LAPORAN PRAKTIKUMPENGENDALIAN LIMBAH INDUSTRIACARA 4CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD)TAHUN AJARAN 2013/ 2014

Disusun olehNama : Marita SuciningtyasNIM : 11/318847/TP/10093Hari/ tgl : Senin, 24 Maret 2014Kel : B3Asisten: Denok Kumalasari

LABORATORIUM REKA INDUSTRI DAN PENGENDALIAN PRODUK SAMPINGJURUSAN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIANFAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIANUNIVERSITAS GADJAH MADAYOGYAKARTA2014

BAB IPENDAHULUAN

1. Judul : CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD)

1. Tujuan :1. Mahasiswa dapat menjelaskan definisi dan aplikasi nilai COD.1. Mahasiswa dapat menentukan nilai COD sampelnya.

1. Manfaat :0. Dapat melakukan pengujian COD terhadap perairan yang berada di sekitar lingkungan (misalnya, lingkungan industri).0. Dapat mengetahui apakah terjadi pencamaran limbah pada perairan di sekitar lingkungan, sehingga dapat melakukan penanggulangan apabila terjadi pencemaran.0. Dapat mengetahui sejauh mana tingkat pencemaran air yang terjadi.

BAB IIDASAR TEORI

Pada umumnya air lingkungan yang telah tercemar kandungan oksigennya sangat rendah. Hal itu karena oksigen yang terlarut di dalam air diserap oleh mikroorganisme untuk memecah/mendegradasi bahan buangan organik sehingga menjadi bahan yang mudah menguap (yang ditandai dengan bau busuk). Selain dari itu, bahan buangan organik juga dapat bereaksi dengan oksigen yang terlarut di dalam air organik yang ada di dalam air, makin sedikit sisa kandungan oksigen yang terlarut di dalamnya. Bahan buangan organik biasanya berasal dari industri kertas, industri penyamakan kulit, industri pengolahan bahan makanan (seperti industri pemotongan daging, industri pengalengan ikan, industri pembekuan udang, industri roti, industri susu, industri keju dan mentega), bahan buangan limbah rumah tangga, bahan buangan limbah pertanian, kotoran hewan dan kotoran manusia dan lain sebagainya (Pratama, 2010).Dengan melihat kandungan oksigen yang terlarut di dalam air dapat ditentukan seberapa jauh tingkat pencemaran air lingkungan telah terjadi. Cara yang ditempuh untuk maksud tersebut adalah dengan uji (Pratama, 2010):1. COD, singkatan dari Chemical Oxygen Demand, atau kebutuhan oksigen kimia untuk reaksi oksidasi terhadap bahan buangan di dalam air.1. BOD singkatan dari Biological Oxygen Demand, atau kebutuhan oksigen biologis untuk memecah bahan buangan di dalam air oleh mikroorganisme.Bahan organik yang terdapat pada air permukaan, berasal dari sumber-sumber alami yaitu padatan organik yang telah membusuk, limbah buangan industry, dan berasal dari kegiatan domestik. Terdapat 2 macam bahan organik secara umum yaitu bahan organik biodegradable dan non biodegradable. Pengukura bahan organik dapat dilakukan dengan beberapa uji, satu diantaranya adalah COD (Wagiman, 2014).Uji COD adalah suatu pembakaran kimia secara basah dari bahan organik dalam sampel. Larutan asam dikromat (K2Cr2O7) digunakan untuk mengoksidasi bahan organik pada suhu tinggi. Beberapa prosedur COD yang menggunakn waktu reaksi dari 5 menit sampai 2 jam dapat digunakan. Metode ini dapat dilakukan lebih cepat dari uji BOD. Oleh karena uji