Kalimantan Scientiae
No. 76 Th.XXVIII Vol. Oktober 2010
PENURUNAN KADAR BOD, COD, TSS, CO2 AIR SUNGAI MARTAPURA MENGGUNAKAN TANGKI AERASI BERTINGKAT Oleh : Agus Mirwan, Ulfia Wijaya, Ade Resty Ananda, Noor Wahidayanti Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Lambung Mangkurat Jl. A.Yani Km.36 Banjarbaru Kalimantan Selatan
ABSTRAK Kalimantan Selatan merupakan daerah yang memiliki banyak aliran sungai salah satunya sungai Martapura. Sebagian besar masyarakat disekitar bantaran sungai tersebut memanfaatkan untuk keperluan rumah tangga seperti air minum, memasak, mencuci, dan mandi. Oleh karena itu kualitas air yang digunakan harus dijaga dan diperhatikan. Teknologi tangki aerasi bertingkat merupakan teknologi pengolahan air untuk menurunkan kadar BOD, COD, TSS, dan CO2 serta kandungan logamlogam yang terlarut dalam air sungai Martapura di desa Dalam Pagar Kalimantan Selatan. Pemanfaatan tangki aerasi bertingkat, pada prinsipnya adalah menambahkan oksigen ke dalam air sehingga oksigen terlarut di dalam air akan semakin tinggi. Penelitian bertujuan untuk mempelajari penurunan kadar BOD, COD, TSS, dan CO2 pada air sungai Martapura menggunakan tangki aerator dengan 5 (lima) bak atau kompartemen yang bertingkat. Air sungai dialirkan mulai dari kompartemen 1 sampai 5 dengan variasi waktu aerasi 10, 15 dan 20 menit. Hasil penelitian menunjukkan bahwa makin lama waktu aerasi dan makin banyak kompartemen yang dilewati air sampel maka kadar BOD, COD, TSS dan CO2 juga makin turun. Kata kunci: air sungai, oksigen, aerasi, kompartemen PENDAHULUAN Kalimantan Selatan merupakan daerah yang dikelilingi banyak sungai dengan kondisi airnya yang belum layak untuk dikonsumsi. Air sungai tersebut mengandung zat-zat padat yang tersuspensi, berwarna kecoklatan, mengandung pH yang agak rendah dan tingkat kekeruhan (turbidity) yang sangat tinggi. Hal ini menyebabkan air bersih merupakan masalah yang sangat penting bagi kehidupan masyarakat di daerah sekitar bantaran sungai yang biasanya digunakan untuk keperluan mandi,
72
Sains & Teknologi
Kalimantan Scientiae
No. 76 Th.XXVIII Vol. Oktober 2010
mencuci dan air minum, sehingga ketersediaannya itu merupakan kunci kehidupan yang sehat. Hasil pengujian kualitas air pada Sungai Martapura di daerah Dalam Pagar yang dilakukan Badan Pengendalian Dampak Lingkungan Daerah (BAPEDALDA) Kabupaten Banjar yang bekerja sama dengan Balai Riset dan Standarisasi Industri (BARISTAN) Kalimantan Selatan pada bulan Mei 2008 terdapat beberapa parameter uji yang melebihi ambang batas nilai baku air sungai berdasarkan Keputusan Gubernur Kalimantan Selatan Nomor 05 Tahun 2007 yaitu zat padat tersuspensi 224 mg/L, BOD 7,5 mg/L dan COD 15,4 mg/L. Berbagai macam teknologi yang dapat digunakan untuk menurunkan kadar BOD, COD dan TSS pada air sungai yaitu dengan cara filtrasi, karbon aktif, aerasi dan lain-lain. Ismail, dkk (2002) mengunakan multikompartemen aerator dapat menurunkan kadar BOD sebesar 90%, COD antara 36-90%, dan TSS sampai 75% dari limbah cair industri biskuit. Widari dan Yuanita (2000) telah melakukan penelitian tentang pengolahan limbah yang sama menggunakan sistem aerator dengan waktu minimum 5 jam. Husnun dan Damayanti (2003) telah mencoba menurunkan kadar COD dan BOD dari limbah biskuit dan diperoleh bahwa kadar polutan sangat dipengaruhi oleh kondisi operasi pengolahan limbah di dalam kolom aerasi. Selain itu Novriana dan Septia (2003) menunjukkan bahwa efisiensi pengolahan ditentukan oleh kondisi operasi yang berupa kecepatan laju udara masuk atau laju udara dalam kolom aerasi dan debit limbah yang diolah. Pemanfaatan teknologi tangki aerasi bertingkat, pada prinsipnya adalah menambahkan oksigen ke dalam air sehingga oksigen terlarut di dalam air akan semakin tinggi. Sebagai alternatif teknologi yang lain, dilakukan riset bagaimana menurunkan kandungan BOD, COD, TSS dan CO2 sesuai dengan standar nilai baku air sungai berdasarkan Keputusan Gubernur Kalimantan Selatan Nomor 05 Tahun 2007 menggunakan teknologi aerasi bertingkat dengan waktu aerasi yang berbeda. Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan kadar BOD, COD, TSS dan CO2 air Sungai Martapura di desa Dalam Pagar dengan waktu aerasi yang berbeda menggunakan teknologi aerasi bertingkat. METODE PENELITIAN Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia Universitas Lambung Mangkurat Banjarbaru menggunakan seperangkat alat aerasi bertingkat seperti yang ditunjukan pada Gambar 1 dan sampel air diambil dari air sungai Martapura di desa Dalam Pagar Kalimantan Selatan pada bulan Desember 2008 dengan kondisi musim hujan dan posisi pengambilannya ditepi badan sungai. Sampel air sungai yang
Sains & Teknologi
73
Kalimantan Scientiae
No. 76 Th.XXVIII Vol. Oktober 2010
ditampung dalam tangki penampung kemudian dialirkan ke dalam tangki aerator yang terdiri dari 5 (lima) kompartemen yang sebelumnya dilakukan pengujian awal untuk BOD, COD, TSS dan CO2 menggunakan berbagai metode analisis (Tabel 1). Setiap kompartemen air dikontakkan dengan udara menggunakan aerator melalui bagian bawah tangki dengan variasi waktu 10, 15 dan 20 menit secara kontinyu. Aliran air mengalir secara over flow dari kompartemen ke 1 sampai 5. Air pada masing-masing kompartemen dan tangki effluen diambil untuk dilakukan pengujian BOD, COD, TSS dan CO2. Tanki penampung Aliran Udara
1
2
3
4
5
Tangki Aerator Dengan Lima Kompartemen Tanki Efluen
Gambar 1. Seperangkat alat sistem aerasi bertingkat
Tabel 1. Metode analisis untuk semua parameter pengujian No 1. 2. 3. 4.
Parameter BOD COD TSS CO2
Metode Analisis Winkler Refluks Gravimetri Titrimetri
Secara umum hasil analisis BOD, COD, dan TSS menunjukkan penurunan di tiap kompartemen dengan variasi waktu aerasi 10, 15, dan 20 menit jika dibandingkan dengan analisis awal sampel air sungai seperti yang ditunjukkan pada Tabel 2. Namun hasil analisis TSS tidak menunjukkan penurunan yang signifikan, hal ini disebabkan ukuran pori media penyaringan lebih besar dibandingkan dengan ukuran zat terlarut yang terkandung dalam sampel air sungai. Penurunan kadar BOD, COD,
74
Sains & Teknologi
Kalimantan Scientiae
No. 76 Th.XXVIII Vol. Oktober 2010
dan CO2 di tiap kompartemen dengan waktu aerasi 10, 15, dan 20 menit ditunjukkan dari Gambar 2 sampai 4 HASIL DAN PEMBAHASAN Tabel 2. Hasil analisis BOD, COD, TSS, dan CO2 pada setiap kompartemen dengan variasi waktu aerasi 10, 15, dan 20 menit. Waktu Aerasi 10 menit Parameter
Baku
Waktu Aerasi 15 menit
Kompartemen
Mutu* Awal
1
2,83
2,50
Waktu Aerasi 20 menit
Kompartemen
Kompartemen
2
3
4
5
Awal
1
2
3
4
5
Awal
1
2
3
4
5
2,09
1,69
1,55
1,42
2,36
1,69
1,62
1,55
1,35
1,08
3,92
2,97
2,50
1,15
0,54
0,47
BOD (mg/L)
2
COD (mg/L)
10
TSS (mg/L)
50
0,05
0,04
0,04
0,04
0,02
0,04
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
0,00
CO2 (mg/L)
-
8,80
7,20
6,40
5,60
4,00
4,00
5,60
3,20
3,20
3,20
3,20
3,20
8,80
4,80
3,20
2,40
1,60
1,60
245,22 175,94 151,03 137,79 109,77 90,31 259,24 125,34 112,88 96,53 79,41 68,51 298,16 115,22 93,42 84,08 75,51 63,84
*SK Gubernur Kalimantan Selatan Nomor 05 Tahun 2007
Gambar 2. Hasil analisis BOD di tiap kompartemen dengan variasi waktu aerasi 10, 15, dan 20 menit.
