analisa kadar amonia (nh3) pada air limbah domestik di

ANALISA KADAR AMONIA (NH3) PADA AIR LIMBAH

DOMESTIK DI IPAL PDAM TIRTANADI CEMARA

LAPORAN TUGAS AKHIR

RIKARDO PANJAITAN

162401064

PROGRAM STUDI D3 KIMIA

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2019

Universitas Sumatera Utara

ANALISA KADAR AMONIA (NH3) PADA AIR LIMBAH


LAPORAN TUGAS AKHIR

Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar

Ahli Madya

RIKARDO PANJAITAN

162401064

PROGRAM STUDI D3 KIMIA

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2019


i


ii

PERNYATAAN

ANALISIS KADAR AMONIA(NH3) PADA AIR LIMBAH


TUGAS AKHIR

Saya megakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri. Kecuali beberapa

kutipan dan ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya

Medan, Juli2019

Rikardo Panjaitan

162401064


iii

PENGHARGAAN

Segala puji dan syukur penulis panjatkan kepada kehadirat allah SWT, yang

tiada hentinya memberikan nikmat, insan dan ihsan, serta semangat dan kekuatan

sehingga penulis dapat menyelesaikan penyusunan Tugas Akhir ini sesuai dengan

yang diharapkan dengan judul Analisis Kadar Amonia (NH3) Pada Air Limbah Di

PDAM Tirtanadi IPAL Cemara.

Tugas akhir ini disusun berdasarkan hasil praktek kerja lapangan yang

dilaksanakan diPDAM Tirtanadi IPAL Cemara pada tanggal 26 januari sampai 25

februari 2019. Tugas akhir ini disusun untuk melengkapi dan memenuhi syarat

kelulusan dalam meraih gelar Ahli Madya di Program Studi D-3 Kimia, Departemen

kimia, Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Sumatera

Utara. Dalam penyusunan tuga akhir ini penulis banyak menemukan kendala.

Namun berkat bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, akhirnya

penulis dapat mengatasi berbagai kendala tersebut dengan baik.

maka pada kesempatan ini dengan segala ketulusan dan krendahan hati,

penulis mengucapkan terima kasih kepada :

1. Teristitimewa kedua orang tua tercinta penulis, Ayah tercinta (Alm) Marnala

Panjaita yang semasa hidupnya dengan tulus mengasihi dan membimbing penulis

dan ibu tersayang Rutmila Lumban batu, serta kedua abang penulis Roger Efendi

Panjaitan Amd dan Robin Suheri Panjaitan, kedua kakak penulis Rinata Panjaitan

dan Rona Panjaitan atas perhatian, cinta kasih, serta doa dan dorongan baik

moral maupun material dan tanggung jawab yang telah diberikan hingga penulis

dapat menyelesaikna Tugas Akhir ini.

2. Dr. Minto Supeno, Ms Selaku ketua program D3 kimia dan juga sebagai dosen

pembimbing yang memberikan arahan dan motivasi kepada penulis tugas akhir

ini.

3. Ibu Nurhaida pasaribu, M.Si selaku Sekretaris Program Studi D-3 Kimia.

4. Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si selaku ketua Departemen Kimia Falkultas

Matematika Dan Ilmu pengetahuan alam Universitas Sumatera Utara.

5. Pemimpin, Staf, dan Karyawan PDAM Tirtanadi IPAL Cemara yang telah

memberikan tempat untuk melaksanakan praktek kerja lapangan dan membantu

penulis dalan menyelesaikan Tugas Akhir ini.

6. Seluruh Dosen dan Karyawan Program Studi D3 Kimia Departemen Kimia

Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan alam Universitas Sumatera Utara

yang telah mendidik penulis dalam perjuangan tugas akhir ini.

7. Rekan-rekan mahasiswa IMADIKA FMIPA USU Angkatan 2016 tersayang

temen-teman seperjuangan saya, tidak lupa juga dengan adik-adik angkatan 2017

dan 2018 yang telah memberikan dukungan kepada penulis untuk menyelesaikan

tugas akhir ini.


iv

8. Seluruh teman PKL di PDAM Tirtanadi IPAL Cemara; Nissa Monica

Simanjuntak, Derwanti simamora, Sri R.A.M Silaban dan teman dari kelompok

lain setempat PKL dengan Penulis: Abner Tarigan, Dhita Marantia, Isna Riyanti,

Rahmi Tambunan yang telah memberika dukungan kepada Penulis.

9. Terkhusus Untuk Keluarga Besar PEMUDA PANCASILA (PP) yang Tercinta di

Tanjung Morawa yang telah memberikan dukungan kepada penulis.

10. Teman-teman penulis yang tersayang dan tercinta: Agustinus Pasaribu, Dedi

Reynaldi Ketaren, Juanda Tambunan, Abner Tarigan, Bryan Wesly Saragih,

Rizaldy Lumban gaol, Gerhard Manurung, Widya Panjaitan, Christin Tarigan,

Kristin Gloria Panjaitan, Novri Matondang, Irvan Pandiagan, Seven Sinambela.

Penulis menyadari sepenuhnya, bahwa tugas akhir ini masih jauh dari

sempurna oleh karen itu penulis dengan segala kerendahan hati menerima kritikan

dan saran yang bersifat membangun dari pembaca, sehingga tulisan ini dapat

bermanfaat bagi kita semua. Kiranya Tuhan yang maha Pengasih melimpahkan

rahmat dan karunia-Nya.

Medan, juli 2019

penulis,

Rikardo panjaitan


v

ANALISIS KADAR AMONIA(NH3) PADA AIR LIMBAH


ABSTRAK

Analisis Kadar Amonia (NH3) Pada Air Limbah Di PDAM Tirtanadi IPAL

Cemara. Dari hasil analisa yang telah dilakukan pada air limbah domestik dengan

alat spektrofotometer DR 3900, diperoleh kadar Amoniak (NH3) pada sampel limbah

domestik dengan nilai 6,6 mg/L Air Inffluent (A1), 8,4 mg/L UASB (A2), 9,7 mg/L

Kolam Aerasi (A3), 7,0 mg/L Kolam Fakultatif (A4), 6,92 mg/L Effluent (A5). Hasil

tersebut menujukkan bahwa kandungan amoniak dalam air limbah domestik di

PDAM Tirtanadi IPAL Cemara medan memenuhi syarat PerMenLHK No.68 Tahun

2016 (Standar baku mutu air limbah domestik). Dimana kadar maksimum untuk

amoniak adalah sebesar 10 mg/L.

Kata kunci : amoniak, spektrofotometer, limbah


vi

ANALYSIS OF AMONIA (NH3) CONTENT IN DOMESTIC WASTE

IN PDAM TIRTANADI INSTITUTION

ABSTRACT

Analysis of Ammonia (NH3) Levels on Wastewater In PDAM Tirtanadi IPAL

Cemara. Ammonia (NH3) levels are obtained in domestic waste, with a value of 6,6

mg/L water inffluent (A1), 8,4 mg/L UASB (A2), 9,7 mg/L Aerated Pond (A3), 7,0

mg/L Facultative Pond (A4), 6,92 mg/L effluent (A5). These results indicate that the

ammonia content in the domestic wastewater in Tirtanadi in the WWTP cemara

Field PDAM fulfills the requirements of the ministry of Enviroment and Forestry

Regulation No. 68 Of 2016 (quality standards for domestic wastewater). Where the

maimum level for ammonia is 10 mg/L.

