ANALISIS AIR LIMBAH BERDASARKANNILAI RESISTIVITAS SKALA LABORATORIUM

Agesti Kusumandari (1111097000035), Debby Aslamia (1111097000040),Luciana Arinda Amri (1111097000008) dan Rochman Tri Sudarma

(1111097000019)

Laboratorium Geofisika Pusat Laboratorium Terpadu UIN Syarif Hidayatullah Jakarta

Abstrak

Telah dilakukan penelitian untuk mengetahui nilai resistivitas airlimbah dalam skala laboratorium dengan metode geolistrik tahananjenis. Pengambilan data dilakukan dengan membuat model wadah yangberisi air dengan ukuran panjang 15 cm dan lebar 22.5 cm, serta 4buah elektroda dengan masing-masing spasi jaraknya 2 cm yangkemudian disiram dengan 2 macam air limbah dengan variasikonsentrasi 50, 100, 200, dan 300 mL. Nilai resistivitas sebelumdisiram air limbah dibandingkan dengan nilai sesudah disiram airlimbah untuk mengetahui perubahan nilainya. Diperoleh hasil bahwanilai resistivitas air aqua lebih besar daripada air kran, limbahoutlet dan limbah inlet.

PENDAHULUAN

Pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah merupakan salahsatu masalah yang dihadapi oleh negara berkembang seperti Indonesia,baik limbah industri maupun limbah rumah tangga. Umumnya limbah yangdi buang ke lingkungan akan mempengaruhi lingkungan dimana limbahdibuang (Djajadiningrat dan Harsono, 1990). Apabila dilihatdari bahaya yang ditimbulkan limbah ini ada yang berbahaya dan adayang tidak berbahaya. Pembuangan limbah yang berbahaya akan menjadipersoalan besar, apabila air yang dikonsumsi oleh manusia, hewan,dan organisme tercemar limbah yang mengandung senyawaberbahaya.Salah satu metode yang banyak dipakai dalam eksplorasigeofisika adalah metode geolistrik. Metode ini melibatkan pengukuranpotensial dan arus yang terjadi secara alamiah maupun akibat injeksiarus. Salah satu jenis metode geolistrik yaitu geolistrik tahananjenis atau yang sering disebut metode resistivitas (Soininen, 1985).

Tujuan penelitian ini adalah untuk menganalisa resistivitas airlimbah di PLT UIN yaitu di inlet dan outletnya.

Konsep Resistivitas Semu

Pada kondisi sebenarnya, bumi terdiri dari lapisan-lapisan tanahdengan ρ yang berbeda beda. Potensial yang terukur adalah nilaimedan potensial oleh medium berlapis. Dengan demikian resistivitasyang terukur di permukaan bumi bukanlah nilai resistivitas yangsebenarnya melainkan resistivitas semu. Resistivitas semu yangterukur merupakan resistivitas gabungan dari beberapa lapisan tanahyang dianggap sebagai satu lapisan homogen. Resistivitas semu inidirumuskan seperti pada persamaan 1:

dengan ρa merupakan resistivitas semu, K merupakan faktor geometri,∆V merupakan beda potensial dan I merupakan kuat arus. Padakenyataannya, bumi merupakan medium berlapis dengan masing-masinglapisan mempunyai nilai resistivitas yang berbeda.Resistivitas semumerupakan resistivitas dari suatu medium fiktif homogen yangekivalen dengan medium berlapis yang ditinjau (gambar 1).

Medium berlapis yang ditinjau misalnya terdiri dari 2 lapis danmempunyai resistivitas berbeda (ρ1 dan ρ2). Dalam pengukuran, mediumini dianggap sebagai medium satu lapis homogen yang memiliki satunilai resistivitas yaitu resistivitas semu ρa.

Metode resistivitas jenis Mapping

Metode ini bertujuan untuk menyelidiki perubahan tahanan jenis bawah

permukaan ke arah lateral atau horisontal yaitu dengan cara

menggeser titik ukur secara horisontal dengan jarak elektroda dan

tegangan tetap. Pada metode ini kedalaman yang tersurvey akan sama

karena pergeserannya ke arah horisontal. Konfigurasi yang sering

digunakan adalah Wenner, seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1.1.

