Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
PEMANFAATAN AERASI UNTUK MENGURANGI KADAR COD DAN FOSFAT DALAM AIR LIMBAH CAR WASH Rizqa Mikaviany Jurusan Teknik Lingkungan, Fakultas Teknik Sipil dan Perencanaan Institut Teknologi Sepuluh Nopember (ITS), Surabaya - 60111 E-mail:
[email protected] ABSTRAK Munculnya usaha car wash yang makin marak di Surabaya memiliki potensi menurunkan kualitas lingkungan karena pencemar yang memiliki kadar COD dan fosfat yang relatif tinggi. Jika dibuang ke badan air maka dapat memperburuk kualitas air. Sehingga diperlukan suatu unit pengolahan untuk menurunkan kadar tersebut, yaitu dengan aerasi. Aerasi dapat menurunkan COD dan fosfat dalam air limbah car wash karena adanya penambahan oksigen dalam air limbah car wash sehingga meningkatkan konsentrasi oksigen di dalam air limbah car wash yang bermanfaat untuk proses oksidasi senyawa kimia di dalam air limbah car wash dalam menurunkan konsentrasi zat organik (surfaktan). Penelitian menggunakan proses aerasi dilakukan selama 1 bulan dengan menggunakan diffuser untuk menghasilkan oksigen pada reaktor aerasi. Setelah aerasi kadar COD turun sebesar 95%, sedangkan untuk fosfat dapat diturunkan 20%. Kata kunci: Aerasi, COD, Limbah Car wash, Fosfat.
PENDAHULUAN Munculnya usaha car wash yang makin marak di Surabaya memiliki potensi menurunkan kualitas lingkungan karena limbah yang dihasilkan. Sementara itu car wash di Surabaya belum memiliki pengolahan limbah. Sehingga limbah dibuang begitu saja tanpa ada penanganan lebih lanjut. Limbah yang mengandung deterjen dari pencucian mobil tersebut membawa serta minyak, oli dan bahan-bahan pencemar dengan kadar COD dan fosfat yang relatif tinggi, sehingga apabila dibuang langsung ke badan air akan membahayakan bagi perairan tersebut karena senyawa aktif pada deterjen tidak mudah didegradasikan oleh bakteri yang terdapat pada saluran air buangan. Fosfat memang tidak seperti zat organik pada umumnya yang mudah disisihkan oleh teknologi konvensional. Pada senyawa di dalam air, fosfat mempunyai dua macam jenis berupa fosfat organik atau fosfat anorganik yang dapat terlarut dan terikat dengan biomassa algae maupun sel bakteri. Oleh sebab itu perlu dilakukan pengolahan terhadap limbah tersebut sebelum dibuang ke badan air penerima. Proses aerasi bertujuan untuk meningkatkan konsentrasi oksigen di dalam air limbah. Peningkatan konsentrasi oksigen di dalam air ini bermanfaat untuk proses oksidasi senyawa kimia di dalam air limbah dalam menurunkan konsentrasi zat organik di dalam air limbah serta untuk menghilangkan bau. Aerasi dapat dilakukan secara alami, difusi, maupun mekanik. (Bennefield, 1982). Aerasi dipergunakan pula untuk menghilangkan kandungan gas-gas terlarut, oksidasi, kandungan besi dan mangan dalam air, mereduksi kandungan ammonia dalam air melalui prosesnitrifikasi dan untuk meningkatkan kandungan oksigen terlarut dalam air.
ISBN : 978-602-97491-7-5 D-10-1
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
METODE Pada penelitian ini parameter yang akan dianalisa adalah COD dan fosfat. Reaktor aerasi menggunakan diffuser aerator sebagai alat supply oksigen. Kecepatan diffuser aerator 4,5 L/menit. Air yang digunakan pada penelitian ini adalah air bekas cucian mobil dari sebuah tempat cuci mobil di By Pass Juanda. Air yang diperoleh diambil setiap 2 hari sekali sebanyak 250 liter dan dilakukan selama 3 minggu. Air tersebut disimpan di dalam 5 jirigen dengan ukuran masing-masing 50 liter. Sample yang diambil dan dilakukan penelitian selama 5 hari diambil tidak dicampur. Setelah pengambilan air sample, air tersebut digunakan untuk penelitian aerasi. Untuk mengetahui kondisi sample tersebut, maka dilakukan analisis pendahuluan. Pengoperasian reaktor ini terdiri dari proses aerasi guna meningkatkan kadar oksigen dalam air. Penelitian dilakukan selama 1 bulan, dengan menggunakan reaktor aerasi dengan dimensi 80 cm x 40 cm x 80 cm.
