Karakteristik Kualitas Air Limbah

Ilustrasi Air Limbah

Pencemaran air diukur dari parameter kualitas limbah. Parameter ini sebagai indikator yang menunjukkan tingkat pencemaran air disuatu lingkungan. Parameter terdiri dari:

• Parameter kimia

DO (Dissolved Oxygen), merupakan oksigen yang terlarut dalam air, digunakan sebagai kebutuhan dasar tanaman dan hewan yang berada di air. Sumber utama oksigen dalam suatu perairan berasal dari suatu proses difusi dari udara bebas dan hasil fotosintesis organisme yang hidup dalam perairan tersebut (Salmin, 2000). Jika kadar DO yang terkandung dalam air sangat rendah ≤5 ppm menyebabkan kematian pada ikan dan hewan lainnya. Kemampuan air untuk membersihkan pencemaran air secara  alamiah (Self Purification) tergantung pada cukup tidaknya kandungan oksigen terlarut dalam air tersebut

TOC (Total Organic Carbon) yaitu jumlah carbon yang terkandung didalam senyawa organik yang terkandung dalam air, berasal dari pembusukan bahan organik alami. TOC terdiri atas bahan organik terlarut atau DOC (Dissolved Organic Carbon) dan partikulat atau POC (particulate Organic Carbon) dengan perbandingan 10:1. Bahan organik yang tercakup dalam TOC, misalnya asam amino dan karbohidrat (Jeffries dan Mills, 1996). Pengukuran TOC dapat dilakukan dengan menggunakan flame ionization detector. Semakin besar nilai (mg/l) yang ditunjukkan dalam pengukuran dibanding dengan baku mutu maka dapat disimpulkan bahwa air tersebut mengalami pencemaran. TOC mengurangi kadar oksigen terlarut (DO) yang terdapat didalam air.

COD (Chemical Oxygen Demand) yaitu jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada di dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia (Wardhana, 2000), indikator ini umumnya berguna pada limbah industri. Bahan buangan organik tersebut akan dioksidasi oleh kalium bikromat (K₂Cr₂O₇) yang digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent) menjadi gas CO² dan gas H²O serta sejumlah ion chrom. Pengukuran COD yaitu dengan penambahan sejumlah kalium bikromat (K₂Cr₂O₇) tertentu 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. Semakin besar nilai (mg/l) yang ditunjukkan dalam pengukuran maka dapat disumpulkan bahwa air tersebut mengalami pencemaran. Sama dengan TOC, COD mengurangi kadar oksigen terlarut (DO) yang terdapat didalam air. Pada air limbah domestik kisaran nilai COD cukup tinggi yaitu antara 250–1000 mg/lt. (Djajadiningrat,1992). Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses biologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air.

BOD (Biochemical Oxygen Demand) yaitu jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh  mikroba aerob untuk mengoksidasi bahan organik menjadi karbondioksida dan air, BOD mengambarkan bahan organik yang dapat didekomposisi secara biologis. BOD penting untuk mengetahui banyaknya zat anorganik yang terkandung dalam air limbah, Makin banyak zat organik, makin tinggi BOD-nya. Nilai BOD dipengaruhi oleh suhu, cahaya, matahari, pertumbuhan biologik, gerakan air dan kadar oksigen. (Metclaf & Eddy, 2003). Pada kondisi aerobik, pemecahan bahan organik diartikan bahwa bahan organik ini digunakan oleh organisme sebagai bahan makanan dan energinya diperoleh dari proses oksidasi (PESCOD,1973). Parameter BOD, secara umum banyak dipakai untuk menentukan tingkat pencemaran air buangan. Semakin banyak bahan organik dalam air, makin besar BOD nya maka DO akan makin rendah. Untuk mengukur kandungan bahan organik dalam air limbah, parameter yang paling umum digunakan adalah BOD₅. Dimana reaksi biologis BOD dilakukan pada temperatur 20°C dan dilakukan selama 5 hari. Dalam waktu 5 hari tersebut diharapkan reksi oksidasi bahan organik telah mencapai 75%.   Nilai kadar BOD₅ pada air limbah domestik berkisar antara 40–400 ml/lt (Djajadiningrat,1992). Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat buangan dari penduduk dan untuk mendesain system pengolahan biologis bagi air yang tercemar tersebut.