Keywords : Ammonia, Spetrophotometer, waste


vii

DAFTAR ISI

Halaman

PERSETUJUAN i

PERNYATAAN ii

PENGHARGAAN iii

ABSTRAK v

ABSTRACT vi

DAFTAR ISI vii

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang 1

1.2 Permasalahan 2

1.3 Tujuan 2

1.4 Manfaat 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Air 4

2.2 Sifat Umum Air 7

2.2.1 Sifat Fisik Air 7

2.2.2 Sifat Kimia Air 8

2.3 Parameter Kualitas Limbah cair 9

2.4 Sumber Air Limbah yang diolah PDAM 10

2.5 Sistem Pengolahan Air Limbah 11

2.6 Proses Pengolahan Air Limbah 12

2.7 Amonia 14

2.8 Spektrofotometer 17 10

BAB III METODE PENELITIAN

3.1 Alat-Alat 19

3.2 Bahan 19

3.3 Prosedur Penelitian 19

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Data Hasil Analisa 21

4.2 Pembahasan 21

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan 23

5.2 Saran 23

DAFTAR PUSTAKA 24


1

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar belakang

Air merupakan sumber daya alam yang diperlukan untuk hajat hidup orang

banyak, bahkan oleh semua maklih hidup. Sumber daya air harus dilindungi agar

tetap dapat dimanfaatkan dengan baik oleh manusia serta makluh hidup yang lain,

pemanfaatan air untuk berbagai kepentingan harus dilakukan secara

bijaksana.pengelolaan sumber daya air sangat penting, agar dapat dimanfaatkan

secara berkelanjutan dengan tingkat mutu yang diinginkan. Salah satu langkah

pengelolaan yang dilakukan adalah adanya pemantauan dan interpretasi data kualitas

air, mencakup kualita fisik, kimia, biologi. Namun, sebelum melangkah pada tahap

pengolaan, diperlukan pemahaman yang baik tentang terminologi, karakteristika,

intropeksi parameter-parameter kualitas air (Effendi,2003).

Air merupakan suatu sarana utama untuk meningkatkan derajat kesahatan

masyarakat, karena air merupakan salah satu media dari berbagai macam penularan

penyakit. Melalui penydiaan air bersih baik dari segi kualitas dan kuantitasnya di

suatu daerah, maka penyebab penyakit ini dapat ditekan seminima mungkin

(Sutrisno, 2004).

Analisis kualitas yang sebenarnya harus melalui analisis laboratorium agar

semua komponen yang terdapat didalam air dapat diketahui dengan jelas. Untuk

mengetahui kualitas air dengan tepat maka analisis dapat dilakukan melalui analisis

kimia dan analisis toksitas yang bertujuan untuk mengetahui tingkat kecemaran air.

Analisis kimia dilakukan untuk mengetahui zat kimia atau jenis zat kimia didalam air

secara umum, serta untuk mengetahui kehadiran senyawa spesifik yang

menyebabkan bahaya didalam air. Anlisis toksisitas dingunakan untuk mengukur

respon organisme terhadap keadaan lingkungan air (Natalia, 2015).

Pada awalnya tujuan dari pengolahan air limbah adalah untuk menghilangkan

bahan bahan tersuspensi dan terapung, pengolah bahan organik biodegradble serta

mengurangi organisme patogen. Namun sejalan dengan aspek estetika dan

lingkungan. Pengolahan air limbah dapat dilakukan secara alamiah maupun bantuan

peralatan. Pengolahn air limbah secara alamiah biasanya dilakukan dengan

bantuan kolam stabilitas. Pengolahan air limbah air limbah dengan

bantuan peralatan biasanya dilakukan pada Instalas pengolahan air

limbah / IPAL (Wastle Water Treaatment Plant/WWTP). Di dalam


2

IPAL, biasanya proses pengolahan dikelompokkan sebagai pengolahan pertama

(primary treatment) pengolahan kedua (secondary treatment) dan pengolahan

lanjutan (tertiary treatment). Pengolahan pertama (primary treatment) bertujuan

untuk memisahkan padatan dari air. Pengolahan kedua (secondary treatment)

bertujuan untuk mengkoagulasikan dan menghilangkan koloid serta untuk

menstabilkan zat organik dalam air limbah. Pengolahan ketiga (tertiary treatment)

yang merupakan kelanjutan dari pengolhan kedua (Mulia, 2005) .

Mengingat air banyak dingunakan manusia untuk bertujuan bermacam

macam sehingga dengan mudah dapat tercemar. Pencemaran air merupakan

permasalahan terhadap lingkungan terutama terhadap air. Salah satu unsur

pencemaran air adalah adanya nitrogen yang berasal dari penggunaan pupuk nitrogen

dalam bidang pertanian serta 78% dari atmosfer yang apabila hujan maka akan

terbentuk ammonia dan ammonium yang terbawa air hujan ke permukaan tanah

(Darmono, 2001).

Ammonia merupakan ion yang terdapat di perairan dalam jumlah sedikit

(minor ion) dan garam-garamnya bersifat mudah larut dalam air (Effendi, 2003)

Ammoniak (NH3) merupakan gas yang tidak berwarna dengan titik didih -

33oc ammoniak lebih ringan dibandingkan udara, dengan densitas kira-kira 0,6 kali

densitas udara pada suhu yang sama. Bau yang tajam dari ammoniak dapat dideteksi

pada konsentrasi yang rendah 1-5 ppm (Benhard, 2017).

Ammonia dalam air akan diubah menjadi nitrat dan nitrit. Jika kandungan

dari ammonia ini baik nitrat ataupun nitrit melebihi ambang batas maka akan

berbahaya untuk diminum dan juga dapat mengakibatkan wajah membiru bahkan

kematian (Kristanto, 2004).

Berdasarkan uraian diatas, penulis tertarik iuntuk mengetahui kadar

ammoniak dalam air limbah limbah di PDAM Tirtanadi IPAL Cemara dengan

spektrofotometer DR 3900.

1.2. Permasalahan

Apakah kadar amoniak (NH3) yang terdapat dalam air limbah rumah tangga

di PDAM Tirtanadi IPAL Cemara telah memenuhi persyaratan dan standar yang

ditetapkan menurut peraturan Menteri Lingkungan Hidup No.68 tahun 2016.

1.3. Tujuan

Untuk mengetahui kadar amoniak (NH3) yang terdapat dalam air limbah

rumah tangga di PDAM Tirtanadi IPAL Cemara telah memenuhi persyaratan dan

standar yang ditetapkan menurut peraturan Menteri Lingkungan Hidup No.68 tahun

2016.


3

1.4.Manfaat

Dapat memberikan informasi kepada masyarakat kadar amoniak (NH3) yang

terdapat dalam air limbah rumah tangga di PDAM Tirtanadi IPAL Cemara telah

memenuhi persyaratan dan standar yang ditetapkan menurut peraturan Menteri

Lingkungan Hidup No.68 tahun 2016.

1.6. Lokasi Penelitian

Dalam penyusunan Tugas Akhir ini Penulis memperoleh data yang

dibutuhkan mengenai analisis kadar ammoniak (NH3) dalam air limbah dilakukan di

Jalan. Flamboyan No.1 Medan Di PDAM Tirtanadi IPAL Cabang Cemara Medan.


4

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Air

Air merupakan kebutuhan yang sangat poko bagi kehidupan. Semua makluh

hidup memerlukan air. Tanpa Air tak akan ada kehidupan. Tubuh kita sebagian besar

terdiri atas air. Proses kimia yang terjadi dalam tubuh kita, yaitu yang disebut

metabolisme, berlangsung dalam medium air. Air merupakan alat untuk mengangkut

zat dari bagian tubuh yang lain. Misalnya, darah yang sabgian besar terdiri atas air,

mengalir keseluruh bagian tubuh dan membawa oksigen yang terikat pada sel darah

merah ke semua sel dalam tubuh. Air juga diperluak untuk mengatur suhu tubuh

(Natalia, 2015).

Air juga merupakan pelarut yang sangat baik untuk berbagai senyawa ionik

dan untuk berbagai zat lain yang mampu membentuk ikatan hidrogen. Walaupun

banyak senyawa yang mampu membentuk ikatan hidrogen antarmolekul, perbedaan

antara H20 dan melekul polar yang lain seperti NH3 dan HF adalah bahwa setiap

atom oksigen dapat membentuk dua ikatan hidrogen, sama dengan jumlah pasangan

elektron bebas pada atom oksigen (Chang, 2003).

