BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Limbah Limbah adalah zat atau bahan buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi, baik industri maupun domestik, yang kehadirannya pada suatu saat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena dapat menurunkan kualitas lingkungan (Zulkifli,2014). Limbah cair atau wastewater adalah kotoran dari manusia, rumah tangga, dan berasal dari industri, atau air permukaan serta buangan lainnya. Dengan demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum (Sugiharto, 1987). 2.1.1 Jenis Limbah yaitu : Menurut Zulkifli (2014), limbah dikelompokkan berdasarkan sumbernya a. Limbah domestik atau rumah tangga yaitu limbah yang berasal dari kegiatan pemukiman penduduk atau rumah tangga dan kegiatan usaha seperti pasar, restoran, gedung perkantoran dan sebagainya. b. Limbah industri yaitu merupakan sisa atau buangan dari hasil proses industri. c. Limbah pertanian yaitu limbah pertanian yang berasal dari daerah atau kegiatan pertanian maupun perkebunan. d. Limbah pertambangan yaitu limbah pertambangan yang berasal dari kegiatan pertambangan. 3
e. Limbah pariwisata yaitu limbah limbah yang berasal dari sarana transportasi yang membuang limbahnya. f. Limbah medis yaitu limbah yang berasal dari dunia kesehatan atau limbah medis mirip dengan sampah domestic pada umumnya. Menurut Zulkifli (2014), berdasarkan karakteristiknya, limbah dapat digolongkan yaitu : 1. Limbah padat yaitu bahan-bahan buangan rumah tangga atau pabrik yang tidak digunakan lagi atau tidak terpakai dalam bentuk padat. 2. Limbah cair adalah sisa dari suatu hasil usaha atau kegiatan yang berwujud cair. 3. Limbah gas adalah kehadiran satu atau lebih substansi fisik, kimia, atau biologi di atmosfer dalam jumlah yang dapat membahayakan manusia, hewan, dan tumbuhan. 4. Limbah bahan berbahaya dan beracun (B3) 2.1.2 Karakteristik Limbah Karakteristik air limbah perlu diketahui karena hal ini akan menentukan cara pengolahan yang tepat sehingga tidak mencemari lingkungan hidup. Pengolahan air limbah dapat digolongkan menjadi tiga yaitu pengolahan secara fisika, kimia dan biologi (Zulkifli, 2014). 2.1.2.1 Karakteristik Fisik Tingkat kekotoran air limbah ditentukan oleh sifat fisik yang mudah terlihat.sifat fisik yang penting adalah kandungan zat padat yang berdampak pada estetika, kejernihan, bau, warna dan temperatur (Zulkifli, 2014). 4
Sifat-sifat fisik yang umum diuji pada limbah cair adalah suhu, warna, oksigen terlarut (D.O), karbondioksida bebas, ph, nitrat, amoniak, fosfat, padatan tersuspensi total (T.S.S), padatan terlarut total (T.D.S), kebutuhan oksigen biologi (BOD), kebutuhan oksigen kimia (COD), dan bakteri koli (Sastrawijaya, 1991). 2.1.2.2 Karakteristik Kimia Proses ini menggunakan reaksi kimia untuk mengubah air limbah yang berbahaya menjadi kurang berbahaya. Proses yang termasuk dalam pengolahan secara kimia adalah netralisasi, presipitasi, khlorinasi, koagulasi dan flokulasi. Pengolahan secara kimia dapat memperoleh efisiensi yang tinggi akan tetapi membutuhkan biaya yang tidak sedikit (Zulkifli, 2014). 2.1.2.3 Karakteristik Biologi Pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien.pemeriksaan biologis di dalam limbah cair untuk mengetahui apakah ada bakteri-bakteri patogen dalam limbah cair.apabila bakteri patogen, maka sebelum limbah cair dibuang ke perairan harus dilakukan pengolahan tertentu agar bakteri-bakteri tersebut mati dan tidak menimbulkan bahaya bagi makhluk hidup.pengolahan air limbah secara biologis, bertujuan untuk menghilangkan bahan anorganik, organik, fosfat, dan amoniak dengan bantuan mikroorganisme (Zulkifli, 2014). 2.1.3 Kualitas Limbah Kualitas limbah menunjukkan spesifikasi limbah yang diukur dari jumlah kandungan bahan pencemar di dalam limbah.kandungan pencemar di dalam limbah terdiri dari berbagai parameter.semakin kecil jumlah parameter dan 5
