0

Tugas Khusus Prak LABLING

untuk kelompok 4 dan 10 praktikum Laboratorium Lingkungan berikut tugas khusus untuk laporan :

Tugas khusus Prak 1

  1. Tipe2 current meter yang biasa digunakan untuk pengukuran debit dan cara kerjanya + gambar literature
  2. Tipe2 Bangunan pengukur debit + gambar literature beserta lokasi gambar yang diambil.

 

Tugas Khusus Prak 2

  1. Cara pengambilan sampel di keran dan di sumur + gambar literature

 

Tugas Khusus Prak 3

  1. Baku mutu air bersih (air minum) berdasarkan SK Menkes
  2. Baku mutu air limbah berdasarkan SK Gub Jatim (terserah pilih industri apa saja)
0

Pengolahan Limbah Industri Plywood

Haiiii, I’m back again !!!!!!!!!!!!!! berhubung mw PKL (Praktek Kerja Lapang) di PT Sumber Usaha Bersama di Jombang, Jawa Timur, atas saran dari teman2 untuk berbagai informasi, sebelum memulai PKL saya share dulu informasi ttg apa yang akan saya pelajari di PT SUB nanti.

PT SUB Jombang ini memproduksi Plywood. Ada yang tau Plywood ? Gak ada ? Ohh ada ternyata :D !! Jadi plywood dalam bahasa artinya kayu lapis atau yang biasa sering dipakai yaitu tripleks. Udah pada tau kan !!!!! hehehehehe

1265719666birch_plywood2

(plywood)

Sehubungan dengan Program Studi saya yaitu Teknik Sumber Daya Alam dan Lingkungan, saya akan membahas ttg limbah industry yang dihasilkan dari industry kayu lapis secara umum. Nanti kalau sudah selesai PKL baru di share ttg pengolahan limbah industry kayu lapis di PT SUB nya :D

Diambil dari berbagai sumber berikut penjelasan mengenai Proses pengolahan limbah industri plwood. Ok, here we go,…

Pengolahan Limbah Industri Pengolahan Kayu Lapis (Plywood)

Indonesia mempunyai potensi yang cukup besar untuk pengembangan industri. Sebagai contoh jenis industri yang mengunakan sumber daya kayu adalah industri kayu lapis. Penggunaan kayu untuk bahan bangunan, furniture, dekorasi dan pembuatan kertas sudah semakin tinggi. Mempunyai dampak positif dan dampak negatif bagi masyarakat. Dampak positif yaitu meningkatkan devisa negara dan kesejahteraan masyarakat meningkat, sedangkan dampak negatif yaitu menimbulkan limbah yang dapat mencemari lingkungan apabila tidak dikelola dengan baik.

Pengertian kayu lapis itu sendiri menurut Kliwon (1994) adalah suatu bahan padat yang berbentuk papan yang terdiri dari susunan veneer kayu yang disusun secara bersilangan tegak lurus arah seratnya pada lembaran veneer berikutnya yang disatukan dengan perekat organik di bawah tekanan dan suhu yang tinggi. Produksi kayu lapis dipasaran internasional dianggap lebih menguntungkan daripada ekspor kayu Log karena harga jual yang lebh tinggi. Oleh karena itu semakin tingginya kebutuhan akan kayu lapis yan dipicu oleh aspek ekonomi maka semakin tinggi pula tingkat produksinya ( Resosudarmo dan Yusuf, 2006 ).
Proses produksi kayu lapis banyak menghasilkan limbah kayu seperti tanin, potongan kayu, serbuk gergaji, sampah vinir, sisa kupasan dan potongan tepi kayu lapis yang tidak diolah lagi semaksimal mungkin akan menyebabkan pencemaran lingkungan. Akibat pencemaran ini dapat mengakibatkan menurunnya kualitas dari sumber daya alam seperti udara, air, dan tanah. Telah diketahui bahwa ketersediaan air bersih kini semakin berkurang, hal ini karena makin maraknya pencemaran yang diakibatkan oleh berbagai kegiatan manusia salah satunya adalah kegiatan industri kayu lapis ( plywood ).

Adanya limbah dimaksud menimbulkan masalah penanganannya yang selama ini dibiarkan membusuk, ditumpuk dan dibakar yang kesemuanya berdampak negatif terhadap lingkungan sehingga penanggulangannya perlu dipikirkan. Salah satu jalan yang dapat ditempuh adalah memanfaatkannya menjadi produk yang bernilai tambah dengan teknologi aplikatif dan kerakyatan sehingga hasilnya mudah disosialisasikan kepada masyarakat.

Hasil evaluasi menunjukkan beberapa hal berprospek positif sebagai contoh teknologi aplikatif dimaksud dapat diterapkan secara memuaskan dalam mengkonversi limbah industri pengolahan kayu menjadi arang serbuk, briket arang, arang aktif, arang kompos dan soil conditioning.

Limbah kayu dapat terdegradasi oleh alam karena bahan organik, namun bagaimana dengan perekat yang merupakan senyawa anorganik dari bahan bahan kimia. Tentunya limbah perekat memerlukan pengolahan khusus agar tidak berdampak buruk bagi lingkungan. Pengendalian pencemaran yang dikenal masyarakat adalah menggunakan Instalasi Pengolahan Limbah. Instalasi pengolahan limbah pada prinsipnya bagai sebuah system pabrik dimana tersedia sejumlah input untuk diolah menjadi output. Kata lain limbah sebagai bahan baku yang diolah dalam system kemudia hasilnya adalah limbah yang memenuhi syarat baku mutu (Soetomo, 2001).

Instalasi pengolahan limbah mempunyai spesifikasi tertentu dengan criteria teknis seperti tingkat efisiensi beban persatuan luas, waktu penahanan hidrolisis, waktu penahanan lumpur dan lain-lain. Model instalasi pengolah limbah tergantung pada jenis parameter pencemar, volume limbah yang diolah, syarat baku yang harus dipenuhi, kondisi lingkungan dan lain-lain. Setiap perusahaan industri harus mengadakan penghematan bahan baku agar sumber pencemaran dapat ditekan seminim mungkin. Energy bahan bakar adalah satu sumber pencemaran penting bagi udara. Semakin sedikit penggunaan bahan bakar semakin berkurang unsure pencemar yang dilepas ke udara. Pertemuan puncak dunia mengenai pencemaran adalah mencari penganti bahan bakar yang sedikit unsure pencemarnya (Sakti A. 2005).

Limbah Industri Plywod (Kayu Lapis)

Limbah yang dihasilkan dari proses pengolahan plywood adalah limbah cair dan limbah padat. Limbah padatnya serbuk dan kulit kayu, selama ini serbuk dan kulit kayu tersebut hanya digunakan untuk bahan bakar dirumah tangga ataupun hanya dibuat sebagai abu gosok saja. Dengan pemanfaatn kembali limbah tersebut untuk bahan bakar proses pembakaran di boiler, maka akan dapat mengurangi jumlah limbah yang dihasilkan serta dapat meminimalkan biaya bahan bakar boiler. Sedangkan limbah serbuk dan kayu yang belum dimanfaatkan dapat digunakan untuk pembuatan furniture alat-alat rumah tangga. Sehingga akan bernilai ekonomis serta ramah lingkungan

Selain serbuk kayu dan kulit kayu, limbah padat dari proses produksi plywood adalah dihasilkan dari lem yang lengket pada mesin produksi. Lem yang tertingal di mesin tentu akan menggangu produktivitas mesin tersebut. Kandungan bahan kimia yang terdapat pada lem adalah fenol. karena bahannya mudah menguap ke udara serta menimbulkan bau. Maka perlu diolah agar tidak menjadi pencemar lingkungan. Salah satu tekhnologi yang dapat digunakan untuk limbah ini adalah insenerator , karena dapat membakar limbah ini secara sempurna dan menghasilkan fly ash. Pembakaran pada insenerator menggunakan suhu yang sangat tinggi serta waktu tertentu untuk setiap jenis limbah. Hasil produksi kayu yang mengalami kerusakan tentunya akan menjadi limbah baru bagi lingkungan apabila tidak dilakukan penanganan secara cermat sebelum dibuang. Limbah hasil produksi yang rusak tersebut sebenarnya dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk proses pembakaran di Boyler karena kandungan kalori kayu yang tinggi.

Dampak Pembangunan Industri kayu lapis serta proses produksinya terhadap Lingkungan
1. Pengadaan lahan untuk pembangunan industri dengan membuka hutan akan menimbulkan masalah baru bagi lingkungan.

2. Penggunaan sumberdaya alam secara besar besaran tanpa diiringi dengan azas pelestarian kembali yang berimbang tentu akan menjadi malapetaka.

3. Ketersediaan air tanah yan semakin berkurang selain karena faktor pada point pertama dan kedua diatas, industri juga menggunakan air tanah untuk proses produksi. Padahal air tanah diperuntukkan bukan untuk pencucian kayu. Karena penggunaan air tanah untuk industri, maka air akan kian tercemar.

4. tempat penampungan air yang kian berkurang ( hutan ), serta daerah resapan (tanah) yang beralih menjadi beton dan aspal tentu akan memperbesar potensi run off, erosi, dan banjir.

5. Proses produksi yang menimbulkan limbah dan tidak dikelola kembali akan menjadi bahan pencemar bagi lingkungan.

Peraturan Pemerintah Terkait 

Suatu bentuk kegiatan Industri tentu akan menimbulkan masalah yang dapat mempengaruhi lingkungan alam ataupun sosial. Oleh karena itu perlu adanya peraturan peraturan yang mengatur semua jenis kegiatan tersebut agar tidak menimbulkan masalah apapun. Peraturan pemerintah yang terkait dalam kegitatan Industri adalah :

  • Undang-Undang Republik Indonesia Nomor 32 Tahun 2009 Tentang Perlindungan Dan Pengelolaan Lingkungan Hidup.
  • Peraturan Pemerintah No.82 Tahun 2001 tentang Pengendalian Kualitas Air dan Pencemaran Air.
  • Peraturan Pemerintah No.27 Tahun 1999 tentang Analisis Mengenai Dampak Lingkungan.
  • Peraturan Pemerintah No.18 Tahun 1999 jo. PP 85 Tahun 1999 tentang Pengelolaan Limbah B3.
  • Pasal 21 Undang Undang No.5 Tahun 1984 tentang Perindustrian.

 

Untuk melakukan pengelolaan limbah cair, diwajibkan melakukan kajian terlebih dahulu tentang kelayakan pemanfaatan air limbah sebagai pupuk pada tanah. Hasil kajian ini akan menjadi dasar dalam pemberian ijin pemanfaatan tersebut. Selain peraturan tersebut di atas, ada satu peraturan lagi yang dikeluarkan oleh KLH yang mengatur tentang baku mutu air limbah yang boleh dibuang ke lingkungan, yaitu Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 1995.

 

Bahan Baku

Bahan baku yang digunakan untuk produksi kayu lapis adalah kayu, perekat, air. Sebagai bahan baku utama, kayu memiliki kandungan selulosa (40-50%), hemiselulosa (20-30%), lignin (20-30%), dan sejumlah kecil bahan-bahan anorganik dan ekstraktif. Oleh karena itu kayu bersifat hirofilik, kaku, serta dapat terdegradasi secara biologis. Lalu perekat mengandung urea formaldehida, melamin formaldehida, phenol formaldehida dan resorsinol formaldehida. Kemudian bahan lain adalah air yang digunakan untuk proses pencucian kayu.

 

Metode

Metode yang digunakan adalah pengolahan limbah cair berdasarkan unit operasinya, proses pengolahan dilakukan dengan cara fisika, kimia, biologi, serta gabungan dari ketiganya.. Limbah cair yang berasal dari industri plywood adalah limbah tanin , potongan kayu, serbuk gergaji, sampah vinir basah dan kering, kupasan kulit kayu, serta tanah, pasir dan lumpur dari penebangan di hutan yang terbawa ke industri pabrik ini. Proses awal pada tingkat perlakuan pengolahan limbah adalah Pretreatment, lalu Primary Treatment, kemudian Secondary Treatment, dan terakhir Tertiary Treatment. Proses pengolahan secara fisika diawali dengan proses Screening, proses Grit Chamber, Equalisasi dan memperbaiki performance proses selanjutnya. Pada proses pengolahan secara kimia adalah neutralisasi, presipitasi dan dilanjutkan dengan proses pengolahan secara biologi. Pada pengolahan limbah cair secara biologi salah satunya adalah dengan Aerasi, ozonasi, Sedimentasi dan Bak Kontrol.
Limbah padat dari proses produksi kayu lapis ini dihasilkan dari lem yang lengket pada mesin produksi. Kandungan bahan kimia yang terdapat pada lem adalah fenol. karena bahannya mudah menguap ke udara serta menimbulkan bau. Maka perlu diolah agar tidak menjadi pencemar lingkungan. Salah satu tekhnologi yang dapat digunakan untuk limbah ini adalah insenerator.

 

Sistem Pengolahan Limbah Industri Plywood.

Limbah Padat (serbuk dan kulit kayu)

Proses produksi kayu lapis ini banyak sekali menghasilkan limbah, terutama limbah kayu itu sendiri karena merupakan bahan pokok produksi. Limbah limbah tersebut dihasilkan dari proses pemotongan, penggerajian, dan pengupasan kayu. Limbah kayu yang berupa serbuk dan kulit kayu dapat dimaksimalkan lagi pemanfaatannya untuk bahan bakar di boiler. Karena selama ini serbuk dan kulit kayu tersebut hanya digunakan untuk bahan bakar dirumah tangga ataupun hanya dibuat sebagai abu gosok saja. Dengan pemanfaatn kembali limbah tersebut untuk bahan bakar proses pembakaran di boiler, maka akan dapat mengurangi jumlah limbah yang dihasilkan serta dapat meminalkan biaya bahan bakar boiler. Sedangkan limbah serbuk dan kayu yang belum dimanfaatkan dapat digunakan untuk pembuatan furniture alat-alat rumah tangga. Sehingga akan bernilai ekonomis serta ramah lingkungan.

 

Limbah Padat (Lem)

Limbah padat dari proses produksi kayu lapis ini dihasilkan dari lem yang lengket pada mesin produksi. Lem lem yan tertingal di mesin tentu akan menggangu produktivitas mesin tersebut. Kandungan bahan kimia yang terdapat pada lem adalah fenol. karena bahannya mudah menguap ke udara serta menimbulkan bau. Maka perlu diolah agar tidak menjadi pencemar lingkungan. Salah satu tekhnologi yang dapat digunakan untuk limbah ini adalah insenerator , karena dapat membakar limbah ini secara sempurna dan menghasilkan fly ash. Pembakaran pada insenerator menggunakan suhu yang sangat tinggi serta waktu tertentu untuk setiap jenis limbah.

 

Limbah Padat (Produk Gagal)

Hasil produksi kayu yang mengalami kerusakan tentunya akan menjadi limbah baru bagi lingkungan apabila tidak dilakukan penanganan secara cermat sebelum dibuang. Limbah hasil produksi yang rusak tersebut sebenarnya dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar untuk proses pembakaran di Boyler karena kandungan kalori kayu yang tinggi.

 

Limbah Cair 

Selain menghasilkan limbah padat, proses produksi kayu juga menhasilkan limbah cair. Limbah cair ini dihasilkan dari proses pencucian kayu, pengempaan, dll. Limbah cair tersebut dapat diproses kembali agar saat dibuang kesungai atau lingkungan. Oleh karena itu perlu dilakukan berbagai analisa terlebih dahulu terhadap limbah yang dihasilkan. Analisa tersebut diperlukan untuk mengetahui karakteristik limbah serta tekhnologi yang tepat untuk pengolahan limbah tersebut. Salah satu sistem pengolahan limbah cair adalah sistem Pengolahan IPAL ( Instalasi Pengolahan Air Limbah). Sistem pengolahan tersebut bertujuan untuk menghilangkan kandungan padatan tersuspensi , koloid, bahan-bahan organik dan anorganik, serta kandungan bahan kimia hasil dari proses produksi kayu lapis.

 

Macam macam limbah yang dihasilkan dari proses pencucian adalah limbah tanin , potongan kayu, serbuk gergaji, sampah vinir basah dan kering, kupasan kulit kayu, serta tanah, pasir dan lumpur dari penebangan di hutan yang terbawa ke industri pabrik ini. Setelah mengetahui karakteristik dan jenis limbah yang dihasilkan dari produksi ini, dapat dilakukan proses selanjutnya yaitu pengolah di IPAL. Proses awal pada tingkat perlakuan pengolahan limbah adalah Pretreatment, lalu Primary Treatment, kemudian Secondary Treatment, dan terakhir Tertiary Treatment. Sedangkan sistem pengolahan limbah cair berdasarkan unit operasinya, proses pengolahan dilakukan dengan cara fisika, kimia, biologi, serta gabungan dari ketiganya. Proses pengolahan secara fisika diawali dengan proses Screening, proses ini bertujuan untuk memisahkan potongan-potongan kayu dan sebagainya agar memudahkan untuk proses IPAL selanjutnya.

 

Lalu proses selanjutnya adalah proses Grit Chamber, pada proses ini, tanah, kerikil, pasir, dan partikel-partikel lain yang dapat mengendap di dalam saluran dan pipa-pipa dihilangkan sehingga dapat melindungi pompa-pompa dan peralatan lainnya dari penyumbatan, abrasi, dan overloading. Lalu proses selanjutnya yang dilakukan adalah Equalisasi, proses ini bertujuan untuk menhomogenkan larutan air limbah, menyetarakan laju alir dan karakteristik air limbah, mengurangi ukuran dan biaya proses pengolahan selanjutnya, dan memperbaiki performance proses selanjutnya. Kemudian setelah equalisasi, dilakukan proses sedimentasi. Proses ini untuk memperoleh air buangan yang jernih serta dapat mempermudah dalam penanganan lumpurnya. Setelah rangkaian proses fisika, dilanjutkan dengan pengolahan sistem pengolahan kimia.

 

Pada proses pengolahan secara kimia, pengolahan yang pertama adalah neutralisasi. Proses ini bertujuan untuk mengatur kondisi pH pada air limbah agar berada pada kondisi netral, karena jika terlalu asam ataupun basa air tersebut akan bersifat racun. Limbah yang dihasilkan pada proses produksi ini bersifat asam, oleh karena itu perlu penambahan larutan NaOH agar pH nya menjadi netral. Lalu setelah netralisasi, dilanjutkan dengan presipitasi. Proses ini bertujuan untuk mengurangi bahan bahan yang dapat menimbulkan terbentuknya endapan dan menghilangkan kandungan logam logam berat yang mungkin ada pada air limbah ini dengan menambahkan AL2 (OH) CL4 (PAC), Soda Ash ( Caustic Soda ), Flokulan (PAM) dan AL2 SO4. Setelah proses presipitasi ( kimia ), dilanjutkan dengan proses pengolahan secara biologi.
Pengolahan secara biologi salah satunya adalah dengan Aerasi, proses ini bertujuan untuk menghilangkan polutan dengan mengunakan mikroorganisme (bakteri) ataupun mengontakkan limbah dengan oksigen (aerator). Proses selanjutnya yaitu ozonasi, proses ini dilakukan dengan cara menambahkan O3 ke dalam air. Proses ini bertujuan untuk Mengoksidasi logam berat, Meningkatkan flokulasi, Bahan pemutih, Menghancurkan jamur dan lumut, Menghancurkan dan mengurangi jentik-jentik.

 

Proses pengolahan selanjutnya adalah dengan proses Sedimentasi proses ini memanfaatkan gaya gravitasi untuk memisahkan partikel-partikel serta mikroorganisme setelah proses aerasi dan ozonasi dari air. Dalam proses sedimentasi hanya partikel-partikel yang lebih berat dari air yang dapat terpisah seperti kerikil, pasir, dan lumpur. Tahap akhir adalah pengecekan berbagai parameter uji yaitu BOD,DO,COD,PH, TSS, PHENOL pada Bak Kontrol, pada bagian ini juga digunakan indikator pengamatan yaitu dengan ikan mas dan enceng gondok. Kedua indikator tersebut peka terhadap air limbah, sehingga dapat diketahui kualitas air tersebut terhadap hewan dan tumbuhan. Apabila indikator atau media uji coba tersebut mati, maka air olahan tersebut masih berbahaya dan perlu diolah kembali. Sedangkan apabila indikator dapat hidup dalam waktu yang telah ditentukan, maka dipastikan air tersebut sudah dapat dapat dibuang kelingkungan (outlet). Akan tetapi, untuk menghemat ketersediaan air, maka air outlet dapat digunakan kembali (Reuse) sebagai air pencuci kayu atau peruntukan lain yang sesuai.

 

Limbah Non Spesifik Industri Plywood

Limbah dari kain majun yang dihasilkan dari proses produksi dapat dipakai untuk bahan bakar boyler. Lalu untuk drum bekas penyimpanan oli dapat dibersihkan dan dapat diunakan untuk menyimpan air hujan, atau dijual ke agen penampun drum untuk dijual kembali ke masyarakat. Hasil pencucian drum yang mengandung oli serta oli bekas dari pengunaaan mesin produksi dan kendaraan operasional akan menjadi limbah berbahaya, maka Limbah tersebut dapat dikatakan limbah B3 karena kandungan oli nya masih ada. Limbah non spesifik lain adalah limbah medis dari pengobatan para direktur ataupun karayawan, limbah limbah tersebut bisa berupa bahan kimia ataupun berupa jarum suntik. Limbah obat obatan dan jarum suntik merupakan limbah infeksius yang penanganannya perlu metode khusus mulai dari pembungkusan limbah tersebut hingga penyimpananya sebelum diolah. Lalu limbah yang dihasilkan oleh bahan bahan pendukung produksi yang telah kadaluarsa misal perekat dan bahan bahan kimia. Apabila dimungkinkan dapat diolah di insenerator, maka limbah limbah tersebut akan dibakar. Akan tetapi jika tidak lagi dimungkinkan untuk diolah lagi karena terlalu berbahaya kandungannya ( B3 ), maka alternatif terakhir adalah dengan penimbunan ( landfill ). Alternatif ini merupakan jalan akhir pembuangan limbah setelah berbagai jenis pengolahan tidak mampu lagi untuk menanganinya. Landfill itu sendiri harus dilakukan secara benar dan perlu pengawasan yang intensif selama ± 30 tahun. Limbah yang akan di landfill harus benar benar diperhatikan mulai syarat syarat penimbunan serta perawatannya agar tidak menimbulkan masalah di kemudian hari.

 

Alternatif Pemanfaatan

Pemahaman bahwa limbah yang dihasilkan dari suatu proses produksi mempunyai nilai ekonomis merupakan suatu paradigma baru yang sedang dikembangkan saat ini. Limbah bukan menjadi suatu hal yang harus dihindari atau ditutup-tutupi pengelolaannya. Limbah juga mempunyai nilai ekonomis. Konsep 3R (Reuse, Recyle dan Recovery) akan medorong setiap penghasil limbah untuk menjadikan limbahnya memiliki nilai ekonomis tersebut.

A. Arang Serbuk dan Arang bongkah

Khusus untuk pembuatan arang dari serbuk gergajian kayu, teknologi yang digunakan berbeda dengan cara pembuatan arang sistem timbun dan kiln bata. Teknologi yang digunakan dalam proses pembuatan arang dari serbuk gergaji kayu ini adalah dengan menggunakan drum yang dimodifikasi dan dilengkapi dengan lubang udara di sekeliling badan drum dan cerobong asap dibagian tengah badan drum. Rendemen arang serbuk gergaji yang dihasilkan dengan cara ini sebesar 15 – 20 %. kadar karbon terikat sebesar 50 – 72 kal/g dan nilai kalor arang antara 5800 – 6300 kal/g. Mengingat cara ini kurang efektif bila ditinjau dari lamanya proses pembuatan arang serbuk yang memerlukan waktu lebih dari 10 jam dengan hasil yang tidak terlalu banyak, maka dibuat teknologi baru untuk mengatasi kekurangan cara drum tersebut. Teknologi ini dirancang dengan konstruksi yang terbuat dari plat besi siku yang dapat dibongkar pasang (sistem baut) dan ditutup dengan lembaran seng yang juga menggunakan sistem baut. Dalam satu hari (9 jam) dapat mengarangkan serbuk sebanyak 150 – 200 kg yang menghasilkan rendemen arang antara 20 – 24 %. Kadar air 3,49 %, kadar abu 5,19 %, kadar zat terbang 28,93 % dan kadar karbon sebesar 65,88 %. Arang serbuk gergaji yang dihasilkan dapat dibuat atau diolah lebih lanjut menjadi briket arang, arang aktif, dan sebagai media semai tanaman. Biaya untuk membuat kiln semi kontinyu ini adalah sebesar Rp. 2000.000,-

Untuk limbah sebetan dan potongan ujung dapat dibuat arang dengan menggunakan tungku kubah yang terbuat dari batu bata yang dipelester dengan tanah liat dan dilengkapi dengan alat penampung atau mendinginkan asap yang keluar dari cerobong sehingga didapatkan cairan ter dan destilat yang dapat diaplikasikan lebih lanjut. Di Thailand cairan wood vinegar ini merupakan produk utama dalam hal pembuatan arang yang sebelumnya merupakan produk samping karena harga jualnya tinggi yanitu sebesar 50 Bath/L sedangkan untuk arangnya hanya berharga 4 Bath/kg. Dari kapasitas tungku sebesar 4,5 ton dihasilkan cairan destilat sebanyak 150 liter dan arang sebanyak 800 kg (Sujarwo, 2000). Hasil penelitian yang dilakukan oleh Nurhayati (2000) menunjukkan bahwa tungku dengan kapasitas 445 kg menghasilkan arang sebanyak 60,6 kg dan cairan destilat 75,5 kg. Adapun biaya pembuatan tungku bata yang diplester dengan tanah liat yang dilengkapi dengan alat proses pendinginan sebesar Rp. 4000.000 (Nurhayati, 2000).

