendalikan

kadar unsur toksik di perairan, misalnya logam berat. Jika dibiarkan di

udara terbuka dan mendapat cukup oksigen, air dengan kadar mangan

(Mn2+) tinggi (lebih dari 0,01 mg/liter) akan membentuk koloid karena

terjadinya proses oksidasi Mn2+ menjadi Mn4+. Koloid ini mengalami

presipitasi membentuk warna cokelat gelap sehingga air menjadi keruh.

Mangan merupakan ion logam yang dapat menimbulkan masalah dalam

sistem penyediaan air minum, masalah utama timbul pada air tanah dan

kesulitannya adalah ketika sumber air mengandung mangan pada musim-musim tertentu. Hal ini disebabkan adanya reaksi-reaksi kimia yang sangat

dipengaruhi oleh kondisi lingkungan. Masuknya mangan ke dalam sistem

penyediaan air minum akibat adanya perubahan kondisi lingkungan

sebagai hasil reaksi biologi secara garis besar dituliskan sebagai berikut :

f. Natrium (Na) adalah salah satu unsur alkali utama yang ditemukan diperairan dan merupakan kation penting yang mempengaruhi

7/22/2019 TPL DOK2

22/37

kesetimbangan keseluruhan kation di perairan. Natrium elemental sangat

reaktif, sehingga bila berada di dalam air akan terdapat sebagai suatu

senyawa. Hampir semua senyawa natrium mudah larut dalam air dan

bersifat sangat reaktif.

g. Sumber utama natrium di perairan adalah albite (NaAlSi3O8), nepheline(NaAlSiO4), halite (NaCl), dan mirabilite (Na2SO4.10H2O). Garam-

garam natrium digunakan dalam industri sehingga limbah industri dan

limbah domestik merupakan sumber natrium antropogenik. Hampir semua

perairan alami mengandung natrium dengan kadar antara 1 mg/liter hingga

ribuan mg/liter. Pengukuran kadar natrium perlu dilakukan jika perairan

diperuntukkan bagi air minum dan kepentingan irigasi pertanian. Natrium

bagi tubuh tidak merupakan benda asing, tetapi toksisitasnya tergantung

pada gugus senyawanya. NaOH atau hidroksida Na sangat korosif, tetapi

NaCl justru dibutuhkan olah tubuh.

h. NitratNitrat (NO3) adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan

merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Nitrat

nitrogen sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Senyawa ini

dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan.

Nitrifikasi yang merupakan proses oksidasi amonia menjadi nitrit dan

nitrat merupakan proses yang penting dalam siklus nitrogen dan

berlangsung pada kondisi aerob. Oksidasi amonia menjadi nitrit dilakukan

oleh bakteri Nitrosomonas, sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat

dilakukan oleh bakteri Nitrobacter. Kedua jenis bakteri tersebut

merupakan bakteri kemotrofik, yaitu bakteri yang mendapatkan energi dariproses kimiawi. Oksidasi nitrit menjadi amonia ditunjukkan dalam

persamaan reaksi (2.12), sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat

ditunjukkan dalam persamaan reaksi (2.13) (Novotny dan Olem, 1994

dalam Effendi, 2003).

i. Nitrit

7/22/2019 TPL DOK2

23/37

Di perairan alami, nitrit (NO2) ditemukan dalam jumlah yang

sangat sedikit, lebih sedikit daripada nitrat, karena bersifat tidak stabil

dengan keberadaan oksigen. Nitrit merupakan bentuk peralihan

(intermediate) antara amonia dan nitrat (nitrifikasi) dan antara nitrat

dengan gas nitrogen (denitrifikasi) yang berlangsung pada kondisi

anaerob. Proses denitrifikasi ditunjukkan dalam persamaan reaksi (2.15)

(Novotny dan Olem, 1994 dalam Effendi, 2003).

