PENGARUH pH DAN OKSIDAN OZON TERHADAP - Digilib

Isyuniarto dan Agus Purwadi
ISSN 0216 - 3128
95
PENGARUH pH DAN OKSIDAN
OZON TERHADAP
JUMLAH BAKTERI COLIFORM PADA LIMBAH RUMAH
SAKIT (Studi Kasus Limbah RSUD Kota Yogyakarta)
Isyuniarto, Agus Purwadi
Pusat Teknologi Akselerator dan Proses Bahan BATAN, Yogyakarta.
ABSTRAK
PENGARUH pH DAN OKSIDAN OZON TERHADAP JUMLAH BAKTERI COLIFORM PADA LIMBAH
RUMAH SAKIT. Telah dilakukan penelitian pengaruh pH dan oksidan ozon terhadap jumlah bakteri
coliform pada limbah rumah sakit. Sebagai sampel adalah limbah cair Rumah Sakit Umum Daerah (RSUD)
Kota Yogyakarta. Sampel limbah diproses dengan 3 macam perlakuan, yaitu pertama limbah diozon dalam
waktu tertentu. Kedua yaitu limbah diberi kapur saja dan yang ketiga limbah diberi kapur dan diozonisasi
dalam waktu tertentu. Dari ketiga perlakuan tersebut, ternyata perlakuan yang ketiga yang dapat
memberikan hasil yang maksimal, yaitu limbah diberi kapur sampai pH limbah 8,5 dan diozonisasi selama
40 menit memberikan hasil sebagai berikut : bakteri coliform dari 810.000 MPN menjadi 0 MPN
(sel/100 mL). Hasil ini sudah memenuhi persyaratan sesuai dengan keputusan Gubernur DIY no. 65 tahun
1999 untuk limbah golongan II, yaitu limbah yang digunakan untuk irigasi perikanan dan pertanian.
Kata kunci : pH, ozon, bakteri.
ABTRACT
INFLUENCE OF pH AND OXIDANE OZONE TO AMOUNT OF BACTERIUM COLIFORM AT HOSPITAL
WASTE. Influence of pH and oxidane ozone to amount of bacterium coliform at hospital waste have been
done. As sampel is liquid waste Public Hospital of town (RSUD) Yogyakarta. Sampel waste processed by 3
kinds of treatment, that is first certain ozone waste during, that is waste given by the third and just chalk of
waste given by the certain and ozonisation chalk during. From third the treatment, in the reality third
treatment which can give the maximal result, that is waste given the chalk until pH waste 8,5 and ozonisation
during 40 minute give the the following result : bacterium coliform from 810.000 MPN become 0 MPN
( cell / 100 mL). This result have fulfilled the conditions as according to decision of Governor of DIY no. 65
year 1999 for the waste of faction II, that is waste used for the irrigation of fishery and agriculture.
Key word : pH, ozone, bacterium.
PENDAHULUAN
K
eberadaan Rumah Sakit sebagai fasilitas yang
menangani masalah kesehatan berkembang
saat ini semakin pesat, hal ini disebabkan oleh
semakin meningkatnya populasi jumlah penduduk
dan beraneka macam jenis penyakit. Akibatnya,
limbah rumah sakit khususnya limbah medis yang
infeksius, belum dikelola dengan baik. Limbah
medis memerlukan pengelolaan khusus yang
berbeda dengan limbah non medis. Dalam praktek,
pengelolaan limbah infeksius sebagian besar
disamakan dengan limbah medis non infeksius.
Akibatnya sering dijumpai limbah medis
bercampur dengan non medis. Percampuran
tersebut justru memperbesar permasalahan limbah
medis, rata-rata pengelolaan limbah medis di
rumah sakit belum dilakukan dengan benar, karena
keterbatasan dana, tempat yang lapang atau
teknologi penanganannya. Yang termasuk limbah
medis adalah limbah infeksius, limbah radiologi,
limbah sitotoksis, dan limbah laboratorium.
Limbah infeksius misalnya jaringan tubuh
yang terinfeksi kuman. Limbah jenis ini seharusnya
dibakar, bukan dikubur, apalagi dibuang ke tangki
pembuangan. Bila tangki pembuangan yang
digunakan tidak memenuhi syarat sebagai tempat
pembuangan
limbah
akan
menyebabkan
pencemaran, khususnya pada air tanah yang
banyak dipergunakan masyarakat untuk kebutuhan
sehari-hari. Dampak negatif yang ditimbulkan
antara lain: pencemaran air, warna, bau, dan
sumber penyakit.