Gambar 1.1. Perpindahan elektroda secara mapping

Metode Wenner 

Konfigurasi ini sering digunakan di amerika Utara. Dalam konfigurasi

ini jarak antar elektroda adalah a yang besarnya 1/3 dari jarak dua

elektroda luar (elektroda arus). Dalam hal ini besarnya factor

geometri K adalah 2πa. Dalam pelaksanaan di lapangan seluruh

elektroda berada dalam suatu garis lurus. Pengukuran dilakukan

dengan memindah-mindahkan keempat elektroda pada jarak a secara

berurutan. Harga resistivitas yang didapat kemudian dipetakan dan

dibuat kontour.

Gambar 1.2 Konfigurasi Wenner

Keunggulan konfigurasi Wenner adalah perhitungannya yang relatif

sederhana dan sangat sensitive terhadap ketidakhomogenan tanah dekat

permukaan. Namun kekurangan metode ini tidak selalu dapat dengan

jelas menggambarkan keadaan lapisan tanah yang lebih dalam. Dilihat

dari segi pelaksanaannya metode ini tidak praktis dan memerlukan

waktu yang lebih banyak, selain itu dapat terjadi salah bentangan

karena dalam metode ini untuk melanjutkan pengukuran berarti

memindahkan seluruh elektroda.

Perumusan dalam metode Wenner yaitu seperti pada persamaan 2:

ρ=kxR

dimana:

k=2πa

METODE PENELITIAN

Penelitian ini dilaksanakan di laboratorium PLT di UIN SyarifHidayatullah Jakarta yaitu menganalisis nilai resistivitas airlimbah menggunakan metode Wenner.Rancangan Alat dan BahanBerikut ini adalah alat dan bahan yang digunakan:1. 1 set Resistivitymeter Mc OHM. El model 2119 D2. 1 buah Accu

3. 4 buah elektroda/paku

4. 4 buah kabel merah dan biru

5. 1 buah penggaris yang sudah dilubangi

6. 1 buah wadah yang berukuran 15 x 22,5 x 8 cm

7. Kertas data

Prosedur Penelitian

Terlebih dahulu disediakan sebuah wadah yang berukuran 15 x 22,5 x8 cm. Ke dalam bak tersebut dimasukkan air dan limbah cair darihasil pengolahan bahan kimia dengan 2 jenis limbah inlet danoutlet. Di sepanjang wadah diberi penggaris yang sudah dilubangi,pada penggaris tersebut dipasang 2 elektroda arus dan 2 elektrodapotensial dengan variasi jarak 2 cm. Peralatan tersebut disusunsedemikian rupa seperti yang terlihat pada Gambar 2.1

Gambar 2.1 susunan peralatan

Sebelum melakukan pencampuran air dan limbah dilakukan pengambilandata pada air kran dan limbah inlet dan outlet untuk mengetahuinilai resistivitasnya sebelum tercampur. Air dan limbah dibiarkanbercampur dengan perlakuan volume air tetap yaitu 800 mL, dan volumelimbah yang bervariasi yaitu 50 mL, 100 mL, 200 mL, dan 300 mL.Kemudian dilakukan pengukuran dan pencatatan pada setiap data yangdidapat.

Alat pengukur resistivitas memanfaatkan accu sebagai sumber arusnya,sehingga dapat dimanfaatkan untuk tujuan penelitian ini. Alat inidirancang sebagai pengatur arus pada system pengatur besar kecilnyaarus (pembagi arus). Nilai arus dan tegangan yang diukur dapatdibaca dengan layar digital yang terdapat pada alat.

HASIL DAN PEMBAHASANDari hasil penelitian yang dilakukan di PLT UIN untuk limbah diInlet dan Outletnya, dimana untuk mencari resistivitas denganmenggunakan persamaan (2), maka data yang diperoleh dapat dilihatpada Tabel 1 sampai 12 sebagai berikut :

Tabel 1

Tabel 2

Tabel 3

Tabel 4

Tabel 5

Tabel 6

Tabel 7

Tabel 8

Tabel 9

Table 10

Table 11

Table 12

Untuk mengetahui hubungan atau korelasi antara nilai resistivitasterhadap nilai parameter limbah outlet dan inlet, telah dilakukandengan menggunakan pendekatan statistik, seperti terlihat padagrafik (1) sampai grafik (3).

