Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

26
BAB III BOD, COD, DO 3.1 Kebutuhan Oksigen Biologi (Biochemical Oxygen Demand) (YASINTA SURYA MAHARANI/145060400111016) 3.1.1 Definisi Biologycal Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme selama penghancuran bahan organik dalam waktu tertentu pada suhu 20 o C. Oksidasi biokimiawi ini merupakan proses yang lambat dan secara teoritis memerlukan reaksi sempurna. Dalam waktu 20 hari, oksidasi mencapai 95-99 % sempurna dan dalam waktu 5 hari seperti yang umum digunakan untuk mengukur BOD yang kesempurnaan oksidasinya mencapai 60– 70 %. Suhu 20 o C yang digunakan merupakan nilai rata-rata untuk daerah perairan arus lambat di daerah iklim sedang dan mudah ditiru dalam inkubator. Hasil yang berbeda akan diperoleh pada suhu yang berbeda karena kecepatan reaksi biokimia tergantung dari suhu. Sumber : Oseana, 2005, “Oksigen Terlarut (Do) Dan Kebutuhan Oksigen Biologi (Bod) Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Perairan”. Volume XXX, Nomor 3, 2005 : 21 26, http://adesuherman09.student.ipb.ac.id/files/2011/12/Jurn al-BOD-indonesia.pdf , 14 April 2015

description

PENGOLAHAN KUALITAS AIR

Transcript of Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

Page 1: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

BAB III

BOD, COD, DO

3.1 Kebutuhan Oksigen Biologi (Biochemical Oxygen Demand)

(YASINTA SURYA MAHARANI/145060400111016)

3.1.1 Definisi

Biologycal Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen yang dibutuhkan

oleh mikroorganisme selama penghancuran bahan organik dalam waktu tertentu pada

suhu 20 oC. Oksidasi biokimiawi ini merupakan proses yang lambat dan secara teoritis

memerlukan reaksi sempurna. Dalam waktu 20 hari, oksidasi mencapai 95-99 %

sempurna dan dalam waktu 5 hari seperti yang umum digunakan untuk mengukur

BOD yang kesempurnaan oksidasinya mencapai 60– 70 %. Suhu 20 oC yang

digunakan merupakan nilai rata-rata untuk daerah perairan arus lambat di daerah

iklim sedang dan mudah ditiru dalam inkubator. Hasil yang berbeda akan diperoleh

pada suhu yang berbeda karena kecepatan reaksi biokimia tergantung dari suhu.

Sumber :

Oseana, 2005, “Oksigen Terlarut (Do) Dan Kebutuhan Oksigen Biologi (Bod)

Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Perairan”. Volume XXX,

Nomor 3, 2005 : 21 – 26, http://adesuherman09.student.ipb.ac.id/files/2011/12/Jurnal-

BOD-indonesia.pdf, 14 April 2015

3.1.2 Peran BOD

Parameter BOD, secara umum banyak dipakai untuk menentukan tingkat

pencemaran air buangan. Penentuan BOD sangat penting untuk menelusuri aliran

pencemaran dari tingkat hulu ke muara. Sesungguhnya penentuan BOD merupakan

suatu prosedur bioassay yang menyangkut pengukuran banyaknya oksigen yang

digunakan oleh organisme selama organisme tersebut menguraikan bahan organik

yang ada dalam suatu perairan, pada kondisi yang harnpir sama dengan kondisi yang

ada di alam. Selama pemeriksaan BOD, contoh yang diperiksa harus bebas dari udara

luar untuk rnencegah kontaminasi dari oksigen yang ada di udara bebas. Konsentrasi

air buangan/sampel tersebut juga harus berada pada suatu tingkat pencemaran

tertentu, hal ini untuk menjaga supaya oksigen terlarut selalu ada selama pemeriksaan.

Page 2: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

Hal ini penting diperhatikan mengingat kelarutan oksigen dalam air terbatas dan

hanya berkisar ± 9 ppm pada suhu 20°C.

