1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. LATAR BELAKANG

1.1.1. Latar belakang secara umum

Setiap mahasiswa dituntut untuk tidak hanya mengandalkan teori dan

praktik dalam pendidikan formal saja, tetapi juga harus mau dan siap untuk

terjun ke lapangan secara nyata, mengaplikasikan ilmu yang diperoleh, dan

juga belajar dari aplikasi ilmu yang sudah ada di lapangan. Mengacu pada

alasan tersebut, maka setiap mahasiswa yang mengambil atau mengikuti

program studi strata satu (S1) Jurusan Kimia FMIPA Universitas Sebelas

Maret (UNS) Surakarta diwajibkan untuk mengikuti Kuliah Magang

Mahasiswa (KMM) di sebuah instansi atau perusahaan. Tujuan dari mata

kuliah ini adalah agar mahasiswa mengenal proses-proses kimia yang

diaplikasikan dalam dunia industri, laboratorium industri, ataupun yang

diaplikasikan dalam bidang-bidang lain yang berhubungan. Pelaksanaan

KMM ini juga diharapkan dapat meningkatkan salah satu usaha yang

diperlukan untuk meningkatkan kerja sama antara instansi atau perusahaan

dengan lembaga pendidikan dalam upaya menyediakan tenaga ahli yang

cukup berpengalaman di bidangnya. Mahasiswa diharapkan dapat

memperoleh pengalaman belajar dan bekerja dalam melakukan perumusan

dan pemecahan masalah secara langsung serta praktis di lapangan, sebagai

bekal di masa depan. Adapun pelaksanaan KMM ini telah diatur prosedurnya

oleh jurusan kimia, sementara untuk pemilihan tempat KMM diserahkan

kepada mahasiswa.

Pelaksanaan KMM ini, dipilih perusahaan makanan ringan sebagai

tempat pelaksanaan KMM. Alasan pemilihan perusahaan makanan ringan

yaitu karena ingin diketahui proses pengolahan limbah industri pada Instalasi

Pengolahan Air Limbah (IPAL).

2

1.1.2. Latar belakang secara khusus

Potensi industri telah memberikan sumbangan bagi perekonomian

Indonesia melalui produk dan jasa yang dihasilkan, namun di sisi lain

pertumbuhan industri telah menimbulkan masalah lingkungan yang cukup

serius. Buangan air limbah industri mengakibatkan timbulnya pencemaran air

sungai yang dapat merugikan masyarakat yang tinggal di sepanjang aliran

sungai, seperti berkurangnya hasil produksi pertanian, menurunnya hasil

tambak, maupun berkurangnya pemanfaatan air sungai oleh penduduk.

Seiring dengan semakin tingginya kepedulian akan kelestarian sungai

dan kepentingan menjaga keberlanjutan lingkungan dan dunia usaha, maka

muncul upaya industri untuk melakukan pengelolaan air limbah industrinya

melalui perencanaan proses produksi yang efisien sehingga mampu

meminimalkan limbah buangan industri dan upaya pengendalian pencemaran

air limbah industrinya melalui penerapan IPAL. Bagi industri yang terbiasa

dengan memaksimalkan profit dan mengabaikan usaha pengelolaan limbah

agaknya bertentangan dengan akal sehat mereka, karena mereka beranggapan

bahwa menerapkan instalasi pengolahan air limbah berarti harus

mengeluarkan biaya pembangunan dan biaya operasional yang mahal. Di

pihak lain, timbul ketidakpercayaan masyarakat bahwa industri akan dan

mampu melakukan pengelolaan limbah dengan sukarela mengingat

banyaknya perusahaan di sepanjang aliran sungai yang membuang air

limbahnya tanpa pengolahan.

Limbah membutuhkan pengolahan bila ternyata mengandung senyawa

pencemaran yang berakibat menciptakan kerusakan terhadap lingkungan atau

paling tidak potensial menciptakan pencemaran. Suatu perkiraan harus dibuat

lebih dahulu dengan jalan mengidentifikasi sumber pencemaran, kegunaan

jenis bahan, sistem pengolahan, banyaknya buangan dan jenisnya, kegunaan

bahan beracun dan berbahaya yang terdapat dalam pabrik. Dengan adanya

perkiraan tersebut maka program pengendalian dan penanggulangan

pencemaran perlu dibuat. Sebab limbah tersebut baik dalam jumlah besar atau

sedikit dalam jangka panjang atau jangka pendek akan membuat perubahan

3

terhadap lingkungan, maka diperlukan pengolahan agar limbah yang

dihasilkan tidak sampai mengganggu struktur lingkungan.

Gejala umum pencemaran lingkungan akibat limbah industri yang

segera tampak adalah berubahnya keadaan fisik maupun peruntukan suatu

lingkungan. Air sungai atau air sumur sekitar lokasi industri pencemar, yang

semula berwarna jernih, berubah menjadi keruh berbuih dan berbau busuk,

sehingga tidak layak dipergunakan lagi oleh warga masyarakat sekitar untuk

mandi, mencuci, apalagi untuk bahan baku air minum. Terhadap kesehatan

warga sekitar, dapat timbul penyakit dari yang ringan seperti gatal-gatal pada

kulit sampai yang berat berupa cacat genetik pada anak cucu dan generasi

berikutnya.

Pada umumnya penanganan limbah cair dari industri ini cukup

ditangani dengan sistem biologis, hal ini karena polutannya merupakan bahan

organik seperti karbohidrat, vitamin, dan protein sehingga akan dapat

didegradasi oleh pengolahan secara biologis. Tujuan dasar pengolahan limbah

cair adalah untuk menghilangkan sebagian besar padatan tersuspensi dan

bahan terlarut, kadang-kadang juga untuk penyisihan unsur hara (nutrien)

berupa nitrogen dan fosfor.

Indikator atau tanda bahwa air telah tercemar adalah adanya perubahan

atau tanda yang dapat diamati seperti adanya perubahan suhu air, perubahan

pH atau konsentrasi ion hidrogen, adanya perubahan warna, bau, dan rasa air.

Timbulnya endapan koloidal bahan terlarut serta meningkatnya radioaktivitas

air lingkungan.

Dengan strategi pengolahan lingkungan yang berupaya untuk mengatasi

pencemaran dengan pengelolaan limbah, diharapkan dapat menekan biaya

yang sangat mahal untuk pemeliharaan, pemulihan, pengawasan dan

pengendalian lingkungan. Di sektor industri, upaya yang dilakukan adalah

dengan adanya pengolahan limbah yang dihasilkan dari kegiatan industri

tersebut.

4

1.2. PERUMUSAN MASALAH

Berdasarkan uraian di atas, maka rumusan masalah yang dikaji dalam

penelitian ini adalah sebagai berikut:

1. Bagaimana proses pengolahan air limbah di IPAL perusahaan

makanan ringan.

2. Bagaimana kualitas air limbah sebelum dan sesudah masuk di

IPAL perusahaan makanan ringan.

1.3. BATASAN MASALAH

Dalam penulisan laporan KMM ini masalah dan pembahasannya

terbatas pada:

1. Komponen IPAL pada perusahaan makanan ringan berikut fungsi

masing-masing komponen.

2. Hasil uji sampel air limbah yang diambil dari inlet dan outlet di

IPAL perusahaan makanan ringan.

1.4. TUJUAN

Berdasarkan rumusan masalah di atas, maka KMM ini bertujuan

sebagai berikut:

1. Mengetahui proses pengolahan air limbah di IPAL perusahaan

makanan ringan.

2. Mengetahui kualitas air limbah di IPAL perusahaan makanan

ringan meliputi bau, suhu, warna, Total Suspended Solid (TSS),

Dissolve Oxygen (DO), dan pH.

1.5. MANFAAT KMM

Praktik kerja lapangan yang dilakukan diharapkan dapat memberikan

manfaat diantaranya:

1. Bagi mahasiswa

a) Mendapatkan pengalaman serta wawasan mengenai aplikasi

ilmu di dunia kerja sesungguhnya.

b) Dapat mengetahui proses pengolahan air limbah pada IPAL

industri makanan ringan.

