bab ii tinjauan pustaka

advertisement
 BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1
Limbah Cair dan Pengolahannya
Limbah cair atau air limbah adalah air yang tidak terpakai lagi,
yang merupakan hasil dari berbagai kegiatan manusia sehari-hari. Dengan
semakin bertambah dan meningkatnya jumlah penduduk dengan segala
kegiatanya, maka jumlah air limbah juga mengalami peningkatan. Pada
umumnya limbah cair dibuang ke dalam tanah, sungai danau dan laut. Jika
jumlah air limbah yang dibuang melebihi kemampuan alam untuk
menerima atau menampungnya, maka akan terjadi kerusakan lingkungan
(pencemaran).
Salah satu limbah cair yang dapat mencemari lingkungan sekitar
adalah Lindi. Lindi atau air luruhan sampah merupakan tirisan cairan
sampah hasil ekstrasi bahan terlarut maupun tersuspensi. Pada umumnya
lindi terdiri atas senyawa-senyawa kimia hasil dekomposisi sampah dan
air yang masuk dalam timbulan sampah. Air tersebut dapat berasal dari air
hujan, saluran drainase, air tanah atau dari sumber lain di sekitar lokasi
TPA (Tempat Pembuangan Akhir). Pada saat terjadi hujan di lokasi tempat
pembuangan akhir, maka air hujan akan masuk dan meresap kedalam
tumpukan sampah yang kemudian membawa zat-zat berbahaya dengan
kepekatan zat pencemar yang tinggi keluar dari timbunan sampah berupa
limbah cair yang dinamakan lindi. Pada TPA yang masih beroperasi, BOD
lindi dapat mencapai antara 2.000 - 30.000 mg/l, COD antara 3.000 60.000 mg/l, TOC antara 1.500 - 20.000 mg/l dan pH antara 4,5 7,5.(Djoko H Martono,1998). Namun pada TPA yang sudah beroperasi
lebih dari 15 tahun, pada umumnya akan terjadi penurunan kandungan
BOD, COD maupun TOC, bahkan pH dari lindi cenderung mendekati
BAB II Tinjauan Pustaka
7
netral dan mempunyai kandungan karbon organik dan mineral yang relatif
menurun (Martin, 1991).
Masalah utama dalam penanganan lindi di sebuah TPA adalah
masalah kuantitas dan kualitas lindi. Debit lindi yang keluar dari TPA,
sangat berfluktuasi tergantung dari kondisi penutupan tanah, kualitas
kontruksi lapisan dasar area pengurugan dan tentunya juga dipengaruhi
oleh kelembaban atau kandungan air dari sampah itu sendiri. Sementara itu
dengan komposisi sampah yang sangat bervariasi, menimbulkan lindi
dengan kualitas yang sangat bervariasi, dan adanya dekomposisi alami dari
material organik di dalam timbunan sampah akan sangat mempengaruhi
kualitas lindi yang ditimbulkannya. Berdasarkan penelitian, kualitas lindi
di Indonesia memiliki karakteristik unik dengan tingkat keasaman rendah
dan COD tinggi (Damanhuri , Enri, 2000).
Pengolahan
dimaksudkan
untuk
mengurangi
limbah
yang
terbentuk, yaitu dengan mengurangi volume limbah, konsentrasi
kontaminan, dan toksisitas sehingga limbah memenuhi syarat untuk
dibuang ke lingkungan. Untuk limbah cair seperti lindi sebaiknya diproses
secara biologi (biological treatment) untuk menguraikan (degradasi)
bahan/zat
dalam
air
limbah
dengan
melibatkan
penggunaan
bakteri/mikroorganisme anaerobik (tanpa udara) maupun aerobik (dengan
udara/oksigen).
Secara umum limbah cair dapat dikelompokkan berdasarkan
parameter organik, karakter fisik, dan kontaminan spesifik. Parameter
organik merupakan jumlah zat organik yang terkandung dalam limbah.
Jenis parameter ini terdiri dari Total Organik Carbon (TOC), Chemical
Oxygen Demand (COD), Biochemical Oxygen Demand (BOD). Jenis
pencemar fisik dalam limbah cair terdiri dari Total Suspended Solid (TSS),
pH, temperatur, warna, bau, dan potensial produksi. Kontaminan spesifik
dalam limbah cair dapat berupa senyawa organik atau anorganik. Jenis
kontaminan dalam limbah cair dapat dilihat pada tabel 2.1
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
8
Tabel 2.1 Jenis kontaminan dalam limbah cair
Parameter Limbah Cair
Parameter
Organik
TOC
COD
BOD
Minyak dan lemak / TPH
Parameter fisik
TSS
pH
Temperatur
Warna
Bau
Potensial
reduksi-oksidasi
Parameter Kontaminan Spesifik
NH3/NO3
Posfat
Logam Berat
Surfaktan
Sulfida
Fenol
Toxic organik
Sianida
Keterangan
Dapat beracun, mengurangi oksigen terlarut
Dapat beracun, mengurangi oksigen terlarut
Mengurangi oksigen terlarut badan air penerima
Merusak vegetasi dan kehidupan aluatik
Memengaruhi turbiditas; meracuni kehidupan akuatik
Asam dan basa dapat meracuni kehidupan akuatik
Memengaruhi kehidupan akuatik
Memengaruhi aestetik dan merusak algae
Memengaruhi kehidupan akuatik dan manusia; aestetik
Meracuni kehidupan akuatik
Meracuni kehidupan akuatik ; eutrofikasi
Eutrofikasi
Memengaruhi kehidupan akuatik dan manusia
Memengaruhi kehidupan akuatik dan manusia; aestetik
Memengaruhi kehidupan akuatik dan manusia
Memengaruhi kehidupan akuatik dan manusia
Memengaruhi kehidupan akuatik dan manusia
Memengaruhi kehidupan akuatik dan manusia
Salah satu pengolahan limbah cair adalah dengan menggunakan
pengolahan biologi, yaitu suatu kegiatan yang bertujuan untuk mengurangi
kontaminan senyawa organik atau anorganik yang terdapat di dalam air
buangan terutama yang terlarut maupun yang berbentuk koloid dengan
bantuan aktivitas mikroorganisme.