Gambar 1 Sketsa Desain Reaktor Aerasi Tampak Depan
Gambar 2 Sketsa Desain Reaktor Aerasi Tampak Atas
HASIL DAN PEMBAHASAN Air sampel yang telah terkumpul dimasukkan kedalam bak penampung yang kemudian dialirkan ke dalam bak aerasi. Dalam bak aerasi terjadi proses oksidasi antara zat organik (surfaktan) dengan oksigen yang dialirkan melalui diffuser, proses ini dilakukan
ISBN : 978-602-97491-7-5 D-10-2
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
selama 6 jam yang kemudian diambil sampling untuk diukur kadar COD dan fosfatnya. Hasil uji laboratorium pengukuran nilai COD dan fosfat air sample tersebut terlihat pada Tabel 1. Tabel 1 Hasil Uji Laboratorium Air Sampel Terhadap Baku Mutu
Hari ke 1 2 3 4 5
Parameter Hasil Lab. (mg/l) Baku Mutu (mg/l) COD 405,72 25 Fosfat 3,5 0,2 COD 311,64 25 Fosfat 3 0,2 COD 164,64 25 Fosfat 2,7 0,2 COD 327,32 25 Fosfat 3,3 0,2 COD 225,4 25 Fosfat
2,9
0,2
Selisih 380,72 3,3 286,64 2,8 139,64 2,5 302,32 3,1 200,4 2,7
Angka parameter COD yang fluktuatif disebabkan karena jumlah kendaraan yang dicuci setiap harinya tidak sama, sehingga menyebabkan perbedaan hasil perhitungan, dan dapat juga terjadi karena adanya pengenceran dan tercampurnya air sample oleh partikelpartikel lain, misalnya lumpur, oli, pasir, serta minyak dari kendaraan pada saat pengumpulan sample oleh pegawai car wash. Data hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa adanya selisih angka antara baku mutu dengan air hasil pengolahan dari unit aerasi, sehingga diperlukan pengolahan lanjutan agar kadar COD dan fosfat sesuai dengan baku mutu. Tabel 2 Kadar COD Pada Proses Aerasi
Hasil Laboratorium (mg/l) Inlet Outlet 1 405,72 16,9 2 311,64 47,04 3 164,64 29,4 4 327,32 50,96 5 225,4 37,24 Sumber: Hasil Perhitungan, 2013 Hari ke
ISBN : 978-602-97491-7-5 D-10-3
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013 500 400 300
hasil lab. (mg/l) inlet
200
hasil lab. (mg/l) outlet
100 0 COD COD COD COD COD 1
2
3
4
5
Gambar 3 Grafik Kadar COD Sebelum dan Sesudah Diolah dengan Proses Aerasi
Analisis yang didapatkan dari tabel dan gambar grafik diatas adalah efisiensi penurunan kadar COD yang didapat dari proses pengolahan oleh reaktor aerasi selama 5 kali penelitian dalam jangka waktu 1 bulan. Pengendapan partikel pada proses aerasi terjadi pada jam ke-3. Penggunaan diffuser sendiri adalah untuk meningkatkan kadar oksigen pada air sample. Kadar COD pada air sample cukup tinggi yaitu sekitar 400 mg/l. Kemudian setelah dilakukan analisis menggunakan aerasi kadar COD turun dengan kisaran 82% - 95%. Tabel 3 Kadar Fosfat Pada Proses Aerasi
Hasil Laboratorium (mg/l) Inlet Outlet 1 3,5 3,01 2 3 2,53 3 2,7 2,16 4 3,3 2,8 5 2,9 2,36 Sumber: Hasil Perhitungan, 2013 Hari ke
4 3.5 3 2.5 2 1.5 1 0.5 0 Phospat
Phospat
Phospat
Phospat
Phospat
hasil lab. (mg/l) inlet
1
2
3
4
5
hasil lab. (mg/l) outlet
Gambar 4 Grafik Kadar Fosfat Sebelum dan Sesudah Diolah dengan Proses Aerasi
ISBN : 978-602-97491-7-5 D-10-4
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013
