Sumber Aneka Karya Abadi - Your trusted partner for laboratory instrument

Search
Uji BOD : Praktis dan Mudah

Uji BOD : Praktis dan Mudah

Tuesday, 30 June 2020

Sejak makin banyaknya sungai yang tercemar, pemerintah pun semakin memperketat aturan pembuangan limbah ke lingkungan sehingga seluruh pelaku industri dituntut untuk mengolah limbah industri masing – masing secara optimal sebelum dibuang ke lingkungan. Hal ini diatur pada Peraturan Kementerian Lingkungan Hidup nomor 5 tahun 2014 yang mengatur tentang baku mutu limbah. Salah satu parameter yang sangat harus diperhatikan adalah Biochemical Oxygen Demand (BOD) atau Kebutuhan Organik Biokimia (KOB). Alasan utamanya adalah jika nilai BOD suatu limbah terlalu besar, maka oksigen yang terlarut dalam air akan cepat habis karena terpakai untuk mengoksidasi zat organik yang terkandung pada limbah dan dapat menyebabkan rusaknya kehidupan akuatik. Lalu bagaimana cara yang praktis dan mudah untuk pengujian BOD? Apakah Anda masih harus melakukan seluruh preparasi reagen secara manual?

 

Uji BOD

 

Berdasarkan American Public Health Association (APHA) metode 5210, uji BOD dapat dilakukan dengan 3 metode yaitu titrasi, metode dilusi dan metode respirometrik. Metode titrasi yang dilakukan adalah secara Iodometri, sedangkan metode dilusi dilakukan dengan menggunakan DO-meter. Namun berbeda dari kedua metode ini, metode respirometrik memanfaatkan siklus pernafasan bakteri dengan mengukur tekanan gas oksigen yang ada pada tabung uji selama proses berlangsung. Secara umum, uji BOD dilakukan dengan menginkubasi sampel pada suhu 20°C selama 5 hari dan disebut sebagai BOD5, tetapi uji BOD juga dapat dilakukan selama 7 hari yang disebut BOD7 atau bahkan hingga 21 hari yang disebut sebagai BOD Ultimate (BOD21 / BODU). Kondisi yang harus diterapkan sebagai syarat dalam pengujian BOD adalah sebagai berikut :

a. Suhu sampel harus 20 ± 1°C dengan pH haruslah berkisar pada 6.5 – 7.5, dan sampel tidak boleh disimpan lebih dari 2 hari.

b. Jika sampel limbah telah mengalami proses desinfektasi dengan penambahan zat seperti klorin, klorin dioksida, ozon dan lain sebagainya, maka sampel harus melalui proses pre-treatment terlebih dahulu.

c. Jika bakteri toksik terkandung dalam sampel maka harus sampel harus melalui proses pre-treatment terlebih dahulu.

d. Jika sampel mengandung banyak bakteri nitrifikasi, maka pre-treatment perlu dilakukan, namun hal ini hanya jika uji BOD dilakukan lebih dari 5 hari.

e. Sampel tidak boleh mengandung logam berat sehingga pre-treatment perlu dilakukan jika sampel mengandung logam berat.

f. Bakteri yang terkandung dalam sampel haruslah cukup.

g. Nutrient yang ditambahkan pada sampel haruslah cukup.

 

Uji BOD : Metode Respirometrik

 

Metode respirometrik memanfaatkan bakteri aerob dengan mengestimasikan pada hari 0 (nol) nilai BOD adalah 0 mg/L, hal ini karena bakteri belum melakukan proses respirasi. Ketika respirasi bakteri telah terjadi, nilai oksigen pada botol uji akan perlahan menurun dengan meningkatnya volume gas karbon dioksida (CO2), namun gas ini tidak akan mengganggu proses karena akan ditangkap oleh padatan Alkali hiroksida seperti NaOH, KOH ataupun LiOH. Serangkaian reaksi dari proses ini adalah sebagai berikut :

Mengacu pada standard American Public Health Association (APHA) metode 5210D, adapun reagen – reagen yang dibutuhkan selama proses pengujian BOD adalah sebagai berikut :

1. Air destilasi

Digunakannya air hasil destilasi dalam uji BOD agar tidak adanya kontaminasi bakteri dari air, dan hindari penggunaan air yang dimurnikan melalui suatu membran jika membran tidak dibersihkan secara berkala.

2. Larutan Nutrisi (Nutrient Solution)

Larutan ini merupakan makanan untuk para bakteri aerob dan terdiri dari beberapa reagen kimia seperti kalsium klorida (CaCl2), magnesium sulfat (MgSO4), Besi (III) klorida (FeCl3), dan larutan buffer phosphate. Namun preparasi keseluruhan larutan – larutan tersebut akan memakan waktu dari mulai penimbangan hingga pelarutan, selain itu preparasi setiap larutan dilakukan dalam jumlah 1 L. Hal ini tentulah kurang efisien jika dilihat dari segi waktu maupun “cost” dalam tiap pengujian, sehingga alternatif lainnya adalah dengan menggunakan nutrient pack sepertu nutrient buffer pillow.