Berdasarkan jenis pertumbuhan mikroba, pengolahan biologi dapat
dibedakan menjadi :
1. Sistem pertumbuhan tersuspensi (suspended growth)
Sistem pertumbuhan tersuspensi merupakan pengolahan secara biologi
dengan bantuan mikroorganisme untuk mengkonversi senyawa
senyawa
organik di dalam limbah cair menjadi biogas dan biomassa yang berada
dalam kondisi tersuspensi dalam cairan
2. Sistem pertumbuhan terlekat (attached growth)
Sistem pertumbuhan terlekat merupakan pengolahan secara biologi dengan
bantuan mikroorganisme untuk mengkonversi senyawa
senyawa organik
di dalam limbah cair menjadi biogas dan biomassa yang melekat pada
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
9
medium inert, seperti batuan atau bahan keramik dan plastik dengan
desain khusus
2.2
Karakteristik Lindi
Dalam merencanakan bangunan pengolahan lindi, dilakukan
pendekatan terhadap karakteristik lindi. Secara teoritikal berdasarkan hasil
penelitian (DR. Enri Damanhuri), lindi mempunyai karakter yang khas,
yaitu :
a.
Lindi dari TPST (Tempat Pembuangan Sampah Terpadu) yang muda
(umur < 2 tahun) bersifat asam, berkandungan organik yang tinggi,
mempunyai ion-ion terlarut yang tinggi serta rasio BOD atau COD
relatif tinggi.
b.
Lindi dari TPST yang sudah tua (umur > 10 tahun) sudah mendekati
netral, mempunyai kandungan karbon organik dan mineral menurun
serta rasio BOD atau COD relatif menurun.
Secara teori, beberapa karakteristik utama lindi diuraikan pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Karakteristik utama lindi
No
Parameter
Umur < 2 tahun
BOD5 (ppm)
2.000 30.000
1
TOC (ppm)
1.500 20.000
2
COD (ppm)
3.000 45.000
3
Total suspended solids (ppm)
200 2.000
4
Organik Nitrogen (ppm)
10 600
5
Ammonia Nitrogen (ppm)
10 800
6
Nitrite (ppm)
5 40
7
Total Phosporus (ppm)
1 70
8
Alkalinity as CaCO 3 (ppm)
1.000 10.000
9
4.5 7.5
10 pH
300 10.000
11 Total Kesadahan (ppm CaCO3)
200 3.000
12 Kalsium (ppm)
50 150
13 Magnesium (ppm)
200 2.000
14 Potasium (ppm)
200 2.000
15 Sodium (ppm)
100 3.000
16 Chlorida (ppm)
100 1.500
17 Sulfat (ppm)
50 600
18 Total Besi (ppm)
Sumber : E.D. Mc Bean, F.A. Rovers, G.J. Farquher, (1995),
Solid Waste Landfill Engineering and Design
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
Landfill
Umur > 10 tahun
100 200
80 160
100 500
100 - 400
80 120
20 40
5 10
5 10
200 1.000
6.6 7.5
200 500
100 400
50 200
50 500
100 - 200
100 4.000
200 550
20 200
BAB II Tinjauan Pustaka
10
Berdasarkan hal tersebut, untuk kebutuhan optimasi di Sarimukti
ini diambil asumsi kualitas lindi dengan umur landfill < 2 (dua) tahun.
Kualitas lindi (minimum) sesuai dengan Tabel diatas, sebelum diolah
adalah sebagai berikut :
a. BOD (Biochemical Oxygen Demand) : 5.000 mg/l
b. COD (Chemical Oxygen Demand) : 6.500 mg/l
c. pH : 4.5
7.5
d. SS (Suspended Solids) : 200 mg/l
e. TOC (Total Organik Carbon) : 1.500 mg/l
Effluen dari Instalasi Pengolahan Lindi saat ini dibuang ke Badan
Air Penerima Kali Cimeta, dimana berdasarkan peruntukannya, kali
tersebut di bagian hilir diperuntukkan untuk pertanian, sehingga
berdasarkan Keputusan Peraturan Pemerintah No. 82 Tahun 2001 tentang
penetapan Baku Mutu Lingkungan dapat dikatagorikan sebagai Baku Mutu
Air pada sumber air klasifikasi golongan D (peruntukan pertanian), dengan
parameter sebagai berikut :
a.
BOD (Biochemical Oxygen Demand) : 150 mg/l
b.
COD (Chemical Oxygen Demand) : 300 mg/l
c.
SS (Suspended Solids) : 400 mg/l
Dalam pekerjaan ini dilakukan pengujian kualitas lindi untuk
mengetahui kinerja instalasi eksisting. Hasil pengujian akan disampaikan
dalam laporan akhir pekerjaan ini. Namun demikian, berdasarkan
observasi lapangan diperoleh beberapa fakta sebagai berikut :
-
Cairan lindi berwarna kehijauan dan berbau tidak sedap dan relatif
agak pekat yang mengalir di dalam saluran influen menuju kolam
anaerobik,
-
Warna lindi yang berada di saluran effluen, menuju ke badan air
(setelah
melalui
instalasi
pengolahan)
belum
berubah/berkurang bila dibandingkan dengan influen ,
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
banyak
BAB II Tinjauan Pustaka
11
-
Secara keseluruhan, perlu dilakukan perbaikan atau penyempurnaan
pengolahan terhadap lindi sehingga diharapkan hasil pengolahan
mempunyai kualitas di bawah baku mutu
Gambar 2.1 Lindi dalam Saluran Effluen dan Saluran Influen
2.3
Proses Pengolahan Biologi
Proses pengolahan biologi terbagi menjadi dua jenis pengolahan
yaitu proses aerob dan proses anaerob.
2.3.1
Proses Aerob
Istilah aerobik yang digunakan dalam proses penanganan
secara biologis
berarti
proses
di
mana
terdapat oksigen terlarut
(memerlukan oksigen) dalam proses pengolahan limbah. Oksidasi
bahan organik menggunakan
molekul
oksigen
sebagai
aseptor
elektron terakhir adalah proses utama yang menghasilkan energi kimia
untuk mikroorganisme. Mikroba yang menggunakan oksigen sebagai
aseptor elektron terakhir adalah mikroorganisme aerobik, sedangkan
sebaliknya disebut anaerobik.
