| ( ! ) Notice: Trying to access array offset on value of type null in /home2/sakaka/public_html/web/news-detail.php on line 100 | ||||
|---|---|---|---|---|
| Call Stack | ||||
| # | Time | Memory | Function | Location |
| 1 | 0.0001 | 364816 | {main}( ) | .../news-detail.php:0 |

Kualitas air limbah telah ditentukan oleh pemerintah sebelum dilepaskan ke lingkungan dalam Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014. Disebutkan beberapa parameter kontrol kimia yang perlu diuji dan dipantau, sehingga nilai dari setiap parameter kontrol air limbah tersebut berada dibawah nilai ambang batas yang telah ditentukan. Oleh sebab itu, para pelaku industri wajib melakukan pemantauan terhadap nilai dari setiap parameter terkait secara berkala agar limbah yang dilepaskan tidak mencemari lingkungan sekitar.
Dalam setiap industri, sistem instalasi pengolahan air limbah (IPAL) dan sistem pengolahan limbah sangatlah dibutuhkan, terutama untuk industri kertas dan pulp. Adapun beberapa jenis limbah yang diproduksi dari industri kertas dan pulp adalah air limbah dan sisa lumpur dalam jumlah yang signifikan dari awal proses pencernaan pulp hingga bubur pulp dan pencucian mesin pembuat kertas. Tanpa adanya sistem pengolahan limbah pada industri kertas, hal ini tentunya membawa dampak buruk bagi lingkungan seperti terganggunya kehidupan akuatik, terpaparnya masyarakat sekitar akan zat kimia berbahaya dan karsinogenik, hingga kerusakan lingkungan.
Hasil dari pengolahan air limbah ini adalah air limbah terolah (treated wastewater) yang peru diuji dan dikontrol kualitasnya sebelum dilepaskan ke lingkungan. Berdasarkan Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014, parameter yang perlu dikontrol pada air limbah industri kertas adalah derajat keasaman (pH), kebutuhan oksigen biologis (KOB) atau biochemical oxygen demand (BOD), kebutuhan oksigen kimiawi (KOK) atau chemical oxygen demand (COD), dan total suspended solid (TSS). Adapun nilai dari setiap parameter tersebut disebutkan pada Tabel 1.
Tabel 1. Parameter Kimia Air Limbah Industri Kertas

Biasanya terdapat 3 jenis material yang digunakan sebagai badan elektroda, yakni polimer, kaca (glass) dan stainless steel. Tetapi dalam kasus air limbah, biasanya material badan elektroda yang sering digunakan adalah material kaca dan material polimer karena umumnya material stainless steel digunakan untuk sampel padat yang agak keras seperti sampel makanan yang meliputi daging, keju serta sampel lainnya yang berbentuk padat (solid).
Terdapat 2 jenis elektroda yang beredar di pasaran, yakni elektroda half-cell dan elektroda kombinasi. Pada elektroda kombinasi, elektroda uji dan elektroda referensi telah digabungkan atau dikombinasikan dalam 1 elektroda, sehingga dapat langsung diaplikasikan pada sampel. Lain halnya dengan elektroda half-cell, elektroda uji dan elektroda referensi dikemas secara terpisah sehingga dibutuhkan 2 elektroda pada saat analisa.
Dalam beberapa kasus, elektroda kombinasi mungkin dinilai lebih praktis dan lebih mudah untuk dioperasikan sehingga banyak analis yang lebih cenderung pada elektroda kombinasi dibandingkan elektroda half-cell.
Secara umum, elektroda referensi yang umumnya digunakan adalah Ag/AgCl atau Ag/AgCl single junction. Namun, terdapat juga tipe lainnya yakni Ag/AgCl double junction dan I/I2 (ROSS). Perbedaan jenis elektroda referensi ini akan mempengaruhi jenis aplikasi, kecepatan pembacaan dan daya tahan elektroda (shelf life). Tipe elektroda referensi Ag/AgCl single junction memang terbukti bisa digunakan untuk aplikasi umum termasuk air limbah, namun terdapat keterbatasan untuk tipe ini yang mana sampel yang terlalu keruh mungkin dibaca lambat atau bahkan tidak terbaca oleh elektroda dengan tipe referensi Ag/AgCl sehingga tipe ini kurang cocok untuk aplikasi air limbah yang keruh atau berlumpur.
