BAB I

PENDAHULUAN

A.    Latar Belakang

Keanekaragaman budaya, tingkat pendidikan, sosial ekonomi dan adat istiadat menjadi faktor bervariasinya usaha karya serta pencapaian tingkat tertentu atas hidup masing-masing. Meningkatnya sektor industri maupun sektor pertanian diharapkan taraf hidup masyarakat akan dapat ditingkatkan lagi. Akan tetapi, disamping tujuan-tujuan untuk meningkatkan taraf hidup dan kesejahteraan masyarakat, maka dengan munculnya industri perlu dipikirkan kembali efek sampingnya yang berupa limbah. Limbah tersebut dapat berupa limbah padat (solid waste), limbah cair (liquid waste), maupun limbah gas (gaseous waste). Ketiga jenis limbah ini dapat dikeluarkan sekaligus oleh satu industri ataupun satu persatu sesuai dengan proses yang ada diperusahaannya. Sumber-sumber limbah tidak hanya yang dikeluarkan oleh industri saja, pada rumah tangga juga menghasilkan limbah yang dapat berupa limbah padat dan limbah cair (Sugiharto, 2005)

Air limbah sangat berbahaya terhadap kesehatan manusia mengingat bahwa banyak penyakit yang dapat ditularkan melalui air limbah. Air limbah ini ada yang hanya berfungsi sebagai media pembawa saja seperti penyakit kolera, radang usus, hepatitis infektiosa serta skhistosomiasis. Selain sebagai pembawa penyakit didalam air limbah itu sendiri banyak terdapat bakteri patogen penyebab penyakit. Permasalahan lainnya adalah gangguan terhadap kehidupan biotik. Dengan banyaknya zat pencemar yang ada didalam air limbah, maka akan menyebabkan menurunnya kadar oksigen yang terlarut didalam air limbah. Dengan demikian akan menyebabkan kehidupan didalam air yang membutuhkan oksigen akan terganggu, dalam hal ini akan mengurangi perkembangannya. Selain matinya ikan dan bakteri-bakteri didalam air juga dapat menimbulkan kerusakan pada tanaman air. Sebagai akibat matinya bakteri-bakteri, maka proses penjernihan sendiri yang seharusnya bisa terjadi pada air limbah menjadi terhambat (Sugiarto, 2005).

Limbah industri pangan dapat menimbulkan masalah dalam penanganannya karena mengandung sejumlah besar karbohidrat, protein, lemak, garam-garam mineral dan sisa-sisa bahan kimia yang digunakan dalam pengolahan dan pembersihan. Salah satu industri nya adalah industri home industri tahu tempe. Dapat menimbulkan bau yang tidak diinginkan dan polusi berat pada perairan bila pembuangannya tidak diberi perlakuan yang tepat. Pada umumnya, limbah industri pangan tidak membahayakan kesehatan masyarakat, karena tidak terlibat langsung dalam perpindahan penyakit. Akan tetapi, kandungan bahan organiknya yang tinggi dapat bertindak sebagai sumber makanan untuk pertumbuhan mikroba. Dengan pasokan makanan yang berlimpah, mikroorganisme akan berkembang biak dengan cepat dan mereduksi oksigen terlarut yang terdapat dalam air (Betty Sri laksmi J, 1993).

Salah satu limbah industri pangan adalah industri tahu dan tempe. Industri tahu dan tempe merupakan industri kecil yang banyak tersebar dikota-kota dan juga pedesaan. Tempe sudah diakui mempunyai peran yang besar dalam usaha meningkatkan gizi masyarakat terutama bagi golongan menengah kebawah. Disamping itu industri tempe yang sebagian besar masih merupakan industri rumah tangga dan dikerjakan secara tradisional. Tahu adalah makanan padat yang dicetak dari sari kedelai dengan proses pengendapan protein

(http://rahmankumbohu.blogspot.com/2010/10/instalasi-pengolahan-air-limbah-ipal.html).

Pada umumnya industri komersial menimbulkan pencemaran, baik itu industri besar maupun industri kecil (home industri). Bila lihat daya produksi home industri (industri kecil) dibandingkan dengan industri besar sangatlah jauh berbeda dan relatif lebih kecil tetapi melihat dampak yang akan ditimbulkan dari pengolahan dan pembuangan yang tidak benar cukuplah besar. Selain dapat merusak lingkungan juga dapat merupakan media untuk tumbuhnya kuman. Kuman ini dapat berupa kuman penyakit atau kuman lainnya yang merugikan baik pada tahu itu sendiri ataupun pada manusia.