Organisme aerobik atau aerob adalah organisme yang melakukan
metabolisme
dengan
bantuan oksigen.
Mikroorganisme
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
aerob
BAB II Tinjauan Pustaka
12
menggunakan
oksigen
untuk mengoksidasi substrat
(sebagai
contoh gula dan lemak) untuk memperoleh energi.
2.3.2
Anaerobik adalah kata teknis yang secara harfiah berarti "tanpa
Proses Anaerob
udara" (dimana "udara" biasanya berarti oksigen). Kata yang berlawanan
dengannya adalah aerobik. Anaerobik dapat merujuk pada aktifitas
anaerobik pemecahan bahan-bahan organis oleh mikroorganisme dalam
keadaan tanpa oksigen
Proses ini menghasilkan gas CH4, CO2, H2O, dan sejumlah kecil
biomassa padat dengan bantuan aktivitas mikroorganisme anaerobik.
Syarat untuk menggunakan pengolahan secara anaerobik adalah jika
limbah cair memiliki kandungan BOD lebih besar dari 3.000 mg/L.
Material organik yang terkumpul pada digester (reaktor) akan diuraikan
menjadi dua tahap dengan bantuan dua jenis bakteri. Tahap pertama
material orgranik akan didegradasi menjadi asam asam lemah dengan
bantuan bakteri pembentuk asam. Bakteri ini akan menguraikan sampah
pada tingkat hidrolisis dan asidifikasi. Hidrolisis yaitu penguraian senyawa
kompleks atau senyawa rantai panjang seperti lemak, protein, karbohidrat
menjadi
senyawa
yang
sederhana.
Sedangkan
asidifikasi
yaitu
pembentukan asam dari senyawa sederhana. Setelah material organik
berubah menjadi asam asam, maka tahap kedua dari proses anaerobik
adalah pembentukan gas metana dengan bantuan bakteri pembentuk
metana seperti methanococus, methanosarcina, methano bacterium.
Proses
anaerobik
memiliki
beberapa
keuntungan
jika
di
bandingkan dengan proses aerobik, keuntungan tersebut antara lain proses
anaerobik mampu mengolah limbah berkadar organik tinggi, produksi
lumpur sedikit, kebutuhan nutrisi (untuk mikroba) sedikit, peralatan lebih
praktis (ukuran reaktor lebih kecil), tidak diperlukan lahan yang luas,
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
13
kebutuhan energi relatif rendah, biaya operasi lebih murah, pengurangan
kadar BOD dan COD dapat mencapai lebih dari 85%, dan berpotensi
menghasilkan biogas (Reynold, 1982).
2.4
Reaktor Anaerobik
Digester anaerobik adalah sebuah tempat yang kondisinya dijaga
sedenilkian rupa sehingga proses dekomposisi dapat berjalan dengan
optimum. Parameter optimum dari proses ini adalah produksi biogas yang
tinggi dengan waktu reterisi yang tidak terlalu lama. Sejumlah bahan
organik yang tidak dapat dirubah secara aerobik, dengan pengolahan
anaerobik dalam reaktor ini bahan tersebut dapat di urai sehingga dapat
mengurangi pencemaran ketika di buang ke lingkungan.
Jenis digester anaerob dibedakan berdasarkan kecepatan laju alir
digester, dimana menurut Reynolds (1982) terdapat dua macam digester
anaerobik, yaitu digester kecepatan rendah (low rate digester ) dan digester
kecepatan tinggi (high rate digester ).
2.4.1
Digester Kecepatan Rendah
Digester kecepatan rendah adalah digester yang memiliki waktu
tinggal (HRT) sekitar 30
limbah 0,04
terputus
A.
60 hari, tidak dilengkapi pemanas, penambahan
0,1 lb VSS/ft3/hari, serta input dan output dilakukan secara
putus. Jenis digester kecepatan rendah antara lain :
Fixed Dome Plant
Pada fixed dome plant, digesternya tetap. Penampung gas ada pada
bagian atas digester. Ketika gas mulai timbul, gas tersebut menekan slurry
ke bak slurry. Jika pasokan kotoran ternak terus menerus, gas yang timbul
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
14
akan terus menekan slurry hingga meluap keluar dari bak slurry. Gas yang
timbul dikeluarkan lewat pipa gas yang diberi katup.
B.
Floating Drum Plant
Floating drum plant terdiri dari satu digester dan penampung gas
yang bisa bergerak. Penampung gas ini akan bergerak keatas ketika gas
bertambah dan turun lagi ketika gas berkurang, seiring dengan penggunaan
dan produksi gasnya.
C.
Jenis Balon
Reaktor balon merupakan jenis reaktor yang banyak digunakan
pada skala rumah tangga yang menggunakan bahan plastik sehingga lebih
efisien dalam penanganan dan perubahan tempat biogas. reaktor ini terdiri
dari satu bagian yang berfungsi sebagai digester dan penyimpan gas
masing masing bercampur dalam satu ruangan tanpa sekat. Material
organik terletak dibagian bawah karena memiliki berat yang lebih besar
dibandingkan gas yang akan mengisi pada rongga atas.
2.4.2
Digester Kecepatan Tinggi
Digester kecepatan tinggi adalah digester yang memiliki waktu
tinggal (HRT) sekitar 10
limbah 0,15
terputus
20 hari, dilengkapi pemanas, penambahan
0,4 lb VSS/ft3/hari, laju alir limbah dapat kontinyu maupun
putus, dan homogen. Jenis digester kecepatan rendah ini terdiri
atas :
A.
Anaerobik Contact Reaktor
Pada proses kontak anaerobik, limbah yang tidak terdegradasi
tercampur dengan lumpur padat hasil daur ulang. Setelah didegradasi,
campuran limbah dipisahkan di dalam clarifier kemudian supernatant
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
15
dikeluarkan sebagai effluen. Adanya daur ulang padatan menjadikan
Hydraulic Retention Time singkat (0,5-5 hari) dan mampu menghasilkan
efisiensi yang tinggi dengan volume reaktor yang kecil. Reaktor ini
bekerja optimum pada suhu 25
1 % volatile solids. Reaktor ini merupakan salah satu contoh reaktor
anaerobik dengan sistem pertumbuhan tersuspensi.
