Menurut beberapa sumber, kadar padatan tersuspensi total (total suspended solids/ TSS) pada air limbah industri kimia sangat tinggi yakni dapat mencapai 30.000 mg/L TSS. Jika hendak diturunkan sesuai dengan kriteria yang berlaku, maka diperlukan perlakuan yang efektif dan efisien agar kadar TSS dalam air limbah dapat dikurangi. Beberapa perlakuan yang  dapat dijadikan opsi untuk mengurangi kadar TSS, antara lain : 

1. Penyaringan Fisik (Physical Filtration)

2. Reaksi Oksidasi (Oxidizing Reaction)

3. Flokulasi dan Koagulasi (Flocculation and Coagulation)

4. Elektrokoagulasi (Electrocoagulation) 

5. Pemberian perlakuan reaksi biokimia dengan mikroorganisme (Microorganisme Treatments)

Gambar 1. Rangkaian Tahapan Uji TSS secara Gravimetri

Analis dapat menghomogenkan sampel air limbah terlebih dahulu sebelum melakukan penyaringan menggunakan 1 set alat filtrasi. Residu yang tertinggal pada kertas saring kemudian ditaruh pada cawan atau kaca arloji untuk dikeringkan pada suhu 103^oC - 105^oC dalam Alat Oven selama +/- 1 jam. Residu yang telah kering kemudian dimasukkan ke dalam desikator untuk didinginkan, sekaligus untuk menghilangkan sisa - sisa air dalam residu tersebut. Setelah dingin, bobot residu yang diperoleh dapat diukur pada neraca analitik, dan nilai TSS dapat dihitung dengan rumus berikut : 

Adakah Metode Lain yang Lebih Cepat dan Efisien? 

Beberapa laboratorium mungkin memiliki sampel air yang cukup banyak dan membutuhkan hasil cepat sehingga metode gravimetri kurang efisien untuk aplikasi ini. Dahulu, beberapa laboratorium bahkan perlu mengawetkan sampel dalam kulkas untuk menjaga kesegaran sampel sembari menunggu uji gravimetri yang sedang dilakukan pada sampel lainnya karena keterbatasan alat. Hal ininya yang menginisiasi penelitian uji TSS dengan menggunakan metode yang lebih cepat, khususnya dalam kajian efisiensi tangki sedimentasi pada sistem pengolahan air limbah. Telah dikaji oleh Krawczyk, Daniel and Norbert Gonglewsk (1959), bahwa metode fotometri dapat dijadikan solusi untuk menentukan kadar TSS dengan cepat dan efisien. Bagaimana prosesnya?

Terdapat 2 pendekatan untuk mengukur kadar padatan tersuspensi total (total suspended solids/ TSS), yakni melalui metode fotometri dan nefelometri. Hanya saja, pendekatan nefelometri tidak begitu efisien untuk beberapa karakteristik sampel yang berlumpur karena warna pada sampel menghalangi pembacaan kekeruhan yang dilakukan. Sebaliknya metode fotometri justru menunjukkan hasil yang baik dengan adanya perlakuan awal pada sampel air limbah menggunakan blender. Hal ini pun diadaptasi oleh Hach pada Metode Nomor 8006 tentang Total Suspended Solids (TSS) menggunakan Alat Kolorimeter maupun Alat Spektrofotometer. 

Gambar 2. Rangkaian Uji TSS dengan Metode Fotometri pada Metode Hach 8006

Parameter padatan tersuspensi total (total suspended solids/ TSS) juga dapat dilakukan secara lapangan. Sedikit improvisasi dari pengujian TSS secara laboratorium, terdapat juga Alat TSS Portable yang dapat digunakan oleh operator dan analis untuk mengukur TSS secara langsung di lapangan. Alat ini terdiri dari meter pembaca dan elektroda/ probe yang terbuat dari stainless steel. Terdapat 2 opsi penggunaan untuk Alat TSS Portable, yakni operator dapat melakukan sampling terlebih dahulu pada titik tertentu dan mengukurnya dengan Alat TSS Portable. Opsi lainnya yaitu dengan mencelupkan probe Alat ke dalam sampel yang hendak diukur secara langsung. Biasanya, Alat uji lapangan telah dibekali dengan sistem perlindungan IP67 sehingga tahan bila tercelup dalam air. 