COD merupakan analisa kimia, uji ini juga mengukur senyawa-senyawa organik yang tidak dapat dipecah seperti pelarut pembersih dan bahan yang dapat dipecah secara biologis seperti yang diukur dalam uji BOD (Jenie, 1993).COD dapat didefinisikan sebagai jumlah (terlarut) oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi dan menstabilkan (konten organik dan anorganik) larutan sampel. Hal ini digunakan untuk mengukur oksidasi materi organik serta materi anorganik dari sampel yang diberikan air. Setara oksigen diukur dengan menggunakan agen axidizing kimia yang kuat dalam media asam. Kalium dikromat telah ditemukan untuk tujuan ini. Tes COD digunakan dengan keuntungan untuk mengukur materi teroksidasi dalam limbah industri kota yang mengandung senyawa beracun bagi kehidupan biologis (yang tidak mungkin diuji dengan BOD) (Srinivas, 2008).COD juga merupakan parameter kekuatan limbah cair. COD merupakan ukuran persyaratan kebutuhan oksidasi sampel yang berada dalam kondisi tertentu, yang ditentukan dengan menggunakan suatu oksidan kimiawi. Indikator ini umumnya berguna pada limbah industri. Pada suatu sistem tertentu, terdapat hubungan antara COD dan BOD, tetapi bervariasi antara satu kota dengan kota lainnya (Soeparman, 2001).DO penting dalam pengoperasian sistem saluran pembuangan maupun bangunan pengolahan limbah cair. Air bersih biasanya jenuh akan oksigen, namun dengan cepat akan berkurang apabila limbah organik ditambahkan ke dalamnya. Pada daerah yang beriklim panas dan saluran limbah cair yang mempunyai kemiringan cukup, limbah cair akan mencapai bangunan pengolahan dalam kondisi yang baik, meskipun derajat kandungan oksigennya mungkin sangat rendah. Di daerah yang beriklim hangat dan di ana saluran limbah cair kemiringannya datar, sehingga kecepatan aliran menjadi rendah, akan terjadi endapan bahan padat, dan limbah cair memerlukan waktu lama untuk sampai ke bangunan pengolahan. Limbah cair kemungkinan akan menjadi tidak mengandung oksigen dan sampai pada kondisi septik (Soeparman, 2001).Tingkat Oksigen terlarut yang Positif harus dipertahankan dalam pabrik penanganan biologis aerobik untuk memungkinkan biomass mencernakan BOD dan COD secara optimal. Pada saat aerasi biasa digunakan, oksigen dengan tingkat kemurnian yang tinggi menawarkan lebih banyak oksigen tingkat tinggi dan penurunan kadar COD daripada sistem aerasi yang konvensional. Proses Oxy Dep Air Products telah dikembangkan untuk menggunakan oksigen dalam proses pengaliran pelumas yang diaktifkan (ASP) dalam bentuk yang efisien. Penggunaan oksigen Oxy-Dep atau proses hibridasi udara oksigen secara luar biasa telah meningkatkan kapasitas ASP untuk pemindahan kontaminasi (Pratama, 2010).Bahan organik yang diuraikan oleh mikroorganisme tanpa oksigen, akan menghasilkan beberapa jumlah metana. Kurangnya elemen khusus yang diperlukan ntuk pertumbuhan mikroorganisme akan membatasi produksi biogas. Nutrisi ditandai dengan rasio karbon dan nitrogen. Oleh karena itu, dalam hal ini urea dan NH4HCO3 sebagai suplai nutrisi. Kuantitas urea dan NH4HCO3 yang ditambahkan disesuaikan dengan nilai COD bahan dan perbandingan variabel COD-N yang diinginkan (Soedarto, 2013).