5

2. Bagi jurusan kimia FMIPA UNS

Dapat menjalin kerjasama dengan perusahaan makanan ringan

dalam program KMM.

3. Bagi perusahaan makanan ringan

Dapat menjalin kerjasama terkait dengan IPAL.

6

BAB II

LANDASAN TEORI

2.1. TINJAUAN UMUM PERUSAHAAN

Perusahaan makanan ringan tempat dilaksanakan KMM adalah sebuah

perusahaan yang bergerak di bidang makanan ringan. Perusahaan ini awal

mulanya didirikan pada awal tahun 1980-an. Dikarenakan kebijakan dari

perusahaan tersebut maka dalam laporan magang ini nama perusahaan tidak

bisa disebutkan sehingga dalam judul pelaporan ini nama perusahaan diganti

dengan sebutan perusahaan makanan ringan. Pendirian perusahaan ini

didasarkan pada peluang yang ada akan besarnya kebutuhan makaroni di

masyarakat dan kurangnya perusahaan yang konsen dalam usaha di bidang

makaroni. Atas dasar inilah perusahaan makanan ringan ini didirikan. Adapun

visi dan misi yang dimiliki oleh perusahaan makanan ringan adalah sebagai

berikut:

1) Ingin menjadi pemimpin dalam industri snack pellet di Indonesia

dengan menggunakan bahan baku unggulan dan bebas bahan

additive serta menggunakan teknologi yang inovatif. Perusahaan

makanan ringan juga berupaya menyediakan solusi untuk pellet

snack / pasta sesuai kebutuhan konsumen.

2) Ingin menyediakan lapangan kerja yang luas dengan keadaan kerja

yang aman dan nyaman.

Daerah distribusi produk dari perusahaan makanan ringan ini adalah di

pulau Jawa dengan didistribusikan melalui pasar-pasar tradisional. Dengan

pemasaran melalui pasar tradisional diharapkan produk perusahaan makanan

ringan ini lebih mudah untuk dijangkau oleh konsumen. Adapun produk-

produk yang diproduksi oleh perusahaan makanan ringan ini diantaranya

adalah berbagai macam jenis makaroni baik berupa setengah jadi maupun

siap saji dan berbagai macam potato. Untuk menjaga loyalitas konsumen

terhadap produk olahan perusahaan makanan ringan ini maka dari pihak

pabrik berusaha untuk menjaga kualitas produk yang dihasilkan dengan

7

memprioritaskan pada produk yang menggunakan bahan baku yang sehat dan

menjaga rasa yang enak dari produk yang dihasilkan.

Perusahaan makanan ringan ini memiliki program Corporate Social

Responsibility (CSR) yang ditujukan untuk membantu masyarakat yang ada

di sekitar pabrik perusahaan makanan ringan. Program ini diadakan sebagai

bentuk rasa tanggung jawab pabrik untuk memberikan kontribusi sosial pada

lingkungan yang ada di sekitar pabrik perusahaan makanan ringan. Bentuk

CSR yang dilakukan oleh pabrik perusahaan makanan ringan ini adalah

program sanitasi lingkungan yang bekerja sama dengan Perusahaan Daerah

Air Minum (PDAM) sekitar, pemberian air bersih, dan menjadi sponsor atas

kegiatan yang dilakukan oleh warga di sekitar pabrik.

Saat ini jumlah karyawan yang dimiliki oleh pabrik perusahaan

makanan ringan ini telah mencapai ratusan orang. Ini sesuai dengan salah satu

visi dan misi yang dimiliki oleh perusahaan ini yaitu ingin menyediakan

lapangan kerja yang luas sehingga dapat menyerap tenaga kerja dalam jumlah

yang banyak. Adapun waktu operasi yang ditetapkan oleh pabrik perusahaan

makanan ringan adalah pada hari seninsabtu dari jam 08.0015.00 WIB.

Divisi kerja yang dimiliki oleh pabrik perusahaan makanan ringan ini

meliputi tenaga kerja produksi, tenaga kerja keamanan, tenaga kerja

pengantar barang ke daerah distribusi, dan tenaga kerja pengolahan limbah.

2.2. PENGOLAHAN AIR LIMBAH

2.2.1. Karakteristik air limbah

Air limbah adalah air dari suatu daerah pemukiman yang telah

dipergunakan untuk berbagai keperluan, harus dikumpulkan dan dibuang

untuk menjaga lingkungan hidup yang sehat dan baik (Tchobanoglous, 1991).

Air limbah memiliki ciri-ciri yang dapat dikelompokan menjadi 3 bagian,

yaitu:

a. Ciri-ciri fisik

Ciri-ciri fisik utama air limbah adalah kandungan bahan padat, warna,

bau dan suhunya.

8

1) Bahan padat

Air yang terpolusi selalu mengandung padatan yang dapat dibedakan

atas empat kelompok berdasarkan besar partikelnya dan sifat-sifat lainnya

(Fardiaz, 1992). Empat kelompok tersebut yaitu:

1. Padatan terendap (sedimen)

2. Padatan tersuspensi dan koloid

3. Padatan terlarut

4. Minyak dan lemak

2) Warna

Warna adalah ciri kualitatif yang dapat dipakai untuk mengkaji kondisi

umum air limbah. Air buangan industri serta bangkai benda organis yang

menentukan warna air limbah itu sendiri (Sugiharto, 1987). Warna timbul

akibat suatu bahan terlarut atau tersuspensi dalam air, di samping adanya

bahan pewarna tertentu yang kemungkinan mengandung logam berat. Bau

disebabkan karena adanya campuran dari nitrogen, phospor, protein, sulfur,

amoniak, hidrogen sulfida, karbon disulfida dan zat organik lain.

3) Bau

Pembusukan air limbah adalah merupakan sumber dari bau air limbah

(Sugiharto, 1987). Hal ini disebabkan karena adanya zat organik terurai

secara tidak sempurna dalam air limbah. Bau timbul karena adanya kegiatan

mikroorganik yang menguraikan zat organik menghasilkan gas tertentu. Di

samping itu bau juga timbul karena terjadinya reaksi kimia yang

menimbulkan gas. Kuat tidaknya bau yang dihasilkan limbah tergantung pada

jenis dan banyak gas yang ditimbulkan.

4) Suhu

Suhu air limbah biasanya lebih tinggi daripada air bersih, karena adanya

tambahan air hangat dari perkotaan (Tchobanoglous, 1991). Suhu air limbah

mempengaruhi badan penerima bila terdapat perbedaan suhu yang cukup

besar. Suhu air limbah akan mempengaruhi kecepatan reaksi kimia serta tata

kehidupan dalam air. Perubahan suhu memperlihatkan aktivitas kimiawi

9

biologis pada benda padat dan gas dalam air. Pembusukan terjadi pada suhu

yang tinggi dan tingkatan oksidasi zat organik jauh lebih besar pada suhu

yang tinggi.

b. Ciri-ciri kimia

Karakteristik kimia air limbah ditentukan oleh DO (Dissolved Oxygen),

BOD (Biologycal Oxygen Demand), COD (Chemical Oxygen Demand) dan

pH (puissance d`Hydrogen Scale) (Ginting, 2007).

1) DO (Dissolved Oxygen)

Oksigen terlarut merupakan kebutuhan dasar untuk kehidupan baik

tanaman maupun hewan yang ada di dalam air. Kandungan oksigen di dalam

perairan sangat tergantung pada proses kimia, fisika dan biokimia yang terjadi

di dalam badan air. Analisis terhadap oksigen terlarut adalah kunci pada

kegiatan pengawasan pencemaran air dan pengawasan proses pengolahan air.

Kehidupan yang ada di dalam air tergantung dari kemampuan air untuk

mempertahankan konsentrasi oksigen minimal yang dibutuhkan untuk

kehidupan. Ikan merupakan hewan yang memerlukan oksigen dengan nilai

yang tinggi, sedangkan bakteri memerlukan oksigen dengan nilai yang kecil.