B. Arang aktif

Arang aktif adalah arang yang diolah lebih lanjut pada suhu tinggi sehingga pori-porinya terbuka dan dapat digunakan sebagai bahan adsorben. Proses yang digunakan sebagian besar menggunakan cara kimia di mana bahan baku direndam dalam larutan, CaCl2, MgCl2, ZnCl2 selanjutnya dipanaskan dengan jalan dibakar pada suhu 5000C. Hasilnya menunjukkan bahwa kualitas arang aktif dalam hal ini besarnya daya serap terhadap yodium memenuhi standar SII karena daya serapnya lebih dari 20 %. Sesuai dengan perkembangan teknologi dan persyaratan standar yang makin ketat serta isu lingkungan, teknologi ini sudah tidak memungkinkan untuk dikembangkan lebih lanjut terutama untuk pemakaian bahan pengaktif ZnCl2 yang dapat mengeluarkan gas klor pada saat aktivasi.

Mensikapi kasus tersebut di atas, telah dilakukan perbaikan teknologi pembuatan arang aktif dengan cara oksidasi gas pada suhu tinggi dan kombinasi antara cara kimia dengan menggunakan H3PO4 sebagai bahan pengaktif dan oksidasi gas. Hasil penelitian Pari (1996) menyimpulkan bahwa arang aktif dari serbuk gergajian sengon yang dibuat secara kimia dapat digunakan untuk menarik logam Zn, Fe, Mn, Cl, PO4 dan SO4 yang terdapat dalam air sumur yang terkontaminas dan juga dapat digunakan untuk menjernihkan air limbah industri pulp kertas (Pari, 1996). Arang aktif yang diaktivasi dengan bahan pengaktif NH4HCO3 menghasilkan arang aktif yang memenuhi Standar Jepang dengan daya serap yodium lebih dari 1050 mg/g dan rendemen arang aktifnya sebesar 38,5 % (Pari, 1999).

Pada tahun 1986 berdiri sebuah pabrik arang aktif di Kalimantan yang membuat arang aktif dari limbah serbuk gergajian kayu dengan kapasitas produksi 3000 ton/th. Sampai sekarang terdapat dua buah pabrik pengolahan arang aktif yang menggunakan serbuk gergajian kayu sebagai bahan baku utamanya. Kualitas arang aktif yang dihasilkan memenuhi SNI karena daya serap yodiumnya lebih dari 750 mg/g, tetapi belum memenuhi standar Jepang. Harga jual arang aktif bervariasi antara Rp 6.500 – Rp 15.000/kg tegantung pada kualitas yang diinginkan. Untuk arang aktif buatan Jerman harganya mencapi Rp 65.000/0,5 kg.

C. Briket arang

Briket arang adalah arang yang diolah lebih lanjut menjadi bentuk briket (penampilan dan kemasan yang lebih menarik) yang dapat digunakan untuk keperluan energi sehari-hari. Pembuatan briket arang dari limbah industri pengolahan kayu dilakukan dengan cara penambahan perekat tapioka, di mana bahan baku diarangkan terlebih dahulu kemudian ditumbuk, dicapur perekat, dicetak (kempa dingin) dengan sistem hidroulik manual selanjutnya dikeringkan. Hasil penelitian Hartoyo, Ando dan Roliadi (1978) menyimpulkan bahwa kualitas briket arang yang dihasilkan setaraf dengan briket arang buatan Inggris dan memenuhi persyaratan yang berlaku di Jepang karena menghasilkan kadar abu dan zat mudah menguap yang rendah serta tingginya kadar karbon terikat dan nilai kalor. Selain itu hasil penelitian Sudrajat (1983) yang membuat briket arang dari 8 jenis kayu dengan perekat campuran pati dan molase menyimpulkan bahwa makin tinggi berat jenis kayu, karepatan briket arangnya makin tinggi pula. Kerapatan yang dihasilkan antara 0,45 – 1,03 g/cm3 dan nilai kalor antara 7290 – 7456 kal/g.

Pembuatan briket arang yang dilakukan sekarang adalah bahan baku yang digunakan adalah sudah langsung dalam bentuk arang serbuk sehingga proses penggilingan dan pengayakan bahan baku yang dilakukan sebelumnya dapat dihilangkan. Proses selanjutnya adalah penambahan perekat tapioka dan pengepresan seperti pembuatan briket arang sebelumnya. Untuk membuat alat cetak briket sistem manual hidroulik dengan jumlah lubang 24 buah diperlukan biaya Rp 18.000.000,-

Pada tahun 1990 berdiri pabrik briket arang tanpa perekat di Jawa Barat dan Jawa Timur yang menggunakan serbuk gergajian kayu sebagai bahan baku utamanya. Proses pembuatan briket arangnya berbeda dengan cara yang disebutkan di atas. Bahan baku serbuk gergajian kayu dikeringkan selanjutnya dibuat briket kayu dengan sistem ulir berputar dan berjalan sambil dipanaskan kemudian diarangkan dalam kiln bata. Kualitas briket arang yang dihasilkan mempunyai nilai kalor kurang dari 7000 kal/g yaitu sebesar 6341 kal/g dan kadar karbon terikatnya sebesar 74,35 %. Namun demikian studi yang dilaksanakan di Jawa Barat menunjukkan bahwa pabrik briket arang dengan kapasitas sebanyak 260 kg briket arang/hari dapat menguntungkan. Di pasar swalayan sekarang dapat dibeli briket arang dari kayu dengan dengan harga jual Rp 12.000/2,5 kg.

Apabila briket arang dari serbuk gergajian ini dapat digunakan sebagai sumber energi alternatif baik sebagai pengganti minyak tanah maupun kayu bakar maka akan dapat terselamatkan CO2 sebanyak 3,5 juta ton untuk Indonesia, sedangkan untuk dunia karena kebutuhan kayu bakar dan arang untuk tahun 2000 diperkirakan sebanyak 1,70 x 109 m3 (Moreira (1997) maka jumlah CO2 yang dapat dicegah pelepasannya sebanyak 6,07 x 109 ton CO2/th.

D. Energi.

Jenis limbah yang digunakan sebagai sumber energi dapat berupa potongan ujung, sisa pemotongan kupasan, serutan dan seruk gergajian kayu yang kesemuanya digunakan untuk memanaskan ketel uap. Pada industri kayu lapis keperluan pemakaian bahan bakar untuk ketel uap sebesar 19,7 % atau 40 % dari total limbah yang dihasilkan.

Untuk industri pengeringan papan skala industri kecil proses pengeringannya dilakukan secara langsung dengan membakar limbah sebetan atau potongan ujung, panas yang dihasilkan dengan bantuan blower dialirkan ke dalam suatu ruangan yang berisi papan yang akan dikeringkan. Hasil penelitian Nurhayati (1991) menyimpulkan bahwa untuk mengeringkan papan sengon sebanyak 10260 kg berat basah pada kadar air 161,04 % menjadi 5220 kg papan pada kadar air 6,58 % selama 6 hari menghabiskan limbah sebanyak 3433 kg. Teknologi lainnya adalah proses konversi kayu menjadi bahan bakar melalui proses gasifikasi. Hasil penelitian Nurhayati dan Hartoyo (1992) menyimpulkan bahwa limbah kayu kamper dapat dikonversi menjadi bahan bakar dengan sistem gasifikasi fluidized bed yang menghasilkan nilai kalor gas sebesar 7,106 MJ/m3 dengan komposisi gas H2 = 5,6 %; CO = 11,77 %, CH4 = 3,99 %; C2H4 = 4,34 %, C2H6 = 0,21 %, N2 = 57,69 % O2 = 0,40 % dan CO2 = 15,71 %.

E. Soil conditioning

Penggunaan arang baik yang berasal dari limbah eksploitasi maupun yang berasal dari industri pengolahan kayu untuk soil conditioning, merupakan salah satu alternatif pemanfaatan arang selain sebagai sumber energi. Secara morfologis arang memiliki pori yang efektif untuk mengikat dan menyimpan hara tanah. Oleh sebab itu aplikasi arang pada lahan-lahan terutama lahan miskin hara dapat membangun dan meningkatkan kesuburan tanah, karena dapat meningkatkan beberapa fungsi antara lain: sirkulasi udara dan air tanah, pH tanah, merangsang pembentukan spora endo dan ektomikoriza, dan menyerap kelebihan CO2 tanah. Sehingga dapat meningkatkan produktifitas lahan dan hutan tanaman.

Hasil penelitian pendahuluan Gusmailina et. al. (1999), menunjukkan bahwa pemberian arang dan arang aktif bambu sebagai campuran media tanam dapat meningkatkan persentase pertumbuhan baik pada tingkat semai maupun anakan (seedling) dari Eucalyptus urophylla. pemberian arang serbuk gergaji dan arang sarasah dapat meningkatkan pertumbuhan anakan Acacia mangium dan Eucalyptus citriodora lebih dari 30 % dibanding tanpa pemberian arang, begitu juga pemberian arang di lapangan dapat meningkatkan diameter batang tanaman E. urophylla. Sedangkan untuk tanaman pertanian seperti cabe (Capsicum annum) penambahan arang bambu sebanyak 5 % dan arang sekam sebanyak 10 % dapat meningkatkan persentasi pertumbuhan tinggi tanaman menjadi 11 %. Namun demikian akan lebih baik bila pada waktu penanaman, arang yang ditambahkan dicampur dengan kompos. Hasil sementara menunjukkan dengan penambahan arang serbuk gergajian kayu dan kompos serbuk menghasilkan diameter pohon yang lebih besar (7,9 cm) dibanding tanpa pemberian kompos.

F. Kompos dan Arang Kompos

Serbuk gergaji merupakan salah satu jenis limbah industri pengolahan kayu gergajian. Alternatif pemanfaatan dapat dijadikan kompos untuk pupuk tanaman. Hasil penelitian Komarayati (1996) menunjukkan bahwa pembuatan kompos serbuk gergaji kayu tusam (Pinus merkusii) dan serbuk gergaji kayu karet (Hevea braziliensis) dengan menggunakan activator EM4 dan pupuk kandang menghasilkan kompos dengan nisbah C/N 19,94 dan rendemen 85 % dalam waktu 4 bulan. Selain itu Pasaribu (1987) juga memanfaatkan serbuk gergaji sengon (Paraserianthes falcataria) sebagai bahan baku untuk kompos. Kompos yang dihasilkan mempunyai nisbah C/N 46,91 dengan rendemen 90 % dalam waktu 35 hari. Hasil penelitian pemberian kompos serbuk dan sarasah pohon karet dapat meningkatkan pertumbuhan Eucalyptus urophylla 40-50 % dalam waktu 5 bulan dibanding tanpa pemberian kompos.

Penelitian dengan menggunakan residu fermentasi padat anaerobik dapat meningkatkan pertumbuhan tinggi dan diameter anakan Eucalyptus urophylla sampai 11,65 cm dan 1,24 cm (Gusmailina et al, 1990) sedangkan untuk anakan Paraserianthes falcataria sebesar 9,33 cm dan 0,11 cm (Komarayati et al, 1992 dan Komarayati, 1993).

 

Sumber :

http://forumpemudabersatu.blogspot.com/2012/04/instalasi-pengelolaan-air-limbah-ipa.html

http://embundaun.wordpress.com/2008/11/14/pengolahan-limbah-industri-pengolahan-kayu/

0

Parameter Kualitas Air

1.  Parameter Fisik

Beberapa parameter fisik yang digunakan untuk menentukan kualitas air meliputi suhu, kekeruhan, warna, daya hantar listrik, jumlah zat padat terlarut, rasa, bau.

1.1.  Bau

Air minum yang berbau, selain tidak estetis juga tidak disukai oleh masyarakat. Bau air dapat memberi petunjuk terhadap kualitas air, misalnya bau amis dapat disebabkan oleh adanya algae dalam air tersebut. Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor 907/MENKES/SK/VII/2002, diketahui bahwa syarat air minum yang dapat dikonsumsi manusia adalah tidak berbau.

1.2.  Jumlah Zat Padat Terlarut

Zat padat merupakan materi residu setelah pemanasan dan pengeringan pada suhu 103 oC – 105 oC. Residu atau zat padat yang tertinggal selama proses pemanasan pada temperatur tersebut adalah materi yang ada dalam contoh air dan tidak hilang atau menguap pada 105 oC. Dimensi zat padat dinyatakan dalam mg/l atau g/l, % berat (kg zat padat/kg larutan), atau % volume (dm3 zat padat/liter larutan).

Dalam air alam, ditemui dua kelompok zat yaitu zat terlarut (seperti garam dan molekul organis) serta zat padat tersuspensi dan koloidal (seperti tanah liat dan kwarts). Perbedaan pokok antara kedua kelompok zat ini ditentukan melalui ukuran/diameter partikel-partikelnya.

Analisa zat padat dalam air digunakan untuk menentukan komponen-komponen air secara lengkap, proses perencanaan, serta pengawasan terhadap proses pengolahan air minum maupun air buangan. Karena bervariasinya materi organik dan anorganik dalam analisa zat padat, tes yang dilakukan secara empiris tergantung pada karakteristik materi tersebut. Metode Gravimetry digunakan hampir pada semua kasus.

Jumlah dan sumber materi terlarut dan tidak terlarut yang terdapat dalam air sangat bervariasi. Pada air minum, kebanyakan merupakan materi terlarut yang terdiri dari garam anorganik, sedikit materi organik, dan gas terlarut. Total zat padat terlarut dalam air minum berada pada kisaran 20 – 1000 mg/L.

Padatan terlarut total (Total Dissolved Solid atau TDS) merupakan bahan-bahan terlarut (diameter < 10-6 mm) dan koloid (diameter 10-6 mm – 10-3 mm) yang berupa senyawa-senyawa kimia dan bahan-bahan lain, yang tidak tersaring pada kertas saring berdiameter 0,45 µm (Rao, 1992 dalam Effendi, 2003). Materi ini merupakan residu zat padat setelah penguapan pada suhu 105 oC. TDS terdapat di dalam air sebagai hasil reaksi dari zat padat, cair, dan gas di dalam air yang dapat berupa senyawa organik maupun anorganik. Substansi anorganik berasal dari mineral, logam, dan gas yang terbawa masuk ke dalam air setelah kontak dengan materi pada permukaan dan tanah. Materi organik dapat berasal dari hasil penguraian vegetasi, senyawa organik, dan gas-gas anorganik yang terlarut. TDS biasanya disebabkan oleh bahan anorganik berupa ion-ion yang terdapat di perairan. Ion-ion yang biasa terdapat di perairan ditunjukkan dalam Tabel 2.4.

Tabel 2.4 Ion-ion yang Terdapat di Perairan

Ion Utama (Major Ion)
(1,0 – 1000 mg/liter)

Ion Sekunder (Secondary Ion)
(0,01 – 10 mg/liter)

1. Sodium (Na) 1. Besi
2. Kalsium (Ca) 2. Strontium (Sr)
Magnesium (Mg) 3. Kalium (K)
4. Bikarbonat (HCO3) 4. Karbonat (CO3)
5. Sulfat (SO4) 5. Nitrat (NO3)
6. Klorida (Cl) 6. Fluorida (F)
7. Boron (B)
8. Silika (SiO2)

Sumber : Todd, 1970 dalam Effendi, 2003.

TDS tidak diinginkan dalam badan air karena dapat menimbulkan warna, rasa, dan bau yang tidak sedap. Beberapa senyawa kimia pembentuk TDS bersifat racun dan merupakan senyawa organik bersifat karsinogenik. Akan tetapi, beberapa zat dapat memberi rasa segar pada air minum.

Kesadahan dan kekeruhan akan bertambah seiring dengan semakin banyaknya TDS. Analisis TDS biasanya dilakukan dengan penentuan Daya Hantar Listrik (DHL) air. TDS terdiri dari ion-ion sehingga kadar TDS sebanding dengan kadar DHL air. Penentuan jumlah materi terlarut dan tidak terlarut juga dapat dilakukan dengan membandingkan jumlah yang terfiltrasi dengan yang tidak. Analisa TDS dapat digunakan untuk menentukan derajat keasinan dan faktor koreksi, misal untuk diagram kesadahan Caldwell – Lawrence.

1.3.  Kekeruhan

Kekeruhan menggambarkan sifat optik air yang ditentukan berdasarkan banyaknya cahaya yang diserap dan dipancarkan oleh bahan-bahan yang terdapat di dalam air. Kekeruhan disebabkan adanya bahan organik dan anorganik yang tersuspensi dan terlarut (misalnya lumpur dan pasir halus), maupun bahan anorganik dan organik yang berupa plankton dan mikroorganisne lain (APHA, 1976; Davis dan Cornwell, 1991dalam Effendi 2003). Zat anorganik yang menyebabkan kekeruhan dapat berasal dari pelapukan batuan dan logam, sedangkan zat organik berasal dari lapukan hewan dan tumbuhan. Bakteri dapat dikategorikan sebagai materi organik tersuspensi yang menambah kekeruhan air.

Padatan tersuspensi berkolerasi positif dengan kekeruhan. Semakin tinggi nilai padatan tersuspensi, semakin tinggi nilai kekeruhan. Akan tetapi, tingginya padatan terlarut tidak selalu diikuti dengan tingginya kekeruhan. Tingginya nilai kekeruhan dapat mempersulit usaha penyaringan dan mengurangi efektivitas desinfeksi pada proses penjernihan air.

Secara optis, kekeruhan merupakan suatu kondisi yang mengakibatkan cahaya dalam air didispersikan atau diserap dalam suatu contoh air. Beberapa metode pengukuran kekeruhan antara lain (Santika, 1987) :

1.3.1.  Metode Jackson Candler Turbidimetry

Metode ini dilakukan berdasarkan transmisi cahaya yang terjadi. Pengukuran kekeruhan menggunakan metode ini bersifat visual dan dilakukan dengan cara membandingkan contoh air dengan air standar. Pada awalnya metode standar yang digunakan untuk menentukan kekeruhan adalah metode Turbidimeter Jackson Candler yang dikalibrasi menggunakan silika. Namun, tingkat kekeruhan terendah yang dapat diukur dengan alat ini adalah 25 unit. Satu unit turbiditas Jackson Candler Turbidimeter dinyatakan dengan satuan 1 JTU.

1.3.2.  Metode Nephelometric

Nephelometer tidak dipengaruhi oleh perubahan kecil pada desain parameter. Satuan kekeruhan dalam pengukuran nephelometer dinyatakan dalam NTU (Nephelometric Turbidity Unit). Nephelometric Method disarankan untuk metode visual karena ketepatan, sensitifitas, dan dapat digunakan dalam rentang turbiditas yang besar. Prinsip kerja dari metode ini adalah membandingkan cahaya yang didispersikan oleh contoh air pada kondisi yang sama dengan intensitas cahaya yang didispersikan oleh larutan suspensi standar (polymer formazin). Semakin tinggi intensitas yang didispersikan, semakin tinggi pula turbiditasnya. Penentuan turbiditas sebaiknya dilakukan pada saat pengambilan contoh air. Bila tidak, disimpan pada tempat yang gelap, paling lama 24 jam. Penyimpanan yang terlalu lama dapat menyebabkan kekeruhan.

1.3.3.  Metode Visual

Metode ini merupakan cara kuno yang lebih sesuai digunakan untuk contoh air dengan tingkat kekeruhan yang tinggi.

Dalam sistem penyediaan air minum, kekeruhan merupakan salah satu faktor penting karena beberapa alasan sebagai berikut (Sawyer, 4th edition) :

Faktor estetika

Konsumen menghendaki air yang bebas dari kekeruhan. Kekeruhan pada air minum dihubungkan dengan kemungkinan terjadinya polusi limbah cair dan bahaya kesehatan yang mengancam.

Filterability

Filtrasi air akan lebih sulit dilakukan dan akan membutuhkan biaya yang besar apabila kekeruhannya tinggi.

Desinfeksi

Pada air yang keruh, banyak terkandung organisme berbahaya yang tersembunyi pada proses desinfeksi.

Satuan kekeruhan yang biasa digunakan sebagai berikut :

  • mg/l SiO2 (satuan standar) = 1 unit turbiditas.
  • NTU (Nephelometric Turbidity Unit). Batas maksimal yang diperbolehkan oleh US Environmental Protection Agency adalah 0,5 – 1 unit kekeruhan (NTU). Dalam batas ini, air boleh digunakan sebagai air minum.
  • JTU (Jackson Candle Turbidity Unit). 40 NTU = 40 JTU (Sawyer dan Mc Carthy : 1978).
  • FTU (Formazin Turbidity Unit)

1.4.  Rasa

Air minum biasanya tidak memberikan rasa (tawar). Air yang berasa menunjukkan kehadiran berbagai zat yang dapat membahayakan kesehatan. Efek yang dapat ditimbulkan terhadap kesehatan manusia tergantung pada penyebab timbulnya rasa. Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor 907/MENKES/SK/VII/2002, diketahui bahwa syarat air minum yang dapat dikonsumsi manusia adalah tidak berasa.

 

1.5.  Suhu

Suhu air sebaiknya sejuk atau tidak panas, agar tidak terjadi pelarutan zat kimia pada saluran/pipa yang dapat membahayakan kesehatan, menghambat reaksi­reaksi biokimia di dalam saluran/pipa, mikroorganisme patogen tidak mudah berkembang biak, dan bila diminum dapat menghilangkan dahaga.

Suhu suatu badan air dipengaruhi oleh musim, lintang (latitude), ketinggian dari permukaan laut (altitude), waktu, sirkulasi udara, penutupan awan, aliran, serta kedalaman. Perubahan suhu mempengaruhi proses fisika, kimia, dan biologi badan air. Suhu berperan dalam mengendalikan kondisi ekosistem perairan.

Peningkatan suhu mengakibatkan peningkatan viskositas, reaksi kimia, evaporasi, volatilisasi, serta menyebabkan penurunan kelarutan gas dalam air (gas O2, CO2, N2, CH4, dan sebagainya) (Haslam, 1995 dalam Effendi, 2003). Peningkatan suhu juga menyebabkan terjadinya peningkatan dekomposisi bahan organik oleh mikroba. Kisaran suhu optimum bagi pertumbuhan fitoplankton di perairan adalah 20 oC – 30 oC.

Pada umumnya, suhu dinyatakan dengan satuan derajat Celcius (oC) atau derajat Fahrenheit (oF). Berdasarkan Keputusan Menteri Kesehatan RI Nomor 907/MENKES/SK/VII/2002, diketahui bahwa temperatur maksimum yang diperbolehkan dalam air minum sebesar ± 3 oC. Pengukuran suhu pada contoh air air dapat dilakukan menggunakan termometer.

1.6.  Warna

Air minum sebaiknya tidak berwarna untuk alasan estetika dan untuk mencegah keracunan dari berbagai zat kimia maupun mikroorganisme yang berwarna. Warna dapat menghambat penetrasi cahaya ke dalam air. Warna pada air disebabkan oleh adanya partikel hasil pembusukan bahan organik, ion-ion metal

alam (besi dan mangan), plankton, humus, buangan industri, dan tanaman air. Adanya oksida besi menyebabkan air berwarna kemerahan, sedangkan oksida mangan menyebabkan air berwarna kecoklatan atau kehitaman. Kadar besi sebanyak 0,3 mg/l dan kadar mangan sebanyak 0,05 mg/l sudah cukup dapat menimbulkan warna pada perairan (peavy et al., 1985 dalam Effendi, 2003). Kalsium karbonat yang berasal dari daerah berkapur menimbulkan warna kehijauan pada perairan. Bahan-bahan organik, misalnya tanin, lignin, dan asam humus yang berasal dari dekomposisi tumbuhan yang telah mati menimbulkan warna kecoklatan.

Dalam penyediaan air minum, warna sangat dikaitkan dengan segi estetika. Warna air dapat dijadikan sebagai petunjuk jenis pengolahan yang sesuai. Berdasarkan zat penyebabnya, warna air dapat dibedakan menjadi :

1.6.1.  Warna Sejati (true color)

Warna sejati disebabkan adanya zat-zat organik dalam bentuk koloid. Warna ini tidak akan berubah walaupun mengalami penyaringan dan sentrifugasi. Pada penentuan warna sejati, bahan-bahan tersuspensi yang dapat menyebabkan kekeruhan dipisahkan terlebih dahulu. Filtrasi (penyaringan) bertujuan menghilangkan materi tersuspensi dalam air tanpa mengurangi keaslian warna air. Sentrifugasi mencegah interaksi warna dengan material penyaring. Warna sejati tidak dipengaruhi oleh kekeruhan. Contoh dari warna sejati antara lain : warna air teh, warna air buangan industri tekstil, serta warna akibat adanya asam humus, plankton, atau akibat tanaman air yang mati.

1.6.2.  Warna Semu (apparent color)

Warna semu disebabkan oleh adanya partikel-partikel tersuspensi dalam air. Warna ini akan mengalami perubahan setelah disaring atau disentrifugasi serta dapat mengalami pengendapan. Warna semu akan semakin pekat bila kekeruhan air meningkat.

Warna dapat diamati secara visual (langsung) ataupun diukur berdasarkan skala platinum kobalt (dinyatakan dengan satuan PtCo) dengan cara membandingkan warna contoh air dengan warna standar. Air yang memiliki nilai kekeruhan rendah biasanya memiliki warna yang sama dengan warna standar (APHA, 1976; Davis dan Cornwell, 1991 dalam Effendi, 2003). Intensitas warna cenderung meningkat dengan meningkatnya nilai pH (Sawyer dan McCarty, 1978).

Visual Comparison Method dapat diaplikasikan hampir pada seluruh contoh air yang dapat diminum. Prinsip dari metode ini adalah membandingkan warna contoh air dengan warna larutan standar yang sudah diketahui konsentrasinya. Larutan standar diletakkan dalam tabung Nessler dan harus terlindung dari debu serta penguapan. Tabung Nessler yang digunakan harus memiliki warna, ketebalan, ketinggian cairan, dan diameter tabung yang sama.

Untuk segi estetika, warna air sebaiknya tidak melebihi 15 PtCo. Sumber air untuk kepentingan air minum sebaiknya memiliki nilai warna antara 5 – 50 PtCo. Contoh air dengan warna kurang dari 70 unit diteliti dengan cara perbandingan langsung menggunakan larutan standard. Bila kandungan warna contoh air lebih tinggi daripada warna standar yang tersedia, dilakukan pengenceran terhadap contoh air menggunakan aquadest. Batas waktu maksimum pengukuran adalah 48 jam dengan cara didinginkan pada suhu 4 oC untuk pengawetan.