semakin kecil konsentrasinya, hal itu menunjukkan semakin kecilnya peluang untuk terjadinya pencemaran lingkungan (Kristanto, 2002). Kualitas limbah dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu: a. Volume limbah Banyak sedikitnya limbah memengaruhi kualitas limbah.jika limbah di lingkungan terdapat dalam jumlah banyak, limbah terebut berbahaya. Akan tetapi, jika jumlahnya sedikit maka limbah tidak akan membahayakan. b. Kandungan bahan pencemar Kualitas limbah dipengaruhi oleh kandungan bahan pencemar.jika limbah tidak mengandung bahan pencemar berbahaya, berarti limbah tersebut tidak membahayakan. c. Frekuensi pembuangan limbah Pembuangan limbah dengan frekuensi yang sering akan menimbulkan masalah. Jika pembuangan limbah dilakukan dengan frekuensi yang tidak sering maka limbah tidak akan membahayakan (Zulkifli, 2014). 2.1.4 Dampak Limbah Air limbah yang tidak menjalani pengolahan yang benar tentunya dapat menimbulkan dampak yang tidak diinginkan.dampak tersebut antara lain: 1. Kontaminasi dan pencemaran pada air permukaan dan badan badan air yang digunakan oleh manusia. 2. Mengganggu kehidupan dalam air, mematikan hewan dan tumbuhan air. 3. Menimbulkan bau (sebagai hasil dekomposisi zat anaerobik dan zat anorganik). 6
4. Menghasilkan lumpur yang dapat mengakibatkan pendangkalan air sehingga terjadi penyumbatan yang dapat menimbulkan banjir (Chandra,2006). 2.1.5 Pengolahan Limbah Limbah harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang jika mengandung bahan pencemar yang mengakibatkan rusaknya lingkungan, atau paling tidak berpotensi menciptakan pencemaran. Limbah, baik dalam jumlah besar maupun kecil, dalam jangka panjang maupun pendek akan mengakibatkan terjadinya perubahan pada lingkungan (Kristanto, 2002). Beberapa cara sederhana pengolahan air buangan antara lain: 1. Pengenceran atau Dilution Air limbah diencerkan sampai tahap konsentrasi yang cukup rendah kemudian dibuang ke badan-badan air.pertambahan penduduk yang tinggi diikuti meningkatnya aktifitas manusia menyebabkan jumlah air limbah semakin banyak.akibatnya air yang digunakan untuk pengenceran semakin banyak pula. Karena itu, cara pengenceran tidak lagi dapat dipertahankan. Disamping itu, pengenceran menyebabkan efek samping, bahaya kontaminasi terhadap badan-badan air masih tetap ada. 2. Kolam Oksidasi atau Oxidation Ponds Pada dasarnya kolam oksidasi adalah proses memanfaatkan sinar matahari, ganggang, bakteri dan oksigen untuk pembersih alamiah. Lokasi kolam harus jauh dari daerah pemukiman dan di daerah yang terbuka sehingga memungkinkan sirkulasi angin dengan baik. 7
3. Irigasi Air limbah dialirkan ke dalam parit terbuka kemudian air tersebut merembes ke dalam tanah melalui dasar dan dinding parit tersebut.pada kondisi tertentu, air buangan tersebut dapat digunakan untuk mengairi ladang pertanian dan perkebunan (Zulkifli, 2014). 2.2 Amonia Amonia merupakan gas yang tidak berwarna dengan bau yang sangat menyegat yang dapat segera dikenali orang.titik didihnya 33,35 0 C dan membeku pada suhu -77,7 0 C. Sebagai cairan, sifat-sifat sebagai pelarut sama seperti air. Zat ini sangat polar dan sangat mudah larut dalam air. Kelarutannya yang besar dalam air merupakan hasil kemampuannya membentuk ikatan hidrogen dalam air (Brady, 2012). Amonia (NH 3 ) dan garam garamnya bersifat mudah larut dalam air.ion amonium adalah bentuk transisi dari amonia.amonia banyak digunakan dalam proses produksi urea,industri bahan kimia (asam nitrat, amonium fosfat,amonium nitrat dan amonium sulfat), serta industri bubur kertas dan kertas (pulp dan paper).sumber amonia di perairan adalah pemecahan nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen anorganik yang terdapat di dalam tanah dan air,yang berasal dari dekomposisi bahan organik (tumbuhan dan biota akuatik yang telah mati) oleh mikroba dan jamur. Menurut Effendi (2003), proses ini dikenal dengan istilah amonifikasi, ditunjukkan dalam persamaan reaksi: N organik + O2 NH 3 N + O 2 NO 2 -N + O 2 NO 3 -N Amonifikasi nitrifikasi 8