Air limbah terdiri dari 99,9% dan 0,1% bahan lain (bahan padat terambang,

koloid dan terlarut). Di daerah kering dan setengah kering sumber daya air begitu

langka, sehingga sering terjadi pertentengan yang keras antara kebutuhan air daerah

perkotaan (rumah tangga dan industri) dan daerah pertanian. Laju penghasilan air

limbah biasanya antara 80 dan 200 liter per orang per hari, atau sekitar 30-70 m3 per

orang pertahun (umumnya berkisar antara 1,5-3 m per tahun), air limbah dari satu

orang dapat dingunakan untuk mengairi lahan 15-35 m2. Dengan kata lain sebuah

kota dengan satu juta penduduk akan menghasilkan air limbah cukup untuk mengairi

sekitar 1.500-3.500 ha (Mara, 1994).

Sumber Utama air limbah yang diolah IPA Limbah Tirtanadi Adalah air

limbah domestik/ rumah tangga. Ukuran utama (sering disebut sebagai parameter)

yang dipakai untuk menunjukkan ciri bahan organik dalam air limbah meliputi BOD5

(kebutuhan oksigen biokimia 5 hari), COD (kebutuhan Oksigen Kimiawi), TOC

(Karbon Organik Total) serta ThOD (kebutuhan oksigen teoretis) (Linsley, 1985).


5

2.1.1 Pengertian Dasar Pencemaran Air

Air merupakan kebutuhan utama bagi proses kehidupan dibumi ini. Tidak

akan ada kehidupan seandainya di bumi ini tidak air. Air yang relatif bersih sangat

didambakan oleh manusia, baik untuk keperluan hidup sehari hari, untuk keperluan

industri, untuk kebersihan sanitasi kota, maupun untuk keperluan pertanian dan lain

sebagainya. Dewas ini air menjadi masalah yang perlu mendapat perhatian yang

seksama dan cermat. Untuk mendapatkan air yang baik, sesuai standar tertentu, saait

ini menjadi barang yang mahal karena air sudah banyak tercemar oleh bermacam-

macam limbah dari hasil kegiatan manusia, baik limbah dari kegiatan rumah tangga,

limbah dari kegiatan industri dan kegiatan-kegiatan lainnya.

Untuk menetapkan standart air yang bersih tidaklah mudah, karena

tergantung pada banyak faktor penentu Faktor penentu tersebut antara lain adalah:

a. Kengunaan air.

1. Air untuk minum

2. Air untuk keperluan rumah tangga

3. Air untuk industri

4. Air untuk mengairi sawah

5. Air untuk kolam perikanan, dll

b. Asal sumber air

1. Air dari mata air pegunungan

2. Air danau

3. Air sungai

4. Air sumur

5. Air hujan, dll

walaupun penetapan standar air yang bersih tidak mudah, namun ada

kesepakatan bahwa air yang bersih tidak ditetapkan pada kemurnian air, akan tetapi

didasarkan pada keadaan normalnya. Apabila terjadi penyimpangan dari keadaan

normal maka hal itu berarti air tersebut telah mengalami pencemaran. Air yang

mengandung bakteri atau mikroorganisme tidak dapat langsung dingunakan sebagai

air minum tetapi harus direbus dulu agar bakteri mikroorganismenya mati.

Berdasarkan uraian tersebut di atas dapat dipahami bahwa air tercemar

apabila air tersebut telah menyimpang dari keadaan normalnya, keadaan normal air

masih tergantung pada faktor penentu, yaitu kengunaa air itu sendiri dan asal sumber

air. Ukuran air disebut bersih dan tidak tercemar tidak ditentukan oleh kemurnian air

(Arya Wardhana,1995).


6

2.1.2 Kuantitas air limbah

Air limbah yang harus dibuang dari suatu daerah pemukiman terdiri dari, air

limbah rumah tangga (yang juga disebut saniter), yaitu air limbah dari daerah

perumahan serta sarana-sarana komersial, institusional, dan yang serupa dengan itu,

air limbah industri yaitu bila bahan-bahan buangan industri merupakan bagian

terbesar, air resapan/aliran masuk yaitu air dari luar yang masuk kedalam sistem

pembuangan dengan berbagai cara, serta air hujan yang tercurah dari sumber-sumber

seperti talang dan drainasi pondasi, dan air hujan hasil dari aliran curah hujan

(Linsley, 1985)

2.1.3 Dampak buruk air limbah

Air limbah yang tidak dikelola dengan abaik akan menimbulkan dampak

buruk bagi makluh hidup dan lingkungannya. Beberapa dampak tersebut sebagai

berikut :

a. Ganguan kesehatan

Air limbah dapat mengandung bibit penyakit yang dapat menimbulkan penyakit

bawaan air. Selain itu didalam air limbah mungkin juga terdapat zat-zat berbahaya

dan beracun yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi makluh hidup yang

mengkonsumsinya. Adakalanya, air limbah yang tidak dikelola dengan baik juga

dapat manjadi sarang vektor penyakit (misalnya nyamuk, lalat, kecoa, dan lain-lain).

b. Penurunan kualitas lingkungan

Air limbah yang dibuang langsung ke air permukaan (misalnya, sungai dan danau)

dapat mengakibatkan pencemaran air permukaan tersebut. Sebagai contoh, bahan

organik yang terdapat dalam air limbah bila dibuang langsung ke sungai dapat

menyebabkan penurunan kadar oksigen yang yang terlarut (Dissolved Oxygen)

didalam sungai tersebut. Dengan demikian akan menyebabkan kehidupan didalam air

yang membutuhkan oksigen akan terganggu dalam hal ini akan mengurangi

perkembangannya.

c. Gangguan terhadap kehindaaan

Adakalanya air limbah mengandung polutan yang tidak mengganggu kesehatan

dan ekosistem, tetapi mengganggu keindahan. Contoh yang sederhana adalah air

limbah yang menandung pigmen warna yang dapat dapat menimbulkan perubahan

warna pada badan air penerima. Walaupun pigmen tersebut tidak menimbulkan

gangguan terhadap kesehatan tetapi terjadi gangguan keindahan terhadap badan air

penerima tersebut.


7

Kadang kadang air limbah dapat juga mengandung bahan-bahan yang bila terurai

menghasilkan gas-gas yang berbau. Bila air limbah jenis ini mencemari badan air,

maka dapat menimbulkan gangguan keindahan pada badan air tersebut.

d. Ganguan terhadap kerusakan benda

Adakalanya air limbah mengandung zat-zat yang dapat dikonversikan oleh bakteri

anerobik menjadi gas yang agresif seperti H2S. Gas ini dapat mempercepat proses

perkaratan pada benda yang terbuat dari besi (misalnya pipa saluran air limbah) dan

bangunan air kotor lainnya. Dengan cepat rusaknya air tersebut maka biaya

pemeliharaannya akan semakin besar juga, yang berarti akan menimbulkan

kerugian material.

Untuk menghindari terjadinya gangguan-gangguan diatas, air limbah yang dialirkan

ke linggkungan harus memenuhi ketentuan seperti yang disebutkan dalam Baku

Mutu Air Limbah. Apabila air limbah tidak memenuhi ketentuan tersebut, maka

perlu dilakukan pengolahan air limbah sebelum mengalirkannya ke lingkungan

(Mulia, 2005).

2.2.Sifat Fisika dan Kimia Air

2.2.1. Sifat Fisika

Air memiliki titik beku 0oC, pada saat air membeku maka massa jenis es

(0oC) 0,92 g/cm

3, pada saat berbentuk cair massa jenis air (0

oC) 1,00 g/cm

3, panas

Lebur 80 kal/g, titik didih 100oC, panas penguapan 540 kal/g, temperatur kritis

347oC, Tekanan kritis 217 Atm (Gabriel, 2001)

Pada kisaran suhu yang sesuai bagi kehidupa, yakni 0oC (32

oF) – 100

oC, air

berwujud cair. Suhu 0oC merupakan titik beku (freezing point) dan suhu 100

oC

merupakan titik didih (boilding Point) air. Tanpa sifat tersebut, air yang terdapat di

laut, sungai, danau, dan badan air yang lain akan berada dalam bentuk gas, sehingga

tidak akan terdapat kehidupun dimuka bumi ini, karena sekitar 60% - 90% bagian sel

makluh hidup adalah air (Benhard, 2017).