1.7.  Daya Hantar Listrik (DHL)

Daya hantar listrik (DHL) merupakan kemampuan suatu cairan untuk menghantarkan arus listrik (disebut juga konduktivitas). DHL pada air merupakan ekspresi numerik yang menunjukkan kemampuan suatu larutan untuk menghantarkan arus listrik. Oleh karena itu, semakin banyak garam-garam terlarut yang dapat terionisasi, semakin tinggi pula nilai DHL. Besarnya nilai DHL bergantung kepada kehadiran ion-ion anorganik, valensi, suhu, serta konsentrasi total maupun relatifnya.

Pengukuran daya hantar listrik bertujuan mengukur kemampuan ion-ion dalam air untuk menghantarkan listrik serta memprediksi kandungan mineral dalam air. Pengukuran yang dilakukan berdasarkan kemampuan kation dan anion untuk menghantarkan arus listrik yang dialirkan dalam contoh air dapat dijadikan indikator, dimana semakin besar nilai daya hantar listrik yang ditunjukkan pada konduktivitimeter berarti semakin besar kemampuan kation dan anion yang terdapat dalam contoh air untuk menghantarkan arus listrik. Hal ini mengindikasikan bahwa semakin banyak mineral yang terkandung dalam air.

Konduktivitas dinyatakan dengan satuan p mhos/cm atau p Siemens/cm. Dalam analisa air, satuan yang biasa digunakan adalah µmhos/cm. Air suling (aquades) memiliki nilai DHL sekitar 1 µmhos/cm, sedangkan perairan alami sekitar 20 – 1500 µmhos/cm (Boyd, 1988 dalam Effendi, 2003).

Besarnya daya hantar listrik bergantung pada kandungan ion anorganik (TDS) yang disebut juga materi tersuspensi. Hubungan antara TDS dan DHL dinyatakan dalam persamaan (2.1) (Metcalf & Eddy : 1991 dalam Effendi, 2003).

TDS (mg/L) = DHL (mmhos/cm atau ds/m) x 640

(2.1)

Nilai TDS biasanya lebih kecil daripada nilai DHL. Pada penentuan nilai TDS, bahan-bahan yang mudah menguap (volatile) tidak terukur karena melibatkan proses pemanasan.

Pengukuran DHL dilakukan menggunakan konduktivitimeter dengan satuan µmhos/cm. Prinsip kerja alat ini adalah banyaknya ion yang terlarut dalam contoh air berbanding lurus dengan daya hantar listrik. Batas waktu maksimum pengukuran yang direkomendasikan adalah 28 hari.

Menurut APHA, AWWA (1992) dalam Effendi (2003) diketahui bahwa pengukuran DHL berguna dalam hal sebagai berikut :

  • Menetapkan tingkat mineralisasi dan derajat disosiasi dari air destilasi.
  • Memperkirakan efek total dari konsentrasi ion.
  • Mengevaluasi pengolahan yang cocok dengan kondisi mineral air.
  • Memperkirakan jumlah zat padat terlarut dalam air.
  • Menentukan air layak dikonsumsi atau tidak.

2.  Parameter Kimia

2.1.  Besi

Besi atau Ferrum (Fe) merupakan metal berwarna putih keperakan, liat, dan dapat dibentuk. Pada umumnya, besi di dalam air dapat bersifat :

  • Terlarut sebagai Fe2+ (fero) atau Fe3+ (feri)
  • Tersuspensi sebagai butir koloidal (diameter < 1 µm) atau lebih besar, seperti Fe2O3, FeO, FeOOH, Fe(OH)3, dan sebagainya
  • Tergabung dengan zat organis atau zat padat inorganis (seperti tanah liat)

Besi di alam dapat ditemui dalam bentuk pyrite (FeS2), hematite (Fe2O3), magnetite (Fe3O4), limonite [FeO(OH)], goethite (HFeO2), dan ochre [Fe(OH)3] (Cole, 1988 dan Moore, 1991). Senyawa besi pada umumnya sukar larut dan cukup banyak terdapat di dalam tanah. Kadang-kadang besi juga terdapat sebagai senyawa siderite (FeCO3) yang bersifat mudah larut dalam air (Cole, 1988 dalam Effendi, 2003).

Pada perairan alami dengan pH sekitar 7 dan kadar oksigen terlarut yang cukup, ion ferro yang bersifat mudah larut, dioksidasi menjadi ion ferri. Pada oksidasi ini terjadi pelepasan elektron. Sebaliknya, pada reduksi ferri menjadi ferro, terjadi penangkapan elektron. Proses oksidasi dan reduksi besi tidak melibatkan oksigen dan hidrogen (Eckenfelder, 1989; Mackereth et al., 1989 dalam Effendi, 2003). Reaksi oksidasi ion ferro menjadi ion ferri ditunjukkan dalam persamaan (2.2).

Fe2+ → Fe3+ + e-

(2.2)

Proses oksidasi dan reduksi besi melibatkan bakteri sebagai mediator. Bakteri kemosintesis Thiobacillus dan Ferrobacillus memiliki sistem enzim yang dapat mentransfer elektron dari ion ferro ke oksigen, menghasilkan ion ferri, air, dan energi bebas untuk sintesis bahan organik dari karbondioksida. Bakteri kemosintesis bekerja optimum pada pH rendah (sekitar 5). Metabolisme bakteri Desulfovibrio menghasilkan H2SO4 yang dapat melarutkan besi (Cole, 1988 dalam Effendi, 2003).

Pada pH sekitar 7,5 – 7,7 ion ferri mengalami oksidasi dan berikatan dengan hidroksida membentuk Fe(OH)3 yang bersifat tidak larut dan mengendap (presipitasi) di dasar perairan, membentuk warna kemerahan pada substrat dasar. Oleh karena itu, besi hanya ditemukan pada perairan yang berada dalam kondisi anaerob (anoksik) dan suasana asam (Cole, 1988 dalam Effendi, 2003).

Pada perairan alami, besi berikatan dengan anion membentuk senyawa FeCl2, Fe(HCO3), dan FeSO4. Pada perairan yang diperuntukkan bagi keperluan domestik, pengendapan ion ferri dapat mengakibatkan warna kemerahan pada porselin, bak mandi, pipa air, dan pakaian. Kelarutan besi meningkat dengan menurunnya pH.

Pada air permukaan jarang ditemui kadar Fe yang lebih besar dari 1 mg/l, tetapi dalam air tanah, kadar Fe dapat jauh lebih tinggi. Pada air yang tidak mengandung oksigen, seperti air tanah, besi berada sebagai Fe2+ yang cukup padat terlarut, sedangkan pada air sungai yang mengalir dan terjadi aerasi, Fe2+ teroksidasi menjadi Fe3+ yang sulit larut pada pH 6 sampai 8 (kelarutan hanya di bawah beberapa µg/l), bahkan dapat menjadi ferihidroksida Fe(OH)3 atau salah satu jenis oksida yang merupakan zat padat dan bisa mengendap. Dalam air sungai, besi berada sebagai Fe2+, Fe3+ terlarut, dan Fe3+ dalam bentuk senyawa organis berupa koloidal. Besi merupakan sumber makanan utama bagi bakteri besi (crentothrix, leptothrix, dan gallionella) yang dapat menimbulkan bau, bentuknya kotor, dan memiliki rasa yang aneh.

Besi termasuk unsur yang penting bagi makhluk hidup. Pada tumbuhan, besi berperan sebagai penyusun sitokrom dan klorofil. Kadar besi yang berlebihan dapat menimbulkan warna merah, menimbulkan karat pada peralatan logam, serta dapat memudarkan bahan celupan (dyes) dan tekstil. Pada tumbuhan, besi berperan dalam sistem enzim dan transfer elektron pada proses fotosintesis. Besi banyak digunakan dalam kegiatan pertambangan, industri kimia, bahan celupan, tekstil, penyulingan, minyak, dan sebagainya (Eckenfelder, 1989 dalam Effendi, 2003). Pada air minum, Fe dapat menimbulkan rasa, warna (kuning), pengendapan pada dinding pipa, pertumbuhan bakteri besi, dan kekeruhan.

Besi dibutuhkan oleh tubuh dalam pembentukan haemoglobin. Banyaknya Fe di dalam tubuh dikendalikan pada fase absorbsi. Tubuh manusia tidak dapat mengekskresikan Fe. Oleh karena itu, manusia yang sering mendapat transfusi darah, warna kulitnya menjadi hitam karena akumulasi Fe. Sekalipun Fe diperlukan oleh tubuh, dalam dosis besar dapat merusak dinding usus dan dapat menyebabkan kematian. Debu Fe juga dapat diakumulasi di dalam alveoli dan menyebabkan berkurangnya fungsi paru-paru.

Metode fenantroline dapat digunakan untuk mengukur kandungan besi di dalam air, kecuali terdapat fosfat atau logam berat yang mengganggu. Metode ini dilakukan berdasarkan kemampuan 1,10-phenantroline untuk membentuk ion kompleks setelah berikatan dengan Fe2+. Warna yang dihasilkan sesuai dengan hukum Beer dan dapat diukur secara visual menggunakan spektrofotometer.

2.2.  Fluorida (F)

Fluor (F) merupakan salah satu unsur yang melimpah pada kerak bumi. Fluor adalah halogen yang sangat reaktif sehingga selalu terdapat dalam bentuk senyawa. Unsur ini ditemukan dalam bentuk ion fluorida (F-). Fluor yang berikatan dengan kation monovalen, misalnya NaF, AgF, dan KF bersifat mudah larut; sedangkan fluor yang berikatan dengan kation divalen, misalnya CaF2 dan PbF2 bersifat tidak larut dalam air.

Sumber fluorida di alam adalah fluorspar (CaF2), cryolite (Na3AlF6), dan fluorapatite. Keberadaan fluorida juga dapat berasal dari pembakaran batu bara. Fluorida banyak digunakan dalam industri besi baja, gelas, pelapisan logam, aluminium, dan pestisida (Eckenfelder, 1989).

Sejumlah kecil fluorida menguntungkan bagi pencegahan kerusakan gigi, akan tetapi konsentrasi yang melebihi kisaran 1,7 mg/liter dapat mengakibatkan pewarnaan pada enamel gigi, yang dikenal dengan istilah mottling (Sawyer dan McCarty, 1978). Kadar yang berlebihan juga dapat berimplikasi terhadap kerusakan pada tulang.

Fluorida anorganik bersifat lebih toksik dan lebih iritan daripada yang organik. Keracunan kronis menyebabkan orang menjadi kurus, pertumbuhan tubuh terganggu, terjadi fluorisasi gigi serta kerangka, dan gangguan pencernaan yang disertai dengan dehidrasi. Pada kasus keracunan berat akan terjadi cacat tulang, kelumpuhan, dan kematian.

2.3.  Kesadahan

Kesadahan (hardness) disebabkan adanya kandungan ion-ion logam bervalensi banyak (terutama ion-ion bervalensi dua, seperti Ca, Mg, Fe, Mn, Sr). Kation‑kation logam ini dapat bereaksi dengan sabun membentuk endapan maupun dengan anion-anion yang terdapat di dalam air membentuk endapan/karat pada peralatan logam. Kation-kation utama penyebab kesadahan di dalam air antara lain Ca2+, Mg2+, Sr2+, Fe2+, dan Mn2+. Anion-anion utama penyebab kesadahan di dalam air antara lain HCO3 -, SO42-, Cl-, NO3 -, dan SiO32-. Air sadah merupakan air yang dibutuhkan oleh sabun untuk membusakan dalam jumlah tertentu dan juga dapat menimbulkan kerak pada pipa air panas, pemanas, ketel uap, dan alat-alat lain yang menyebabkan temperatur air naik.

Kesadahan air berkaitan erat dengan kemampuan air membentuk busa. Semakin besar kesadahan air, semakin sulit bagi sabun untuk membentuk busa karena terjadi presipitasi. Busa tidak akan terbentuk sebelum semua kation pembentuk kesadahan mengendap. Pada kondisi ini, air mengalami pelunakan atau penurunan kesadahan yang disebabkan oleh sabun. Endapan yang terbentuk dapat menyebabkan pewarnaan pada bahan yang dicuci. Pada perairan sadah (hard), kandungan kalsium, magnesium, karbonat, dan sulfat biasanya tinggi (Brown, 1987 dalam Effendi, 2003). Jika dipanaskan, perairan sadah akan membentuk deposit (kerak). Pada Tabel 2.5 diperlihatkan klasifikasi perairan berdasarkan nilai kesadahan.

Tabel 2.5 Klasifikasi Perairan Berdasarkan Nilai Kesadahan

Kesadahan (mg/l CaCO3)

Klasifikasi Perairan

< 50

Lunak (soft)

50 – 150

Menengah (moderately hard)

150 – 300

Sadah (hard)

> 300

Sangat sadah (very hard)

Sumber : Peavy et al, 1985 dalam Effendi, 2003

Nilai kesadahan air diperlukan dalam penilaian kelayakan perairan untuk
kepentingan industri dan domestik. Tebbut (1992) dalam Effendi (2003)
mengemukakan bahwa nilai kesadahan tidak memiliki pengaruh langsung terhadap kesehatan manusia. Nilai kesadahan juga digunakan sebagai dasar bagi pemilihan metode yang diterapkan dalam proses pelunakan air.

Dampak dari air sadah sebagai berikut :

Sabun sulit berbusa

Sabun terbuat dari garam natrium dan potasium dari asam lemah. Jika terdapat ion kalsium dan magnesium, akan terbentuk Ca palmitat atau Mg palmitat dalam bentuk endapan sehingga sabun tidak berbusa.

Pembentukan kerak pada boiler

Dalam air terdapat bikarbonat (HCO3-). Dalam temperatur normal bentuk tersebut stabil, namun dalam temperatur tinggi akan menghasilkan kerak. Apabila terdapat Mg2+, maka CO2 akan terlepas dan pH air akan naik. Kerak yang timbul dapat mempersempit volume boiler dan meningkatkan tekanan pada boiler sehingga memungkinkan boiler meledak.

Kerak pada pipa penyaluran air

Pada pipa distribusi air, kerak dapat mengakibatkan pemampatan dan mempengaruhi aliran air karena kerak yang muncul akan menaikkan faktor kekasaran (c) dan mengakibatkan debit turun.

Air permukaan memiliki nilai kesadahan yang lebih kecil daripada air tanah. Perairan dengan nilai kesadahan kurang dari 120 mg/l CaCO3 dan lebih dari 500 mg/l CaCO3 kurang baik bagi peruntukkan domestik, pertanian, dan industri. Namun, air sadah lebih disukai oleh organisme daripada air lunak.

Kesadahan pada awalnya ditentukan dengan titrasi menggunakan sabun standar yang dapat bereaksi dengan ion penyusun kesadahan. Dalam perkembangannya, kesadahan ditentukan dengan titrasi menggunakan EDTA (Ethylene Diamine Tetra Acetic Acid) atau senyawa lain yang dapat bereaksi dengan kalsium dan magnesium. Kation-kation yang biasa mengakibatkan kesadahan pada air diperlihatkan pada Tabel 2.6.

Tabel 2.6. Kation-kation Penyusun Kesadahan dan Anion-anion Pasangan/Asosiasinya

Kation

Anion

Ca2+

HCO3 -

Mg2+

SO42-

Sr2+

Cl-

Fe2+

NO3-

Mn2+

SiO32-

Sumber : Sawyer dan McCarty, 1978

Kesadahan diklasifikasikan berdasarkan dua cara, yaitu berdasarkan ion logam (metal) dan berdasarkan anion yang berasosiasi dengan ion logam. Berdasarkan ion logam (metal), kesadahan dibedakan menjadi kesadahan kalsium dan kesadahan magnesium. Berdasarkan anion yang berasosiasi dengan ion logam, kesadahan dibedakan menjadi kesadahan karbonat dan kesadahan non-karbonat.

Kesadahan Kalsium dan Magnesium

Kalsium dan magnesium merupakan penyebab utama kesadahan air karena kandungannya dalam air lebih besar dibandingkan ion logam bervalensi dua lainnya. Kesadahan kalsium dan magnesium digunakan untuk menentukan jumlah kapur dan soda abu yang dibutuhkan dalam proses pelunakan air (lime-soda ash softening). Jika kesadahan kalsium sudah ditentukan, maka kesadahan magnesium

dapat dicari dengan pengurangan kesadahan kalsium dengan kesadahan total sesuai persamaan (2.3).

Kesadahan Total – Kesadahan Kalsium = Kesadahan Magnesium (2.3)

Pada penentuan nilai kesadahan, keberadaan besi dan mangan dianggap sebagai pengganggu karena dapat bereaksi dengan pereaksi yang digunakan. Untuk mendapatkan kadar ion kalsium dan ion magnesium dari nilai kesadahan, digunakan persamaan (2.4) dan (2.5) (Cole, 1988 dalam Effendi, 2003).

Kadar Ca2+ (mg/liter) = 0,4 x kesadahan kalsium

(2.4)

Kadar Mg2+ (mg/liter) = 0,243 x kesadahan magnesium

(2.5)

Kesadahan Karbonat dan Non-Karbonat

Pada kesadahan karbonat, kalsium dan magnesium berasosiasi dengan ion CO32- dan HCO3-. Pada kesadahan non-karbonat, kalsium dan magnesium berasosiasi dengan ion SO42-, Cl-, dan NO3-. Kesadahan karbonat disebut kesadahan sementara karena sangat sensitif terhadap panas dan mengendap dengan mudah pada suhu tinggi. Kesadahan non-karbonat disebut kesadahan permanen karena kalsium dan magnesium yang berikatan dengan sulfat dan klorida tidak mengendap dan nilai kesadahan tidak berubah meskipun pada suhu tinggi.

Kesadahan karbonat dan kesadahan non-karbonat dapat diketahui menggunakan persamaan (2.6 – 2.8) (Boyd, 1988 dalam Effendi, 2003).

Apabila Alkalinitas Total < Kesadahan Total
Maka Kesadahan Karbonat = Alkalinitas Total

(2.6)

Apabila Alkalinitas Total ≥ Kesadahan Total
Maka Kesadahan Karbonat = Kesadahan Total

(2.7)

Kesadahan Non-karbonat = Kesadahan Total – Kesadahan Karbonat

(2.8)

Metode Titrasi EDTA merupakan salah satu metode yang digunakan untuk mengukur kesadahan di dalam air menggunakan EDTA (Ethylene Diamine Tetraacetic Acid) atau garam natriumnya sebagai titran. EDTA membentuk ion kompleks yang sangat stabil dengan Ca2+ dan Mg2+, juga ion-ion logam bervalensi dua lainnya.

Indikator Eriochrome Black T (EBT) merupakan indikator yang sangat baik untuk menunjukkan bahwa ion penyebab kesadahan sudah terkompleksasi. Indikator EBT yang berwarna biru ditambahkan pada air sadah (pH 10), membentuk ion kompleks dengan Ca2+ dan Mg2+ yang berwarna merah anggur. Pada saat titrasi dengan EDTA, ion-ion kesadahan bebas dikompleksasi. EDTA mengganggu ion kompleks (M.EBT) karena mampu membentuk ion kompleks yang lebih stabil dengan ion-ion kesadahan. Hal ini membebaskan indikator EBT, dimana warna wine red berubah menjadi biru, menunjukkan titik akhir titrasi.

2.4.  Klorida (Cl)

Sekitar 3/4 dari klorin (Cl2) yang terdapat di bumi berada dalam bentuk larutan. Unsur klor dalam air terdapat dalam bentuk ion klorida (Cl-). Ion klorida adalah salah satu anion anorganik utama yang ditemukan pada perairan alami dalam jumlah yang lebih banyak daripada anion halogen lainnya. Klorida biasanya terdapat dalam bentuk senyawa natrium klorida (NaCl), kalium klorida (KCl), dan kalsium klorida (CaCl2). Selain dalam bentuk larutan, klorida dalam bentuk padatan ditemukan pada batuan mineral sodalite [Na8(AlSiO4)6]. Pelapukan batuan dan tanah melepaskan klorida ke perairan. Sebagian besar klorida bersifat mudah larut.

Klorida terdapat di alam dengan konsentrasi yang beragam. Kadar klorida umumnya meningkat seiring dengan meningkatnya kadar mineral. Kadar klorida yang tinggi, yang diikuti oleh kadar kalsium dan magnesium yang juga tinggi, dapat meningkatkan sifat korosivitas air. Hal ini mengakibatkan terjadinya perkaratan peralatan logam. Kadar klorida > 250 mg/l dapat memberikan rasa asin pada air karena nilai tersebut merupakan batas klorida untuk suplai air, yaitu sebesar 250 mg/l (Rump dan Krist, 1992 dalam Effendi, 2003). Perairan yang diperuntukkan bagi keperulan domestik, termasuk air minum, pertanian, dan industri, sebaiknya memiliki kadar klorida lebih kecil dari 100 mg/liter (Sawyer dan McCarty, 1978). Keberadaan klorida di dalam air menunjukkan bahwa air tersebut telah mengalami pencemaran atau mendapatkan rembesan dari air laut.

Klorida tidak bersifat toksik bagi makhluk hidup, bahkan berperan dalam pengaturan tekanan osmotik sel. Klorida tidak memiliki efek fisiologis yang merugikan, tetapi seperti amonia dan nitrat, kenaikan akan terjadi secara tiba-tiba di atas baku mutu sehingga dapat menyebabkan polusi. Toleransi klorida untuk manusia bervariasi berdasarkan iklim, penggunaannya, dan klorida yang hilang melalui respirasi. Klorida dapat menimbulkan gangguan pada jantung/ginjal.

Di Indonesia, khlor digunakan sebagai desinfektan dalam penyediaan air minum untuk menghilangkan mikroorganisme yang tidak dibutuhkan. Beberapa alasan yang menyebabkan klorin sering digunakan sebagai desinfektan adalah sebagai berikut (Tebbut, 1992 dalam Effendi, 2003) :

  • Dapat dikemas dalam bentuk gas, larutan, dan bubuk (powder).
  • Harga relatif murah.
  • Memiliki daya larut yang tinggi serta dapat larut pada kadar yang tinggi.
  • Residu klorin dalam bentuk larutan tidak berbahaya bagi manusia, jika terdapat dalam kadar yang tidak berlebihan.
  • Bersifat sangat toksik bagi mikroorganisme, dengan cara menghambat aktivitas metabolisme mikroorganisme tersebut.

Proses penambahan klor dikenal dengan klorinasi. Klorin yang digunakan sebagai desinfektan adalah gas klor yang berupa molekul klor (Cl2) atau kalsium hipoklorit [Ca(OCl)2]. Penambahan klor secara kurang tepat akan menimbulkan bau dan rasa pada air. Pada kadar klor kurang dari 1.000 mg/liter, semua klor berada dalam bentuk ion klorida (Cl-) dan hipoklorit (HOCl), atau terdisosiasi menjadi H+ dan OCl-.

Selain bereaksi dengan air, klorin juga bereaksi dengan senyawa nitrogen membentuk mono-amines, di-amines, tri-amines, N-kloramines, N-kloramides, dan senyawa nitrogen berklor lainnya. Monokloramines (NH2Cl) adalah bentuk senyawa klor dan nitrogen yang utama di perairan. Senyawa ini bersifat stabil dan biasanya ditemukan beberapa hari setelah penambahan klorin. Klor yang berikatan dengan senyawa kimia lain dikenal sebagai klorin terikat, sedangkan klorin bebas adalah ion klorida dan ion hipoklorit yang tidak berikatan dengan senyawa lainnya.

Penentuan jumlah klorin di perairan diperlukan dalam proses pengolahan air baku untuk keperluan domestik dan pengolahan limbah cair yang menggunakan klorin sebagai desinfektan, untuk mengetahui kadar klorin yang tersisa di perairan.

Metode Mohr (Argentometric) dapat digunakan untuk pemeriksaan klorida menggunakan larutan perak nitrat (0,0141 N) untuk mentitrasi sehingga dapat bereaksi dengan larutan N/71 dimana setiap mm ekivalen dengan 0,5 mg ion klorida. Pada titrasi, ion klorida dipresipitasi sebagai klorida putih perak berdasarkan persamaan reaksi (2.9).

Ag+ + Cl- ↔ AgCl (Ksp = 3 x 10-10)

(2.9)

Titik akhir dengan indikator potassium chromate dapat menunjukkan kehadiran Ag+. Ketika ion klorida mencapai 0, konsentrasi ion perak akan meningkat dimana kelarutan produk kromat perak meningkat dan terbentuk warna merah coklat sesuai dengan persamaan reaksi (2.10).

2 Ag+ + CrO42- ↔ Ag2CrO4 (Ksp = 5 x 10-12)

(2.10)

Beberapa hal yang harus diperhatikan untuk mendapatkan hasil pemeriksaan yang akurat antara lain :

  • Digunakan contoh air yang seragam, dianjurkan 100 ml, sehingga konsentrasi ion pada titik akhir titrasi konstan.
  • pH berada dalam rentang 7 atau 8 karena Ag+ dipresipitasi sebagai AgOH pada pH tinggi dan CrO42- akan berubah menjadi Cr2O72- pada pH rendah.
  • Jumlah indikator harus diperhatikan untuk mengukur konsentrasi Cr2O42- atau Ag2CrO4 yang terbentuk sangat cepat atau sangat lama.

2.5.  Mangan

Mangan (Mn), metal kelabu-kemerahan, merupakan kation logam yang memiliki karakteristik kimia serupa dengan besi. Mangan berada dalam bentuk manganous (Mn2+) dan manganik (Mn4+). Di dalam tanah, Mn4+ berada dalam bentuk senyawa mangan dioksida yang sangat tak terlarut di dalam air dan mengandung karbondioksida. Pada kondisi reduksi (anaerob) akibat dekomposisi bahan organik dengan kadar yang tinggi, Mn4+ pada senyawa mangan dioksida mengalami reduksi menjadi Mn2+ yang bersifat larut. Mn2+ berikatan dengan nitrat, sulfat, dan klorida serta larut dalam air. Mangan dan besi valensi dua hanya terdapat pada perairan yang memiliki kondisi anaerob (Cole, 1988 dalam Effendi, 2003). Jika perairan mendapat cukup aerasi, Mn2+ mengalami reoksidasi membentuk Mn4+ yang selanjutnya mengalami presipitasi dan mengendap di dasar perairan (Moore, 1991 dalam Effendi, 2003).