Limbah cair yang dikeluarkan oleh industri tahu tempe masih menjadi masalah bagi lingkungan sekitarnya, karena pada umumnya home industri ini mengalirkan air limbahnya langsung keselokan atau sungai tanpa diolah terlebih dahulu. Hal ini disebabkan masih banyak pengrajin tahu yang belum mengerti akan kebersihan lingkungan, disamping tingkat ekonomi yang masih rendah sehingga pengolahan limbah akan menjadi beban yang cukup berat bagi para pengusaha.

Limbah cair yang dihasilkan dari industri tahu dan tempe sebelum dibuang ke lingkungan haruslah dilakukan pengolahan terlebih dahulu.   Hal ini dimaksudkan agar limbah cair tersebut tidak mencemari lingkungan dan kualitas lingkungan yang sehat tetap terjaga. Hal ini sesuai dengan Undang-Undang RI No. 23 tahun 1999, yaitu: “Kualitas lingkungan yang sehat adalah keadaan bebas dari resiko yang membahayakan kesehatan dan keselamatan manusia”.

ANALISA BOD (BIOLOGICAL OXYGEN DEMAND)

Putra Kalimas

di 00:35 -  http://putrakalimas.blogspot.com/2011/06/analisa-bod-biological-oxygen-demand.html

DASAR TEORI

Biological Oxygen Demand (BOD) atau Kebutuhan Oksigen Biologis (KOB) adalah sautu analisa empiris yang mencoba mendekati secara global proses-proses mikrobiologis yang benar-benar terjadi di dalam air. Angka BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan hampir semua zat organis yang terlarut dan sebagian zat-zat organis yang tersuspensi dalam air.

Pemeriksaan BOD diperlukan untuk menentukan beban pencemaran akibat air buangan penduduk atau industri, dan untuk mendesain sistem-sistem pengolahan biologis bagi air yang tercemar tersebut. Penguraian zat organis adalah peristiwa alamiah, kalau sesuatu badan air dicemari oleh zat organis, bakteri dapat menghabiskan oksigen terlarut, dalam air selama proses oksidasi tersebut yang bisa mengakibatkan kamatian ikan-ikan dalam air dan keadaan menjadi anaerobic dan dapat menimbulkan bau busuk pada air tersebut.

Jenis bakteri yang mampu mengoksidasi zat organis yang berasal dari sisa-sisa tanaman dan air buangan penduduk, berada pada umumnya di setiap air alam. Jumlah bakteri ini tidak banyak di air jernihdan di air buangan industri yang mengandung zat organis. Pada kasus ini pasti perlu ditambahkan benih bakteri. Untuk oksidasi/penguraian zat organis yang khas, terutama di beberapa jenis air buangan industri yang mengandung misalnya fenol, detergen, minyak dan sebagainya bakteri harus diberikan adaptasi beberapa hari melalui kontak dengan air buangan tersebut, sebelum dapat digunakan sebagai benih pada analisa BOD air tersebut.

Sebaliknya beberapa zat organis maupun inorganic dapat bersifat racun terhadap bakteri dan harus dikurangi sampai batas yang diinginkan. Derajat keracunan ini juga dapat diperkirakan melalui analisa BOD.

PRINSIP ANALISA

Pemeriksaan BOD didasarkan atas reaksi oksidasi zat organis dengan oksigen di dalam air, dan proses tersebut berlangsung karena adanya bakteri aerobic. Sebagai hasil oksidasi akn terbentuk karbon dioksida, air dan amoniak.

Atas dasar reaksi tersebut, yang memerlukan kira-kira 2 hari dimana 50% reaksi telah tercapai, 5 hari supaya 75% dan 20 hari supaya 100% tercapai, maka pemeriksaan BOD dapat dipergunakan untuk menaksir beban pencemaran zat organis. Tentu saja, reaksi juga berlangsung pada badan air sungai, air danau maupun di instalasi pengolahan air buangan yang menerima air buangan yang mengandung zat organis tersebut. Dengan kata lain, tes BOD berlaku sebagai simulasi sesuatu proses biologis secara alamiah.

Reaksi biologis pada tes BOD dilakukan pada temperature inkubasi 20⁰C dan dilakukan selam 5 hari, hingga mempunyai istilah yang lengkap, namun di beberapa literatur terdapat lama inkubasi 6 jam atau 2 hari atau 20 hari.