Penguraian bahan organik secara biologis di alam, melibatkan bermacam-

macam organisme dan menyangkut reaksi oksidasi dengan hasil akhir karbon dioksida

(CO2) dan air (H2O). Pemeriksaan BOD tersebut dianggap sebagai suatu prosedur

oksidasi dimana organisme hidup bertindak sebagai medium untuk menguraikan

bahan organik menjadi CO2 dan H2O. Reaksi oksidasi selama pemeriksaan BOD

merupakan hasil dari aktifitas biologis dengan kecepatan reaksi yang berlangsung

sangat dipengaruhi oleh jumlah populasi dan suhu. Karenanya selama pemeriksaan

BOD, suhu harus diusahakan konstan pada 20°C yang merupakan suhu yang umum di

alam. Secara teoritis, waktu yang diperlukan untuk proses oksidasi yang sempurna

sehingga bahan organik terurai menjadi CO2 dan H2O adalah tidak terbatas. Dalam

prakteknya dilabo-ratoriurn, biasanya berlangsung selama 5 hari dengan anggapan

bahwa selama waktu itu persentase reaksi cukup besar dari total BOD. Nilai BOD 5

hari merupakan bagian dari total BOD dan nilai BOD 5 hari merupakan 70 - 80% dari

nilai BOD total.

Sumber :

Simon, 2013, “Distribusi Suhu, Salinitas,Kebutuhan Oksigen Biologi Dan Oksigen

Terlarut Di Perairan Kema, Sulawesi Utara”. Volume 1, Nomor 3,

http://download.portalgaruda.org/article.php?article=108323&val=1016, 14 April

2015

3.1.3 Manfaat BOD

BOD bermanfaat untuk pernapasan organism dalam perairan dan proses

metabolism atau pertukaran zat yang kemudian menghasilkan energy untuk

pertumbuhan dan perkembangbiakan. oksigen di manfaatkan oleh ikan guna untuk

pembakaran untuk menhasilkan aktivitas,pertumbuhan , reproduksi dll.

Sumber :

Anonim, 2013, “Analisa DO dan BOD”. file:///E:/KULIAH/PKA/Analisa%20DO

%20dan%20BOD%20_%20avengedsevendfive.htm, 04 Mei 2015

Page 3: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

3.1.4 Metode Analisa BOD

Metode Pemeriksaan BOD adalah dengan metode Winkler (titrasi

dilaboratorium). Prinsipnya dengan menggunakan titrasi iodometri.  Sampel yang

akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan MnCl2 den NaOH-KI, sehingga

akan terjadi endapan MnO2. Dengan menambahkan H2SO4 atan HCl maka

endapan yang terjadi akan larut kembali dan juga akanmembebaskan molekul iodium

(I2) yang ekivalen dengan oksigen terlarut. Iodium yang dibebaskan ini

selanjutnyadititrasi dengan larutan standar natrium tiosulfat (Na2S2O3) dan

menggunakan indikator larutan amilum (kanji).

Prinsip pemeriksaan parameter BOD didasarkan pada reaksi oksidasi zat

organik dengan oksigen di dalam air dan proses tersebut berlangsung karena adanya

bakteri aerobik. Untuk menguraikan zat organik memerlukan waktu ± 2 hari untuk

50% reaksi, 5 hari untuk 75% reaksi tercapai dan 20 hari untuk 100% reaksi tercapai.

Dengan kata lain tes BOD berlaku sebagai simulasi proses biologi secara alamiah,

mula-mula diukur DO nol dan setelah mengalami inkubasi selama 5 hari pada suhu

20°C atau 3 hari pada suhu 25°C–27°C diukur lagi DO air tersebut.

Perbedaan DO air tersebut yang dianggap sebagai konsumsi oksigen untuk

proses biokimia akan selesai dalam waktu 5 hari dipergunakan dengan anggapan

segala proses biokimia akan selesai dalam waktu 5 hari, walau sesungguhnya belum

selesai.

Pengujian BOD menggunakan metode Winkler-Alkali iodida azida, adalah

penetapan BOD yang dilakukan dengan cara mengukur berkurangnya kadar oksigen

terlarut dalam sampel yang disimpan dalam botol tertutup rapat, diinkubasi selama 5

hari pada temperatur kamar, dalam metode Winkler digunakan larutan pengencer

MgSO4, FeCl3, CaCl2 dan buffer fosfat. Kemudian dilanjutkan dengan metode Alkali

iodida azida yaitu dengan cara titrasi, dalam penetapan kadar oksigen terlarut

digunakan pereaksi MnSO4, H2SO4, dan alkali iodida azida. Sampel dititrasi dengan

natrium thiosulfat memakai indikator amilum (Alaerts dan Santika, 1984).

Waktu yang dibutuhkan untuk mengoksdasi bahan–bahan organik pada suhu

200C adalah seperti di dalam tabel berikut ini.