BAB IIIMETODOLOGI

1. Alat dan Bahan Alat1. Erlenmeyer 250 ml 2 buah1. Gelas ukur 25 ml 1 buah1. Gelas ukur 10 ml 1 buah1. Pipet ukur 1 ml 2 buah1. Glasfirn 3 buah1. Gelas ukur 200 ml 1 buah1. Buret 50 ml 1 buah1. Pipet tetes1. Bekker glas 250 ml 1 buah

Bahan8. Larutan K2Cr2O7 (Kalium dikromat)8. Larutan HgSO4 (Merkuri sulfat)

1. Cara kerjaProsedurHasil

1. Dimasukkan 1 ml limbah dan diencerkan sebanyak 50 kali pengenceran dalam bekker gelas (ditambah 49 ml aquadest).

2. Sampel hasil pengenceran diambil sebanyak 1 ml.A

A

1. Ditambahkan 20 ml larutan Kalium dikromat (K2Cr2O7) sedikit demi sedikit dan dikocok hingga homogeny (jika timbul warna hijau, lakukan pengenceran).

1. Larutan tersebut dipanaskan hingga timbul 3-5 gelembung, kemudin didinginkan hingga mencapai suhu kamar.

1. Ditambahkan 150 ml aquadest dan didinginkan kembali.

1. Ditambahkan 10 ml larutan Kalium Iodida (KI) ke dalam larutan, kemudian dilakukan titrasi

1. Larutan dititrasi dengan larutan Natrium tio sulfat Na2S2O3 0,025 N hingga larutan berwarna coklat kekuningan.

B

B

1. Ditambahkan 2 ml indikator kanji 1 % ke dalam larutan ( 1 gr tepung kanji diencerkan dalam 100 ml aquadest).

1. Larutan dititrasi kembali hingga warna biru berubah menjadi jernih.

1. Prosedur yang sama dilakukan untuk larutan blangko.

BAB IVHASIL DAN PEMBAHASAN

A. HasilSampelVolume titrasi Na2SO3 (ml)

IIITotal volume

Blangko 12321,544,5

Sampel 120,520,541

Blangko 2222042

Sampel 21219,931,9

COD I= 35000COD II=

B. PembahasanPraktikum pengendalian limbah industri acara 4 ini berjudul Chemical Oxygen Demand. Tujuan dilakukannya praktikum tersebut adalah mahasiswa dapat menjelaskan definisi dan aplikais nilai COD dan mahasiwa dapat menentukan nilai COD sampelnya. COD dapat didefinisikan sebagai jumlah (terlarut) oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi dan menstabilkan (konten organik dan anorganik) larutan sampel. Hal ini digunakan untuk mengukur oksidasi materi organik serta materi anorganik dari sampel yang diberikan air. Setara oksigen diukur dengan menggunakan agen axidizing kimia yang kuat dalam media asam. Kalium dikromat telah ditemukan untuk tujuan ini. Tes COD digunakan dengan keuntungan untuk mengukur materi teroksidasi dalam limbah industri kota yang mengandung senyawa beracun bagi kehidupan biologis (yang tidak mungkin diuji dengan BOD) (Srinivas, 2008).Arti penting pengetahuan nilai COD dalam pengendalian limbah industri yaitu untuk dapat mengetahui seberapa berbahayanya suatu limbah hasil produksi pada industri. COD mempunyai batasan nilai ambang batasnya agar suatu buangan limbah tersebut yaitu sungai, danau atau laut dalam keadaan baku mutu air. Dengan dapatnya mempelajari nilai COD dalam limbah maka kita dapat menentukan tingkat tinggi rendahnya pencemaran air yang tercampur oleh limbah tersebut. Dengan mengetahui tingkat tinggi rendahnya dapat langsung mengatisipasi berbahayanya limbah tersebut untuk kelangsungan hidup. Nilai COD tinggi mengindikasikan bahwa air tersebut telah tercemar.Dalam PP No. 20/1990 pasal pertama angka kedua tentang Pengendalian Pencemaran Air. Pencemaran Air adalah masuknya atau dimasukkannya mahluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air oleh kegiaan manusia sehingga kualitas air turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya. Pemerintah lewat PP Nomor 82 Tahun 2001 telah menetapkan baku mutu kualitas air untuk berbagai jenis penggunaan air. Mutu air ditentukan antara lain oleh beberapa sifat fisik air seperti suhu, warna, kekeruhan air dan total dissolved solid (TDS); taraf keudaraan di dalam tubuh air yang diidentifikasi lewat beberapa sifat a.l. dissolved oxygen (DO) dan chemical oxygen demand (COD); taraf kehidupan mikroba air biological oxygen demand (BOD). Nilai COD pada PP No. 82 Tahun 2001 adalah sebesar 25 mg/L.Nilai COD sebesar 25 mg/L merupakan baku mutu air. Baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi, atau komponen yang ada atau harus ada dan atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya di dalam air. Dengan penentuan nilai COD kadar air tersebut masih dalam keadaan normal dan tidak mengalami suatu pencemaran, jika nilai COD diatas 25 mg/L maka air tersebut mengalami pencemaran. Pada hasil analisa pertama pada sampel limbah cair tahu mendapatkan hasil nilai COD 400 mg/L dan pada percobaan kedua yaitu -8000 mg/L, sehingga untuk percobaan pertama, tingkat pencemaran air sangat tinggi. Tingkat pencemaran yang tinggi akan membahayakan bagi kelangsungan manusia bahkan lingkungan hidup yang disekitarnya. Kehidupan mikroorganisme yang ada di dalam air akan terancam karena kebutuhan oksigen berkurang. Untuk percobaan kedua kemungkinan gagal, karena tidak mungkin nilai COD adalah minus, kesalahan percobaan dimungkinkan pada pencampuran larutan dan atau saat titrasi.