Demikian, jumlah zat organis yang ada di dalam air diukur melalui jumlah oksigen yang dibutuhkan bakteri untuk mengoksidasi zat organis tersebut.

Karena reaksi BOD dilakukan di dalam botol yang tertutup, maka jumlah oksigen yang telah dipakai adalah perbedaan antara kadar oksigen di dalam larutan dan kadarnya. Oleh karena itu, semua sample yang mengandung BOD>6 mg harus diencerkan supaya syarat tersebut terpenuhi.

Ciri-Ciri Limbah Domestik

Secara umum sifat air limbah cair domestik terbagi atas tiga karakteristik, yaitu :

1.      Karakteristik fisik 

a.       Padatan (solid)

Padatan terdiri dari bahan padat organik maupun anorganik yang dapatlarut, mengendap atau tersuspensi. Bahan ini pada akhirnya akan mengendap didasar air sehingga menimbulkan pendangkalan pada dasar badan air penerima.

b.      Bau (odor)

Bau timbul karena adanya kegiatan mikroorganisme yang menguraikanzat-zat organik yang menghasilkan gas-gas tertentu juga karena adanya reaksikimia yang menimbulkan gas. Standar bau dinyatakan dalam bilangan ambangbau (Threshold Odor Number) yang menunjukkan pengenceran maksimum daricontoh air (limbah) hingga dihasilkan campuran yang tidak berbau lagi.

c.       Warna (color)

Warna dibedakan menjadi true color dan apparent color. Warna yang bisadiukur adalah true color, yaitu warna yang disebabkan oleh buangan terlarut padaair limbah tersebut. Sedangkan apparent color disebabkan oleh warna-warna bahan yang terlarut maupun yang tersuspensi. Secara kualitatif, keadaan limbahdapat ditandai warna-warnanya. Air buangan yang baru dibuang biasanyaberwarna keabu-abuan. Jika senyawa organik yang ada mulai pecah olehaktivitas bakteri dan adanya oksigen terlarut direduksi menjadi nol, maka warnabiasanya berubah menjadi semakin gelap. Standar warna sebagai perbandinganuntuk contoh air adalah standar Pt-Co, dan satuan warna yang digunakan adalahsatuan Hazen. Untuk air minum warnanya tidak boleh lebih dari 50 satuanHazen.

d.      Temperatur

Temperatur air limbah mempengaruhi badan penerima jika terdapattemperatur yang cukup besar. Hal ini akan mempengaruhi kecepatan reaksi sertatata kehidupan dalam air. Perubahan suhu memperlihatkan aktivitas kimiawi dan biologi

e.       Kekeruhan (turbidity)

Kekeruhan menunjukkan sifat optis air yang akan membatasipencahayaan kedalam air. Kekeruhan terjadi karena adanya zat-zat koloid yangmelayang dan zat-zat yang terurai menjadi ukuran yang lebih (tersuspensi) olehbinatang , zat-zat organik, jasad renik, lumpur, tanah, tanah, dan benda-bendalain yang melayang.2.

Karakteristik kimiaa.

Parameter organik 

• Biological Oxygen Demand (BOD)Pengujian BOD adalah pengujian yang paling umum digunakan dalampengolahan air limbah. Jika terdapat oksigen dalam jumlah yang cukup makapembusukan biologis secara aerobik dari limbah organik akan terusberlangsung sampai semua limbah terkonsumsi. Air limbah menjadi produk akhir sel-sel baru serta bahan-bahan organik stabil dan hasil akhir lainnya.

Ekologi air tawar

 by Erik Change     

Lingkungan air tawar :

Tipe tipe dan faktor factor pembatas

Habitat air tawar dapat dibagi menjadi 2 seri, yaitu :

1.  Air tergenang, atau habitat lentik (berasal dari kata lenis berarti tenang) : danau, kolam, rawa atau pasir terapun
2.  Air mengalir, atau habitat lotik (berasal dari lotus berarti tercuci) : mata air, aliran air (brook-creek) atau sungai.

Habitat air tawar menempati daerah yan relatif kecil pada permukaan bumi, dibandingkan dengan habitat lautan dan daratan, teteapi bagi manusia kepentingannya jauh lebih berarti dibandingkan denganluas daerahnya. Karena alasan alasa sebagai berikut :

1.     Habitat air tawar merupakan sumber air yang paling praktis dan murah untuk kepentingan domestik maupun industri (air mungkin dapat diperoleh dalam jumlah lebih banyak dari laut, tetapi dengan biaya dengan biaya yang lebih tinggi yaitu lebih banyak energi yang diperlukan dan adanya popusi garam).