Page 4: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

Tabel 1. Pengaruh waktu  terhadap persentase bahan organik

              

a. Metode Titrasi dengan Cara Winkler

Prinsip analisa BOD sama dengan penganalisaan Oksigen Terlarut salah

satunya adalah metode winkler. Prinsipnya dengan menggunakan titrasi

iodometri. Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan

MnCl2 dan NaOH-KI, sehingga akan terjadi endapan MnO2. Dengan menambahkan

H2SO4 atau HCl maka endapan yang terjadi akan larut kembali dan juga

akan membebaskan molekul iodium (I2) yang ekivalen dengan oksigen terlarut.

Iodium yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan standar natrium

tiosulfat (Na2S203) dan menggunakan indikator larutan amilum (kanji). 

Reaksi kimia yang terjadi dapat dirumuskan :

b. Metode Elektrokimia

Metode Elektrokimia adalah menggunakan peralatan DO Meter. Untuk

menganalisa kadar BOD dengan alat ini adalah dengan menganalisa kadar DO hari 0

dan selanjutnya menganalisa kadar DO hari ke 5. Selanjtnya kadar BOD dapat

dianalisa dengan mengurangkan selisih keduanya. Cara penentuan oksigen terlarut

Page 5: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

dengan metoda elektrokimia adalah cara langsung untuk menentukan oksigen terlarut

dengan alat DO meter.

Prinsip kerjanya adalah menggunakan probe oksigen yang terdiri dari katoda

dan anoda yang direndam dalam larutan elektrolit. Pada alat DO meter, probe ini

biasanya menggunakan katoda perak (Ag) dan anoda timbal (Pb). Secara keseluruhan,

elektroda ini dilapisi dengan membran plastik yang bersifat semi permeable terhadap

oksigen. Reaksi kimia yang akan terjadi adalah

  

Sumber :

Oseana, 2005, “Oksigen Terlarut (Do) Dan Kebutuhan Oksigen Biologi (Bod)

Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Perairan”. Volume XXX,

Nomor 3, 2005 : 21 – 26, http://adesuherman09.student.ipb.ac.id/files/2011/12/Jurnal-

BOD-indonesia.pdf, 14 April 2015

3.1.5 Tingkat Pencemaran BOD

Kelas

Parameter

BOD

(mg/L)

I 2

II 3

III 6

IV 12

Sumber :

Peraturan Pemerintah, 2001, “Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran

Air”. http://sda.jatimprov.go.id/uploads/files/pdf/PP/Lampiran%20PP%20No.

%2082%20Tahun%202001.pdf, 14 April 2015

Page 6: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

3.1.6 Dampak BOD

a. Terhadap kesehatan manusia

Secara umum, konsentrasi COD yang tinggi dalam air menunjukkan

adanya bahan pencemar organik dalam jumlah yang banyak. Sejalan dengan

hal ini jumlah mikroorganisme, baik yang merupakan patogen maupun tidak

patogen juga banyak. Adapun mikroorganisme patogen dapat menimbulkan

berbagai macam penyakit bagi manusia.Karena itu, dapat dikatakan bahwa

konsentrasi COD yang tinggi di dalam air dapat menyebabkan berbagai

penyakit bagi manusia.

b. Terhadap Lingkungan

Konsentrasi COD yang tinggi menyebabkan kandungan oksigen terlarut di

dalam air menjadi rendah, bahkan habis sama sekali. Akibatnya oksigen

sebagai sumber kehidupan bagi makhluk air (hewan dan tumbuh-tumbuhan)

tidak dapat terpenuhi sehingga makhluk air tersebut manjadi mati.

Sumber :

Oseana, 2005, “Oksigen Terlarut (Do) Dan Kebutuhan Oksigen Biologi (Bod)

Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Perairan”. Volume

XXX, Nomor 3, 2005 : 21 – 26,

http://adesuherman09.student.ipb.ac.id/files/2011/12/Jurnal-BOD-

indonesia.pdf, 14 April 2015

3.1.7 Penanggulangan Kelebihan dan Kekurangan BOD

a. Penanggulangan Kelebihan BOD

Penanggulangan kelebihan kadar BOD adalah dengan cara sistem lumpur aktif

yang efisien dapat menghilangkan padatan tersuspensi dan BOD sampai 90%. Ada

pula cara yang lain yaitu dengan Sistem Constructed Wetland merupakan salah satu

cara untuk pengolahan lindi yang memanfaatkan simbiosis mikroorganisme dalam

tanah dan akar tanaman. Sistem ini juga merupakan sistem pengolahan limbah yang

ekonomis. Penelitian ini bertujuan menganalisis kemampuan sistemsub-surface

constructed wetland untuk menurunkan kandungan COD, BOD dan N total.