Mangan biasanya muncul dalam air sumur sebagai Mn(HCO3)2, MnCl2, atau MnSO4. Mangan juga dapat ditemukan di dasar reservoir dimana terjadi kondisi anaerob akibat terjadinya proses dekomposisi. Kenaikan pH menjadi 9 – 10 dapat menyebabkan Mg berpresipitasi dalam bentuk yang tidak terlarut.

Kadar mangan pada kerak bumi sekitar 950 mg/kg. Sumber alami mangan adalah pyrolusite (MnO2), rhodocrosite (MnCO3), manganite (Mn2O3.H2O), hausmannite (Mn3O4), biotite mica [K(Mg,Fe)3(AlSi3O10)(OH)2], dan amphibole [(Mg,Fe)7Si8O22(OH)2] (McNeely et al., 1979; Moore, 1991 dalam Effendi 2003).

Kadar mangan pada perairan alami sekitar 0,2 mg/liter atau kurang. Kadar yang lebih besar dapat terjadi pada air tanah dalam dan pada danau yang dalam. Perairan yang diperuntukkan bagi irigasi pertanian untuk tanah yang bersifat asam sebaiknya memiliki kadar mangan sekitar 0,2 mg/liter, sedangkan untuk tanah yang bersifat netral dan alkalis sekitar 10 mg/liter.

Mangan merupakan nutrien renik yang esensial bagi tumbuhan dan hewan. Logam ini berperan dalam pertumbuhan dan merupakan salah satu komponen penting pada sistem enzim. Defisiensi mangan dapat mengakibatkan pertumbuhan terhambat serta terganggunya sistem saraf dan proses reproduksi. Pada tumbuhan, mangan merupakan unsur esensial dalam proses metabolisme.

Meskipun tidak bersifat toksik, mangan dapat mengendalikan kadar unsur toksik di perairan, misalnya logam berat. Jika dibiarkan di udara terbuka dan mendapat cukup oksigen, air dengan kadar mangan (Mn2+) tinggi (lebih dari 0,01 mg/liter) akan membentuk koloid karena terjadinya proses oksidasi Mn2+ menjadi Mn4+. Koloid ini mengalami presipitasi membentuk warna cokelat gelap sehingga air menjadi keruh.

Mangan merupakan ion logam yang dapat menimbulkan masalah dalam sistem penyediaan air minum, masalah utama timbul pada air tanah dan kesulitannya adalah ketika sumber air mengandung mangan pada musim-musim tertentu. Hal ini disebabkan adanya reaksi-reaksi kimia yang sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan. Masuknya mangan ke dalam sistem penyediaan air minum akibat adanya perubahan kondisi lingkungan sebagai hasil reaksi biologi secara garis besar dituliskan sebagai berikut :

  • Air tanah yang mengandung sejumlah mangan selalu kekurangan oksigen terlarut dan mengandung karbondioksida dalam jumlah yang tinggi. Mangan hadir dalam bentuk Mn2+. Tingginya kandungan karbondioksida menunjukkan adanya oksidasi materi organik oleh bakteri yang ekstensif, sedangkan tidak adanya oksigen terlarut menunjukkan berkembangnya kondisi anaerob.
  • Masalah mangan di sumber air permukaan berkolerasi dengan stratifikasi reservoar, tetapi hanya terjadi jika kondisi anaerob terjadi di lapisan hipolimnion. Mangan terlarut yang dilepaskan dari lumpur di dasar reservoar akan terkandung di dalam air lapisan hipolimnion sampai terjadi arus balik. Pada waktu ini, mangan didistribusikan di dalam reservoar dan menyebabkan masalah dalam suplai air sampai tercapainya waktu yang cukup untuk terjadinya reaksi oksidsi dan sedimentasi pada kondisi alami.
  • Keberadaan buangan organik di sekitar sumber air menghasilkan kondisi anaerob pada tanah dan menyebabkan kualitas air menjadi buruk akibat banyaknya mangan terlarut.
  • Dengan dasar petimbangan termodinamika, hanya Mn(IV) yang terdapat dalam tingkat oksidasi stabil untuk mangan di dalam air yang mengandung oksigen. Jadi, bentuk-bentuk ini hanya dapat direduksi menjadi Mn(II) yang terlarut pada kondisi reduksi yang sangat anaerob.
  • Beberapa penelitian menunjukkan bahwa terdapat beberapa bakteri yang mampu menggunakan Mn+4 sebagai akseptor elektron untuk metabolisme energi dalam kondisi anaerob dan mereduksinya menjadi Mn2+.
  • Aliran air tanah dari lapisan hypolimnion ke permukaan akan membawa mangan dan menimbulkan masalah air minum sampai terjadi proses oksidasi dan sedimentasi secara alami.

Konsentrasi mangan dalam suatu contoh air biasanya mencapai beberapa miligram per liter, oleh karena itu digunakan metode kolorimetri. Metode ini dilakukan berdasarkan oksidasi mangan dari kondisi rendah ke Mn(VII) yang membentuk ion permanganat berwarna tinggi. Warna yang dihasilkan sebanding dengan konsentrasi mangan dan dapat diukur secara visual atau fotometrik.

Metode persulfat sesuai untuk penyelidikan mangan secara berkala karena pre‑treatment contoh air tidak diperlukan untuk mencegah interferensi klorida. Ammonium persulfat biasa digunakan sebagai agen pengoksidasi. Interferensi klorida dapat dicegah dengan penambahan Hg2+ untuk membentuk kompleks HgCl2 karena konstanta stabilitas HgCl2 sebesar 1,7×1013 dan konsentrasi ion klorida menurun sampai level bawah sehingga tidak dapat mereduksi ion permanganat sesuai reaksi (2.11). Ag+ berfungsi sebagai katalis untuk mengoksidasi mangan dengan valensi yang lebih rendah.

2 Mn2+ + 5 S2O82- + 8 H2O → 2 MnO4 - + 10 SO42- + 16 H+

(2.11)

2.6.  Natrium

Natrium (Na) adalah salah satu unsur alkali utama yang ditemukan di perairan dan merupakan kation penting yang mempengaruhi kesetimbangan keseluruhan kation di perairan. Natrium elemental sangat reaktif, sehingga bila berada di dalam air akan terdapat sebagai suatu senyawa. Hampir semua senyawa natrium mudah larut dalam air dan bersifat sangat reaktif.

Sumber utama natrium di perairan adalah albite (NaAlSi3O8), nepheline (NaAlSiO4), halite (NaCl), dan mirabilite (Na2SO4.10H2O). Garam-garam natrium digunakan dalam industri sehingga limbah industri dan limbah domestik merupakan sumber natrium antropogenik. Hampir semua perairan alami mengandung natrium dengan kadar antara 1 mg/liter hingga ribuan mg/liter. Pengukuran kadar natrium perlu dilakukan jika perairan diperuntukkan bagi air minum dan kepentingan irigasi pertanian.

Natrium bagi tubuh tidak merupakan benda asing, tetapi toksisitasnya tergantung pada gugus senyawanya. NaOH atau hidroksida Na sangat korosif, tetapi NaCl justru dibutuhkan olah tubuh.

 

2.7.  Nitrat

Nitrat (NO3) adalah bentuk utama nitrogen di perairan alami dan merupakan nutrien utama bagi pertumbuhan tanaman dan algae. Nitrat nitrogen sangat mudah larut dalam air dan bersifat stabil. Senyawa ini dihasilkan dari proses oksidasi sempurna senyawa nitrogen di perairan. Nitrifikasi yang merupakan proses oksidasi amonia menjadi nitrit dan nitrat merupakan proses yang penting dalam siklus nitrogen dan berlangsung pada kondisi aerob. Oksidasi amonia menjadi nitrit dilakukan oleh bakteri Nitrosomonas, sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh bakteri Nitrobacter. Kedua jenis bakteri tersebut merupakan bakteri kemotrofik, yaitu bakteri yang mendapatkan energi dari proses kimiawi. Oksidasi nitrit menjadi amonia ditunjukkan dalam persamaan reaksi (2.12), sedangkan oksidasi nitrit menjadi nitrat ditunjukkan dalam persamaan reaksi (2.13) (Novotny dan Olem, 1994 dalam Effendi, 2003).

2 NH3 + 3 O2- → 2 NO2 - + 2 H- + 2 H2O

(2.12)

2 NO2 – + O2- → 2 NO3-

(2.13)

Proses nitrifikasi sangat dipengaruhi oleh beberapa parameter sebagai berikut (Novotny dan Olem, 1994 dalam Effendi, 2003) :

  • Pada kadar oksigen terlarut < 2 mg/liter, reaksi akan berjalan lambat.
  • Nilai pH yang optimum bagi proses nitrifikasi adalag 8 – 9. Pada pH < 6, reaksi akan berhenti.
  • Bakteri yang melakukan nitrifikasi cenderung menempel pada sedimen dan bahan padatan lainnya.
  • Kecepatan pertumbuhan bakteri nitrifikasi lebih lambat daripada bakteri heterotrof. Jika perairan banyak mengandung bahan organik, pertumbuhan bakteri heterotrof akan melebihi pertumbuhan bakteri nitrifikasi.
  • Suhu optimum proses nitrifikasi adalah 20 oC – 25 oC. Pada kondisi suhu kurang atau lebih dari kisaran tersebut, kecepatan nitrifikasi berkurang.

Amonifikasi, nitrifikasi, dan denitrifikasi merupakan proses mikrobiologis yang sangat dipengaruhi oleh suhu dan aerasi (Novotny dan Olem, 1994 dala Effendi 2003). Nitrat yang merupakan sumber nitrogen bagi tumbuhan dikonversi menjadi protein, sesuai dengan persamaan reaksi (2.14).

NO3- + CO2 + tumbuhan + cahaya matahari → protein (2.14)

Nitrat merupakan salah satu sumber utama nitrogen di perairan. Kadar nitrat pada perairan alami tidak pernah lebih dari 0,1 mg/liter. Kadar nitrat lebih dari 5 mg/liter menggambarkan terjadinya pencemaran antropogenik yang berasal dari aktivitas manusia dan tinja hewan. Kadar nitrat lebih dari 0,2 mg/liter dapat mengakibatkan terjadinya eutrofikasi (pengayaan) perairan, yang selanjutnya menstimulir pertumbuhan algae dan tumbuhan air secara pesat (bloomingKadar nitrat secara alamiah biasanya agak rendah, namum kadar nitrat dapat menjadi tinggi sekali pada air tanah di daerah-daerah yang diberi pupuk yang mengandung nitrat. Kadar nitrat tidak boleh lebih dari 10 mg NO3/l atau 50 (MEE) mg NO3/l.

Nitrat tidak bersifat toksik terhadap organisme akuatik. Konsumsi air yang mengandung kadar nitrat yang tinggi akan menurunkan kapasitas darah untuk mengikat oksigen, terutama pada bayi yang berumur kurang dari lima bulan. Keadaan ini dikenal sebagai methemoglobinemia atau blue baby disease yang mengakibatkan kulit bayi berwarna kebiruan (cyanosis) (Davis dan Cornwell, 1991; Mason, 1993 dalam Effendi, 2003).

Penetapan nitrogen nitrat merupakan analisa yang sulit dilakukan untuk mencapai hasil yang diinginkan. Berdasarkan Standard Methods, metode yang digunakan adalah metode Asam Phenoldisulfat dan Metode Brusin. Brusin merupakan senyawa kompleks organik yang bereaksi dengan nitrat pada kondisi asam dan peningkatan temperatur di alam menghasilkan warna kuning. Metode Brusin mempunyai kelebihan dari metode phenoldisulfat, dimana klorida dalam konsentrasi normal tidak mengganggu, tetapi warna yang dihasilkan tidak mengikuti hukum Beer’s.

2.8.  Nitrit

Di perairan alami, nitrit (NO2) ditemukan dalam jumlah yang sangat sedikit, lebih sedikit daripada nitrat, karena bersifat tidak stabil dengan keberadaan oksigen. Nitrit merupakan bentuk peralihan (intermediate) antara amonia dan nitrat (nitrifikasi) dan antara nitrat dengan gas nitrogen (denitrifikasi) yang berlangsung pada kondisi anaerob. Proses denitrifikasi ditunjukkan dalam persamaan reaksi (2.15) (Novotny dan Olem, 1994 dalam Effendi, 2003).

NO3 - + H+ → 1/2 (H2O + N2) + 5/4 O2

(2.15)

Pada denitrifikasi, gas N2 dilepaskan dari dalam air ke udara. Keberadaan nitrit menggambarkan berlangsungnya proses biologis perombakan bahan organik yang memiliki kadar oksigen terlarut sangat rendah.

Sumber nitrit dapat berupa limbah industri dan limbah domestik. Kadar nitrit pada perairan relatif kecil karena segera dioksidasi menjadi nitrat. Di perairan, kadar nitrit jarang melebihi 1 mg/liter (Sawyer dan McCarty, 1987). Bagi manusia dan hewan, nitrit bersifat lebih toksik daripada nitrat.

Garam-garam nitrit digunakan sebagai penghambat terjadinya proses korosi pada industri. Pada manusia, konsumsi nitrit yang berlebihan dapat mengakibatkan terganggunya proses pengikatan oksigen oleh hemoglobin darah, yang selanjutnya membentuk met-hemoglobin yang tidak mampu mengikat oksigen. Selain itu, NO2 juga dapat menimbulkan nitrosamin (RR’N – NO) pada air buangan tertentu yang dapat menyebabkan kanker. Penetapan nitrogen pada umumnya digunakan sebagai pengontrol derajat purifikasi yang terjadi pada pengolahan biologis.

Metode Reaksi Diazotasi – Spectrofotometri merupakan metode yang digunakan untuk pemeriksaan nitrit. Metode ini menggunakan dua macam reagen yaitu asam sulfanilat dan 1–naphthylamine hydrocloride. Reaksi antara reagen dan nitrit terjadi pada suasana asam dan ditentukan secara kolorimetris menggunakan spektrofotometer. Pada pH 2 sampai 2,5, nitrit berikatan dengan hasil reaksi antara diazo asam sulfanilik dan N-(1-naftil)-etilendiamin dihydrocloride membentuk celupan berwarna ungu kemerah-merahan. Warna tersebut mengikuti hukum Beer-Lambert dan menyerap sinar dengan panjang gelombang 543 nm. Hasil yang diperoleh akan dibandingkan warnanya dengan warna standar.

2.9.  pH

pH merupakan suatu parameter penting untuk menentukan kadar asam/basa dalam air. Penentuan pH merupakan tes yang paling penting dan paling sering digunakan pada kimia air. pH digunakan pada penentuan alkalinitas, CO2, serta dalam kesetimbangan asam basa. Pada temperatur yang diberikan, intensitas asam atau karakter dasar suatu larutan diindikasikan oleh pH dan aktivitas ion hidrogen. Perubahan pH air dapat menyebabkan berubahnya bau, rasa, dan warna. Pada proses pengolahan air seperti koagulasi, desinfeksi, dan pelunakan air, nilai pH harus dijaga sampai rentang dimana organisme partikulat terlibat.

Asam dan basa pada dasarnya dibedakan dari rasanya kemudian dari efek yang ditimbulkan pada indikator. Reaksi netralisasi dari asam dan basa selalu menghasilkan air. Ion H+ dan OH- selalu berada pada keseimbangan kimiawi yang dinamis dengan H2O berdasarkan reaksi (2.16).

H2O ↔ H+ + OH-

(2.16)

Ion hidrogen bersifat asam. Keberadaan ion hidrogen menggambarkan nilai pH derajat keasaman yang dinyatakan dengan persamaan (2.17)

pH = – log [H+] ……….(2.17)

Konsentrasi ion hidrogen dalam air murni yang netral adalah 10-7 g/l. Nilai disosiasi (Kw) pada suhu 25oC sebesar 10-14 seperti yang ditunjukkan pada persamaan (2.18).

 [H+] + [OH-] = Kw

(2.18)

Skala pH berkisar antara 0 – 14. Klasifikasi nilai pH adalah sebagai berikut :

  • pH = 7 menunjukkan keadaan netral
  • 0 < pH < 7 menunjukkan keadaan asam
  • 7 < pH < 14 menunjukkan keadaan basa (alkalis)

Air minum sebaiknya netral, tidak asam/basa, untuk mencegah terjadinya pelarutan logam berat dan korosi jaringan distribusi air minum. pH standar untuk air minum sebesar 6,5 – 8,5. Air adalah bahan pelarut yang baik sekali, maka dibantu dengan pH yang tidak netral, dapat melarutkan berbagai elemen kimia yang dilaluinya.

Pengukuran pH dapat dilakukan menggunakan kertas lakmus, kertas pH universal, larutan indikator universal (metode Colorimeter) dan pHmeter (metode Elektroda Potensiometri). Pengukuran pH penting untuk mengetahui keadaan larutan sehingga dapat diketahui kecenderungan reaksi kimia yang terjadi serta pengendapan materi yang menyangkut reaksi asam basa.

Elektroda hidrogen merupakan absolut standard dalam penghitungan pH. Karena elektroda hidrogen mengalami kerumitan dalam penggunaannya, ditemukanlah elektroda yang dapat dibuat dari gelas yang memberikan potensial yang berhubungan dengan aktivitas ion hidrogen tanpa gangguan dari ion-ion lain. Penggunaannya menjadi metode standard dari pengukuran pH.

Pengukuran pH diatas 10 dan pada temperatur tinggi sebaiknya menggunakan elektroda gelas spesial. Alat-alat yang digunakan pada umumnya distandarisasi dengan larutan buffer, dimana nilai pH nya diketahui dan lebih baik digunakan larutan buffer dengan pH 1 – 2 unit yang mendekati nilai pH contoh air.

Mackereth et al. (1989) dalam Effendi, 2003 berpendapat bahwa pH juga berkaitan erat dengan karbondioksida dan alkalinitas. Semakin tinggi nilai pH, semakin tinggi pula nilai alkalinitas dan semakin rendah kadar karbondioksida bebas. Larutan yang bersifat asam (pH rendah) bersifat korosif. pH juga mempengaruhi toksisitas suatu senyawa kimia. Toksisitas logam memperlihatkan peningkatan pada pH rendah (Novotny dan Olem, 1994 dalamEffendi 2003).

2.10.  Sulfat

Ion sulfat (SO4) adalah anion utama yang terdapat di dalam air. Jumlah ion sulfat yang berlebih dalam air minum menyebabkan terjadinya efek cuci perut pada manusia. Sulfat mempunyai peranan penting dalam penyaluran air maupun dalam penggunaan oleh umum.

Sulfat banyak ditemukan dalam bentuk SO42- dalam air alam. Kehadirannya dibatasi sebesar 250 mg/l untuk air yang dikonsumsi oleh manusia. Sulfat terdapat di air alami sebagai hasil pelumeran gypsum dan mineral lainnya. Sulfat dapat juga berasal dari oksidasi terakhir sulfida, sulfit, dan thiosulfat yang berasal dari bekas tambang batubara. Kehadiran sulfat dapat menimbulkan masalah bau dan korosi pada pipa air buangan akibat reduksi SO42- menjadi S- dalam kondisi anaerob dan bersama ion H+ membentuk H2S.

Dalam pipa, proses perubahan secara biologis terjadi selama transportasi air buangan. Perubahan ini memerlukan O2. Apabila kandungan O2 tidak cukup dari aerasi natural udara dalam pipa, terjadi reduksi sulfat dan terbentuk ion sulfida. S- akan berubah menjadi H2S pada pH tertentu dan sebagian lepas ke udara di atas air buangan. Bila pipa berventilasi baik dan dindingnya kering, hal ini tidak akan menimbulkan masalah. Bila terjadi hal sebaliknya, keseimbangan berkumpul pada dinding bagian atas pipa. H2S larut dalam air sesuai dengan tekanan parsial udara dalam pipa dan bakteri akan mengoksidasi H2S menjadi H2SO4, yang dapat merusak beton (dikenal dengan ”crown” korosi).

Metode turbidimeter merupakan salah satu metode analisa yang digunakan untuk mengukur sulfat dengan prinsip barium sulfat terbentuk setelah contoh air ditambahkan barium khlorida yang berguna untuk presipitasi dalam bentuk koloid dengan bantuan larutan buffer asam yang mengandung MgCl, potassium nitrat, sodium asetat, dan asam asetat sesuai reaksi (2.19).

SO42- + BaCl2 →BaSO4 (koloid) + 2 Cl-

(2.19)

Metode ini dapat dilakukan dengan cepat dan lebih sering digunakan daripada metode lainnya. Konsentrasi sulfat > 10 mg/l dapat dianalisa dengan mengambil sulfat dalam jumlah kecil dan melarutkannya dalam 50 ml contoh air.

2.11.  Kalium

Kalium (K) atau potasium yang menyusun sekitar 2,5 % lapisan kerak bumi adalah salah satu unsur alkali utama di perairan. Di perairan, kalium terdapat dalam bentuk ion atau berikatan dengan ion lain membentuk garam yang mudah larut dan sedikit sekali membentuk presipitasi. Cole (1988) dalam Effendi (2003) menyatakan bahwa kalium cenderung membentuk micas yang bersifat tidak larut. Kondisi ini mengakibatkan kadar kalium di perairan lebih sedikit daripada kadar natrium.

Hampir 95 % dari produksi kalium digunakan sebagai pupuk bagi tanaman. Selain itu, kalium juga digunakan dalam industri gelas, farmasi, karet sintetis, sabun, detergen, dan sebagainya.

Perairan dengan rasio Na : K kurang dari 10 bersifat toksik bagi beberapa organisme akuatik. Kadar kalium yang terlalu tinggi sehingga melebihi 2.000 mg/liter berbahaya bagi sistem pencernaan dan saraf manusia. Kadar kalium sebanyak 50 mg/liter dan kadar natrium 100 mg/liter yang terdapat secara bersamaan kurang baik bagi kepentingan industri karena dapat membentuk karat dan menyebabkan terjadinya korosi pada peralatan logam.

2.12.  Zat Organik

Zat organik (KMnO4) merupakan indikator umum bagi pencemaran. Tingginya zat organik yang dapat dioksidasi menunjukkan adanya pencemaran. Zat organik mudah diuraikan oleh mikroorganisme. Oleh sebab itu, bila zat organik banyak terdapat di badan air, dapat menyebabkan jumlah oksigen di dalam air berkurang. Bila keadaan ini terus berlanjut, maka jumlah oksigen akan semakin menipis sehingga kondisi menjadi anaerob dan dapat menimbulkan bau.

Setiap senyawa organik mengandung ikatan karbon yang dikombinasikan antara satu elemen dengan elemen lainnya. Bahan organik berasal dari tiga sumber utama sebagai berikut (Sawyer dan McCarty, 1978) :

  • Alam, misalnya fiber, minyak nabati dan hewani, lemak hewani, alkaloid, selulosa, kanji, gula, dan sebagainya.
  • Sintesis, yang meliputi semua bahan organik yang diproses oleh manusia.
  • Fermentasi, misalnya alkohol, aseton, gliserol, antibiotika, dan asam; yang semuanyan diperoleh melalui aktivitas mikroorganisme.

Karakteristik bahan organik yang membedakannya dari bahan anorganik adalah sebagai berikut (Sawyer dan McCarty, 1978) :

  • Senyawa organik biasanya mudah terbakar.
  • Senyawa organik mempunyai titik leleh dan titik didih yang lebih rendah.
  • Senyawa organik kurang larut dalam air.
  • Beberapa senyawa organik memiliki formula yang serupa (isomer).
  • Reaksi dengan senyawa lain berlangsung lambat karena bukan terjadi dalam bentuk ion, melainkan dalam bentuk molekul.
  • Berat molekul senyawa organik bisa menjadi sangat tinggi, seringkali lebih dari 1000.
  • Kebanyakan senyawa organik berfungsi sebagai sumber makanan bakteri.

Organik pada sistem air alami berasal dari sumber-sumber alami maupun aktivitas manusia. Organik yang terlarut dalam air biasa ditemukan dalam dua kategori, yaitu :

Organik Biodegradable

Materi biodegradable mengandung organik yang dapat digunakan sebagai makanan bagi mikroorganisme yang hidup di alam dalam waktu yang singkat. Dalam bentuk terlarut, materi ini mengandung zat tepung, lemak, protein, alkohol, asam, aldehid, dan ester. Materi ini dapat menyebabkan masalah warna, rasa, bau, serta merupakan efek kedua yang dihasilkan dari aktivitas mikroorganisme pada substansi-substansi tersebut. Penggunaan organik terlarut oleh mikroba dapat terjadi melalui proses oksidasi dan reduksi. Kondisi aerob merupakan hasil akhir dekomposisi organik oleh mikroba yang bersifat stabil dan merupakan senyawa yang masih dapat diterima. Proses anaerob menghasilkan produk yang tidak stabil dan tidak dapat diterima.

Organik Non Biodegradable

Beberapa materi organik resisten dari degradasi biologis. Asam tannin, lignin, selulosa, dan fenol biasa ditemukan pada sistem air alami. Molekul dengan ikatan yang kuat dan struktur cincin merupakan esensi non biodegradable. Sebagai contoh senyawa detergen alkylbenzenesulfonate (ABS), dimana dengan adanya cincin benzene, senyawa tersebut tidak dapat terbiodegradasi. Sebagai surfaktan, ABS menyebabkan busa pada IPAL dan meningkatkan kekeruhan.

Beberapa organik yang non biodegradable bersifat toksik bagi organisme. Hal ini ditemukan pada pestisida organik, beberapa industri kimia, dan campuran hidrokarbon yang berkombinasi dengan klorin. Sebagian besar pestisida bersifat toksik kumulatif dan menyebabkan beberapa masalah pada rantai makanan yang lebih tinggi.

Pengukuran organik non biodegradable dapat dilakukan menggunakan tes COD (Chemical Oxygen Demand). Organik non biodegradable dapat ditentukan dari analisa TOC (Total Organic Compound). BOD dan TOC dapat mengukur fraksi biodegradable dari organik, dimana BOD harus disubstraksi dari COD dan TOC untuk menghitung organik non biodegradable.