Menurut Benhard (2017), perubahan suhu air berlangsung lambat sehingga

air memiliki sifat sebagai penyimpanan panas yang sangat baik. Sifat ini

memungkinkan air tidak menjadi panas ataupun dingin dalam seketika. Perubahan

suhu air yang lambat mencengah terjadinya stress pada makluh hidup karena adanya

perubahan suhu yang mendadak dan memelihara suhu bumi agar sesuai bagi makluh

hidup. Sifat ini juga menyebabkan air sangat baik dan cocok dingunakan sebagai

pendingin es.

Air memerlukan panas yang tinggi dalam proses penguapan. Penguapan

(evaporasi) adalah proses perubahan air menjadi uap air. Proses ini memerlukan


8

energi panas dalam jumlah yang besar. Sebaliknya, proses perubahan uap air ini

menjadi cairan (kondensasi) melepaskan energi yang besar. Pelepasan energi ini

merupakan salah satu penyebab mengapa kita merasa sejuk pada saat berkeringat.

Sifat ini juga merupakan salah satu faktor utama yang menyebabkan terjadinya

penyebaran panas secara baik di bumi (Benhard, 2017).

Air memiliki tegangan permukaan yang tinggi. Tegangan permukaan yang

tinggi menyebabkan air memiliki sifat membasahi suatu bahan secar baik. Tegangan

permukaan yang tinggi dalam pipa kapiler (pipa dengan lubang yang kecil). Dengan

adanya sistem kapiler dan sifat sebagai pelarut yang baik, air dapat membawa ntrien

dari dalam tanah ke jaringan tumbuhan. Adanya tegangan permukaan

memungkinkan beberapa organisme, misalnya jenis-jenis insekta, dapat menyerap di

permukaan air (Benhard, 2017).

Air merupakan satu-satunya senyawa yang merenggang ketika membeku

pada saat membeku, air merenggang sehingga es memiliki nilai densitas

(massa/volume) yang lebih rendah dari pada air. Sifat ini mengakibatkan danau-

danau didaerah beriklim dingin hanya membeku pada bagian permukaan sehingga

kehidupan organisme tetap berlangsung. Sifat ini juga dapat mengakibatkan

pecahnya pipa air pada saat di dalam pipa membeku. Densita (berat jenis) air

maksimum sebesar 1g/cm3 terjadinya pada suhu 3,95

oC. Pada suhu lebih besar

maupun lebih kecil dari 3,95oC, densitas air juga lebih kecil dari satu (Benhard,

2017).

2.2.2. Sifat Kimia

Sifat kimia baik air laut, air hujan, maupun air tanah/air tawar mengandung

mineral (Gabriel, 2001). Sifat-sifat kimia yang lain yait :

Air juga dapat larut dalam semua garam sodium, potasium, dan amonium

(Lagowski, 2012).

Air bersifat tidak berwarna, tidak berasa dan tidak berbau pada kondisi

standar (Underwood, 2002).

Air dapat bereaksi dengan basa kuat dan asam kuat (Lagowski, 2012).

Air adalah pelarut yang kuat, melarutkan banyak jenis zat kimia. Zat-zat yang

tidak mudah bercampur dengan air (misalnya lemak dan minyak) disebut

sebagai zat hidrofobik sedangkan zat-zat yang mudah bercampur dengan air

(suka air) disebut sebagai zat hidrofilik (Underwood, 2002).

Ikatan Hidrogen juga mempegaruhi Struktur dari air, struktur ikatan hidogen

sebesar 2,05Å (Miessler, 1991).


9

2.3 Parameter Kualitas Limbah Cair

Berbagai parameter kualitas limbah cair yang penting untuk diketahui adalah :

a. Nilai Keasaman (pH)

Umumnya air yang normal memiliki pH netral, berkisar antara 6 sampai 8. Air

limbah atau air yang tercemar memiliki pH yang sangat asam atau pH cenderung

basa.

b. BOD/COD

BOD (Biological oxygen demand), menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang

dibutuhkan oleh organisme hidup dalam air untuk mengoksidasi bahan-bahan

pencemar didalam air.

COD (Chemical oxygen demand), merupakan uji yang paling cepat dari pada uji

BOD, yaitu suatu uji berdasarkan reaksi kimia tertentu untuk menentukan jumlah

oksigen yang dibutuhkan oleh bahan oksigen untuk mengoksidasi bahan bahan

organik yang ada didalam air.

c. Warna, Rasa dan Bau

Air normal tampak jernih, tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Air

yang tidak jernih sering kali merupakan petunjuk awal terjadinya polusi disuatu

perairan.

d. Suhu

Kenaikan suhu didalam air tersebut akan mengakibatkan menurunnya oksigen

terlarut didalam air, meningkatkan kecepatan reaksi kimia, terganggunya

kehidupan ikan dan hewan lainnya ada didalam air.

e. Jumlah Padatan

Padatan yang dapat mencemari air, berdasarkan ukuran partikel dan sifat-sifat

lainnya dapat dikelompokkan menjadi padatan terhadap, padatan tersuspensi, dan

padatan terlarut

f. Kehadiran Mikroba Pencemar

Air merupakan habitat berjenis-jenis mikroba, seperti alga, protozoa, dan bakteri.

Dari sekian banyak mikroba yang bersifat pathogen atau merugikan manusia ada

beberapa mikroba yang kehadirannya tidak dikehendaki oleh manusia, mikroba

tersebut berasal dari kotoran manusia dan hewan berdarah panas lainnya.

g. Kandungan Minyak dan Lemak

Meskipun minyak mengandung senyawa folatil, yang mudah menguap, namun

masih ada sisa minyak yang tidak dapat menguap, karena minyak tidak dapat larut

dalam air, maka sisa minyak akan tetap mengapung di air, kecuali minyak tersebut

terdampar kepantai atau tanah pinggiran sungai.

h. Kandungan Radio Aktif

Meskipun jarang terjadi, namun pada perairan yang dekat dengan indutry

peleburan dan pengolahan logam sering kali ditemukan bahan-bahan radio aktif

seperti uranum, thorium-230, dan radium-226. Komponen tersebut dapat terlarut

dalam air hujan dan masuk ke sumber-sumber air yang ada


10

i. Kandugan Logam Berat

Logam berat (heavy metals) atau logam toksi (toxic metals) adalah termonologi

yang umumnya dingunakan untuk menjelaskan sekelompok elemen-elemen

logam yang kebanyakan tergolong bahaya apabila masuk kedalam tubuh makluh

hidup. Logam berat yang terdapat di lingkungan maupun di dalam tubuh maka

akan merusak organ yang ada di dalam tubuh manusia (Astri, 2006).

2.4 Sumber Air Limbah yang diolah di PDAM Tirtanadi IPAL

Cemara

Pengolahan air limbah kota Medan dimulai pada tahun 1995 ditandai dengan

selesainya proyek MMUDP II sektor air limbah dengan jumlah pelanggan 16.225

NPAL sampai bulan Mei 2015.

Lokasi pengolahan air limbah terletak di jalan Perkebunan kelurahan Pulo Brayan

Bengkel, Luas area pengolahan air limbah yaitu ±11Ha.

Sumber utama air limbah yang diolah IPA Limbah PDAM Tirtandi Cemara

adalah air limbah domestik/rumah tangga. Penyaluran air limbah domestik melalui

jaringan perpipaan menuju unit instalasi pengolahan air limbah domestik melaui

jaringan perpipaan menuju unit instalasi pengolahan air limbah domestik PDAM

Tirtanadi Cemara.

Jalur sarana dan prasarana air limbah saat ini dibangun pada kawasan inti

kota dengan luas 520Ha dalam 8 zona yaitu :

Zona 1 : Luas area pelayanan 95 Ha, terletak di lokasi Kelurahan Masjid Kota

Matsum III, dan Kota Matsum IV.

Zona 2 : Luas area pelayanan 85 Ha, terletak di lokasi Kelurahan Pusat pasat,

Kelurahan Rengas I, Kelurahan Rengas Permata.

Zona 3: Luas area pelayanan 85 Ha, terletak di lokasi kelurahan Sidodali, Kelurahan

Pandan Hulu I, Kelurahan Pusat Pasar, Kelurahan Rengas I, dan Kelurahan Rengas

Permata.