Untuk aplikasi air limbah yang keruh bahkan berlumpur tipe lainnya seperti Ag/AgCl double junction dan I/I2 (ROSS) dapat dijadikan pertimbangan karena pembacaannya lebih stabil dan lebih kuat dibandingkan Ag/AgCl single junction. Hal ini karena dalam selang waktu tertentu, elektrolit referensi dalam elektroda dapat terkontaminasi akibat adanya proses difusi ion pada sampel yang dianalisa. Namun, hal tersebut dapat dicegah dengan penggunaan tipe elektroda referensi berupa Ag/AgCl double junction dan I/I2 (ROSS) karena strukturnya yang terisolasi. Terlebih lagi, tipe referensi I/I2 (ROSS) memiliki struktur yang lebih kompleks sehingga memiliki ketahanan dan kecepatan pembacaan yang lebih baik dibandingkan tipe Ag/AgCl double junction dan Ag/AgCl single junction.
Terdapat beberapa jenis junction yang diaplikasikan pada elektroda pH, yakni keramik, glass-fiber, platinum, open, annular sleeve dan glass capillary. Dalam aplikasi air limbah, seluruh tipe junction ini dapat digunakan sehingga analis hanya perlu menyesuaikan dengan karakteristik air limbah yang hendak dianalisis serta poin pertimbangan lainnya. Namun, ada baiknya jika analis atau operator lebih mempertimbangkan tipe junction seperti glass fiber serta annular sleeve yang umumnya dapat digunakan karena tidak mudah terkontaminasi, respon pembacaan yang lebih cepat serta tidak mudah tersumbat akibat pengukuran sampel yang keruh ataupun berlumpur (dirty sample).
Elektroda pH secara umum dibedakan menjadi dua, yakni non-refillable dan refillable. Perbedaan ini didasarkan pada fasa elektrolit yang mengisi internal elektroda. Untuk elektroda tipe non-refillable diisi oleh elektrolit fasa padat berbentuk gel atau polimer padat, sedangkan tipe refillable diisi oleh elektrolit fasa liquid. Secara umum, keduanya dapat diaplikasikan pada air limbah dengan karakteristik apapun, hanya saja perbedaan pada cara perawatannya dapat menentukan masa pakai (lifetime) elektroda terkait dan biaya (cost) per analisa.
Seiring berjalannya waktu, elektrolit dalam elektroda pH akan berkurang volumenya sehingga pada level tertentu, pengukuran pH menjadi tidak tepat atau bahkan tidak dapat membaca sampel maupun buffer (error). Dalam hal ini, jika analis menggunakan elektroda refillable maka analis hanya perlu menguras dan membilas chamber internal elektroda dan mengisinya kembali dengan larutan elektrolit yang baru. Namun, jika analis menggunakan elektroda tipe non-refillable maka analis perlu mengganti elektroda tersebut dengan elektroda yang baru. Selain itu, kecepatan pembacaan elektroda tipe refillable biasanya relatif lebih cepat, serta didukung dengan masa pakai (lifetime) yang lebih lama dibandingkan elektroda tipe non-refillable. Oleh karena itu, pemilihan elektroda tipe refillable lebih direkomendasikan.

Gambar 1. Bagian - Bagian Elektroda pada Elektroda Kombinasi
Kebutuhan oksigen biologi (KOB) atau biochemical oxygen demand (BOD) diartikan sebagai kadar oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan material organik yang terkandung dalam air limbah. Adapun metode disarankan oleh American Public Health Association (APHA) Nomor 5210 yakni metode titrasi iodometri, metode dilusi probe DO, dan metode respirometrik. Penjelasan terkait ketiga metode ini dirangkum pada Tabel 2.
Tabel 2. Rangkuman Prinsip Pengujian Biochemical Oxygen Demand (BOD)
| Metode | Prinsip | Kebutuhan Alat dan Bahan |
| Metode Titrasi Iodometri | Dilakukan dengan menambahkan sampel dengan mangan klorida (MnCl2) dan larutan kalium iodida dalam natrium hidroksida (NaOH-KI) pada kondisi asam dengan penambahan asam sulfat (H2SO4) sehingga ion iodida pada vessel titrat berubah menjadi iodin yang ekivalen dengan kadar oksigen terlarut setelah proses titrasi dengan natrium tiosulfat (Na2S2O3) |
Inkubator Khusus BOD, Buret Glassware, Alat glassware seperti pipet dan lainnya, Botol Winkler, Stirrer, Larutan MnCl2, Larutan NaOH-KI, Larutan H2SO4, Larutan Iodin, Larutan Na2S2O3, Larutan nutrisi & benih bakteri (jika perlu)
|
| Metode Dilusi dengan Probe | Didasarkan pada perbandingan nilai oksigen terlarut (dissolved oxygen/DO) sebelum dan setelah proses inkubasi | Inkubator khusus BOD, DO-meter, Stirrer, Larutan nutrisi & benih bakteri (jika perlu), Botol Winkler |
| Metode Respirometrik | Pengukuran didasarkan pada proses respirasi yang dilakukan oleh bakteri selama masa inkubasi. Bakteri yang mengoksidasi material organik dalam sampel air limbah akan mengkonsumsi oksigen terlarut sehingga menghasilkan gas karbon dioksida (CO2) yang akan ditangkap oleh alkali hidroksida. | Inkubator khusus BOD, BOD meter/ sensor, Larutan nutrisi & benih bakteri, Pellet Alkali hidroksida |
Umumnya, uji kebutuhan oksigen biologi (KOB) atau biochemical oxygen demand (BOD) dilakukan dengan masa inkubasi selama 5 hari (BOD5), tetapi uji BOD juga dapat dilakukan selama 7 hari (BOD7), 10 hari (BOD10), ataupun 21 hari (BODu). Adapun syarat yang perlu dipenuhi untuk melakukan uji BOD, yaitu :
Nilai pH sampel berkisar pada 6.5 - 7.5
Memiliki nutrisi dan bakteri yang cukup
Tidak mengandung zat- zat toksik yang dapat mematikan bakteri seperti klorin (Cl2) dan turunannya, ozon, dan logam berat.