Pada denitrifikasi, gas N2 dilepaskan dari dalam air ke udara. Keberadaan

nitrit menggambarkan berlangsungnya proses biologis perombakan bahan

organik yang memiliki kadar oksigen terlarut sangat rendah.

j. pHpH merupakan suatu parameter penting untuk menentukan kadar

asam/basa dalam air. Penentuan pH merupakan tes yang paling penting

dan paling sering digunakan pada kimia air. pH digunakan pada penentuan

alkalinitas, CO2, serta dalam kesetimbangan asam basa. Pada temperatur

yang diberikan, intensitas asam atau karakter dasar suatu larutan

diindikasikan oleh pH dan aktivitas ion hidrogen. Perubahan pH air dapat

menyebabkan berubahnya bau, rasa, dan warna. Pada proses pengolahan

air seperti koagulasi, desinfeksi, dan pelunakan air, nilai pH harus dijaga

sampai rentang dimana organisme partikulat terlibat. Asam dan basa pada

dasarnya dibedakan dari rasanya kemudian dari efek yang ditimbulkan

pada indikator. Reaksi netralisasi dari asam dan basa selalu menghasilkan

air. Ion H+ dan OH- selalu berada pada keseimbangan kimiawi yang

dinamis dengan H2O.

Pengukuran pH dapat dilakukan menggunakan kertas lakmus,kertas pH universal, larutan indikator universal (metode Colorimeter) dan

pHmeter (metode Elektroda Potensiometri). Pengukuran pH penting untuk

mengetahui keadaan larutan sehingga dapat diketahui kecenderungan

reaksi kimia yang terjadi serta pengendapan materi yang menyangkut

reaksi asam basa.

7/22/2019 TPL DOK2

24/37

Elektroda hidrogen merupakan absolut standard dalam

penghitungan pH. Karena elektroda hidrogen mengalami kerumitan dalam

penggunaannya, ditemukanlah elektroda yang dapat dibuat dari gelas yang

memberikan potensial yang berhubungan dengan aktivitas ion hidrogen

tanpa gangguan dari ion-ion lain. Penggunaannya menjadi metode

standard dari pengukuran pH.

Pengukuran pH diatas 10 dan pada temperatur tinggi sebaiknya

menggunakan elektroda gelas spesial. Alat-alat yang digunakan pada

umumnya distandarisasi dengan larutan buffer, dimana nilai pH nya

diketahui dan lebih baik digunakan larutan buffer dengan pH 1 2 unit

yang mendekati nilai pH contoh air.

k. SulfatIon sulfat (SO4) adalah anion utama yang terdapat di dalam air.

Jumlah ion sulfat yang berlebih dalam air minum menyebabkan terjadinya

efek cuci perut pada manusia. Sulfat mempunyai peranan penting dalam

penyaluran air maupun dalam penggunaan oleh umum.

l. KaliumKalium (K) atau potasium yang menyusun sekitar 2,5 % lapisan

kerak bumi adalah salah satu unsur alkali utama di perairan. Di perairan,

kalium terdapat dalam bentuk ion atau berikatan dengan ion lain

membentuk garam yang mudah larut dan sedikit sekali membentuk

presipitasi. Cole (1988) dalam Effendi (2003) menyatakan bahwa kalium

cenderung membentuk micas yang bersifat tidak larut. Kondisi ini

mengakibatkan kadar kalium di perairan lebih sedikit daripada kadar

natrium.Hampir 95 % dari produksi kalium digunakan sebagai pupuk bagi

tanaman. Selain itu, kalium juga digunakan dalam industri gelas, farmasi,

karet sintetis, sabun, detergen, dan sebagainya. Perairan dengan rasio Na :

K kurang dari 10 bersifat toksik bagi beberapa organisme akuatik. Kadar

kalium yang terlalu tinggi sehingga melebihi 2.000 mg/liter berbahaya

bagi sistem pencernaan dan saraf manusia. Kadar kalium sebanyak 50

7/22/2019 TPL DOK2

25/37

mg/liter dan kadar natrium 100 mg/liter yang terdapat secara bersamaan

kurang baik bagi kepentingan industri karena dapat membentuk karat dan

menyebabkan terjadinya korosi pada peralatan logam.

m. Zat OrganikZat organik (KMnO4) merupakan indikator umum bagi

pencemaran. Tingginya zat organik yang dapat dioksidasi menunjukkan

adanya pencemaran.