Prosiding PPI - PDIPTN 2007
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2007
96
Isyuniarto dan Agus Purwadi
ISSN 0216 - 3128
Penentuan derajat kekotoran air limbah
sangat dipengaruhi oleh adanya sifat fisik yang
mudah terlihat. Adapun sifat fisik yang penting
adalah kandungan zat padat sebagai efek estetika,
kejernihan, bau, warna dan temperatur.(1)
Kualitas air secara kimia ditentukan oleh
pH, kandungan krom dalam air, kandungan residu
dan sisa, sedangkan kualitas secara biologis
khususnya secara mikrobiologis ditentukan oleh
parameter mikroba pencemar, bakteri coliform
misalnya. Perubahan warna air yang disebabkan
oleh limbah buangan mengindikasikan adanya
pencemaran, namun perubahan warna air bukan
jaminan lebih berbahaya dibandingkan dengan
limbah buangan yang tidak menyebabkan
perubahan warna air. Semua limbah cair yang
dihasilkan dari kegiatan rumah sakit tergolong
berbahaya,
karena
kemungkinan
tercemar/mengandung mikroorganisme pathogen,
parasit, bahan kimia beracun dan radioaktif.
Langkah yang harus dilakukan untuk
mengurangi pencemaran, khususnya pencemaran
air adalah dengan mengolah air buangan tersebut
sebelum dibuang di badan sungai. Pengolahan
limbah cair umumnya dilakukan dengan
menggunakan cara biologi dengan memanfaatkan
mikrobiologi untuk menguraikan kandungan
senyawa-senyawa kimia, dan cara fisika atau kimia
untuk memisahkan kandungan senyawa kimia dari
air. Dewasa ini, dalam teknologi pengolahan air
limbah telah diperkenalkan adanya teknologi bersih
pengolahan air limbah, yaitu teknologi ozon.
Tetapi teknologi ini belum dikembangkan secar
luas di Indonesia.(2) Salah satu langkah yang dapat
dilakukan untuk mengurangi tingkat pencemaran
yaitu dengan cara penyerapan menggunakan kapur
dan perlakuan menggunakan ozon (O3). Kapur
digunakan untuk mengikat koloid-koloid yang
terkandung dalam limbah dan menaikkan pH
limbah, ozon digunakan untuk mereduksi senyawa
organik, bau, warna dan membunuh bakteri. Ozon
juga digunakan sebagai bahan desinfektan, daya
bunuhnya 3250 kali lebih cepat dibandingkan
dengan khlorin.(3)
Keberadaan bakteri coliform dalam suatu
perairan dipakai sebagai suatu indikator bahwa
perairan tersebut sudah tercemar, bakteri coliform
merupakan salah satu jenis bakteri yang tidak
mudah berkembang, maka jika dalam perairan
tersebut ditemukan jumlah bakteri coliform yang
cukup banyak dipastikan jenis-jenis bakteri yang
lain juga mampu berkembang dengan pesat.
Bakteri golongan coliform merupakan bakteri
bentuk batang, bersifat anaerob dan fakultatif
anaerob, bersifat gram negatif, tidak berspora dan
mampu memfermentasikan laktosa pada temperatur
35o – 38 0C selama 48 jam.(4)
TATA KERJA
Bahan
Bahan yang digunakan adalah aquades,
kapur dan sampel limbah cair RSUD Kota
Yogyakarta.
Alat
Neraca analitik merk OHAUS CT 4100,
peralatan gelas, Generator ozon 100 W, pH meter,
Autoclave, Spectrophotometer DR-2000.
Cara Kerja
1.
Mengamati pengaruh waktu ozonisasi
terhadap jumlah bakteri Coliform.
Cara Kerja :
a. Sampel limbah sebanyak 500 ml
dimasukkan kedalam labu.
b. Kemudian diozonisasi selama 10 menit.