Apabila kandungan zat-zat organik dalam limbah tinggi, maka semakin banyak

oksigen yang dibutuhkan untuk mendegradasi zat-zat organik tersebut, sehingga nilai

Page 7: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

BOD dan COD limbah akan tinggi pula. Oleh karena itu untuk menurunkan nilai

BOD dan COD limbah, perlu dilakukan pengurangan zat-zat organik yang terkandung

di dalam limbah sebelum dibuang ke perairan. Pengurangan kadar zat-zat organik

yang ada pada limbah cair sebelum dibuang ke perairan, dapat dilakukan dengan

mengadsorpsi zat-zat tersebut menggunakan adsorben. Salah satu adsorben yang

memiliki kemampuan adsorpsi yang besar adalah zeolit alam. Kemampuan adsorpsi

zeolit alam akan meningkat apabila zeolit terlebih dahulu diaktifkan.

Sumber :

Oseana, 2005, “Oksigen Terlarut (Do) Dan Kebutuhan Oksigen Biologi (Bod)

Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Perairan”. Volume XXX,

Nomor 3, 2005 : 21 – 26, http://adesuherman09.student.ipb.ac.id/files/2011/12/Jurnal-

BOD-indonesia.pdf, 14 April 2015

b. Penanggulangan Kekurangan BOD

Cara untuk menanggulangi jika kekurangan BOD adalah dengan cara menurunkan

suhu atau temperatur air, dimana jika temperatur turun maka kadar oksigen terlarut

akan naik. Lalu mengurangi kedalaman air, dimana semakin dalam air tersebut maka

kadar BOD akan semakin naik karena proses fotosintesis semakin meningkat. Yang

ketiga adalah mengurangi bahan – bahan organik dalam air, karena jika banyak

terdapat bahan organik dalam air maka kadar oksigen terlarutnya rendah. Serta yang

terakhir diusahakan agar air tersebut mengalir.

Sumber :

Ridhoanzari, 2013, “Laporan Praktikum Pengatar Oseanografi”.

file:///E:/KULIAH/PKA/laporan-do-dissolved-oxygen-praktikum.html, 04 Mei

2015

3.2 Chemical Oxygen Demand (COD)

(LEDIB APRILANSI / 145060401111017)

3.2.1 Definisi

Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang

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

dimana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent)

(G. Alerts dan SS Santika dalam teknologikimiaindustri.blogspot.com). COD atau

Page 8: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

kebutuhan oksigen kimia (KOK) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan

untuk mengoksidasi zat-zat organik yang ada dalam satu liter sampel air, dimana

pengoksidanya adalah K2Cr2O7 atau KMnO4. Angka COD merupakan ukuran bagi

pencemaran air oleh zat-zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasi melalui

proses mikrobiologis dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air

(zaidanalrazi.blogspot.com). Sedangkan menurut Boyrd (dalam

widyapranata.wordpress.com) menyebutkan bahwa COD atau Chemical Oxygen

Demand adalah jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengurai seluruh bahan

organik yang terkandung dalam air.

Sumber: http://teknologikimiaindustri.blogspot.com/2011/02/chemical-oxygen-demand-

cod.html

3.2.2 Metode Analisa COD

3.2.2.1 Prinsip Pengujian

Sampel air direfluks dengan kalium dikromat dalam lingkungan asam sulfat

pekat selama 2 jam pada suhu diatas 100OC, kelebihan kaliumdikromat dititrasi

dengan larutan baku Ferri amonium sulfat (FAS) dengan menggunakan indikator

ferroin dan pada titik akhir titrasi ditandai dengan perubahan warna dari kuning

hijau kebiruan menjadi coklat kemerahan.

Pengujian COD dilakukan berdasarkan reaksi:

>100C selama 2 jam

(CHON) + K2Cr2O7 + H+ ---------------------------> CO2 + H2O + Cr3+ + ........

(Bhn organik)

K2Cr2O7 + Fe(NH4)2(SO4)2 + H+ ---------> Cr3+ + K+ + NH4+ + Fe3+ + (SO4)2- + H2O

Berdasarkan reaksi di atas terlihat bahwa banyaknya bahan organik yang

bereaksi (COD) sebanding dengan banyaknya kalium dikromat yang dibutuhkan

dalam reaksi tersebut. Banyaknya kalium dikromat yang diperlukan dalam reaksi

sama dengan selisih kalium dikromat yang ditambahkan dengan kalium dikromat

sisa setelah reaksi. Oleh karena itu dengan mengetahui selisih kalium dikromat

Page 9: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

yang ditambahkan dan kalium dikromat sisa setelah reaksi maka nilai COD dalam

contoh dapat dihitung.