1 3 5 7 9 11 13 150.000

500.000

1000.000

1500.000

2000.000

2500.000

Grafik Nilai Resistivitas Air kran & aqua

Limbah outlet & inletair aqualimbah outletlimbah inletair kran

R (

ohm)

(Grafik 1)

Dari grafik 1 menunjukkan bahwa terdapat korelasi yang menurunpada jarak 3 cm antara parameter air kran, air aqua, limbahoutlet dan limbah inlet. Dari nilai tersebut dapat dikatakanbahwa air aqua (551.174 ohm) memiliki kecendrungan lebih besardari pada air kran (344.495 ohm), limbah inlet (383.562 ohm), danlimbah outlet (292.709 ohm) untuk perubahan terhadap nilairesistivitas, dengan kata lain kehadiran parameter air aqua akancendrung lebih besar mempengaruhi harga resistivitas.

1 3 5 7 9 11 13 150.000

200.000400.000600.000800.0001000.0001200.0001400.0001600.000

Grafik Variasi Air Kran (800mL) dengan Air Limbah Inlet

(50mL,100m,200mL,300mL)300 mL200 mL100 mL50 mL

R (

Ohm)

(Grafik 2)

Dari Grafik 2 menunjukkan bahwa terjadinya korelasi yang baik, kecendrungan nilai resistivitas di inlet PLT UIN memiliki kecendrungan positif kecil, hal ini indikasi bahwa limbah yang masuk kesistim inlet PLT UIN juga memiliki nilai yang tidak terlalu besar.

1 3 5 7 9 11 13 150.000

400.000

800.000

1200.000

1600.000

2000.000

Grafik Variasi Air Aqua (800 mL) dengan Limbah Outlet

(50 mL,100mL,200mL,300mL)

300 mL200 mL100 mL50 mL

R (

Ohm)

(Grafik 3)

Dari Grafik 3 dapat kita lihat bahwa harga resistivitas di OutletPLT UIN selalu lebih besar pada jarak ke 7 dibandingan hargaresistivitas di Inlet PLT UIN pada jarak ke 7. Hal inimenunjukkanbahwa sistim instalasi PLT UIN telah bekerja dengan tidak baik,sehingga diperoleh nilai resistivitas yang besar di outlet PLTUIN. Dengan demikian dapat dikatakan bahwa besarnya nilairesistivitas dapat menjadi indikator bahwa sistim PLT UIN bekerjatidak baik. Pada intinya dari Grafik 2 dan Grafik 3 bahwa semakin besarkonsentrasi air limbah yang diberikan maka semakin besar jugaharga resistivitasnya.

KESIMPULANDari hasil penelitian yang telah dilakukan dapat diambil beberapakesimpulan sebagai sebagai berikut :

1. Diperoleh bahwa terdapat korelasi yang menurun pada jarak 3cm antara parameter air kran, air aqua, limbah outlet danlimbah inlet. Dari nilai tersebut dapat dikatakan bahwa airaqua (551.174 ohm) memiliki kecendrungan lebih besar untukperubahan terhadap nilai resistivitas, dengan kata lainkehadiran parameter air aqua akan cendrung lebih besarmempengaruhi harga resistivitas.

2. Dapat dikatakan nilai resistivitas variasi antara air krandengan limbah outlet pada jarak ke 7 cm cenderung lebihbesar daripada limbah inlet dijarak 7 cm.

3. Semakin besar konsentrasi air limbah yang diberikan makasemakin besar juga harga resistivitasnya.

4. Nilai resistivitas di inlet PLT UIN cenderung lebih positifkecil.

5.

DAFTAR PUSTAKA

Djajadiningrat, S.T. dan Harsono, H. 1990. Penilaian secara cepatsumber-sumber pencemaran

air, tanah dan udara. Yogyakarta : Gadjah Mada University press.

Wibisono, G. 1995. Sistem pengelolaan dan pengolahan limbah Domestik. J. Science, Edisi

XXVII: 25-34.