B.
500C dan konsentrasi padatan terlarut 0,5
Anaerobik Filter Reaktor
Reaktor filter anaerobik adalah sebuah kolom yang berisi media
padatan yang digunakan untuk mengolah senyawa organik terkarbonasi
didalam air limbah. Limbah dialirkan dari bagian atas melalui kolom
sehingga terjadi kontak antara limbah cair yang akan di olah dengan
bakteri yang menempel pada media. Bakteri yang tumbuh dan melekat
pada media tidak keluar bersama aliran effluen menyebabkan Solid
Retention Time (SRT) yang diperlukan untuk proses ini dapat mencapai
100 hari.
C.
Fluidized Bed Reaktor
Dalam reaktor ini air limbah yang diolah dipompa ke atas kolom
yang mengandung media tertentu (misalnya pasir) tempat tumbuhnya
bakteri. Effluen didaur ulang untuk mengencerkan limbah yang baru
masuk dan untuk menghasilkan laju alir yang cukup untuk menjaga kolom
dalam kondisi terfluidisasi.
D.
Upflow Anaerobik Sludge Blanket (UASB)
Dalam reaktor UASB, limbah dialirkan dari bagian bawah reaktor
kemudian terjadi kontak dengan lumpur aktif yang bereaksi secara biologi
membentuk partikel. Gas yang diproduksi dalam reaksi anaerobik
menyebabkan sirkulasi internal yang membantu dalam pembentukan dan
pemeliharaan partikel.
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
16
E.
Anaerobik Baffled Reaktor
Anaerobik Baffled Reaktor (ABR) merupakan sistem pengolahan
tersuspensi
anaerob,
tersuspensi
(suspended
dalam
biorektor
growth)
lebih
berpenyekat.
Pertumbuhan
menguntungkan
dibanding
pertumbuhan melekat (attached growth) karena tidak membutuhkan media
pendukung serta tidak mudah tersumbat. Reaktor ABR terdiri dari
beberapa kompartemen yang menghasilkan gas pada tiap kompartemen,
Anaerobik Baffled Reaktor didesain dengan menggunakan beberapa baffle
vertikal yang mendorong air limbah mengalir dengan aliran ke atas
(upflow)
melalui
lumpur
aktif
sehingga
terjadi
kontak
antara
mikroorganisme dengan air limbah.
Pada pengoperasian ABR terdapat tiga zona yaitu asidifikasi,
methanasi, dan zona buffer. Zona asidifikasi terjadi pada kompartemen
awal reaktor di mana terjadi penurunan pH akibat adanya pembentukan
volatile fatty acid dan selanjutnya akan naik karena meningkatnya
kapasitas
buffer.
Adanya
zone
buffer
ini
digunakan
untuk
memepertahankan agar proses dalam reaktor dapat berjalan dengan baik.
Pada zona methanasi terjadi pembentukan gas metana.
Air limbah dapat kontak dengan biomassa yang aktif dalam jumlah
besar dengan HRT yang relatif singkat (6-20 jam), di mana effluen yang
dihasilkan relatif bebas dari padatan dimana hal ini ditunjukkan dengan
removal COD yang tinggi sehingga akan berakibat pada dimensi reaktor
yang menjadi lebih kecil sehingga dapat menghemat biaya.
F.
Anaerobik Rotating Biological Contractor
Anaerobik Rotating Biological Contactor (ARBC) adalah suatu
proses perngolahan air limbah secara biologis yang terdiri atas disc
melingkar yang diputar oleh poros dengan kecepatan tertentu. ARBC
mempunyai beberapa keuntungan, antara lain mudah dioperasikan, mudah
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
17
dalam perawatan, tidak membutuhkan banyak lahan, beberapa variasi
parameter dapat di kontrol seperti kecepatan putaran disc, resirkulasi, dan
waktu detensi.
2.5
Tipikal Reaktor Anaerobik
Tipikal pengolahan limbah cair dengan reaktor anaerobik
umumnya mengacu pada upaya penyisihan parameter yang dipersyaratkan
oleh baku mutu limbah cair. Pada teknologi reaktor anaerobik kecepatan
tinggi (high rate), memiliki beberapa kriteria khusus pada kondisi
operasinya. Tabel 2.3 menunjukkan berbagai jenis reaktor yang disertai
dengan spesifikasi hasil pengolahannya.
Tabel 2.3 Tipikal kondisi operasi untuk jenis reaktor anaerobik
Tipe Reaktor
Load (Kg COD/m3 day)
Conventional
1-5
anaerobik reaktor
Anaerobik contact
1-6
reaktor
Anaerobik
sequencing batch
1-10
reaktor
Anaerobik filter
2-15
Fluidized bed
2-50
UASB
2-30
Anaerobik baffled
3-35
reaktor
Two phase
5-30
anaerobik digestion
Sumber : Marmara University. 2010
2.6
HRT (Hour)
COD removal (%)
240-360
60-80
24-120
70-95
6-24
75-90
10-85
1-4
2-72
80-95
80-90
80-95
9-32
75-95
20-150
70-85
Pertumbuhan Mikroba
Tumbuh dalam pengertian umum diartikan sebagai bertambahnya
ukuran, sedangkan berkembang diartikan sebagai bertambahnya kuantitas.
Oleh karena itu pertumbuhan dapat ditunjukkan dengan adanya
pertambahan panjang, luas, volume, berat maupun kandungan tertentu,
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
18
sedangkan berkembang ditunjukan dengan bertambahnya jumlah individu
dan terbentuknya alat reproduksi. Dengan demikian dari segi ukuran, maka
tumbuh merupakan proses dari pendek menjadi panjang, dari sempit
menjadi luas, dari kosong menjadi berisi, dari ringan menjadi berat,
sedangkan berkembang adalah dari sedikit menjadi banyak.