Zat organik mudah diuraikan oleh mikroorganisme. Oleh sebab itu, bila

zat organik banyak terdapat di badan air, dapat menyebabkan jumlah

oksigen di dalam air berkurang. Bila keadaan ini terus berlanjut, maka

jumlah oksigen akan semakin menipis sehingga kondisi menjadi anaerob

dan dapat menimbulkan bau.

n. Oksigen Terlarut (DO)Oksigen terlarut adalah banyaknya gas oksigen yang larut dalam

air. Oksigen terlarut merupakan kebutuhan mendasar bagi kehidupan

tumbuhan dan hewan di dalam air. Kehidupan makhluk hidup di dalam air

tergantung dari kemampuan air untuk mempertahankan konsentrasi

oksigen minimal yang dibutuhkan untuk kehidupan makhluk hidup.

Oksigen terlarut dapat berasal dari fotosintesis tumbuhan air yang

jumlahnya tergantung dari tumbuhannya dan dari udara yang masuk dalam

air dengan kecepatan tertentu. Kelarutan oksigen di dalam air tergantung

pula pada suhu. Kadar oksigen terlarut yang terlalu rendah akan

mengakibatkan hewan air yang membutuhkan oksigen akan mati,

sebaliknya bila kadar oksigen terlalu tinggi dapat mengakibatkan proses

pengkaratan (Fardiaz, 1992).Untuk mengukur oksigen terlarut digunakan DO meter. Alat ini

menggunakan dua elektroda yang terbuat dari timah dan perak yang

diletakkan dalam larutan elektroda dan disertai alat pengukur arus

(mikrometer) yang terjadi pada reaksi perpindahan elektron. Pada

elektroda timah dibebaskan elektron yang kemudian berpindah melalui

7/22/2019 TPL DOK2

26/37

mikrometer menuju elektroda perak. Melalui mikrometer inilah dapat

diketahui konsentrasi oksigen terlarut dalam air.

o. AlkalinitasAlkalinitas adalah kapasitas air untuk menetralkan tambahan asam

tanpa penurunan nilai pH larutan. Alkalinitas merupakan pertahanan air

terhadap pengasaman. Alkalinitas dalam air disebabkan oleh ion-ion

karbonat (CO32-), bikarbonat (HCO3-), hidroksida (OH-), borat (BO33-),

fosfat (PO43-), silika (SiO44-), dan sebagainya. Dalam air alam,

alkalinitas sebagian besar disebabkan oleh adanya bikarbonat, sisanya oleh

karbonat dan hidroksida (Linsley, 1995).

Air leding memerlukan ion alkalinitas dalam konsentrasi tertentu.

Kalau kadar alkalinitas tinggi dibandingkan dengan kadar kesadahan akan

menyebabkan air menjadi agresif dan menyebabkan karat pada pipa.

Sebaliknya alkalinitas yang rendah dan tidak seimbang dengan sadahan

maka dapat menyebabkan kerak CaCO3 (kalsium karbonat) pada dinding

pipa yang dapat memperkecil penampang basah pipa. Air irigasi tidak

boleh mengandung kadar alkalinitas tinggi.

3. Parameter Biologi

Pemeriksaan air secara biologis sangat penting untuk mengetahui

keberadaan mikroorganisme yang terdapat dalam air. Berbagai jenis bakteri

patogen dapat ditemukan dalam sistem penyediaan air bersih, walaupun dalam

konsentrasi yang rendah. Analisa mikrobiologi untuk bakteri-bakteri tersebut

dilakukan berdasarkan organisme petunjuk (indicator organism). Bakteri-bakteri

ini menunjukkan adanya pencemaran oleh tinja manusia dan hewan berdarahpanas lainnya, serta mudah dideteksi. Bila organisme petunjuk ini ditemui dalam

contoh air, berarti air tersebut tercemar oleh bakteri tinja serta ada kemungkinan

mengandung bakteri patogen. Bila contoh air tidak mengandung organisme

petunjuk berarti tidak ada pencemaran oleh tinja dan air tidak mengandung bakteri

patogen. Tes dengan organisme petunjuk merupakan cara yang paling mudah

7/22/2019 TPL DOK2

27/37

untuk menentukan pencemaran air oleh bakteri patogen dan dapat dilakukan

secara rutin.