Konsentrasi oksigen terlarut untuk kehidupan biota tidak boleh kurang

dari 6 ppm. Oksigen terlarut dapat berasal dari proses fotosintesis tanaman

air, yang jumlahnya tidak tetap tergantung dari jumlah tanaman dan jumlah

sinar yang dapat masuk ke dalam perairan tersebut untuk proses fotosintesis.

Konsentrasi oksigen terlarut dalam keadaan jenuh bervariasi tergantung dari

suhu dan tekanan udara. Pada suhu 20C dan tekanan 1 atm konsentrasi

oksigen terlarut dalam keadaan jenuh yaitu 9,2 ppm, sedangkan pada suhu

50C dengan tekanan sama tingkat kejenuhannya hanya 5,6 ppm.

Konsentrasi oksigen yang terlalu rendah akan mengakibatkan ikan-ikan

dan binatang lainnya yang membutuhkan oksigen akan mati, sebaliknya

konsentrasi oksigen yang terlalu tinggi juga dapat mengakibatkan proses

korosi semakin cepat karena oksigen akan mengikat hidrogen yang melapisi

permukaan logam. Air dikategorikan sebagai air terpolusi jika konsentrasi

oksigen terlarut menurun sampai di bawah batas minimal yang dibutuhkan

10

untuk kehidupan biota di dalam perairan tersebut. Penyebab utama

berkurangnya oksigen terlarut di dalam air adalah adanya bahan-bahan

buangan yang mengkonsumsi oksigen. Bahan-bahan tersebut terdiri dari

bahan yang mudah dibusukkan atau dipecah oleh bakteri dengan adanya

oksigen, sehingga oksigen yang tersedia dikonsumsi oleh bakteri yang aktif

untuk memecah bahan-bahan tersebut, akibatnya semakin banyak bahan-

bahan tersebut semakin berkurang konsentrasi oksigen terlarutnya (Martini,

2006).

Bahan-bahan buangan yang memerlukan oksigen terutama terdiri dari

bahan-bahan organik dan ada beberapa bahan anorganik. Polutan semacam

itu berasal dari berbagai sumber yaitu: kotoran hewan maupun manusia,

tanaman-tanaman yang mati atau sampah organik, bahan-bahan dari

pengolahan industri pangan, pabrik kertas, industri penyamakan kulit, industri

pemotongan daging. Konsentrasi bahan-bahan buangan tersebut selain

dipengaruhi oleh jumlah bahan buangan juga dipengaruhi oleh jumlah air

yang dicemari, oleh karena itu pada musim kemarau di mana air sungai atau

air danau surut konsentrasi bahan buangan tersebut meningkat sehingga

konsentrasi oksigen terlarut menurun (Martini, 2006).

Kebanyakan bahan buangan yang memerlukan oksigen mengandung

karbon sebagai unsur yang terbanyak, salah satu reaksi yang terjadi dengan

adanya bakteri adalah oksidasi karbon menjadi karbon dioksida dengan reaksi

sebagai berikut:

C + O2 Bakteri

CO2

Reaksi tersebut di atas terjadi reaksi pembakaran sempurna, tetapi

sebelum terbentuk CO2 mungkin akan terbentuk hasil-hasil oksidasi

sementara seperti: alkohol, asam, amoniak, dan asam sulfida. Senyawa

tersebut selain berbau busuk juga ada yang bersifat racun terhadap hewan

bahkan manusia (Martini, 2006).

Karena bahan-bahan buangan yang memerlukan oksigen dapat

menurunkan oksigen terlarut di dalam air dengan cepat maka uji terhadap

bahan buangan tersebut perlu dilakukan untuk mengetahui tingkat

pencemaran perairan.

11

Dalam menentukan nilai oksigen terlarut menggunakan metode titrasi

Winkler atau iodometri (azide modification) yang biasa dilakukan di

laboratorium pada metode ini tata kerja berdasarkan pada kemampuan

mengoksidasi oksigen terlarut. Prinsip analisis metode ini adalah oksigen di

dalam sampel akan mengoksidasi MnSO4 yang ditambahkan ke dalam larutan

pada keadaan alkalis, maka akan terjadi endapan Mn(OH)2, dengan adanya

oksigen akan dioksidasi menjadi endapan MnO(OH)2. Dengan penambahan

asam sulfat dan kalium iodida maka akan dibebaskan iodin yang jumlahnya

ekuivalen dengan oksigen terlarut. Iodin yang dibebaskan tersebut kemudian

dianalisis dengan metode titrasi iodometri yaitu dengan menggunakan larutan

standar tiosulfat dengan indikator amilum.

2) BOD (Biologycal Oxygen Demand)

Pemeriksaan BOD dalam air limbah didasarkan atas reaksi oksidasi zat-

zat organik dengan oksigen dalam air dimana proses tersebut dapat

berlangsung karena ada sejumlah bakteri. BOD adalah kebutuhan oksigen

bagi sejumlah bakteri untuk menguraikan (mengoksidasikan) semua zat-zat

organik yang terlarut maupun sebagai tersuspensi dalam air menjadi bahan

organik yang lebih sederhana. Nilai ini hanya merupakan jumlah bahan

organik yang dikonsumsi bakteri.

Penguraian zat-zat organik ini terjadi secara alami, aktifnya bakteri-

bakteri menguraikan bahan- bahan organik bersamaan dengan habis pula

oksigen yang dikonsumsi (Ginting, 2007). Menurut reaksi biokimia seperti

berikut:

zat organik + mikroorganisme zat-zat lain + CO2 + H2O

Dengan habisnya oksigen terkonsumsi membuat biota lainnya yang

membutuhkan oksigen menjadi kekurangan dan akibatnya biota yang

memerlukan oksigen ini tidak dapat hidup. Semakin tinggi angka BOD

semakin sulit bagi makhluk air yang membutuhkan oksigen bertahan hidup.

O2

12

3) COD (Chemical Oxygen Demand)

Parameter kebutuhan oksigen kimiawi (lebih dikenal dalam istilah

asingnya COD) termasuk parameter yang cukup penting sebagai salah satu

indikator kualitas air. Parameter ini dapat menggambarkan kualitas

lingkungan air akibat pengaruh gejala alam dan aktivitas manusia. COD

merupakan salah satu parameter kimia yang digunakan untuk mengetahui

besarnya tingkat pencemaran limbah organik yang telah terjadi pada sungai,

danau, sumur penduduk, dan air laut. Semakin besar nilai COD suatu sumber

alam, semakin besar pula tingkat pencemaran yang terjadi terhadap sumber

tersebut. Parameter COD terkait sangat erat dengan kandungan zat organik

dan anorganik yang dapat dioksidasi dalam suatu badan air.

Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat-zat

organik yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses

mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam

air. Ada beberapa metode persiapan sampel yang telah lama dikenal dalam

analisis COD yaitu metode refluks dengan pemanas listrik (konduksi).

Metode ini biasanya menggunakan pemanas listrik konvensional seperti hot

plate. Oven listrik ataupun heating block yang didasarkan pada pemindahan

panas dari wadah ke larutan dan selanjutnya ke sampel yang akan didestruksi,

sehingga membutuhkan waktu yang cukup lama yaitu selama 2 jam pada

suhu 145-200C untuk mencapai hasil destruksi yang sempurna. Metode ini

dapat dibagi 2 yaitu sistem refluk terbuka dan sistem refluk tertutup. Pada

sistem refluk terbuka dapat digunakan bermacam jenis air limbah dan jumlah

sampel dapat lebih banyak karena menggunakan gelas erlenmeyer berukuran

250 ml. Pada sistem ini biasanya menggunakan hot plate sebagai

pemanasnya. Sedangkan pada sistem refluk tertutup menggunakan sejenis

tabung reaksi yang terbuat dari borosilikat dan tertutup dengan ukuran

tertentu (1,6 x 10 cm; 2 x 15 cm; atau 2,5 x 15 cm) dengan diameter 2 cm dan

kapasitas 2,510 ml larutan sampel. Jika dibandingkan dengan sistem refluk

terbuka pada sistem refluk tertutup ini lebih ekonomis dari segi bahan

pereaksi dan dapat mengoksidasi senyawa-senyawa organik yang mudah

menguap dengan sempurna karena senyawa-senyawa tersebut mengalami

13

kontak yang cukup lama dengan zat pengoksidasi yang digunakan. Biasanya

pada sistem ini digunakan oven listrik sebagai pemanasnya.

