BAB II TINJAUAN PUSTAKA. Limbah adalah sampah cair dari suatu lingkungan masyarakat dan

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Limbah Limbah adalah sampah cair dari suatu lingkungan masyarakat dan terutama terdiri dari air yang telah dipergunakan dengan hampir-hampir 0,1% dari padanya berupa benda-benda padat yang terdiri dari zat organik dan bukan organik (Mahida, 1984). Salah satu penyebab terjadinya pencemaran air adalah limbah yang dibuang tanpa pengolahan ke dalam suatu badan air. Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 tahun 2001, air limbah adalah sisa dari suatu usaha dan atau kegiatan yang berwujud cair. Air limbah dapat berasal dari rumah tangga maupun industri (Mulia, 2005). 2.2 Komposisi Air Limbah Menurut Sugiharto (2008), sesuai dengan sumber asalnya, maka air limbah mempunyai komposisi yang sangat bervariasi dari setiap tempat dan setiap waktu. Akan tetapi secara garis besar zat-zat yang terdapat dalam air limbah dapat dikelompokkan seperti pada Gambar 2.1 berikut : Gambar 2.1 Pengelompokan bahan yang terkandung dalam limbah

2 2.3 Air Limbah Industri Selain penggunaan air secara konvensional, air juga diperlukan untuk meningkatkan kualitas hidup manusia, yaitu untuk menunjang kegiatan industri dan teknologi. Kegiatan industri dan teknologi tidak dapat terlepas dari kebutuhan akan air. Dalam hal ini air sangat diperlukan agar industri dan teknologi dapat berjalan dengan baik (Wardhana, 2005). Menurut Mulia (2005), air limbah industri umumnya terjadi akibat adanya pemakaian air dalam proses produksi. Di industri, air umumnya memiliki beberapa fungsi berikut : 1. Sebagai air pendingin, untuk memindahkan panas yang terjadi dari proses industri 2. Untuk mentransportasikan produk atau bahan baku 3. Sebagai air proses, misalnya sebagai umpan boiler pada pabrik munuman dan sebagainya 4. Untuk mencuci dan membilas produk dan/atau gedung serta instalasi Limbah industri bersumber dari kegiatan industri baik karena proses secara langsung maupun proses secara tidak langsung. Limbah yang bersumber langsung dari kegiatan industri yaitu limbah yang terproduksi bersamaan dengan proses produksi sedang berlangsung, dimana produk dan limbah hadir pada saat yang sama. Sedangkan limbah tidak langsung terproduksi sebelum proses maupun sesudah proses produksi (Sugiharto, 2008). Jumlah aliran air limbah yang berasal dari industri sangat bervariasi tergantung dari jenis dan besar-kecilnya industri, pengawasan pada proses industri, derajat penggunaan air, derajat pengolahan air limbah yang ada. Puncak

3 tertinggi aliran selalu tidak akan dilewati apabila menggunakan tangki penahan dan bak pengaman. Untuk memperkirakan jumlah air limbah yang dihasilkan oleh industri yang tidak menggunakan proses basah diperkirakan sekitar 50 m 3 /ha/hari. Sebagai patokan dapat dipergunakan pertimbangan bahwa 85 95% dari jumlah air yang digunakan adalah berupa air limbah apabila industri tersebut tidak menggunakan kembali air limbah. Apabila industri tersebut memanfaatkan kembali air limbahnya, maka jumlahnya akan lebih kecil (Sugiharto, 2008) 2.4 Dampak Buruk Air Limbah Sesuai dengan batasan dari air limbah yang merupakan benda sisa, maka sudah barang tentu bahwa air limbah merupakan benda yang sudah tidak dipergunakan lagi. Akan tetapi tidak berarti bahwa air limbah tersebut tidak perlu dilakukan pengelolaan, karena apabila limbah ini tidak dikelola secara baik akan dapat menimbulkan gangguan, baik terhadap lingkungan maupun terhadap kehidupan yang ada (Sugiharto, 2008). a. Gangguan kesehatan Air limbah dapat mengandung bibit penyakit yang dapat menimbulkan penyakit bawaan air (waterbone disease). Selain itu di dalam air limbah mungkin juga terdapat zat-zat berbahaya dan beracun yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi makhluk hidup yang mengkonsumsinya. Adakalanya, air limbah yang tidak dikelola dengan baik juga dapat menjadi sarang vektor penyakit (msisalnya nyamuk, lalat, kecoa, dan lain-lain).