Pada prinsipnya pengukuran COD adalah penambahan sejumlah kalium bikromat (K2Cr2O7) sebagai oksidator pada sampel yang telah ditambahkan asam pekat dan katalis perak sulfat, kemudian dipanaskan selama beberapa waktu. Selanjutnya, kelebihan kalium dikromat ditera dengan cara titrasi. Sehingga segala macam bahan organik, baik yang mudah urai maupun yang kompleks dan sulit terurai, akan teroksidasi. Dengan demikian kalium bikromat yang terpakai untuk oksidasi bahan organik dalam sampel dapat dihitung dan nilai COD dapat ditentukan. Kelemahannya, senyawa kompleks anorganik yang ada di perairan yang dapat troksidasi ikut dalam reaksi. Sebagian besar zat organis melalui tes COD ini dioksidasi oleh larutan K2Cr2O7 dalam keadaan asam yang mendidih. COD menunjukkan senyawa organik yang tidak dapat didegradasi secara biologis. Kita dapat mengetahui berapa nilai COD yang terkandung pada suatu limbah dan indikasi limbah tersebut berbahaya atau tidak.Pengukuran COD dilakukan oleh PT. Campina Ice Cream yang merupakan pabrik pembuatan es krim. Pihak perusahaan perlu melakukan pengukuran terhadap COD karena umumnya pada sebuah industri es krim, limbah yang dihasilkan merupakan limbah organik dengan kadar COD yang tinggi. Jadi pengukuran tersebut dilakukan untuk mencegah dampak yang ditimbulkan pada lingkungan (Ciptomulyono, 2008). COD adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia baik yang dapat didegradasi secara biologis maupun yang sukar didegradasi. Bahan buangan organic tersebut akan dioksidasi oleh kalium bichromat yang digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent) menjadi gas CO2 dan gas H2O serta sejumlah ion chrom. Reaksinya sebagai berikut :HaHbOc + Cr2O72- + H+ CO2 + H2O + Cr3+Salah satu alat pengolahan limbah untuk mengurangi kadar COD adalah dengan menggunakan reaktor biosand filter yang dilanjutkan dengan reactor activated carbon. Biosand filter merupakan suatu proses penyaringan atau penjernihan air limbah di mana limbah yang akan diolah dilewatkan pada suatu media proses dengan kecepatan rendah yang dipengaruhi oleh diameter media dan keberadaaan lapisan biofilm yang terdapat di atasnya. Biosand filter adalah sebuah reaktor yang terbukti dapat diadaptasikan dan dapat bertahan di negara-negara berkembang, serta dapat mereduksi bakteri, virus, bahan pencemar organik dan anorganik sekitar 50-90%. Setelah diolah menggunakan biosand filter, kemudian dilanjutkan dengan pengolahan menggunakan activated carbon.Selain itu, penanggulangan kelebihan kadar COD dilakukan dengan trickling filter. Pada trickling filter terjadi penguraian bahan organik yang terkandung dalam limbah. Penguraian ini dilakukan oleh mikroorganisme yang melekat pada filter media dalam bentuk lapisan biofilm. Pada lapisan ini bahan organik diuraikan oleh mikroorganisme aerob, sehingga nilai COD menjadi turun. Pada proses pembentukan lapisan biofilm, agar diperoleh hasil pengolahan yang optimum maka dalam hal pendistribusian larutan air kolam retensi Tawang pada permukaan media genting harus merata membasahi seluruh permukaan media. Hal ini penting untuk diperhatikan agar lapisan biofilm dapat tumbuh melekat pada seluruh permukaan genting. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diketahui bahwa semakin lama waktu tinggal, maka nilai COD akhir semakin turun (prosentase penurunan COD semakin besar). Hal ini disebabkan semakin lama waktu tinggal akan memberi banyak kesempatan pada mikroorganisme untuk memecah bahan-bahan organik yang terkandung di dalam limbah. Di sisi lain dapat diamati pula bahwa semakin kecil nilai COD awal (sebelum treatment dilakukan) akan menimbulkan kecenderungan penurunan nilai COD akhir sehingga persentase penurunan (Anonim, 2014).