4) pH (puissance d`Hydrogen Scale)

pH adalah ukuran yang menunjukan kadar asam atau basa dalam suatu

larutan untuk menyatakan aktifitas ion hidrogen. Pengukuran pH bisa

dilakukan secara elektrik menggunakan alat yang dinamakan pH meter dan

dapat juga menggunakan indikator pewarna yaitu dengan kertas lakmus. Nilai

pH air digunakan untuk mengetahui kondisi keasaman (konsentrasi ion

hidrogen) air limbah. Skala pH berkisar antara 1-14, kisaran nilai pH 1-7

termasuk kondisi asam, pH 7-14 termasuk kondisi basa, dan pH 7 adalah

kondisi netral.

C. Ciri-ciri biologis

Pemeriksaan biologis di dalam air limbah untuk memisahkan apakah

ada bakteri-bakteri pathogen berada di dalam air limbah (Sugiharto, 1987).

Berbagai jenis bakteri yang terdapat di dalam air limbah sangat berbahaya

karena menyebabkan penyakit. Kebanyakan bakteri yang terdapat dalam air

limbah merupakan bantuan yang sangat penting bagi proses pembusukan

bahan organik (Tchobanoglous, 1991).

2.2.2. Unsur dari sistem pengelolaan air limbah modern

Unsur-unsur dari suatu sistem pengelolaan air limbah yang modern

terdiri dari:

1. Sumber air limbah

Sumber air limbah dari suatu daerah pemukiman seperti perumahan,

bangunan komersial, dan industri.

2. Pemrosesan setempat

Sarana untuk pengolahan pendahuluan atau penyamaan air limbah

sebelum masuk ke sistem pengumpul.

3. Pengumpul

Sarana untuk pengumpulan air limbah dari masing-masing sumber

dalam daerah pemukiman.

14

4. Penyaluran

Sarana untuk memompa dan mengangkut air limbah yang terkumpul ke

tempat pemrosesan dan pengolahan.

5. Pengolahan

Sarana pengolahan air limbah sebelum dibuang dari suatu daerah ke

saluran irigasi.

6. Pembuangan

Sarana pengolahan limpahan yang sudah diolah dan ampas padat yang

didapat dari pengolahan.

Seperti dalam sistem penyaluran air bersih, dua faktor penting yang

harus diperhatikan dalam sistem pengolahan air limbah adalah jumlah dan

mutu (Tchobanoglous, 1991). Air limbah yang harus dibuang dari suatu

daerah pemukiman terdiri dari:

1. Air limbah rumah tangga

2. Air limbah industri

3. Air resapan/aliran masuk

4. Air hujan

Perkiraan besar air limbah kegiatan industri bervariasi menurut jenis

dan ukuran industri yang ada, pengawasan industri tersebut, jumlah air yang

pemakaiannya berulang, serta cara yang dipergunakan untuk pemrosesan

setempat, bila ada (Tchobanoglous, 1991).

2.2.3. Identifikasi jaringan pengolahan

Jaringan pengolahan air limbah pada dasarnya dikelompokkan menjadi

tiga tahap yaitu pengolahan primer, pengolahan sekunder, dan pengolahan

tersier (Sunu, 2001). Pengertian dari ketiga pengolahan tersebut dapat

dijelaskan sebagai berikut:

a. Pengolahan primer

Pengolahan primer semata-mata mencakup pemisahan kerikil, lumpur,

dan penghilangan zat padat yang terapung (Sugiharto, 1987). Hal ini biasa

dilakukan dengan penyaringan dan pengendapan di kolam-kolam

15

pengendapan. Buangan dari pengolahan primer biasanya akan mengandung

bahan organik yang lumayan banyak dan BOD-nya relatif tinggi.

b. Pengolahan sekunder

Pengolahan sekunder mencakup pengolahan lebih lanjut dari buangan

pengolahan primer. Hal ini menyangkut pembuangan bahan organik dan sisa-

sisa bahan terapung dan biasanya dilaksanakan dengan proses biologis

mempergunakan filter, aerasi, kolam oksidasi dan cara-cara lainnya

(Tchobanoglous, 1991). Buangan dari pengolahan sekunder biasanya

mempunyai BOD5 yang kecil dan mungkin mengandung beberapa mg/L

oksigen terlarut.

c. Pengolahan lanjutan (tersier)

Pengolahan lanjutan dipergunakan untuk membuang bahan-bahan

terlarut dan terapung yang masih tersisa setelah pengolahan biologis yang

normal apabila dibutuhkan untuk pemakaian air kembali atau untuk

pengendalian eutrofikasi di air penerima (Tchobanoglous, 1991). Pemilihan

seperangkat metode pengolahan tergantung pada berbagai faktor, termasuk

sarana pembuangan yang tersedia. Sebenarnya, perbedaan antara pengolahan

primer, sekunder dan tersier (lanjutan) hanyalah bersifat perjanjian, karena

kebanyakan metode pengolahan air limbah modern mencakup proses-proses

fisik, kimiawi, dan biologis dalam operasi yang sama.

16

BAB III

METODE PELAKSANAAN

3.1. WAKTU DAN TEMPAT PELAKSANAAN KMM

Waktu pelaksanaan penelitian KMM adalah pada bulan 20 Juni-23 Juli

2014 dan bertempat di CV. Dian Sehati Mojosongo, Surakarta, Jawa Tengah.

3.2. ANALISIS SAMPEL AIR LIMBAH

Pada tahap ini pengambilan sampel air limbah dilakukan pada pagi hari

jam 10.00 WIB dengan hari yang berbeda. Sampel air limbah diambil dari

inlet dan outlet IPAL CV. Dian Sehati Mojosongo, Surakarta, Jawa Tengah.

Pada uji pH dan suhu air limbah dilaksanakan secara in situ sedangkan

analisis Total Suspended Solid (TSS) dan DO dilaksanakan di laboratorium

UNS. Sampel air inlet adalah air yang masuk ke dalam bak pengendap awal,

sedangkan sampel air outlet adalah air yang keluar dari proses pengolahan

menuju ke badan air penerima. Sampel air yang diambil untuk dibawa ke

laboratorium UNS sebanyak 1,5 liter.

3.3. ALAT DAN BAHAN

3.3.1. Bahan-bahan penelitian

a) Sampel air limbah

b) Kertas saring 42 nm

c) Kertas indikator pH

d) Larutan MnSO4.H2O

e) Larutan H2SO4 pekat p.a

f) Larutan amilum

g) Larutan alkali iodida azida

h) Larutan Na2S2O3 0,025 N

i) Larutan K2Cr2O7 0,1 N

3.3.2. Alat-alat penelitian

a) Gelas beaker pyrex Iwaki

b) Pipet tetes

17

c) Botol Winkler

d) Pipet ukur pyrex Iwaki

e) Buret asam pyrex Iwaki

f) Erlenmeyer pyrex Iwaki

g) Gelas ukur pyrex Iwaki

h) Corong kaca pyrex Iwaki

i) Termometer

j) Oven Memmert

k) Desikator

l) Neraca analitik Sartorius bp 110

m) Cawan arloji

n) Statif dan klem

o) Dragball Brand

p) Labu ukur pyrex Iwaki

3.4. PROSEDUR PENELITIAN

3.4.1. Karakteristik fisika

3.4.1.1. Zat padat tersuspensi

Adalah material yang terlarut dalam air atau air limbah yang

tertampung oleh filter. Analisis zat padat dalam air penting untuk mengontrol

proses pengolahan air limbah secara biologi dan fisik dan untuk keperluan

pembatasan kandungan kualitas air limbah.