Amonia merupakan senyawa nitrogen yang menjadi NH4 + pada ph rendah dan disebut amonium; amonia sendiri berada dalam keadaan tereduksi (- 3).Amonia dalam air permukaan berasal dari air dan tinja; juga dari oksidasi zat organik (HaObCcNd) secara mikrobiologis,yang berasal dari air alam atau air buangan industri dan penduduk (Alaerts, 1987). 2.2.1 Prinsip Amonia Secara Fenat Prinsip analisis amonia secara fenat yaitu amonia akan bereaksi dengan hipoklorit dan fenol yang dikatalisis oleh natrium nitroprusida membentuk senyawa biru indofenol. Cara uji ini digunakan untuk menentukan kadar amonia dengan spektrofotometer secara fenat dalam contoh air limbah pada kisaran kadar 0,1 mg/l sampai dengan 0,6 mg/l NH 3 -N pada panjang gelombang 640 nm (SNI 06-6989.30-2005). 2.2.2 Dampak Amonia Konsentrasi amonia yang tinggi pada permukaan air akan menyebabkan kematian ikan yang terdapat pada perairan. Keasaman air atau nilai ph nya sangat mempengaruhi apakah jumlah amonia yang ada akan bersifat racun atau tidak. Pada bentuk cairan, amonia terdapat dalam 2 bentuk yaitu amonia bebas atau tidak terionisasi (NH 3 ) dan dalam bentuk ion amonia (NH 4 ). Perbandingan amonia dalam kedua bentuk tersebut sangat dipengaruhi oleh nilai ph dan suhu (Jenie, 1993) Amonia bebas (NH 3 ) yang tidak terionisasi bersifat toksik terhadap organisme akuatik. Toksisitas amonia terhadap organisme akuatik akan meningkat jika terjadi penurunan kadar oksigen terlarut, ph, dan suhu. Avertebrata air lebih 9
toleran terhadap toksisitas amonia daripada ikan. Ikan tidak dapat bertoleransi terhadap kadar amonia bebas yang terlalu tinggi karena dapat mengganggu proses pengikatan oksigen oleh darah (Effendi,2003). Amonia dalam air permukaan berasal dari air seni dan tinja; juga dari oksidasi zat organis (HaObCcNd) secara mikrobiologis yang berasal dari air alam atau air buangan industri dan penduduk sesuai reaksi sebagai berikut : H a O b C c N d + (CC + aa 4 bb 2 3 4 dd)o 2 c CO 2 + aa 2 3 2 dd H 2O + d NH 3 Zat organis bakteri Dapat dikatakan bahwa amonia berada dimana-mana, dari kadar beberapa mg/l pada air permukaan dan air tanah, sampai kira-kira 30 mg/l lebih, pada air buangan. Kadar amonia yang tinggi pada air sungai selalu menunjukkan adanya pencemaran. Rasa NH 3 kurang enak, sehingga kadar NH 3 harus rendah; pada air minum kadarnya harus nol dan pada air sungai harus di bawah 0,5 mg/l N (syarat mutu air sungai di Indonesia). NH 3 tersebut dapat dihilangkan sebagai gas melalui aerasi atau reaksi dengan asam hipoklorik HOCl atau kaporit dan sebagainya, hingga menjadi kloramin yang tidak berbahaya atau sampai menjadi N 2 (Alaerts, 1987). 2.3 Spektrofotometer Metode pengukuran menggunakan prinsip spektrofotometri adalah berdasarkan absorbansi cahaya pada panjang gelombang tertentu melalui suatu larutan yang mengandung kontaminan yang akan ditentukan konsentrasinya. Proses ini disebut absorbansi spektrofotometri, dan jika panjang gelombang 10
yang digunakan adalah gelombang cahaya tampak, maka disebut sebagai kolorimetri karena memberikan warna (Lestari, 2009).Prinsip spektrofotometris, sampel menyerap radiasi (pemancaran) elektromagnetis yang pada panjang gelombang tertentu dapat terlihat (Alaerts, 1987). Sinar ultraviolet mempunyai panjang gelombang antara 200-400 nm, sementara sinar tampak mempunyai panjang gelombang 400-750 nm.warna sinar tampak dihubungkan dengan panjang gelombangnya (Rohman, 2009). Komponen-komponennya antara lain: 1. Sumber cahaya- lampu deuterium untuk daerah uv dari 190-350 nm dan lampu halogen kuartz atau lampu tungsten untuk daerah visible dari 350 sampai 900 nm. 2. Monokromator- digunakan untuk menghamburkan cahaya ke dalam panjang gelombang unsur-unsurnya, yang diseleksi lebih lanjut dengan celah. 3. Optik- dirancang untuk memisahkan berkas cahaya sehingga berkas tersebut melewati dua kompartemen sampel, dan pada instrument berkas rangkap tersebut, larutan blangko dapat digunakan dalam satu kompartemen untuk memperbaiki pembacaan atau spektrum sampel tersebut. (Watson, 2009). 11