2.     Komponen air tawar adalah “leher botol” (daerah kritis) pada daur hidrologi .

3.     Ekosistem air tawar menawarkan sistem pembuangan yang memadai dan paling murah. Karena manusia menyalah gunakan sumber daya ini maka jelas bahwa usaha untuk mengurangi tekanan tersebut harus dilakukan secepatnya, bila tidak, air akan menjadi faktor pembatas bagi manusia.

Faktor-faktor pembatas yang cukup penting pada air tawar, dan yang akan dibicarakan mendalam pada tiap pembahasan dari sistem akuatik adalah :

• Suhu.

Air mempunyai beberapa sifat unik yang berhubungan dengan panas yang secara bersama-sama mengurani perubahan suhu sampai tingkat minimal, sehina perbedaan suhu dalam air lebih kecil dan perubahan yang terjadi lebih lambat dari pada udara. Sifat yang terpenting adalah :

1.      

o    Panas jenis yang tinggi, relatif sejumlah besar panas dinutuhkan untuk merubah suhu air. 1 gram kalori (gkal) panas dibutuhkan untuk menaikkan suhu 1 ml (=1 gram) air 1⁰ C lebih tinggi (antara 15-16⁰) hanya amonia dan beberapa senyawa lain mempunyai nilai lebih dari satu.

o    Panas fusi yang tinggi. 80 kalori dibutuh kan untuk mengubah 1 gram es menjadi air tanpa mengubah suhunya (dan sebaliknya).

o    Panas evaporasi yang tingi. 536 kalori diserap sewaktu evaporasi yang dapat dikatakan berlangsun terus menerus dari permukaan vegetasi , air dan es, sebagian besar sinar matahari digunakan untuk evaporasi air dari ekosistem didunia, dan alur energi ini mengubah iklim dan memungkinkan perkembangan kehidupan dalam semua keanekaragaman yang menakjubkan.

o    Kerapatan air tertinggi terjadi pada suhu 4⁰ C ; diatas dan dibawah titik tersebut air akan berkembang dan menjadi lebih ringan. Sifat unik ini menyebabkan aira danau tidak membeku seluruhnya pada musim dingin.

Walaupun variasi suhu dalam air tidak sebesar di udara, hal ini merupakan faktor pembatas utama, karena organisme akuatik seringkali mempunyai toleransi yang sempit ( stenotermal ). Maka, walaupun terjadi populasi panas yang sedang oleh manusia, akibatnya dapat amat luas. Perubahan suhu menyebabkan pola sirkulasi yang khas dan stratifikasi, yang amat mempengaruhi kehidupan akuatik. Daerah perairan yang cukup luas dapat mempengaruhi iklim daerah daratan di sekitarnya.

Suhu air paling baik dan efisien diukur menggunakan sensor elektronis seperti termistor. Pembacaan dan pencatatan langsung dari termistor memudahkan para pemula untuk mengambil profil suhu dari habitat akuatik.

• Kejernihan

Penetrasi cahaya seringkali dihalangi oleh zat yang terlarut dalam air, membatasi zona fotosintesa, dimana habitat akuatik dibatasi oleh kedalaman. Kekeruhan, terutama bila disebabkan oleh lumpur dan partikel yangdapat mengendap, seringkali penting sebagai faktor pembatas. Sebaliknya, bila kekeruhan disebabkan oleh organisme, ukuran kekeruhan merupakan indikasi produktivitas. Kejernihan dapat diukur dengan alat yang amat sederhana yang disebut cakram secchi (dinamakan menurut penemuannya, A.Secchi, seorang Itali yang memperkenalkannya pada tahun 1865) berupa cakram putih dengan garis tengah kira-kira 20 cm dan dimasukkan kedalam air sampai tidak terlihat dari permukaan. Kedalaman itu disebut kejernihan cakram secchi, yang dapat mencapai 40 m pada air yang amat keruh dan berkisar antara beberapa cm pada air yang amat jernih, tidak produktif didanau yang tinggi letaknya seperti Danau Crater di Taman Nasional Crater Lake, Oregon. Danau-danau di Wiesconsin yang telah dipelajari dengan intensif menggunakan cakram secchi sampai kedalaman dimana penetrasi cahaya kira-kira 5% dari radiasi yang mencapai permukaan. Sementara fotosintesa masih terjadi pada intensitas rendah, tingkatan 5% menandai batas bawah kebanyakan zona fotosintesa. Walaupun elas bahwa alat-alat sintesa modern akan memberikan data yang akurat tentang penetrasi cahaya, cakram secchi masih dianggap alat yang berguna oleh ahli limnologi yangseringkali mengunakan teknik ini untuk mengatur tingkat fertilisasi untuk menghasilkan pertumbuhan fitoplankton yang baik tapi tidak terlalu tinggi.