4 b. Penurunan kualitas lingkungan Air limbah yang dibuang langsung ke air permukaan (misalnya sungai dan danau) dapat mengakibatkan pencemaran air permukaan tersebut. Adakalanya, air limbah juga dapat merembes dalam air tanah, sehingga menyebabkan pencemaran air tanah. Bila air tanah tercemar, maka kualitasnya akan menurun sehingga tidak dapat lagi digunakan sesuai peruntukannya. c. Gangguan terhadap keindahan Adakalanya air limbah mengandung polutan yang tidak mengganggu kesehatan dan ekosistem, tetapi mengganggu keindahan. Kadang-kadang air limbah dapat juga mengandung bahan-bahan yang bila terurai menghasilkan gas-gas yang berbau. Bila air limbah jenis ini mencemari badan air, maka dapat menimbulkan gangguan keindahan pada badan air tersebut. d. Gangguan terhadap kerusakan benda Adakalanya air limbah mengandung zat-zat yang dapat dikonversi oleh bakteri anaerobik menjadi gas yang agresif seperti H 2 S. Gas ini dapat mempercepat proses perkaratan benda yang terbuat dari besi dan bangunan air kotor lainnya. Dengan cepat rusaknya air tersebut maka biaya pemeliharaannya akan semakin besar juga, yang berarti akan menimbulkan kerugian material. Untuk menghindarkan terjadinya gangguan-gangguan diatas, air limbah yang dialirkan ke lingkungan harus memenuhi ketentuan seperti yang disebutkan dalam Baku Mutu Air Limbah. Apabila air limbah tidak memenuhi ketentuan

5 tersebut, maka perlu dilakukan pengelolaan air limbah sebelum mengalirkannya ke lingkungan (Mulia, 2005). Baku Mutu Air Limbah adalah batas kadar yang diperbolehkan bagi zat atau bahan pencemar untuk dibuang dari sumber pencemaran ke dalam air pada sumber air, sehingga tidak mengakibatkan dilampauinya baku mutu air (Fardiaz, 1992). 2.5 Kebutuhan Oksigen Kimia (Chemical Oxygen Demand) Jika jumlah bahan organik dalam air hanya sedikit, maka bakteri aerob mudah memecahkannya tanpa mengganggu keseimbangan oksigen dalam air. Oksigen yang dipakai akan segera dipakai dengan cara-cara alamiah secepat bakteri menggunakannya. Tetapi jika jumlah bahan organik itu banyak, maka bakteri pengurai ini akan berlipat ganda karena banyak makanan. Ini biasanya menyebabkan kekurangan oksigen. Hal ini terjadi misalnya di rawa-rawa dan didasar kolam dan danau yang airnya diam. Konsentrasi bahan organik di sini tinggi karena banyak tanaman yang mati. Tindakan bakteri aerobik pada sumber makanan sering menurunkan oksigen terlarut sampai nol. Jika hal ini terjadi akan diambil alih tugasnya oleh organisme pengurai anaerobik, umumnya bakteri juga, dan terjadilah pembusukan. Bakteri aerobik ini menghasilkan gas metana dan hidrogen sulfida yang baunya busuk (Sastrawijaya, 1991). Angka Kebutuhan Oksigen Kimia merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air (Nainggolan, 2011).

