LAPORAN PRAKTIKUM LIMBAH A5_TEKNOLOGI PANGAN_UNIKA SOEGIJAPRANATA

1. DESKRIPSI LIMBAH 1.1. Data Sampel Limbah 1.1.1. Jenis Limbah

Jenis limbah yang digunakan dalam praktikum kelompok A5 ini adalah limbah cair dari  penjual jus buah. Limbah ini dihasilkan dari air bekas cucian cucia n buah-buahan, yaitu apel,  strawberry,  strawberry, melon, belimbing, tomat, jeruk, mangga, dan jambu. Proses pencucian buah yang dilakukan tidak menggunakan sabun untuk mencuci buah, hanya menggunakan air saja. Dalam praktikum limbah cair pencucian buah dilakukan penyaringan terlebih dahulu supaya didapatkan cairan murni saja. 1.1.2. Waktu Pengambilan Limbah

Pengambilan limbah ini dilakukan pada hari Rabu, 27 Agustus 2014 sekitar pukul 12.10 WIB dengan memasukkannya ke dalam aqua botol dengan kapasitas 4,5 Liter dan langsungdigunakan untuk dilakukan pengujian pada limbah cair pukul 15.00 WIB. Jumlah limbah yang diambil adalah sebanyak 4,5 liter untuk kelompok A4 dan A5 yang sama-sama menggunakan limbah pencucian buah. 1.1.3. Tempat Pengambilan Limbah

Limbah cair ini diambil dari Penjual jus buah “Mbak Kartika”, yang ter letak ter letak di depan Super Indo Candi, Semarang. 1.1.4. Debit Limbah per hari

Dalam sehari penjual jus buah ini menghasilkan limbah sebanyak kurang lebih 8 Liter. Dari limbah cair yang dihasilkan sebelum dibuang belum ada prosedur penanganan limbah cair yang diterapkan oleh penjual jus buah ini. Limbah ini langsung dibuang ke selokan disekitarnya. 1.2. Karakterisitik Karakterisitik Limbah 1.2.1. Karakteristik Karakteristik Umum

Dalam uji pendahuluan praktikum pengolahan limbah dilakukan berbagai analisa yang  berhubungan dengan karakteristik limbah yang digunakan. Limbah yang digunakan adalah limbah cair pencucian buah. Sugiharto (1987) mendefinisikan jika limbah merupakan buangan/bekas yang berbentuk cair, gas, juga padat. Air limbah mengandung bahan kimia yang sulit untuk dihilangkan dan juga berbahaya

dimanabahan kimia tersebut dapat memberi kehidupan bagi kuman-kuman penyebab  penyakit, seperti penyakit tipus, ti pus, disentri, dan kolera. Maka dari itu, sebelum air limbah li mbah dibuang ke lingkungan air limbah tersebut harus diolah supaya mengurangi  pencemaran, tidak mencemari, dan juga tidak membahayakan kesehatan lingkungan sekitar. Definisi lain dari Mahida(1992) mengatakan bila limbah merupakan sampah cair dari suatu lingkungan masyarakat, terutama terdiri dari air yang telah terdiri darisekitar 0,1%  berupa benda-benda padat yang terdiri dari zat organik maupun zat anorganik. Zat organik dalam sampah mengandung karbohidrat, lemak, nitrogen, juga sabun. Zat  –  zat   zat organik tersebut memiliki sifat yang tidak tetap dan dapat menjadi busuk sehingga akan mengeluarkan bau yang tidak sedap. Sedangkan untuk benda-benda anorganik pada umumnya tidak merugikan. Keberadaan kandungan bahan organik yang tinggi pada limbah dapat dijadikan sebagai sumber makanan yang baik untuk perkembangbiakan mikroba. Beliau juga turut mengatakan jika air limbah harus diberi penanganan terlebih dahulu sebelum dilepaskan ke alam, sebab air limbah yang masih banyak terdapat senyawa  –   senyawa beracun juga dapat mengandung senyawa  –   senyawa yang dibutuhkan untuk pertumbuhan bakteri, virus, dan protozoa sehingga dapat menjadi media yang baik untuk pembiakan jasad –  jasad  –  jasad  jasad renik. Dalam uji pendahuluan ini, limbah air pencucian buah diperoleh dari penjual jus buah. Air limbah dapat berasal dari dua jenis sumber yaitu air limbah rumah tangga dan air limbah industri.Umumnya, limbah air rumah tangga tidak mengandung zat-zat  berbahaya, sedangkan pada limbah industri, dapat mengandung zat-zat yang berbahaya, sehingga harus dibedakan antara limbah yang mengandung zat-zat yang berbahaya dan yang tidak(Otto, 1986). Jenie & Rahayu (1993) juga turut menambahkan jika secara umum limbah industri pangan tidak membahayakan kesehatan masyarakat karena tidak terlibat langsung dalam perpindahan penyakit.Akan tetapi,kandungan bahan organiknya yang tinggi dapat berperan sebagai sumber makanan untuk pertumbuhan mikroba. Kondisi yang menguntungkan akan membuat mikroorganisme berkembang biak dengan cepat dan mereduksi oksigen terlarut yang terdapat dalam air. Secara normal, air mengandung kira-kira 8 ppm oksigen terlarut. Standar minimum oksigen untuk

kehidupan ikan adalah 5 ppm.Apabila bawah standar, akan menyebabkan kematian ikan dan biota perairan lainnya. Sifat fisik air limbah : Sifat-sifat Warna

Penyebab

Pengaruh

Cara mengukur

Benda terlarut, yaitu sisa organik dari daun dan tanaman ( kulit, gula,  besi), buangan industri

Umumnya tidak merugikan dan tidak berbahaya terhadap kualitas keindahan air

Penyerapan pada  perubahan skala standar 

Bau

Bahan volatile, volatile, hasil  pembusukan,gas larut,  bahan organik

Merusak keindahan juga menganggu makhluk hidup di lingkunganh sekitar

Menggunakan  panca indera, yaitu hidung dengan kepekaan manusia terhadap tingkatan dari bau

Suhu

Kondisi udara sekitarnya, air panas bekas buangan rumah / industri

Mempengaruhi kerapatan air, kehidupan biologis, tekanan  permukaan, kelarutan oksigen / gas lain, dan daya viskositas

Menggunakan termometer (skala Celcius atau fahrenheit)

Rasa

Bahan-bahan penghasil  bau, benda terlarut dari  beberapa ion

Mempengaruhi kualitas keindahan air

Tidak diukur pada air limbah

Memantulkan sinar cahaya matahari sehingga mengurangi produksi oksigen yang dihasilkan tanaman, mengotori pemandangan, dan mengganggu kehidupan.

Pembiasan cahaya dan perubahan skala standar 

Kekeruhan Benda-benda tercampur seperti garam, limbah  padat, tanah liat, dan  bahan organik halus dari  buah-

( Sugiharto, 1987 ) Gintings (1992) mengatakan jika ada beberapa tingkatan dalam proses pengolahan air limbah yaitu:

1.  Pre-treatment Dalam air limbah banyak padatan yang terapung ataupun melayang yang ikut bersama dengan air, seperti lapisan minyak dan lemak, pasir,lumpur, potongan kayu, sisa kain, sisa pembersihan daging, dan lain - lain. Pada pengolahan  pretreatment umunya digunakan saringan agak kasar tapi dipilih yang tidak mudah berkarat untuk menyaring kotoran yang masih terdapat di air limbah. Saringan harus diperiksa secara rutin untuk mengambil bahan yang terjaring sehingga tidak sampai membuat kemacetan aliran air. Pengolahan tingkat  pretreatment   akan berpengaruh pada hasil pengolahan tingkat  primer. Kusnaedi(1998) mengatakan jika proses penyaringan bisa merupakan proses awal ( primary  primary

treatment )

maupunproses

penyaringan

yang

dilakukan

dari

proses

sebelumnya, misalnya penyaringan dari hasil koagulasi. Proses penyaringan ini  bertujuan untuk menghilangkan padatan-padatan yang berukuran besar, yang berukuran 0,7 mm atau lebih besar. Penyaringan dapat dilakukan dengan lebih mudah juga baik  jika dilakukan tahapan koagulasi terlebih dahulu, karena untuk padatan terlarut akan sulit dipisahkan dari bagian cair. Mahida (1992) menambahkan jika cara yang paling sederhana dari pembuangan benda padat yang kasar dan besar adalah dengan cara mengalirkan limbah melalui penyaring. Selanjutnya benda  –   benda padat yang dapat melalui saringan ini kemudian diendapkan dalam tangki –  tangki –  tangki  tangki sedimentasi. 2.  Primary Treatment  Zat-zat yang tidak tersaring pada tahap  pre-treatment, seperti padatan halus, zat warna yang larut, maupun tersuspensi perlu dihilangkan untuk memudahkan pengolahan selanjutnya.Tahapan  primary treatment ini dapat dilakukan dengan dua metode, yaitu  pengolahan secara kimia dan pengolahan secara fisik.Pengolahan secara kimia dengan cara mengendapkan padatan dengan penambahan bahan kimia yang akan menyebabkan reaksi antara senyawa kimia dengan bahan pengendap dan mengakibatkan bahan butiran tambah besar sehingga berat jenisnya lebih besar daripada air. Sedangkan

untuk

 pengolahan secara fisik dapat dilakukan dengan pengendapan yang terjadi secara gravitasi dimana pengendapan akan terjadi bila senyawa pencemar limbah terdiri dari  bahan-bahan organik seperti besi,aluminium, plumbum, plumbum, nikel, dan lain sebagainya.

Koagulasi merupakan suatu proses penggumpalan yang terjadi melalui reaksi kimia. Reaksi koagulasi dapat berjalan dengan menambahkan zat pereaksi (koagulan) sesuai dengan zat yang terlarut. Koagulan yang dapat digunakan sepertikaporit, tawas, dan kapur. Hal tersebutdikarenakan garam-garam Ca,Al, Fe, yang memiliki sifat tidak larut dalam air sehingga akan mengendap bila bertemu dengan sisa-sisa basa. Proses koagulasi mempunyai tujuan untuk mengikat partikel  –   partikel limbah cair dengan  bahan yang disebut koagulan, sehingga sehingga didapatkan flok  –  flok  flok yang berukuran besar dan dapat disaring atau diendapkan dengan lebih mudah (Suhardi, 1991). Banyaknya koagulan yang digunakan tergantung pada jenis dan konsentrasi ion-ion yang larut dalam air olahan, serta konsentrasi yang diharapkan sesuai dengan standar baku (Kusnaedi, 1998). Proses koagulasi dapat mengakibatkan ketidakstabilan partikel, karena adanya gaya yang cenderung membuat partikel terpisah akan berkurang. Setelah koagulasi dan  pengadukan, larutan disaring sehingga diperoleh endapan dan filtrat. Kemudian dilakukan penyaringan lagi, lalu sesudah itu hasil penyaringan tersebut dimasukkan dalam oven 105 oC selama 1 jam, lalu dimasukkan dalam desikator selama 10 menit (Jenie & Rahayu, 1993). Koagulan merupakan zat-zat yang digunakan untuk menggumpalkan dan bahan koagulan utama yang digunakan dalam proses pemurnian air adalah aluminium sulfat copperas  copperas  (FeSO4.7H2O), (Al2(SO4)3.14H 2O), feri klorida (FeCl3), feri sulfat (Fe2(SO4)3), chlorinated copperas (campuran feri sulfit dan feri klorida), serta silikat aktif (Winarno, (Winarno, 1986).

Ada beberapa faktor juga juga yang yang

mempengaruhi pengadukan, yaitu efek pH, efek garam, dan efek pengadukan (Kusnaedi, 1998). Keberhasilan pengendapan tergantung tergantung selama operasi antara lain : 

Konsentrasi padatan.



Ukuran partikel, makin besar ukurannya makin cepat pengendapan.



Berat jenis partikel.



 Retention time, time, waktu tinggal limbah dalam bak pengendap.



Banyaknya udara yang kontak dengan air limbah.



Temperatur air limbah, semakin tinggi temperatur, viskositas cairan lebih kecil.



Pilihan koagulan yang dipergunakan, pilihan koagulan dipengaruhi oleh tingkat keasaman air limbah.

(Sugiharto, 1987) 3. Secondary Treatment  Pada tahapan  secondary treatment,  pada umumnya melibatkan proses biologis yang  bertujuan untuk menghilangkan bahan organik melalui biokimia oksidasi. Untuk proses  biologis ini sering kali menggunakan reaktor lumpur aktif dan “trickling “ trickling filter ”. ”. Dalam  proses lumpur aktif, air buangan masuk ke dalam tangki aerasi tempat mikroorgansime mi kroorgansime mengkonsumsi buangan organis untuk membentuk sel-sel baru, sehingga didapatkan hasil endapan pada dasar bak. Bagian yang tebal pada dasar kemudian diambil kembali. Kusnaedi(1998) menuturkan jika pada tahapan  secondary treatment ini biasanya dilakukan dengan aerasi dimana aerasi merupakan suatu sistem oksigenasi melalui  penangkapan O 2 dari udara pada air olahan yang akan diproses. Pemasukan oksigen ini  bertujuan supaya O2  di udara dapat bereaksi dengan kation yang ada di dalam air olahan. Reaksi kation dan O 2 akan menghasilkan okasidasi logam yang sukar larut dalam air sehingga dapat mengendap. Tujuan utama dari proses aerasi itu sendiri adalah untuk menurunkan kadar besi (Fe) dan magnesium (Mg). Proses aerasi juga harus diikuti proses filtrasi atau pengendapan.