Setelah selesai sampel dimasukkan ke
dalam botol coklat untuk dianalisis bakteri
Coliformnya.
c. Perlakuan ini diulang lagi dengan variasi
selang waktu ozonisasi 20, 30, 40 dan 50
menit.
d. Data hasil analisis kemudian diolah.
2. Mengamati pengaruh pH limbah terhadap
jumlah bakteri Coliform dengan penambahan susu kapur (tanpa pemberiaan ozon).
Cara Kerja :
a. Sampel limbah sebanyak 500 ml
dimasukkan kedalam labu.
b. pH limbah dibuat 8 dengan menambahkan
susu kapur 2%.
c. Setelah diaduk kemudian didiamkan
selama waktu yang paling efektif dari
percobaan no. 1. Setelah selesai sampel
dimasukkan ke dalam botol coklat untuk
dianalisis jumlah bakteri Coliformnya.
Prosiding PPI - PDIPTN 2007
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2007
Isyuniarto dan Agus Purwadi
d.
e.
ISSN 0216 - 3128
Perlakuan ini diulang lagi dengan
mevariasi pH limbah 9; 9,5; 10 dan 11.
Data hasil analisis kemudian diolah.
97
menambah kandungan ion OH- dalam larutan. Ion
ini sangat efektif membunuh bakteri. Sehingga
jumlah bakteri dalam limbah berkurang sangat
drastis, seperti pada Gambar 1 berikut ini.
3. Mempelajari pengaruh pH terhadap jumlah
bakteri Coliform dengan penambahan
kapur dan ozon.
1,000,000
MPN (sel/100 mL
Cara Kerja :
a. Sampel limbah sebanyak 500 ml
dimasukkan kedalam labu.
b. pH limbah dibuat 8 dengan menambahkan
susu kapur 2%.
c. Kemudian diozonisasi selama waktu yang
optimal dari percobaan 1. Setelah selesai
sampel dimasukkan ke dalam botol coklat
untuk
dianalisis
jumlah
bakteri
Coliformnya.
d. Perlakuan ini diulang lagi dengan
mevariasi pH limbah 9; 9,5; 10 dan 11.
e. Data hasil analisis kemudian diolah.
810,000
100,000
10,000
6,900
2,200
1,000
1,300 1,400 1,400
Waktu Ozonisasi (menit)
Gambar 1. Pengaruh waktu ozonisasi terhadap
jumlah bakteri Coliform.
10
Pada Tabel 1 berikut dapat dilihat
kemampuan ozon untuk membunuh bermacammacam bakteri.(5)
HASIL DAN PEMBAHASAN
Optimasi waktu ozonisasi
Ozon yang dimasukkan ke dalam larutan
akan terurai seperti pada reaksi (1), hal ini akan
Tabel 1. Hasil penelitian ozonisasi terhadap bakteri.
Media
Udara
Air
Bakteri
Ozon
(ppm)
Waktu
(detik)
Hidup
(%)
S. salivarius
0,6
600
2
S. epidermis
0,6
240
0,6
Heindel et al. (1993)
B. Subtillis
2,2
90
0,01
Botzenhart et al. (1993)
E. Coli
1,3
10
0,003
Katzenelson & Shuval (1973)
S. Thypimurium
0,36
36
0,0002
Farooq et al. (1983)
E. Coli
0,81
30
0,00003
Finch et al. (1988)
E.Coli
12
62
0,00015
Bunning & Hempel (1995)
E. Coli
2
15
0
Burleson et al. (1975)
S. Aurous
2
15
0
Burleson et al. (1975)
Peneliti
Elford & van de Eude (1942)
Prosiding PPI - PDIPTN 2007
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2007
O 3 + 3 H 2O →
3HO+ + 3 OH- ..................... (1)
→ 3 HO2
....................... (2)
O3 + HO2 → HO + 2O2
........................ (3)
HO + HO2 → H2O + O2
........................ (4)
Karena ozon akan larut dalam air dan akan
menghasilkan OH- radikal, yaitu sebuah radikal
bebas yang memiliki potensial oksidasi yang realtif
tinggi (2,8 Volt), jauh melebihi ozon (1,7 Volt) dan
khlorin (1,36 Volt). OH- radikal adalah senyawa
oksidan yang dapat mengoksidasi berbagai
senyawa organik dan bakteri dengan sangat
efektif.(3)
Untuk volume sampel limbah 500 mL
waktu yang dianggap paling efektif untuk ozonisasi
adalah 40 menit, karena setelah waktu 40 menit
penurunan jumlah bakteri sudah relatif tetap,
sehingga penambahan waktu ozonisasi tidak
efektif. Jumlah bakteri setelah proses ozonisasi
menunjukkan penurunan yang drastis dibandingkan
dengan jumlah bakteri awal. Hal ini menunjukkan
bahwa ozon memang sangat efektif terhadap proses
penurunan jumlah bakteri, terutama dalam hal ini
adalah golongan bakteri coliform. Kelebihan ozon
yang juga digunakan dalam pengolahan air minum
adalah kemampuannya sebagai bahan yang dapat
menjaga sterilitas dari air yang diozonisasi dalam
jangka waktu yang relatif lama, selain itu pengaruh
lain dari penurunan jumlah bakteri tersebut adalah
hilangnya bau busuk dari air limbah yang dapat
membahayakan kesehatan, terutama bagi sistem
pernafasan.