Zona 4 : Luas area pelayanan 77 Ha, terletak dilokasi Kelurahan Pandau Hilir, dan

Pandau Hulu I.

Zona 5 : Luas area pelayanan 26 Ha, terletar dilokasi Kelurahan Pandau Hilir, dan

Pandau Hulu I.

Zona 6 : Luas area pelayanan 28 Ha, terletar dilokasi Kelurahan Pandau Hilir.

Zona 7 : Luas area pelayanan 97 Ha, terletar dilokasi Kelurahan Rengas II,

Kelurahan Permata, dan Kelurahan sukaramai.


11

Zona 8 : Luas area pelayanan 97 Ha, terletak di lokasi Kelurahan Kota Matsum I,

Kelurahan Kota Matsum II, dan kelurahan Sukaramai I.

2.5 Sistem Pengolahan Air Limbah PDAM Tirtanadi IPAL Cemara

1. Jaringan Pengolahan Air Limbah Domestik PDAM Tirtanadi IPAL

Cemara

Sumber utama air limbah domestik adalah air limbah yang berasal dari rumah

tangga. Secara khusus berasal dari kamar mandi, WC (berupa Feses rumah tangga,

dan urin) atau black water dan air bekas cucian dapur atay grey water. Penyaluran air

limbah domestik untuk menuju pusat pengolahan melalui jalur tertentu.

Limbah rumah tangga langsung disalurkan melalui pipa yang disebut House

Connection (HC) selanjutnya disalurkan ke Inspection Box (IB) yang terdiri dari

beberapa buah pipa yang banyaknya tergantung jumlah pelanggan. IB ini berukuran

40x40 cm, kemudian disalurkan ke Inspection Chamber (IC) yang juga lebih dari

satu box yang terdapat pada belokan. Pada akhir saluran ini ada box yang disebut

Dead End (DE), yang merupakan cadangan untuk sambungan untuk pelanggan baru.

2. Lubang Pemeriksaan (Manhole)

Lubang ini dibuat untuk melakukan pemeriksaan pada saat diperlukan pada

saat diperlukan atau pada saat ada laporan dari masyarakat tentang adanya gangguan

pada pipa. Penempatan Manhole ini berdasarkan atas pertimbangan, antara lain :

a. Di tempat-tempat dimana terdapat perubahan arah saluran limbah atau

pembelokan.

b. Tempat dimana saluran mendapatkan tambahan aliran dari pipa lain atau pada

sambungan.

Bentuk Manhole yang dingunakan adalah bentuk bulat dan menggunakan

konstruksi dengan beberapa persyaratan, antara lain :

a. Bagian bawah dari saluran cukup luas untuk keperluan melakukan pekerjaan

membungkuk dan jongkok bagi pekerja jika diharuskan turun dan ada sebagian

yang memiliki tangga.

b. Bagian atas lubang atau ring cukup luas untuk masuknya pekerja (minimal

berukuran 60cm).

3. Pusat Pemompaan (Lift Pump Station)

Untuk mengalirkan air limbah dari suatu sumber asal air limbah ke

tempat pengolahan diperluakn perbedaan tinggi dan kemiringan pipa

tertentu agar limbah dapat mengalir dengan lancar tanpa menimbulkan gangguan


12

pada pipa. Mengigat jarak yang cukup jauh ke tempat pengolahan, maka akan

memerlukan perbedaan tinggi yang cukup besar. Untuk memperoleh tinggi seperti

yang diharapkan, maka salah satu cara adalah dengan jalan menanam pipa saluran

lebih dalam dari penanaman sebelumnya.

4. Peralatan Pemeliharaan

Salah satu usaha untuk menanggulangi penyumbatan pada pipa adalah

dengan menggunakan kendaraan pembersih keliling yang disebut mobil Flushing.

Mobil ini dilengkapi dengan tangki air, alat penyemprotan dengan kekuatan cuku

tinggi sampai 2000 psi. Air semprotan ini disalurakn dengan selang yang diujungnya

dipasang nozzle dengan berbagai ukuran sesuai dengan bahan yang menyumbat

saluran. Nozzle ini mempunyai lubang air yang menghadap ke depan dan ke

samping.

Apabila air disemprotkan maka nozzle akan terdorong kedepan dan selang

akan bergerak maju sambil menyemprotkan air keluar. Pancaran air kesamping akan

membersihkan saluran, sedangkan pancaran kedepan akan menghancurakan

sumbatan yang berada di depannya.

2.6 Proses Pengolahan Air Limbah Domestik Di PDAM Tirtanadi

IPAL Cemara

Proses Pengolahan Air Limbah Domestik di PDAM Tirtanadi IPAL Cemara sebagai

berikut :

1. Intlet

Merupakan bak pengumpul utama air limbah yang masuk secara gravitasi melalui

trunk server dari bahan Reinfoeced Pipe (RCP) 1300 mm dari pumping station di

JL.HM Yamin dengan debit maksimum 20,137m3/hari dan dari kompleks

perumahan Cemara Asri dengan debit maksimum 2,945m3/hari

2. Screw Pumps

Berfungsi Untuk memompakan Air limbah dari intlet pada elevasi +8,87 sampai

pada ketinggian +16,59 yang cukup untuk dapat mengalirkan air limbah secara

gravitasi ke unit instalasi pengolahan air limbah selanjutnya.

Pompa yang dingunakan adalah sejenis Ardrimedia Screw. Tipe pompa air

merupakan jenis yang dingunakan untuk mengangkat air terutama bila air limbah

mengandung partikel atau benda yang keras dan besar. Pada kondisi saat ini

(tahap 1) dibutuhkan 2 unit pompa dengan kapasitas masing-masing 1.310m3/jam,

1 pompa untuk kondisi normal dan 1 unit lagi untuk kapsitas maksimum. Unit ini

dilengkapi pula dengan pipa by pass ke sungai kera (overlow)

3. Screen

Screen (saringan) berfungsi untuk menyisihkan benda-benda yang terbawa dalam

aliran. Dengan demikian tidak mengganggu aliran dan dapat melindungi instalsi


13

pengolahan dari kemungkinan penyumbatan atau rusaknya peralatan pada unit-uit

selanjutnya.

Screee terdiri dari 2 jenis, yaitu :

a. Screen kasar dengan jarak antara kisi adalah 50mm, bekerja secara normal

b. Screen halus dengan jarak antara kisi adalah 6mm, bekerja secara otomatis.

Kotoran yang terkumpul pada screen dibuang kedalam kontainer yang selanjutnya

diangkat ketempat pembuangan akhir.

4. Grift Chamber

Fungsi unit ini untuk memisahkan kerikil dan pasir yang terbawa dalam aliran

untuk mencengah penyumbatan dan terbentuknay endapan pasir, dalam reaktor

UASB. Pemisahan pasir ini dilaksanakan secara makanikal dan dilengkapi dengan

alat untuk membuang pasir ke luar reaktor.

5. Splinter Box

Splinter Box adalah tangki pembagi aliran yang berfungsi untuk mendistribusikan

aliran ke unit pengolahan utama (reaktor UASB). Tangki pembagi aliran ini

mempunyai 6 outlet yang masing masing memiliki kapasitas 450m3/jam.

6. UASB Reactor

UASB merupakan singkatan dari Up Flow Anaerobic Sludge Blanket, yang sering

juga dikenal dengan istilah pengolahan Air Limbah Menggunakan selimut lumpur

Anaerobic sisten aliran ke atas.

Sesuai dengan namanya, air buangan yang masuk dialirkan ke atas dan akan

mengalami kontak dengan mikroorganisme yang terdapat pada selimut lumpur.

Pada selimut lumpur ini terjadi pengolahan air buangan tersebut.

Saat ini terdapat 1 unit reaktor UASB dengan volume masing-masing 3,040m3

(19,2 m × 9,02 m × 4,06). Dengan waktu densitas rata-rata 7 jam, diharapkan

efisiensi pemisahan BOD pada proses ini adalah 79%. Dalam proses ini juga akan

dihasilkan gas methane yang dapat dimanfaatkan sebagai tenaga listrik.