4. Tertiary Treatment Pada tahapan selanjutnya, yaitu pada tahapan tertiary treatment , tujuan utamanya adalah untuk menghilangkan senyawa kimia organik dan anorganik seperti kalium, kalsium, sulfat nitrat, dan phospor. Pada tahapan ini, terdapat beberapa jenis pengolahan yang  pada umunyadigunakan, umunyadigunakan, yaitu vacuum filter , saringan pasir, saringan multi media,  precoal filter , juga microstaining , penyerapan.Pada tahapan ini juga terjadi proses fisika, kimia dan biologis. Proses fisikamerupakan proses pengolahan secara mekanis dengan atau tanpa penambahan bahan kimia meliputi prosespembekuan,pengapungan, filtrasi, destilasi, striping  destilasi, striping , dll. Pada proses kimia meliputi pertukaran ion, pengendapan kimia, oksidasi dan reduksi, adsorbsi karbon aktif, elektro kimia. Sedangkan pada  proses biologis meliputi proses penelitian bakteri dan alga nitrifikasi. Penyerapan merupakan suatu proses mengumpulkan benda-benda terlarut yang terdapat dalam larutan antara dua permukaan. Proses penyerapan akanterjadi pada seluruh permukaan

 benda, maka yang terjadi adalah bahan padat yang menyerap partikel yang berada di dalam air limbah. Bahan yang diserap disebut adsorbate atau adsorbate atau solute  solute,, sedangkan bahan  penyerapannya disebut adsorbent . Bahan adsorbent yang sering kali digunakan adalahkarbon aktif, alumunium aktif,dan molekuler sieves. Namun karbon aktif / arang  batok kelapa-lah yang paling sering digunakan. Karbon berfungsi untuk mengurangi kadar dari benda-benda organik terlarut yang ada.Proses penyerapan (adsorbsi ( adsorbsi)) mempunyai tujuan untuk proses penjernihan limbah cair. Penjernihan air limbah digunakan untuk mengurangi pengotoran bahan organik, partikel termasuk benda yang tidak dapat diuraikan (nonbiodegradable (nonbiodegradable)) ataupun gabungan antara bau, warna dan rasa (Sugiharto, 1987). 5.  Desinfeksi Tahap kelima ini merupakan tahap desinfeksi, desinfeksi, tahap ini bertujuan untuk menurunkan atau menghilangkan mikrobia yang bersifat patogen pada limbah pangan.Faktor yang sangat berpengaruh terhadap pembunuhan mikrobia adalah oleh kondisi dari zat  pembunuhnya dan mikroorganisme itu sendiri.Pada umunya, zat pembunuh kimia termasuk klorin dan komponennya membunuh dan mematikanmikroba dengan cara merusak atau menginaktifkan enzim utama, sehingga terjadi kerusakan dinding sel seperti yang dilakukan apabila menggunakan bahan radiasi atau panas. Maka dalam  pemilihan bahan kimia yang akan digunakan sebagai bahan desinfeksi, perlu memperhatikanfaktor-faktor

sepertidosis,efektivitasnya,

diperlukan,tidak toksik terhadap manusia dan hewan,

waktu

kontak

yang

daya racun zat kimia, biaya

murah untuk pemakaian yang bersifat masal, tetap tahan terhadap air (Sugiharto, 1987). Dalam mengatasi limbah cair, klorinasi merupakan salah satu proses yang cukup efektif. Klorin merupakan oksidator dan akan bereaksi dengan beberapa komponen organik  pada limbah cair. Kebutuhan klorin untuk air limbah yang relatif jernih (tidak terlalu keruh) dan pada air yang mengandung suspensi padatan sedikit atau tidak terlalu tinggi,  biasanya relatif rendah. Klorin mempunyai fungsi untuk mengatasi bau yang timbul dari limbah dan juga menurunkan komponen- komponen yang tereduksi dalam air. Jenie & Rahayu (1993) mengutarakan jika efisiensi pemakaian klorin dipengaruhi oleh jumlah dan jenis atau bentuk klorin yang digunakan,suhu, waktu kontak, dan jenis konsentrasi mikrobia.Peranan klorin dalam mengatasi limbah pertanian adalah untuk mereduksi

konsentrasi bakteri, dimana klorinasi dapat membuat kadar BOD ( Biochemical Oxygen  Demand ) menurun. 6. Pengolahan Lanjutan (Ultimate disposal ) Tahapan yang ke-enam ini merupakan tahapan pengolahan lumpur, karena pada umunya hasil pengolahan air limbah adalah lumpur.Lumpur perlu diolah lagi secara khusus agar dapat dimafaatkan kembali untuk keperluan yang bermanfaat, sepertiuntuk  pupuk, membuat kolam, penimbunan, dan pengisian tanah yang cekung ( land  filling ).Untuk ).Untuk itu diperlukan beberapa tahap pengolahan lumpur antara lain : proses  pemekatan, penstabilan, pengaturan, pengurangan pengurangan air, pengeringan, pembuangan. 1.2.2. Karakteristik Karakteristik Fisikawi

Pengidentifikasian secara visual terhadap ciri-ciri dari limbah adalah dengan dilihat dari air, kekeruhan, rasa, warna, bau yang ditimbulkan serta indikasi lainnya.Kegiatan mikroorganik

yang

menguraikan

zat

organik

dengan

reaksi

kimia

sehingga

menghasilkan gas tertentu pada limbah yang menimbulkan bau tertentu.Kuat tidaknya  bau yang dihasilkan oleh limbah dipengaruhi dari jenis dan jumlah gas yang ditimbulkan (Gintings, 1992). Karakteristik dari limbah cairdilihat secara fisik yaitu meliputi : 1.

Bau

Hampir sebagian besar limbah industri pangan menghasilkan limbah yang berupa limbah organik.Limbah organik ini bersifat biodegradable  biodegradable  (mengandung karbohidrat dan protein yang tinggi), sehinggadengan bantuan mikroorganisme, limbah dapat diuraikan oleh alam yang dalam prosesnya menimbulkan bau yang kurang sedap saat  proses pembusukan atau degradasi bahan organik. (Sugiharto, 1987).Menurut Suhardi (1991) Pengukuran bau dapat dilakukan dengan 2 metode yaitu: evaluasi sensori (indera  pembau) dan GC (Gas Chromatography), Chromatography ), yang keduanya berfungsi menganalisa senyawa-senyawa penyebab bau pada limbah. Limbah masih baru atau limbah yang sudah busuk dapat diketahui dengan parameter yaitu bau.Adanya campuran dari nitrogen, sulfur, dan fosfor dan juga berasal dari  pembusukan protein dan lain-lain bahan organik yang terdapat t erdapat dalam air limbah li mbah adalah  penyebab dari bau yang tidak sedap.Pada konsentrasi 0,0011 mg/l hidrogen sulfida

menyebabkan bau khas telur busuk, sedangkankonsentrasi kira-kira 0,037 mg/l amoniak dapat menimbulkan bau amoniak yang sedikit menyengat, dan pada konsentrasi sekitar 0,0026 mg/l karbon disulfida menimbulkan bau yang tidak enak dan memuakkan. Jika  bau tersebut keluar dari gas-gas dan uap yang beracun dapat menyebabkan gangguan kesehatan pada masyarakat yang dapat menimbulkan kerugian(Mahida, 1992). Limbah cairyang digunakan sebagai sampel dalam praktikum ini memiliki bau yang agak bau.Bau yang ditimbulkan ini dikarenakan limbah yang diambil berasal dari air  pencucian buah.Hal ini sesuai dengan pernyataan Anonim (2007), yang mengatakan  bahwa limbah cair pengolahan buah memiliki bau yang tidak enak akibat akibat kandungan pH yang tinggi pada saat pengolahan buah tersebut karena kaustik dan kandungan bahan organik yang tinggi. 2. Warna dan Kekeruhan Warna pada limbah cair memiliki makna yang berbeda yang menunjukkan tentang kekuatannya, dimana limbah cair yang masih baru memiliki warna abu-abu dan limbah cair yang sudah busuk memiliki warna gelap (Mahida, 1992). Gintings (1992) mengungkapkan, warna dapat timbul akibat dari suatu bahan yang terlarut atau tersuspensi dalam air, selain karena adanya bahan pewarna tertentu yang kemungkinan mengandung logam berat. Limbah cair berupa air cucian buah memiliki warna  bening.Terlarutnya tanah, pestisida dan kotoran dari bagian-bagian buah pada saat  pencucian menjadi penyebab warna pada limbah tersebut. Warna air limbah dapat memberi petunjuk terhadap jumlah benda yang tersuspensi dan terlarut (Sastrawijaya, 1991).Komparator warna dan skala standar dapat digunakan untukpenentuan warna limbah cair. Jika tidak ada komparator warna Penentuan warna dapat dilakukan dengan memegang tabung reaksi yang penuh dengan limbah cair yang digunakan (sampel dalam praktikum ini berwarnabening), jika komparator warna (Secchi ( Secchi)) tidak tersedia maka dapat dilkukan dengan skala standar seperti penjelasan sebelumnya. Hasil dari analisa visual, limbah buahagak keruh.Hal tersebut menunjukkan bahwa limbah buah dari kios tersebut tidak banyak mengandung endapan hasil pencucian buah tersebut. Kekeruhan adalah salah satu parameter fisik yang mengukur keadaan air dengan menggunakan efek cahaya sebagai dasarnya.Penyebab dari kekeruhan karena adanya  benda tercampur atau benda koloid di dalam air (Sugiharto, 1987). Kekeruhan

merupakan standar warna dari karakteristik fisik limbah.Untuk mengukur tingkat kekeruhan dapat digunakanalatturbidimeter.Turbidimeter adalah suatu alat yang digunakan untuk menguji kekeruhan.Sedangkan sampel yang digunakan adalah zat cair.Prinsip kerja turbidimeter yaitu memancarkan cahaya pada media atau sampel, dimana cahayadiserap dan diteruskan lalu dipantulkan, ataumenembus media tersebut.Cahaya yang diserapatau menembusmedia akan diukur dan ditransfer menjadibentuk angka yangmenjadi tingkat kekeruhan,diasumsikan jika semakin banyak cahaya yangdiserapmaka semakin keruh (Frisca, 2011).Larutan diberi perlakuan  jar test  sebelum diukur menggunakan turbidimetri. Tujuan dari perlakuan  jar test  t est  adalah   adalah untuk menentukan dosis yang paling optimal dari koagulan yang dapat digunakan pada proses  pengolahan limbah (Farida, 2002). Prinsip kerja dari  jar test   ini adalah zat terlarut di dalam air akan menempel di permukaan koloid dan mengubah muatan elektrisnya, sedangkan zat yang tidak terlarut akan mengendap yang disebut flok yang dapat menangkap koloid dan membawanya ke dasar wadah (Beny, 2009). Warna limbah juga menentukan bahaya atau tidak dalam hal suhu limbah, apabila warna dari limbah hitam maka kandungan Pb-nya tinggi, warna limbah biru maka kandungan Cu tinggi, dan apabila warna limbah adalah kuning maka kandungan Fe tinggi (Suhardi, 1991). 3. Suhu Untuk melihat kecenderungan aktivitas-aktivitas kimiawi dan biologis, tegangan  permukaan,tekanan uap, pengentalan, serta nilai-nilai penjenuhan dari benda padat, dan  juga gasdapat digunakan suhu sebagai parameternya. Pengentalan digunakan untuk mengatur sedimentasi, dimana pengentalan akanberkurang pada suhu tinggi dan menghasilkan peningkatan sedimentasi. Tingkat oksidasi pada zat organik dengan suhu tinggi akanlebih besar dibandingkan dengan suhu rendah. membunuh mikroorganisme  pengurai mengakibatkan aktivitas biologis akan menurun yang dilakukan dengan suhu tinggi (Mahida, 1992). Kecepatan reaksi kimia serta tata kehidupan dalam air dipengaruhi oleh temperatur limbah cair. Meningkatknya oksidasi zat organik pada suhu yang tinggi jauh lebih besar daripada pada suhu rendah sehingga terjadipembusukan (Gintings, 1992). Sampel yang diperoleh memiliki temperatur awal dan akhir tetap 28 oC. Hal ini sesuai dengan teori yang mengatakan, bahwa limbah pengolahan buah memiliki suhu yang tidak jauh

 berbeda dengan suhu ruang, dengan rentang sekitar 2-3 oC. Pada pengukuran suhu limbah cair dilakukan dengan menggunakan alat thermometer (Anonim, 2007). Suhu yang terukur tersebut termasuk rendah, karena suhu yang tinggi adalah

 60

o

C, dimana

akan menunjukkan adanya aktivitas biologis yang semakin meningkat, sedangkansuhu ruang ( 27oC) menunjukkan adanya proses pembusukan limbah tersebut (Mahida, 1992). 4. Kandungan Bahan Padatan (total padatan, padatan tersuspensi, dan padatan terlarut) Padatan yang berupa lumpur, pasir, sisa kain, potongan kayu, dan lainnya akan terapung atau melayang dan ikut bersama air pada air limbah. Pada umumnya bahan-bahan tersebut mudah untuk diidentifikasikan dengan menggunakan penglihatan mata. Agar  proses pengolahan limbah selanjutnya tidak terganggu maka penghilangan padatan terapung atau melayang ini penting. Oleh karena itu, padatan tersebut perlu dihilangkan untuk mempermudah dalam proses pengolahan limbah berikutnya (Gintings, 1992). Menurut Anonim (2007), padatan yang terkandung dalam limbah bisa berupa bentuk terlarut maupun bentuk tersuspensi. Salah satu metode yang dapat diterapkan untuk menghilangkan padatan terapung atau melayang ini adalah dengan cara kimia, yaitu koagulasi yangmenggunakan bahan kimia tertentu atau koagulan(Gintings, 1992).Untuk mengurangi konsentrasi zat pencemar dalam limbah dalam proses pengolahan cara kimia adalah digunakan bahan kimia. Digunakannya bahan kimia berarti akan terjadi suatu unsur baru dalam air buangan yang mungkin sebagai katalisator (Sugiharto, 1987). Penyaringan digunakan untuk memisahkan larutan dan juga padatan yang terdapat didalam limbah.Didalam prosesnya digunakan kain saring. Penyaringan yang lebih baik dapat dilakukan dengan satu tahap pendahuluan yaitu koagulasi, dikarenakan untuk  padatan terlarut akan sulit dipisahkan dari bagian yang cair. Selanjutnya dalam d alam tangki –  tangki  –  tangki sedimentasi, benda  –   benda padat yang dapat melalui saringan ini diendapkan (Mahida, 1992).Padatan terlarut digunakan untuk menentukan jumlah kepekatan dalam air, juga dinyatakan dalam mg per liter atau dalam ppm ( part per million). million). Menentukan kualitas air limbah digunakan penentuan padatan terlarut total. Padatan terlarut dan tersuspensi mempengaruhi pada tingkat kejernihan dan warna air.Sifat kejernihan air limbah memiliki hubungan dengan produktivitas.Jika konsentrasi bahan tersuspensi

tinggi cahaya tidak dapat tembus banyak.Kualitas air berhubungan dengan warna air (Sastrawijaya, 1991).



Total Solid  (TS)  (TS)

Di dalam limbah cair, pengukuran jumlah padatan biasanya menggunakan analisa total  padatan, total padatan tersuspensi, dan total padatan terlarut (Hammer & Hammer, 1996). Total padatan (Total ( Total Solid / TS) adalah bahan yang tertinggal setelah proses evaporasi dari air limbah dan pengeringan dalam oven. Pengukuran total padatan dilakukan

dengan

cara

sejumlah

volume

tertentu

diletakkan

dalam

cawan

 porselen.Dengan suhu 103-105C selama 24 jam, air diuapkan dari cawan dengan  pengeringan dalam oven, kemudian didinginkan di dalam desikator dalam berat yang konstan. Miligram total residu sama dengan perbedaan antara berat cawan setelah didinginkan dengan berat cawan kosong. 

 (TSS) Total Suspended Solid  (TSS)

Bahan yang tertahan pada filter standar adalah pengertian dari total padatan tersuspensi (Total Suspended Solid   / TSS). Kertas saring digunakan sebagai filter standar dalam  praktikum. Pengukuran total padatan tersuspensi dilakukan dengan metode filtrasi, dimana filter dikeringkan dan ditimbang untuk menentukan peningkatan berat sebagai hasil dari residu yang tertahan. Perhitungan total padatan tersuspensi sama dengan  perhitungan total padatan. Bahan terlarut (residu yang tidak tersaring) dihitung dengan mengurangi konsentrasi padatan total dengan konsentrasi padatan tersuspensi (Hammer & Hammer, 1996). 

