Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Search
Pengukuran Dissolved Oxygen (DO) pada Air Limbah menggunakan  Probe dengan Teknologi Luminescence

Pengukuran Dissolved Oxygen (DO) pada Air Limbah menggunakan Probe dengan Teknologi Luminescence

Sunday, 30 June 2019

Setiap limbah pasti memiliki baku mutu yang telah diatur oleh pemerintah seperti yang telah disebutkan oleh Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 Tahun 2014. Semua baku mutu industri telah diatur di dalamnya termasuk parameter yang menyangkut dengan oksigen terlarut atau yang sering dikenal sebagai dissolved oxygen (DO). Beberapa parameter yang menyangkut dengan keberadaan oksigen dalam air limbah adalah Dissolved oxygen (DO), Chemical Oxygen Demand (COD), Biochemical Oxygen Demand (BOD), dan Total Suspended Solid (TSS).  

Parameter – parameter tersebut sangatlah berkaitan satu sama lain. Hal ini karena oksigen yang larut dalam air akan menjadi oksigen terlarut yang digunakan untuk mengoksidasi material material organik yang ada dalam air limbah baik secara mikrobiologis maupun secara kimiawi yang masing – masingnya disebut sebagai Biochemical Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan Oksigen Biologi (KOB) dan Chemical Oxygen Demand (COD) atau Kebutuhan Oksigen Kimiawi (KOK). Hal ini sama halnya untuk parameter Total Suspended Solid (TSS), dimana semakin pekat suatu air menandakan nilai TSS pada air tersebut besar, jika nilai TSS besar maka nilai kebutuhan oksigen air tersebut juga akan semakin besar yang diakibatkan kadar oksigen terlarut dalam air tersebut kecil.

Oksigen terlarut atau Dissolved Oxygen (DO) sangatlah berperan penting dalam proses pengolahan air limbah (wastewater treatment). Kadarnya haruslah dipantau (dimonitoring) setiap kurun waktu tertentu. Hal ini karena jika kadar oksigen terlarut terlalu rendah, maka air limbah tidak terolah secara maksimal. Lebih dari itu, jika limbah dibuang dengan keadaan yang tidak terolah sempurna maka limbah tersebut akan menjadi ancaman bagi kehidupan akuatik dan ekosistem sekitar.

Gambar 1.  Proses Pengolahan Air Limbah pada Industri (Industrial Wastewater Treatment)

 

Jika ditinjau dari prosesnya, air limbah diolah dengan tahap treatment influent diikuti dengan equalization basin yang diteruskan lebih lanjut pada proses clarifier, aerasi, dan digesi hingga menghasilkan air limbah yang sesuatu dengan baku mutu. Proses ini digambarkan pada Gambar 1. pada Gambar tersebut, masing – masing langkah yang ditandai dengan tanda bintang harus dilakukan pengecekan kadar oksigen terlarut. Hal ini dapat dijabarkan sebagai berikut :

  • Equalization Basin

    Tahap ini adalah tahap pengontrolan dan pengendalian proses pengolahan air limbah, hal ini dikarenakan pembuangan limbah pabrik yang tidak menentu, storm water, variasi diurnal dan lain sebagainya. Pentingnya pengecekan oksigen terlarut (dissoved oxygen) pada tahap ini adalah untuk memastikan bahwa air limbah yang masuk tidaklah berlebih dan dijadikan sebagai titik awal untuk kontrol oksigen pada pengolahan air limbah (wastewater treatment).

  • Aeration Basin

    Aerasi adalah kebutuhan standard dalam tahap kedua dari pengolahan air limbah. Pemberian aerasi adalah untuk mengkodisikan agar kondisi kualitas lumpur (sludge) dan pertumbuhan biomass berjalan dengan baik. Dalam tahap ini oksigen ditambahkan pada basin (bak) dengan menggunakan proses aerasi. Proses ini memegang peran penting dalam mengaktivasi mikroba lumpur. Secara umum, tank pada tahap ini beroperasi dengan range oksigen 1 – 2 mg/L O2.

  • Aerobic/Anaerobic Digester

    Pada tahap ini dilakukan proses biologi secara aerobik maupun secara anaerobik untuk mengolah lumpur (sludge) agar tidak berbahaya lagi. Proses aerobik digester digunakan untuk memonitoring kadar oksigen sama halnya seperti pada tahap aeration basin. Sedangkan proses anaerobik digester untuk memonitoring keberadaan nitrogen yang secara langsung berhubungan dengan berkurangnya kadar oksigen.

  • Final Effluent

    Tahap ini adalah tahap akhir dan paling krusial dalam pengecekan kadar oksigen pada air limbah. Jika kadar oksigen tidak sesuai dengan standard maka dapat merusak kehidupan akuatik yang ada di sekitar area pembuangan. Pengukuran oksigen pada tahap ini adalah untuk memastikan air limbah tersebut layak atau tidak untuk dibuang ke sungai.

Menurut Standard kadar Oksigen air limbah yang baik berkisar 0 – 4 mg/L, tentunya suhu air limbah juga akan mempengaruhi jumlah oksigen yang terlarut. Semakin tinggi suhu air limbah maka kelarutan oksigen di dalamnya akan semakin rendah sehingga jumlah oksigen terlarut akan semakin rendah.

Bagaimana cara mengukur kadar Oksigen terlarut pada air limbah?