Pertumbuhan mikroorganisme dimulai dari awal pertumbuhan
sampai dengan berakhirnya aktivitas merupakan proses bertahap yang
dapat digambarkan sebagai kurva pertumbuhan. Kurva pertumbuhan
umumnya terdiri atas 7 fase pertumbuhan, tetapi yang utama hanya 4 fase
yaitu : lag, eksponensial, stasioner, dan kematian. Kurva pertumbuhan
yang lengkap merupakan gambaran pertumbuhan secara bertahap (fase)
sejak awal pertumbuhan sampai dengan terhenti mengadakan kegiatan.
Kurva pertumbuhan biasanya terbagi dalam 5 fase pertumbuhan, tetapi
lebih terinci dalam 7 fase yakni sebagai berikut :
Gambar 2.2 Kurva pertumbuhan mikroorganisme
1. Fase lag disebut juga fase persiapan, fase permulaan, fase adaptasi atau
fase penyesuaian yang merupakan fase pengaturan suatu aktivitas
dalam lingkungan baru. Waktu yang diperlukan pada fase ini
digunakan untuk mensintesa enzim. Sehingga mencapai konsentrasi
yang cukup untuk melaksanakan pertumbuhan ekponensial. Oleh
karena itu selama fase ini pertambahan massa atau pertambahan
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
19
jumlah sel belum begitu terjadi, sehingga kurva fase ini umumnya
mendatar. Selang waktu fase lag tergantung kepada kesesuaian
waktu yang dibutuhkan semakin cepat.
2. Fase akselerasi merupakan fase setelah adaptasi, sehingga sudah mulai
aktivitas perubahan bentuk maupun pertambahan jumlah dengan
pengaturan aktivitas dan lingkungannya. Semakin sesuai maka selang
kecepatan yang masih rendah.
3. Fase eksponensial atau logaritmik merupakan fase peningkatan
aktivitas perubahan bentuk maupun pertambahan jumlah mencapai
kecepatan maksimum sehingga kurvanya dalam bentuk eksponensial.
Peningkatan aktivitas ini harus diimbangi oleh banyak faktor, antara
lain : faktor biologis, misalnya : bentuk dan sifat mikroorganisme
terhadap lingkungan yang ada, asosiasi kehidupan diantara organisme
yang bersangkutan dan faktor non-biologis, misalnya : kandungan hara
di dalam medium kultur, suhu, kadar oksigen, cahaya, bahan kimia dan
lain-lain. Jika faktor-faktor di atas optimal, maka peningkatan kurva
akan tampak tajam atau semakin membentuk sudut tumpul terhadap
garis horizontal (waktu).
4. Fase retardasi atau pengurangan merupakan fase dimana penambahan
aktivitas sudah mulai berkurang atau menurun yang diakibatkan karena
beberapa faktor, misalnya : berkurangnya sumber hara, terbentuknya
senyawa penghambat, dan lain sebagainya.
5. Fase stasioner merupakan fase terjadinya keseimbangan penambahan
aktivitas dan penurunan aktivitas atau dalam pertumbuhan koloni
terjadi keseimbangan antara yang mati dengan penambahan individu.
Oleh karena itu fase ini membentuk kurva datar. Fase ini juga
diakibatkan karena sumber hara yang semakin berkurang, terbentuknya
senyawa penghambat, dan faktor lingkungan yang mulai tidak
menguntungkan.
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
20
6. Fase kematian merupakan fase mulai terhentinya aktivitas atau dalam
pertumbuhan
koloni
terjadi
kematian
yang
mulai
melebihi
bertambahnya individu.
7. Fase kematian logaritmik merupakan fase peningkatan kematian yang
semakin meningkat sehingga kurva menunjukan garis menurun.
Pada
kenyataannya
bahwa
gambaran
kurva
pertumbuhan
mikroorganisme tidak linear seperti yang dijelaskan di atas jika faktorfaktor lingkungan yang menyertainya tidak memenuhi persyaratan.
Beberapa penyimpangan yang sering terjadi, misalnya : fase lag yang
terlalu lama karena faktor lingkungan kurang mendukung, tanpa fase lag
karena pemindahan ke lingkungan yang identik, fase eksponensial
berulang-ulang karena medium kultur kontinyu, dan lain sebagainya.
2.6.1
Faktor yang Memengaruhi Pertumbuhan Mikroorganisme
A.
Faktor Alam
1.
Temperatur
Umumnya
batas
daerah
temperatur
bagi
kehidupan
mikroorganisme terletak antara 0 - 90oC. Temperatur minimum adalah
suhu paling rendah dimana kegiatan mikroorganisme masih dapat
berlangsung. Temperatur maksimum adalah temperatur tertinggi yang
masih dapat digunakan untuk aktifitas mikroorganisme, tetapi pada
tingkatan kegiatan fisiologis paling minimal. Sedang temparatur yang
paling
baik
bagi
aktivitas
hidup
disebut
temperatur
optimum.
Berdasarkan pada daerah aktivitas temperatur, mikroorganisme dapat
dibagi menjadi tiga golongan utama yaitu:
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
21
Tabel 2.4 Daerah aktivitas temperatur mikroorganisme
Golongan
Minimum
(oC)
0
Psychrophilic
15-25
Mesophilic
24-45
Thermophilic
Sumber : Reynold 1982
Optimum
(oC)
1o-15
25-37
50-60
Maksimum
(oC)
30
40-55
60-90
Bakteri-bakteri patogen pada manusia termasuk bakteri Mesofilik.
Suhu optimumnya sama dengan suhu tubuh manusia ( 37 oC ). Titik
kematian termal suatu jenis mikroorganisme ialah nilai temperatur yang
dapat mematikan jenis tersebut didalam waktu 10 menit pada kondisi
tertentu. Sedang waktu kematian termal adalah waktu yang diperlukan
untuk membunuh suatu jenis mikroorganisme pada suatu temperatur yang
tetap. Faktor-faktor yang memengaruhi titik kematian termal antara lain:
waktu,
temperatur,
kelembaban,
bentuk
dan
jenis
spora,
umur
mikroorganisme, pH dan komposisi medium.