Sumber: http://chemist-try.blogspot.com/2012/11/chemical-oxygen-demand-cod.html

3.2.2.2 Metode Penetapan

1. Metode Refluks terbuka

Sampel 20,0 ml dimasukkan erlenmayer ditambah 0,4 HgSO4 dan 10 ml

reagent K2Cr2O7, ditambah 30 ml campuran H2SO4 + Ag2SO4, batu didih,

dipanaskan 2 jam dan dihubungkan dengan kondensor tegak dan dipanaskan

dan dititrasi dengan FAS 0,1 N dengan indikator ferroin dari warna biru hijau

kekuningan sampai coklat merah.

Perhitungan :

COD =

2. Metode Refluks Tertutup

Sampel 2,0 ml dalam tabung COD ditambahkan 5,0 ml K2Cr2O7 0,25

N + HgSO4 0,1 g dan 3 ml campuran H2SO4 + Ag2SO4 lalu ditutup rapat.

Dipanaskan selama 2 jam 150OC ± 2OC dan dipindahkan lalu dititrasi dengan

FAS 0,1 N dengan indikator ferroin dari warna biru hijau kekuningan sampai

coklat merah.

Keuntungan refluks tertutup dibanding terbuka:

a. Lebih praktis dan mudah

b. Sampel yang digunakan lebih sedikit

c. Reagent yang digunakan lebih sedikit

d. Peralatan yang digunakan lebih sedikit

Perhitungan :

COD =

3. Metode Spektrofotometer

Menggunakan standar yang dibuat dari glukosa atau kalium biftalat.

Page 10: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

C sampel = x C. standar

Perubahan warna pada titik akhir titrasi dimulai dari warna kuning,

hijau, biru, lalu menjadi warna coklat merah (warna coca cola). Guna

penambahan batu didih untuk mempercepat pemanasan dan meratakan panas

nyala api.

Sumber: http://ariyafrozns.blogspot.com/2013/01/chemical-oxygen-demand-

cod.html

3.2.3 Dampak Kelebihan atau Kekurangan COD

COD berbanding terbalik dengan Dissolved Oxygen (DO). Artinya, semakin

sedikit kandungan udara di dalam air maka angka COD akan semakin besar.Besarnya

angka COD tersebut menunjukkan bahwa keberadaan zat organik di air berada dalam

jumlah yang besar. Organik-organik tersebut mengubah oksigen

menjadikarbondioksida dan air sehingga perairan tersebut menjadi kekurangan

oksigen. Hal inilah yang menjadi indikator seberapa besar pencemaran di dalam

limbah cair oleh pembuangan domestik dan industri. Semakin sedikit kadar oksigen di

dalam air berarti semakin besar jumlah pencemar (organik) di dalam perairan tersebut.

Karena itu secara logika kita dapat berkata bahwa air yang kita konsumsi harus

memiliki kadar COD yang sangat rendah.

Sumber: https://eskampiun.wordpress.com/2012/05/16/parameter-cod/

3.2.4 Penanggulangan Kelebihan/Kekurangan Kadar COD

3.2.4.1 Penanggulangan kelebihan Kadar COD

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.

Page 11: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

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 CODnya

meningkat seperti yang ada pada grafik 4.6. Karena dengan COD awal yang kecil ini,

kandungan bahan organik dalam limbah pun sedikit, sehingga bila dilewatkan

trickling filter akan lebih banyak yang terurai akibatnya COD akhir turun. Begitu pula

bila diamati dari sisi jumlah tray (tempat filter media). Semakin banyak tray, upaya

untuk menurunkan kadar COD akan semakin baik. Karena dengan penambahan

jumlah tray akan memperbanyak jumlah ruang atau tempat bagi mikroorganisme

pengurai untuk tumbuh melekat. Sehingga proses penguraian oleh mikroorganisme

akan meningkat dan proses penurunan kadar COD semakin bertambah. Jadi

prosentase penurunan COD optimum diperoleh pada tray ke 3.

Permukaan media bertindak sebagai pendukung mikroorganisme yang

memetabolisme bahan organik dalam limbah. Penyaring harus mempunyai media

sekecil mungkin untuk meningkatkan luas permukaan dalam penyaring dan organisme

aktif yang akan terdapat dalam volume penyaring akan tetapi media harus cukup besar

untuk memberi ruang kosong yang cukup untuk cairan dan udara mengalir dan tetap

tidak tersumbat oleh pertumbuhan mikroba. Media berukuran besar seperti genting

(tanah liat kering) berukuran 2-4 in akan berfungsi secara maksimal. Media yang

digunakan berupa genting dikarenakan lahan di atas permukaan genting cenderung

berongga dibanding media lain yang biasa menyuplai udara dan sinar matahari lebih

banyak daripada media lain yang dibutuhkan untuk pertumbuhan mikroba pada

genting.