3. Larutan benih bakteri (Bacterial seed suspension)

Beberapa industri ada yang langsung mengandalkan bakteri yang terkandung dalam air limbah, namun beberapa industri juga ada yang menambahkan benih bakteri dalam pengujian BOD-nya. Preparasi benih bakteri ini telah dijelaskan pada SNI nomor 6989 bagian 72 tahun 2009 dan sumber bibit mikroba dapat diperoleh dari limbah domestik, efluen dari pengolahan limbah secara biologis yang belum mencapai proses destifektasi, dan air sungai yang menerima buangan limbah organik. Terdapat 3 cara untuk membuat larutan suspensi benih bakteri yang dapat digunakan untuk uji BOD yaitu cara pertama dengan mengambil supernatan dari sumber bibit mikroba limbah domestik), cara kedua berdasarkan OECD guideline for testing of chemicals, 301 – 1992 ready biodegradability, atau dengan menggunakan suspensi bibit bakteri berupa BOD seed. Dalam hal ini, pengguna BOD seed sangatlah efisien karena tidak memakan waktu terlalu lama seperti cara lainnya, serta peralatan yang diperlukan hanyalah magnetic stirrer dan gelas kimia berisikan air dilusi.

4. Padatan Alkali Hidroksida

Padatan alkali hidroksida seperti LiOH, KOH, dan NaOH dapat digunakan pada uji BOD sebagai penangkap gas karbon dioksida (CO2) yang dihasilkan dari proses respirasi bakteri. Gas ini akan bereaksi dengan alkali hidroksida membentuk suatu karbonat. Penting untuk dicatat bahwa padatan alkali hidroksida tidak dimasukkan langsung pada sampel, melainkan di isi pada alkalinity holder yang berada di ujung botol sebelum sensor, yang ditunjukkan pada Gambar 1.

5. Larutan basa dan asam 1 N

Kegunaan kedua larutan ini adalah untuk memastikan bahwa pH sampel tidak jauh dari angka 7.

6. Larutan glukosa – asam glutamat (Glucose-Glutamic Acid / GGA)

Larutan ini digunakan sebagai larutan standard untuk uji BOD, namun dibutuhkan preparasi seperti pengeringan dalam oven selama 1 jam, penimbangan dan pelarutan, dengan hasil kadar BOD yang harus dihitung secara manual. Sebagai alternatifnya, BOD tablet komersial yang telah mencantumkan nilai BOD dapat digunakan sebagai standard untuk melakukan validasi metode pengujian BOD.

7. Larutan – larutan pre-treament

Beberapa larutan yang dapat digunakan untuk pre-treatment sampel adalah larutan NaOH yang digunakan untuk menghilangkan ion logam berat yang ada pada sampel; Larutan Natrium sulfit yang digunakan untuk menghilangkan klorin, serta larutan inhibitor bakteri nitrifikasi.

 

Gambar 1. Sebagian Rangkaian Alat Uji BOD

 

Alat untuk Uji BOD

Alat yang digunakan untuk Uji BOD secara metode respirometrik adalah BOD sensor dan inkubator BOD. Berikut tips untuk memilih alat yang tepat agar analisa yang dilakukan lebih optimal :

1. Pemilihan Sensor :

- Pilih sensor yang telah dilengkap dengan magnetic stirrer yang berkecepatan konstan.

- Ada baiknya sensor yang dipilih adalah yang menggunakan baterai dan dalam pemasangan ataupun pergantian baterai mudah dilakukan, serta baterai mudah untuk dicari.

- Pilih sensor dengan melihat skala yang tersedia, sedikitnya terdapat 4 skala yang dapat dipilih pada alat.

- Pilih sensor yang berbahan dasar material ringan seperti polimer dan tahan terhadap suhu 19 - 21°C.

- Jika diperlukan, pilih sensor dengan kemampuan wireless yang dapat dikoneksikan ke PC/komputer sehingga data dapat langsung diolah dengan menggunakan software tanpa melibatkan perhitungan secara manual.

2. Pemilihan Inkubator untuk uji BOD :

- Pilih inkubator yang benar - benar didesain untuk uji BOD.

- Pilih inkubator yang telah dilengkapi dengan stop contact di dalamnya guna untuk menjaga agar magnetic stirrer tetap menyala selama proses analisa berlangsung.

- Ada baiknya inkubator yang dipilih memiliki display berupa digit angka untuk mempermudah dalam monitoring suhu selama proses analisa berlangsung.

- Pilih inkubator dengan stabilitas yang baik, dengan nilai akurasi ± 0.5 °C.

- Pilih inkubator dengan kapasitas volume yang sesuai dengan kapasitas sampel yang diuji.

 

Referensi :

American Public Health Association (APHA). Standard Method 5210 : Biochemical Oxygen Demand”

Badan Standardisasi Nasional. 2009. SNI Nomor 6989 Air dan Air Limbah – Bagian 72 : Cara Uji Kebutuhan Oksigen Biokimia (Biochemical Oxygen Demand/ BOD).

Kementerian Lingkungan Hidup. 2014. "Peraturan Menteri Lingkungan Hidup Republik Indonesia Nomor 5 Tahun 2014 Tentang Baku Mutu Air Limbah"

Velp Scientifica. 2019. BOD test with Control Test Tablets : Biochemical Oxygen Demand according to Respirometric Method. Italy: Velp Scientifica

 

Previous Article

Peran Produk Dairy dalam Melawan Pandemi: Analisa Protein

Monday, 22 June 2020
VIEW DETAILS

Next Article

pH White Water dalam Industri Pulp dan Kertas

Friday, 10 July 2020
VIEW DETAILS