Coliform termasuk dalam keluarga Enterobacteriaceae dan genus

Escherichia dengan karakteristik bakteri yang mempunyai bentuk batang, gram

negatif, sangat motil, tidak berspora, dan bersifat aerobik fakultatif dengan

memanfaatkan oksigen pada kondisi aerob dan melakukan fermentasi pada

kondisi anaerob. Bentuk dari bakteri ini diperlihatkan pada Gambar 2.1. Bakteri

dalam genus ini dapat tumbuh dengan mudah pada media yang mengandung

garam-garam mineral, karbohidrat, dan garam-garam ammonium.

Escheria coli, dengan nama aslinya Bacterium coli, diidentifikasi pertama

kali pada tahun 1885 oleh seorang dokter anak dari Jerman , Theodor Escherich.

E.coli terdistribusi sebagian besar pada usus besar manusia dan hewan berdarah

panas serta merupakan bakteri fakultatif anaerob yang sangat dominan pada usus

besar. Bakteri ini digunakan sebagai indikator dalam menganalisa bakteri fecal

coliform dalam air karena mampu bertahan hidup di luar sistem pencernaan.

Kehadiran bakteri ini di dalam air tidak berbahaya, tetapi menandakan keberadaan

bakteri patogen lain. Terdapat beberapa strain dari E.coli yang jika masuk ke

sistem pencernaan akan mengakibatkan penyakit perut seperti diare.

Berikut beberapa literatur terkait pengelolaan air limbah yang bersumber

dari Departemen Perindustrian (tahun, 2007). Pengelolaan air limbah bertujuan

untuk mengurangi dampak negatif terhadap lingkungan, dilakukan dengan

mengurangi jumlah dan kekuatan air limbah sebelum dibuang ke perairan

penerima. Tingkat pengurangan yang diperlukan dapat diperkirakan berdasarkan

data karakteristik air limbah dan persyaratan baku mutu lingkungan yang berlaku.

Berbagai teknik pengelolaan air buangan untuk menyisihkan bahan polutannya

telah dicoba dan dikembangkan selama ini.

Pengolahan air yang tercemar dapat dilakukan dengan berbagai macam

proses. Diantaranya pemurnian, pemurnian air yang banyak dilakukan ada tiga

tahap, yaitu penyimpanan, filtrasi dan klorinasi. Tapi sepertinya tiga tahap ini

belum cukup untuk benar-benar memurnikan air yang tercemar.

7/22/2019 TPL DOK2

28/37

Berikut beberapaa cara lain untuk mengurangi bahaya pencemaran air baik

secara biologis maupun kimiawi :

1.

Penyaringan dan perebusanMeski tampak bersih, air yang akan diminum harus disaring dan direbus

hingga mendidih setidaknya selama 5-10 menit. Hal ini dapat membunuh

bakteri, spora, ova, kista dan mensterilkan air. Proses ini juga

menghilangkan karbon dioksida dan pengendapan kalsium karbonat.

2. Disinfeksi kimiaHal ini berguna untuk memurnikan air yang disimpan pada tempat seperti

di genangan air, tangki atau air sumur.

Bubuk pemutih

3. Proses ini merupakan diklorinasi kapur. 2,3 gram bubuk pemutihdiperlukan untuk mendisinfeksi 1 meter kubik (1.000 liter) air. Tapi air

yang sangat tercemar dan keruh tidak bisa dimurnikan dengan metode ini.