Pengukuran Oksigen terlarut (dissolved oxygen) dapat dilakukan dengan menggunakan probe online disertai dengan controller yang dipasang langsung pada alat dan dengan menggunakan alat portable dengan probe khusus untuk pengecekkan lapangan. Penggunaan probe portable sangatlah diperlukan untuk mengetahui nilai aktual dari air limbah yang sedang dimonitoring. Alasan utama dipilihnya alat portable adalah untuk mengukur kadar oksigen terlarut tidaklah mudah dan jika sampel dikumpulkan terlebih dahulu dalam suatu wadah, nilainya akan berubah dan tidak akurat lagi. Nilai yang terdeteksi akan lebih rendah dari sebelumnya, hal ini karena di dalam sampel air limbah telah mengandung bakteri dan alga sehingga proses dekomposisi material organik telah berlangsung sehingga untuk mengukur kadar oksigen terlarut haruslah dilakukan secara langsung di lapangan. Berikut tips yang dapat dilakukan untuk melakukan pengecekkan Dissolved Oxygen (DO) di lapangan :

  1. Gunakan probe dan meter dengan model portable yang mudah untuk dibawa ke lapangan.

  2. Gunakan probe dan meter yang telah terkalibrasi.

  3. Setelah probe dinyalakan, tunggu 15 menit untuk meter mencapai keseimbangannya.

  4. Selalu lakukan kalibrasi harian terhadap probe sebelum probe digunakan.

  5. Ukur temperatur sampel air limbah lapangan.

  6. Letakkan probe pada arus sampel dibawa permukaan.

 Apa itu Teknologi Luminescene?

Gambar 2. Teknologi Luminescence

Teknologi Luminescence adalah teknologi yang menggunakan prinsip pemantulan cahaya dari cahaya biru dan merah. Gambar 2 menunjukkan proses pengukuran kadar oksigen dengan menggunakan teknologi Luminescence. Dalam prosesnya cahaya biru akan ditembakkan menuju sensor cap dan mengenai sensor foil (lumiphore) yang ada pada sensor cap. Cahaya biru tersebut akan berkurang intensitasnya dengan adanya keberadaan oksigen sedangkan cahaya merah akan dipancarkan dan dipantulkan ke arah sebaliknya. Cahaya ini kemudian diteruskan pada photo dioda yang akan diteruskan lebih lanjut pada detektor untuk diterjemahkan menjadi nilai dari kadar oksigen terlarut (dissolved oxygen). Semakin lemah kadar oksigen terlarut yang ada pada sampel, maka sinyal yang dikirimkan akan semakin kuat. Hal inilah yang menyebabkan teknologi Luminescence sangat direkomendasikan untuk mengukur sampel dengan kadar oksigen yang rendah dengan akurasi yang sangat baik.  Metode ini telah disetujui oleh American Standard Testing and Material (ASTM) untuk metode uji air limbah nomor D 888-05 Part C Luminescence Based-Sensor Procedure. Selain itu teknologi ini juga telah disetujui oleh United State Environmental Protection Agency (USEPA).

HQ40d merupakan alat multiparameter model portable yang dikeluarkan oleh Hach Company. Alat meter ini dapat dikoneksikan dengan probe lapangan. Meter portable ini dapat mengukur parameter Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen). Probe LDO10105 menggunakan teknologi Luminescence yang memudahkan dalam mengukur sampel. Teknologi Luminescence ini juga digunakan pada probe RDO yang dikombinasikan dengan meter portable tipe StarA3295 yang dikeluarkan oleh Thermo Fisher Orion. Probe dengan teknologi Luminescene memiliki banyak kelebihan seperti :

  1. Lebih hemat dan lebih mudah dalam perawatannya.

  2. Tidak membutuhkan waktu polarisasi.

  3. Hasil pengukuran lebih akurat dan lebih presisi.

  4. Tidak membutuhkan cairan penyimpan (storage solution) maupun cairan pengisi (filling solution).

Selain parameter Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen), meter juga dapat digunakan untuk pengecekan parameter pH, Conductivity, resistivity, salinity, TDS, dan Ion Selective Electrode (ISE).

Gambar 3. Alat Multiparameter (a) HQ40d dan probe InteliCal (b) StarA329 dan probe RDO

 

 

Referensi :

  1. Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 5 tahun 2014

  2. United State Environmental Protection Agency (USEPA). Dissolved Oxygen and Biochemical Oxygen Demand, https://archive.epa.gov/water/archive/web/html/vms52.html diakses pada Tanggal 29 Juni 2019 Pukul 22.00

  3. United State Environmental Protection Agency (USEPA). 2013. Description of Wastewater Treatment Plant, http://www.epa.ie/licences/lic_eDMS/090151b2802907d1.pdf diakses pada 29 Juni 2019 Pukul 22.15

  4. Theobald, Daniel. 2013. What Are Process Controls For Dissolved Oxygen During Biological Treatment?, https://www.watertechonline.com/what-are-process-controls-for-dissolved-oxygen-during-biological-treatment/ diakses pada 29 Juni 2019 Pukul 23.45

  5. Hach Company. 2014. Application Note : Dissolved Oxygen Measurement In A Wastewater Treatment Plant, www.hach.com diakses pada 29 Juni 18.45

  6. Thermo Scientific. 2008. Comparisons of Dissolved Oxigen (DO) Test Methods. USA : Thermo Scientific

Previous Article

Elektrokimia : Deionized water atau distilled water?

Friday, 14 June 2019
VIEW DETAILS

Next Article

Pengujian Climatic dan Temperatur dalam Tekstil

Monday, 01 July 2019
VIEW DETAILS