Tujuan:

Untuk mengetahui besarnya nilai zat padat tersuspensi dari sampel air

limbah.

Cara kerja:

1. Menyiapkan alat yang digunakan, kemudian mengatur oven pada suhu

105oC.

2. Memanaskan kertas saring di dalam oven dengan suhu 105oC selama 1

jam.

3. Mendinginkan kertas saring dalam desikator kurang lebih selama 10-

15 menit.

18

4. Menimbang kertas saring secara berulang sampai didapat berat yang

konsisten (sebagai variabel B).

5. Mengocok air sampel sampai homogen, kemudian menakar dalam

gelas ukur sebanyak 30 ml dan menyaring 30 ml air sampel.

6. Mengambil kertas saring dan menempatkan pada oven dengan suhu

103-105oC selama 1 jam.

7. Mendinginkan dalam desikator kurang lebih 10-15 menit.

8. Menimbang kertas saring secara berulang sampai didapat berat yang

konstan (sebagai variabel A).

9. Menetapkan nilai zat padat tersuspensi berdasarkan rumus TSS.

3.4.1.2 Suhu

Suhu adalah parameter untuk mengetahui bagaimana kondisi suhu pada

air limbah di mana pada air limbah biasanya memiliki suhu yang lebih tinggi

dibandingkan dengan suhu pada air biasa.

Tujuan:

Untuk mengetahui suhu air limbah baik pada inlet maupun outlet.

Cara kerja:

1. Memasukkan pangkal termometer ke bak inlet maupun outlet.

2. Mendiamkan selama 15 detik.

3. Mengeluarkan termometer dari bak dan mencatat hasil yang

didapatkan.

3.4.2. Karakteristik kimia

3.4.2.1. DO (Dissolved Oxygen)

DO adalah jumlah oksigen yang terlarut dalam air. Konsentrasi oksigen

terlarut tergantung pada suhu dan tekanan atmosfir, sehingga semakin tinggi

suhu air maka semakin rendah kadar oksigen yang terlarut dalam air. Air

limbah biasanya memiliki suhu yang lebih tinggi dari air biasa, sehingga air

limbah memiliki oksigen terlarut lebih rendah daripada air biasa.

Tujuan:

Untuk mengetahui kadar oksigen dari sampel air limbah.

19

Cara kerja:

1. Memasukan sampel ke dalam botol Winkler kemudian

menambahkan larutan MnSO4 sebanyak 1 ml dan pereaksi alkali

iodida azida sebanyak 1 ml.

2. Membuka tutup botol dan membalik-baliknya agar larutan

tercampur.

3. Mendiamkan campuran selama 5 menit agar endapan dapat

mengendap pada dasar botol. Kemudian mengamati warna endapan

yang terjadi. Apabila endapan berwarna putih, berarti O2 terlarut = 0.

Apabila endapan berwarna coklat maka terdapat O2 terlarut.

4. Membuka tutup botol kemudian menambahkan larutan H2SO4 pekat

sebanyak 1 ml.

5. Menutup botol dan membalik-baliknya sehingga semua endapan

larut.

6. Mengambil larutan dari botol sebanyak 5 ml dan memasukkannya ke

dalam erlenmeyer.

7. Menyiapkan buret dan mengisinya dengan larutan Na2S2O3 0,025 N.

8. Menitrasi larutan dalam erlenmeyer dengan larutan Na2S2O3 0,025 N

sehingga warna larutan menjadi kuning muda, kemudian

menambahkan indikator amilum 1 ml, maka larutan menjadi

berwarna biru. Titrasi dilanjutkan sehingga larutan berwarna biru

muda.

9. Menghitung besarnya nilai oksigen terlarut dengan menggunakan

Rumus DO.

3.4.2.2 pH (puissance d`Hydrogen Scale)

pH adalah ukuran yang menunjukkan kadar asam atau basa suatu

larutan. Limbah industri mempunyai pH >7 atau bersifat basa. Adapun pH

yang baik untuk air minum maupun air limbah adalah netral (7).

Tujuan:

Untuk mengetahui pH sampel air limbah.

20

Cara kerja:

1. Memasukan kertas lakmus ke dalam bak inlet maupun outlet.

2. Mendiamkan selama 5 detik kemudian mencocokkan warna yang

didapat pada kertas lakmus dengan warna standar kertas lakmus.

3. Mencatat hasil yang didapat.

3.5. ANALISIS DATA

Analisis data hasil uji di laboratorium dilakukan untuk memperoleh

besaran angka hasil pengujian berupa data mentah dan diolah berdasarkan

rumus sehingga ditentukan nilai besaran tersebut. Tujuan analisis adalah

membandingkan besaran baku mutu air limbah yang diijinkan sebelum

dibuang ke badan air penerima. Penelitian ini disusun dalam diagram alir

seperti pada gambar sebagai berikut:

21

Gambar 1. Diagram alir penelitian

mulai

Pengolahan data

kesimpulan

selesai

Study literatur

Jumlah oksigen

terlarut

Zat padat

tersuspensi

suhu

pH

Pengujian di

laboratorium

Observasi pengolahan

limbah di IPAL perusahaan

makanan ringan

Pengujian di

tempat

Persiapan alat

dan bahan

22

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. KOMPONEN IPAL PERUSAHAAN MAKANAN RINGAN

4.1.1. Bak kontrol

Bak kontrol merupakan bak penampung pertama air limbah dari proses

pengolahan makaroni. Volume bak ini adalah 3,02 m3. Pada tahap ini,

digunakan saringan pasir untuk menghalangi padatan dalam ukuran besar

sehingga tidak masuk ke dalam IPAL. Untuk mendapatkan hasil yang lebih

baik, saringan dipasang sebanyak dua saringan. Saringan tersebut diperiksa

setiap hari untuk mengambil bahan yang terjaring. Contoh bahan-bahan yang

terjaring dapat berupa padatan terapung atau melayang yang ikut bersama air.

Bahan lainnya adalah lapisan minyak dan lemak di atas permukaan air.

Dengan pembuatan bak kontrol sebagai salah satu komponen IPAL

diharapkan limbah yang masuk ke dalam bak selanjutnya adalah limbah yang

berbentuk cairan ataupun padatan dalam bentuk butiran-butiran kecil

sehingga diharapkan pengolahan pada bak selanjutnya berfungsi secara

optimal.

Namun pada kenyataannya pada tahap ini terkadang masih didapatkan

padatan dalam ukuran besar. Hal ini dikarenakan dari pengamatan di

lapangan didapatkan debit air yang masuk adalah 1,94 L/s. Terlebih lagi pada

saat terjadi proses penggaraman dihasilkan luapan air yang cukup besar

sehingga mendorong padatan dalam ukuran cukup besar sehingga mampu

masuk ke dalam bak selanjutnya.

23

(tampak atas)

Gambar 2. Bak kontrol

4.1.2. Bak equalisasi

Setelah melewati bak kontrol, selanjutnya air limbah diolah pada bak

equalisasi. Equalisasi adalah peredaman (pengurangan) aliran yang tidak

continue menjadi aliran yang mendekati konstan. Fungsi utama bak

equalisasi adalah untuk perataan debit air limbah yang masuk ke unit

pengolahan selanjutnya. Selain daripada itu bak equalisasi juga berfungsi

sebagai kolam pencampuran air limbah itu sendiri. Pencampuran ini

dimaksudkan untuk menciptakan keadaan yang homogen dari air limbah

tersebut, untuk selanjutnya dipompakan ke bak selanjutnya.Volume bak ini

adalah 19,21 m3.