Secara umum, komponen penyusun materi organik terdiri dari 6 unsur, yaitu :

  • Unsur mikro    : Nitrogen (N), Phosfor (P), Sulfur (S)
  • Unsur makro   : Karbon (C), Hidrogen (H), Oksigen (O)

Penetapan materi organik dapat dilakukan dengan metode Titrasi Permanganometri, yang dapat dituliskan dalam persamaan reaksi (2.20).

Zat anorganik + KMnO4→ tidak berubah warna lagiZat organik + KMnO4→ CO2 + H2O

(2.20)

Pada penetapan zat organik dengan metode Titrasi Permanganometri, digunakan KMnO4 untuk membedakan antara zat organik dan zat anorganik. KMnO4 dapat mengoksidasi zat-zat anorganik jauh lebih cepat daripada zat organik, selain itu proses reduksi zat organik oleh KMnO4 memerlukan temperatur yang lebih tinggi. Penetapan zat organik hanya dapat dilakukan setelah seluruh reduktor (KMnO4) telah habis bereaksi dengan zat anorganik. Zat organik dioksidasi oleh KMnO4 berlebih dalam suasana asam dan panas. Kelebihan KMnO4 akan direduksi oleh asam oksalat berlebih dan kelebihan asam oksalat akan dititrasi kembali oleh KMnO4. Hal ini dapat juga dilakukan menggunakan Hexane-Extractable pada air tesuspensi. Prinsipnya adalah adsorbsi dan flokulasi dengan hidroksida aluminium dari materi organik tersuspensi. Kandungan materi organik dalam air dapat dijadikan indikator pencemar bila konsentrasinya cukup tinggi, karena zat organik dapat diuraikan secara alami oleh bakteri sehingga kadar DO menurun.

2.13.  CO2 Agresif

Karbondioksida (CO2) adalah komponen normal dalam semua air alami dan merupakan gas yang mudah larut dalam air. CO2 di alam terdiri dari CO2 bebas dan CO2 terikat yang tergantung pada pH air. CO2 bebas terdiri dari CO2 yang berada dalam kesetimbangan, diperlukan untuk memelihara ion bikarbonat (HCO3-) dan CO2 agresif yang dapat melarutkan CaCO3 dan bersifat korosif. CO2 terikat hadir dalam bentuk bikarbonat (HCO3-) dan karbonat (CO32-). CO2 agresif merupakan CO2 yang berada dalam keseimbangan dan diperlukan untuk memelihara ion bikarbonat dalam air.

Air permukaan pada umumnya mengandung < 10 mg CO2 bebas/liter, namun beberapa air tanah mengandung lebih banyak lagi. Tidak semua CO2 bersifat agresif. CO2 bersifat agresif apabila terjadi kesetimbangan dalam reaksi (2.21).

CO2 + H2O ↔ HCO3- + H+

(2.21)

Kadar HCO3- yang meningkat akan membuat kesetimbangan bergeser ke arah CO2. CO2 menjadi agresif dan berusaha mempercepat kesetimbangan melalui reaksi dengan CaCO3 atau benda lain sehingga terjadi kekorosifan.

CO2 dapat berasal dari beberapa sumber, antara lain :

  • Masuknya CO2 melalui air permukaan oleh absorbsi dari atmosfer. Hal ini hanya terjadi ketika konsentrasi CO2 dalam air lebih kecil daripada konsentrasi CO2 dalam atmosfer dan mengikuti Hukum Henry, yang berbunyi ”Antara konsentrasi CO2 di udara dengan CO2 terlarut dalam air akan terjadi kesetimbangan (CO2 atm ↔ CO2 terlarut).”
  • Proses oksidasi biologi materi organik. Hal ini terutama terjadi pada air tercemar. Oksidasi bakteri tersebut mengeluarkan CO2 sebagai hasil akhir, baik aerob maupun anaerob.
  • Aktivitas fotosintesis yang dibatasi. Hal ini terjadi apabila konsentrasi CO2 dalam air lebih besar daripada konsentrasi CO2 di atmosfer.
  • Perkolasi air ke dalam tanah. Air tanah mengandung 30 – 50 mg/l CO2. Hal ini disebabkan air mengalami perkolasi dalam tanah yang tidak mengandung cukup kalsium/magnesium karbonat untuk menetralisir CO2 melalui pembentukan bikarbonat.
  • Spesies karbon, misal CaCO3 (kapur).
  • Proses dekomposisi materi organik.

Air yang banyak mengandung CO2 akan bersifat korosif karena dapat melarutkan logam yang terdapat pada pipa penyaluran air sehingga dapat terjadi korosi pada pipa distribusi air minum. Korosi disebabkan air mempunyai pH rendah, yang disebabkan adanya kandungan CO2 agresif yang tinggi.

Beberapa metode penentuan CO2 agresif yang dapat dilakukan antara lain :

2.13.1.  Metode nomografik

Dilakukan menggunakan grafik Mudlein-Frankfurt dan Langlier Index dengan satuan mg/l. Parameter yang harus diketahui bila menggunakan metode ini adalah CO2 bebas (ditetapkan sesuai prosedur penetapan asiditas dan alkalinitas) dan HCO3- (kesadahan sementara). Jika hasilnya berada di atas kesetimbangan, maka terdapat CO2 agresif dan jika hasilnya berada di bawah kestimbangan, maka tidak terdapat CO2 agresif. Index CO2 dikatakan agresif jika konsentrasi CO2 dalam air dan konsentrasi CO2 seimbang. Air agresif terhadap CaCO3 jika mengandung CO2 terlarut yang lebih besar daripada kondisi setimbang menurut persamaan reaksi (2.22) dan (2.23).

CaCO3 ↔ Ca2+ + CO32-

 (2.22)

CaCO3 + CO2 + H2O → Ca2+ + 2 HCO3-

(2.23)

Kondisi A = agresif → [CO2] terlarut > [CO2] setimbang

Kondisi B = setimbang → [CO2] ada = [CO2] setimbang

Kondisi C = pengendapan → [CO2] ada < [CO2] setimbang

2.13.2.  Teoritis

Metode ini dilakukan dengan menggunakan pH dan kadar HCO3 dalam air, berdasarkan kemampuan air dalam melarutkan marmer.

2.13.3.  Metode titrasi

Metode ini dapat dilakukan baik secara potensiometri maupun dengan indikator.

Beberapa hal yang menyebabkan pentingnya pemeriksaan CO2 di dalam air sebagai berikut :

  • Merupakan karakteristik kualitas air yang penting, yaitu kemampuan untuk mempertahankan keseimbangan pH (buffer capacity).
  • Berhubungan dengan proses pelunakan, koagulasi, dan netralisasi.
  • Berhubungan dengan masalah korosi dan kesadahan dalam air.

Beberapa metode yang dapat dilakukan untuk menghilangkan CO2 agresif dalam air antara lain :

  • Aerasi. Metode ini dilakukan dengan cara mengeluarkan CO2 dalam air dengan memasukkan O2 agar CO2 yang ada dalam air kembali ke atmosfer.
  • Penambahan zat kimia yaitu kapur (CaO) dan batu marmer (CaCO3) untuk menaikkan pH air sampai 8,3.

Agar memperoleh hasil yang baik, perlu diperhatikan pengumpulan, penanganan, dan analisa CO2. Dibandingkan di dalam air, tekanan parsial CO2 lebih besar di atmosfer, oleh karena itu pengukuran CO2 di udara harus dihindari dengan cara menutup rapat kontainer yang digunakan.

 

2.14.  Daya Pengikat Chlor (DPC)

Dalam pengolahan air diperlukan pembubuhan senyawa desinfektan yang bertujuan mencegah penyebaran waterborne disease (penyakit bawaan air). Bermacam-macam zat kimia seperti ozon (O3), klor (Cl2), klordioksida (ClO2), dan proses fisik seperti penyinaran dengan UV dan pemanasan digunakan untuk desinfeksi air. Dari berbagai macam zat, klor merupakan zat kimia yang sering digunakan karena harganya murah dan masih mempunyai daya desinfeksi sampai beberapa jam setelah pembubuhannya (residu klor).

Selain membasmi bakteri dan mikroorganisme seperti amoeba dan ganggang, klor dapat mengoksidasi ion-ion logam seperti Fe2+ dan Mn2+ menjadi Fe3+ dan Mn4+ serta memecah molekul organis seperti warna. Selama proses tersebut, klor direduksi menjadi klorida (Cl-) yang tidak mempunyai daya desinfeksi.

Klor berasal dari gas klor (Cl2), NaOCl, Ca(OCl)2 (kaporit), atau larutan HOCl (asam hipoklorik). Breakpoint chlorination (klorinasi titik retak) merupakan jumlah klor yang dibutuhkan sehingga semua zat yang dioksidasi dapat teroksidasi, amoniak hilang sebagai N2, serta masih ada residu klor aktif terlarut yang konsentrasinya dianggap perlu untuk pembasmian kuman-kuman.

Klorin digunakan dalam bentuk klorin bebas atau hipoklorit. Kedua unsur ini berfungsi sebagai potensial agen oksidasi. Korin bereaksi dengan air membentuk hipoklorous dan asam hipoklorik sesuai reaksi (2.24).

Cl2 + H2O ↔ HOCl + H+ + Cl-

(2.24)

Klorindioksida merupakan agen desinfeksi yang efektif, terutama untuk air yang mempunyai pH tinggi. Selain itu, senyawa ini sangat efektif untuk memecah fenol. Klorindioksida merupakan gas yang tidak stabil dan dihasilkan dari penggabungan senyawa sodium klorit dengan klorin kuat. Desinfeksi dengan ozon merupakan salah satu desinfektan kuat lainnya. Ozon lebih efektif bila konsentrasi air rendah.

Gas klor merupakan oksidan yang kuat sehingga bersifat racun bagi manusia. Pada konsentrasi rendah, klorin membunuh mikroorganisme dengan memasuki sel dan bereaksi dengan enzim serta protoplasma. Pada konsentrasi yang lebih tinggi, oksidasi dinding sel akan memusnahkan organisme tersebut. Beberapa faktor yang mempengaruhi hal ini antara lain bentuk klor, pH, konsentrasi, waktu kontak, tipe organisme, dan temperatur.

Dampak penambahan klorin bagi kesehatan secara langsung sebenarnya tidak ada, tetapi penambahan klorin berlebih menyebabkan air menjadi payau. Fungsi lain dari klorin adalah :

  • Sebagai tracer.
  • Detektor kontaminasi pada air tanah.
  • Kontrol pemompaan air tanah pada lokasi dimana ada intrusi air laut.

2.15.  Asiditas

Asiditas adalah kapasitas kuantitatif air untuk bereaksi dengan basa kuat sehingga menstabilkan pH hingga mencapai 8,3 atau kemampuan air untuk mengikat OH- untuk mencapai pH 8,3 dari pH asal yang rendah. Semua air yang memiliki pH < 8,5 mengandung asiditas.

Pada dasarnya, asiditas (keasaman) tidak sama dengan pH. Asiditas melibatkan dua komponen, yaitu jumlah asam, baik asam kuat maupun asam lemah (misalnya asam karbonat dan asam asetat), serta konsentrasi ion hidrogen. Menurut APHA (1976) dalam Effendi (2003), pada dasarnya asiditas menggambarkan kapasitas kuantitatif air untuk menetralkan basa sampai pH tertentu, yang dikenal dengan base-neutralizing capacity (BNC); sedangkan Tebbut (1992) dalam Effendi (2003) menyatakan bahwa pH hanya menggambarkan konsentrasi ion hidrogen.

Pada kebanyakan air alami, air buangan domestik, dan air buangan industri bersifat buffer karena sistem karbondioksida-bikarbonat. Pada titrasi beberapa asam lemah, dapat diketahui bahwa titik akhir stoikiometri dari asam karbonat tidak dapat dicapai sampai pH sekitar 8,5. Oleh karena itu dapat disimpulkan bahwa semua air yang memiliki pH < 8,5 mempunyai sifat asiditas. Biasanya titik akhir phenophtalein pada pH 8,2 sampai 8,4 digunakan sebagai titik referensi.

Dari titrasi terhadap asam karbonat dan asam kuat, diketahui bahwa asiditas dari air alami disebabkan oleh CO2 yang merupakan agen efektif dalam air yang memiliki pH > 3,7 atau disebabkan oleh asam mineral kuat yang merupakan agen efektif dalam air dengan pH < 3,7. Dapat dikatakan bahwa asiditas di dalam air disebabkan oleh CO2 terlarut dalam air, asam-asam mineral (H2SO4, HCl, HNO3), dan garam dari asam kuat dengan basa lemah.

Asiditas Total (Asiditas Phenophtalein)

Asiditas total merupakan asiditas yang disebabkan adanya CO2 dan asam mineral. Karbondioksida merupakan komponen normal dalam air alami. Sumber CO2 dalam air dapat berasal dari adsorbsi atmosfer, proses oksidasi biologi materi organik, aktivitas fotosintesis, dan perkolasi air dalam tanah. Karbondioksida dapat masuk ke permukaan air dengan cara adsorbsi dari atmosfer, tetapi hanya dapat terjadi jika konsentrasi CO2 dalam air < kesetimbangan CO2 di atmosfer. Karbondioksida dapat diproduksi dalam air melalui oksidasi biologi dari materi organik, terutama pada air tercemar. Pada beberapa kasus, jika aktivitas fotosintesis dibatasi, konsentrasi CO2 di dalam air dapat melebihi keseimbangan CO2 di atmosfer dan CO2 akan keluar dari air. Air permukaan secara konstan mengadsorpsi atau melepas CO2 untuk menjaga keseimbangan dengan atmosfer.

Air tanah dan air dari lapisan hypolimnion di danau dan reservoir biasanya mengandung CO2 dalam jumlah yang cukup banyak. Konsentrasi ini dihasilkan dari oksidasi materi organik oleh bakteri dimana materi organik ini mengalami kontak dengan air dan pada kondisi ini CO2 tidak bebas untuk keluar ke atmosfer. CO2 merupakan produk akhir dari oksidasi bakteri secara anaerobik dan aerobik. Oleh karena itu konsentrasi CO2 tidak dibatasi oleh jumlah oksigen terlarut.

Asiditas Mineral (Asiditas Metil Orange)

Asiditas mineral merupakan asiditas yang disebabkan oleh asam mineral. Dapat juga disebut asiditas metil orange karena untuk menentukan titik akhir titrasi digunakan indikator metil orange untuk mencapai pH 3,7. Asiditas mineral di dalam air dapat berasal dari industri metalurgi, produksi materi organik sintetik, drainase buangan tambang, dan hidrolisis garam-garam logam berat.

Asiditas mineral terdapat di limbah industri, terutama industri metalurgi dan produksi materi organik sintetik. Beberapa air alami juga mengandung asiditas mineral. Kebanyakan dari limbah industri mengandung asam organik. Kehadirannya di alam dapat ditentukan dengan titrasi elektrometrik dan gas chromatografi.

Garam logam berat, terutama yang bervalensi 3, terhidrolisa dalam air untuk melepaskan asiditas mineral sesuai dengan reaksi (2.25).

FeCl3 + 3 H2O ↔ Fe (OH)3 + 3 H+ + 3 Cl-

(2.25)

Kehadirannya dapat diketahui dari pembentukan endapan ketika pH larutan meningkat selama netralisasi. Air yang mengandung asiditas biasanya bersifat korosif sehingga memerlukan banyak biaya untuk menghilangkan/mengontrol substansi yang menyebabkan korosi (umumnya CO2). Jumlah keberadaan asiditas merupakan faktor penting dalam penentuan metode pengolahan, apakah dengan aerasi atau netralisasi sederhana dengan kapur atau sodium hidroksida. CO2 merupakan pertimbangan penting dalam mengestimasi persyaratan kimia untuk pelunakan kapur/kapur soda. Dalam penelitian ini, digunakan titrasi asam basa dengan indikator phenophtalein (p) dan metil orange (m) sesuai reaksi (2.26) sampai (2.28).

H+ + OH- → H2O

(2.26)

CO2 + OH- → HCO3 -

(2.27)

HCO3 – + H+ → H2O + CO2

(2.28)

Karbondioksida dan asiditas mineral dapat diukur dengan larutan standar menggunakan reagen alkaline. Asam mineral dapat diukur dengan titrasi pada pH 3,7 sehingga disebut asiditas metil orange. Titrasi contoh air pada pH mencapai 8,3 dapat mengukur asam mineral dan asiditas dari asam lemah. Asam mineral dapat dinetralkan ketika pH mencapai 3,7. Hasil yang diperoleh dinyatakan dalam CaCO3. Karena CaCO3 memiliki berat ekivalen 50, maka N/50 NaOH digunakan sebagai agen penitrasi sehingga 1 ml ekivalen dengan 1 mg asiditas.

2.16.  Alkalinitas

Alkalinitas adalah kapasitas air untuk menetralkan tambahan asam tanpa menurunkan pH larutan atau dikenal dengan sebutan acid-neutralizing capacity (ANC) atau kuantitas anion di dalam air yang dapat menetralkan kation hidrogen. Alkalinitas merupakan hasil reaksi terpisah dalam larutan dan merupakan analisa makro yang menggabungkan beberapa reaksi. Alkalinitas merupakan kemampuan air untuk mengikat ion positif hingga mencapai pH 4,5.

Alkalinitas dalam air disebabkan oleh ion-ion karbonat (CO32-), bikarbonat (HCO3-), hidroksida (OH-), borat (BO32-), fosfat (PO43-), silikat (SiO44-), ammonia, asam organik, garam yang terbentuk dari asam organik yang resisten terhadap oksidasi biologis. Dalam air alami, alkalinitas sebagian besar disebabkan adanya bikarbonat, karbonat, dan hidroksida. Pada keadaan tertentu, keberadaan ganggang dan lumut dalam air menyebabkan turunnya kadar CO2 dan HCO3- sehingga kadar CO32- dan OH- naik dan pH larutan menjadi naik.

Pada awalnya, alkalinitas adalah gambaran pelapukan batuan yang terdapat pada sistem drainase. Alkalinitas dihasilkan dari karbondioksida dan air yang dapat melarutkan sedimen batuan karbonat menjadi bikarbonat. Jika Me merupakan logam alkali tanah (misalnya kalsium dan magnesium), maka reaksi yang menggambarkan pelarutan batuan karbonat ditunjukkan dalam reaksi (2.29).

MeCO3 + CO2 + H2O → Me2+ + 2HCO32-

(2.29)

Kalsium karbonat merupakan senyawa yang memberi kontribusi terbesar terhadap nilai alkalinitas dan kesadahan di perairan tawar. Senyawa ini terdapat di dalam tanah dalam jumlah yang berlimpah sehingga kadarnya di perairan tawar cukup tinggi. Kelarutan kalsium karbonat menurun dengan meningkatnya suhu dan meningkat dengan keberadaan karbondioksida. Kalsium karbonat bereaksi dengan karbondioksida membentuk kalsium bikarbonat [Ca(HCO3)2] yang memiliki daya larut lebih tinggi dibandingkan dengan kalsium karbonat (CaCO3) (Cole, 1983 dalam Effendi 2003).

Tingginya kadar bikarbonat di perairan disebabkan oleh ionisasi asam karbonat, terutama pada perairan yang banyak mengandung karbondioksida (kadar CO2 mengalami saturasi/jenuh). Reaksi pembentukan bikarbonat dari karbonat adalah reaksi setimbang dan mengharuskan keberadaan karbondioksida untuk mempertahankan bikarbonat dalam bentuk larutan. Jika kadar karbondioksida bertambah atau berkurang, maka akan terjadi perubahan kadar ion bikarbonat.

Bikarbonat mengandung asam (CO2) dan basa (CO32-) pada konsentrasi yang sama, seperti yang ditunjukkan dalam persamaan reaksi (2.30).

2 HCO3 - ↔ CO2 + CO32- + H2O

(2.30)

Selain karena bereaksi dengan ion H+, karbonat dianggap basa karena dapat mengalami hidrolisis menghasilkan OH- seperti persamaan reaksi (2.31).

CO32- + H2O ↔ HCO3- + OH-

(2.31)

Sifat kebasaan CO32- lebih kuat daripada sifat keasaman CO2 sehingga pada kondisi kesetimbangan, ion OH- dalam larutan bikarbonat selalu melebihi ion H+.

Akumulasi hidroksida menyebabkan perairan yang banyak ditumbuhi algae memiliki nilai pH yang tinggi, sekitar 9 – 10. Nilai alkalinitas sangat dipengaruhi oleh pH. Dengan kata lain, alkalinitas berperan sebagai sistem penyangga (buffer) agar perubahan pH tidak terlalu besar. Alkalinitas juga merupakan parameter pengontrol untuk anaerobic digester dan instalasi lumpur aktif.

Alkalinitas ditetapkan melalui titrasi asam basa. Asam kuat seperti asam sulfat dan asam klorida dapat menetralkan zat-zat alkaliniti yang bersifat basa sampai titk akhir titrasi (titik ekivalensi) kira-kira pada pH 8,3 dan 4,5. Titik akhir ini dapat ditentukan oleh jenis indikator yang dipilih dan perubahan nilai pH pada pHmeter waktu titrasi asam basa. Reaksi yang terjadi ditunjukkan dalam persamaan reaksi (2.32) sampai (2.34).

OH- + H+ ↔ H2O

(pH = 8,3)

(2.32)

CO32- + H+ ↔ HCO3 -

(pH = 8,3)

(2.33)

HCO3 - + H+ ↔ H2O + CO2

(pH = 4,5)

(2.34)

Jumlah asam yang diperlukan untuk mencapai titik akhir pada pH 8,3 (sebagian dari alkalinitas total) dikenal sebagai nilai P (phenolphtalein) dan yang diperlukan sampai pH 4,3 dikenal sebagai nilai T (total alkalinity) atau M (metil orange).

Air ledeng memerlukan ion alkalinitas dalam konsentrasi tertentu. Jika kadar alkalinitas terlalu tinggi dibandingkan kadar Ca2+ dan Mg2+, air menjadi agresif dan menyebabkan karat pada pipa. Alkalinitas yang rendah dan tidak seimbang dengan kesadahan dapat menyebabkan timbulnya kerak CaCO3 pada dinding pipa yang memperkecil diameter/penampang basah pipa.

Satuan alkalinitas dinyatakan dengan mg/liter kalsium karbonat (CaCO3) atau mili-ekuivalen/liter. Selain bergantung pada pH, alkalinitas juga dipengaruhi oleh komposisi mineral, suhu, dan kekuatan ion. Nilai alkalinitas perairan alami hampir tidak pernah melebihi 500 mg/liter CaCO3. Perairan dengan nilai alkalinitas yang terlalu tinggi tidak terlalu disukai oleh oragnisme akuatik karena biasanya diikuti dengan nilai kesadahan yang tinggi atau kadar garam natrium yang tinggi.

Nilai alkalinitas berkaitan erat dengan korosivitas logam dan dapat menimbulkan permasalahan pada kesehatan manusia, terutama yang berhubungan dengan iritasi pada sistem pencernaan (gastro intestinal). Nilai alkalinitas yang baik berkisar antara 30 – 500 mg/liter CaCO3. Perairan dengan nilai alkalinitas > 40 mg/liter CaCO3 disebut perairan sadah (hard water), sedangkan perairan dengan nilai akalinitas < 40 mg/liter disebut perairan lunak (soft water). Untuk kepentingan pengolahan air, sebaiknya nilai alkalinitas tidak terlalu bervariasi

Alkalinitas berperan dalam hal-hal sebagai berikut :

Sistem penyangga (buffer)

Bikarbonat yang terdapat pada perairan dengan nilai alkalinitas total tinggi berperan sebagai penyangga (buffer capacity) perairan terhadap perubahan pH yang drastis. Jika basa kuat ditambahkan ke dalam perairan, maka basa tersebut akan bereaksi dengan asam karbonat membentuk garam bikarbonat dan akhirnya menjadi karbonat. Jika asam ditambahkan ke dalam perairan, maka asam tersebut akan digunakan untuk mengonversi karbonat menjadi bikarbonat dan bikarbonat menjadi asam karbonat. Fenomena ini menjadikan perairan dengan nilai alkalinitas total tinggi tidak mengalami perubahan pH secara drastis (Cole, 1988 dalam Effendi 2003). Pada sistem penyangga, CO2 berperan sebagai asam dan ion HCO3- berperan sebagai garam.

Koagulasi kimia

Bahan kimia yang digunakan dalam proses koagulasi air atau air limbah bereaksi dengan air membentuk presipitasi hidroksida yang tidak larut. Ion hidrogen yang dilepaskan bereaksi dengan ion-ion penyusun alkalinitas, sehingga alkalinitas berperan sebagai penyangga untuk mengetahui kisaran pH optimum bagi penggunaan koagulan. Dalam hal ini, nilai alkalinitas sebaiknya berada pada kisaran optimum untuk mengikat ion hidrogen yang dilepaskan pada proses koagulasi.

Pelunakan air (water softening)

Alkalinitas adalah parameter kualitas air yang harus dipertimbangkan dalam menentukan jumlah soda abu dan kapur yang diperlukan dalam proses pelunakan (softening) dengan metode presipitasi yang bertujuan untuk menurunkan kesadahan.

Perubahan pH yang terjadi pada perairan yang memiliki nilai alkalinitas rendah cukup besar, sedangkan perubahan pH yang terjadi pada perairan yang memiliki nilai alkalinitas sedang relatif rendah. Hal ini menunjukkan bahwa alkalinitas yang lebih tinggi memiliki sistem penyangga yang lebih baik.

Alkalinitas biasanya dinyatakan sebagai :

Alkalinitas phenophtalein

Alkalinitas phenophtalein dapat diketahui dengan titrasi asam sampai mencapai pH dimana HCO3- merupakan spesies karbonat dominan (pH = 8,3).

Alkalinitas total

Alkalinitas total dapat diketahui dengan titrasi asam untuk mencapai titik akhir metil orange (pH = 4,5) dimana spesies karbonat dan bikarbonat telah dikonversi menjadi CO2.

Alkalinitas pada air memberikan sedikit masalah kesehatan. Alkalinitas yang tinggi menyebabkan rasa air yang tidak enak (pahit). Pengukuran asiditas­alkalinitas harus dilakukan sesegera mungkin dan biasanya dilakukan di tempat pengambilan contoh. Batas waktu yang dianjurkan adalah 14 hari.