Total Dissolved Solid  (TDS)  (TDS)

Total padatan terlarut (Total (Total Dissolved Solid   / TDS) merupakan bahan yang dapat melewati filter standar. Padatan terlarut total mengartikan jumlah kepekatan dalam suatu limbah, yang juga dinyatakan dalam mg per liter atau dalam ppm ( part ( part per million). million). Kualitas dari air limbah dapat ditentukan cepat dengan penentuan padatan terlarut total. Konsentrasi bahan tersuspensi yang tinggi dapat membuat cahaya tidak dapat tembus banyak (Sastrawijaya, 1991). Jumlah total padatan terlarut dapat dihitung sebagai selisih total padatan dengan total padatan tersuspensi.

1.2.3. Karakteristik Karakteristik Kimiawi

Utomo (1998) mengatakan bahwa salah satu analisa limbah adalah dengan penentuan secara kimiawi. Penentuan limbah cair secara kimiawi memiliki prinsipanalisayang melihatunsur-unsur kimia yang ada dalam limbah dan menganalisanya apakah memiliki dampak terhadap kesehatan, seperti bahaya yang dapat ditimbulkan dari zat beracun yang mungkin ada di dalam limbah sebelum dan setelah pembenahan ( treatment ). ). Sehingga analisa kimiawi limbah cair sangatlah penting. Hal ini karena analisa kimia  bertujuan untuk mengetahui ada atau tidaknya bahan-bahan beracun di dalam limbah, sehingga dapat dipastikan bahwa limbah yang dibuang tidak berbahaya bagi lingkungan. Pada analisa kimiawi limbah cair, biasanya dilakukan analisa nitrogen, klorida, sulfat, sulfida, kebutuhan oksigen biokimiawi, stabilitas “methyleneblue “ methyleneblue”” atau stabilitas relatif, COD, BOD dan pH atau konsentrasi ion hidrogen, dimana semua uji analisanya dilakukan untuk mengetahui kandungan kimia yang ada dalam limbah. Ryadi(1984) mengatakan bahwa sifat kimia limbah cair meliputi yang paling sering diuji adalahuji pH atau keasaman, COD, dan BOD. Hal ini karenalimbah industri  pangan identik dengan kandungan organik yang cukup besar. Sehingga pengukuran kadar organik dari limbah, sangatlah penting dilakukan. Limbah cair memiliki COD tinggi dan BOD rendah,dikarenakan adanya bahan organik yang tidak dapat dipecah secara biologis atau karenatermasuk dalam bahan beracun. Menurut Jenie & Rahayu(1993), analisis BOD dalam penanganan air limbah akan memberikan indikasi awal adanya bahan toksik. Limbah cair yang memiliki COD tinggi, dan BOD rendah, maka studi toksisitas sangat diperlukan untuk uji lebih lanjut. Beberapa pengujian analisa kimia yang dilakukan, antara lain: A. Pengujian pH (derajat keasaman)  pH atau derajat keasaman menurut Mahida (1992) merupakan intensitas keasaman keas aman atau alkalinitas dari suatu cairan encer, dan mewakili konsentrasi hidrogen ionnya. Keasaman mempunyai nilai antara 1-14.Pada limbah cair yang normal, tingkat keasamannya berkisar antara 6,5-8,5. Air yang mempunyai tingkat keasaman yang tinggi mengakibatkan kehidupan makhluk dalam air menjadi terancam mati. Hal ini karena jika pH mendekati 5 tingkat keasaman pencernaan jadi tidak normal. Akan tetapi  jika pH lebih dari 10, juga menyebabkan proses aerobik biologis menjadi kacau. Air

menjadi asam karena adanya buangan yang mengandung asam seperti asam sulfat dan asam klorida.Sedangkan buangan yang bersifat basa (alkalis) bersumber dari buangan yang mengandung bahan organik seperti senyawa bikarbonat, karbonat, dan hidroksida (Hammer & Hammer, 1996). Sehingga sangatlah penting melakukanpengawasan pH, untuk melindungi lingkungan tempat limbah akan dibuang. 2. Biochemical 2. Biochemical Oxygen Demand   (BOD) BOD adalah jumlah oksigen yang digunakan oleh mi kroorganisme dalam oksidasi aerob  bahan  –   bahan organik dalam sampel air limbah pada temperatur 19-21 oC dalam inkubator atau waterbath(Hammer waterbath(Hammer & Hammer, 1996). 1996) .Penguji BOD merupakan metode analisa yang paling banyak digunakan dalam penanganan limbah dan pengendalian  polusi, hal ini karena uji BOD pada umumnya digunakan untuk menentukan kebutuhan oksigen relatif dari effluent   yang telah mengalami proses pengolahan.Pada pengujian BOD ( Biochemical Oxygen Demand ), ), pengukuran jumlah oksigen dilakukan dalam waktu 5 hari oleh mikroorganisme pengurai aerobik dalam suatu volume limbah pada suhu 20 oC diamana hasilnya dinyatakan dalam satuan part per million(ppm) million(ppm) (Sastrawijaya, 1991). Menurut Tchobanoglous (1981) parameter yang sering digunakan untuk

mengukur

polusi

baik

pada

air

limbah

maupun

air

tanah

adalah

denganperhitungan nilai BOD 5 hari (BOD 5).Nilai tersebut menunjukan hasil dari  pengukuran oksigen terlarut yang digunakan oleh mikroorganisme dalam oksidasi  biokimia materi-materi organik.Secara Umumnya inkubasi berlangsung selama 5 hari  pada suhu 20ºC, dengan oksidasiyang akan berlangsung secara sempurna sebesar 6070%, sedangkan dengan waktu 20 hari, oksidasi berlangsung sempurna sebesa r 95-99%. Pada penggunaan temperatur yang berbeda juga dapat memberikan hasil yang berbeda  pula karena reaksi biokimia sangat tergantung pada temperatur. Akan pengujian yang sering dilakukan adalah pengujian selama 5 hari. Akan tetapi  pengujian BOD ini juga memiliki me miliki kelemahan yaitu fase lag yang tidak dapat diprediksi di prediksi lamanya terjadi sebelum pertumbuhan aktif dimulai. Sehingga panjang lag akan mempengaruhi nilai BOD 5 hari dengan menggeser kurva sepanjang sumbu waktu (Jenie & Rahayu, 1993). Pada umumnya nilai BOD 5 adalah sekitar 400-1000 mg/l pada inlet dan dibawah 50 mg/l pada oulet tangki aerasi (Tchobanoglous, 1981). Gintings (1992) mengatakan bahwa nilai BOD selalu lebih kecil daripada nilai COD yang diukur

 pada senyawa sen yawa organik yang dapat diuraikan maupun senyawa organik yang tidak dapat terurai. Pada analisa BOD dapat dilakukan melalui 2 cara, yakni: -

Analisa dengan titrasi Winkler Prinsip analisa ini adalah oksigen yang mengoksidasi MnSO 4 yang ditambahkan ke dalam larutan pada keadaan alkalis, sehingga terjadi endapan MnO 2.Dengan adanya  penambahan asam sulfat dan kalium iodida, maka iodin yang ekuivalen dengan oksigen terlarutakan dibebaskan. Iodin yang bebaskemudian dianalisa dengan metode titrasi iodimetris

-

Analisa dengan DO-meter Prinsip analisa ini adalah menggunakan elektroda yang terdiri atas katoda dan anoda yang terendam dalam alrutan ektrolit (larutan garam) (Alaerts & Santika, 1984).

Akan tetap ada beberapa jenis gangguan yang umumnya akan terjadi dalam analisa BOD seperti, nitrifikasi, yang dapat terjadi pad hari ke-2sampai ke-10, dimana proses ini akan membutuhkan oksigen (O 2). Sehingga pertumbuhan bakteri penyebab nitrifikasi harus dihalangi dengan inhibitor(Alaerts & Santika, 1984). 3. Chemical Oxygen Demand  (COD)  (COD) COD atau

ChemicalOxygenDemand menurut menurut Sugiharto (1987)adalah banyaknya

oksigen dalam ppm yang diperlukan pada kondisi khusus untuk menguraikan bahan organik secara kimiawi.Pengukuran COD (Chemical ( Chemical Oxygen Demand ) bertujuan untuk mengukur kebutuhan oksigen terhadap zat organik yang sukar dihancurkan secara oksidasi. Pada COD penentuan total zat organik merupakan penentuan secara tidak langsung karena yang ditentukan adalah kebutuhan O 2 untuk menambah zat organik secara kimiawi. Sehingga banyaknya oksidator yang digunakan untuk oksidasi ekuivalen dengan banyak total zat organik, dimana zat pengoksidasi yang digunakan adalah K 2Cr 2O7. Pada pengujiannya juga dilakukan pengujian blanko dimana sampel yang digunakan berupa air destilasi. Tujuan pengujian dengan menggunakan blanko adalah mengurangi resiko kesalahan yang timbul karena adanya bahan-bahan organik dalam reagen. COD dapat dihitung dengan menggunakan rumus:

COD



 blanko  blanko



sampel   molaritas titran   8000  pengenceran ml sampel

(Hammer & Hammer, 1996) Perbedaan utama antara nilai COD dengan nilai BODdikarenakan beberapa faktor seperti: -

Adanya bahan toksik dalam limbah yang akan mengganggu uji BOD tetapi tidak uji COD

-

Bahan kimia yang tahan terhadap oksidasi biokimia tetapi tidak terhadap oksidasi kimia seperti lignin.

-

Bahan kimia yang dapat dioksidasi secara kimia dan peka terhadap oksidasi  biokimia tetapi tidak dalam uji BOD 5 hari seperti selulosa, lemak berantai panjang atau sel-sel mikroba.

(Jenie & Rahayu, 1993) Secara umum COD lebih jarang digunakan dibandingkan dengan BOD. Selain itu pada  pengujian COD jugadigunakan untuk mengukur kebutuhan oksigen terhadap zat organik yang sukar dihancurkan secara oksidasi. Sehingga dibutuhkan bantuan pereaksi oksidator yang kuat dalam suasana asam seperti KMnO 4  atau K 2Cr 2O7  sebagai oksidator/zat pengoksidasi (Gintings, 1992). Selain itu dilakukan penambahan larutan kalium bikromat dan merkuri sulfat yang bertujuan untukmemacu terjadi reaksi reduksioksidasi menghasilkan On yang merupakan oksigen bebas yang nantinya diukur dengan titrasi iod. Reaksi oksidasi-reduksi ini dapat terjadi karena kalium bikromat merupakan senyawa

yang

bersifat

oksidator

kuat.Reaksi

oksidasi-reduksi

tersebut

dapat

 berlangsung optimal dalam kondisi asam.Sehingga jumlah volume KMnO4  atau K 2Cr 2O7 yang digunakan untuk oksidasi ekuivalen dengan banyaknya total zat organik yang dapat dioksidasi secara kimiawi (Suhardi, 1991). Selain itu dalam percobaan juga dilakukan proses pemanasan untuk meningkatkan kecepatan suatu reaksi kimia. Hal ini dikarenakan suhu yang tinggi akan menyebabkan meningkatnya energi kinetik masingmasingmolekul dari kedua senyawa yang bereaksi. 1.2.4. Karakteristik Karakteristik Biologis

Pengamatan biologis pada limbah cair diperlukan dengan tujuan untuk mengetahui apakah ada mikroorganisme patogen dalam limbah cair tersebut juga untuk mengurangi  jumlah mikroorganisme yang ada dalam limbah cair.Sugiharto cai r.Sugiharto (1987) mengatakan me ngatakan jika hal ini diperlukan untuk memperkirakan tingkat kekotoran limbah cair sebelum dibuang ke lingkungan..Pengamatan biologis ini meliputi pemeriksaan bakteri, jamur, ganggang, rotifera, rotifera, protozoa,  protozoa, crustaceae, crustaceae, serta virus(Utomo, 1998). Limbah merupakan suatu media yang baik bagi pertumbuhan organisme, seperti tumbuhan, hewan, khususnya jamur dan bakteri.Keberadaan kelompok bakteri patogen dalam suatu limbah air menandakan jika limbah tersebut telah tercemar.Bakteri merupakan kelompok mikroorganisme yang paling penting dalam sistem penanganan air limbah. Keberadaan bakteri dalam air limbah perlu ditangani lebih lanjut karena  beberapa bakteri memiliki sifat patogenik, dan karena kultur bakteri dapat digunakan untuk menghilangkan bahan organik dan mineral-mineral yang tidak diinginkan di dalam air limbah. Kapang merupakan mikroorganisme bersel jamak, aerobik, non fotosintetis,  fotosintetis, bercabang, berfilamen yang melakukan metabolisme pada makanan te rlarut. Bakteri juga kapang dapat melakukan metabolisme pada bahan organik dari bahan yang sama. Kapang mempunyai sifat yang sulit mengendap sehingga sulit ditangani. Kapang  banyak terdapat pada limbah denganpH 4- 5,kadar air rendah, nitrogen rendah, r endah, dan bila nutrien tertentu tidak ada (Jenie & Rahayu, 1993). Desinfeksi merupakan suatu proses membunuh dan mematikanmikroorganisme / jasad renik yang bersifat patogenik dengan cara kimia atau fisik. Semua desinfektan bersifat efektif terhadap sel vegetatif tetapi tidak selalu efektif terhadap sporanya.Penggunaan  bahan kimia menimbulkan pengaruh yang lebih selektif terhadap jasad renik dibandingkan dengan perlakuan fisik seperti padas dan radiasi (Sugiharto, 1987).Zat kimia yang digunakan berfungsi untukmematikan bakteri dengan cara menginaktivasi enzim utama sehingga terjadi kerusakan utama dinding sel. Cara lain dari desinfeksi untuk membunuh bakteri adalah merusak langsung dinding sel seperti yang dilakukan  bila menggunakan panas. Ada beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk memilih  bahan kimia sebagai desinfeksi dosis, antara lain tidak toksik terhadap manusia dan hewan,efektif, tahan terhadap air, biaya murah untuk pemakaian yang bersifat massal (Sugiharto, 1987).