Ukuran bak:

t = 156 cm

l = 85 cm

p = 228 cm

(tampak samping)

24

(tampak atas)

Gambar 3. Bak equalisasi

4.1.3. Bak anaerob

Setelah melewati bak equalisasi, selanjutnya air limbah diolah pada bak

anaerob. Volume bak ini adalah 25,94 m3. Pada bak ini, air limbah

mengalami proses fermentasi anaerob. Proses fermentasi anaerob pada

dasarnya adalah proses yang mengubah senyawa organik menjadi metana

(CH4) dan karbon dioksida (CO2) tanpa kehadiran oksigen (O2). Dekomposisi

senyawa organik melalui proses anaerob ini terjadi melalui tiga tahapan

proses, yaitu tahap reaksi hidrolisis, tahap reaksi pembentukan asam, dan

tahap reaksi pembentukan metana.

Reaksi hidrolisis merupakan proses pelarutan senyawa organik yang

mulanya tidak larut dan proses penguraian senyawa tersebut menjadi senyawa

dengan berat molekul yang cukup kecil untuk dapat melewati membran sel.

Proses pembentukan asam melibatkan dua golongan besar bakteri, yaitu

bakteri asidogenik dan bakteri asetogenik. Bakteri asidogenik pada mulanya

memfermentasikan hasil hidrolisa menjadi asam-asam lemak volatil berantai

pendek seperti asam asetat, asam propionat, asam butirat, H2, CO2, asam

laktat, asam valerat, etanol, amonia, dan sulfida. Konsentrasi H2 memegang

peranan penting dalam mengontrol proporsi berbagai produk bakteri

asidogenik. Asam propionat dan asam-asam lemak lainnya yang dihasilkan

(tampak samping)

Ukuran bak:

t = 196 cm

l = 228 cm

p = 430 cm

25

oleh bakteri asidogenik dikonversi oleh bakteri asetogenik menjadi asam

asetat, H2, dan CO2.

Pada proses pembentukan metana, gas metana yang dihasilkan terutama

berasal dari asam asetat, tetapi ada juga gas metana yang terbentuk dari

hidrogen dan karbon dioksida. Ada dua kelompok bakteri yang berperan,

yaitu bakteri metana asetoklasik dan bakteri metana pengkonsumsi hidrogen.

Bakteri metana asetoklasik mengubah asam asetat menjadi karbon dioksida

dan metana. Bakteri ini mampu mengontrol nilai pH proses fermentasi

dengan jalan mengkonsumsi asam asetat dan membentuk CO2. Bakteri

pengkonsumsi hidrogen mengubah hidrogen bersama-sama dengan karbon

dioksida menjadi metana dan air. Sisa hidrogen yang tertinggal mengatur laju

produksi asam total dan campuran asam yang diproduksi oleh bakteri

pembentuk asam.

Mekanisme umumnya adalah:

(tampak atas)

Gambar 4. Bak anaerob

4.1.4. Bak aerob

Setelah melewati bak anaerob, selanjutnya air limbah diolah pada bak

aerob. Volume bak ini adalah 4,47 m3. Proses aerob adalah salah satu

Ukuran bak:

t = 193 cm

l = 240 cm

p = 560 cm

(tampak samping)

26

proses pengolahan limbah yang berlangsung dengan hadirnya oksigen dengan

memanfaatkan aktifitas mikroba aerob, untuk menguraikan zat organik yang

terdapat dalam air limbah menjadi zat anorganik yang stabil dan tidak

memberikan dampak pencemaran terhadap lingkungan.

Dalam air dan penanganan air limbah, bakteri penting karena kultur

bakteri dapat digunakan untuk menghilangkan bahan organik dan mineral-

mineral yang tidak diinginkan dari air limbah. Kebanyakan bakteri adalah

kemoheterotrofik yaitu menggunakan bahan organik sebagai sumber energi

dan karbon. Beberapa spesies mengoksidasi senyawa-senyawa anorganik

tereduksi seperti NH3 untuk energi dan menggunakan CO2 sebagai sumber

karbon. Bakteri kemoheterotrofik merupakan bakteri terpenting dalam

pengolahan air limbah karena bakteri ini akan memecah bahan-bahan

organik, mengoksidasi amoniak nitrogen menjadi nitrogen nitrat terutama

oleh bakteri nitrifikasi.

Sistem penanganan aerobik digunakan sebagai pencegah timbulnya

masalah bau selama penanganan limbah, agar memenuhi persyaratan effluent

dan untuk stabilisasi limbah sebelum dialirkan ke lingkungan. Oksidasi

aerobik material organik dilakukan dalam bak aerasi ini. Bakteri diperlukan

untuk menguraikan bahan organik yang ada dalam air limbah. Oleh karena

itu, diperlukan jumlah bakteri yang cukup untuk menguraikan bahan-bahan

tersebut. Bakteri itu sendiri akan berkembang biak apabila jumlah makanan

yang terkandung di dalamnya cukup tersedia, sehingga pertumbuhan bakteri

dapat dipertahankan secara konstan. Penambahan makanan untuk bakteri

berasal dari lumpur yang baru, sehingga bakteri dapat dipertahankan dan

pengolahan air limbah dapat terus berlangsung. Pada perusahaan makanan

ringan ini ditambahkan nutrisi berupa pupuk urea sebagai makanan tambahan

untuk bakteri selain dari pengembalian lumpur dari bak pengendapan. Hal

tersebut dilakukan agar bakteri terhindar dari fase endogeneus dimana jumlah

kematian akan lebih besar daripada jumlah pertumbuhannya akibat dari

jumlah makanan yang habis dipergunakan.

27

Jenis-jenis bakteri yang berperan penting dalam penguraian limbah

organik secara aerob antara lain: Zooglea ramigera, Escherichia coli,

Alcaligenes sp, Bacillus sp, Corynebacterium sp, Nocardia sp.

Oksidasi

CxHyOz + O2 CO2 + H2O

Perkembangan Mikroorganisme

CxHyOz + NH3 + O2 sel-sel mikroorganisme + CO2 + H2O

Oksidasi Endogen

Sel mikroorganisme + O2 CO2 + H2O + NH3

(tampak atas)

Gambar 5. Bak aerasi

Namun, baik pada bak anaerob maupun aerob proses penguraian limbah

menggunakan bakteri tidaklah optimal hal ini dikarenakan debit air yang

cukup besar sehingga waktu tinggal limbah hanyalah sebentar pada bak

anaerob maupun aerob ditambah lagi suhu pada bak yang cukup tinggi yaitu

44C di mana suhu yang bisa ditoleransi untuk hidup bakteri untuk IPAL

adalah maksimal 40C sedangkan suhu yang ideal adalah 25C.

Ukuran bak:

t = 145 cm

d = 198 cm

(tampak samping)

28

4.1.5 Bak Penyaringan

Setelah air limbah diolah pada bak aerasi selanjutnya air limbah akan

diolah pada bak penyaringan. Volume bak ini adalah 11,13 m3. Pada bak ini

menggunakan media ijuk, arang, dan pecahan genting. Fungsi dari bangunan

filter adalah memisahkan zat padat dan zat kimia yang terkandung pada air

limbah. Pada pengolahan air buangan, filtrasi dilakukan setelah pengolahan

kimia-fisika atau pengolahan biologi.

(tampak atas)

Gambar 6. Bak filtrasi

4.1.6. Bak indikator

Fungsi bak indikator adalah untuk uji kualitas effluent pengolahan

limbah dengan indikator biologis. Volume bak ini adalah 5,99 m3. Indikator

biologis yang dapat digunakan disini adalah ikan dari jenis koi, nila, dan

tombro. Jika indikator biologis tersebut dapat hidup dalam air hasil olahan

limbah cair berarti kualitas effluent limbah bagus. Dan sebaliknya, jika

indikator-indikator biologis tersebut tidak dapat bertahan hidup maka kualitas

effluent bisa dinyatakan buruk dan limbah jelek sehingga harus dievaluasi

proses unit-unit pengolahan limbah sebelumnya. Namun, pada perusahaan

makanan ringan tempat dilaksanakan magang, bak ini tidak diberi ikan

Ukuran bak:

t = 203 cm

l = 222 cm

p = 247 cm

(tampak samping)

29

dikarenakan faktor suhu yang terdapat pada bak ini masih cukup tinggi untuk

habitat ikan.