Sistem yang baik (tidak bocor)
Jika pengujian dilakukan lebih dari 5 hari, maka sampel tidak boleh mengandung bakteri nitrifikasi.
Poin - poin tersebut disebutkan secara detail dalam American Public Health Association (APHA) Nomor 5210. Beberapa analis dan operator mungkin menginginkan uji yang optimal namun dengan durasi waktu yang lebih efisien. Oleh sebab itu, beberapa solusi pada Tabel 3 mungkin dapat dijadikan sebagai referensi.
Tabel 3. Alternatif untuk Uji Biochemical Oxygen Demand (BOD)
| Parameter | Deskripsi | Alternatif/ Saran |
| Larutan Nutrisi | Menggunakan reagen kalsium klorida (CaCl2), magnesium sulfat (MgSO4), besi (III) klorida (FeCl3), dan larutan buffer phosphate | Nutrient pack komersial seperti Nutrient Buffer Pillow |
| Larutan Benih Bakteri (bacterial seed) | Mengambil supernatan dari sumber bibit mikroba limbah domestik | Menggunakan suspensi bibit bakteri berupa BOD seed |
| Jenis Air untuk dilusi | Air Destilasi yang bebas zat organik maupun bakteri | Disarankan industri memiliki alat water purifier yang dapat memproduksi air destilasi dengan kontrol kualitas |

1.Metode Titrimetri
Prinsipnya adalah dengan mereduksi ion dikromat (Cr2O7 2-) sehingga menghasilkan ion Cr3+ dan menitar kelebihan ion dikromat yang tidak tereduksi dengan larutan Ferro Ammonium Sulfat (FAS) dengan adanya indikator ferroin. Metode ini dilakukan dengan tahapan refluks selama 120 menit (2 jam) pada suhu 150oC yang dapat dilakukan secara terbuka maupun tertutup dan dilanjutkan dengan tahap titrasi. Nilai chemical oxygen demand (COD) kemudian dapat dihitung dengan rumus berikut :
2.Metode Spektrofotometri
Metode ini tidak jauh berbeda dengan metode titrimetri, dimana tahapannya hampir sama yakni dengan menjalankan refluks terlebih dahulu. Hanya saja, pengukuran nilai COD dilakukan menggunakan alat spektrofotometer. Tertulis dalam American Public Health Association (APHA) 5220D yang menjelaskan bahwa metode pengujian COD dapat dilakukan dengan tahap refluks tertutup dan diuji secara spektrofotometri. Sama seperti pada cara titrimetri, untuk cara ini juga menggunakan reagen kalium dikromat dan tahap refluks pada suhu 150oC selama 120 menit (2 jam).
Sampel hasil refluks kemudian diuji dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 420 nm atau 600 nm. Panjang gelombang 420 nm digunakan untuk nilai COD sampel yang lebih kecil atau sama dengan 90 mg/L, sedangkan panjang gelombang 600 nm digunakan untuk nilai COD sampel dalam range 100 - 900 mg/L.
Dalam hal ini, alat yang dapat digunakan untuk tahap destruksi adalah reaktor khusus COD. Untuk pengujian secara titrasi dapat menggunakan buret glassware ataupun buret digital dan automatic titrator. Namun, penggunaan buret glassware beresiko terjadinya human error seperti kesalahan paralaks yang dapat menyebabkan hasil analisa yang kurang optimal. Untuk meminimalisir kesalahan dalam menitar sampel, analis dapat menggunakan buret digital sebagai alternatif, karena volume titran yang terpakai dapat dilihat langsung dalam bentuk angka digital pada display. Selain itu, alternatif lainnya seperti automatic titrator mungkin dapat dijadikan sebagai referensi untuk pengujian titrasi secara otomatis dan praktis.
