DASAR TEORI TAMBAHAN

CHEMICAL OXYGEN DEMAND (COD)

A. Pengertian COD

Oksigen terlarut adalah banyaknya oksigen yang terkandung didalam air dan

diukur dalam satuan ppm. Oksigen yang terlarut ini dipergunakan sebagai tanda

derajat pengotor air baku. Semakin besar oksigen yang terlarut, maka

menunjukkan derajat pengotoran yang relatif kecil.  Rendahnya nilai oksigen

terlarut berarti beban pencemaran meningkat sehingga koagulan yang bekerja

untuk mengendapkan koloida harus bereaksi dahulu dengan polutan – polutan

dalam air menyebabkan konsusmsi bertambah.

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) (G. Alerts dan SS Santika,

1987).

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 + K2Cr2O7-  + H+ → CO2 + H2O + Cr3+

Jika pada perairan terdapat bahan organic yang resisten terhadap degradasi

biologis, misalnya tannin, fenol, polisacharida dansebagainya, maka lebih cocok

dilakukan pengukuran COD daripada BOD. Kenyataannya hampir semua zat

organic dapat dioksidasi oleh oksidator kuat seperti kalium permanganat dalam

suasana asam, diperkirakan 95% - 100% bahan organic dapat dioksidasi.

 Seperti pada BOD, perairan dengan nilai COD tinggi tidak diinginkan

bagi kepentingan perikanan dan pertanian. Nilai COD pada perairan yang tidak

tercemar biasanya kurang dari 20 mg/L, sedangkan pada perairan tercemar dapat

lebih dari 200 mg/L dan pada limbah industri dapat mencapai 60.000 mg/

(UNESCO,WHO/UNEP, 1992).

B. Metode Analisis COD

Prinsipnya pengukuran COD adalah penambahan sejumlah tertentu kalium

bikromat (K2Cr2O7) sebagai oksidator pada sampel (dengan volume diketahui)

yang telah ditambahkan asam pekat dan katalis perak sulfat, kemudian dipanaskan

selama beberapa waktu. Selanjutnya, kelebihan kalium bikromat ditera dengan cara

titrasi. Dengan demikian kalium bikromat yang terpakai untuk oksidasi bahan

organik dalam sampel dapat dihitung dan nilai COD dapat ditentukan.

Metoda standar penentuan kebutuhan oksigen kimiawi atau Chemical Oxygen

Demand (COD) yang digunakan saat ini adalah metoda yang melibatkan

penggunaan oksidator kuat kalium bikromat, asam sulfat pekat, dan perak sulfat

sebagai katalis.

Kepedulian akan aspek kesehatan lingkungan mendorong perlunya peninjauan

kritis metoda standar penentuan COD tersebut, karena adanya keterlibatan bahan-

bahan berbahaya dan beracun dalam proses analisisnya. Berbagai usaha telah

dilakukan untuk mencari metoda alternatif yang lebih baik dan ramah lingkungan.

Perkembangan metoda-metoda penentuan COD dapat diklasifikasikan menjadi

dua kategori. Pertama, metoda yang didasarkan pada prinsip oksidasi kimia secara

konvensional dan sederhana dalam proses analisisnya. Kedua, metoda yang

berdasarkan pada oksidasi elektrokatalitik pada bahan organik dan disertai

pengukuran secara elektrokimia.

KOK (Kebutuhan Oksigen Kimiawi)/ (Chemical Oxygen Demand = COD)

adalah jumlah oksidan Cr2O72- yang bereaksi dengan contoh uji dan dinyatakan

sebagai mg O2 untuk tiap 1000 ml contoh uji. Senyawa organik dan anorganik,

terutama organik dalam contoh uji dioksidasi oleh Cr2O72- dalam refluks tertutup

menghasilkan Cr3+. Jumlah oksidan yang dibutuhkan dinyatakan dalam ekuivalen

oksigen (O2mg /L) diukur secara spektrofotometri sinar tampak. Cr2O72- kuat

mengabsorpsi pada panjang gelombang 400 nm dan Cr3+ kuat mengabsorpsi pada

panjang gelombang 600 nm. Untuk nilai KOK 100 mg/L sampai dengan 900 mg/L

ditentukan kenaikan Cr3+ pada panjang gelombang 600 nm. Pada contoh uji dengan

nilai KOK yang lebih tinggi, dilakukan pengenceran terlebih dahulu sebelum

pengujian. Untuk nilai KOK lebih kecil atau sama dengan 90 mg/L ditentukan

pengurangan konsentrasi Cr2O72- pada panjang gelombang 420 nm.

C. 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.

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 /

tempat bagi mikroorganisme penurai untuk tumbuh melekat. Sehingga proses

penguraian oleh mikroorganisme akan meningkat dan proses penurunan kadar

COD semakin bertambah. Jadi prosen 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 kososng 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 diatas

permukaan genting cenderung berongga dibanding media lain yang biasa

mensuplai 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. Supplay oksigen dan sinar matahari kurang karena trickling filter

diletakkan didalam ruangan sehingga pertumbuhan mikroba kurang

maksimal.

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

D. Penanggulangan Kekurangan Kadar COD

Senyawa organik yang terdiri dari karbon, hidrogen dan oksigen dengan

elemen aditif nitrogen, sulfur, fosfat, dll cenderung untuk menyerap oksigen-

oksigen yang tersedia dalam limbah air dikonsumsi oleh mikroorganisme untuk

mendegredasi senyawa organik akhirnya oksigen. Konsentrasi 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 dapt 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.

E. Keuntungan Analisis COD

Adapun keuntungan dengan penambahan tes COD dibandingkan tes BOD,

antara lain:

Memakan waktu ±3 jam, sedangkan BOD5 memakan waktu 5 hari;

Untuk menganalisa COD antara 50 – 800 mg/l, tidak dibutuhkan

pengenceran sampel, sedangkan BOD5 selalu membutuhkan

pengenceran;

Ketelitan dan ketepatan (reprodicibilty) tes COD adalah 2 sampai 3

kali lebih tinggi dari tes BOD5;

Gangguan zat yang bersifat racun tidak menjadi masalah.

F. Kekurangan Analisa COD

Sedangkan kekurangan dari tes COD adalah tidak dapat membedakan antara

zat yang sebenarnya yang tidak teroksidasi (inert) dan zat-zat yang teroksidasi

secara biologis. Hal ini disebabkan karena tes COD merupakan suatu analisa yang

menggunakan suatu oksidasi kimia yang menirukan oksidasi biologis, sehingga

suatu pendekatan saja. Untuk tingkat ketelitian pinyimpangan baku antara

laboratorium adalah 13 mg/l. Sedangkan penyimpangan maksimum dari hasil

analisa dalam suatu laboratorium sebesar 5% masih diperkenankan.

Kandungan COD dalam air bersih berdasarkan Peraturan Menteri Kesehatan

RI No 82 / 2001 mengenai baku mutu air minum golongan B maksimum yang

dianjurkan adalah 12 mg/l. apabila nilai COD melebihi batas dianjurkan, maka

kualitas air tersebut buruk. Air Golongan B yaitu air yang dapat dipergunakan

sebagai air baku untuk diolah menjadi air minum dan keperluam rumah tangga

lainnya.

Sumber :

http://akbarcules46.blogspot.com/2013/12/laporan-kimia-lingkungan-

penentuan.html (diakses pada 22 Maret 2014)

http://depisatir.blogspot.com/2013/01/analisis-air-penentuan-cod.html

(diakses pada 22 Maret 2014)

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

demand-cod.html (diakses pada 22 Maret 2014)