Minyak dan lemak termasuk senyawa organik yang relatif stabil dan sulit diuraikan oleh bakteri. Lemak dapat dirombak oleh senyawa asam yang menghasilkan asam lemak dan gliserin. Pada keadaan basa, gliserin akan dibebaskan dari asam lemak dan akan terbentuk garam basa (Manik, 2003). Karena berat jenisnya lebih kecil dari air, maka minyak tersebut berbentuk lapisan tipis di permukaan air dan menutup permukaan yang mengakibatkan terbatasnya oksigen masuk dalam air. Pada sebagian lain minyak ini membentuk lumpur dan mengendap yang sulit diuraikan (Ginting, 2007). Apabila lemak tidak dihilangkan sebelum dibuang ke saluran air limbah, maka dapat mempengaruhi kehidupan yang ada di permukaan air dan menimbulkan lapisan tipis di permukaan sehingga membentuk selaput, selain itu mengakibatkan penetrasi sinar matahari ke dalam air berkurang, konsentrasi DO menurun dikarenakan lapisan minyak menghambat pengambilan oksigen oleh air.

pH (potenz Hydrogen), larutan akan bersifat asam jika konsetrasi H+ lebih dominan dari konsentrasi ion-ion yang lain, konsentrasi larutan bersifat basa apabila ion OH- lebih dominan daripada ion yang lainnya, apabila konsentrasi ion antara H+ dan OH- sama maka larutan bersifat netral (teori asam basa Arhenius). Skala pH berkisar antara 0 sampai 14, biasanya dalam kondisi netral skalanya berkisar anatara 6,5 sampai 8,5. Jika pH didalam skala kurang dari 6,5 maka larutan tersebut bersifat asam, jika ph didalam skala lebih dari 8,5 maka larutan tersebut bersifat basa.

Fosfor, Senyawa fosfor yang terdapat pada air limbah domestik berasal dari bahan-bahan detergen dari penduduk dan juga dari air buangan penduduk  yang berupa tinja dan sisa makanan (Alaert dan Sumestri, 1987). Phospor merupakan komponen yang menyuburkan algae dan organisme biologi lainnya, sehingga dapat dijadikan tolak ukur kualitas perairan.

Lemak dan Minyak, kedua bahan ini sifatnya tidak bisa terlarut didalam air, relatif stabil dan tidak mudah terdekomposisi oleh bakteri. Komponen utamanya yaitu karbon dan hidrogen, apabila lemak dan minyak pada limbah domestik tidak dibersihkan sebelum dibuang ke badan air maka akan menyebabkan adanya lapisan tipis pada permikaan air sehingga akan menggaggu kehidupan makluk hidup yang ada pada permukaan air. (Sugiharto, 1987)

• Parameter Fisik

TSS (Total Suspended Solid), merupakan zat padat yang berada dalam susupensi. Air yang tersuspensi mempunyai dampak buruk terhadap kualitas air karena mengurangi penetrasi matahari ke dalam badan air, kekeruhan air meningkat yang menyebabkan gangguan pertumbuhan organisme produsen, material tersuspensi (Suspended solid) dapat dibagi menjadi zat padat dan koloid (Mulia, 2005). Padatan (koloid) ini tidak dapat mengendap secara langsung, padatan ini mempunyai ukuran dan beratnya lebih kecil (≥1 µm) dari sedimen seperti kikisan tanah yang disebabkan oleh erosi tanah. Apabila nilai TSS lebih tinggi daripada baku mutu yang disyaratkan, akan menyebabkan kekeruhan air, sehingga menggangu proses fotosintesis dan menurunnya regenerasi DO (oksigen terlarut) yang dilepas kedalam air oleh tanaman. Jika terjadi demikian tanaman akan berhenti memproduksi oksigen dan akan mati.