• Arus

Air cukup “padat”, maka arah arus amat penting sebagai faktor pembatas, terutama pada aliran air. Disamping itu, arus air sering kali amat menentukan distribusi gas yang vital, garam dan organisme kecil.

• Konsentrasi gas pernapasan

Berbeda dengan lingkungan laut konsentrasi oksigen dan karbon dioksida sering kali terbatas pada lingkungan air tawar. Pada ”zaman polusi” ini konsentrasi oksigen terlarut dan kebutuhan oksigen biologis sering kali diukur dan merupakan faktor fisik yang paling intensif dipelajari. Sebagai suatu gambaran dari ”kantong oksigen” yang disebabkan polusi dan konsekuensinya dalam hal biota biasanya berlaku berlawanan, ahli ekologi tentang populasi makin lama makin memperhatikan penyuburan dibandingkan dengan pengaruh yang membatasi dari karbon dioksida dalam air tawar.

• Konsentrasi garam biogenik

Nitrat dan pospat sampai batas tertentu tampaknya terbatas jumlahnya hampir pada semua ekosistem air awar. Dalam air danau dan aliran air dengan kesadahan rendah, kalsium dan garam-garam lain uga tampaknya terbatas. Kecuali pada beberapa mata air mineral, bahkan pada air dengan kesadahan tertinggi hanya mempunyai kadar garam atau salinitas kurang dari 0,5%, dibandingkan dengan 30-37% dalam air laut.

Dua ciri lain dari air tawar dapat mempengaruhi umlah dan distribusi dari jenis yan ada (atau kekayaan kualitas biota). Karena habitat air tawar seringkali terisolasi satu dari yang lain oleh daratan dan lautan, organisme dengan penyebaran rendah melewati halangan ini mungkin telah gagal untuk mapan ditempat-tempatyang tidak sesuai. Ikan terutama menadi subek dari pembatasan ini ; aliran air, misalnya walaupun hanya beberapa kilometer jaraknya didaratan tetapi karena terisolasi oleh air, mungkin daerahnya (niche) ditempati oleh jenis yang berbeda. Sebaliknya, kebanyakan organisme kecil seperti panggang, udang, protozoa dan bakteri mempunyai kemampuan penyebaran yang tinggi. Maka seseorang mungkin akan menemukan Daphnia dalam kolam di Amerika Serikat dan di Inggris. Buku pegangan untuk invertebrata air tawar yang ditulis untuk pulau-pulau di Inggris, misalnya dapat digunakan di Amerika Serikat paling tidak sampai tingkat family atau genus, tanaman rendah dan invertebrata air tawar menunjukkan tingkat kosmopolitan yang tinggi. Oranisme air tawar mempunyai persoalan tertentu untuk dipecahkan dalam hubungan dengan pengaturan tekanan osmose ( osmoregulasi ). Karena konsentrasi garam dalam cairan tubuh atau sel lebih besar daripada lingkungan air tawar ( yaitu disebut cairan hipertonik ), maka air cenderung masuk ke dalam tubuh secara osmosis bila selaputnya ( membran ) dapat ditembus air ( permeabel ), atau kadar aram akan menjadi tinggi bila membran relatif tidak permeabel. Binatang air tawar, seperti protozoa dengan selaput sel yang tipis dan ikan dengan insangnya harus mempunyai cara efisien untuk mengeluarkan air ( terlaksana dengan vakuola kontraktil pada protozoa dan ginjal pada ikan) atau badannya akan membesar dan meletus. Kesukaran dalam osmoregulasi dapat diterangkan ,paling tidak sebagian, mengapa sejumlah besar hewan laut dari seluruh Phyllum, kenyataanya belum pernah berhasil memasuki lingkungan air tawar. Sebaliknya ikan bertulang ( juga burung laut dan mamalia ) yang cairan tubuhnya berkadar garam lebih rendah dari air laut ( yaitu hipotonik ) berhasil masuk kembali ke laut dengan merubah osmoregulasi metabolis secara perlahan-lahan yang meliputi pembuangan garam dan penanganan air.

*) dari berbagai sumber