Penggunaan desinfeksi pada limbah cair bertujuan untuk mereduksi konsentrasi bakteri secara umum dan menghilangkan bakteri patogen.Penggunaan desinfeksi dapat mengatasi mikroba patogen secara spesifik.Jenie & Rahayu(1993) mengatakan jika  bakteri kolifom merupakan indikator spesifikasi mikroba yang dapat digunakan untuk mengukur efisiensi desinfeksi. Metode desinfeksi lain dengan berbagai bahan kimia seperti iodium ozon, klorin, lampu ultra violet , juga senyawa amonium kwatener. Klorinasi akan membuat kadar BOD ( Biochemical Oxygen Demand ) menurun dan juga akan membuat penurunan komponen-komponen yang tereduksi dalam air. Efisiensi  pemakaian

klorin

dipengaruhi

oleh

beberapa

factor,

sepertiwaktu

kontak,

 jenis,jumlah,suhu,bentuk klorin yang digunakan, serta jenis serta konsentrasi mikroba (Jenie & Rahayu, 1993). Pada umunya, sebagian besar bakteri memiliki sifat kemoheterotrofik, yaitu menggunakan bahan organik sebagai sumber energi dan karbon.Sedangkan

bakteri

kemoautotrof

merupakan

beberapa

spesies

yang

akanmengoksidasi senyawa-senyawa anorganik tereduksi seperti NH3 untuk energi dan menggunakan CO 2 sebagai sumber karbon. Ada pula bakteri yang bersifat fotosintetik, yaitu menggunakan sinar matahari sebagai sumber energi dan sumber karbon CO 2. Bakteri kemoheterotrof mempunyai peranan yang cukup penting dalam penanganan limbah karena bakteri tersebut dapat memecah bahan organik dan bakteri nitrifikasi yang dapat mengoksidasi amonia nitrogen menjadi amonia nitrat (Jenie & Rahayu, 1993).Cara membunuh aatau mematikan mikroorganismetersebut sangat dipengaruhi oleh kondisi zat pembunuhnya dan mikroorganisme itu sendiri (Sugiharto, 1987).

2. PEMBAHASAN

Menurut Mahida (1992), limbah merupakan zat buangan berupa cair, gas, maupun  padat. Limbah berasal dari rumah tangga, industri, air tanah, air permukaan, serta  buangan lainnya yang sebagian s ebagian besar terdiri dari air (99%) dan 0,1 % kandungan lain la in  berupa benda padat (zat (z at organik dan anorganik). Pada praktikum teknologi pengolahan limbah kali ini, dilakukan percobaan pengolahan limbah dengan berbagai macam  perlakuan. Pada praktikum limbah ini digunakan dua jenis bahan limbah cair yang  berbeda. Untuk kelompok A1-A3 menggunakan limbah cucian sayur, sedangkan kelompok A4-A5 menggunakan limbah cucian. Akan tetapi yang akan dibahas pada laporan ini hanya hasil pengamatan kelompok A4 dan A5. Limbah air cucian buah ini diperoleh dari Limbah cair ini diambil dari Penjual jus buah “Mbak Kartika”, yang terletak di depan Super Indo Candi, Semarang. Limbah yang diproduksi dari tempat ini kurang lebih 8 liter tiap hari. Pengolahaan limbah sangat penting dilakukan sebelum limbah dibuang agar tidak mencemari dan membahayakan lingkungan. Hal ini karena ada kemungkinan didalam limbah yang dibuang masih mengandung senyawa beracun ataupun mikroba berbahaya lainnya Sugiharto (2007). Oleh karena itu penanganan limbah yang sesuai dengan sifatnya perlu diterapkan, seperti yang bersifat fisikawi, kimiawi serta biologis perlu diterapkan agar limbah yang dibuang dipastikan tidak berbahaya lagi (Jenie & Rahayu, 1993). Sifat setiap limbah berbeda-beda. Pada limbah industri pangan memiliki beban yang rendah dengan volume cairan yang tinggi. Bereda dengan limbah perternakan yang memiliki beban yang tinggi dengan volume yang sedikit. Sedangkan pada Limbah cair segar umumnya bersifat memiliki kandungan nitrogen rendah, BOD dan padatan tersuspensi tinggi, proses dekomposisi yang cepat, dan pH mendekati netral yang dapat mengalami penurunan selama penyimpanan (Jenie & Rahayu, 1993). Selain itu menurut Sugiharto (1987) limbah memiliki kadar oksigen terlarut yang sedikit yang disebabkan karena tingginya bahan organik sehingga timbul bau busuk dan warna yang gelap. Kandungan protein terdapat dalam air limbah yang mengandung sulfur/sulfat, maka akan dihasilkan hidrogen sulfida yang menimbulkan bau yang tidak diinginkan dan menghitamkan bangunan yang di di cat disekitarnya.

Pada praktikum ini menggunakan limbah cair hasil pencucian sayur dan buah. Hal ini sudah sesuai karena menurut Jenie & Rahayu (1993) bahwa limbah cair dapat berasal dari proses pencucian, pemotongan, blanching , pasteurisasi, pembersihan peralatan  pengolahan, dan pendinginan produk akhir. Jenis limbah yang digunakan dalam  praktikum kelompok A4 dan A5 ini adalah limbah cair dari penjual jus buah. Limbah ini dihasilkan dariair bekas cucian buah-buahan, yaitu apel,  strawberry,  strawberry, melon,  belimbing, tomat, jeruk, mangga, dan jambu. Proses pencucian buah yang dilakukan tidak menggunakan sabun untuk mencuci buah, hanya menggunakan air saja. Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan tersebut, diketahui bahwa limbah dari  pencucian ikan memiliki penampakan fisik yang berwarna bening, sagak keruh, agak  berbau dan bersuhu 28 oC. Aroma yang agak bau ini sudah sesuai dengan teori menurut Sugiharto (1987), bahwa limbah cair maupun limbah padat mengandung protein (65%), karbohidrat (25%), lemak (10%) dan bahan anorganik, yaitu butiran garam dan metal. Senyawa-senyawa tersebut bersifat tidak tetap dan dapat membusuk sehingga sehingga muncul  bau yang tidak sedap. Kandungan protein dalam air limbah yang mengandung sulfur atau kandungan sulfat alamiah akan bereaksi menghasilkan hidrogen sulfida yang menimbulkan bau yang tidak diinginkan bahkan dapat menghitamkan bangunan yang di cat disekitarnya. Kuat tidaknya bau yang dihasilkan limbah tergantung pada jenis dan  banyaknya gas yang ditimbulkan. Sedangkan hasil pengamatan agak a gak kekeruhan terjadi karena setiap limbah biasanya memiliki bagian pengotor seperti dari partikel debu sehingga menyebabkan kekeruhan. Menurut Mahida (1992), suhu berperan sebagai indikator untuk melihat kecenderungan aktivitas-aktivitas kimiawi dan biologis makhluk hidup yang ada didalamnya. Hasil pengamatan limbah pencucian buah tersebut memiliki suhu normal karena tidak kontak dengan senyawa seperti deterjen saat dicuci. Hal ini karena deterjen atau sabun akan menyebabkan peningkatan suhu pada limbah Sastrawijaya (1991). Akan tetapi menurut Jenie & Rahayu (1993), metode pengukuran suhu akan lebih baik jika menggunakan permistor yang skala sudutnya dinyatakan dalam derajat Fahrenhait dan Celcius karena akan lebih akurat.

Pada praktikum ini juga dilakukan pengolahan limbah dengan menggunakan berbagai treatment dengan tujuan untuk mengetahui apakah limbah yang akan dibuang

kelingkungan nantinya tidak akan mencemari. Ada beberapa syarat limbah yang harus dipenuhi seperti berikut ini: •

Temperatur tidak boleh terlalu tinggi biasanya sekitar 100-110ºF, karena limbah

yang panas cepat merusak beton dan logam di dalam saluran kotoran. •

Limbah tidak boleh bersifat asam atau basa keras, dimana pH sebaiknya antara

6,5-8,5. •

Konsentrasi zat yang berlemak tidak boleh melebihi 100 mg/L

•

Tidak boleh mengandung gas-gas yang beracun, berbau tengik, menghasilkan

 bau yang keras, dan/atau mengandung gas gas yang dapat terbakar atau meledak •

Tidak mengandung zat-zat padat yang dapat mengendap yang berdaya berat

spesifik tinggi seperti pasir, silikon, wol, rambut, kain, dan bahan-bahan kasar lainnya. (Mahida, 1992).

Secara visual adanya kekeruhan, warna, rasa, dan bau merupakan ciri-ciri yang menunjukkan bahwa air limbah tersebut telah tercemar (Gintings,1992). Kandungan  bahan organik pada air limbah yang cukup tinggi dapat dimanfaatkan sebagai sumber nutrisi bagi mikroorganisme. Gintings (1992) mengatakan bahwa unsur nitrogen (N) yang berupa nitrat dapat digunakan oleh mikroorganisme pada badan air maupun badan tanah untuk tumbuh berkembang, sehingga bila unsur N yang terdapat di dalam limbah  banyak dibuang ke badan air ataupun badan tanah akan memberikan sumber makanan dan energi yang besar bagi mikroorganisme yang terdapat di dalamnya. Oleh karena itu  pertumbuhan mikroorganisme yang ada di badan air maupun badan tanah akan mengalami pertumbuhan yang sangat cepat yang pada akhirnya dapat mengganggu keseimbangan ekosistem karena dapat mereduksi oksigen terlarut yang terdapat dalam air. Akibat lainnya adalah dapat terjadinya eutrofikasi yang disebabkan karena dalam limbah cair terdapat nutrien yang diperlukan untuk pertumbuhan ganggang, maka akan terjadi ledakan populasi ganggang yang berakibat kadar oksigen dalam air mengalami  perbedaan yang sangat besar. Pertumbuhan dari mikroba atau ganggang tentunya akan mengganggu lingkungan sekitarnya apabila limbah cair tersebut dibuang begitu saja, terlebih jika dikaitkan dengna keberadaan oksigen. Menurut Jenie & Rahayu (1993) air  pada umumnya mengandung kira-kira 8 ppm oksigen terlarut. Sedangkan standart minimum oksigen untuk kehidupan ikan adalah 5 ppm dan di bawah standar ini akan

menyebabkan kematian ikan dan biota perairan lainnya. Oleh karenanya, proses  pengolahan limbah menjadi penting sekali untuk menjaga kelangsungan hidup dari makhluk hidup, baik yang berada di perairan, maupun yang berada di darat. Pada  prinsipnya proses, pengolahan limbah terdiri atas beberapa tahapan, yaitu tahap  pretreatment primary treatment, secondary treatment, tertiary treatment , desinfeksi, serta perlakuan lanjutan. Pada praktikum ini, dilakukan semua tahap pengolahan limbah tersebut. Selanjutnya dilakukan pengujian secara fisik yang meliputi pengujian suhu,  pH, TSS (Total Suspended Solid), Solid) , TS (Total (Total Solid ), ), TDS (Total (Total Dissolved Solid ), ), bau, warna dan kekeruhan. Dilanjutkan dengan pengujian kimia yang meliputi pengukuran COD dan BOD 5. Hasil dari perlakuan pengolahan limbah sebelum dan sesudah treatment kemudian dibandingkan dan dibahas sesuai dengan teori yang seharusnya. Pemberian beberapa treatment tersebut bertujuan untuk memperbaiki kualitas limbah dan memastikan bahwa limbah yang nantinya dibuang tersebut sudah memenuhi standard baku mutu limbah sehingga aman untuk dibuang dan tidak merusak serta mencemari lingkungan (Sugiharto, 1987).

4.1. Hasil pengamatan Perlakuan Pengolahan Limbah

Manurut Jenie & Rahayu (1993), untuk dapat melakukan pengelolaan yang tepat terhadap limbah cair suatu industri pangan, harus dilakukan uji pendahuluan terlebih dahulu untuk mengetahui kondisi awal limbah. Dari hasil uji pendahuluan, maka proses  pengolahan limbah yang sesuai dapat digunakan untuk treatment . Treatment yang dilakukan akan dibahas sebagai berikut : 4.1.1. Pre-treatment 

 Pretreatment yang dilakukan pada praktikum ini adalah penyaringan, dimana proses ini  bertujuan untuk memisahkan padatan yang tidak larut. Pada limbah cucian buah, terdapat padatan, seperti partikel debu yang berasal dari kulit buah yang dicuci dan  padatan pengotor lain. Selain itu, penyaringan juga bertujuan untuk mengurangi kekeruhan pada air limbah cucian buah. Limbah ini berwarna bening, akan tetapi terdapat kekeruhan yang menunjukkan bahwa terdapat kotoran-kotoran dalam limbah yang dapat dilihat secara kasat mata. Perlakuan pendahuluan ini penting untuk mengurangi pengotor tersebut.

Media untuk filtrasi ini adalah kain saring. Kain saring digunakan terlebih dahulu karena memiliki pori-pori yang lebih kasar. Bila kain saring cenderung memisahkan  padatan / bahan –  bahan  –  bahan   bahan yang berukuran besar jika dibanding kertas saring yang dapat menahan padatan  –   padatan berukuran sangat kecil. Menurut Mahida (1992), kertas saring yang biasa dipakai dalam proses penyaringan berukuran ≥ 0,7 m.   Akan tetapi kain saring memiliki kemampuan penahan lebih kuat dibanding kertas saring. Kemudian filtrat yang dihasilkan dari proses  pretreatment   selanjutnya diolah kembali  pada tahap primary tahap primary treatment . atment 4.1.2. Pri mary Tr eatment

Tahap ini merupakan tahap kelanjutan dari  pretreatmeny. Pada limbah cucian buah memiliki padatan tersuspensi. Padatan yang tersuspensi tersebut yang menyebabkan warna limbah menjadi menjadi agak keruh. keruh. Akan tetapi padatan ini tidak dapat hilang hanya dengan proses penyaringan yang telah dilakukan pada perlakuan pendahuluan. Oleh karena itu diperlukan proses  primary treatment.  Primary treatment  ini   ini berujuan untuk menghilangkan zat-zat organik dan suspended dan suspended solid  yang   yang ada di dalam limbah dan juga untuk menetralkan pH limbah. Tahapan tersebut penting dilakukan supaya limbah yang dibuang sesuai dengan baku mutu lingkungan yang ada. Persyaratan te rsebut seperti, pH limbah sebelum dibuang harus berkisar pada pH netral, sehingga peran koagulan menjadi penting.