7. Sludge Driying Beds

Lumpur dari reaktor UASB dipompakan dan dikeringkan pada unit Sludge Drying

Beds ini. Berdasarkan pengalaman, lumpur dari reaktor UASB mempunyai

karakteristik pengeringan yang sangat baik. Untuk desain ini direncakan periode 4

minggu baik untuk siklus pengisian, pengeringan, pembersihan dan perbaikan dari

Drying Bed ini. Setelah kering, lumpur dipisahkan dengan scraper manual atau

mekanis. Supernatan dari sistem sludge drying bed dialirkan kembali ke stasium

pompa (intake).

Lumpur yang telah dikeringkan ini tidak diolah lagi untuk ke tahap

selanjutnya karena PDAM Tirtanadi Cemara masih belum memiliki alat/teknologi

untuk itu. Lumpur yang telah dikeringkan biasanya hanya diambil dan dingunakan

untuk pupuk tanaman-tanaman yang ada dikawasan kantor PDAM Tirtanadi

Cemara.


14

8. Skimming tank

Skimming tank berfungsing untuk menghilangkan serum dari effluent UASB

yang terjadi. Unit ini dilengkapi dengan spray nozzle untuk mencerahkan scum.

9. Aerated and Facultative Pond

Merupakan kelanjutan proses pengolahan air limbah dari UASB sehingga

memenuhi kriteria pesyaratan yang ditetapkan pemerintah. Kolam aerasi ini

dilengkapi dengan 2 unit aerator yang berfungsi untuk menginjeksi oksigen agar

kadar oksigen didalam air cukup sehingga mikroorganisme dapat hidup menjadi

lebih bersih.

Kedalaman kolam +2,5m untuk mencengah dasar kolam tergerus oleh turbulensi

dari aerator. Kolam fakultatif berfungsi untuk memisahkan suspended solid yang

berasal dari proses aerasi. Total luas kolam +3,1ha.

2.7 Amonia

Amoniak adalah gas tajam yang tidak berwarna dengan titik didih -33,5oC

cairannya mempunyai panas penguapan yang bebas yaitu 1,37 kj/g pada titik

didihnya yang dapat ditangani dengan peralatan laboratorium yang biasa (Cotton dan

Wilkinson, 1989)

Amoniak (NH3) dan garam-garamnya bersifat mudah larut dalam air. Ion

amonium adalah bentuk transisi dari amoniak. Sumber amonia diperairan adalah

pemecahan nitrogen organik (protein dan urea) dan nitrogen anorganik yang terdapat

didalam tanah dan air, yang berasal dari dekomposisi bahan organik (tumbuhan dan

biota akuatik yang telah mati) oleh mikroba jamur. Tinja dari biota akuatik yang

merupakan limbah aktivitas metabolisme juga banyak mengeluarkan amonia.

Sumber amonia yang lain adalah reduksi gas nitogen yang berasal dari proses difusi

udara atmosfer, limbah industri dan domestik. Amonia yang terdapat dalam mineral

masuk kebadan air melalui erosi tanah. Di perairan alami, pada suhu dan tekanan

normal amonia berada dalam bentu gas dan membentuk keseimbangan dengan gas

amonium.

Kesetimbangan antara gas amoniak dan gas amonium ditunjukkan dalam persamaan

reaksi :

NH3 + H2O NH4+ + OH

-

Selain terdapat dalam bentuk gas, amonia membentuk kompleks dengan

beberapa ion logam, amonia juga dapat terserap kedalam bahan-bahan tersuspensi

dan koloid sehingga mengendap di dasar perairan. Amonia yang terukur diperairan

berupa amonia total (NH3 dan NH4+). Amonia bebas tidak dapat terionisasi,

sedangkan amonium (NH4+) dapat terionisasi.

Amonia di perairan dapat menghilang melalui proses volatilisasi karena

tekanan parsial ammonia dalam larutan meningkat dengan semakin meningkatnya

pH. Hilangnya amonia ke atmosfer juga dapat meningkat dengan meningkatnya


15

kecepatan angin dan suhu. Amonia yang terukur di perairan berupa amonia total

(NH3 dan NH4+). Ammonia bebas tidak dapat terionisasi. Presentase ammonia bebas

meningkat dengan meningkatnya pH di perairan. Pada pH 7 atau kurang, sebagian

amonia akan mengalami ionisasi. Sebaliknya, pada pH lebih besar dari 7, ammonia

tidak terionisasi yang bersifat toksik terdapat dalam jumlah yang banyak.

Amonia bebas (NH3) yang tidak terionisasi bersifat toksik terhadap orgnisme

akuatik. Toksitas ammonia terhadap organisme akuatik akan meningkat jika terjadi

penurunan kadar oksigen terlarut, pH dan suhu. Avertebrata air lebih toleran terhadap

ikan. Ikan tidak dapat bertoleransi terhadap kadar amonia bebas terlalu tinggi karena

dapat mengganggu proses peningkatan oksigen oleh darah dan pada akhirnya akan

mengakibatkan sufokasi. Akan tetapi, ammonia bebas ini tidak dapat diukur secara

langsung (Effendi, 2003).

Konsentrasi ammonia yang tinggi pada permukaan air akan menyebabkan

kematian ikan yang terdapat pada perairan tersebut. Keasaman air atau nilai pH nya

sanga mempengaruhi apakah jumlah ammonia yang akan bersifat racun atau tidak.

Pengaruh pH terhadap toksitas ammonia ditunjukkan dengan keadaan pada kondisi

pH rendah akan bersifat racun bila jumlah ammonia banyak, sedangkan pada pH

tinggi hanya dengan jumlah ammonia yang rendah pun sudah akan bersifat racun.

Toksitas ammonia juga bergantung dari jumlah ammonia yang masuk dalam sel

tumbuhan dan hewan (jenie, 1993).

2.7.1. Metode Penentuan Ammonia

Untuk penentuan nitrogen amoniak (NH3-N) di dalam air dikenal beberapa

metode yaitu :

Metode Nesslerisasi

Metode nesslerisasi didasarkan pada reaksi nitrogen-amonia dengan reagen

nessler. Reaksi menghasilakn larutan berwarna kuning-coklat yang mengikuti

hukum Berr-Lambert. Intensiatas warna yang terjadi berbanding lurus dengan

konsentrasi NH3 yang ada dalam sampel, yang kemudian ditentukan secara

spektrofotometris. Melalui analisa nessler, kadar NH3-N yang dapat ditentukan

adalah 20 µg/L sampai 5 mg/L ; penentuan kadar NH3-N > 5 mg/L. Memerlukan

pengenceran sampel. Skala analisa dengan menggunakan spektrofotometer agak

luas, kadar NH3-N antara 0,4 sampai 5 mg/l ditentukan dengan menggunakan sel

selebar 1 cm ; untuk kadar lebih rendah memerluakn sel 5 cm (Alaerts, 1984).

Metode Fenat

Metode fenat didasarkan pada pembentukan senyawa kompleks indofenol yang

berwarna biru yang dapat mengabsorbsi sinar pada panjang gelombang 600-660

nm. Metode ini mengalami gangguan oleh alkalinitas > 500 mg/L CaCO3 dan

oleh turbiditas. Oleh karena itu untuk menghilangkan interferensi diperluakn

destilasi sampel terlebih dahulu.


16

Metode Titrasi

Metode Titrasi hanya dapat dilakukan jika sampel telah didestilasi. Sampel

dibufferkan pada pH 9,5 dengan larutan buffer borat, dan destilat nitrogen-

ammonia ditampung ke dalam larutan asam borat, kemudian dititrasi dengan

larutan H2SO4 0,02 N dengan menggunakan indikator campuran metil-red dan

metilen blue.

Metode Eletroda

Metode elektroda selektif-ion menggunakan elektroda dengan sebuah membran

semi permeable yang bersifat hidrofobik untuk memisahkan larutan sampel

terhadap larutan NH4Cl di dalam elektroda. Nitrogen-amonia terlarut (NH3 dan

NH4+) diubah menjadi NH3-N dengan menaikkan pH sampai > 11 melalui

penambahan basa. Dengan cara ini, NH3-N terdifusi melalui membran dan

menambah pH larutan internal yang dapat disensor oleh elektroda gelas di dalam

elektroda. Metode ini dapat mengukur nitrogen amonia sebesar 0,03-1400 mg/L

(Anastasius, 1997).