(tampak atas)

Gambar 7. Bak indikator

Secara lengkap denah IPAL pada perusahaan makanan ringan sebagai

berikut :

Gambar 8. Denah IPAL

Keterangan:

1. Bak kontrol

2. Bak equalisasi

3. Bak anaerob

4. Bak aerob

Ukuran bak:

t = 203 cm

l = 133 cm

p = 222 cm

(tampak samping)

30

5. Bak penyaringan

6. Bak indikator

4.2. HASIL UJI KUALITAS AIR LIMBAH

Tabel 1. Kualitas air limbah

No. Parameter Satuan Batas syarat Hasil analisis

di Inlet

Hasil analisis

di outlet

I Fisika

Bau - Berbau cukup

menyengat

Bau

menyengat

tidak begitu

tercium

Suhu 1 C Maks. 40 44 39

Suhu 2 C Maks. 40 44 42

Warna - Coklat keruh Bening agak

keruh

Zat padat

tersuspensi

mg/L Maks. 85

(Ref. A)

433,3 133,3

II Kimia

DO 1 Ppm Min. 2,0

(Ref. B)

2,02 5,85

DO 2 Ppm Min. 2,0

(Ref. B)

1,61 5,04

pH 6-9 (Ref. A) 7 8

Keterangan:

Ref. A = PERDA JATENG no. 5 tahun 2012

Ref. B = PP No.82 tahun 2001 dan Swingle, H.S. tahun 1968

Suhu 1 = suhu pada pengujian pertama

Suhu 2 = suhu pada pengujian kedua

DO 1 = DO pada pengujian pertama

DO 2 = DO pada pengujian kedua

31

4.2.1. Bau

Dari hasil pengujian di laboratorium didapatkan hasil bahwa sampel air

di inlet berbau menyengat sedangkan pada outlet limbah yang dihasilkan

sudah tidak menghasilkan bau yang menyengat. Hal ini sesuai dengan syarat

minimum yang diijinkan oleh Balai Lingkungan Hidup (BLH). Masih adanya

sedikit bau pada bak outlet dikarenakan masih ada senyawa organik yang

belum terurai secara sempurna.

4.2.2. Suhu

Berikut adalah data suhu yang didapatkan di lapangan ketika diperiksa

pada pukul 10.00 WIB pada 2 hari yang berbeda yang disajikan dalam

bentuk grafik:

Gambar 9. Suhu air limbah

0

5

10

15

20

25

30

35

40

45

50

inlet 1 inlet 2

suh

u (

C)

32

34

36

38

40

42

44

46

outlet 1 outlet 2

suh

u (

C)

Keterangan:

inlet 1: inlet pada

uji pertama

inlet 2: inlet pada

uji kedua

Keterangan:

outlet 1: inlet pada

uji pertama

outlet 2: inlet pada

uji kedua

32

Dari hasil pengujian yang dilakukan di lapangan didapatkan hasil

bahwa suhu sampel air pada pengujian pertama adalah di inlet adalah 44C

sedangkan di outlet 39C. Sedangkan pada pengujian kedua didapatkan suhu

di inlet adalah 44C sedangkan di outlet 42C. Perbedaan suhu yang

didapatkan ini dimungkinkan karena aktivitas pada pabrik yang belum tentu

sama tiap harinya dan juga pengaruh kondisi lingkungan. Suhu yang ada baik

pada inlet maupun outlet masih di atas baku mutu yang dianjurkan yaitu

28C. Namun, hal ini masih dapat dimaklumi karena pada umumnya suhu air

limbah lebih tinggi dibandingkan suhu air normal selama suhu tersebut masih

di bawah 40C. Hal ini dikarenakan pada suhu di atas 40C dimungkinkan

bakteri yang seharusnya dapat mengurai limbah pada IPAL tidak bisa hidup

dikarenakan suhu yang panas.

4.2.3. Warna

Dari sampel yang diambil didapatkan hasil bahwa warna air di inlet

adalah coklat keruh sedangkan warna air di outlet adalah putih keruh. Warna

air coklat keruh pada bak inlet dikarenakan air limbah belum diolah

sedangkan pada bak outlet air limbah telah mengalami beberapa pengolahan

secara bertahap melalui bak-bak yang ada pada IPAL.

4.2.4. TSS (Total Suspended Solid)

Dari hasil pengujian di laboratorium didapatkan hasil bahwa nilai zat

padat tersuspensi sampel air di inlet sebesar 433,3 mg/L sedangkan pada

outlet adalah 133,3 mg/L. Jika data ini dibandingkan dengan persyaratan

maksimum yang ditetapkan oleh PERDA JATENG nomor 5 tahun 2012

maka TSS yang diperoleh baik pada inlet maupun outlet sudah melebihi batas

yang dianjurkan di mana batas maksimum yang dianjurkan adalah 85 mg/L.

4.2.5. DO (Dissolved Oxygen)

Berikut adalah hasil uji kualitas DO pabrik makanan ringan yang

didapatkan dari uji sampel yang diambil pada jam 10.00 WIB pada 2 hari

yang berbeda yang dilakukan yang disajikan dalam bentuk grafik:

33

Gambar 10. DO air limbah

Pada pengujian DO digunakan metode titrasi Winkler. Pemilihan

metode ini dikarenakan cara ini lebih analitis, tepat, dan akurat dibandingkan

dengan uji menggunakan DO meter. Prinsipnya adalah melakukan titrasi

dengan menggunakan iodometri. Sampel yang akan dianalisis terlebih dahulu

ditambahkan larutan MnSO4 dan NaOH - KI, sehingga akan terjadi endapan

MnO(OH)2. Dengan menambahkan H2SO4 maka endapan yang terjadi akan

larut kembali dan juga akan membebaskan molekul I3- yang ekivalen dengan

oksigen terlarut. I3- yang dibebaskan ini selanjutnya dititrasi dengan larutan

0

0,5

1

1,5

2

2,5

inlet 1 inlet 2

DO

(p

pm

)

0

1

2

3

4

5

6

7

outlet 1 outlet 2

DO

(p

pm

)Keterangan:

inlet 1: inlet pada

uji pertama

inlet 2: inlet pada

uji kedua

Keterangan:

outlet1: inlet pada

uji pertama

outlet 2: inlet pada

uji kedua

34

standar natrium tiosulfat (Na2S2O3) dan menggunakan indikator larutan

amilum (kanji).

Reaksi kimia yang terjadi dapat dirumuskan:

MnSO4 + 2 NaOH-KI Mn(OH)2 + Na2SO4 + 2 KI

2 Mn(OH)2 + O2 2 MnO(OH)2

MnO(OH)2 + 2 KI + 4H+ Mn

2+ + I2 + 3 H2O + 2 K

+

I2 + KI I3- + K

+

I3--amilum + 2 Na2S2O3 + K

+ Na2S4O6 + 2NaI

+ KI

I3- yang terbentuk dititrasi dengan larutan natrium tiosulfat hingga

terbentuk warna kuning pucat yang menandakan I3- tersebut hampir habis

bereaksi dan mendekati titik ekivalen. Untuk mempermudah mengetahui titik

akhir titrasi maka digunakan indikator amilum pada kondisi tersebut sehingga

terbentuk larutan berwarna biru. Larutan kanji harus ditambahkan pada saat

akhir titrasi mendekati titik ekivalen ketika I3- tinggal sedikit dan larutan yang

dititrasi berwarna kuning. Jika larutan kanji yang ditambahkan pada awal

titrasi ketika masih banyak terdapat I3- dalam larutan, maka sejumlah besar

senyawa iod-kanji yang terbentuk akan bereaksi lambat dengan tiosulfat.