Pada prinsipnya  primary treatment   dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu dengan  pengolahan secara fisik dan pengolahan secara kimia. Perbedaanya pada pengolahan secara fisik menggunakan prinsip gravitasi sehingga partikel padatan yang ada akan tersedimentasi (Gintings, 1992). Sedangkan, pengolahan secara kimia prinsipnya menggunakan penambahan bahan kimia (coagulation ( coagulation system) system) koagulan yang banyak digunakan adalah kapur, tawas dan kaporit dikarenakan garam-garam Ca, Fe dan Al  bersifat tidak larut dalam air sehingga mampu mengendap bila bertemu dengan sisa -sisa  basa. Pada praktikum ini digunakan pengolahan secara kimia dengan menggunakan koagulan Ca(OH)2 dan FeCl3. Penggunaannya bergantung pada tingkat keasaman air limbah. Limbah dengan pH asam menggunakan koagulan Ca(OH) 2 sedangkan limbah dengan pH basa menggunakan FeCl 3  (Gintings, (Gintings, 1992 1992 & Sugiharto, 1987). Pada uji  pendahuluan telah diukur bahwa pH limbah buah adalah asam maka digunakanlah

koagulan yang bersifat basa yaitu Ca(OH)2.  Menurut Buckle et al., (1987) koagulan adalah garam logam yang bereaksi dengan basa di dalam air untuk menghasilkan kumpulan hidrooksida logam yang tidak dapat larut . Prinsip pemakaian koagulan ini, untuk mempercepat pengendapan dengan memperbesar ukuran partikel. Semakin besar ukuran partikelnya, semakin cepat pengendapannya. Hal ini karena dengan penambahan Ca(OH) 2 dan FeCl3  sebagai koagulan akan mengakibatkan bahan butiran tambah besar sehingga berat jenisnya lebih besar daripada air. Menurut Buckle et al., al., (1987) proses koagulasi terjadi karena partikel atau koloid mempunyai muatan listrik. Muatan ini menyebabkan koloid saling tolak-menolak, sehingga benda tersebut tidak menyatu dan kemudian menjadi partikel yang lebih besar yang dapat mengendap tetapi tetap dalam bentuk suspensi. Akan tetapi dengan  penambahan koagulan, muatan listrik akan berubah sehingga koloid menyatu dan terendapkan. Pada praktikum ini dilakukan pengadukan dengan menggunakan  jar tester   pada kecepatan 100 rpm selama 1 menit kemudian dilanjutkan dengan kecepatan rendah yaitu 25 rpm selama 15 menit yang disebut tahap flokulasi. Pengadukan ini berfungsi untuk mempercepat terjadinya reaksi antara koagulan dan partikel padatan sehingga  proses koagulasi dapat berjalan lebih efektif. Pengadukan pertama kecepatannya lebih tinggi daripada tahap kedua agar koagulan lebih homogen sehingga dapat terdistribusi merata dalam limbah. Sedangkan kecepatan yang lebih rendah pada tahap kedua  bertujuan untuk menjaga kestabilan antar partikel padatan yang telah bergabung. Bila  pengadukan cepat saja yang dilakukan, koloid-koloid dalam air limbah tidak akan terbentuk secara optimal (Kusnaedi, 1998). Setelah itu dilakukan sedimentasi dengan mendiamkan limbah pada tempatnya selama kurang lebih 30 menit. Setelah sedimentasi, maka akan diperoleh endapan yang cukup tebal di bagian bawah yang merupakan padatan tersuspensi. Kemudian filtrasi dilakukan untuk memisahkan gumpalan-gumpalan yang terbentuk dari proses koagulasi dan partikel padatan kapur itu sendiri (Suhardi, 1991). Sehingga akan dihasilkan limbah yang bebas partikel sisa dari  proses koagulasi. Proses  primary treatment   yang dilakukan pada praktikum ini kemudian dilanjutkan dengan proses  secondary treatment . Secondary treatment  menurut Sugiharto (1987) merupakan proses pengolahan limbah yang melibatkan

 proses biologis dengan tujuan untuk menghilangkan bahan organik melalui biokimia oksidasi. Secondar y Tr eatment 4.1.3. Secondar

Secondary treatment   yang dilakukan pada praktikum ini adalah dengan aerasi yang merupakan pengolahan secara biologis. Menurut Kusnaedi (1998) aerasi merupakan suatu sistem oksigenasi melalui penangkapan O 2 dari udara pada air olahan yang akan diproses. Tujuan dari pemberian oksigen pada proses aerasi ini agar O 2 di udara dapat  bereaksi dengan kation yang ada di dalam air olahan. Reaksi kation dan oksigen menghasilkan oksidasi logam yang sukar larut dalam air sehingga dapat mengendap. Proses aerasi terutama untuk menurunkan kadar besi (Fe) dan magnesium (Mg). Kation Fe2+  tau Mg2+  bila disemburkan ke udara akan membentuk oksida Fe 2O3  dan MgO. Proses aerasi harus diikuti proses filtrasi atau pengendapan. Menurut Sastrawijaya (1991) dengan adanya proses aerasi maka akan dapat menurunkan nilai COD dan BOD. Selain itu dengan adanya proses aerasi maka kandungan oksigen terlarut akan meningkat karena proses aerasi dapat memerangkap oksigen. Pada pengolahan sekunder  proses aerasi menjadi penting karena proses ini melakukan usaha pengambilan zat  pencemar seperti gas, ion, dan koloid sehingga konsentrasi zat pencemar dapat  berkurang. Menurut Sugiharto (1987), ada dua metode yang sering dipergunakan untuk aerasi ke dalam air limbah, yaitu dengan memasukkan udara ke dalam air limbah dan memaksa air ke atas untuk berkontak dengan permukaan air limbah. Sedangkan pada praktikum ini, metode aerasi yang digunakan adalah metode memasukkan udara dalam air limbah. Pada praktikum ini, air limbah diareasi selama 30 menit menggunakan aerator. Hal ini sesuai dengan teori menurut Sugiharto (1987) bahwa udara atau oksigen murni dapat dimasukkan ke dalam air limbah berupa benda porous atau nozzle dimana nozzle diletakkan di tengah-tengah, dengan cara ini akan meningkatkan kecepatan  berkontaknya gelembung udara tersebut dengan air limbah, sehingga proses pemberian oksigen akan berjalan dengan cepat. Oleh karena itu biasanya nozzle aerator nozzle aerator diletakkan  pada dasar bak aerasi. Sehingga udara yang berasal dari udara luar yang dipompakan ke dalam air limbah oleh pompa tekan. Sugiharto (1987), menambahkan bahwa proses  penanganan menggunakan proses biologis ini memiliki dua proses yang penting, yaitu

 proses penambahan oksigen dan proses pembunuhan bakteri yang ada. Faktor yang mempengaruhi proses pengolahan biologis ini, antara lain jumlah air limbah, tingkat kekotoran, dan jenis kotoran yang ada. Pada prinsipnya proses aerasi diharapkan dapat memperbanyak mikroorganisme yang bersifat aerobik yang akan digunakan untuk mencerna limbah yang ada. Kemudian dengan penambahan mikroba akan mengurangi kandungan bahan organik dan mengambil senyawa pencemar limbah cair tersebut untuk diuraikan oleh mikroba itu sendiri. Hal ini karena bahan organik akan berkurang karena dengan adanya oksidasi dimana terjadi perombakan bahan organik ke dalam bentuk yang lebih sederhana (Jenie & Rahayu ,1993). Semakin banyak mikroba aerobik yang terdapat pada air limbah, maka semakin efektif pula proses penguraiannya, sehingga  jumlah bahan organik yang terurai juga semakin banyak (Sugiharto, 1987). 1987). Reaksi penguraiannya adalah sebagai berikut: Bahan organik + O 2  bakteri  CO2 + NH3 + energi + bahan buangan dan bakteri baru (Sugiharto, 1987). Kusnaedi (1998) menambahkan bahwa proses aerasi ini harus diikuti dengan proses filtrasi untuk hasil yang lebih maksimal dalam pengolahaannya. 4.1.4. Terti er y Tr eatment atment

Tertiary treatment  adalah  adalah proses kelanjutan dari tahap sebelumnya yang bertujuan untuk menjernihkan air limbah, mengurangi pengotoran bahan organik, partikel termasuk  benda yang tidak dapat diuraikan (nonbiodegradable), nonbiodegradable), ataupun gabungan antara bau, warna dan rasa. Mahida (1992) menambahkan bahwa Tertiary treatment   bertujuan mengurangi kekeruhan dan bau dari limbah itu, dilakukan penambahan adsorbent  yang   yang  berguna untuk menjernihkan air limbah dengan cara mengurangi pengotoran bahan organik, partikel termasuk benda yang tidak dapat diuraikan, ataupun gabungan antara  bau, warna dan rasa. Proses penambahan karbon aktif ini biasanya untuk melengkapi  proses pengolahan limbah secara biologi. Gintings (1992), juga menambahkan bahwa tujuan dari adsorpsi oleh karbon aktif adalah untuk menurunkan kadar BOD, menghilangkan warna, rasa, dan bau. Limbah yang telah melalui  secondary treatment kemudian diambil 200 ml dan dicampur dengan dan kertas saring yang diatasnya diletakkan 3 gram karbon aktif. Penyerapan oleh adsorbent   juga diharapkan mampu

untuk mengurangi bau menyengat serta warna yang keruh pada limbah sayur asin. Setelah proses adsorbsi, limbah hasil pengolahan A4 dan A5 disaring kembali menggunakan kain saring kemudian kertas saring.  Adsorbent   umumnya berupa zat  padat, terdiri dari atom-atom atau molekul-molekul yang saling tarik-menarik. Karena  pada suatu arah di sekeliling molekul tersebut tida k ada molekul yang menariknya, gaya tarik-menarik itu menjadi tidak seimbang sehingga zat tersebut akan menarik molekulmolekul solute molekul solute yang  yang ada di sekitarnya. Proses inilah yang disebut adsorbsi. adsorbsi. Karbon aktif yang digunakan berbentuk serbuk pada kelompok A5 dan Granul pada kelompok A4. Perbedaanya jika karbon aktif berbentuk serbuk ini memiliki luas permukaan yang besar sehingga daya serapnya dan dapat mengikat benda-benda organik dan partikel-partikel lain dengan baik, jika dibanding dengan granul (Sugiharto, 1987). Penggunaan karbon aktif ini bertujuan agar komponen anorganik seperti kalsium, kalium, sulfat nitrat,  phospor dan lainnya serta senyawa organik dapat terserap dan kemudian dapat lebih mudah dihilangkan. (Jenie & Rahayu, 1993). Perlakuan pengadukan ini bertujuan agar efektifitas dari karbon aktif dalam melakukan adsorbsi bisa lebih merata, sehingga hasil treatment   akan semakin jernih dari sebelumnya yang menandakan proses adsorbsi  berjalan dengan sempurna. Pada akhir proses adsobsi dilakukan penyaringan / filtrasi yang lagi bertujuan agar karbon aktif dan semua adsorbate dapat adsorbate dapat dipisahkan dari limbah sehingga benar-benar didapati limbah akhir yang jernih.

isasi 4.1.5. Desinfeksi dan Netral isasi

Proses selanjutnya yaitu desinfeksi dan netralisasi. Pada tahap desinfeksi, air limbah yang sudah melalui tertiary treatment   ditambah dengan klorin sebanyak 10% dari volume limbah kemudian dilakukan pengadukan supaya homogen. Setelah itu, klorin akan mengendap di dasar limbah sehingga perlu dilakukan pemisahan dengan  penyaringan supaya limbah yang dihasilkan lebih jernih. Penyaringan yang pertama dilakukan menggunakan kain saring sebanyak 2 kali, kemudian dilakukan penyaringan lagi menggunakan kertas saring sebanyak 1 kali. Tujuan penambahan larutan klorin menurut Volk & Wheeler (1993), proses desinfeksi ini akan merusak membran sel atau protein sel atau pada gen yang yang khas sehingga dapat menyebabkan kematian atau mutasi sel mikroba. Sedangkan menurut Sugiharto (1987), klorin dan komponennya mematikan bakteri dengan cara menginaktivasi enzim utama

sehingga terjadi kerusakan dinding sel. Selain berfungsi untuk membunuh mikroba, klorin menurut Jenie & Rahayu (1993) juga memiliki fungsi untuk mengatasi bau yang ada pada limbah. Sehingga proses desinfeksi ini sangat berpengaruh terhadap karakteristik fisikawi limbah cair terutama bau. Hal ini karena proses desinfeksi membunuh mikroorganisme patogen yang dapat menimbulkan bau busuk yang kemudian mati akibat larutan klorin. klorin . Akan tetapi ada beberapa hal yang perlu diperhatikan untuk memilih bahan kimia sebagai desinfeksi seperti daya racun zat kimia tersebut, waktu kontak yang diperlukan, efektifitas, rendahnya dosis, tidak toksik terhadap manusia dan hewan, tahan terhadap air, biaya murah untuk pemakaian yang  bersifat massal (Sugiharto, 1987). Pada praktikum ini menggunakan klorin, dimana klorin merupakan oksidator yang akan bereaksi dengan beberapa komponen organik  pada limbah cair yang banyak digunakan untuk mengatasi bau yang timbul dari limbah. Penggunaan klorin dalam proses desinfeksi sering disebut sebagai proses klorinasi, dimana dikatakan bahwa proses ini merupakan salah satu proses yang cukup efektif dan relatif murah bila digunakan dalam mengatasi limbah cair (Jenie & Rahayu, 1993). Sedangkan dilakukan pengadukan yang berfungsi agar efektifitas klorin sebagai desinfektan dapat dirasakan merata dalam semua bagian limbah tersebut.

Pada praktikum ini, klorin hanya ditambahkan dalam jumlah yang relatif sedikit, yaitu sebanyak 10% dari keseluruhan volume limbah yang didesinfeksi. Hal ini sudah sesuai karena banyaknya penambahan ini bergantung pada tingkat kekeruhan dari limbah. Limbah cair buah cenderung tidak banyak pencemar dan sebelumnya telah mengalami  beberapa treatment yang menyebabkan tingkat kekeruhannya sudah agak berkurang. Proses lain yang tidak kalah pentingnya adalah proses netralisasi limbah sebelum dibuang ke selokan / lingkungan. Proses netralisasi sangat diperlukan, karena ketika limbah dilepas ke badan air, limbah ini harus memenuhi Baku Mutu Limbah (BML). Konsentrasi air limbah normal tingkat keasamannya berkisar antara 6,5  –  8,5   8,5 (Volk & Wheeler, 1993). Menurut Suhardi (1991), dengan adanya penambahan bahan pengendap akan mengakibatkan perubahan alkalinitas air. Sehingga proses netralisasi perlu dilakukan untuk menetralkannya. Cara netralisasi dilakukan dengan menambahkan  NaOH untuk limbah yang bersifat asam dan HCl untuk limbah yang bersifat basa. Karena limbah yang diperoleh memiliki pH basa, maka untuk perlakuan ini digunakan

HCl. Menurut Sugiharto (1987) selain untuk menetralkan pH, proses netralisasi penting dilakukan karena limbah cair dengan konsentrasi air limbah yang tidak netral akan menyulitkan proses biologis sehingga makhluk hidup yang ada dilingkungan akan terganggu keberadaanya. Berdasarkan penjelasan dari berbagai tahapan treatment di atas, telah diperoleh limbah dengan karakteristik yang berbeda antara keadaan awal dan akhir. Kemudian di bawah ini akan dibahas lebih lanjut mengenai perbandingan karakteristik fisik dan kimia, dari keadaan awal dan akhir dari limbah tersebut. Berdasarkan tinjauan pustaka yang diperoleh, biasanya setelah proses desinfeksi dilanjutkan dengan proses lanjutan yang meliputi pengolahan lumpur sehingga dapat dimanfaatkan kembali untuk keperluan yang bermanfaat yaitu untuk pupuk, membuat kolam, penimbunan dan pengisian tanah yang cekung ( land filling ). ). Akan tetapi tahapan ini tidak dilakukan karenakan tidak terbentuk lumpur hasil pengolahan pada limbah. Selain itu tahapan ini cenderung membutuhkan peralatan dan biaya yang mahal. Praktikum ini hanya dibandingkan hasilnya antara air limbah yang belum diolah dan yang sudah diolah.