3.  Parameter Biologi

Pemeriksaan air secara biologis sangat penting untuk mengetahui keberadaan mikroorganisme yang terdapat dalam air. Berbagai jenis bakteri patogen dapat ditemukan dalam sistem penyediaan air bersih, walaupun dalam konsentrasi yang rendah. Analisa mikrobiologi untuk bakteri-bakteri tersebut dilakukan berdasarkan organisme petunjuk (indicator organism). Bakteri-bakteri ini menunjukkan adanya pencemaran oleh tinja manusia dan hewan berdarah panas lainnya, serta mudah dideteksi. Bila organisme petunjuk ini ditemui dalam contoh air, berarti air tersebut tercemar oleh bakteri tinja serta ada kemungkinan mengandung bakteri patogen. Bila contoh air tidak mengandung organisme petunjuk berarti tidak ada pencemaran oleh tinja dan air tidak mengandung bakteri patogen. Tes dengan organisme petunjuk merupakan cara yang paling mudah untuk menentukan pencemaran air oleh bakteri patogen dan dapat dilakukan secara rutin.

Coliform termasuk dalam keluarga Enterobacteriaceae dan genus Escherichia dengan karakteristik bakteri yang mempunyai bentuk batang, gram negatif, sangat motil, tidak berspora, dan bersifat aerobik fakultatif dengan memanfaatkan oksigen pada kondisi aerob dan melakukan fermentasi pada kondisi anaerob. Bentuk dari bakteri ini diperlihatkan pada Gambar 2.1. Bakteri dalam genus ini dapat tumbuh dengan mudah pada media yang mengandung garam-garam mineral, karbohidrat, dan garam-garam ammonium.

Gambar 2.1 E.coli dengan Perbesaran 10.000 kali
(Photo from a Public Domain, Retrieved from Wikimedia Commons )

Escheria coli , dengan nama aslinya Bacterium coli, diidentifikasi pertama kali pada tahun 1885 oleh seorang dokter anak dari Jerman , Theodor Escherich. E.coli terdistribusi sebagian besar pada usus besar manusia dan hewan berdarah panas serta merupakan bakteri fakultatif anaerob yang sangat dominan pada usus besar. Bakteri ini digunakan sebagai indikator dalam menganalisa bakteri fecal coliform dalam air karena mampu bertahan hidup di luar sistem pencernaan. Kehadiran bakteri ini di dalam air tidak berbahaya, tetapi menandakan keberadaan bakteri patogen lain. Terdapat beberapa strain dari E.coli yang jika masuk ke sistem pencernaan akan mengakibatkan penyakit perut seperti diare.

Karakteristik fermentasi yang dilakukan E.coli adalah sebagai berikut :

  • Mengubah piruvat menjadi asetil-CoA dan formate.
  • Mereduksi asetil-CoA menjadi etanol.
  • Tidak mampu untuk mengubah piruvat menjadi asetonin dan 2,3-butanediol.
  • Mengubah formate menjadi karbondioksida dan hydrogen.
  • Perubahan formate menjadi karbon dioksida dan hidrogen hanya terjadi pada kondisi anaerobik dan memerlukan enzim formate lyase sebagai katalis reaksi.

Enterobacter aerogenes merupakan salah satu coliform yang bersifat non-fecal coliform. Bakteri ini berasal dari tanah dan beberapa sumber selain dari saluranpencernaan mamalia dan hewan berdarah panas. Karakteristik fermentasi daribakteri ini yang membedakan dengan E.coli adalah kemampuannya untuk merubah piruvat menjadi asetonin dan 2,3-butanediol serta tidak mampu membentuk Succinate. Walaupun termasuk dalam golongan fecal coliform, E.coli tidak selalu bersifat patogen. Salah satu strain E.coli yang berbahaya adalah E. coli O157:H7. E.coli jenis ini menghasilkan racun berbahaya jika hidup dan berkembang biak pada makanan. Jika makanan tidak dimasak secara benar maka racun dari jenis E.coli ini akan mengakibatkan timbulnya gangguan pencernaan yang cukup berbahaya seperti diare hingga berak darah yang akan menyebabkan kematian jika tidak ditangani secepatnya.

Walaupun coliform dapat dengan mudah dideteksi, namun hubungannya dengan kontaminasi bakteri fecal perlu dipertanyakan karena beberapa coliform dapat ditemukan secara alami pada lingkungan. Fecal coliform tidak dapat digunakan sebagai indikator adanya pencemaran oleh bakteri fecal , yang dapat digunakan sebagai indikator pencemaran oleh bakteri fecal hanyalah E.coli.

3.1.  Analisa Coliform

Analisa coliform merupakan tes untuk mendeteksi keberadaan dan memeperkirakan jumlah bakteri coliform dalam air yang diteliti. Terdapat 3 metoda yang dapat digunakan dalam menganalisa coliform yaitu Standard Plate Count (SPC), metoda tabung fermentasi atau sering disebut Most Probable Number (MPN), dan metode penyaringan dengan membran.

Prinsip analisa SPC dan penyaringan dengan membran adalah berdasarkan sifat bakteri yang berkembang biak dalam waktu 24 sampai 72 jam pada suhu tertentu dan dalam suasana yang cocok yaitu pada media yang terdiri dari agar-agar (dari bahan yang netral) yang mengandung beberapa jenis zat kimia yang merupakan gizi bagi bakteri tertentu serta dapat mengatur nilai pH.

Prinsip Analisa MPN hampir sama dengan prinsip analisa SPC, tetapi bakteri tidak berkembang pada media agar-agar, melainkan dalam media tersuspensi pada kaldu (broth) yang mengandung gizi untuk pertumbuhannya. Bakteri-bakteri tersebut dapat dideteksi karena mampu memfermentasikan laktosa yang kemudian menghasilkan gas serta menyebabkan terjadinya perubahan pH.

Metoda SPC digunakan untuk tes bakteri total , sedangkan metoda penyaringan dengan membran dan MPN lebih cocok untuk untuk analisa total coliform dan fecal coliform. Analisa total coliform dan fecal coliform menggunakan metoda

penyaringan dengan membran lebih baik dibandingkan dengan metode MPN karena beberapa hal sebagai berikut :

  • Hanya membutuhkan satu kali analisa sedangkan metoda MPN membutuhkan 2 – 3 kali analisa.
  • Waktu inkubasi lebih cepat.
  • Hasil analisanya memberikan angka konsentrasi dengan ketelitian yang cukup tinggi sedangkan metoda MPN hanya memberikan angka konsentrasi secara statistik yang paling memungkinkan.

Walaupun mempunyai kekurangan dibandingkan metoda penyaringan dengan membran, pada banyak sumber literatur dan daftar analisa baku metoda MPN masih banyak digunakan.

Gangguan yang dapat menyebabkan ketidakakuratan hasil analisa coliform dalam air minum adalah adanya konsentrasi sisa klor dalam air. Klor dapat membunuh bakteri sehingga dapat mengganggu analisa coliform. Pada air yang mengandung klor, sebelum analisa harus ditambahkan 0,1 ml larutan pereduksi per 125 ml contoh air. Larutan pereduksi yang digunakan adalah 10 gram Na2S2O4 per 100 ml air suling yang steril. Dengan penambahan larutan ini, kadar residu klor dapat dinetralkan sampai 15 mg Cl2/l. Jika contoh air mengandung logam berat seperti Cu2+ dan Cr (VI) dengan kadar lebih dari 0,01 mg/l, diperlukan penambahan larutan EDTA 0,15 g/ml sebanyak 3 ml dalam contoh air.

Jumlah Perkiraan Terdekat (JPT) bakteri Coliform/100 cc air digunakan sebagai indikator kelompok mikrobiologis. Suatu bakteri dapat dijadikan indikator bagi kelompok lain yang patogen didasarkan atas beberapa hal sebagai berikut :

  • Bakteri tersebut harus tidak patogen.
  • Harus berada di air apabila kuman patogen juga ada atau mungkin sekali ada, dan terdapat dalam jumlah yang jauh lebih besar.
  • Jumlah kuman indikator harus dapat dikorelasikan dengan probabilitas adanya kuman patogen.
  • Mudah dan cepat dapat dikenali dengan cara laboratoris yang murah.
  • Harus dapat dikuantifikasi dalam tes laboratoris.
  • Tidak berkembang biak apabila kuman patogen tidak berkembang biak.
  • Dapat bertahan lebih lama daripada kuman patogen di dalam dingkungan yang tdak menguntungkan.

Namun demikian, terdapat berbagai kelemahan pada bakteri Coliform yang mungkin sekali perlu diubah, antara lain sebagai berikut :

  • Tidak sepenuhnya apatogen.
  • Tidak semua bakteri Coliform berasal dari usus manusia, dapat berasal dari hewan dan bahkan ada yang hidup bebas. Oleh karena itu terdapat tes lanjutan yang bertujuan untuk memeriksa E. coli yang pasti berasal dari tinja.
  • Tidak sepenuhnya dapat mewakili virus karena Coliform musnah lebih dahulu oleh khlor sedangkan virus tidak. Kista amoeba dan telur cacing juga tahan lebih lama di dalam saluran air bersih dibandingkan bakteri Coliform.
  • Bakteri Coliform dapat berkembang biak dalam air walaupun secara terbatas.

Untuk mencegah kontaminasi pada contoh air, dilakukan sterilisasi terhadap semua peralatan yang digunakan dalam pemeriksaan Coliform. Beberapa cara sterilisasi adalah sebagai berikut :

Autoklave

Sterilisasi terjadi setelah suhu mencapai 120 oC atau tekanan uap mencapai 1,2 kg/cm2 selama 20 menit. Sebelum dimasukkan, benda-benda yang akan disterilisasi dibungkus dengan kertas koran atau kertas kraft sulfat yang berwarna coklat. Cara meletakkan benda-benda dalam autoklave harus diatur sehingga semua permukaan dan ujung yang akan disterilisasikan tercapai oleh suhu dan tutup harus dilepaskan dari botol yang akan disterilisasikan, namun air kondensasi tidak boleh tertinggal di dalam botol, gelas, atau beker.

Oven

Bakteri dapat dibasmi oleh panas dalam oven. Efisiensi akan tercapai dengan baik setelah suhu mencapai 150 oC dalam waktu 8 jam.

Cara Kimiawi

Cara ini digunakan untuk menstrerilkan benda-benda yang terbuat dari plastik yang tidak tahan suhu tinggi. Cara kimiawi yang sederhana adalah dengan mengusapkan larutan 60 % etanol dan 40 % air suling, pada permukaan benda kemudian mengeringkan dalam oven pada suhu 60 oC selama 1/2 sampai 1 jam.

Sinar Ultra Ungu (Ultra Violet)

Sinar ultra ungu mempunyai daya desinfeksi terhadap bakteri dan kuman. Peralatan laboratorium, terutama yang tidak tahan suhu tinggi dapat disterilkan di bawah sinar lampu UV selama 1/2 jam. Cara sterilisasi ini cukup efisien dan sederhana, khususnya bagi peralatan kecil yang diperlukan setiap waktu.

Pendidihan

Cairan, terutama air (pelarut) disterilkan dengan pendidihan selama 10 menit. Gelas, beker, pipet, dan sebagainya dapat dipegang bagian luarnya tanpa ada bahaya pencemaran pada bagian dalam (bakteri tidak dapat berpindah sendiri).

Hal – hal lain yang perlu diperhatikan agar mutu hasil tes mikrobiologis terjamin adalah sebagai berikut :

  • Tempat / meja kerja harus bersih, tidak ada lubang dimana kotoran atau debu dapat tertangkap.
  • Permukaan tempat/meja kerja sebaiknya rata, dapat terbuat dari plastik yang kuat dan keras, formika, dan sebagainya. Bila perlu, tes analisa dilakukan di atas baki plastik.
  • Ruang kerja dan sekitarnya harus bebas dari angin yang dapat memindahkan bakteri yang menempel pada partikel debu.

Metoda Most Probable Number merupakan metoda statistik untuk mengetahui kandungan Coliform pada air dengan melalui beberapa tahap pengujian yaitu :

Uji penduga (presumptive test)

Dalam uji ini, 3 tabung medium kaldu laktosa diinokulasi dengan 0,1 ml contoh air, 3 tabung medium kaldu laktosa diinokulasi dengan 1 ml contoh air, dan 3 tabung medium kaldu laktosa ganda diinokulasi dengan 10 ml contoh air. Setelah itu, semua biakan diinkubasi selama 1-3 hari pada suhu 37 oC, kemudian ditentukan tabung yang menandakan reaksi positif atas keberadaan coliform. Reaksi positif coliform ditandai dengan difermentasinya laktosa sehingga terjadi perubahan warna dari ungu menjadi kuning dan juga ditandai dengan dihasilkannya gas CO2.

Uji ketetapan (confirmed test)

Uji ketetapan dilakukan untuk memperoleh hasil yang lebih pasti dari uji penduga bahwa bakteri yang ada memang merupakan bakteri coliform. Reaksi positif dari keberadaan coliform ditunjukkan dengan adanya pembentukan gas pada tabung durham. Untuk penghitungan jumlah fecal coliform, suspensi tabung reaksi positif pada uji penduga diinokulasikan pada tabung berisi medium EC kemudian diinkubasi pada suhu 44,5 oC selama 2 hari. Reaksi positif keberadaan fecal coliform ditunjukkan dengan keruhnya medium EC dan juga adanya pembentukan gas pada tabung durham.

Uji kelengkapan (completed test)

Tes ini dilakukan untuk menghitung jumlah E.coli yang ada dengan cara menggoreskan (streak plate) suspensi yang menunjukkan reaksi positif pada uji ketetapan pada medium EMB Agar kemudian diinokulasikan selama 18-24 jam pada suhu 37 oC. Pewarnaan gram dilakukan pada koloni yang dicurigai merupakan E.coli (koloni berwarna gelap dan rata dengan atau tanpa kilatan metalik). Reaksi positif keberadaan bakteri E.coli ditunjukkan dengan :

  • Fermentasi laktosa dengan pembentukan gas selama 2 hari (suhu 35 oC).
  • Tampil sebagai bakteri gram negatif berbentuk batang bulat, berwarna metah muda, dan tidak membentuk spora.

Jumlah total bakteri dapat dihitung menggunakan tabel MPN. Rumus yang digunakan untuk menghitung jumlah bakteri adalah sebagai berikut :

Jumlah total coliform

Pembacaan pada tabel MPN berdasarkan jumlah reaksi positif pada uji ketetapan. Perhitungan jumlah total coliform dilakukan menggunakan persamaan (2.35).
                                                                                                    

Jumlah total coliform = Angka pada table x rasio pengenceran

(2.35)

Jumlah fecal coliform

Pembacaan pada tabel MPN berdasarkan jumlah reaksi positif pada medium EC (pada uji ketetapan) Perhitungan jumlah fecal coliform dilakukan dengan menggunakan persamaan (2.36).

                                                                                                                

Jumlah fecal coliform = Angka pada table x rasio pengenceran

(2.36)

Jumlah bakteri E.coli

Pembacaan pada tabel MPN dilakukan berdasarkan jumlah reaksi positif pada uji kelengkapan. Perhitungan jumlah bakteri E. coli dilakukan menggunakan persamaan (2.37).

 

Jumlah E.coli = Angka pada table x rasio pengenceran

(2.3)

sumber artikel : http://jujubandung.wordpress.com

0

Pengolahan Limbah Cair – RBC ( Rotating Biological Contactor )

Limbah terdapat tiga macam yakni limbah cair, padat dan gas. pada limbah cair terdapat polutan organik dan anorganik. dimana yang paling dominan pada limbah organik yakni sebanyak 78% berupa C,H,O yakni kandungan pada karbohidrat, protein dan lemak yang merupakan makanan dari mikroorganisme. Dari teknologi pengolahan limbah terdapat 3 proses yng efluen yakni primer, sekunder dan tersier. namun dalam praktiknya tidak harus digunakan seluruhnya tergantung karakteristik limbahnya.

Pada proses pengolahan promer bisa dilakukan secara kimiawi yakni dengan screaming dan flokulasi, fisikawi dengan koagulasi. namun hasil pengolahan tersebut biasanya belum memenuhi standar mutu pengolahan limbah karena masih terdapat polutan yang harus disisihkan salah satu caranya yakni dengan memanfaatkan mikroorganisme tentunya yang sesuai dengan persyaratan hidup mikroorganisme tercapai yakni aerobik, yang membutuhkan oksigen bisanya dimanfaatkan RBC.

RBC atau Rotating Biological Contactor ialah suatu proses pengolahan limbah cair dengan menggunakan metode dimana unit pengolah air limbah ini berotasi dengan pusat pada sumbu atau as yang digerakkan oleh motor drive system dan/atau tiupan udara (air drive system) dari difusser yang dibenam dalam air limbah, di bawah media. Berbahan plastik, media tempat pelekatan mikroba dipasang sedemikian rupa sehingga terjadi kontak yang seluas-luasnya dengan air limbah dan oksigen yang terjadi silih berganti. Dimana metodenya melibatkan kontak dengan unsure-unsur biologi di dalam perputaran ataupun rotasi.

RBC seperti kumpulan piringan-piringan dimana pada permukaannya ada media disk sebagai tempat mikroorganisme untuk memakan kandungan bahan organik dalam limbah diusahakan media disk bisa disediakan seluas-luasnya agar mikroorganisme dapat mudah mengambil polutan pada limbah yang dialirkan. Sistem pengoperasian RBC yakni menggunakan mikroorganisme untuk memakan bahan organik. syarat hidup mikroorganisme yakni memerlukan makanan dan O2. Sehingga pada RBC ini di setting seperti roda berputar sehingga ketika posisi dibawah mikroorganisme dapat mengambil makanan sedangkan ia bisa mengolahnya dengan mengambil oksigen terlebih dahulu ketika ia berada diatas. Akan tetapi perlu diketahui pula apabila RBC telah digunakan dalam jangka waktu yang lama pada permukaan media disk akan terbentuk tumpukan mikroorganisme yang banyak karena adanya pertumbuhan MO (mikroorganisme). jika MO ini terus menumpuk maka Mo yang ada ditumpukan paling bawah yang hidup hanya MO an aerob karen tertutup oleh MO diatasnya. sehingga terkadang terbentuk seperti kerak.

Prinsip Kerja RBC

Prinsip kerja pengolahan air limbah dengan RBC yakni air limbah yang mengandung polutan organik dikontakkan dengan lapisan mikro-organisme (microbial film) yang melekat pada permukaan media di dalam suatu reaktor. Media tempat melekatnya film biologis ini berupa piringan (disk) dari bahan polimer atau plastik yang ringan dan disusun dari berjajar-jajar pada suatu poros sehingga membentuk suatu modul atau paket, selanjutnya modul tersebut diputar secara pelan dalam keadaan tercelup sebagian ke dalam air limbah yang mengalir secara kontinyu ke dalam reaktor tersebut.

Dengan cara seperti ini mikro-organisme misalanya bakteri, alga, protozoa, fungi, dan lainnya tumbuh melekat pada permukaan media yang berputar tersebut membentuk suatu lapisan yang terdiri dari mikro-organisme yang disebut biofilm (lapisan biologis). Mikro-organisme akan menguraikan atau mengambil senyawa organik yang ada dalam air serta mengambil oksigen yang larut dalam air atau dari udara untuk proses metabolismenya, sehingga kandungan senyawa organik dalam air limbah berkurang.

Pada saat biofilm yang melekat pada media yang berupa piringan tipis tersebut tercelup kedalam air limbah, mikro-organisme menyerap senyawa organik yang ada dalam air limbah yang mengalir pada permukaan biofilm, dan pada saat biofilm berada di atas permuaan air, mikro-organisme menyerap okigen dari udara atau oksigen yang terlarut dalam air untuk menguraikan senyawa organik. Enegi hasil penguraian senyawa organik tersebut digunakan oleh mikro-organisme untuk proses perkembang-biakan atau metabolisme.

Senyawa hasil proses metabolisme mikro-organisme tersebut akan keluar dari biofilm dan terbawa oleh aliran air atau yang berupa gas akan tersebar ke udara melalui rongga-rongga yang ada pada mediumnya, sedangkan untuk padatan tersuspensi (SS) akan tertahan pada pada permukaan lapisan biologis (biofilm) dan akan terurai menjadi bentuk yang larut dalam air.

Pertumbuhan mikro-organisme atau biofilm tersebut makin lama semakin tebal, sampai akhirnya karena gaya beratnya sebagian akan mengelupas dari mediumnya dan terbawa aliran air keluar. Selanjutnya, mikro-organisme pada permukaan medium akan tumbuh lagi dengan sedirinya hingga terjadi kesetimbangan sesuai dengan kandungan senyawa organik yang ada dalam air limbah. Secara sederhana proses penguraian senyawa organik oleh mikro-organisme di dalam RBC dapat digambarkan seperti pada gambar 1.

 

rbc3

Gambar 1. Mekanisme proses penguraian senyawa organik oleh mikro-organisme di dalam RBC

Aplikasi Rotating Biological Contactor (RBC)

Kinerja RBC bergantung juga pada jumlah kompartemennya. Satu modul bisa berisi empat atau lima kompartemen. Di kompartemen pertama bisa ditambahkan aliran balik menuju unit pengendap awal agar kondisinya tidak terlalu anaerobik sehingga bau busuknya berkurang sekaligus membantu dinamika pertumbuhan mikroba. Begitu juga di kompartemen akhir bisa dipasang aliran balik menuju unit pengendap awal dengan maksud serupa. Umumnya, media kontak RBC terendam di dalam air limbah setinggi 40% dari diameternya. Kecepatan putarannya antara 1 – 3 putaran per menit. Putaran ini memberikan energi yang cukup bagi gaya hidrolis untuk meluruhkan biofilm dan aliran airnya turbulen supaya padatannya tetap tersuspensi (tidak mengendap). Waktu tinggal hidrolisnya di dalam setiap modul relatif singkat, yaitu 20 menit pada beban normal. Setiap tahap atau modulnya cenderung beroperasi sebagai reaktor teraduk sempurna.

Berkaitan dengan media lekat mikrobanya, ada beberapa bahan yang dapat digunakan. Yang sering dipilih adalah media plastik HDPE (high-density polyethylene) berdiameter antara 2 – 4 m, dengan ketebalan mencapai 10 mm. Bentuk media bisa berupa lembaran pelat tetapi bisa juga berupa pipa-pipa atau tabung yang dipasang pada satu poros besi dengan bentangan mencapai 8 m. Media beserta poros dan motornya ini disebut satu modul yang terus berotasi di dalam bak. Beberapa modul dapat dipasang secara seri atau paralel sesuai dengan kebutuhan debit air limbah yang diolah. Biasanya antarmodul dipisahkan oleh sekat (baffle) untuk menghindari aliran singkat (short circuiting) di dalam tangki (bak). Kinerja RBC pun dipengaruhi oleh temperatur air limbah, konsentrasi substrat influen, waktu tinggal hidrolis, rasio volume tangki terhadap luas permukaan media, kecepatan rotasi media, dan oksigen terlarut.

Umumnya, untuk mengolah air limbah domestik RBC tidak memerlukan pembibitan (seeding) mikroba. Sebab, mikroba sudah tersedia dalam jumlah yang cukup sebagai awal dalam memulai proses. Kira-kira sepekan sampai dua pekan setelah dimulai pengolahannya, di permukaan media akan menempel biomassa setebal 1 – 4 mm. Ketebalan ini bergantung pada kekuatan air limbah dan kecepatan rotasi media lekat. Menurut Antonie, 1978, konsentrasi mikroba tersebut mencapai 50.000 – 100.000 mg/l, suatu jumlah yang sangat tinggi sehingga cukup banyak zat pencemar organik dan nitrogen yang dihilangkannya dengan bantuan oksigen terlarut.

Proses Pengolahan Limbah dengan RBC

Secara garis besar proses pengolahan air limbah dengan sistem RBC terdiri dari bak pemisah pasir, bak pengendap awal, bak kontrol aliran, reaktor/kontaktor biologis putar (RBC), Bak pengendap akhir, bak khlorinasi, serta unit pengolahan lumpur. Diagram proses pengolahan air limbah dengan sistem RBC adalah seperti pada gambar 2

rbc4
Gambar 2 : Diagram proses pengolahan air limbah dengan sistem RBC.

Bak Pemisah Pasir. Air limbah dialirkan dengan tenang ke dalam bak pemisah pasir, sehingga kotoran yang berupa pasir atau lumpur kasar dapat diendapkan. Sedangkan kotoran yang mengambang misalnya sampah, plastik, sampah kain dan lainnya tertahan pada sarangan (screen) yang dipasang pada inlet kolam pemisah pasir tersebut.

Bak Pengendap Awal. Dari bak pemisah/pengendap pasir, air limbah dialirkan ke bak pengedap awal. Di dalam bak pengendap awal ini lumpur atau padatan tersuspensi sebagian besar mengendap. Waktu tinggal di dalam bak pengedap awal adalah 2 – 4 jam, dan lumpur yang telah mengendap dikumpulkan daan dipompa ke bak pengendapan lumpur.

Bak Kontrol Aliran. Jika debit aliran air limbah melebihi kapasitas perencanaan, kelebihan debit air limbah tersebut dialirkan ke bak kontrol aliran untuk disimpan sementara. Pada waktu debit aliran turun / kecil, maka air limbah yang ada di dalam bak kontrol dipompa ke bak pengendap awal bersama-sama air limbah yang baru sesuai dengan debit yang diinginkan.

Kontaktor (reaktor) Biologis Putar. Di dalam bak kontaktor ini, media berupa piringan (disk) tipis dari bahan polimer atau plastik dengan jumlah banyak, yang dilekatkan atau dirakit pada suatu poros, diputar secara pelan dalam keadaan tercelup sebagian ke dalam air limbah. Waktu tinggal di dalam bak kontaktor kira-kira 2,5 jam. Dalam kondisi demikian, mikro-organisme akan tumbuh pada permukaan media yang berputar tersebut, membentuk suatu lapisan (film) biologis. Film biologis tersebut terdiri dari berbagai jenis/spicies mikro-organisme misalnya bakteri, protozoa, fungi, dan lainnya. Mikro-organisme yang tumbuh pada permukaan media inilah yang akan menguraikan senaywa organik yang ada di dalam air limbah. Lapsian biologis tersebut makin lama makin tebal dan kerena gaya beratnya akan mengelupas dengan sedirinya dan lumpur orgnaik tersebut akan terbawa aliran air keluar. Selanjutnya laisan biologis akan tumbuh dan berkembang lagi pada permukaan media dengan sendirinya.