Dari hasil pengujian di laboratorium didapatkan hasil bahwa nilai

oksigen terlarut sampel air di inlet pada pengujian pertama adalah 2,02

sedangkan pada outlet didapatkan nilai oksigen terlarut adalah 5,85.

Sedangkan pada pengujian kedua didapatkan nilai DO pada inlet adalah 1,61

sedangkan nilai DO pada outlet adalah 5,04. Perbedaan nilai DO yang

didapatkan dikarenakan beberapa faktor yang dapat mempengaruhi nilai DO

yaitu meliputi: kekeruhan, suhu, dan salinitas. Berdasarkan daftar klasifikasi

tingkat pencemaran yang dikeluarkan oleh pemerintah no. 82 tahun 2011

tentang pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air dapat

diketahui bahwa air limbah yang berada pada inlet tergolong air limbah yang

tercemar pada pengujian pertama sedangkan pada pengujian kedua termasuk

tingkat pencemaran berat. Adapun air limbah yang berada pada outlet dapat

dikategorikan sebagai air limbah yang tercemar ringan baik pada pengujian

pertama maupun pengujian kedua sehingga masih dapat ditoleransi untuk

dibuang ke lingkungan.

35

4.2.6. pH (puissance d`Hydrogen Scale)

Berdasarkan hasil pengujian di lapangan didapatkan hasil bahwa

sampel air di inlet memiliki pH 7 sedangkan di outlet memiliki pH 8.

Berdasarkan syarat maksimum yang diijinkan yaitu antara 6-9 sehingga

memenuhi persyaratan air limbah layak untuk dibuang ke sungai berdasarkan

parameter pH.

36

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. KESIMPULAN

Dari hasil analisis dan pembahasan yang telah diuraikan pada bab-bab

sebelumnya diperoleh beberapa kesimpulan sebagai berikut :

1. Proses pengolahan air limbah di IPAL perusahaan makanan ringan

Mojosongo Surakarta meliputi: bak kontrol yang berfungsi untuk

menghalangi padatan dalam ukuran besar supaya tidak masuk ke dalam

bak selanjutnya, bak equalisasi berfungsi untuk membagi dan

meratakan volume pasokan untuk masuk pada proses treatment utama,

bak anaerob berfungsi untuk melakukan proses fermentasi anaerob pada

air limbah, bak aerob berfungsi untuk menguraikan zat organik yang

terdapat dalam air limbah secara aerobik, bak penyaringan berfungsi

untuk memisahkan zat padat dan zat kimia yang terkandung pada air

limbah, dan bak indikator yang berfungsi untuk menguji kualitas

effluent setelah mengalami pengolahan pada bak sebelumnya.

2. Hasil pengujian di laboratorium memperoleh nilai parameter kualitas

sampel air limbah di inlet berbau menyengat, suhu 44C, warna coklat

keruh, nilai zat padat tersuspensi sebesar 433,3 mg/L, pH 7, dan DO 1

sebesar 2,02 ppm sedangkan DO 2 sebesar 1,61. Adapun kualitas

sampel air limbah pada outlet berbau sedikit menyengat, warna putih

keruh, nilai zat padat tersuspensi sebesar 133,3 mg/L, pH 8, dan DO 1

sebesar 5,85 ppm sedangkan DO 2 sebesar 5,04. Berdasarkan pengujian

ini maka air limbah pabrik perusahaan makanan ringan tempat

dilaksanakan magang sudah memenuhi kriteria untuk dibuang ke

lingkungan hanya saja nilai zat padat tersuspensinya perlu untuk

dikurangi.

37

5.2. SARAN

Beberapa alternatif saran yang dapat diberikan mengenai metode

pengolahan air limbah di perusahaan makanan ringan Mojosongo antara lain

sebagai berikut:

1. Melakukan efisiensi terhadap air limbah yang dihasilkan oleh pabrik

guna mendapatkan waktu tinggal yang cukup pada IPAL sehingga

limbah yang dihasilkan dapat diurai secara optimal oleh bakteri yang

ada di dalam IPAL.

2. Membuat bak penampungan yang berfungsi sebagai kolam pendingin

dan juga untuk menampung air sebelum disalurkan ke IPAL guna

mengurangi debit air sambil memasang control valve pada pipa

sehingga laju air yang disalurkan ke IPAL dapat dikendalikan.

3. Memasang aerator pada bak penampungan guna mengurangi suhu

panas pada air limbah.

4. Membuat polisi tidur dari bahan konduktor sepanjang aliran pipa

pembuangan limbah sebelum mencapai IPAL guna mengurangi suhu

air limbah yang dihasilkan.

5. Melakukan uji lebih lanjut dengan parameter lain semisal BOD dan

COD guna mendapatkan hasil uji kualitas air limbah yang lebih

lengkap.

38

DAFTAR PUSTAKA

Fardiaz, H. 1992. Polusi Air dan Udara. Kanisius. Yogyakarta.

Ginting, P. 2007. Sistem Pengelolaan Lingkungan dan Limbah. Yrama Widya.

Bandung.

Martini, T. 2006. Analisis Oksigen Terlarut dan Kebutuhan Oksigen Biologi.

Laboratorium Pusat MIPA Universitas Sebelas Maret. Surakarta.

Sugiharto. 1987. Dasar-Dasar Pengolahan Air Limbah. Universitas Indonesia

(UI-Press). Jakarta.

Sunu, P. 2001. Melindungi Lingkungan Dengan Menerapkan ISO 14001. PT.

Gramedia Widiasarana Indonesia. Jakarta.

Swingle, H.S. 1968. Standardization of Chemical Analysis for Water and Pond

Muds. F.A.O. Fish, Rep. 44, 4 , 379 - 406 pp.

Tchobanoglous, G. 1991. Teknik Sumber Daya Air. Erlangga. Jakarta.

39

LAMPIRAN:

1. Perhitungan debit air limbah:

Debit = volume

Waktu

Debit = 194,085 L

100 s

= 1,94 L/s

2. Perhitungan DO

oksigen terlarut (mg/L) = VaxNax8000xF

50

Di mana

Va = volume Na2S2O3

Na = Normalitas Na2S2O3

F = volume botol dibagi volume botol dikurangi volume pereaksi MnSO4

dan alkali Iodida azida

No. Sampel V

sampel

V Na2S2O3 0,025 N Perubahan

warna I II

1. Sampel 1

inlet

5 ml 0,5 ml 0,5 ml Putih keruh-

biru muda

2. Sampel 1

outlet

5 ml 1,4 ml 1,5 ml Putih keruh-

biru muda

3. Sampel 2

inlet

5 ml 0,4 ml 0,4 ml Putih keruh-

biru muda

4. Sampel 2

outlet

5 ml 1,2 ml 1,3 ml Putih keruh-

biru muda

a. DO 1 di inlet (mg/L) = 0,5 ml x 0,025 N x 8000 x (250 ml/ (250 ml 2 ml))

50

= 2,02 ppm

40

b. DO 2 di inlet (mg/L) = 0,4 ml x 0,025 N x 8000 x (250 ml/ (250 ml 2 ml)) 50

= 1,61 ppm

c. DO 1 di outlet (mg/L) = 1,45 ml x 0,025 N x 8000 x (250 ml/ (250 2 ml))

50

= 5,85 ppm

d. DO 2 di outlet (mg/L) = 1,25 ml x 0,025 N x 8000 x (250 ml/ (250 ml 2 ml))

50

= 5,04

3. Perhitungan total zat padat tersuspensi (TSS)

TSS (mg/L) = (A-B) x 1000

V

Di mana

A = berat kertas saring + residu kering (mg)

B = berat kertas saring (mg)

V = volume sampel (ml)

a. TSS di inlet (mg/L) = (640 mg - 627 mg) x 1000 30 ml

= 433,3 mg/L

b. TSS di outlet (mg/L) = (630 mg 626 mg) x 1000 30 ml

= 133,3 mg/L