4.1. Karakteristik Fisik Air Limbah 4.1.1. Warna, Bau, Kekeruhan, dan Suhu Air Limbah

Cairan limbah dari pencucian buah memiliki penampakan fisik awal yang berwarna  bening, agak keruh, agak berbau dan suhu 28 oC. Limbah ini yang dihasilkan berupa cairan yang mengandung partikel seperti debu dan pengotor lainnya yang ada pada  buah. Proses pencucian buah ini tidak ti dak menggunakan deterjen sehingga limbahnya tidak mengandung deterjen. Dalam praktikum limbah cair pencucian buah petama-tama disaring terlebih dahulu supaya didapatkan cairan murni saja. Kemudian barulah dilakukan pengolahan sesuai dengan treatment.  treatment.  Hasil pengamatan setelah mengalami semua tahapan pengolahan, limbah cair pencucian buah pada kelompok A4 dan A5 tersebut memiliki warna kuning, berbau netral, agak keruh dan suhu 29 oC.  Menurut Suhardi (1991), secara umum karakteristik fisik limbah pada warna yaitu kekeruhan. Tingkat kekeruhan ini dapat diukur dengan menggunakan turbidimeter.

Proses pengolahan dapat mengurangi tingkat kekeruhan dari cairan limbah yang dihasilkan dari pencucian buah tersebut. Hal ini dikarenakan pada proses pengolahan air

limbah, pada proses penyaringan ( pretreatment ) senyawa yang tidak larut dalam air limbah dapat dihilangkan sehingga penampakan dari air limbah tersebut menjadi lebih  jernih. Begitu pula yang terjadi pada proses koagulasi. Pada proses koagulasi ini, senyawa organik yang terlarut dalam air limbah, akan berikatan dengan koagulan sehingga akan membentuk flok-flok yang dapat dipisahkan dengan penyaringan karena membentuk endapan dibagian bawah. Proses ini, tentunya juga akan mengurangi kekeruhan dan bau dari air limbah, dimana telah disebutkan di atas bahwa bau dari air limbah disebabkan oleh keberadaan senyawa organik dalam air limbah (Gintings, 1992). Proses pengolahan yang lain adalah absorbsi yang bertujuan untuk menyerap partikel partikel berupa warna dan bau pada air limbah sehingga air limbah memiliki  penampakan yang lebih jernih. Hal ini sudah sesuai dengan hasil karena didapatkan hasil yang jauh lebih jernih dibandingkan sebelum pengolahan. Pada proses absorbsi ini terjadi proses penguraian pengotoran bahan organik, partikel termasuk benda yang tidak dapat diuraikan (nonbiodegradable (nonbiodegradable)) ataupun gabungan antara bau, warna dan rasa. Kemampuan menyerab bau, warna, dan rasa pada bahan ini disebut dengan adsorbate atau  solute   solute  sedangkan bahan penyerapannya dikenal sebagai adsorbent   (Edahwati; et all , 2009). Proses penyerapan ini terjadi karena adanya atom-atom atau molekulmolekul yang saling tarik menarik. Gaya tarik menarik di permukaan adsorbent tidak seimbang sehingga pada suatu arah disekeliling molekul tersebut tidak ada molekul yang menariknya, dengan begitu zat tersebut mempunyai sifat menarik molekul gas atau solute ke permukaannya (Gintings, 1992).

Selain mengamati perubahan tingkat kekeruhan dan warna, limbah pada praktikum ini  juga mengalami perubahan bau. Mahida (1992) bau akan menunjukkan apakah suatu limbah masih baru atau sudah busuk. Hasil pengamatan pada kelompok A4 dan A5 untuk parameter bau, warna, dan kekeruhan setelah treatment memiliki hasil yang sama yaitu,berbau netral, berwarna kuning, dan tidak keruh. Pada limbah awal sebelum  pengolahan adalah agak berbau, berwarna bening, dan agak keruh. Bau tersebut ter sebut muncul karena adanya hidrogen sulfida, yang merupakan campuran dari nitrogen, sulfur dan fosfor dan juga berasal dari pembusukan protein dan bahan organik lainya yang terdapat dalam air limbah. Hal ini didukung oleh teori menurut Sugiharto (1987), bahwa limbah industri pangan biasanya bersifat biodegradable (mengandung biodegradable (mengandung karbohidrat dan protein

yang tinggi), yaitu dapat diuraikan oleh alam dengan bantuan mikroorganisme. Pada  proses penguraian inilah yang melibatkan proses pembusukan yang menimbulkan bau yang kurang enak. Akan tetapi dengan pengolahan limbah seperti yang telah dilakukan akan membuat bau pada limbah menjadi tidak berbau busuk lagi. Hal ini karena pada  proses pengolahan ditambahkan klorin sebagai desinfektan pada tahap akhir proses. Dimana menurut Jenie & Rahayu (1993), klorin merupakan zat yang mampu membunuh mikroba dan juga dapat mereduksi senyawa-senyawa yang terdapat dalam air limbah sehingga bau yang ada pada air limbah akan berkurang atau bahkan hilang. Pada praktikum ini proses pengukuran bau dilakukan dengan menggunakan indra  pembau (hidung) ( hidung) oleh praktikan. Menurut Suhardi (1991) proses pengukuran bau akan lebih akurat jika dilakukan dengan evaluasi sensori dan menggunakan  gas chromatography. Selain itu karakteristik fisik lain dari air limbah yang dapat kita lihat adalah suhu. Suhu berperan penting untuk melihat kecenderungan aktivitas-aktivitas kimiawi dan biolifis yang ada pada limbah (Mahida, 1992). Pada suhu yang lebih tinggi tingkat oksidasi zat organik lebih banyak terjadi. Selain itu pada suhu yang tinggi juga dapat membunuh mikroorganisme pengurai sehingga aktivitas biologis menurun. Pada  praktikum ini, pengukuran suhu dilakukan dengan menggunakan thermometer. thermometer . Jenie & Rahayu (1993) berpendapat, metode pengukuran suhu akan lebih baik jika menggunakan dengan permistor yang skala sudutnya dinyatakan dalam derajat Fahrenhait dan Celcius. Pada hasil pengamatan di kelompok A4 dan A5 didapatkan  bahwa limbah tersebut suhu normal yaitu pada limbah segar 280C dan suhu setelah treatment   adalah 290C. Hal ini karena limbah cair buah tersebut tidak mengalami kontak dengan senyawa seperti deterjen. Menurut Sastrawijaya (1991), deterjen dapat meningkatkan suhu limbah cair. Dalam praktikum ini, selain melakukan analisa secara fisik, dilakukan juga analisa padatan serta kimiawinya kimia winya akan dibahas berikut ini.

4.1.2. Analisa Padatan 4.1.2.1. Total Soli d (TS) (TS)

Pada praktikum ini untuk mengukur jumlah padatan yang ada dalam limbah cair dilakukan dengan cara analisa total padatan, total padatan tersuspensi, dan total padatan terlarut. Menurut Hammer & Hammer (1996), total padatan (Total (Total Solid   / TS) adalah  bahan yang tertinggal setelah evaporasi sampel air atau air limbah dan pengeringan

dalam oven. Secara prinsip, analisa padatan ini menggunakan pengeringan dengan oven  pada suhu tertentu sehingga didapatkan berat akhir dari hasil filtrasi air limbah pada kertas saring. Analisa ini dilakukan dengan mengambil sampel air limbah sebelum dan yang telah mengalami treatment masing-masingsebanyak 2 ml. dengan sebelumnya disiapkan pula cawan porselen yang telah dikeringkan pada suhu 105 0C selama 1 hari dan didesikasi selama 15 menit. Cawan porselen yang telah dikeringkan, dihitung terlebih dahulu berat awalnya atau berat kosongnya. Penimbangan pertama ini disebut sebagai berat awal. Lalu, sampel limbah sebanyak 2 ml tadi dipindah ke dalam cawan  porselen dan dioven pada suhu yang sama selama 1 hari. Menurut Sudarmadji et al . (1989), bahan yang telah mengalami pengeringan akan bersifat higroskopis daripada sebelumnya. Sehingga selama pendinginan dan sebelum penimbangan, bahan ditempatkan dalam ruang tertutup yang kering (desikator) yang telah diberi z at penyerap air. Lalu, cawan tersebut ditimbang berat akhirnya hingga konstan. Hasil penimbangan kedua ini merupakan berat padatan dalam sampel air limbah. li mbah. Hasil total padatan didapatkan dari rumus berikut ini: TS =

( A   B  )  x 1000 ml  sampel 

A = Berat cawan setelah pengeringan sampel air limbah (mg) B = Berat cawan tanpa air limbah (mg)

Dari hasil penimbangan, total solid (TS)  (TS)  setelah treatment   yang telah dirata-rata pada kelompok C4 adalah sebesar 65000 mg/L. Sedangkan pada kelompok C5 yang telah dirata-rata 65000 mg/L. Bila dibandingkan dengan perlakuan sebelum treatment , pada kelompok C4 1200 mg/l dan C5 155.500 ml/L. Dari hasil didapatkan bahwa nilai total  solid (TS) setelah treatment lebih besar. Hal ini dikarenakan adanya treatment dengan  penambahan koagulan yaitu berupa FeCl 3. Penambahan bahan-bahan koagulan yaitu FeCl3 dan akan menambah besar total padatan yang diperoleh pada cawan.

uspended Soli Soli d (TSS (T SS)) 4.1.2.2. Total Suspended

Padatan total meliputi padatan tersuspensi total (TSS), yaitu yang tertahan filter, dan  padatan terlarut total (TDS), yaitu dapat melewati filter 2,0 μm atau lebih kecil dari ukuran pori-pori filter. Nilai TS sangat dipengaruhi oleh banyaknya partikel yang

terkandung dalam sampel, baik dalam bentuk tersuspensi (TSS) maupun terlarut (TDS) (Sugiarto, 1987). Pada pengukuran total padatan tersuspensi atau Total Suspended Solid  didapatkan dari jumlah berat dalam mg/L padatan setelah mengalami penyaringan dengan membran berukuran 0,45 mikron (Sugiharto, 1987). Prinsip hampir sama dengan analisa total padatan, namun, sampel perlu dilakukan filtrasi. Analisa ini diawali dengan mengambil sampel air limbah sebelum dan yang telah mengalami  pretreatment dan treatment sebanyak 50 ml. Sebelumnya, disiapkan pula kertas saring yang telah dikeringkan pada suhu 105 0C selama 1 jam dan didesikasi selama 15 menit. Kemudian kertas saring yang telah dikeringkan, dihitung terlebih dahulu berat awalnya atau berat kosongnya. Nilai penimbangan pertama ini disebut sebagai berat awal kerats saring. Lalu, sampel air limbah 50 ml disaring dengan menggunakan kertas saring. Penyaringan ini bertujuan untuk memisahkan padatan dengan ukuran besar dimana kertas saring dengan pori-pori yang sangat kecil akan membuat sampel tidak mudah lolos. Kemudian  barulah padatan limbah yang tidak lolos l olos kertas saring dikeringkan dalam oven bersuhu 1050C selama 24 jam. Tujuan dari pengeringan oven oven ini adalah adalah untuk mengurangi mengurangi  jumlah kadar air dalam air limbah, sehingga nantinya didapatkan padatan yang diinginkan. Setelah 24 jam, cawan berisi sampel limbah kering tersebut dimasukkan dalam desikator selama 15 menit dan ditimbang beratnya hingga konstan. Hasil  penimbangan kedua ini merupakan merupakan berat padatan tersuspensi dalam sampel air limbah.  Nilai TSS didapatkan dari perhitungan dengan dengan menggunakan rumus: TSS =

( B   A  )  x 1000 ml   sampel   sampel 

A = Berat kertas saring kosong B = Berat kertas saring kosong beserta padatan

Berdasarkan hasil analisa C4 dengan menggunakan limbah cucian buah didapatkan nilai TSS sebelum rata-rata sebesar 4000 mg/L dan C5 sebesar 500 mg/L. Sedangkan TSS setelah rata-rata C4 sebesar 2000 dan C5 2000. Jika dibandingkan dengan baku mutu limbah maka nilai tersebut belum mencapai yang seharusnya yakni 100 mg/L. Menurut (Jenie & Rahayu, 1993) terjadinya peningkatan jumlah TSS disebabkan karena pada sampel limbah awal, residu yang tertinggal setelah evaporasi hanya berasal dari  partikel-partikel yang tersuspensi maupun terlarut dalam sampel awal. Sedangkan pada

setelah proses koagulasi, nilai TSS yang terukur dapat berasal partikel-partikel yang tersuspensi dan terlarut dalam sampel awal, melainkan juga partikel-partikel yang  berasal dari zat-zat yang ditambahkan dalam proses dalam proses koagulasi dan netralisasi. Penambahan Ca(OH)2  yang proses koagulasi ini juga bertujuan untuk menetralkan pH. Pada praktikum ini penambahan Ca(OH) 2  untuk menjadikan sampel  pH netral dibutuhkan dalam jumlah yang relatif banyak karena pH sampel bersifat asam. Hal ini menyebabkan nilai TS maupun TSS sampel setelah treatment lebih besar daripada sebelum treatment karena banyaknya partikel  –   partikel yang berasal dari  penambahan Ca(OH)2. Penurunan nilai TS dan TSS yang terukur agar lebih akurat dapat dilakukan dengan cara filtrasi pada saat sebelum dan sesudah koagulasi dan setelah netralisasi dengan menggunakan kertas saring ataupun kain saring. Hal ini karena untuk memisahkan atau mengurangi padatan tersuspensi dari air limbah. Sesudah proses koagulasi dan netralisasi, sampel disaring menggunakan kertas saring dengan ukuran pori  –   pori yang lebih kecil. Menurut Tchobanoglous (1981)  penyaringan dengan kertas saring berpori  –   pori lebih kecil ini bertujuan untuk mencegah lolosnya padatan yang berdiameter kurang dari 1 mikron yang dapat turun  bersama bersama filtrat sebagai padatan terlarut.

4.1.2.3. Total Di ssolved olved Soli Soli d (TD S) 

TDS (Total Dissolved Solid) atau padatan terlarut total didapatkan perhitungan dari nilai-nilai TS dan TSS (Hammer & Hammer, 1996). Pengukuran secara fisik yang terakhir pada air limbah adalah dengan pengukuran total padatan terlarutnya. Padatan terlarut total (Total (Total Dissolved Solid   / TDS) adalah bahan yang dapat melewati filter standar. Padatan terlarut total atau residu yang dapat disaring, ditetapkan dengan berat contoh yang telah disaring dan dievaporasi atau sebagai perbedaan antara berat residu setelah evaporasi dan berat padatan tersuspensi total (Jenie & Rahayu, 1993). TDS atau total dissolved solid ini mengindikasikan jumlah total padatan dikurangi dengan total  padatan tersuspensi. Berdasarkan hasil analisa A4 didapatkan nilai rata-rata TDS sebelum sebesar 1000 mg/L dan A5 154.500 mg/L. mg/L. Sedangkan yang sudah ditreatment  di treatment  dilakukan A4 38000 mg/L dan A5 63000. Nilai TDS ini tidak dapat dibandingkan dengan baku mutu limbah karena TDS tidak dicantumkan dalam standar baku mutu limbah untuk limbah cucian buah.