Optimasi penambahan kapur (variasi
tanpa diozonisasi)
pH
Salah satu kelemahan dari proses ini adalah
sifat dari kapur yang tidak mudah larut dalam air,
sehingga proses ini harus didukung dengan
pengadukan, karena jika tidak diaduk akan terjadi
presipitasi
dimana
presipitasi
adalah
mengendapnya padatan yang sukar larut di dalam
larutan, jika hal ini terjadi maka dipastikan kapur
tidak akan bereaksi sempurna dengan air limbah.
Dari Gambar 2 dapat dilihat bahwa terjadi
penurunan jumlah bakteri yang sangat tajam. Biota
air dapat hidup pada pH antara 6 – 9. Biota air
tersebut termasuk bakteri, virus dan jenis fauna air
didalamnya, ada beberapa jenis mikrobiologi yang
masih mungkin hidup pada pH terlalu basa maupun
asam, akan tetapi kondisi terlalu basa ini tetap
mengganggu kehidupan dari biota air, pada pH 8
masih ditemukan jumlah bakteri coliform yang
sangat besar, pH 8 masih cukup nyaman sebagai
tempat hidup mikroba maupun bakteri-bakteri
secara umum.
900,000
800,000
700,000
MPN (sel/100 mL)
Dari Tabel 1 tersebut dapat dilihat bahwa
ozon mampu membunuh bermacam-macam
bakteri. Hal ini dapat terjadi karena adanya ion-ion
radikal hasil degradasi ozon dalam air, seperti pada
reaksi sebagai berikut(6) :
O3 + 3 OH-
Isyuniarto dan Agus Purwadi
ISSN 0216 - 3128
98
600,000
500,000
400,000
300,000
200,000
100,000
0
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
10.5
11
Variasi pH
Gambar 2. Pengaruh pH (tanpa ozonisasi)
terhadap jumlah bakteri Coliform.
Optimasi penambahan kapur dan ozon
Pada Gambar 3 tersebut terlihat bahwa pada
pH = 7,5 jumlah bakteri yang mampu bertahan
hidup sudah relatif kecil, selain karena adanya
suasana basa yang menggangu lingkungannya,
ozon yang merupakan desinfektan ini dapat
membunuh bakteri dengan sangat efektif. Hal ini
dapat dipahami karena dengan suasana basa maka
banyak ion OH- yang ada dalam limbah. Adanya
masukan ozon ke dalam limbah akan
mengakibatkan ion OH- tersebut menjadi OH
radikal yang akan membunuh semua bakteri yang
ada dalam limbah sehingga limbah terbebas dari
bakteri coliform. Dari hasil pengamatan bau,
ternyata bau busuk dari limbah medis sudah hilang
sepenuhnya, hal ini sesuai dengan penurunan
jumlah bakteri yang terkandung dalam air limbah
tersebut, sehingga dapat dinyatakan air limbah
tersebut aman (dari segi bakteriologis) dibuang ke
lingkungan. Adapun persyaratan B-3 (misalnya Hg,
As, Se dan lain-lain) tidak dianalisis.
Prosiding PPI - PDIPTN 2007
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2007
Isyuniarto dan Agus Purwadi
ISSN 0216 - 3128
99
DAFTAR PUSTAKA
1000000
1. SUGIHARTO, Dasar-dasar Pengolahan Air
Limbah, Jakarta Pers 1987.