Bubuk pemutih merupakan senyawa tidak stabil dengan bau yang

menyengat. Ketika senyawa ini terkena udara, cahaya atau kelembaban,

maka senyawa ini akan cepat kehilangan kadar klorin, sehingga menjadi

tidak efektif.

4. Tablet klorinDipasaran, tablet klorin dijual dengan nama tablet halazone. Senyawa ini

mungkin cukup mahal tetapi efektif untuk memurnikan air dengan skala

kecil. Tablet klorin smarter telah diperkenalkan baru-baru ini. Tablet

klorin ini 15-20 kali lebih kuat dari tablet halogen. Satu pil 0.5 gms, cukup

untuk mendisinfeksi 20 liter air.

5. FilterAda beberapa jenis filter, antara lain filter keramik lilin dan UV filter.

Bagian utama dari sebuah filter keramik lilin ini adalah lilin yang terbuat

dari porselin atau tanah infusorial. Permukaannya dilapisi dengan katalis

perak sehingga bakteri yang masuk ke dalam akan dibunuh. Metode ini

7/22/2019 TPL DOK2

29/37

menghilangkan bakteri yang biasanya ditemukan dalam minum air, tetapi

tidak efektif dengan virus yang bisa lolos saringan.

Secara umum, pengolahan limbah cair dapat dibedakan menjadi tiga, yaitupengolahan primer, pengolahan sekunder, dan pengolahan tersier. Pengolahan

primer merupakan pengolahan secara fisik untuk menyisihkan benda-benda

terapung atau padatan tersuspensi terendapkan (settleable solids). Pengolahan

primer ini berupa penyaringan kasar, dan pengendapan primer untuk memisahkan

bahan inert seperti butiran pasir /tanah. Saringan kasar digunakan untuk menahan

benda berukuran relative besar. Karena butiran pasir / tanah merupakan bahan

non-biodegradable dan dapat terakumulasi di dasar instalasi pengolahan limbah

cair, maka bahan tersebut harus dipisahkan dari limbah cair yang akan diolah.

Penyisihan butiran pasir atau tanah dapat dilakukan dengan bak

pengendapan primer. Pengendapan primer ini umumnya dirancang untuk waktu

tinggal sekitar 2 jam. Dengan pengolahan sekunder BOD dan TSS dalam limbah

cair dapat dikurangi secara signifikan, tetapi effluent masih mengandung

amonium atau nitrat, dan fosfor dalam bentuk terlarut. Kedua bahan ini erupakan

unsur hara (nutrien) bagi tanaman akuatik. Jika unsur nutrient ini dibuang ke

perairan (sungai atau danau), akan menyebabkan pertumbuhan biota air dan alpa

secara berlebih yang dapat mengakibatkan eutrofikasi dan pendangkalan badan air

tersebut. Oleh karena itu, unsure hara tersebut perlu dieliminasi dari efluen.

Nitrogen dalam effluent instalasi pengolahan sekunder kebanyakan dalam bentuk

senyawa ammonia atau ammonium, tergantung pada nilai pH. Senyawa amoniak

ini bersifat toksik terhadap ikan, jika konsentrasinya cukup tinggi. Permasalahan

lain yang berkaitan dengan amonia adalah penggunaan oksigen terlarut selama

proses konversi dari amonia. Jadi nitrat oleh mikroorganisme (nitrifikasi).Oleh

karena itu, untuk meningkatkan kualitas effluent dibutuhkan pengolahan

tambahan, yang dikenal sebagai pengolahan tersier (advanced waste water

treatment) untuk mengurangi atau menghilangkan konsentrasi BOD, TSS dan

nutrien (N,P). Proses pengolahan tersier yang dapat diterapkan antara lain adalah

7/22/2019 TPL DOK2

30/37

filtrasi pasir, eliminasi nitrogen (nitrifikasidan denitrifikasi), dan eliminasi fosfor

(secara kimia maupun biologis).