Bak Pengendap Akhir. Air limbah yang keluar dari bak kontaktor (reaktor) selanjutnya dialirkan ke bak pengendap akhir, dengan waktu pengendapan sekitar 3 jam. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif, lumpur yang berasal dari RBC lebih mudah mengendap, karena ukurannya lebih besar dan lebih berat. Air limpasan (over flow) dari bak pengendap akhir relaitif sudah jernih, selanjutnya dialirkan ke bak khlorinasi. Sedangkan lumpur yang mengendap di dasar bak di pompa ke bak pemekat lumpur bersama-sama dengan lumpur yang berasal dari bak pengendap awal.

Bak Khlorinasi. Air olahan atau air limpasan dari bak pengendap akhir masih mengandung bakteri coli, bakteri patogen, atau virus yang sangat berpotensi menginfeksi ke masyarakat sekitarnya. Untuk mengatasi hal tersebut, air limbah yang keluar dari bak pengendap akhir dialirkan ke bak khlorinasi untuk membunuh mikro-organisme patogen yang ada dalam air. Di dalam bak khlorinasi, air limbah dibubuhi dengan senyawa khlorine dengan dosis dan waktu kontak tertentu sehingga seluruh mikro-orgnisme patogennya dapat di matikan. Selanjutnya dari bak khlorinasi air limbah sudah boleh dibuang ke badan air.

Bak Pemekat Lumpur. Lumpur yang berasal dari bak pengendap awal maupun bak pengendap akhir dikumpulkan di bak pemekat lumpur. Di dalam bak tersebut lumpur di aduk secara pelan kemudian di pekatkan dengan cara didiamkan sekitar 25 jam sehingga lumpurnya mengendap, selanjutnya air supernatant yang ada pada bagian atas dialirkan ke bak pengendap awal, sedangkan lumpur yang telah pekat dipompa ke bak pengering lumpur atau ditampung pada bak tersendiri dan secara periodik dikirim ke pusat pengolahan lumpur di tempat lain.

Reaksi Pada RBC

Pada proses RBC, terdapat beberapa reaksi yang terjadi, yaitu :
1. oksidasi
2. nitrifikasi
3. denitrifikasi
Hal ini dijabarkan sebagai berikut. Bahan organik terkandung dalam limbah lalu mengambil oksigen sehingga ada reaksi antara bahan organik, O2 dan nutrien (biasanya sudah terkandung pada limbah) dalm proses metabolisme lalu dihasilkan NH3, CO2, C5h7HO2 (sel baru) yang terlepas ke udara.

selain pada proses diatas ada respirasi endogenesis untuk mendapatkan energi yakni:
C5H7HO2+O2–>> 5CO2 + H2O + Energi

pada nitrifikasi limbah memiliki polutan yang mengandung amoniak NH4 yang baunya sangat menyengat. dengan reaksi sebagai berikut:
2NH4+O2 (dengan bantuan nitrosomonas)—>> 2NO2 + 4H + 2H2O

Keunggulan dan Kelemahan RBC

Beberapa keunggulan proses pengolahan air limbah denga sistem RBC antara lain :

  • Pengoperasian alat serta perawatannya mudah.
  • Untuk kapasitas kecil / paket, dibandingkan dengan proses lumpur aktif konsumsi energi lebih rendah.
  • Dapat dipasang beberapa tahap (multi stage), sehingga tahan terhadap fluktuasi beban pengoalahan.
  • Reaksi nitrifikasi lebih mudah terjadi, sehingga efisiensi penghilangan ammonium lebih besar.
  • Tidak terjadi bulking ataupun buih (foam) seperti pada proses lumpur aktif.

 

Sedangkan beberapa kelemahan dari proses pengolahan air limbah dengan sistem RBC antara lain yakni :

  • Pengontrolan jumlah mikro-organisme sulit dilakukan.
  • Sensitif terhadap perubahan temperatur.
  • Kadang-kadang konsentrasi BOD air olahan masih tinggi.
  • Dapat menimbulkan pertumbuhan cacing rambut, serta kadang-kadang timbul bau yang kurang sedap.

Sumber :

http://www.kelair.bppt.go.id/Sitpa/Artikel/Limbahrs/limbahrs.html

http://www.water-sewagetreatment.com/product/107/rotating-biological-contactor-rbc.html

http://ayukwardani.wordpress.com/2011/03/22/rbcpengendalian-limbah-industri-17032011/

0

Observasi Hutan Kota Velodrome

Tim Penyusun :

Yusriadi Tauhid                    (115100900111014)

Tia Ersanti Wardhani           (115100901111010)

Aridha Putri                         (115100907111002)

Siti Muamanah                    (115100913111001)

Nathea Citra Suri                 (115100906111008)

 

PROGRAM STUDI TEKNIK SUMBER DAYA ALAM DAN LINGKUNGAN
JURUSAN KETEKNIKAN PERTANIAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
UNIVERSITAS BRAWIJAYA

———————————————————————————————————-

LAPORAN OBSERVASI

HUTAN KOTA VELODROME MALANG

 

 

  1. Pendahuluan

Pembangunan fisik di perkotaan yang perencanaannya kurang memadai telah menyebabkan rusaknya lingkungan perkotaan. Kondisi ini diperparah oleh kegiatan ekonomi di sector produksi maupun konsumsi yang menghasilkan limbah melebihi daya dukung lingkungan, sehingga ekosistem perkotaan tidak mampu lagi menampung dan mengolah limbah secara alami. Fakta yang kita lihat sekarang ini memperlihatkan kondisi lingkungan yang burukberupa kerusakan hutan alam maupun hutan buatan termasuk rusaknya ekosistem di perkotaan.Oleh karena itu, keinginan untuk menyejahterakan masyarakat akan tercapai apabila dilakukan perubahan kebijakan yang juga memperhitungkan manfaat keberadaan sumberdaya alam termasuk sumberdaya genetik pohon-pohonan dan jasa lingkungan khususnya ekosistem diperkotaan. Ekosistem perkotaan termasuk dalam kategori ekosistem buatan. Contoh ekosistem yang selalu berinteraksi dengan ekosistem di perkotaan, antara lain, bendungan, danau/situ, sempadan sungai, areal terbuka hijau, hutan tanaman, pekarangan, areal pemukiman, kawasan industri, jalan raya seperti jalan tol dan lain-lain. Prinsip pengembangan dan pengelolaan Hutan Kota untuk mencapai fungsinya adalah mengelola faktor lingkungan, sosial dan ekonomi. Dalam rangka tercapainya pembangunan dan pengembangan Hutan Kota di Indonesia, beberapa permasalahan mendasar yang teridentifikasi diantaranya, Rencana Induk Pembangunan Hutan Kota, pedoman dasar operasional pembangunan Hutan Kota, bencana banjir, masalah polusi udara, kontaminasi air tanah dan sungai serta sampah perkotaan. Promosi potensi sumberdaya genetik pohon-pohonan melalui upaya konservasi ex-situ pada ruang-ruang hijau di perkotaan, dan refungsionalisasi kawasan hijau, situ, danau, bantaran sungai sebagai daerah resapan air perlu dilakukan melalui pembangunan Hutan Kota dan ruang terbuka hijau yang terencana secara baik dan benar. observasi ini bertujuan menghasilkan data dan informasi serta IPTEK dalam rangka mendukung terciptanya keseimbangan lingkungan fisik (iklim mikro, kualitas udara, air dan radiasi) ekosistem perkotaan melalui pembangunan dan pengembangan Hutan Kota.

2.Tujuan Kegiatan Observasi Hutan Kota Velodrome

Tujuan dari diadakannya Observasi ke Hutan kota Velodrome secara ialah Dengan observasi ini kita dapat memperoleh gambaran tentang kehidupan sosial maupun kondisi  yang sukar untuk diketahui dengan metode lainnya. Observasi ini dalam rangka pemenuhan tugas wajib dari dosen yang membimbing kami dalam mata kuliah Ekologi Lingkungan, diadakannya observasi ini dikarenakan pada mata kulaih Ekologi Lingkungan memiliki 1 sks praktikum, sehingga Tugas kali ini merupakan sarana kami untuk mengetahui lebih dalam masalah ekologi di berbagai belahan baik di malang sendiri maupun di luar kota malang.

Dari hasil observasi ini kita akan memperoleh gambaran yang jelas tentang kondisi keadaan hutan Kota Velodrome yang sangat luas dan asri serta banyak memiliki manfaat bagi alam ini serta kita dapat menganalisis ekosistem yang ada di Hutan Kota Velodrome. Secara garis besar observasi  Hutan Kota velodrome ialah untuk memperoleh berbagai data konkret secara langsung di lapangan atau tempat penelitian.

3.Difinisi Hutan Kota

Hutan kota merupakan suatu kawasan dalam kota yang didominasi oleh pepohonan yang habitatnya dibiarkan tumbuh secara alami. Pengertian alami disini bukan berarti hutan yang tumbuh menjadi hutan besar atau rimba melainkan tidak terlalu diatur seperti taman. Lokasi hutan kota umumnya di daerah pinggiran. Ini dimungkinkan karena kebutuhan lokasi pemukiman atau perkantoran daerah tersebut tidak terlalu besar. Hutan kota dibuat sebagai daerah penyangga kebutuhan air, lingkungan alami, serta pelindung flora dan fauna di perkotaan.

Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 63 Tahun 2002 menyebutkan bahwa hutan kota adalah suatu hamparan lahan yang bertumbuhan pohon-pohon yang kompak dan rapat di dalam wilayah perkotaan baik pada tanah Negara maupun tanah hak yang ditetapkan sebagai hutan kota oleh pejabat yang berwenang. Luas hutan kota dalam satu hamparan kompak paling sedikit 0,25 hektar. Persentase luas hutan kota paling sedikit 10 % (sepuluh perseratus) dari wilayah perkotaan dan atau disesuaikan dengan kondisi setempat. Penunjukan lokasi dan luas lahan hutan kota didasarkan pada pertimbangan sebagai berikut:

  1. Luas wilayah
  2. Jumlah penduduk
  3. Tingkat pencemaran

4.Sejarah Hutan Kota Velodrome

Sejarah di bangun nya kota velodrome ialah karena semakin banyak nya polusi yang ada di malang sejak beberapa tahun terakhir ini, membuat beberapa warga serta pemerintah yang bertugas menangani tata kota serta pertamanan di malang. Polusi yang semakin lama semakin banyak di akibatkan oleh polusi mobil, angkot, pabrik, motor, dan berbagai lain nya. Dengan adanya hutan kota velodrome ini banyak manfaat yang di dapatkan oleh banyak pihak, serta banyak hal yang dapat kita ambil untuk nilai positif nya, selain sebagai paru-paru kota, hutan ini juga berperan sebagai hutan yang terletak di tengah-tengah kota atau pusat kota, sehingga daya tarik maupun manfaat nya sangat banyak.

Selain itu sebagai resapan air hutan ini juga telah melindungi berbagai vegetasi yang makin lama makin punah, di akibatkan jumlah hutan yang kian lama kian hancur oleh ulah manusia yang ingin mendapatkan kayu legal dari beberapa pohon yang berjenis besar dan berkayu jenis bagus.

Landasan pembangunan Hutan kota Velodrome adalah mengacu pada Dasar pengelolaan pada Peraturan Daerah kota malang No 3 Tahun 2003. Hutan Kota Velodrome memiliki luas area seluas 12.500 m2  dan terletak di Jalan Danau Jonge kota Malang. Dalam area Hutan Kota Velodrome terdapat Tempat Pengolahan Sampah Terpadu (TPST) Unit Velodrome, dan juga Gelora Olah Raga Velodrome.

5.Fungsi Hutan Kota Velodrome

Hutan kota mempunyai manfaat-manfaat yang bisa dirasakan dalam kehidupan masyarakat perkotaan, yaitu antara lain:
Ada beberapa peranan hutan kota dalam kehidupan perkotaan, yaitu diantaranya:

1)Identitas kota
Jenis tanaman dan hewan yang merupakan simbol atau lambang suatu kota dapat dikoleksi pada areal hutan kota.

2)Pelestarian plasma nutfah
Hutan kota dapat dijadikan sebagai tempat koleksi keanekaragaman hayati yang tersebar diseluruh wilayah tanah air kita. Kawasan hutan kota dapat dipandang sebagai areal pelestarian diluar kawasan konservasi, karena pada areal ini dapat dilestarikan flora dan fauna secara eksitu.

3)Penahan dan penyaring partikel padat dari udara
Dengan adanya hutan kota, partikel padat yang tersuspensi pada lapisan biosfer bumi akan dapat dibersihkan oleh tajuk pohon melalui proses jerapan dan serapan. Dengan adanya mekanisme ini jumlah debu yang melayan-layang di udara akan menurun. Partikel yang melayang-layang dipermukaan bumi sebagian akan terjerap (menempel) pada permukaan daun, khususnya daun yang berbulu dan yang mempunyai permukaan yang kasar dan sebagian lagi terserap masuk ke dalam ruang stomata daun. Ada juga partikel yang menempel pada kulit pohon, cabang dan ranting. Daun yang berbulu dan berlekuk seperti halnya daun bunga matahari dan kersen mempunyai kemampuan yang tinggi dalam menjerap partikel dari pada daun yang mempunyai permukaan yang halus. Manfaat dari adanya tajuk hutan kota ini adalah menjadikan udara yang lebih bersih dan sehat, jika dibandingkan dengan kondisi udara pada kondisi tanpa tajuk dari hutan kota.

4)Penyerap dan penjerap partikel timbal
Kendaraan bermotor merupakan sumber utama timbale yang mencemari udara diperkotaan. Diperkirakan sekitar 60-70 % dari partikel timbal di udara perkotaan berasal dari kendaraan bermotor.

5)Penyerap dan penjerap debu
Debu semen merupakan debu yang sangat berbahaya bagi kesehatan, karena dapat mengakibatkan penyakit sementosis. Oleh karena itu debu semen yang terdapat di udara bebas harus diturunkan kadarnya.

6)Peredam kebisingan
Mengingat di sekitar area Hutan Kota Velodrome terdapat terminal. Pohon dapat meredam suara dengan cara mengasorbsi gelombang suara oleh daun, cabang dan ranting. Jenis tumbuhan yang paling efektif untuk meredam suara ialah yang mempunyai tajuk yang tebal dengan daun yang rindang. Dengan menanam berbagai jenis tanaman dengan berbagai strata yang cukup rapat dantinggi akan dapat mengurangi kebisingan, khususnya dari kebisingan yang sumbernya berasal dari bawah. Mengingat di sekitar area Hutan Kota Velodrome terdapat terminal.

7)Mengurangi bahaya hujan asam
Pohon dapat membantu dalam mengatasi dampak negatif hujan asam melalui proses fisiologis tanaman yang disebut proses gutasi. Proses gutasi akan memberikan beberapa unsur diantaranya ialah : Ca, Na, Mg, K dan bahan organik seperti glumatin dan gula.

8)Penyerap karbon-monoksida
Disekitar Hutan Kota Velodrome terdapat terminal yang mana asap kendaraan dan pencemaran udara di sekitar area Hutan kota Velodrome cukup besar. Oleh karena itu  Mikroorganisme serta tanah pada lantai hutan mempunyai peranan yang baik dalam menyerap gas ini. Tanah dengan mikroorganismenya dapat menyerap gas ini dari udara yang semula konsentrasinya sebesar 120 ppm (13,8 x 104 ug/m3) menjadi hampir mendekati nol hanya dalam waktu 3 jam saja.

9)Penyerap karbon dioksida dan penghasil oksigen
Pohon-pohon di Hutan Kota Velodrome merupakan penyerap gas karbon-dioksida (CO2) yang cukup penting, selain dari fito plankton, ganggang dan rumput laut di samudera. Dengan berkurangnya kemampuan hutan dalam menyerap gas ini sebagai akibat menurunnya luasan hutan akibat perladangan, pembalakan, dan kebakaran, maka perlu dibangun hutan kota untuk membantu mengatasi penurunan fungsi hutan tersebut.

10)Penahan angin
Dalam mendisain hutan kota untuk menahan angin faktor yang harus diperhatikan adalah :

  • Jenis tanaman yang ditanam adalah tanaman yang memiliki dahan yang kuat.
  • Daunnya tidak mudah gugur oleh terpaan angin dengan kecepatan sedang.
  • Akarnya menghunjam masuk kedalam tanah. Jenis ini lebih tahan terhadap hembusan angin yang besar dari pada tanaman yang akarnya bertebaran hanya disekitar permukaan tanah.
  • Memiliki kerapatan yang cukup (50-60) %.
  • Tinggi dan lebar jalur hutan kota cukup besar, sehingga dapat melindungi
  • wilayah yang diinginkan dengan baik.

11) Penyerap dan penapis bau
Disekitar area Hutan kota Velodrome terdapat Pasa tradisonal dan TPST Unit Velodrome. Oleh karena itu Tanaman dapat digunakan untuk mengurangi bau. Tanaman dapat menyerap bau secara langsung, atau tanaman akan menahan gerakan angin yang bergerak dari sumber bau. Akan lebih baik lagi hasilnya, jika tanaman yang ditanam dapat mengeluarkan bau harum yang dapat menetralisir bau busuk dan menggantinya dengan bau harum. Tanaman yang dapat menghasilkan bau harum antara lain: cempaka (Michelia champaka) dan tanjung (Mimosops elengi).

12)Mengatasi penggenangan
Daerah bawah yang sering digenangi air perlu ditanami dengan jenis tanaman yang mempunyai kemampuan evapotranspirasi yang tinggi. Jenis tanaman yang memenuhi kriteria ini adalah tanaman yang mempunyai jumlah daun yang banyak, sehingga mempunyai stomata (mulut daun) yang banyak pula. Selain itu di Area tanam Hutan Kota Velodrome terdapat beberapa sumur resapan air.

13)Produksi terbatas
Hutan kota berfungsi in-tangible dan tangible. Penanaman dengan tanaman yang menghasilkan biji atau buah yang dapat dipergunakan untuk berbagai macam keperluan warga masyarakat dapat meningkatkan taraf gizi/kesehatan dan penghasilan masyarakat.

14)Ameliorasi iklim
Salah satu masalah penting yang cukup merisaukan penduduk perkotaan adalah berkurangnya rasa kenyamanan sebagai akibat meningkatnya suhu udara di perkotaan. Hutan kota dapat dibangun untuk mengelola lingkungan perkotaan agar pada saat siang hari tidak terlalu panas, sebagai akibat banyaknya jalan aspal, gedung bertingkat, jembatan layang, papan reklame, menara antena pemancar radio, televisi dan lain-lain, sebaiknya pada malam hari dapat lebih hangat karena tajuk pepohonan dapat menahan radiasi balik (reradiasi) dari bumi serta jumlah pantulan radiasi surya suatu hutan sangat dipengaruhi oleh panjang gelombang, jenis tanaman, umur tanaman, posisi jatuhnya sinar surya, keadaan cuaca, dan posisi lintang. Suhu udara pada daerah berhutan lebih nyaman dari pada daerah tidak ditumbuhi oleh tanaman.

15)Pengelolaan sampah
Hutan kota dapat diarahkan untuk pengelolaan sampah dalam hal:

  •  sebagai penyekat bau
  •  sebagai penyerap bau
  •  sebagai pelindung tanah hasil bentukan dekomposisi dari sampah
  •  sebagai penyerap zat yang berbahaya yang mungkin terkandung dalam sampah seperti logam berat, pestisida, serta bahan beracun dan berbahaya lainnya.

Dan di area Hutan kota Velodrome memiliki Unit Pengolahan Sampa Terpadu Unit Velodrome.

16)Pelestarian air tanah
Sistem perakaran tanaman dan serasah yang berubah menjadi humus akan memperbesar jumlah pori tanah. Karena humus bersifat lebih higroskopis dengan kemampuan menyerap air yang besar. Maka kadar air tanah hutan akan meningkat. Selain itu di Area tanam Hutan Kota Velodrome terdapat beberapa sumur resapan air.

17)Penapis cahaya silau
Manusia sering dikelilingi oleh benda-benda yang dapat memantulkan cahaya seperti kaca, aluminium, baja, beton, dan air. Apabila permukaan yang halus dari benda-benda tersebut memantulkan cahaya akan tersa sangat menyilaukan dari arah depan, akan mengurangi daya pandang pengendara. Oleh sebab itu, cahaya silau tersebut perlu untuk dikurangi. Keefektifan pohon dalam meredam dan melunakkan cahaya tersebut bergantung pada ukuran dan kerapatannya. Pohon dapat dipilih berdasarkan ketinggian maupun kerimbunan tajuknya.

18)Meningkatkan keindahan
Tanaman dalam bentuk, warna dan tekstur tertentu dapat dipadu dengan benda-benda buatan seperti gedung, jalan dan sebagainya untuk mendapatkan komposisi yang baik. Peletakan dan pemilihan jenis tanaman harus dipilih sedemikian rupa, sehingga pada saat pohon tersebut telah dewasa akan sesuai dengan kondisi yang ada. Warna daun, bunga atau buah dapat dipilih sebagai komponen yang kontras atau untuk memenuhi rancangan yang nuansa (bergradasi lembut).

19)Sebagai habitat burung
Salah satu habitat liar yang dapat dikembangkan di perkotaan adalah burung. Burung perlu dilestarikan, mengingat mempunyai manfaat yang tidak kecil artinya bagi masyarakat, antara lain:

  • Membantu mengendalikan serangga hama.
  • Membantu proses penyerbukan bunga
  • Mempunyai nilai ekonomi yang lumayan tinggi
  • Burung memiliki suara yang khas yang dapat menimbulkan suasana yang menyenangkan.
  • o Burung dapat dipergunakan untuk berbagai atraksi rekreasi
  • o Sebagai sumber plasma nutfah
  • o Objek untuk pendidikan dan penelitian.

20)Mengurangi stress
Program pembangunan dan pengembangan hutan kota dapat membantu mengurangi sifat yang negatif. Kesejukan dan kesegaran hutan kota dapat menghilangkan kejenuhan dan kepenatan. Kicauan dan tarian burung akan menghilangkan kejemuan hutan kota juga dapat mengurangi kekakuan dan monotonitas.

21)Meningkatkan industri pariwisata
Hutan kota dapat mendatangkan pengunjung baik dari local maupunm mancanegara jika hutan kota yang dimiliki mempunyai keunikan, indah, dan menawan. Selain itu di hutan Kota Velodrome tersedia tempat atau area wisata berupa Warung-warung makan yang bisa dimanfaatkan untuk berwisata.

22)Sebagai hobi dan pengisi waktu luang
Monotonitas, rutinitas dan kejenuhan kehidupan di kota besar perlu diimbangi oleh kegiatan lain yang bersifat rekreatif, akan dapat menghilangkan monotonitas, rutinitas dan kejenuhan kerja. Di dalam area Hutan Kota Velodrome memilik Gelora Olah Raga yang bermanfaat untuk penyaluran hobby.

23)Manfaat edukatif
Semakin langkanya pepohonan yang hidup di perkotaan membuat sebagian warganya tidak mengenal lagi, sehingga penanaman kembali pepohonan di perkotaan dapat bermanfaat sebagai laboratorium alam.

6.Bentuk dan Struktur Hutan Kota Velodrome
Bentuk tergantung kepada bentuk lahan yang tersedia untuk hutan kota. Bentuk hutan kota dapat dibagi menjadi:

  1. Berbentuk bergerombol atau menumpuk adalah hutan kota dengan komunitas tumbuh-tumbuhannya terkonsentrasi pada suatu areal dengan jumlah tumbuh-tumbuhannya minimal 100 pohon dengan jarak tanam rapat tidak beraturan.
  2. Berbentuk menyebar yaitu hutan kota yang tidak mempunyai pola tertentu, dengan komunitas tumbuh-tumbuhannya tumbuh menyebar terpencar-pencar dalam bentuk rumpun atau gerombol-gerombol kecil.
  3. Berbentuk jalur yaitu komunitas tumbuh-tumbuhannya tumbuh pada lahan yang berbentuk jalur lurus atau melengkung, mengikuti bentukan sungai, jalan, pantai, saluran dan lainnya.

Struktur hutan kota adalah komposisi dari tumbuh-tumbuhan, jumlah dan keanekaragaman dari komunitas tumbuh-tumbuhan yang menyusun hutan kota, dapat dibagi menjadi:

  1. Berstrata dua yaitu komunitas tumbuh-tumbuhan hutan kota hanya terdiri dari pepohonan dan rumput atau penutup tanah lainnya.
  2. Berstrata banyak yaitu komunitas tumbuh-tumbuhan hutan kota selain terdiri dari pepohonan dan rumput juga terdapat semak, terna, liana, epifit, ditumbuhi banyak anakan dan penutup tanah, jarak tanam rapat tidak beraturan, dengan strata dan komposisi mengarah meniru komunitas tumbuh-tumbuhan hutan alam.

Hutan Kota Velodrome

Bentuk              : Menyebar, yaitu hutan kota yang dibangun dalam kelompok-kelompok yang dapat berbentuk jalur dan atau kelompok yang terpisah dan merupakan satu kesatuan pengelolaan dengan luas tiap kelompoknya minimal 0,25 ha.

Struktur             : Berstrata Banyak, yaitu komunitas tumbuh-tumbuhan hutan kota selain terdiri dari pepohonan dan rumput juga terdapat semak, terna, liana, epifit, ditumbuhi banyak anakan dan penutup tanah, jarak tanam rapat tidak beraturan, dengan strata dan komposisi mengarah meniru komunitas tumbuh-tumbuhan hutan alam

Jumlah Vegetasi        : 1973

Luas Hutan Kota        : 12500 m2

Kerapatan Vegetasi     : 6,00 m2

7.Analisis Ekosistem Hutan Kota Velodrome
Ekosistem adalah suatu sistem yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi.

Ekosistem merupakan penggabungan dari setiap unit yang melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energi menuju kepada suatu struktur tertentu dan terjadi suatu Siklus materi antara organisme dan Anorganisme. Matahari sebagai sumber dari semua energi yang ada.