Berdasarkan hasil pengamatan didapatkan hasil pengukuran TS, TSS, dan TDS yang diperoleh setelah dilakukan treatment   pada air limbah dengan sebelum dilakukan treatment   mempunyai nilai yang lebih rendah daripada setelah dilakukan treatment  terhadap air limbah tersebut. Hal ini dapat terjadi karena kurang sempurnanya dala  pengkuran nilai yang menghitung jumlah partikel sedangkat partikel yang terukur t erukur dapat  berasal dari bahan tambahan dalam pengolahaan seperti yang berasal dari adsorbent  dan  dan koagulan. 4.2. Karakteristik Kimiawi Air Limbah

Penentuan analisa kimiawi limbah cair didasarkan pada unsur-unsur yang memiliki nilai yang berpengaruh terhadap kesehatan, seperti bahaya yang ditimbulkan oleh zat bera cun yang mungkin ada di dalam limbah, serta upaya pembenahan limbah. Menurut Utomo (1998) tujuan analisa kimiawi limbah cair menjadi penting karena untuk mengetahui ada atau tidaknya bahan-bahan beracun di dalam limbah, menentukan konsentrasi zatzat kimia, serta untuk menentukan tingkat kebusukan yang telah dicapai limbah sehingga nantinya dapat diketahui apakah limbah tersebut layak untuk dibuang kelingkungan tanpa mencemarinya.

Menurut Ryadi (1984) sifat kimia limbah cair yang dianalisa seperti pH, COD, dan BOD. Pada limbah industri pangan identik dengan kandungan organik yang cukup  besar. Sehingga penting untuk mengukur kadar organik dari limbah. Analisa yang  paling penting dan paling sering dilakukan adalah pengukuran COD dan BOD. Banyak air limbah yang memiliki COD tinggi dan BOD rendah. Hal ini penting karena adanya  bahan organik yang tidak ti dak dapat dipecah secara biologis bi ologis atau merupakan bahan beracun. Sehingga kandungannya perlu untuk dianalisis. Analisis BOD pada air limbah akan memberikan indikasi awal adanya bahan toksik. Limbah yang memiliki COD yang tinggi, dan BOD yang rendah, maka studi toksisitas sangat diperlukan untuk mengetahui (Jenie & Rahayu, 1993).

4.2.1. pH

Intensitas keasaman atau alkalinitas dari suatu cairan sering disebut sebagai pH atau derajat keasaman. Larutan yang netral memiliki nilai pH 7, sedangkan konsentrasi air

limbah yang layak untuk dibuang tingkat keasamannya berkisar antara 6,5 –  6,5 – 8,5. 8,5. Pada pH kurang dari 5 atau lebih dari 10, maka proses aerobik biologis menjadi kacau (Mahida, 1992). Sehingga pengawasan pH sangat berguna untuk melindungi sistem saluran kotoran

serta

bangunan-bangunan

lainnya

disamping

juga

untuk

mencegah

terganggunya proses-proses penanganan (Sugiharto, 1987). Pengukuran pH sebelum  pengolahan penting karena berkaitan dengan bahan-bahan kimia yang sesuai dengan karakteristik keasaman limbah sehingga treatment yang diberikan dapat efektif dan efisien. Pengukuran pH dilakukan pada tahap sebelum penambahan bahan koagulasi. Sedangkan pada akhir pengolahan, pengukuran pH dilakukan untuk memastikan apakah limbah telah layak dibuang ke lingkungan. Walaupun pH bukan kontaminan, namun merupakan salah satu karakteristik penting untuk menentukan pengolahan limbah (Anonim, 2007). Selain itu pengawasan pH mejadi penting untuk melindungi sistem saluran kotoran serta bangunan-bangunan lainnya disamping juga untuk mencegah terganggunya proses penanganan Sugiharto (1987). Pada percobaan ini, pH air limbah diukur dengan menggunakan alat pH meter. Pada  pengukuran pH awal terhadap air limbah yaitu pada A4 adalah 6,23 dan A5 adalah 6,24. Sedangkan pada pH setelah didapatkan pada A4 dan A5 adalah 7. Nilai pH ini sudah sesuai dengan Baku Mutu Limbah (BML) karena menurut BML , air buangan yang bisa dibuang ke perairan harus mempunyai kisaran pH antara 6 hingga 9. Hal ini karena menurut Hammer & Hammer (1996) air limbah yang mempunyai tingkat keasaman yang tinggi mengakibatkan kehidupan makhluk dalam air menjadi terancam. Air menjadi asam karena adanya buangan yang mengandung asam seperti asam sulfat dan asam klorida. Buangan yang bersifat basa (alkalis) bersumber dari buangan yang mengandung bahan organik seperti senyawa karbonat, bikarbonat dan hidroksida. Perubahan nilai pH limbah ini disebabkan karena proses netralisasi setelah proses desinfeksi menggunakan klorin. Klorin dapat menyebabkan pH limbah menjadi terlalu asam, sehingga diakhir perlakuan diperlukan adanya proses netralisasi ini. Pada  praktikum ini, penetralan limbah dilakukan dengan penambahan NaOH sedikit demi sedikit, hingga pH menunjukkan angka netral atau mendekati netral yaitu 7 pada pH meter (Mahida, 1992).

ochemi cal Oxygen Oxygen D emand)  4.3.1. BOD (Bi ochemi

Menurut Jenie & Rahayu (1993) BOD ini dapat dite ntukan sebagai jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri dalam menyeimbangkan zat – zat zat organik yang dapat dibusukkan di bawah keadaan – keadaan keadaan aerobik. Nilai BOD ini juga indikasi kasar terhadap  banyaknya kandungan bahan organik untuk oksidasi. Menurut Suhardi (1991),  pengujian ini perlu dilakukan untuk menentukan beban pencemaran sistem- sistem  pengolahan air secara biologi. Analisa BOD didefinisikan berbeda dengan COD, dimana permintaan oksigen dalam BOD berasal dari mikroorganisme. Analisa BOD ini  bertujuan untuk menentukan kebutuhan oksigen relatif dari effluent   yang telah diolah dan air yang terpolusi. (Hammer & Hammer, 1996) Dalam pengukuran BOD, langkah pertama yang dilakukan adalah mengencerkan terlebih dahulu dengan air aerasi dengan tujuan untuk mengantisipasi limbah yang  berkekuatan tinggi, seperti pada limbah pengolahan pangan dan limbah hewan (Jenie & Rahayu, 1993). Walaupun limbah cair yang digunakan pada praktikum ini adalah limbah cucian buah, akan tetapi tetap menggunakan air aerasi. Penggunaan air aerasi  bertujuan untuk menjamin kelancaran penyediaan udara sehingga dapat mencegah terbentuknya endapan di bagian bawah. Air aerasi yang digunakan dibuat dengan cara mencampurkan 1000 mL aquades dengan 1 mL buffer phosphate, 1 mL MgSO 4, 1 mL CaCl2, dan 1 mL FeCl 3. Penambahan bahan-bahan kimia ini sesuai dengan teori, dimana dalam proses penyempurnaan aerasi, perlu ditambahkan larutan buffer phosphat pH 7,2 dan 1 ml larutan MgSO 4 2,25% untuk setiap 1 liter air suling ke dalam air suling untuk aerasi. Selain itu menurut Suhardi (1991) selama proses aerasi, kita perlu memperhatikan suhu aquades yang digunakan, dimana suhu yang paling sesuai adalah 20  1 C. Setelah diencerkan, limbah langsung la ngsung diukur nilai BOD nya, sedangkan untuk  pengukuran BOD5  harus dilakukan dengan penyimpanan dalam botol gelap selama 5 hari. Tchobanoglous (1981) dalam teorinya mengatakan bahwa selama lima hari tersebut akan terjadi oksidasi secara sempurna sebesar 60-70%. Sedangkan Mahida (1992) mengatakan, dibutuhkan suatu jangka waktu yang cukup lama untuk oksidasi  biologis yang sempurna. Namun untuk tujuan-tujuan praktis, reaksi itu dianggap telah mencukupi dalam 5 hari. Selain itu sebenarnya, nilai BOD selama 5 hari hanya mewakili sebagian kecil dari seluruh BOD secara lengkap, oleh karena itu BOD 5 bukan merupakan suatu ukuran yang lengkap dari kekuatan air limbah, mutu air limbah atau

tingkat pencemarannya. Hasil pengujian ini dinyatakan dalam ppm (Sastrawijaya, 1991).

Pengenceran yang dilakukan dalam percobaan ini adalah sebanyak 10 ml dari volume sampel air limbah sampai 1000 ml dengan menggunakan air aerasi. Tahapan ini sudah sesuai menurut teori teori Jenie & Rahayu (1993). Sampel kemudian dibagi menjadi sampel yang diuji langsung (BOD 0) dan sampel yang didiamkan dahulu selama 5 hari sebelum dianalisa (sebagai sampel BOD5). Segera setelah dilakukannya proses  pengenceran, campuran dapat langsung dimasukkan ke dalam botol gelap (tidak tembus cahaya). Tujuan dari penyimpanan sampel dalam wadah yang rapat dan gelap adalah agar kondisi temperatur sampel limbah dapat dijaga dalam nilai yang konstan. Menurut Alaerts & Santika (1984), penyimpanan sampel limbah harus diperhatikan, seperti saat menutup botol, tidak boleh ada gelembung udara di dalamnya agar tidak mengganggu  proses pengukuran BOD. Hal ini karena gangguan dapat muncul karena ada proses nitrifikasi dan keluarnya oksigen dari dalam botol. Proses nitrifikasi biasanya terjadi di dalam botol pada hari ke-2 hingga ke-10, bergantung pada oksigen. Semakin banyak reaksi nitrifikasi terjadi, maka oksigen yang akan dianalisa dalam tes BOD akan semakin tidak teliti. Proses nitrifikasi juga berkaitan dengan suhu. Pada suhu yang tinggi akan meningkatkan proses nitrifikasi. Selain itu penyimpanan botol harus diperhatikan karena jika terkena sinar matahari menyababkan peningkatan suhu dalam  botol serta s erta menimbulkan gelembung udara. Alaerts & Santika (1984) juga ju ga mengatakan  bahwa gelembung udara dalam botol ini tidak ti dak diharapkan karena gelembung udara akan menyebabkan penggunaan oksigen oleh kontaminan seperti ganggang dan lumut. Kondisi suhu yang biasa disarankan ialah pada kisaran suhu 20 0C (Tchobanoglous, 1981).

Pada praktikum ini dilakukan analisa BOD pada sampel segar dan sampel yang telah mengalami penyimpanan selama 5 hari. Pertama sebanyak 400 ml larutan limbah dicampurkan dengan 3 ml larutan KI dan 3 ml larutan MnSO 4, dikocok, kemudian didiamkan selama 15 menit. Larutan KI ini memacu terjadinya reaksi antara ion K dengan oksigen bebas. semakin banyak ion K yang bereaksi dengan oksigen bebas menyebabkan iodin yang dibebaskan makin banyak. Iodin bebas mengindikasikan

keberadaan oksigen bebas di dalam limbah. Sedangkan larutan MnSO 4  yang ditambahkan berfungsi agar oksigen dapat mengoksidasi MnSO 4  sehingga terjadi endapan MnO2. Setelah itu larutan ditambahkan dengan 3 ml larutan asam sulfat pekat, tujuannya supaya terbentuk suasana asam pada larutan sehingga proses oksidasi MnSO 4  berjalan lebih baik (Alaerts & Santika, 1984).

Larutan yang ada kemudian dibagi menjadi dua karena akan dilakukan untuk dua kali ulangan. Masing-masing larutan diberi dengan 2 ml amilum kemudian dititrasi dengan  Na2S2O3  0,01 N. Fungsi Na-tiosulfat ini untuk menangkap iodin yang dibebaskan. Sedangkan amilum digunakan sebagai indikator yang akan membantu menentukan titik akhir titrasi. Alaerts & Santika (1984) mengatakan bahwa amilum akan memberikan warna biru apabila bereaksi dengan iodin bebas. Saat seluruh iodin telah ditangkap oleh  Na-tiosulfat, warna biru pada larutan l arutan akan hilang. Reaksi dari titrasi ini adalah sebagai seba gai  berikut: MnSO4 + 2 KOH → Mn(OH)2 + K 2SO4 Mn(OH)2 + ½ O2 →

MnO2 + H2O

MnO2 + KI + 2 H2O → Mn(OH)2 + I2 + 2 KOH I2 + 2 S2O3  – 2 → S4O6- + 2 I Hasil titrasi yang diperoleh kemudian dimasukkan ke dalam perhitungan BOD 0. Sedangkan setelah lima hari penyimpanan dilakukan pengukuran BOD 5  yang caranya sama dengan penentuan BOD 0. Akan tetapi perhitungan BOD sebelum treatment tidak ditentukan. Nilai setelah treatment didapatkan nilai BOD rata kelompok A4 dan A5 sebesar 60,5 mg/ L dan 45 mg/L. Nilai tersebut sudah sesuai dengan baku mutu limbah cucian buah yaitu 75 mg/L. Nilai BOD yang kecil ini disebabkan karena mikroorganisme sudah mati dengan adanya proses treatment   seperti desinfeksi. Sedangkan nilai BOD5 pada kelompok A4 dan A5 adalah 60,5 dan 8,85 mg/L.  Nilai BOD5 hanya merupakan indeks jumlah bahan organik. Sehingga dapat dikatakan nilai BOD selama 5 hari itu hanya dapat mewakili sebagian kecil dari seluruh BOD secara lengkap, oleh karena itu BOD 5  bukan merupakan suatu ukuran yang lengkap dari kekuatan air limbah, mutu air limbah atau tingkat pencemarannya. Oleh karena itu

masih dibutuhkan parameter-parameter lainnya (Mahida, 1992). Nilai BOD dapat dianggap sebagai kebutuhan oksigen yang diperlukan oleh mikroorganisme di dalam limbah untuk melakukan proses oksidasi, akan tetapi nilai analisa ini terbatas dalam mengukur

kebutuhan

oksigen

sesungguhnya

pada

permukaan

air,

sedangkan

 perhitungan tes yang menunjukkan aliran kebutuhan oksigen yang sesungguhnya kurang akurat karena lingkungan laboratorium tidak dapat menciptakan kondisi fisika, kimia dan biologis yang sama seperti di alam (Hammer & Hammer, 1996). Kekurangan inilah yang mengakibatkan perlunya dilakukan analisa COD. Faktor yang menyebabkan nilai BOD tidak akurat adalah proses nitrifikasi. Proses nitrifikasi ini dapat terjadi di dalam botol dari hari ke 2 bahkan sampai dengan hari ke 10. Terjadinya proses ini sangat berhubungan karena masuknya oksigen (udara) akibat botol yang digunakan tidak sempurna dalam penympanan dan penutupan yang kurang rapat. Banyak reaksi nitrifikasi terjadi akan menyebabkan kesalahan analisa dalam tes BOD karena semakin tidak teliti. Oleh karena itu dalam analisa BOD, pertumbuhan bakteri penyebab nitrifikasi harus cegah dengan inhibitor. Walaupun suhu yang tinggi seperti di daerah daerah tropis juga akan meningkatkan proses nitrifikasi ini (Alaer ts & Santika, 1984).

