List

Pengolahan Biologi merupakan  salah satu dari metode pengolahan yang direncanakan untuk menyisihkan material organik yang ada dalam air limbah domestik baik dalam bentuk terlarut (soluble) maupun koloid (colloid) yang tersisa dari hasil penyisihan pada Pengolahan Tahap Pertama. Proses ini dilakukan dengan menggunakan prinsip pengolahan biologi melalui pemanfaatan peran mikroorganisme yang sudah terkandung didalam air limbah domestik. Jumlah bakteri didalam air limbah domestik diketahui dapat mencapai 500.000 hingga 5.000.000 per mL, tergantung pada umur air limbah domestik (McGhee, 1991). Bakteri merupakan makhluk hidup bersel satu yang berukuran sangat kecil dan mempunyai bentuk yang beraneka ragam. Bakteri memiliki kemampuan untuk melakukan metabolisme makanan terlarut (soluble food) dan bereproduksi dengan cara pembelahan sel.

Air limbah domestik sebagian besar tersusun dari karbon organik. Dalam perencanaan dan pengoperasian IPALD penting untuk memiliki pemahaman tentang beban organik yang terkandung didalam air limbah domestik. Menurut Davies (2005), terdapat tiga parameter yang dapat digunakan untuk menggambarkan besaran organik yang terkandung didalam air limbah domestik yakni:

Total Organic Carbon (TOC)

Total Organic Carbon (TOC) secara analitis relatif mudah untuk diukur. Ini melibatkan oksidasi dengan pembakaran pada suhu yang sangat tinggi dan pengukuran CO2 yang dihasilkan. Namun, nilai TOC termasuk senyawa karbon organik stabil yang tidak dapat dipecah secara biologis. Oleh karena itu, cukup sulit untuk menjadi indikator terhadap proses biologi.

Chemical Oxygen Demand (COD)

Karbon organik dapat pula diukur dan dianalisis dengan menggunakan oksidasi kimia. Metode ini disebut dengan Chemical Oxygen Demand (COD). COD dapat diartikan sebagai jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik yang terdapat dalam air secara kimia. Dalam analisisnya, sampel dipanaskan dalam asam sulfat kuat yang mengandung potasium dikromat. Selanjutnya, karbon yang teroksidasi ditentukan oleh jumlah dikromat yang digunakan dalam reaksi. Hasilnya dinyatakan dalam kebutuhan oksigen, bukan karbon. Metode ini dapat dikatakan sebagai metode analitik yang sederhana. Namun, kelemahannya adalah sejumlah senyawa karbon organik yang tidak dapat teroksidasi secara biologis, termasuk dalam hasil analisis metode ini. Sebaliknya, beberapa senyawa aromatik, termasuk benzena, toluena, dan beberapa piridin, yang dapat dipecah oleh bakteri, hanya sebagian teroksidasi dalam prosedur COD. Namun secara keseluruhan, COD memperlihatkan nilai yang berlebihan dari karbon yang dapat dihilangkan dengan menggunakan proses biologi khususnya lumpur aktif.

Biological Oxygen Demand (BOD)

BOD merupakan nilai yang mengdeskripsikan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk menguraikan atau mendekomposisi bahan organik dalam kondisi aerobik (Metcalf & Eddy, 1991). Pengukuran BOD digunakan untuk mendapatkan besaran karbon organik yang dapat diuraikan secara biologi. Dalam hal ini, BOD diukur dengan menggunakan pendekatan periode 5 hari atau disebut juga dengan BOD5. Nilai BOD5 telah tercatat dalam berbagai laporan ilmiah dapat diterapkan untuk berbagai kegunaan, yang paling umum adalah untuk mengindikasikan dampak dari keberadaan organik karbon terhadap konsentrasi oksigen terlarut didalam air permukaan (Delzer & McKenzie, 2003). Menurut Delzer dan Mckenzie (USGS, 2003), waktu lima (5) hari merepresentasikan hanya sebagian dari total biochemical oxygen demand. Menurut Hütter (1994), diperkirakan 70% material organik dapat teruraikan selama durasi 5 hari tersebut. Gambar 1 menunjukkan bagaimana perilaku konsentrasi BOD terhadap waktu. Pada dasarnya, pada air limbah domestik dengan temperatur 20 oC materi organik dapat terurai seluruhnya (100% BOD) pada waktu setelah 20 hari (USGS, 2003). Namun, dalam kondisi tertentu air limbah domestik dapat mengandung nitrogen organik, ammonia, and nitrite yang berpotensi membutuhkan oksigen untuk teroksidasi menjadi nitrat. Reaksi ini dapat terjadi pada hari ke-6. Oleh karena itu, BOD5 dinilai lebih representatif untuk menggambarkan fenomena oksidasi materi organik didalam air limbah domestik. BOD5 juga telah menjadi metode yang disetujui dan diterapkan oleh U.S. Environmental Protection Agency (EPA) dalam pemantauan kualitas air limbah domestik.