Pada penelitian ini, efisiensi trickling filter dalam penurunan COD tidak dapat

menurunkan sampai 60% dikerenakan:

a. Aliran air yang kurang merata pada seluruh permukaan genting karena nozzle

yang digunakan meyumbat aliran air limbah karena tersumbat air kolam retensi

Tawang.

b. Suplai oksigen dan sinar matahari kurang karena trickling filter diletakkan

didalam ruangan sehingga pertumbuhan mikroba kurang maksimal.

Page 12: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

Dalam penumbuahan mikroba distibusi air limbah dibuat berupa tetesan agar

air limbah tersebut dapat memuat oksigen lebih banyak jika dibanding dengan aliran

yang terlalu deras karena oksigen sangat diperlukan mikroba untuk tumbuh

berkembang

3.2.4.2 Penanggulangan Kekurangan Kadar COD

Senyawa organik yang terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen dengan elemen

aditif nitrogen, sulfur, fosfat, dan lain-lain cenderung untuk menyerap oksigen yang

tersedia dalam limbah air dikonsumsi oleh mikroorganisme untuk mendegredasi

senyawa organik akhirnya oksigen. Konsentrasi oksigen dalam air limbah menurun,

ditandai dengan peningkatan COD, BOD, SS dan air limbah juga menjadi berlumpur

dan bau busuk. Semakin tinggi konsentrasi COD menunjukkan bahwa kandungan

senyawa organik tinggi tidak dapat terdegredasi secara biologis. EM4 pengobatan 10

hari dalam tangku aerasi harus dilanjutkan karena peningkatan konsentrasi COD.

Fenomena ini menunjukkkan bahwa EM4 tidak bisa eksis baik di kondisi ini air

limbah, karena populasi yang kuat dan jumlah rendah mikroorganisme dalam air

limbah.

Sumber:http://teknologikimiaindustri.blogspot.com/2011/02/chemical-oxygen-demand-

cod.html

3.2 Oksigen Terlarut (Dissolved Oxygen, DO)

(YASINTA SURYA MAHARANI/145060400111016)

3.3.1 Definisi

Oksigen terlarut adalah gas oksigen yang terlarut dalam air. Oksigen terlarut

dalam perairan merupakan faktor penting sebagai pengatur metabolisme tubuh

organisme untuk tumbuh dan berkembang biak. Sumber oksigen terlarut dalam air

berasal dari difusi oksigen yang terdapat di atmosfer, arus atau aliran air melalui air

hujan serta aktivitas fotosintesis oleh tumbuhan air dan fitoplankton.

Difusi oksigen atmosfer ke air bisa terjadi secara langsung pada kondisi air

stagnant (diam) atau terjadi karena agitasi atau pergolakan massa air akibat adanya

gelombang atau angin. Difusi oksigen dariatmosfer ke perairan pada hakekatnya

berlangsung relatif lambat, meskipun terjadi pergolakan massa air atau gelombang.

Page 13: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

Sebagian besar oksigen pada perairan danau dan waduk merupakan hasil

sampingan aktivitas fotosintesis. Pada proses fotosintesis, karbondioksida direduksi

menjadi karbohidrat dan air mengalami dehidrogenasi menjadi oksigen.

6 CO2 + 6 H2O C6H12O6 + 6 O2

Di perairan danau, oksigen lebih banyak dihasilkan oleh fotosintesis alga yang

banyak terdapat pada zone epilimnion, sedangkan pada perairan tergenang yang

dangkal dan banyak ditumbuhi tanaman air pada zone litoral, keberadaaan oksigen

lebih banyak dihasilkan oleh aktivitas fotosintesis tumbuhan air.

Keberadaan oksigen terlarut di perairan sangat dipengaruhi oleh suhu,

salinitas, turbulensi air, dan tekanan atmosfer. Kadar oksigen berkurang dengan

semakin meningkatnya suhu, ketinggian, dan berkurangnya tekanan .