2.7.2. Dampak Pencemaran Amonia

1. Dampak terhadap kesehatan Manusia

Udara yang tercemar gas amonia menyebabkan iritasi mata serta saluran

pernafasan. Pada kadar 2500-6500 ppm, gas amonia dapat menyebabkan iritasi hebat

pada mata, sesak nafas, nyeri dada, sembab paru, batuk darah, Bronchitis dan

Pneumonia. Pada kadar tinggi (30.000 ppm) dapat menyebabkan luka bakar pada

kulit.

2. Dampak terhadap lingkungan sekitar

Sisa makanan dan sampah organik dibuang ke tempat sampah, kemudian di

bawa ke tempat pembuangan akhir (TPA). Sampah-sampah tersebut kemudian

membusuk dan menghasilkan gas amonia. Gas amonia tersebut merupakan salah satu

gas rumah kaca yang dapat menyebabkan globak warming. Akibat yang terjadi

adalah terjadinya perubahan ikilm dan cuaca serta efek global warming lainnya. Gas

amonia dapat juga mengganggu estetika lingkungan karena bau pembusukan sampah

yang sangat menyengat. Dampak negatif yang ditimbulkan usaha peternakan ayam

terutama berasal dari kotoran ayam yang dapat menimbulkan gas yang berbau. Bau

yang dikeluarkan berasal dari unsur nitrogen dan sulfida dalam kotoran ayam, yang

selama proses dekomposisi akan berbentuk gas amonia, nitrit, dan gas hidrogen

sulfida. Udara yang tercemar gas amoniak dan sulfida dapat menyebabkan gangguan

kesehatan ternak dan masyarakat di sekitar peternakan. Amoniak dapat menghambat

pertumbuhan ternak (Natalia, 2015).


17

2.7.3. Kengunaan Amonia

Amoniak banyak dingunakan dalam proses produksi urea, industri bahan

kimia (asam nitrat, amonium fosfat, amonium nitrat, dan amonium sulfat), serta

industri bubur kertas (pulp and paper) (effendi, 2003).

2.8. Spektrofotometer

Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari

spektrofotometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinar dari spektrum

panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya

yang ditransmisikan atau diabsorpsi. Jadi spektrofotometer dingunakan untuk

mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direflaksikan atau

diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang. Kelebihan spektrofotometer

dibandingkan dengan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar dengan panjang

yang diinginkan diperoleh dengan berbagai filter dari berbagai warna yang

mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu (Khopkar,

2003).

Spektrofotometer merupakan instrumen dimana panjang gelombang diukur

dan dipilih sesuai tersebar dari cahaya putih. Membacanya dapat dengan car visual

atau dengan cara fotolistrik. Spektrofotometri adalah pengukuran energi radiasi

relatif, apakah yang dipancarkan, atau dipantulkan, sebagi fungsi panjang

gelombang.Mata manusia dapat mendeteksi 10.000 perbedaan gradasi warna. Pada

maksimum spektrofotometer dapat mendeteksi lebih dari 2 juta gradasi warna.

Setiap spektrofotometer terdiri dari instrumen berikut :

1. Sumber cahaya

2. Perangkat untuk mendapatkan cahaya monokromatik

3. Sebuah sel penyerapan untuk sampel dan satu untuk blanko

4. Sarana mengukur perbedaan penyerapan antara sampel dan blanko

(Snell And Cornelia, 1948).

2.8.1. Komponen Spektrofotometer

Komponen-komponen yang terpenting dari suatu spektrofotometer terdiri dari

sumber spektrum, monokromatror, sel pengabsorpsi dan detektor.

1. Sumber, sumber yang biasanya dingunakan pada spektrofotometri absorpsi

adalah lampu wolfram, arus cahaya tergantung pada tegangan lampu. Lampu

hidrogen atau lampu deuterium dingunakan untuk sumber pada daerah UV. Kebaikan

lampu wolfaram adalah energi.

2. Monokromator, dingunakan untuk memperoleh sumber, sinar yang monokromatis. Alatnya dapat berupa prisma ataupun grating. Untuk mengarahkan

sinar monokromatis yang diinginkan dari hasil penguraian ini dapat dingunakn celah.

3. Sel absorpsi, pada pengukuran didaerah tampak kuvet kaca atau kuvet kaca


18

corex dapat dingunakan, tetapi untuk pengukuran pada daerah UV kita harus

menggunakan sel kuarsa karena gelas tidak tembus cahaya. Umumnya tebal

kuvetnya adalah 10mm, tetapi yang lebih kecil ataupun yang lebih besar dapat

dingunakan. Sel yang biasa dingunakan berbentuk persegi tetapi bentuk silinder

dapat juga dingunakan.

4. Detektor, peranan detektor penerima adalah memberikan respon terhadap

cahaya pada berbagai panjang gelombang.

Day dan Underwood (2002) mengemukakan bahwa unsur-unsur

spektrofotometer ditunjukkan secara skematik dalam gambar berikut :

2.8.2. Cara kerja spektrofotometer

Cara kerja spektrofotometer secara singkat adalah : tempatkan larutan

pembanding, misalnya blanko dalam sel pertama sedangkan larutan yang akan

dianalisis pada sel kedua. Kemudia pilih fotosel yang cocok 200nm-650nm (600-

1100) agar daerah λ yang diperlukan dapat terliputi. Dengan ruang fotosel dalam

keadaan tertutup “nol” galvanometer dengan menggunakan tombol darkcurrent. Pilih

yang diinginkan, bukan fotosel dan lewatkan berkas cahaya pada blangko dan “nol”

galvanometer didapat dengan memutar tombol sensitivitas. Dengan menggunakan

tombol transmitansi, kemudian atur besarnya pada 100%. Lewatkan berkas cahaya

pada larutan sampel yang akan dianalisis. Skala absorbansi menunjukkan absorbansi

larutan sampel (Khopkar, 2003).

sumber MONOKROMATOR KUVET Detektor

Penguat

Pembaca


19

BAB 3

METODE PENELITIAN

3.1. Alat-alat

Botol sampel plastik/gelas

Spektrofotometer DR 3900

Sampel Cell

Pipet tensette

Pipet volume 10 mL

Gelas ukur 25 mL

Labu ukur 250 mL

Gelas beaker 500 mL

Botol aquades

3.2. Bahan

Mineral Stabilizer

Larutan Nessler

Polyvynil Alcohol Dispersing Agent

Larutan Natrium Arsenit/Natrium Tiosulfat 0,1N

Natrium Hidroksida 0,1 dan 5N

Larutan Buffer Borat

Borat Powder Pillow

Larutan Standar Amoniak Voluette Ampule 50 mg/L sebagau NH3-N

Asam sulfat

3.3. Prosedur Penelitian

Prosedur Penentuan Kadar Ammonia Dengan

Spektrofotometer

Dipastikan analisis telah memakai masker dan sarung tangan.

Tekan power pada alat spektrofotometer DR 3900.

tekan program 380 N ammonia Ness.


20

20

Siapkan sampel. Tuangkan 25 mL air sampel kedalam gelas ukur 25 mL.

Siapkan blanko, tuang 25 mL air demin ke dalam gelas ukur 25 mL.

Tambahkan 3 tetes reagen mineral stabilizer kedalam masing masing-

masing gelas ukur.

Letakkan stopperke gelas ukur. Bolak-balik gelas ukur beberapa kali

hingga larutan bercampur.

Tambahkan 3 tetes Polyvynil Alcohol Dispersing Agent untuk masing-

masing silinder.

Letakkan stopper ke gelas ukur. Bolak-balik gelas ukur beberapa kali


Tambahkan 1 mL Reagen Nessler ke dalam masin-masing gelas ukur.

Letakkan stopper ke gelas ukur. Bolak-balik gelas ukur beberapa kali


Tekan tombol timer. Waktu reaksi akan berjalan selama 1menit.

Tuang 10 mL blanko ke dalam sampel cell 10 mL sampai garis tanda.

Setelah waktu reaksi selesai, bersihkan sampel cell berisi blanko.