Terdapat teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah dikembangkan,

secara umum terdapat tiga metoda pengolahan (Tjokrokusumo, 1995) :

1. Pengolahan secara fisika. Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahanlanjutan terhadap air buangan diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi

berukuran besar dan mudah mengendap atau bahan-bahan yang

mengapung mudah disisihkan terlebih dahulu. Proses flotasi banyak

digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan yang mengapung seperti

minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses berikutnya.

Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan yang

mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses

pengolahan berikutnya. Flotasi juga dapat digunakan sebagai cara

penyisihan bahan-bahan tersuspensi (clarification) atau pemekatan lumpur

endapan (sludge thickening) dengan memberikan aliran udara ke atas (air

flotation).

Proses filtrasi di dalam pengolahan air buangan, biasanya dilakukan untuk

mendahului proses adsorbsi atau proses reverse osmosis-nya, akan

dilaksanakan untuk menyisihkan sebanyak mungkin partikel tersuspensi

dari dalam air agar tidak mengganggu proses adsorbsi atau menyumbat

membran yang dipergunakan dalam proses osmosa.

Proses adsorbsi, biasanya dengan karbon aktif, dilakukan untuk

menyisihkan senyawa aromatik (misalnya: fenol) dan senyawa organik

terlarut lainnya, terutama jika diinginkan untuk menggunakan kembali air

buangan tersebut.

Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya diaplikasikan untuk unit-

unit pengolahan kecil, terutama jika pengolahan ditujukan untuk

menggunakan kembali air yang diolah. Biaya instalasi dan operasinya

sangat mahal.

7/22/2019 TPL DOK2

31/37

2. Pengolahan secara kimia. Pengolahan air buangan secara kimia biasanyadilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah

mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa phospor dan zat organik

beracun, dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan.

Pengolahan kimia dapat memperoleh efisiensi yang tinggi akan tetapi

biaya menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia.

Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan

membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan

dengan muatan koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut,

sehingga akhirnya dapat diendapkan. Penyisihan logam berat dan senyawa

fosfor dilakukan dengan membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnya)

sehingga terbentuk endapan hidroksida logam-logam tersebut atau

endapan hidroksiapatit. Endapan logam tersebut akan lebih stabil jika pH

air > 10,5 dan untuk hidroksiapatit pada pH > 9,5. Khusus untuk krom

heksavalen, sebelum diendapkan sebagai krom hidroksida [Cr(OH)3],

terlebih dahulu direduksi menjadi krom trivalent dengan membubuhkan

reduktor (FeSO4, SO2, atau Na2S2O5).

Penyisihan bahan-bahan organik beracun seperti fenol dan sianida pada

konsentrasi rendah dapat dilakukan dengan mengoksidasinya dengan klor

(Cl2), kalsium permanganat, aerasi, ozon hidrogen peroksida.

Pada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan

secara kimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena

memerlukan bahan kimia.

3. Pengolahan secara biologis. Semua polutan air yang biodegradable dapatdiolah biologis, sebagai pengolahan skunder, pengolahan secara biologisdipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam

beberapa dasawarsa telah dikembangkan berbagai metode pengolahan

biologis dengan segala modifikasinya. Misalnya di dalam reaktor

pertumbuhan melekat (attached growth reaktor), mikroorganisme tumbuh

di atas media pendukung seperti pada batu kerikil, dengan membentuk

lapisan film untuk melekatkan dirinya, oleh karena itu reaktor ini disebut

7/22/2019 TPL DOK2

32/37

juga sebagai bioreaktor film tetap, berbagai modifikasi telah banyak

dikembangkan selama ini antara lain : trickling filter, cakram biologi, filter

terendam dan reaktor fludisasi. Seluruh modifikasi ini dapat menghasilkan

efisiensi penurunan BOD sekitar 80%-90%. Semua air buangan yang

biodegradable dapat diolah secara biologi. Sebagai pengolahan sekunder,

pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling

murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai

metode pengolahan biologi.