Penyebab utama berkurangnya kadar oksigen terlarut dalam air disebabkan

karena adanya zat pencemar yang dapat mengkonsumsi oksigen. Zat pencemar

tersebut terutama terdiri dari bahan-bahan organik dan anorganik yang berasal dari

barbagai sumber, seperti kotoran (hewan dan manusia), sampah organik, bahan-bahan

buangan dari industri dan rumah tangga.

Sumber :

Simon, 2013, “Distribusi Suhu, Salinitas,Kebutuhan Oksigen Biologi Dan Oksigen

Terlarut Di Perairan Kema, Sulawesi Utara”. Voume 1, Nomor 3,

http://download.portalgaruda.org/article.php?article=108323&val=1016, 14 April

2015

3.3.2 Manfaat DO

Oksigen memegang peranan penting sebagai indikator kualitas perairan, karena

oksigen terlarut berperan dalam proses oksidasi dan reduksi bahan organik dan

anorganik. Selain itu, oksigen juga menentukan khan biologis yang dilakukan oleh

organisme aerobik atau anaerobik. Dalam kondisi aerobik, peranan oksigen adalah

untuk mengoksidasi bahan organik dan anorganik dengan hasil akhirnya adalah

nutrien yang pada akhirnya dapat memberikan kesuburan perairan. Dalam kondisi

anaerobik, oksigen yang dihasilkan aka mereduksi senyawa-senyawa kimia menjadi

lebih sederhana dalam bentuk nutrien dan gas. Karena proses oksidasi dan reduksi

inilah maka peranan oksigen terlarut sangat penting untuk membantu mengurangi

Page 14: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

beban pencemaran pada perairan secara alami maupun secara perlakuan aerobik yang

ditujukan untuk memurnikan air buangan industri dan rumah tangga.

Sebagaimana diketahui bahwa oksigen berperan sebagai pengoksidasi dan

pereduksi bahan kimia beracun menjadi senyawa lain yang lebih sederhana dan tidak

beracun. Disamping itu, oksigen juga sangat dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk

pernapasan. Organisme tertentu, seperti mikroorganisme, sangat berperan dalam

menguraikan senyawa kimia beracun rnenjadi senyawa lain yang Iebih sederhana dan

tidak beracun. Karena peranannya yang penting ini, air buangan industri dan limbah

sebelum dibuang ke lingkungan umum terlebih dahulu diperkaya kadar oksigennya.

Sumber :

Oseana, 2005, “Oksigen Terlarut (Do) Dan Kebutuhan Oksigen Biologi (Bod)

Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Perairan”. Volume XXX,

Nomor 3, 2005 : 21 – 26, http://adesuherman09.student.ipb.ac.id/files/2011/12/Jurnal-

BOD-indonesia.pdf, 14 April 2015

3.3.3 Metode Analisa

Oksigen terlarut dapat dianalisis atau ditentukan dengan 2 macam cara, yaitu :

a. Metoda titrasi dengan cara WINKLER

Metoda titrasi dengan cara WINKLER secara umum banyak digunakan untuk

menentukan kadar oksigen terlarut. Prinsipnya dengan menggunakan titrasi

iodometri. Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu ditambahkan larutan

MnCl2 den Na0H - KI, sehingga akan terjadi endapan Mn02. Dengan

menambahkan H2SO4 atan HCl maka endapan yang terjadi akan larut kembali

dan juga akan membebaskan molekul iodium (I2) yang ekivalen dengan oksigen

terlarut. Iodium yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan standar

natrium tiosulfat (Na2S203) dan menggunakan indikator larutan amilum (kanji).

Reaksi kimia yang terjadi dapat dirumuskan sebagai berikut :

Page 15: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

b. Metoda elektrokimia

Cara penentuan oksigen terlarut dengan metoda elektrokimia adalah cara

langsung untuk menentukan oksigen terlarut dengan alat DO meter. Prinsip

kerjanya adalah menggunakan probe oksigen yang terdiri dari katoda dan anoda

yang direndam dalarn larutan elektrolit. Pada alat DO meter, probe ini biasanya

menggunakan katoda perak (Ag) dan anoda timbal (Pb).

Secara keseluruhan, elektroda ini dilapisi dengan membran plastik yang

bersifat semi permeable terhadap oksigen. Reaksi kimia yang akan terjadi adalah

Aliran reaksi yang terjadi tersebut tergantung dari aliran oksigen pada

katoda. Difusi oksigen dari sampel ke elektroda berbanding lurus terhadap

konsentrasi oksigen terlarut.