ygen D emand  4.2.3. Chemical Ox ygen  (COD)  (COD) ygen D emand  4.3.2.Analisa kandungan Chemical Ox ygen  (COD)  (COD)

Chemical oxygen demand (COD) merupakan banyaknya oksigen dalam ppm atau mg/ liter yang dibutuhkan dalam kondisi khusus untuk menguraikan bahan-bahan organik secara kimiawi (Suhardi, 1991). Uji ini memiliki beberapa keunggulan dibanding uji BOD, yaitu bahan kimia yang tahan terhadap oksidasi biokimia tetapi tidak terhadap oksidasi kimia, seperti lignin; bahan kimia yang dapat dioksidasi secara kimia dan peka terhadap oksidasi biokimia tetapi tidak dalam uji BOD 5 hari, seperti selulosa, lemak  berantai panjang atau sel  –   sel mikroba; dan adanya bahan toksik dalam limbah yang akan mengganggu uji BOD tetapi tidak uji COD (Jenie & Rahayu, 1993). Benda organik yang diuraikan harus dalam suasana asam. Penentuan total zat organik menggunakan COD mengukur kebutuhan O 2 untuk menambah zat organik secara kimiawi sehingga dapat dikatakan bahwa pengukuran dilakukan secara tidak langsung. Pengukuran dilihat dari banyaknya oksidator yang digunakan untuk oksidasi ekuivalen

dengan banyak total zat organik. Zat pengoksidasi yang digunakan adalah K 2Cr 2O7. Analisa COD juga digunakan secara luas sebagai ukuran kekuatan pencemaran air limbah domestik maupun air limbah industri (Hammer & Hammer, 1996). Nilai COD yang tinggi menjadi indikator adanya perncemaran air oleh zat-zat organik yang dapat  berasal dari berbagai sumber seperti limbah pabrik, limbah rumah tangga dan sebagainya (Suhardi, 1991) Prosedur analisa COD dilakukan dengan cara mengambil 10 ml sampel limbah kemudian diencerkan hingga 100 ml. Pengenceran dilakukan agar konsentrasi dari komponen organik pada limbah tidak terlalu tinggi. Jika senyawa organik pada limbah sangat tinggi, penentuan nilai COD akan semakin sulit bahkan tidak bisa terdeteksi (Suhardi, 1991). Langkah berikutnya berikutnya yaitu mengambil 10 ml larutan limbah yang telah diencerkan tadi dan ditambahkan dengan 1 ml HgSO 4  pekat dan 20 ml K 2Cr 2O4. Tahapan yang dilakukan sudah sesuai dengan teori yang menyatakan bahwa uji COD  berfungsi untuk mengukur senyawa-senyawa organik yang tidak dapat dipecah seperti  pelarut pembersih dan bahan yang dapat dipecah secara biologik seperti yang diukur dalam uji BOD. Setelah itu larutan dipanaskan selama 10 menit pada suhu 100 oC (sampai mendidih). Proses pemanasan ini menurut Graham (1956) bertujuan untuk meningkatkan kecepatan suatu reaksi kimia karena suhu tinggi akan menyebabkan membesarnya energi kinetik masing – masing masing molekul dari kedua senyawa yang bereaksi sehingga terjadinya tumbukan dan reaksi dari kedua molekul tersebut akan semakin  besar, sehingga senyawa akhir reaksi akan semakin cepat terbentuk. Sedangkan fungsi larutan K 2Cr 2O7 merupakan agen pengoksidasi kuat sedangkan larutan HgSO 4 berfungsi untuk memberikan suasana asam. Peran keduanya membuat terjadinya reaksi redoks yang menghasilkan O n  yang merupakan oksigen bebas. Oksigen bebas inilah yang nantinya diukur dengan titrasi iod (Hammer & Hammer, 1996). Sehingga tidak salah  jika prinsip analisa COD adalah dengan mengukur kebutuhan oksigen terhadap zat organik yang sukar dihancurkan secara oksidasi. Pereaksi oksidator yang kuat dalam suasana asam, yaitu K 2Cr 2O7 juga sangat dibutuhkan bantuan, begitu pula penambahan merkuri sulfat (HgSO4) yang berfungsi sebagai katalis untuk mengatasi gangguan klorida dan menjamin oksidasi senyawa-senyawa benzene dan amonia tidak diukur dalam uji ini (Jenie & Rahayu, 1993). Hilai perhitungan analisa COD dilihat dari  banyaknya K 2Cr 2O7 yang digunakan untuk oksidasi setara dengan banyaknya total zat

organik yang dapat dioksidasi secara kimiawi (Suhardi, 1991). Berikut adalah reaksi yang terjadi adalah: Bahan organik + Cr 2O7 -2 + H+  CO2 + H2O + 2 Cr +3 (Hammer & Hammer, 1996). Kemudian sebanyak 10 ml larutan diambil dan ditambahkan dengan 1,5 ml larutan KI 10 % dan 2 ml larutan amilum. Larutan KI 10% akan memicu terjadinya reaksi antara ion K dengan oksigen yang dibebaskan dari reaksi oksidasi di ata s (O n). Larutan amilum  berfungsi sebagai indikator titik akhir titrasi. Setelah ditambahkan dengan larutan amilum, larutan menjadi berwarna biru tua karena adanya reaksi antara ion iodida bebas dengan indikator amilum atau terjadi reaksi antara molekul-molekul pati dengan iodin. Hasil dari penambahan amilim akan menghasilkan warna biru tua. Kemudian larutan tersebut dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0,1 N hingga biru bening. Penitrasian dengan menggunakan Na 2S2O3 0,1 N bertujuan untuk menentukan banyaknya ion iodida yang dibebaskan pada tahap sebelumnya (pada penambahan KI 10 %). Setelah ion iodida  bebas, ion iodida tersebut bereaksi dengan amilum. Kemudian, ion iodida tersebut ditangkap oleh Na 2S2O3  0,1 N. Volume Na 2S2O3  0,1 N yang dibutuhkan untuk titrasi menunjukkan jumlah iod yang bebas dan nilai tersebut sebanding dengan jumlah oksigen yang ada dalam limbah (Suhardi, 1991). Pada percobaan COD ini juga menggunakan larutan blanko yang berupa aquades  aquades  dan diberi perlakuan yang sama seperti larutan limbah sebelum dan setelah treatment . Fungsi blanko ini untuk mengoreksi kesalahan yang timbul karena adanya bahan-bahan organik dalam reagen. COD dihitung berdasarkan perbedaan antara jumlah titran yang digunakan untuk blanko dan sampel dibagi dengan volume sampel dan dikalikan dengan normalitas titran (Hammer & Hammer, 1996).

COD



 blanko  blanko



sampel   molaritas titran   8000  pengenceran ml sampel

(Sugiharto, 1987). Pada hasil pengamatan didapatkan nilai COD limbah cair ikan sebelum ditreatment ratarata pada kelompok C4 1200 mg/L dan kelompok C5 120 mg/L. Sedangkan nilai

Kedua kelompok belum sesuai dengan Baku Mutu Air Limbah, dimana nilai COD limbah cair industri pengolahan ikan maksimal 100 mg/L. Sehingga COD ini harus diturunkan sehingga limbah cucian tersebut jika dibuang tidak mencemari lingkungan karena kadar COD yang tetap rendah dan sesuai dengan standar Baku Mutu Air Limbah.  Namun setelah dilakukan treatment nilai COD justru mengalami peningkatan baik pada kelompok A4 dan A5. Hal ini kurang sesuai dengan teori yang ada karena semakin tingginya nilai COD menandakan bahwa limbah tersebut masih berbahaya, padahal limbah tersebut telah diolah dengan beberapa tahapan treatment . COD menunjukkan  jumlah oksigen yang digunakan untuk menguraikan senyawa organik dalam limbah. Berarti rata-rata tingginya kandungan COD setelah treatment ini menunjukkan bahwa masih banyak terdapat senyawa pencemar, terutama senyawa organik bahkan nilainya  bertambah setelah treatment.Kesalahan treatment.Kesalahan ini terjadi karena ada kemungkinan metode sudah sesuai hanya saja terdapat ketidaktelitian dalam pemberian / dosis yang kurang dan dapat juga disebabkan karena ketidaktelitian pemberian senyawa, atau mungkin  juga metode yang kurang sesuai. Penambahan berbagai macam senyawa kimia selama treatment   akan menyebabkan peningkatan konsentrasi senyawa kimia yang terlarut dalam air, dimana senyawa kimia tersebut membutuhkan O 2  dalam jumlah banyak untuk menguraikannya (Jenie & Rahayu, 1993). Oleh sebab itu nilai COD setelah treatment  menjadi  menjadi lebih besar daripada sebelum treatment . Jika dibandingkan antara nilai COD dan BOD dari perolehan hasil percobaan yang telah dilakukan, ternyata dapat dikatakan bahwa nilai COD selalu lebih besar dibandingkan dengan nilai BOD. Data ini telah sesuai dengan teori Gintings (1992) dan Jenie & Rahayu (1993). Hal ini menandakan bahwa permintaan oksigen oleh bahan-bahan organik lebih tinggi jika dibandingkan dengan permintaan oksigen dari mikroorganisme.  Nilai COD yang tinggi karena sebelum treatment tr eatment menunjukkan adanya pencemaran air oleh zat-zat organik yang dapat berasal dari berbagai sumber, seperti limbah pabrik, limbah rumah tangga, dan sebagainya (Gintings, 1992). Selain itu menurut Hammer & Hammer (1996 ) nilai dari COD yang lebih besar dari BOD disebabkan karena oksidasi kimia akan mendekomposisi bahan organik non  –   biodegradable dan patokan  pengukuran BOD didasarkan pada oksigen yang dipergunakan dalam metabolisme  bahan organik selama 5 hari. Faktor lainnya yang mempengaruhi hasil ini nilai COD

yang lebih tinggi dari BOD adalah adanya bahan kimia yang tahan terhadap oksidasi  biokimia tetapi tidak terhadap oksidasi kimia seperti lignin, adanya bahan kimia yang dapat dioksidasi secara kimia dan peka terhadap oksidasi biokimia tetapi tidak dalam uji BOD 5 hari, seperti selulosa, lemak berantai panjang atau sel-sel mikroba, serta kemungkinan adanya bahan toksik dalam limbah yang akan mengganggu uji BOD namun tidak uji COD (Jenie (J enie & Rahayu, 1993).

3. KESIMPULAN



Pengolahan limbah yang dilakukan bertujuan agar limbah pencucian buah dapat masuk ke dalam persyaratan Baku Mutu Limbah yang telah ditetapkan



Proses pengolahan limbah pencucian buah

dilakukan dengan  pre-treatment ,

 primary treatment ,  secondary treatment , tertiary treatment , desinfeksi dan netralisasi. 

 Pretreatment  bertujuan  bertujuan untuk menghilangkan padatan yang berukuran besar, dimana dapat mengganggu proses treatment selanjutnya.



Filtrasi bertujuan memisahkan benda terapung (kotoran) dan benda mengendap (pasir), sehingga dapat mengurangi kandungan padatan dan kekeruhan limbah cair.



 Primary treatment dilakukan dengan tujuan untuk menggumpalkan partikel-partikel halus terlarut maupun tersuspensi.



Koagulasi bertujuan menghilangkan zat-zat organik dan suspended dan  suspended solid  yang  yang ada di dalam limbah.



Secondary treatment   dilakukan dengan tujuan untuk memperbanyak jumlah mikroorganisme aerobik sehingga zat pencemar dalam limbah dapat dikurangi dan daya cemar limbah menjadi berkurang.



Aerasi bertujuan mengurangi bahan-bahan organik dengan mikroorganisme yang ada didalamnya.



Tertiary treatment yang dilakukan adalah metode adsorbsi dengan menggunakan karbon aktif.



Tujuan dari tertiarty treatment   ini adalah untuk menghilangkan padatan yang terlarut dalam limbah dan juga untuk menjernihkan air limbah sehingga limbah siap dibuang ke badan air.



Adsorbsi merupakan suatu proses mengumpulkan benda-benda terlarut yang terdapat dalam larutan antara dua permukaan.



Karbon aktif adalah butiran karbon dan bubuk karbon yang digunakan untuk  pengolahan air limbah dan setelah dipergunakan dapat diaktifkan kembali.



Desinfeksi bertujuan mematikan bakteri dengan cara merusak atau menginaktifkan enzim utama, sehingga terjadi kerusakan dinding sel.



Proses desinfeksi adalah suatu proses untuk membunuh jasad renik yang bersifat  patogenik baik secara kimia maupun fisik.



Klorin akan merusak membran sel atau protein sel atau pada gen yang khas sehingga berakibat kematian atau mutasi.



 Netralisasi bertujuan agar air limbah yang ada tidak bersifat asam ataupun basa.



 Netralisasi bertujuan untuk menetralkan pH limbah sehingga aman pada saat dibuang ke lingkungan.



Limbah setelah treatment   tidak memiliki bau yang tidak diinginkan dikarenakan adanya perlakuan adsorbsi dan disinfeksi.



Limbah setelah treatment   tidak memiliki warna jernih dan tidak berwana dikarenakan adanya perlakuan adsorbsi menggunakan karbon aktif.



Suhu setelah treatment   menjadi meningkat disebabkan oleh adanya reaksi-reaksi dari zat-zat yang ditambahkan seperti klorin dan Ca(OH) 2.



Kandungan TS, TSS, dan TDS limbah setelah treatment   semakin menurun tetapi  belum sesuai dengan Baku Mutu Limbah Limbah yang ditetapkan.



Padatan total adalah total residu yang tertinggal setelah proses evporasi sampel dan  pengeringan dalam oven pada temperatur tertentu



Derajat keasaman atau pH limbah dapat menimbulkan bahaya bagi ekosistem jika  berada pada keadaan terlalu asam atau basa.



 Biochemical Oxygen Demand  atau   atau BOD adalah sejumlah oksigen dalam sistem air yang dibutuhkan oleh bakteri aerobik untuk menstabilkan atau menetralisir bahan bahan organik dalam air melalui proses oksidasi biologis secara dekomposisi aerobik.



BOD5 bukan merupakan suatu ukuran yang lengkap dari kekuatan air limbah, mutu air limbah atau tingkat pencemarannya.



Chemical Oxygen Demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimiawi (KOK) adalah  banyaknya oksigen dalam ppm atau mg/l yang dibutuhkan dalam kondisi khusus untuk menguraikan benda organik secara kimiawi.



Perlakuan blanko dalam analisa BOD dilakukan dengan tujuan untuk mengkoreksi kesalahan yang timbul karena adanya bahan-bahan organik dalam reagen.



 Nilai COD selalu lebih besar dibandingkan dengan dengan nilai BOD.