Dalam menentukan Kualitas Air Bersih dikenal 3 parameter utama yaitu:

(1) Oksigen terlarut (OT) atau Dissolved Oxygen (DO), (2) Kebutuhan Oksigen

Biologis (KOB) atau Biologycal Oxygen Demand (BOD) dan (3) Kebutuhan

Oksigen Kimia (KOK) atau Chemical Oxygen Demand (COD).

1. Oksigen Terlarut

Oksigen merupakan parameter yang sangat penting dalam air. Sebagian

besar makhluk hidup dalam air membutuhkan oksigen untuk mempertahankan

hidupnya, baik tanaman maupun hewan air, bergantung kepada oksigen yang

terlarut. Ikan merupakan makhluk air dengan kebutuhan oksigen tertinggi,

kemudian invertebrata, dan yang terkecil kebutuhan oksigennya adalah bakteri.

Keseimbangan oksigen terlarut (OT) dalam air secara alamiah terjadi

secara bekesinambungan. Mikoorganisme sebagai makhluk terkecil dalam air,

untuk pertumbuhannya membutuhkan sumber energi yaitu unsur karbon (C) yang

dapat diperoleh dari bahan organik yang berasal dari tanaman, ganggang yang

mati, maupun oksigen dari udara.

Bahan organik tersebut oleh mikroorganisme akan duraikan menadi

karbon dioksida (CO2) dan air (H2O). CO2 selanjutnya dimanfaatkan oleh

tanaman dalam air untuk proses fotosintesis membentuk oksigen, dan seterusnya.

Oksigen yang dimanfaatkan untuk proses penguraian bahan organik

tersebut akan diganti oleh oksigen yang masuk dari udara maupun dari sumber

lainnya secepat habisnya oksigen terlarut yang digunakan oleh bakteri atau

7/22/2019 TPL DOK2

33/37

dengan kata lain oksigen yang diambil oleh biota air selalu setimbang dengan

oksigen yang masuk dari udara maupun dari hasil fotosintesa tanaman air.

Apabila pada suatu saat bahan organik dalam air menjadi berlebih sebagai

akibat masuknya limbah aktivitas manusia (seperti limbah organik dari industri),

yang berarti suplai karbon (C) melimpah, menyebabkan kecepatan pertumbuhan

mikroorganisme akan berlipat ganda, yang berati juga meningkatnya kebutuhan

oksigen, sementara suplai oksigen dari udara jumlahnya tetap. Pada kondisi

seperti ini, kesetimbangan antara oksigen yang masuk ke air dengan yang

dimanfaatkan oleh biota air tidak setimbang, akibatnya terjadi defisit oksigen

terlarut dalam air. Bila penurunan oksigen terlarut tetap berlanjut hingga nol, biota

air yang membutuhkan oksigen (aerobik) akan mati, dan digantikan dengan

tumbuhnya mikroba yang tidak membutuhkan oksigen atau mikroba anerobik.

Sama halnya dengan mikroba aerobik, mikroba anaerobik juga akan memanfatkan

karbon dari bahan organik. Dari respirasi anaerobik ini terbentuk gas metana

(CH4) disamping terbentuk gas asam sulfida (H2S) yang berbau busuk.

2. BOD dan CO

Untuk menentukan tingkat penurunan kualitas air dapat dilihat dari

penurunan kadar oksigen terlatut (OT) sebagai akibat masuknya bahan organik

dari luar, umumnya digunakan uji BOD dan atau COD.

Biological Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis

(KOB) menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh

mikroorganisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan organik dalam

air.

7/22/2019 TPL DOK2

34/37

Oleh karena itu, nilai BOD bukanlah merupakan nilai yang menujukkan

jumlah atau kadar bahan organik dalam air, tetapi mengukur secara relative

jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi atau

menguraikan bahan-bahan organik tersebut. BOD tinggi menunjukkan bahwa

jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi bahan

organik dalam air tersebut tinggi, berarti dalam air sudah terjadi defisit oksigen.