Komposisi medium juga mempengaruhi kepekaan bakteri terhadap
pemanasan. Adanya partikel atau benda padat dan senyawa tertentu di
dalam medium akan menaikkan resistensi ( ketahanan ) mikroorganisme
terhadap panas, sebab penetrasi panas kedalam medium terhalang oleh
adanya benda atau zat tadi. Temperatur rendah menyebabkan gangguan
pada metabolisme, jenisnya tergantung pada temperatur dan cara
perlakuanya.
Kematian
mikroorganisme
pada
temperatur
rendah
disebabkan oleh terjadinya perubahan keadaan koloid protoplasma yang
tidak reversible. Penurunan temperatur yang tiba-tiba di atas titik beku
dapat menyebabkan kematian, akan tetapi penurunan temperatur secara
bertingkat hanya mengakibatkan gangguan kegiatan metabolisme untuk
sementara saja. Bila suspensi bakteri didinginkan dengan cepat dari 45oC,
maka jumlah bakteri yang mati mencapai 95%, tetapi pendinginan secara
bertingkat menyebabkan jumlah kematian tersebut akan berkurang.
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
22
Kematian akibat penurunan temperatur yang tiba-tiba, mungkin
karena air menjadi tidak siap untuk kegiatan fisiologi. Misalnya pada
pembekuan, mungkin terjadi kerusakan sel oleh adanya kristal es di dalam
air antar sel. Proses pendinginan di bawah titik beku dan di dalam keadaan
hampa udara secara bertingkat, banyak digunakan untuk mengawetkan
biakan dan proses tersebut disebut lyofilisasi. Hasil lyofilisasi merupakan
tepung yang terdiri atas sel yang lyofilik dan sangat mudah menarik air,
juga tidak menyebabkan denaturasi protein sebab molekul air protoplasma
di dalam proses ini langsung dirubah menjadi uap air tanpa melalui fase
cair (sublimasi ).
2.
Cahaya
Sebagian
besar
bakteri
adalah
chemotrophe,
karena
itu
pertumbuhannya tidak tergantung pada cahaya matahari. Pada beberapa
spesies, cahaya matahari dapat membunuhnya karena pengaruh sinar
ultraviolet.
3.
Kelembaban
Air sangat penting untuk kehidupan bakteri terutama karena bakteri
hanya dapat mengambil makanan dari luar dalam bentuk larutan
(holophytis). Semua bakteri tumbuh baik pada media yang basah dan udara
yang lembab. Dan tidak dapat tumbuh pada media yang kering.
Mikroorganisme mempunyai nilai kelembaban optimum. Pada umumnya
untuk pertumbuhan ragi dan bakteri diperlukan kelembaban yang tinggi
diatas 85%, sedang untuk jamur dan aktinomiset diperlukan kelembaban
yang rendah dibawah 80%. Kadar air bebas didalam larutan merupakan
nilai perbandingan antar tekanan uap air larutan dengan tekanan uap air
murni, atau 1 / 100 dari kelembaban relatif. Nilai kadar air bebas didalam
larutan untuk bakteri pada umumnya terletak diantara 0,90 sampai 0,999
sedang untuk bakteri halofilik mendekati 0,75. Banyak mikroorganisme
yang tahan hidup didalam keadaan kering untuk waktu yang lama seperti
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
23
dalam bentuk spora, konidia, arthrospora, kamidiospora dan kista. Seperti
halnya
dalam
pembekuaan,
proses
pengeringan
menyebabkan kegiatan metabolisme terhenti. Pengeringan secara perlahan
menyebabkan kerusakan sel akibat pengaruh tekanan osmosa dan
pengaruh lainnya dengan naiknya kadar zat terlarut.
4.
protoplasma,
pH
pH sangat berpengaruh terhadap pertumbuhan mikroorganisme.
Umumnya asam mempunyai pengaruh buruk terhadap pertumbuhan
bakteri. Lebih baik hidup dalam suasana netral ( pH 7,0 ) atau sedikit basa
(pH 7,2 - 7,4), tetapi pada umumnya dapat hidup pada pH 6,6
7,5.
Bakteri-bakteri yang patogen pada manusia tumbuh baik pada pH 6,8 - 7,4,
yaitu sama dengan pH darah. Batas pH untuk pertumbuhan jasad
merupakan suatu gambaran dari batas pH bagi kegiatan enzim. Untuk itu
jasad dikenal nilai pH minimum, optimum, dan maksimum. Bakteri
memerlukan nilai pH antara 6,5 - 7,5, ragi antara 4,0 - 4,5, sedang jamur
dan aktinomiset tertentu mempunyai daerah pH yang luas. Atas dasar
daerah-daerah pH bagi kehidupan mikroorganisme dibedakan adanya tiga
golongan besar,yaitu:
a. Mikroorganisme yang asidofilik, yaitu jasad yang dapat tumbuh pada
pH antara 2,0 - 5,0
b. Mikroorganisme yang mesofilik (Neutrofilik), yaitu jasad yang dapat
tumbuh pada pH antara 5,5 - 8,0
c. Mikroorganisme yang alkalifilik, yaitu jasad yang dapat tumbuh pada
pH antara 8,4 - 9,5.
5.
O2 dari udara
Untuk melangsungkan hidupnya, makhluk hidup membutuhkan O2
yang diambil dari udara melalui pernafasan. Fungsi O2 ini sudah jelas yaitu
untuk pembakaran zat-zat jaringan, sehingga dihasilkan panas dan tenaga.
Hidup dalam lingkungan yang mengandung O2 dalam jumlah yang normal
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
24
disebut hidup secara aerob. Organisme yang tidak hidup dalam lingkungan
yang mengandung O2 bebas disebut organisme anaerob. Berdasarkan
responnya terhadap O2 bebas, maka bakteri dibagi dalam tiga golongan
yaitu :
a. Bakteri aerob (obligate aerob)
Bakteri yang hanya hidup dalam lingkungan yang mengandung O2
bebas. Misalnya : Vibroiro cholera, Corynebacterium diphtheriea .
b. Bakteri anaerob (obligate anaerob)
Bakteri yang hanya dapat hidup di dalam lingkungan yang tidak
mengandung oksigen bebas. Misal: Clostridium tetani, Treptonema
pallida.
c. Fakultatif aerob
Bakteri yang hidup di dalam lingkungan yang mengandung oksigen
bebas maupun tidak. Misal : Salmonella typhi, Neisseria mengitidis .