L o g M P N (sel/1 0 0 m L )
100000
2. ANTO TRI SUGIARTO, DR., Daur ulang air
limbah, Pusat Penelitian KIM-LIPI, Kompas 10
Oktober 2003
10000
3. WIDDI
USADA,
SURYADI,
AGUS
PURWADI,
ISYUNIARTO,
MINTOLO,
“Prototip Sistim Desinfektan Dalam Air dengan
Plasma ozonizer 100 W”, Prosiding PPI Litdas
Iptek Nuklir, Buku I : Fisika, Reaktor Nuklir
dan
Instrumentasi,
P3TM-BATAN,
Yogyakarta, 13 Juli 2004.
1000
100
10
1
11
4. ALAERTS dan SANTIKA, Metode Penelitian
Air, Usaha Nasional, Surabaya 1984.
Gambar 3. Pengaruh pH limbah (waktu ozonisasi
40 menit) terhadap Bakteri Coliform .
5. TOM NORDLIE, Ozone May Stop bacteria on
produce Better Than Food Irradiation and
Current Washing Methods, UF News, may2,
2002.
7
7.5
8
8.5
9
9.5
10
10.5
pH Limbah
KESIMPULAN
Berdasarkan hasil penelitian yang telah
dikemukakan dimuka, maka dapat diambil
kesimpulan, bahwa :
1. Oksidan ozon sangat efektif untuk mengurangi
jumlah bakteri dalam limbah cair.
2. Penambahan kapur sampai pH limbah = 7,5,
yang digabung dengan proses ozonisasi dapat
menurunkan jumlah bakteri coliform dari
810.000 MPN menjadi 0 MPN (sel/100ml).
3. Hasil ini sudah memenuhi persyaratan sesuai
dengan keputusan Gubernur DIY no. 65 tahun
2000 untuk limbah golongan II, yaitu limbah
yang digunakan untuk irigasi pertanian (Jumlah
bakteri coliform maksimal : 10.000 sel/100 ml).
UCAPAN TERIMA KASIH
Dengan selesainya penelitian ini diucapkan
terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Sdr.
Tatag Dwi Haryanto, mahasiswa tugas akhir STTN
BATAN Yogyakarta dan rekan-rekan teknisi Lab.
Plasma atas bantuannya dari awal hingga
selesainya penelitian ini.
6. KOGELSCHATZ, U., Advanced Ozon.
Generation in Process Technologi for Water
Treatment, Baden
Switzerland, ABB
Coorporation Researh Ltd., 1988.
TANYA JAWAB
Sukirno
− Berapa pH sebelum dan sesudah proses
ozonisasi dan apakah gunamya kapur dalam
proses tersebut serta jenis kapur apa yang dapat
dipakai?
Isyuniarto
• pH sebelum ozonisasi 4-5, setelah ozonisasi
pada kondisi optimum 7.5.
Maksud
pemberian kapur adalah untuk menaikkan pH
limbah dan penyumbang ion OH-. Jenis kapur
yang digunakan gamping untuk bangunan
rumah.
Tri Rusmanto
− Bagaimana dengan bakteri yang lain, apakah
juga ikut mati?
Isyuniarto
• Pada beberapa bakteri juga ikut mati, tetapi
untuk penelitian saat ini hanya bakteri
coliform saja yang dilihat. Sedangkan bakteri
yang lain tidak di amati.
Prosiding PPI - PDIPTN 2007
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2007
100
ISSN 0216 - 3128
Isyuniarto dan Agus Purwadi
Isyuniarto
Budi S.
− Melihat dari judul “ Pengaruh pH dan Oksidan
Ozon Terhadap Jumlah Bakteri Coliform Pada
Limbah Rumah Sakit”. Apakah kalau pH
diturunkan (asam) jumlah bakteri akan naik.
• Untuk bakteri coliform benar karena bakteri
jenis ini mudah berkembang dalam suasana
asam. Bila suasana basa bakteri ini akan mati
(tidak aktif)
Prosiding PPI - PDIPTN 2007
Pustek Akselerator dan Proses Bahan - BATAN
Yogyakarta, 10 Juli 2007