Gambar 3. Kebutuhan Analisa COD (a) Reaktor khusus COD (b) Reagen Uji COD (c) Alat Spektrofotometer (d) Alat Automatic Titrator
Dalam Standar Nasional Indonesia (SNI) Nomor 6989 bagian 3 Tahun 2019, metode gravimetri (gravimetry) direkomendasikan untuk mengukur nilai padatan tersuspensi (Total Suspended Solid/ TSS). Metode ini dilakukan dengan menyaring sampel yang telah homogen, dimana residu sampel akan tertahan pada media penyaring. Residu pada media penyaring tersebut kemudian dikeringkan pada suhu 103oC atau 105oC pada oven dan ditimbang bobotnya pada neraca analitik. Nilai TSS kemudian dihitung dengan menggunakan rumus :

Selain menggunakan metode gravimetri (gravimetry), total padatan tersuspensi juga dapat diukur nilainya dengan menggunakan metode spektrofotometri. Metode ini diadaptasikan pada United States Environmental Protection Agency (USEPA) dengan mengukur absorbansi atau konsentrasi sampel hasil homogenisasi menggunakan spektrofotometer pada panjang gelombang 800 - 810 nm.
Berdasarkan uraian diatas dapat disimpulkan bahwa parameter baku mutu air limbah industri kertas dan pulp dapat diuji menggunakan cara konvensional maupun cara modern yang menggunakan instrument. Untuk mengoptimalkan pengujian yang dilakukan, perlu diperhatikan faktor - faktor yang dapat berdampak pada analisa tersebut dimana setiap parameter memiliki faktornya masing - masing. Selain itu, beberapa alternatif juga dapat dijadikan referensi agar analisa lebih optimal dan efisien baik dari sisi hasil, proses analisa, bahkan biaya (cost) untuk pengujian.
Referensi
American Public Health Association (APHA). Standard Method 5210 : “Biochemical Oxygen Demand”
American Public Health Association (APHA). Standard Method 5220 : “Chemical Oxygen Demand”
American Public Health Association (APHA). Standard Method 5520 : “Standard Method of Examination Water and Wastewater Oil and Grease”
Arslan, Saral dan Bülent Ilhan Goncaloğlu. 2008. Determination of Real COD in Highly Concentrated Wastewater, https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/clen.200800073#:~:text=Chloride%20ions%2C%20which%20may%20be,using%20mercuric%20sulfate%20(HgSO4) diakses pada Hari Rabu Tanggal 22 Juni 2022 Pukul 10.34 WIB
Badan Standardisasi Nasional. 2019. Standar Nasional Indonesia Nomor 6989 tentang “Air dan Air Limbah - Bagian 2 : Cara Uji Kebutuhan Oksigen Kimiawi (Chemical Oxygen Demand/ COD)”
Badan Standardisasi Nasional. 2019. Standar Nasional Indonesia Nomor 6989 tentang “Air dan Air Limbah - Bagian 3 : Cara Uji Padatan Tersuspensi Total (Total Suspended Solid/TSS) secara Gravimetri”
Badan Standardisasi Nasional. 2009. Standar Nasional Indonesia Nomor 6989 tentang “Air dan Air Limbah - Bagian 72 : Cara Uji Kebutuhan Oksigen Biokimia (Biochemical Oxygen Demand/ BOD)”
Hach. 2022. Chemical Oxygen Demand, https://sea.hach.com/parameters/cod?_bt=520707712696&_bk=cod%20oxygen%20demand&_bm=b&_bn=g&_bt=520707712696&_bk=cod%20oxygen%20demand&_bm=b&_bn=g&utm_id=go_cmp-13050126186_adg-118927001421_ad-520707712696_aud-830782129328:kwd-386122717113_dev-c_ext-_prd-&utm_source=google&gclid=Cj0KCQjwmPSSBhCNARIsAH3cYgZQfwpwfbGQ7XCirB78pJ4xJ00PAjD1ZlwRSfMoBkZxX6PGBBn1bo0aAoShEALw_wcB diakses pada Hari Selasa Tanggal 19 April 2022 Pukul 13.54
Kurnia, Sugiarto. 2018. Bimbingan Teknis KLHK untuk Industri Pulp dan Kertas,
Sundra, I Ketut. 2011. Kualitas Air Limbah Pabrik Kertas PT.Bali Kertas Mitra Jembrana, Ecothropic, Vol. 6 (1) : 67 - 73
ThermoFisher Scientific. 2014. Application Note : Measuring pH of Non-Aqueous and mixed samples., https://assets.thermofisher.com/TFS-Assets/LSG/Application-Notes/AN-PHNONAQS-E%201014-RevA-WEB.pdf
Velp Scientifica. 2019. BOD test with Control Test Tablets : Biochemical Oxygen Demand according to Respirometric Method. Italy: Velp Scientifica