Bakteri-bakteri fakultatif aerob pada umumnya lebih baik tumbuh pada
pada lingkungan yang sedikit mengandung oksigen bebas. Karena itu
lebih tepat bila dinamakan bakteri microaerophil.
6.
Tekanan osmotik
Air keluar masuk sel bakteri melalui proses osmosis, karena
perbedaan tekanan osmotik antara cairan yang ada di dalam dengan sel
yang ada di luar bakteri. Protoplasma selalu mengandung zat yang terlarut
di dalamnya, karena itu tekanan osmotiknya selalu tinggi dari air murni.
Bila bakteri dimasukkan dalam aquades, maka air akan masuk ke dalam
sel bakteri. Hal ini menyebabkan bakteri menggembung, mungkin pecah
dan mati. Peristiwa ini disebut Plasmoptysis. Sebaliknya bila bakteri
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
25
dimasukkan ke dalam cairan hipertonis akan menyebabkan plasma dari
dinding sel dan kematian bakteri. Peristiwa ini disebut Plasmolisa.
Pada umumnya larutan hipertonis menghambat pertumbuhan,
karena dapat menyebabkan plasmolisa. Tekanan osmosa tinggi banyak
digunakan di dalam praktek untuk pengawetan bahan-bahan makanan,
seperti pengawetan ikan dengan penambahan garam, untuk pengawetan
buah-buahan dengan penambahan gula. Beberapa mikroorganisme dapat
menyesuaikan diri terhadap kadar garam atau kadar gula yang tinggi,
antara lain ragi yang osmofil (dapat tumbuh pada kadar garam tinggi),
bahkan beberapa mikroorganisme dapat tahan di dalam substrat dengan
kadar garam sampai 30%,golongan ini bersifat halodurik.
7.
Pengaruh mikroorganisme di sekitarnya
Kehidupan organisme di alam tidak dapat dipisahkan dari adanya
organisme lain. Seperti halnya manusia tidak dapat hidup bila tidak ada
tumbuhan atau hewan. Organisme-organisme di alam ini berada dalam
suatu keseimbangan yang disebut keseimbangan biologis.
B.
Faktor kimia
Mengubah permeabilitas membran sitoplasma sehingga lalu lintas
zat-zat
yang keluar masuk sel mikroorganisme menjadi kacau.
Oksidasi,beberapa oksidator kuat dapat mengoksidasi unsur sel tertentu
sehingga fungsi unsur terganggu. Misal, mengoksidasi suatu enzim.
Terjadinya ikatan kimia, ion-ion logam tertentu dapat mengikatkan
diri pada beberapa enzim. Sehigga fungsi enzim terganggu. Memblokir
beberapa reaksi kimia, misal preparat sulfat memblokir sintesa folic acid di
dalam sel mikroorganisme. Hidrolisa, asam atau basa kuat dapat
menghidrolisakan struktur sel hingga hancur. Mengubah sifat koloidal
protoplasma sehingga menggumpal dan selnya mati.
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
26
Faktor zat kimia yang mempengaruhi pertumbuhan:
Logam-logam berat
f. Klor dan senyawa klor
b. Fenol dan senyawa-senyawa sejenis
g. Zulfonomida
c. Alkohol
h. Detergen
d. Aldehid
i. Zat pewarna
e. Yodium
j. Peroksida
2.7
Tahap
Tahap Degradasi Limbah Cair Proses Anaerob
2.7.1
Tahap Hidrolisis
Pada tahap ini, hidrolisa senyawa organik baik yang terlarut
maupun yang tersuspensi dari berat molekul besar (polimer) menjadi
senyawa organik sederhana (monomer) yang dilakukan oleh enzim-enzim
ekstraseluler (selulosa, amylase, protease, dan lipase) mikroorganisme.
Mikroorganisme yang digunakan pseudomonas sp, flavobacteriumsp,
alcaligenessp, eschericiasp, dan aerobactersp (Reynold, 1982).
Serat / selulosa (C6H10O5)n
2.7.2
Glukosa (C6H12O6)
(2.1)
Tahap Acidogenesis
Pengubahan senyawa sederhana menjadi asam organik yang mudah
menguap seperti asam asetat, asam butirat, asam propionat dan lain-lain.
Dengan terbentuknya asam organik maka pH akan terus menurun namun
pada waktu yang bersamaan akan terbentuk buffer yang akan menetralisir
pH.
Acid forming bacteria menguraikan senyawa glukosa menjadi :
C6H12O6+ 2H2O
2CH3COOH + 2CO2+ 4H2
(asam asetat)
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
(2.2)
BAB II Tinjauan Pustaka
27
C6H12O6
CH3CH2CH2COOH + 2CO2+ 2H2 (2.3)
(asam butirat)
C6H12O6+ 2H2
2CH3CH2COOH + 2H2O
(2.4)
(asam propionat)
2.7.3
Tahap Asetogenesis
Pembentukan asam dari senyawa-senyawa organik sederhana
(monomer) dilakukan oleh bakteri-bakteri penghasil asam yang terdiri dari
sub divisi acids/farming bacteria dan acetogenic bacteria. Asam propionat
dan butirat diuraikan oleh acetogenik bacteria menjadi asam asetat.
Acetogenic bacteria menguraikan asam propionat dan asam butirat
menjadi :
CH3CH2COOH
CH3COOH + CO2+ 3H2
(asam asetat)
(2.5)
CH3CH2CH2COOH
2CH3COOH + 2H2
(asam asetat)
(2.6)
Acetoclastic methane menguraikan asam asetat menjadi :
CH3COOH
2.7.4
CH4+ CO2
(metana)
(2.7)
Tahap Metanogenesis
Bakteri metanogenik (methanococus, methanobacterium, dan
methanoscarcina ) (Reynold, 1982), mensintesa senyawa dengan berat
molekul rendah menjadi senyawa dengan berat molekul tinggi, sebagai
contoh bakteri ini menguraikan hidrogen dan karbon dioksida menjadi :
2H2 + CO2
CH4 + 2H2O
(metana)
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
(2.8)
BAB II Tinjauan Pustaka
28
Bakteri penghasil asam membentuk keadaan atmosfir yang ideal
untuk bakteri penghasil metan. Sedangkan bakteri pembentuk gas metan
menggunakan asam yang yang dihasilkan bakteri penghasil asam.