DAFTAR PUSTAKAAnonim. 2014. Chemical Oxygen Demand. Dalam http://teknologikimiaindustri. blogspot.com/2011/02/chemical-oxygen-demand-cod.html. Diakses pada tanggal 26 Maret 2014.Jenie, Laksmi S.B. 1993. Penanganan Limbah Industri Pangan. Yogyakarta: Penerbit Kanisius.Pratama, Rezki. 2010. Analisis Kandungan BOD dan COD Dalam Sampel Air Limbah. Dalam http://rikypeacechemistry.files.wordpress.com/2011/01/ analisis-kandungan-bod-dan-cod-dalam-sampel-air-limbah.docx. Diakses pada tanggal 22 Maret 2014 pukul 18.45 WIB.Soedarto, H. 2013. Pengaruh pH dan Rasio COD:N Terhadap Produksi Biogas Dengan Bahan Baku Limbah Industri Alkohol (Vinasse). Dalam Jurnal Teknologi Kimia dan Industri Vol.2 No.3.Soeparman & Suparmin. 2001. Pembuangan Tinja dan Limbah Cair: Suatu Pengantar. Jakrta: EGC.Srinivas, T. 2008. Environmental Biotechnology. WILEY-VCH. Munchen.Wagiman, Dr. STP, M.Si. 2014. Modul Praktikum Pengendalian Limbah Industri. Yogyakarta: Teknologi Industri Pertanian UGM.Rahayu, W. Jenie, B. 1993. Penanganan Limbah Industri Pangan. Yogyakarta : Kanisius. Ravina, Louis. 1993. Coagulation and Flocculation. Zeta-Meter, Inc. Virginia.

Srikandi, F. 1992. Polusi Air dan Polusi Udara. Bogor: ITB Press. Fatrah, Saed. 2012. Chemical Oxygen Demand. Dalam http://kasuskitaa.blogspot.com/. Diakses pada tanggal 27 Maret 2014 pukul 10.10 WIB.Ciptomulyono, Udisubakti http://digilib.its.ac.id/public/ITS-Master-10288-Paper.