Analisis yang didapatkan dari tabel dan gambar grafik diatas adalah efisiensi penurunan kadar fosfat 14% - 20%, adanya range tersebut dikarenakan kadar fosfat inlet tidak lah sama setiap prosesnya. KESIMPULAN DAN SARAN Kadar COD pada air sampel setelah dilakukan analisis menggunakan aerasi kadar COD turun sebesar 95%, sedangkan pada kadar fosfat turun sebesar 20%. Hal ini menunjukkan bahwa analisis menggunakan kedua reaktor ini tidak terlalu berpengaruh besar terhadap penurunan konsentrasi kadar COD dan fosfat pada air limbah car wash, sehingga perlu diadakan penelitian lebih lanjut dengan menggunakan parameter COD dan fosfat terhadap metode analisis ini untuk memperoleh hasil removal yang lebih maksimal. DAFTAR PUSTAKA Anonim. (2002). Peraturan Pemerintah Nomor 82 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air. APHA, AWWA, dan EWF. (1997). Standart Method for The Examination of Water and Waste Water 20th Edition. Washington: American Public Health Association. Bennefield, Larry D; Randall, Clifford W. (1982). Biological Process Design for Wastewater Treatment, Pretince-Hall, Inc, Englewwod Cliffs, NJ 07632. Birdi, G.S. (1979). Water Supply and Sanitary Engineering, Dhanpat ray & Sons, Nai-Sarak Delhi. Casey, T. J. (1997). Unit Treatment Processes in Water and Wastewater Engineering, John Wiley & Sons, Singapore. Coulson, J. M., and Ricardson, J. F. (1983). Chemical Engineering Vol. 6. University College of Swansea, Pergamon Press, New York. Droste, Ronald L. (1997). Theory and Practice of Water and Wastewater Treatment, John Wiley & Sons, New York. Hendricks, D. (2006). Water Treatment Unit Processes Physical and Chemical. London: Taylor dan Francis Group. Kawamura, S. (1991). Integrated Design of Water Treatment Facilities. Canada, USA : John Wiley and Sons Inc. Mara, D. (2004). Domestic waste water treatment in developing countries. Earthscan. UK. 293p. Metcalf dan Eddy. (1979). Wastewater Engineering Treatment and Disposal Reuse, 2nd Edition. McGraw Hill. Qasim, S.R., Motley, E.M., dan Zhu, G. (2000). Water Works Engineering, Planning, Design, and Operation. United States of America: Prentice Hall PTR. Reynolds, Tom D. (1982). Unit Operations and Processes in Environmental Engineering, Wadsworth Inc. California.
ISBN : 978-602-97491-7-5 D-10-5
Prosiding Seminar Nasional Manajemen Teknologi XVIII Program Studi MMT-ITS, Surabaya 27 Juli 2013 Schultz, C. R dan Okun, D.A. (1984). Surface Water Treatment for Communities in Developing Countries. New York: John Willey and Sons. Sumestri, S. dan Alaert, G. (1987). Metoda Penelitian Air. Surabaya: Usaha Nasional. Sundstrom, Donald. W. (1979). Wastewater Treatment, Prentice-Hall, Inc, Englewood Cliffs, NJ 07632. Tjokrokusumo. (1998). Pengantar Enginering Lingkungan, Sekolah Tinggi Teknik Lingkungan. Yayasan Lingkungan Hidup. Yogyakarta. Wegelin, Martin. (1996). Pilot Study of Horizontal Roughing Filter in Northern Ghana as Pretreatment or Highly Turbid Dugout Water in Lasleben, Tamar R. Massuchessets: Rice University.
Wegelin, Martin. (1996). Surface Water Treatment by Roughing Filters. Switzerland: Swiss Centre for Development Cooperation in Technology and Management (SKAT).
ISBN : 978-602-97491-7-5 D-10-6