TDS (Total Disolved Solid) merupakan kelarutan zat padat baik berupa ion, senyawa ataupun  koloid didalam air. Konsentrasi kelarutan zat padat ini dalam keadaan normal sangat rendah, sehingga tidak kelihatan oleh mata telanjang (Situmorang, 2007). Total zat padat terlarut biasanya terdiri atas zat organik, garam anorganik dan gas terlarut. Bila total zat padat terlarut bertambah maka kesadahan akan naik pula. Selanjutnya efek padatan terlarut ataupun kesadahan terhadap kesehatan tergantung pada spesies kimia penyebab masalah tersebut (Slamet, 1994). Sumber utama bagi TDS dalam penerimaan air adalah limpasan pertanian dan perumahan, pencucian kontaminasi tanah dan titik sumber polusi debit air dari instalasi pengolahan industri atau limbah. Pengukuran zat padat terlarut dapat dilakukan secara pecobaan di laboratorium melalui penguapan air (pada volume tertentu) di dalam oven, kemudian mengukur berat beker sebelum dan sesudah pengeringan air, dinyatakan sebagai total zat padat terlarut yang dinyatakan sebagai mg/liter atau part permillion (ppm) (Situmorang, 2007). Zat yang terkandung dalam TDS umumnya yaitu phospat, nitrit, nitrat, natrium dan lain sebgainya.

Temperatur, proses biologis akan berlangsung lambat pada suhu yang terlalu rendah dan suhu yang terlau tinggi, beberapa mikroorganisme yang ada dalam air memiliki karakter yang berbeda pada suhu tertentu dan temperatur juga mempengaruhi kecepatan reaksi kimia serta tata kehidupan dalam air, maka suhu didalm air limbah harus dikontrol. Suhu air limbah biasanya ±3°C, pengukuran menggunakan thermometer berdasarkan prinsip pemuaian. Air buangan dari domestik biasanya mempunyai suhu lebih tinggi dari pada suhu air normal karena proses pembusukan yang berasal dari aktivitas mikroorganisme yang menguraikan bahan organik dan juga aktivitas kimiawi, ada juga yang suhunya mencapai 40-50°C yang sumbernya berasal dari aktifitas yang menggunakan air panas. Jika suhu terjadi peningkatan demikian maka akan mempengaruhi kecepatan reaksi serta kehidupan akuatik.

Warna, perubahan warna dalam perairan disebabkan adanya bahan organik dan anorganik diantaranya yaitu plankton, humus dan ion-ion logam. Warna ini didomisi oleh jenis bahan organik terlarut dan padatan (koloid) yang berasal dari tanah,tanaman yang membusuk dan buangan industri. Warna air bisa berubah menjadi abu-abu sampai kehitam dikarenakan miningkatnya kondisi anaerob.

Bau, munculnya bau disebabkan oleh zat-zat organik yang telah terurai dalam limbah dan mengeluarkan gas, berasal dari bahan organik dan bahan kimia yang mudah menguap seperti sulfide atau amoniak yang menimbulkan bau tidak sedap. Bau seperti ini haru diminimalkan karena terkait dengan estetika.

Kekeruhan (Turbidity), limbah domestik mempunyai kekeruhan yang cukup tinggi, kekeruhan ini ini disebabkan adanya padatan tersuspensi, padatan terlarut dan padatan yang mengendap (Suriawiria, 1986) yang berasal dari binatang, zat organik, lumpur, tanah dan benda lain yang telah terurai.

• Parameter Biologi

Air limbah terkandung organisme hidup seperti bakteri, ganggang, plankton dan lain sebagainya. Parameter yang digunakan adalah banyaknya mikroorganisme yang terkandung dalam air limbah. Bakteri yang digunakan sebagai indikator pencemaran adalah Escherichia coli (E-Coli), karena bakteri ini mempunyai kemampuan bertahan hidup yang lebih baik, bakteri ini merupakan bakteri anaerob fakultatif yaitu dapat hidup tanpa oksigen mutlak dan tanpa oksigen dengan memanfaatkan senyawa organik sebagai media tumbuhnya. Escherichia coli merupakan bakteri yang rentan terhadap suhu tinggi. Escherichia coli mempunyai suhu maksimum pertumbuhan 40-45°C, di atas suhu tersebut bakteri Escherichia coli mengalami inaktivasi (Hawa,2011)

Terima kasih atas perhatiannya. jangan lupa tinggalkan komentar.