Gambar 1.1. Kurva Biological Oxigen Demand (dimodifikasi dari Sawyer and McCarty, 1978.)

Hubungan antara analisis karbon organik dapat dilihat pada Gambar 1.2.

 

Gambar 1.2. Hubungan antar karbon organik di air limbah domestik (Davies, 2005)

 

 

Note: Saya mengambil tulisan ini dari materi Pedoman Perencanaan Teknis Rinci SPALD Terpusat yang saya susun bersama rekan-rekan Kementrian PUPR. Semoga bermanfaat

 

salam
MSA

Leave a Reply

Your email address will not be published.

  Posts

1 2
July 18th, 2019

Mengenal PHREEQC: Aplikasi Model Geokimia Perairan

PHREEQC, yang diambil dari akronim pH – REdox – EQuilibrium, merupakan salah satu aplikasi yang dapat digunakan untuk melakukan  pemodelan […]

April 1st, 2018

Mengkonversi Flow Accumulation Lines Menjadi Polyline Shapefile

Setelah melakukan analisis terhadap aliran air dengan menggunakan feature Flow Direction dan FLow Accumulation, maka pertanyaan berikutnya adalaha bagaimana cara […]

March 31st, 2018

Delineasi Catchment Area Menggunakan ArcGIS

Oleh: Muhammad Sonny Abfertiawan   Analisis terhadap daerah tangkapan hujan atau catchment area atau basin atau watershed merupakan hal yang […]

March 31st, 2018

Uji Karakterisasi Potensi Pembentukan Air Asam Tambang (Part 4 of 4)

Oleh: Muhammad Sonny Abfertiawan Uji Kinetik (Kinetic Test) Berbeda dengan static test, kinetic test ditujukan untuk mendapatkan pemahaman terhadap perilaku […]

February 12th, 2018

Uji Karakterisasi Potensi Pembentukan Air Asam Tambang (Part 3 of 4)

Oleh: Muhammad Sonny Abfertiawan Single Addition Net Acid Generation (NAG) test NAG Test merupakan uji lainnya yang digunakan untuk mengklasifikasikan […]

February 11th, 2018

Uji Karakterisasi Potensi Pembentukan Air Asam Tambang (Part 2 of 4)

Oleh: Muhammad Sonny Abfertiawan Uji Statik (Static Test) Uji statik merupakan salah satu metode yang dapat digunakan untuk mengetahui potensi […]

February 10th, 2018

Uji Karakterisasi Potensi Pembentukan Air Asam Tambang (Part 1 Of 4)

Oleh: Muhammad Sonny Abfertiawan Pengelolaan lingkungan merupakan aspek penting dalam kegiatan industri pertambangan baik pertambangan batubara maupun mineral. Pemerintah Indonesia […]

December 2nd, 2017

Pengolahan Biologi dan Organik Karbon

Pengolahan Biologi merupakan  salah satu dari metode pengolahan yang direncanakan untuk menyisihkan material organik yang ada dalam air limbah domestik […]

June 30th, 2017

Design Thingking dalam Inovasi Teknologi

Berikut adalah tulisan materi yang saya buat sebagai bagian dari materi didalam Materi Ajar Perencanaan Sistem Pengelolaan Air Limbah di […]

June 24th, 2017

Pengelolaan Air Asam Tambang

Tantangan Pengelolaan Air Asam Tambang Air asam tambang merupakan salah satu isu lingkungan yang seringkali dihadapi oleh perusahaan pertambangan, baik […]