Masukkan sampel cell yang berisi blanko kedalam dudukan cell.

Tekan ZERO. Layar akan menunjukkan 0,0 mg/L NH3-N.

Tuang 10 mL sampel kedalam sampel cell 10 mL sampai garis tanda.

Bersihkan sampel cell berisi sampel.

Masukkan sampel cell yang berisi seampel kedalam dudukan cell.

Tekan READ. Hasil pengujian akan tampil dalam mg/L NH3-N


21

BAB 4

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

Hasil analisis kadar amoniak (NH3) pada air limbah domestik

yang dilakukan di laboratorium Kimia Fisika Di PDAM Tirtanadi IPAL

Cemara dapat dilihat pada tabel berikut.

Tabel 4.1. Data Hasil Kadar ammoniak

No Tanggal Kode

contoh

Hasil Uji Hasil akhir

(mg/L) 1 2 3 4 5

1 06 Februari 2019 A1 0,66 0,66 0,66 0,66 0,66 6,6

2 06 Februari 2019 A2 0,84 0,84 0,84 0,84 0,84 8,4

3 06 Februari 2019 A3 0,97 0,97 0,97 0,97 0,97 9,7

4 06 Februari 2019 A4 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 7,0

5 06 Februari 2019 A5 0,69 0,69 0,69 0,69 0,70 6,92

Keterangan:

A1 = Air Inffluent

A2 = UASB

A3 = Kolam Aerasi

A4 = Kolam Fakultatif

A5 = Effluent

4.2. Pembahasan

Dari data percobaan analisa kadar amoniak (NH3) pada air limbah domestik

di PDAM Tirtanadi IPAL Cemara Medan pada tanggal 06 Februari 2019 diperoleh

nilai yaitu 6,6 mg/L Air Inffluent (A1), 8,4 mg/L UASB (A2), 9,7 mg/L Kolam

Aerasi (A3), 7,0 mg/L Kolam Fakultatif (A4), 6,92 mg/L Effluent (A5). Jika

dibandingkan dengan PerMenLHK No.68 Tahun 2016 (Standar baku mutu air

limbah domestik) yang berlaku, kadar maksimum untuk amoniak (NH3) dalam air

limbah adalah 10. Hal itu menunjukkan bahwa kadar amoniak (NH3) pada air

limbah tersebut masih dibawah kategori standar baku mutu air.


22

22

Amoniak adalah gas tajam yang tidak berwarna dengan titik didih -33,50C.

Cairannya mempunyai pans penguapan yang bebas yaitu 1,37 kJ/g pada titik

didihnya yang dapat ditangani dengan peralatan laboratorium yang biasa (Cotton dan

Wilkinson, 1989).

amoniak (NH3) yang berasal dari limbah domestik rumah tangga ataupun dari

limbah industri-industri yang menghasilkan limbah amoniak dapar menyebar denagn

cepat ke udara dan akan turun melalui proses hujan asam yang akan menyebar ke

perairan, amoniak bukan hanya berasal dari limbah domestik rumah tangga ataupun

limbah industri-indutri namun amoniak juga berasal dari jasad mikroorganisme yang

ada di perairan yang telah mati, dan kotoran yang dikeluarkan dari makluh hidup

yang ada di perairan tersebut, dan juga dari tumbuhan yang telah mati.

Udara yang tercemar gas amoniak dapat menyebabkan iritasi mata serta

saluran pernafasa. Pada kadar 2500-6500 ppm, gas amonia dapat menyebabkan

iritasi hebat pada mata, sesak nafas, nyeri dada, sembab paru, batuk darah, bronchitis

dan peneumonia. Pada kadar tinggi 30.000ppm yang dapat menyebabkan luka bakar

pada kulit dan yang lebih parahnya lagi dapat menyebabkan kematian (Natalia,

2015).


23

BAB 5

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Dari hasil analisa yang telah dilakukan pada air limbah domestik dengan alat

spektrofotometer DR 3900, diperoleh kadar Amoniak (NH3) pada sampel limbah

domestik dengan nilai 6,6 mg/L Air Inffluent (A1), 8,4 mg/L UASB (A2), 9,7 mg/L

Kolam Aerasi (A3), 7,0 mg/L Kolam Fakultatif (A4), 6,92 mg/L Effluent (A5). Hasil

tersebut menujukkan bahwa kandungan amoniak dalam air limbah domestik di

PDAM Tirtanadi IPAL Cemara medan memenuhi syarat PerMenLHK No.68 Tahun

2016 (Standar baku mutu air limbah domestik). Dimana kadar maksimum untuk

amoniak adalah sebesar 10 mg/L.

5.2. Saran

Sebaiknya dilakukan pengujain terhadap parameter-parameter lain, dari sumber

yang sama, sehingga diketahui kandungan senyawa lain yang juga terdapat dalam air

tersebut.


24

DAFTAR PUSTAKA

Alaerst, G. 1984. Metode Penelitian Air. Surabaya : Penerbit Usaha Nasional.

Anastius, A. 2015. Penentuan Kadar Amoniak (NH3) Pada Air Baku Dan Air

Baku

Dan Air Reservoir WTP Mini Kelambir V Di PDAM Tirtanadi Secara

Spektrometri. [Tugas Akhir]. Medan : Universitas Sumatera Utara,

Program Diploma.

Arya Wardhana, W. 1995. Dampak Pencemaran Lingkungan. Edisi Revisi.

Yogyakarta : penerbit Andi

Astri, N. 2006. Bioindikator Kualitas Air. Jakarta : Bioindikator Kualitas Air.

Benhard, C. 2017. Analisa kadar Amoniak (NH3 ) Klorin Bebas (Cl2),

Seng(Zn), dan Tembaga (Cu) Pada Air Reservoir PDAM Tirtauli

Pematang Siantar Dengan Menggunakan Tintometer Lovibond.

[Tugas Akhir]. Medan :Universitas Sumatera Utara. Program

Diploma Tiga.

Chang, R. 2003. Kimia Dasar : Konsep-konsep Inti. Jilid 1. Edisi Ketiga.

Jakarta : Penerbit erlangga.

Cotton, F.A dan Wilkinson, G. 1989. Kimia Anorganik Dasar. Cetakan

Pertama. Jakarta : UI-Press

Darmono, 2001. Lingkungan Hidup dan Pencemaran. Jakarta : Penerbit

Universita Indonesia.

Day, R. A dan Underwood. 2002. Analisi Kimia Kualitatif. Jakarta :

Penerbit Erlangga

Effendi, H. 2003. Telaah Kualitas Air Bagi Pengolahan Sumber Daya dan

Lingkungan Perairan. Yogyakarta : Penerbit Kanasius.

Gabriel, J. 2001. Fisika Lingkungan. Jakarta : Penerbit Hipokrates

Jenie, B.S dan Winiati P.R. 1993. Penanganan Limbah Industri Pangan.

Yogyakarta : pernerbit kasinius.

Khopkar, S. 2003. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : UI Press

Kristanto, P. 2004. Ekologi Industri. Yogyakarta : Penerbit Andi

Lagowski, J. 2012. Analisis Kualitatif Semimikro : Jakarta.


25

25

Linsley, R.K. 1985. Teknik Sumber Daya Air. Edisi Ketiga. Jakarta : Penerbit

Erlangga

Mara, D. 1994. Pemanfaatan Air Limbah dan Ekskreta. Bandung : Penerbit

ITB.

Mulia, R.M. 2005. Kesehatan Lingkungan Edisi Pertama.Jakarta: Graha

Ilmu.

Missler, G. L. 1991. Inorganic Chemistry. London : Premtik Hal Inc.

Natalia, C. 2015. Penentuan Kadar Amoniak dan Nitrat Dalam Air Sungai.

[Tugas Akhir]. Medan : Universitas Sumatera Utara,

Program Diploma tiga.

Snell, F and Cornelia. 1948. Colourimetric Methods Of Analysis. Third

Edition.

New Jersey : D Van Nostrand Company, INC.

Sutrisno, C.T. et al. 2004. Teknologi Penyediaan Air Bersih. Jakarta :

Penerbit Rhineka Cipta.


analisa kadar amonia (nh3) pada air limbah domestik di

Documents