S rni Kps
(r
hirt, prtin, ipi)
5%
20%
Hidrolisis
S rni Srhn 35%
(s in, us, ppti)
20%
Acidogenesis
13%
As rnti pnjn
(prpint, utirt)
Cpurn 2,
28%
17%
C 3C
C 4 n C2
72%
Gambar 2.3 Mekanisme penguraian senyawa organik secara anaerobik (Speece 1996).
2.8
Biogas
Biogas atau gas bio merupakan salah satu gas mudah terbakar dan
jenis energi yang dapat dibuat dari banyak jenis bahan buangan dan bahan
sisa (senyawa organik). Pada umumnya semua jenis bahan organik bias
diproses untuk menghasilkan biogas, namun hanya bahan organik (pada
dan cair) homogen yang cocok untuk sistem biogas. Jenis bahan organik
yang diproses sangat mempengaruhi produktifitas sistem biogas,
disamping parameter
parameter lain seperti temperatur, digester, pH, dan
tekanan. Gas campuran ini dari proses perombakan bahan organik oleh
mikroba dalam kondisi anaerob. Gas utama yang terkadung dalam biogas
adalah gas metan dan karbondioksida.
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
29
Salah satu cara menentukan bahan organik yang sesuai untuk
menjadi bahan masukkan sistem biogas adalah dengan mengetahui
perbandingan karbon (C) dan Nitrogen (N) atau disebut rasio C/N. Bahan
organik dimasukkan ke dalam ruangan tertutup kedap udara (digester)
sehingga bakteri anaerob akan membusukkan bahan organik tersebut yang
kemudian menghasilkan biogas. Komposisi biogas dapat dilihat pada tabel
2.4 (Indartono, 2005).
Tabel 2.5 Komponen Utama Biogas.
No.
Komponen
Rumus Molekul
Komposisi
(% Volume)
1.
Gas metana (% vol)
CH4
55 - 75
2.
Karbon dioksida (% vol)
CO2
25 - 45
3.
Nitrogen (% vol)
N2
4.
Hidrogen (% vol)
H2
5.
Oksigen ( ppm)
O2
6.
Hidrogen sulfide (ppm)
H 2S
0
0,3
1-5
0,1
0,5
0-3
Sumber : Hambali, 2007 dan Widarto,1997
2.9
Parameter dalam Pengolahan Anaerob
2.9.1
COD (Chemical Oxygen Demand)
Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen yang
diperlukan untuk mengurai seluruh bahan organik yang terkandung
dalam air (Boyd, 1990). Hal ini karena bahan organik yang ada sengaja
diurai secara kimia dengan menggunakan oksidator kuat kalium bikromat
pada kondisi asam dan panas dengan katalisator perak sulfat (Boyd, 1990;
Metcalf & Eddy, 1991), sehingga segala macam bahan organik, baik yang
mudah urai maupun yang kompleks dan sulit urai, akan teroksidasi.
Dengan demikian, selisih nilai antara COD dan BOD memberikan
gambaran besarnya bahan organik yang sulit urai yang ada di perairan.
Bisa saja nilai BOD sama dengan COD, tetapi BOD tidak bisa lebih besar
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
30
dari COD. Jadi COD menggambarkan jumlah total bahan organik yang
ada.
2.9.2
BOD (Biochemical Oxygen Demand)
BOD menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh
organisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan-bahan buangan
dalam air. Pemeriksaan BOD juga diperlukan untuk menentukan beban
pencemaran akibat air buangan dan untuk mendesain sistem pengolahan
secara biologis. Jika konsumsi oksigen tinggi yang ditunjukkan dengan
semakin kecilnya sisa oksigen terlarut, maka berarti kandungan bahanbahan buangan yang membutuhkan oksigen tinggi (Fardiaz,1992).
Uji coba BOD digunakan untuk menentukan kekuatan atau daya
cemar air limbah, atau sampah industri,. Uji BOD penting untuk
mengetahui banyaknya zat anorganik yang terkandung dalam air limbah.
Makin banyak zat organik, makin tinggi BOD-nya. Nilai BOD
dipengaruhi oleh suhu, cahaya, matahari, pertumbuhan biologik, gerakan
air dan kadar oksigen. Pemeriksaan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi
zat organik dengan oksigen di dalam air dan proses tersebut berlangsung
dengan bantuan bakteri aerobik.
2.9.3
VSS (Volatil Suspended Solids)
VSS merupakan suatu pendekatan untuk memperhitungkan jumlah
mikroorganisme yang terlibat dalam proses pengolahan air limbah. Nilai
VSS didapat dari berat zat padat yang hilang sewaktu TSS dibakar pada
suhu 500 (± 50)oC.
2.9.4
pH
pH adalah derajat keasaman yang digunakan untuk menyatakan
tingkat keasaman atau kebasaan yang dimiliki oleh suatu larutan. Pada
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
BAB II Tinjauan Pustaka
31
proses anaerob, mikroorganisme pembentuk metan lebih peka terhadap pH
bila dibandingkan dengan bakteri pembentuk asam. pH optimum untuk
pertumbuhan bakteri anaerob terletak pada pH netral (7,0
7,2) (Reynold,
1982).
2.9.5
Temperatur
Digester anaerob biasanya dioperasikan pada 3 (tiga) macam
rentang temperatur. Pada umumnya digester anaerob beroperasi pada
kisaran temperatur mesofilik (30-400C) dengan temperatur optimal sekitar
350C (Reynold, 1982).
2.9.6
DO (Dissolve Oxygen )
DO merupakan parameter untuk mengetahui jumlah total oksigen
terlarut dalam satuan ppm atau mg/L. Oksigen ini dimanfaatkan oleh
bakteri dalam air limbah untuk aktivitas metabolisme.
Penurunan Kandungan COD Dalam Lindi Menggunakan
Digester Anaerobik Dua Tahap Dengan Hasil Samping Biogas, 2012
Download