Penentuan oksigen terlarut (DO) dengan cara titrasi berdasarkan metoda

WINKLER lebih analitis apabila dibandingkan dengan cara alat DO meter. Hal

yang perlu diperhatikan dalam titrasi iodometri ialah penentuan titik akhir

titrasinya, standarisasi larutan tiosulfat dan pembuatan larutan standar

kaliumbikromat yang tepat. Dengan mengikuti prosedur penim-bangan

kaliumbikromat dan standarisasi tiosulfat secara analitis, akan diperoleh hasil

penentuan oksigen terlarut yang lebih akurat. Sedangkan penentuan oksigen

terlarut dengan cara DO meter, harus diperhatikan suhu dan salinitas sampel

yang akan diperiksa. Peranan suhu dan salinitas ini sangat vital terhadap akurasi

penentuan oksigen terlarut dengan cara DO meter. Disamping itu, sebagaimana

lazimnya alat yang digital, peranan kalibrasi alat sangat menentukan akurasinya

hasil penentuan. Berdasarkan pengalaman di lapangan, penentuan oksigen

terlarut dengan cara titrasi lebih dianjurkan untuk mendapatkan hasil yang lebih

akurat. Alat DO meter masih dianjurkan jika sifat penentuannya hanya bersifat

kisaran.

Sumber :

Oseana, 2005, “Oksigen Terlarut (Do) Dan Kebutuhan Oksigen Biologi (Bod)

Sebagai Salah Satu Indikator Untuk Menentukan Kualitas Perairan”. Volume

Page 16: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

XXX, Nomor 3, 2005 : 21 – 26,

http://adesuherman09.student.ipb.ac.id/files/2011/12/Jurnal-BOD-indonesia.pdf,

14 April 2015

3.3.4 Tingkat Pencemaran DO

Kelas

Parameter

BOD

(mg/L)

I 6

II 4

III 3

IV 0

Sumber :

Peraturan Pemerintah, 2001, “Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran

Air”. http://sda.jatimprov.go.id/uploads/files/pdf/PP/Lampiran%20PP%20No.

%2082%20Tahun%202001.pdf, 14 April 2015

3.3.5 Dampak Kelebihan dan Kekurangan DO

Kelebihan serta kekurangan oksigen dalam air, akan berdampak negatif pada

organisme yang berada dalam perairan. Organisme dalam perairan khususnya ikan,

akan mengalami stres bahkan terjadi kematian apabila kadar oksigen terlarut dalam

air akan menurun atau lebih.

Saat kadar oksigen terlarut dalam perairan berkurang kecepatan makan ikan pun

akan berkurang. Atau jika kadar oksigen kurang dari 1 ppm ikan akan berhenti

Page 17: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)

makan. Tetapi saat kadar oksigen terlarut berada dalam jumlah yang sangat banyak

ikan-ikan memang jarang mati, namun pada saat tertentu hal yang demikian dapat

mematikan ikan, sebab di dalam pembuluh-pembuluh darah terjadi emboli gas yang

mengakibatkan tertutupnya pembuluh-pembuluh rambut dalam daun-daun insang

ikan.

Sumber :

Ridhoanzari, 2013, “Laporan Praktikum Pengatar Oseanografi”.

file:///E:/KULIAH/PKA/laporan-do-dissolved-oxygen-praktikum.html, 04 Mei

2015

3.3.6 Penanggulangan Kelebihan dan Kekurang DO

a. Penanggulangan Kelebihan DO

1. Menaikkan suhu/temperatur air, dimana jika temperatur naik maka kadar

oksigen terlarut akan menurun.

2.  Menambah kedalaman air, dimana semakin dalam air tersebut maka semakin

kadar oksigen terlarut akan menurun karena proses fotosintesis semakin

berkurang dan kadar oksigen digunakan untuk pernapasan dan oksidasi bahan

– bahan organik  dan anorganik.

b. Penanggulangan Kekurangan DO

1. Menurunkan suhu/temperatur air, dimana jika temperatur turun maka kadar

oksigen terlarut akan naik.

2. Mengurangi kedalaman air, dimana semakin dalam air tersebut maka semakin

kadar oksigen terlarut akan naik karena proses fotosintesis semakin

meningkat.

3. Mengurangi bahan – bahan organik dalam air, karena jika banyak terdapat

bahan organik dalam air maka kadar oksigen terlarutnya rendah.

4.  Diusahakan agar air tersebut mengalir.

Sumber :

Goelanzsaw, 2013, “Analisa DO Dalam Air”, file:///E:/KULIAH/PKA/analisa-do-

dalam-air.html, 04 Mei 2015

Page 18: Bod, Cod, Do (Yasinta Surya Dan Ledib Aprilansi)