6 Untuk mengetahui jumlah bahan organik di dalam air dapat dilakukan suatu uji yang lebih cepat dibandingkan dengan uji BOD, yaitu berdasarkan reaksi kimia dari suatu bahan oksidan yang disebut uji COD. Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada didalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia. Dalam hal ini bahan buangan organik akan dioksidasi oleh kalium bikromat atau K 2 Cr 2 O 7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent). Oksidasi terhadap bahan buangan organik akan mengikuti reaksi berikut ini : C a H b O c + Cr 2 O H + CO 2 + H 2 O + Cr 3+ Reaksi tersebut perlu pemanasan dan juga penambahan katalisator perak sulfat (Ag 2 SO 4 ) untuk mempercepat reaksi. Apabila dalam bahan buangan organik diperkirakan ada unsur klorida yang dapat mengganggu reaksi maka perlu ditambahkan merkuri sulfat untuk menghilangkan gangguan tersebut (Wardhana, 1995). Chlorida dapat mengganggu karena akan ikut teroksidasi oleh kalium bikromat sesuai dengan reaksi berikut ini : 6Cl - + Cr 2 O H + 3Cl 2 + 2Cr H 2 O Dengan penambahan merkuri sulfat (HgSO 4 ) pada sampel, sebelum penambahan reagen lainnya. Ion merkuri bergabung dengan ion klorida membentuk merkuri klorida, sesuai reaksi dibawah ini : Hg Cl - HgCl 2 Dengan adanya ion Hg 2+ ini, konsentrasi ion Cl - menjadi sangat kecil dan tidak mengganggu oksidasi zat organik dalam tes COD.

7 Untuk memastikan bahwa hampir semua zat organik habis bebas teroksidasi maka zat pengoksidasi K 2 Cr 2 O 7 masih harus tersisa sesudah direfluks. K 2 Cr 2 O 7 yang tersisa didalam larutan terebut digunakan unttuk menentukan berapa oksigen yang telah dipakai. Sisa K 2 Cr 2 O 7 tersebut ditentukan melalui titrasi dengan ferro ammonium sulfat (FAS), dimana reaksi yang berlangsung adalah sebagai berikut : 6 Fe 2+ + Cr 2 O H + 6 Fe Cr H 2 O Indikator feroin digunakan untuk menentukan titik akhir titrasi yaitu disaat warna hijau-biru larutan berubah menjadi coklat-merah. Sisa K 2 Cr 2 O 7 dalam larutan blanko adalah K 2 Cr 2 O 7 awal, karena diharapkan blanko tidak mengandung zat organik yang dapat dioksidasi oleh K 2 Cr 2 O 7 (Alaerts, 1987). Pengukuran COD didasarkan pada kenyataan bahwa hampir semua bahan organik dapat dioksidasi menjadi karbondioksida dan air dengan bantuan oksidator kuat (kalium bikromat/ K 2 Cr 2 O 7 ) dalam suasana asam. Dengan menggunakan kalium bikromat sebagai oksidator, diperkirakan sekitar 95% - 100% bahan organik dapat dioksidasi (Effendi, 2003). Uji COD biasanya menghasilkan nilai kebutuhan oksigen yang lebih tinggi daripada uji BOD karena bahan-bahan yang stabil terhadap reaksi biologi dan mikroorganisme dapat ikut teroksidasi dalam uji COD. Sebagai contoh, selulosa sering tidak terukur melalui uji BOD karena sukar dioksidasi melalui reaksi biokimia, tetapi dapat terukur melalui uji COD (Fardiaz, 1992). Warna larutan air lingkungan yang mengandung bahan buangan sebelum reaksi oksidasi adalah kuning. Setelah reaksi oksidasi selesai maka akan berubah menjadi hijau. Jumlah oksigen yang diperlukan untuk reaksi oksidasi terhadap

8 bahan buangan organik sama dengan jumlah kalium bikromat yang dipakai pada reaksi oksidasi, berarti makin banyak oksigen yang diperlukan. Ini berarti bahwa air lingkungan makin banyak tercemar oleh bahan buangan organik (Wardhana, 1995). Kebutuhan Oksigen Kimia hanya merupakan suatu analisis yang menggunakan suatu reaksi oksidasi kimia yang menirukan oksidasi biologis (yang sebenarnya terjadi di alam), sehingga merupakan suatu pendekatan saja. Karena hal tersebut maka analisis Kebutuhan Oksigen Kimia tidak dapat membedakan antara zat-zat yang sebenarnya tidak teroksidasi (inert) dan zat-zat yang teroksidasi secara biologis (Nainggolan, 2011).