Gambar 3. Hasil analisis COD di tiap kompartemen dengan variasi waktu aerasi 10, 15, dan 20 menit.
Gambar 2 menunjukkan bahwa nilai BOD secara keseluruhan mengalami penurunan seiring dengan banyaknya jumlam kompartemen dan lama waktu aerasi. Hal ini dikarenakan waktu aerasi yang lama menyebabkan makin banyak suplai udara sehingga meningkatkan laju penguraian oleh populasi organisme yang tumbuh dengan baik. Jumlah kompartemen juga sangat berpengaruh karena air yang mengalir secara over flow dari satu kompartemen ke kompartemen berikutnya juga menyebabkan suplai oksigen menjadi lebih banyak.
Sains & Teknologi
75
Kalimantan Scientiae
No. 76 Th.XXVIII Vol. Oktober 2010
Gambar 3 menunjukkan hal yang sama bahwa nilai COD juga mengalami penurunan seiring dengan lama waktu aerasi dan banyaknya jumlah kompartemen. Jumlah kebutuhan oksigen akibat aerasi telah terpenuhi untuk mengoksidasi zat-zat organik. Umumnya COD menghasilkan kebutuhan oksigen yang lebih tinggi daripada BOD karena bahan-bahan yang stabil terhadap reaksi biologi dan mikroorganisme dapat ikut teroksidasi. 10.00
10 menit 15 menit
CO2 (mg/L)
8.00 6.00 4.00 2.00 0.00 0
Gambar 4.
1
2 3 Kompartemen
4
5
Hasil analisis CO2 di tiap kompartemen dengan variasi waktu aerasi 10, 15, dan 20 menit.
Gambar 4 menunjukkan nilai CO2 secara keseluruhan juga mengalami penurunan seiring dengan lama waktu aerasi dan banyaknya jumlah kompartemen. Hal ini membuktikan bahwa pemberian O2 ke dalam air dapat mempermudah penyerapan O2 oleh bakteri-bakteri aerob sehingga dapat tumbuh dengan baik sehingga makin banyak oksigen dalam air maka produksi CO2 juga turun. KESIMPULAN Dari hasil penelitian dapat ditarik beberapa kesimpulan, yaitu teknologi tangki aerasi bertingkat dapat menurunkan kadar BOD, COD, TSS dan CO2 sampel air sungai Martapura; makin banyak kompartemen dan lama waktu aerasi yang digunakan maka kadar BOD, COD, TSS dan CO2 makin rendah. Namun pada penelitian ini kadar COD, TSS dan CO2 yang diturunkan masih belum memenuhi standar dari Baku Mutu Kualitas Air Sungai yang ditetapkan Gubernur Kalimantan Selatan dikarenakan waktu aerasi yang singkat.
76
Sains & Teknologi
Kalimantan Scientiae
No. 76 Th.XXVIII Vol. Oktober 2010
DAFTAR PUSTAKA Arsawan M, dkk. 2007. Pemanfaatan Metode Dalam Pengolahan Limbah Berminyak. Bali: Universitas Udayana. Badan Pengendalian Dampak Lingkungan Daerah (BAPEDALDA). 2007. Kumpulan Peraturan Lingkungan Hidup Tentang Air. Kalimantan Selatan: BAPEDALDA. Ismail A.F, 2003. Pengolahan Limbah Cair dari Industri Biskuit Dengan Proses Aerasi Bertingkat. Seminar Nasional Teknik Kimia Indonesia Yogyakarta, ISBN 979-97893-0-3. Metcalf, Eddy. 2004. Wastewater Engineering Treatment and Reuse Fourth. Singapura: McGraw-Hill. Moersidik S, dan Basuki H, 1999. Analisis Kualitas Air. Jakarta: Penerbit Universitas Terbuka. Novriana D, dan Septia M, 2003. Tinjauan BOD dan TSS Pada Pengolahan Limbah Cair Industri Biskuit Dengan Proses Aerasi Bertingkat. Laporan Penelitian Mahasiswa. Jurusan Teknik Kimia Universitas Sriwijaya. Inderalaya. Husnun U, dan Damayanti, 2003. Pengolahan Limbah Cair Industri Biskuit Dengan Tinjauan COD dan DO. Laporan Penelitian Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya Inderalaya. Wardhana W.A, 2001. Dampak Pencemaran Lingkungan Edisi Revisi. Yogyakarta: Penerbit Andi Yogyakarta. Widari, R., dan I. Yuanita, 2000. Degradasi Fosfor Pada Multi Efek Aerator. Laporan Penelitian Mahasiswa Jurusan Teknik Kimia, Universitas Sriwijaya, Indralaya
Sains & Teknologi
77