Banyaknya mikroorganisme yang tumbuh dalam air disebabkan banyaknya

makanan yang tersedia (bahan organik), oleh karena itu secara tidak langsung

BOD selalu dikaitkan dengan kadar bahan organik dalam air.

BOD5 merupakan penentuan kadar BOD baku yaitu pengukuran jumlah

oksigen yang dihabiskan dalam waktu lima hari oleh mikroorganisme pengurai

secara aerobic dalam suatu volume air pada suhu 20 derajat Celcius. BOD5

500mg/liter (atau ppm) berarti 500 mgram oksigen akan dihabiskan oleh

mikroorganisme dalam satu liter contoh air selama waktu lima hari pada suhu 20

derajat Celcius.

Beberapa dasar yang sering digunakan untuk menentukan kualitas air

dilihat dari kadar BOD adalah:

Erat kaitannya dengan BOD adalah COD. Dalam bahan buangan, tidak

semua bahan kimia organik dapat diuraikan oleh mikroorganisme secara cepat.

Bahan organik dalam air bersifat:

Dapat diuraikan oleh bakteri (biodegradasi) dalam waktu lima hari Bahan organik yang tidak teruraikan oleh bakteri dalam waktu lima hari Bahan organik yang tidak mengalami biodegradasi

Uji COD ini meliputi semua bahan organik di atas, baik yang dapat diuraikan oleh

mikroorganisme maupun yang tidak dapat diuraikan. Oleh karena itu hasil uji

COD akan lebih tinggi dari hasil uji BOD.

7/22/2019 TPL DOK2

35/37

V. SIMPULAN DAN SARAN

A. SIMPULAN

Setelah melakukan praktikum acara ini yaitu mengenai perhitungan BPM

dan BPA, maka dapat disimpulkan

1. Perhitungan BPM atau beban pencemaran maksimum dan BPA atau bebanpencemaran aktual bertujuan agar dapat mengetahui baku mutu limbah

yang di anjurkan oleh pemerintah.2. BPA dan BPM mempunyai hubungan yang berbanding terbalik dalam

penentuan baku mutu limbah cair. Jika BPA lebih kecil daripada BPM

maka memenuhi baku mutu limbah cair. Begitu juga sebaliknya.

3. Berdasarkan perhitungan yang telah dilakukan, didapatkan nilai BPA yanglebih kecil daripada BPM, baik pada parameter BOD maupun CODnya,

maka dipastikan bahwa industry tersebut memenuhi baku mutu limbah

cair.

B. Saran

Sebaiknya untuk praktikum kedepannya dalam acara ini, diharapkan agar

dapat praktikum langsung menuju tempat industrinya, jadi praktikan akan lebih

mengetahui lebih dalam tentang penentuan baku mutu limbah yang sebenarnya

disamping perhitungan.

7/22/2019 TPL DOK2

36/37

DAFTAR PUSTAKA

Anita, Agnes. 2005.Perbedaan Kadar BOD, COD, TSS, dan MPN Coliform Pada

Air Limbah, Sebelum dan Sesudah Pengolahan Di RSUD Nganjuk.

Jurnal Kesehatan Lingkungan. 2(1): 97-110.

Dosen Pengampu dan Tim Asisten. 2013. Modul Praktikum Teknik Pengolahan

Limbah. UNSOED : Purwokerto.

Purwanti. 2009. Alat dan Bahan Kimia dalam Laboratorium IPA. Yogyakarta:

SMPN 3 Gamping.

Salmin. 2005. Oksigen Terlarut (DO) Dan Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD)Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas

Perairan. Oseana. 30(3): 21-26.

Sutimin. 2006.Model Matematika Konsentrasi Oksigen Terlarut Pada Ekosistem

Perairan Danau. Jurnal Lingkungan . 1(1):1-5.

Welasih, Tjatoer. 2008.Penurunan Bod Dan Cod Limbah Industri Kertas Dengan

Air Laut Sebagai Koagulan. Jurnal Rekayasa Perencanaan. 4(2): 1-

13.

7/22/2019 TPL DOK2

37/37

LAMPIRAN