Gambar 3. Ilustrasi Cara Pengukuran Parameter TSS (A) dengan sampling dan (b) Secara langsung Menggunakan Alat TSS Portable

Jika dibandingkan dengan metode gravimetri, tentunya metode fotometri memberikan berbagai keunggulan seperti respon pembacaan yang sangat cepat yakni 2 - 3 detik dengan total keseluruhan preparasi adalah +/- 5 menit, sangat mudah untuk dilakukan dan tidak membutuhkan banyak instrumen. Bahkan metode ini juga sangat berguna untuk kebutuhan lebih lanjut seperti monitoring secara online pada instalasi pengolahan air limbah yakni dengan menggunakan Alat TSS Online Analyzer. 

Gambar 4. Tampilan Alat TSS Portable

Monitoring TSS Secara Online (Real Time)

Pemantauan secara langsung dan aktual (real time) sangat esensial untuk tindakan yang cepat agar lebih efisien terhadap waktu serta biaya operasional. Alat TSS Online Analyzer yang terdiri dari Controller dan probe TSS dapat dijadikan sebagai solusi untuk kebutuhan ini. Probe TSS difungsikan sebagai sensor yang membaca kadar padatan tersuspensi total (total suspended solids/ TSS) yang terkandung dalam sampel, sedangkan Controller difungsikan sebagai meter yang menampilkan angka digital hasil pengukuran yang dilakukan. Prinsip operasinya didasarkan pada prinsip fotometri dengan sumber cahaya berupa Dual infrared dan detektor hamburan cahaya. 

Saat sensor dicelupkan pada sampel, cahaya akan ditransmisikan oleh sistem sensor pada sudut 45° ke permukaan sensor. Fotoreseptor nefelometrik akan mendeteksi cahaya yang dihamburkan pada sudut 90° terhadap sinar yang ditransmisikan. Backscatter photoreceptor  akan mendeteksi hamburan cahaya pada sudut 140° untuk mengukur nilai padatan tersuspensi total (total suspended solids/ TSS) dalam sampel. Hasil pembacaan akan diubah menjadi sinyal yang ditransfer ke Controller untuk diterjemahkan sehingga nilai TSS sampel muncul pada display Controller dalam satuan mg/L maupun g/L TSS. 

Jika sistem yang diaplikasikan untuk mengolah suspended solids pada air limbah adalah sistem koagulasi, penggunaan Alat TSS Online Analyzer ini akan amat sangat membantu. Tentunya Alat TSS Online Analyzer tidak hanya dapat digunakan untuk memantau nilai TSS secara real time, bahkan Alat Controller dapat dihubungkan pada dosing pump untuk mengatur dosis koagulan yang digunakan, sehingga seluruh proses dapat terkontrol oleh sistem secara otomatis. Koneksi ini dapat dilakukan menggunakan koneksi relay ataupun sinyal 4 - 20 mA. 

Gambar 5. Tampilan Alat TSS Online Analyzer

Dari penjelasan yang telah dikemukakan diatas, dapat disimpulkan bahwa metode fotometri dapat diimplementasikan untuk mengukur nilai padatan tersuspensi total (total suspended solids/TSS). Adapun alat yang dapat digunakan untuk mengaplikasikan  metode ini antara lain Alat Kolorimeter, Spektrofotometer Laboratorium maupun Spektrofotometer Portable, Alat TSS Portable maupun Alat Online TSS Analyzer. Alternatif ini diharapkan dapat memberikan ruang bagi analis dan operator untuk mengefisienkan proses pengolahan air limbah sesuai dengan kriteria yang berlaku dan memenuhi standar GLP maupun GMP. 

Referensi : 

A M Azli, F. and A A M Azoddein. 2020. Removal of chemical oxygen demand (COD) and total suspended solid (TSS) using electrocoagulation process for treatment of oleochemical wastewater, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 736 (2)

APHA.. Standard For The Examinations of Water And Wastewater Treatments 21st Edition. 

Hach Company. 2014. Hach Method 8006 “Suspended Solids”. Hach Company

Hach Company. 2014. User Manual Solitax Sc. Hach Company

Krawczyk, Daniel and Norbert Gonglewski. 1959 . Determining Suspended Solids Using a Spectrophotometer, Sewage and Industrial Wastes , Vol 31, No. 10, https://www.jstor.org/stable/25033992?refreqid=excelsior%3A537c556571df10f92f855a8ba1df9cb0&seq=1 diakses pada Tanggal 27 Desember 2024

Metin, Seda dan Deniz ?zlen Çifçi. 2023. Chemical industry wastewater treatment by coagulation combined with Fenton and photo-Fenton processes, Journal of Chemical Technology and Biotechnology, https://scijournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/jctb.7321 diakses pada Tanggal 27 Desember 2024