Dalam ekosistem, organisme dalam komunitas berkembang bersama-sama dengan lingkungan fisik sebagai suatu sistem. Organisme akan beradaptasi dengan lingkungan fisik, sebaliknya organisme juga memengaruhi lingkungan fisik untuk keperluan hidup. Pengertian ini didasarkan pada Hipotesis Gaia, yaitu: organisme, khususnya Mikroorganisme, bersama-sama dengan lingkungan fisik menghasilkan suatu sistem kontrol yang menjaga keadaan di bumi cocok untuk kehidupan. Hal ini mengarah pada kenyataan bahwa kandungan kimia atmosfer dan bumi sangat terkendali dan sangat berbeda dengan planet lain dalam tata surya.

Kehadiran, kelimpahan dan penyebaran suatu spesies dalam ekosistem ditentukan oleh tingkat ketersediaan sumber daya serta kondisi faktor kimiawi dan fisis yang harus berada dalam kisaran yang dapat ditoleransi oleh spesies tersebut, inilah yang disebut dengan hukum toleransi.

Hutan kota merupakan suatu ekosistem dan tidak sama dengan pengertian hutan selama ini. Hutan kota adalah komunitas tumbuh-tumbuhan berupa pohon dan asosiasinya yang tumbuh di lahan kota atau sekitar kota.

Terdapat dua unsur dalam ekosistem :
a. Abiotik
Abiotik adalah suatu lingkungan yang tak hidup. Unsur abiotik (unsur fisik), unsur lingkungan hidup yang terdiri dari benda mati seperti tanah, air, udara, batu, awan, laut, dan lain-lain. Unsur ini berpengaruh vital terhadap makhluk hidup. Selain itu dalam area Hutan Kota Velodrome terdapat :

 

  • TPST (Tempat Pengolahan Sampah Terpadu)

Selain sebagai paru-paru kota dan resapan air di Hutan Velodrome ini juga juga terdapat suatu tempat pengolahan sampah dan sampah-sampah tersebut bisa dijadikan kompos. Langkah pertama, mengangkut sampah-sampah dari warga sekitar maupun sampah yang ada di hutan dengan menggunakan gerobak sampah. Langkah kedua, dari hasil pengangkutan sampah tersebut kemudian di pilah sesuai jenisnya. Limbah sampah yang bisa dijadikan kompos tersebut di sendirikan untuk di olah ke proses selanjutnya. Setelah kompos tersebut diolah dilakukan pengepresan kemudian dilanjutkan dengan pengambilan kompos tersebut dengan menggunakan truk sampah. Di samping pengolahan sampah tersebut juga terdapat Stasiun Peralihan Antara ( SPA ) Velodrome tetapi pada saat observasi stasiun tersebut tutup karena penjaganya pulang.

  • GOR

Tempat ini dijadikan sebagai tempat olahraga seperti arena balap sepeda . Dan di samping tempat tersebut juga terdapat orang-orang jualan dan juga para pengunjung. Di area ini dilarang membuang sampah di sembarang tempat sesuai PERDA No.9 Tahun 2009 Pasal 8 Ayat 2 karena apabila melanggar akan di kenai sanksi berupa denda sebanyak-banyaknya Rp 50.000,00 dan kurungan selama 6 bulan .

  • Sumur Resapan

Di dalam Hutan Velodrome terdapat sumur resapan air dan disamping itu sumur resapan air mempunyai beberapa fungsi diantaranya untuk menambah cadangan air, untuk mengurangi limpasan permukaan, serta untuk mencegah banjir.

b. Biotik
Biotik adalah lingkungan yang hidup . Unsur biotik adalah unsur lingkungan hidup yang terdiri dari makhluk hidup yaitu manusia, hewan, tumbuhan, dan jasad renik (mikroorganisme). Interaksi antar makhluk hidup berbentuk seperti siklus (rantai makanan). Tumbuhan memperoleh unsur hara atas bantuan jasad renik, tumbuhan dimakan hewan dan manusia, lalu setelah hewan dan manusia mati akan diuraikan oleh jasad renik menjadi unsur hara. Interaksi ini sangat dipengaruhi oleh unsur abiotik.

Ekosistem biotik yang terdapat di Hutan Velodrome ini adalah sebagai berikut:

  • Jenis Pohon beserta Jumlah Pohon

Pohon yang tumbuh diantaranya sebagai berikut :

1)      Pohon Sono Kembang berjumlah 104 Pohon

2)      Pohon Palem Raja berjumlah 94 Pohon

3)      Pohon Sikat Botol berjumlah 126 Pohon

4)      Pohon Kupu-kupu berjumlah 94 Pohon

5)      Pohon Tanjung berjumlah 22 Pohon

6)      Pohon Genitu berjumlah 10 Pohon

7)      Pohon Mangga berjumlah 80 Pohon

8)      Pohon Dadap Merah berjumlah 43 Pohon

9)      Pohon Sawo Kecik berjumlah 14 Pohon

10)  Pohon Saman berjumlah 58 Pohon

11)  Pohon Gembilina Telik berjumlah 339 Pohon

12)  Pohon Kantil berjumlah 4 Pohon

13)  Pohon Glodokan Tiang berjumlah 130 Pohon

14)  Pohon Glodokan Lokal berjumlah 35 Pohon

15)  Pohon Akasia Daun Lebar berjumlah 24 Pohon

16)  Pohon Bintaro berjumlah 35 Pohon

17)  Pohon Keben berjumlah 31 Pohon

18)  Pohon Bungur berjumlah 21 Pohon

19)  Pohon Kluwek berjumlah 4 Pohon

20)  Pohon Kemiri berjumlah 33 Pohon

21)  Pohon Sukun berjumlah 34 Pohon

22)  Pohon Sengon berjumlah 73 Pohon

23)  Pohon Saputangan  berjumlah 6 Pohon

24)  Pohon Klengkeng berjumlah 16 Pohon

25)  Pohon Rambutan berjumlah 11 Pohon

26)  Pohon Kenari berjumlah 24 Pohon

27)  Pohon Kenari Daun Tebal berjumlah 9 Pohon

28)  Pohon Kenari Turki berjumlah 21 Pohon

29)  Pohon Jambu Jamaika berjumlah 2 Pohon

30)  Pohon Kayu Manis berjumlah 6 Pohon

31)  Pohon Juwet berjumlah 35 Pohon

32)  Pohon Petai berjumlah 1 Pohon

33)  Pohon Cemara Pentris berjumlah 9 Pohon

34)  Pohon Ketepeng berjumlah 6 Pohon

35)  Pohon Mahaoni berjumlah 48 Pohon

36)  Pohon Damar berjumlah 3 Pohon

37)  Pohon Cerme berjumlah 8 Pohon

38)  Pohon Mindi berjumlah 49 Pohon

39)  Pohon Jambu Biji berjumlah 24 Pohon

40)  Pohon Mengkudu berjumlah 1 Pohon

41)  Pohon Grandis berjumlah 2 Pohon

42)  Pohon Nangka berjumlah 5 Pohon

43)  Pohon Flamboyan berjumlah 5 Pohon

44)  Pohon Matoa berjumlah 43 Pohon

45)  Pohon Cemara berjumlah 26 Pohon

46)  Pohon Alpukat berjumlah 1 Pohon

47)  Pohon Sepatudewa berjumlah 3 Pohon

48)  Pohon Duku berjumlah 5 Pohon

49)  Pohon Waru berjumlah 11 Pohon

50)  Pohon Jonar berjumlah 10 Pohon

51)  Pohon Durian berjumlah 2 Pohon

52)  Pohon Filicium berjumlah 2 Pohon

53)  Pohon Kelapa Sawit berjumlah 4 Pohon

54)  Pohon Kelapa Gading berjumlah 9 Pohon

55)  Pohon Lamtoro berjumlah 1 Pohon

56)  Pohon Jati berjumlah 2 Pohon

57)  Pohon Palm Putri berjumlah 22 Pohon

58)  Pohon Agave berjumlah 32 Pohon

59)  Pohon Sogo Telik berjumlah 6 Pohon

60)  Pohon Ceri berjumlah 1 Pohon

61)  Pohon Besaran ( Murbei ) berjumlah 1 Pohon

62)  Pohon Tabebuia berjumlah 1 Pohon

63)  Pohon Pucuk Merah berjumlah 2 Pohon

64)  Pohon Kaya Senegal berjumlah 7 Pohon

65)  Pohon Nam-Nam berjumlah 9 Pohon

66)  Pohon Genitri berjumlah 4 Pohon

67)  Pohon Kesumba berjumlah 5 Pohon

68)  Pohon Jati Mas berjumlah 10 Pohon

69)  Pohon Mlinjo berjumlah 20 Pohon

70)  Pohon Jambu Air berjumlah 10 Pohon

71)  Pohon Gayam berjumlah 10 Pohon

72)  Pohon Buah Mentega berjumlah 2 Pohon

73)  Pohon Pace berjumlah 5 Pohon

74)  Pohon Dewandaru berjumlah 5 Pohon

 

Hutan Kota Velodrome Malang dimana hutan ini terdapat berbagai jenis yang total kesuluruhan berjumlah 1973 vegetasi dan terdapat 74 spesies pohon. Mengenai beberapa jenis pohon diatas ada beberapa pohon yang mempunyai fungsi masing-masing adalah sebagai berikut :

1) Jenis pohon dengan kemampuan daya serap cukup tinggiterhadap kandungan timbal diudara antara lain : Pohon Damar (Agathis alba), Pohon Mahoni (Swietenia macrophylla), Pohon Jonar (Casia siamea).

2) Sedangkan jenis tanaman dengan kemampuan daya serap rendah terhadap kandungan timbal diudara tetapi tidak pekat terhadap pencemar udara, antara lain: Pohon Glodokan (Polyalthea longifolia),Keben (Barringtonia asiatica) dan Tanjung (Mimusops elengi). Dan jenis pohon dengan kemampuan daya serap sangat rendah terhadap kandungan timbal diudara tetapi tidak tahan terhadap sumber pencemar (kendaraan bermotor) antara lain :  Tanaman Daun Kupu-kupu (Bhautinia purpurea) dan tanaman Kesumba (Bixa orellana).

3) Mengatasi Penggenangan. Daerah yang sering digenangi air perlu ditanami dengan jenis tanaman yang mempunyai kemampuan evapotranspirasi tinggi, yaitu tanaman berdaun banyak sehingga luas permukaan daunnya tinggi dan mempunyai banyak stomata (mulut daun). Tanaman yang memenuhi kriteria tersebut di antaranya Nangka (Artocarpus integra), Mahoni (Swietenia spp.), Jati (Tectona grandis), dan Lamtoro (Leucaena leucocephala).

4) Jenis Pohon Dadap ( Erythrina variegata ) merupakan pohon yang sering di tempati burung untuk tempat bersarang atau bertelur dan juga untuk tempat mencari makan.

5) Menahan dan menyaring partikel padat diudara. Pohon kersen (dalam bahasa lokal jawa disebut Talok ) dan adapula yang menyebutnya pohon buah cherry lokal ) ini mempunyai fungsi yang dapat menahan dan menyaring partikel padat di udara dimana partikel padat tersebut berupa debu yang melingkupi kehidupan masyarakat perkotaan yang disebabkan oleh proses alamiah dan sebagian besar adalah akibat dari kegiatan manusia sendiri. Umumnya penyebab polusi udara di perkotaan itu akibat dari emisi gas buang kendaraan bermotor. Dengan adanya hutan kota, maka partikel-partikel debu yang beterbangan diudara akan terjerap atau menempel pada dedaunan pohon yang tumbuh disekitarnya. Terlebih lagi apabila banyak jenis pepohonan yang memiliki tekstur permukaan daunnya lebih kasar atau berbulu seperti Pohon Cerry tersebut.

6)Tanaman yang baik dalam menyerap CO2 dan menghasilkan O2  antara lain: Pohon Damar (Agathis alba), Pohon Daun Kupu-Kupu (Bauhinia purpurea), Lamtoro (Leucaena leucocephala), Akasia (Acacia auriculiformis).

7)Pohon Sikat Botol ( Callistemon citrinus ). Salah satu tanaman pilihan yang baik. Tanaman ini bunganya  berwarna merah dengan bentuk seperti sikat botol. Tanaman ini toleran terhadap kekurangan air, yang paling dibutuhkan adalah cahaya yang cukup dengan udara yang sejuk. Tanaman ini memerlukan pemangkasan agar dapat berbentuk perdu. Tanaman ini memiliki ketinggian dapat mencapai 3 kaki, bunga berbentuk silinder tanpa petal dengan stamen warna merah berujung kuning, serta daun pada waktu muda berwarna perunggu.

8)Jenis pohon yang memiliki kategori pohon daun yang indah yaitu Kenari (Canarium commune L ) , Dewandaru ( Eugenia uniflora L ) , Mahoni ( Swietenia mahagoni jacq ) , Klengkeng ( Euphoria longana lamk ) , Sapu Tangan ( Maniltoa granoiflora scheff ) , Tanjung ( Mimusops elengi L ) , Gayam  ( Inocarpus edulis forst ) , Akasia ( Acacia sieberiana dc ) , dan Damar  ( Agathis dammara warb ).

9)Jenis pohon yang memiliki kategori bunga yang indah yaitu Ketepeng (Cassia tora L) Bungur  (Lagerstroemia speciosa pers) , dan Kupu-Kupu (Bauhinia tomentosa L).

10)Pohon yang memiliki kerapatan ataupun kepadatan massa transparan yaitu Flamboyan ( Delonix regia ) sedangkan yang memiliki kerapatan ataupun kepadatan massa sedang yaitu Akasia ( Acacia sieberiana dc ).

  • Hewan

Dalam ekosistem di Hutan Velodrome ini terdapat sedikit fauna yang kita jumpai saat melakukan observasi yaitu capung , nyamuk , belalang , burung , jangkrik , ulat daun.

 

8.      Kesimpulan
Keinginan untuk menyejahterakan  masyarakat akan tercapai apabila dilakukan perubahan kebijakan yang juga memperhitungkan manfaat keberadaan sumberdaya alam termasuk sumberdaya genetik pohon-pohonan dan jasa lingkungan khususnya ekosistem diperkotaan. Ekosistem perkotaan termasuk dalam kategori ekosistem buatan. Contoh ekosistem yang selalu berinteraksi dengan ekosistem di perkotaan, antara lain, bendungan, danau/situ, sempadan sungai, areal terbuka hijau, hutan tanaman, pekarangan, areal pemukiman, kawasan industri, jalan raya seperti jalan tol dan lain-lain.

Hutan Kota Velodrome memiliki bentuk       Menyebar, yaitu hutan kota yang dibangun dalam kelompok-kelompok yang dapat berbentuk jalur dan atau kelompok yang terpisah dan merupakan satu kesatuan pengelolaan dengan luas tiap kelompoknya minimal 0,25 ha. Sedangkan struktur Hutan Kota Velodrome adalah  Berstrata Banyak, yaitu komunitas tumbuh-tumbuhan hutan kota selain terdiri dari pepohonan dan rumput juga terdapat semak, terna, liana, epifit, ditumbuhi banyak anakan dan penutup tanah, jarak tanam rapat tidak beraturan, dengan strata dan komposisi mengarah meniru komunitas tumbuh-tumbuhan hutan alam

Ekosistem adalah suatu sistem ekologi yang terbentuk oleh hubungan timbal balik tak terpisahkan antara makhluk hidup dengan lingkungannya. Ekosistem bisa dikatakan juga suatu tatanan kesatuan secara utuh dan menyeluruh antara segenap unsur lingkungan hidup yang saling memengaruhi.

Ekosistem merupakan penggabungan dari setiap unit biosistem yang melibatkan interaksi timbal balik antara organisme dan lingkungan fisik sehingga aliran energi menuju kepada suatu struktur biotik tertentu dan terjadi suatu siklus materi antara organisme dan anorganisme. Matahari sebagai sumber dari semua energi yang ada.

Hutan kota merupakan suatu ekosistem dan tidak sama dengan pengertian hutan selama ini. Hutan kota adalah komunitas tumbuh-tumbuhan berupa pohon dan asosiasinya yang tumbuh di lahan kota atau sekitar kota.

Oleh karena itu Hutan Kota merupakan upaya pelestarian ekositem di kawasan perkotaan untuk keseimbangan alam. Penghijauan perkotaan yaitu menanam tumbuh-tumbuhan sebanyak-banyaknya di halaman rumah atau dilingkungan sekitar rumah maupun dipinggir jalan, apakah itu berbentuk pohon, semak, perdu, rumput atau penutup tanah lainnya, di setiap jengkal tanah yang kosong yang ada dalam kota dan sekitarnya, sering disebut sebagai ruang terbuka hijau (RTH). RTH sangat penting, mengingat tumbuh-tumbuhan mempunyai peranan sangat penting dalam alam, yaitu dapat dikategorikan menjadi fungsi lansekap (sosial dan fisik), fungsi lingkungan (ekologi) dan fungsi estetika (keindahan).

Hutan kota dapat memberikan kenyamanan dan kenikmatan. Apalagi bila kita dapat mengembangkan dan membangun hutan kota yang berstruktur, dengan keanekaragam jenis tumbuh-tumbuhan dan jumlah yang banyak serta ditata dengan baik. Diharapkan hutan kota dapat memenuhi tingkat kenyamanan yang dikehendaki, karena hutan kota dapat memodifikasi iklim mikro. Hutan kota yang berstrata banyak memberikan lingkungan sekitarnya relatif lebih nyaman daripada yang berstrata dua, dan di dalam hutan akan kita rasakan lingkungannya lebih nyaman dibandingkan dengan di luar hutan kota. Jangan lupa bahwa yang paling penting kita perlu menanam jenis-jenis khas daerah sehingga hutan kotanya akan mempunyai ciri spesifik, mungkin tiap daerah sudah menetukan maskot jenis tanaman.

Daftar Pustaka

 

Arief, A. 1994. Hutan Hakekat dan Pengaruhnya Terhadap Lingkungan. Yayasan Obor Indonesia Jakarta.

Daryadi, L., Q.A.B. Priarso, T.S. Rostian dan E. Wahyuningsih. 2002. Konservasi Lanskap. Alam, Lingkungan dan Pembangunan. Penerbit: Perhimpunan Kebun Binatang Se-Indonesia/Indonesian Zoological Parks Association.

Farina, A. 1998. Principles and Methods in Landscape Ecology. Chapman and Hall. London-Weinheim-New York-Tokyo-Melbourne-Madras.

Forman, R.T.T. and M. Gordon. 1986. Landscape Ecology. John Wiley&Son.Inc.

Indriyanto, 2006. Ekologi Hutan. PT. Bumi Aksara. Jakarta.

Kusmana & Istomo, 1995. Ekologi Hutan : Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

Richard & Steven, 1988. Forest Ecosystem : Academic Press. San Diego. California.

Soerianegara, I dan Indrawan, A. 1988. Ekologi Hutan Indonesia. Laboratorium Ekologi. Fakultas Kehutanan. Institut Pertanian Bogor, Bogor.

 

Foto – Foto Kegiatan Observasi di Hutan Kota Velodrome, Malang

a

 

 

 

 

 

 

a. Hutan kota Velodrome

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

b. Area Tanam Hutan kota Velodrome

 

 

 

 

 

c

 

 

 

 

 

c. Tanya Jawab Pekerja TPS Hutan Kota Velodrome

 

 

 

 

 

d

 

 

 

 

 

d. Tim observasi dan Pekerja Hutan Kota Velodrome

 

 

 

 

 

e

 

 

 

 

 

e. Kegiatan identifikasi jenis pohon

 

 

 

 

 

f

 

 

 

 

 

f. Sumur resapan air

 

 

 

 

 

g

 

 

 

 

 

 

 

g. Area Wisata Hutan Kota Velodrome

 

 

 

 

 

h

 

 

 

 

 

 

h. Tempat Pengolahan Sampah Terpadu (TPST) Unit Velodrome

 

 

 

 

 

 

i

 

 

 

 

 

i. Pembuatan pupuk kompos di Pengolahan Sampah Terpadu (TPST) Unit Velodrome

 

 

 

 

 

j

 

 

 

 

 

j. Tempat Pengolahan Sampah Terpadu (TPST) Unit Velodrome

 

 

 

 

 

k

 

 

 

 

 

k. GOR Velodrome

 

 

 

 

 

l

 

 

 

 

 

l. Tim Observasi

0

Energi Panas Bumi (Geothermal)

Setelah 1 semester (semster 3 kemarin) tidak pernah nge-post lagi di blog karena terlalu sibuk di organisasi sehingga IP anjlok #uppsssss, akhirnya setelah tadi melihat bu Liliya mengutak atik blog dosennya dan karena akan ada tugas dari Pak Angga yang akan di upload di blog ini, maka dari itu sore ini se pulang kuliah, tergeraklah hati dan pikiran ini untuk memposting tugas dari mata kuliah Ekologi yang lalu. Here wo go,………….

 

ENERGI TERBARUKAN = ENERGI PANAS BUMI, ENERGI RAMAH LINGKUNGAN

Energi terbarukan energi yang berasala dari “proses alam yang berkelanjutan”, seperti Tenaga surya,Tenaga angin, Tenaga Hidro, Biomassa dan Panas bumi. Konsep energi terbarukan mulai dikenal pada tahun 1970-an, sebagai upaya untuk mengimbangi pengembangan energi berbahan bakar Nuklir dan Fosil. Definisi paling umum adalah sumber energi yang dapat dengan cepat dipulihkan kembali secara alami, dan prosesnya berkelanjutan. Dengan definisi ini, maka bahan bakar nuklir dan fosil tidak termasuk di dalamnya.

Energi Geo (Bumi) thermal (panas) berarti memanfaatkan panas dari dalam bumi. Inti planet kita sangat panas, estimasi saat ini adalah 500 celcius (9,932 F), jadi tidak mengherankan jika tiga meter teratas permukaan bumi tetap konstan mendekati 10-16 Celcius (50-60 F) setiap tahun. Berkat berbagai macam proses geologi, pada beberapa tempat temperatur yang lebih tinggi dapat ditemukan di beberapa tempat.

Proses terbentuknya energi panas bumi terjadi akibat benturan lempeng tektonik yang satu dengan lempeng tektonik lainnya. Benturan kedua lempeng tersebut menghasilkan magma yang menjadi sumber energi panas bumi di dunia. Di Indonesia sendiri potensi energi panas bumi mencapai 40% energi panas bumi yang ada di dunia, yaitu sekitar 27 .000 MW

Konsep tektonik lempeng

 

 

 

 

 

 

 

 

Proses pemanfaatan energi panas bumi memiliki perbedaan yang cukup signifikan dengan pemanfaatan energi lainnya, seperti minyak, gas bumi, dan batubara. Energi yang berasal dari fosil memiliki keterbatasan karena tidak berkelanjutan. Sedangkan energi panas bumi memiliki sifat berkelanjutan apabila dilakukan manajemen sumber daya yang ada.

Dilihat dari sisi pembentukannya, energi panas bumi terbentuk di jalur gunung api (vulcanic arch) yang biasanya terdapat di daerah dataran tinggi (perbukitan dan pegunungan). Sedangkan minyak dan gas terdapat pada daerah cekungan busur belakang bumi (back arch basin) yang biasanya terdapat di dataran rendah dan lautan.

Berdasarkan type batuan penyusun yang akan ditembus untuk memperoleh energi panas bumi didominasi oleh batuan pegunungan yang memiliki sifat lebih keras. Sedangkan sifat batuan yang ditembus untuk memperoleh energi minyak dan gas yang berada di cekungan, relatif lebih lunak karena merupakan type batuan sedimen. Sehingga proses pemboran minyak dan gas lebih cepat dibandingkan pemboran untuk panas bumi.

Perbedaan Pemboran

 

 

 

 

 

 

 

 

Dengan type batuan penyusun dimana lokasi panas bumi ditemukan, maka sangat kecil kemungkinan sumur pemboran panas bumi untuk runtuh dan menyebabkan semburan seperti halnya pemboran di bidang minyak dan gas bumi. Oleh karena itu sumur pengeboran panas bumi boleh dibilang relatif lebih aman bila dibandingkan dengan pemboran minyak dan gas bumi.

Panas bumi dan minyak bumi terletak pada suatu wadah yang sering disebut reservoar.  Reservoar minyak dan gas bumi mengandung unsur: Hidrokarbon, minyak, dan gas. Sedangkan unsur yang terdapat pada reservoar panas bumi  didominasi air dan uap air.

Pembangkit panas bumi merupakan pembangkit yang ramah lingkungan, karena limbah yang dihasilkan dari proses pembangkitan hanya berupa air hangat (+/- 50 0 C) dan uap air dan sedikit gas CO2, H2S yang sebagian besar langsung disuntikkan ke dalam tanah untuk menjaga suplai fluida yang sudah dimanfaatkan. Dengan metode seperti ini potensi tercemarnya lingkungan oleh limbah pembangkitan sangat kecil sekali efeknya bagi lingkungan sekitar.

Dilain pihak fluida kerja panas bumi tidak terbakar, dan tidak mudah menyebar. Hal ini dikarenakan fluida kerja panas bumi hanya berupa air yang panas, tidak ubahnya seperti air di dalam teko teh yang kita hidangkan setiap hari.

Pembangkit Listrik tenaga geothermal menggunakan sumur dengan kedalaman sampai 1.5 KM atau lebih untuk mencapai cadangan panas bumi yang sangat panas. Beberapa pembangkit listrik  ini menggunakan panas dari cadangan untuk secara langsung menggerakan turbin. Yang lainnya memompa air panas bertekanan tinggi ke dalam tangki bertekanan rendah. Hal ini menyebabkan “kilatan panas” yang digunakan untuk menjalankan generator turbin. Pembangkit listrik paling baru menggunakan air panas dari tanah untuk memanaskan cairan lain, seperti isobutene, yang dipanaskan pada temperatur rendah yang lebih rendah dari air. Ketika cairan ini menguap dan mengembang, maka cairan ini akan menggerakan turbin generator.

Pembangkit listrik tenaga panas Bumi hanya dapat dibangun di sekitar lempeng tektonik di mana temperatur tinggi dari sumber panas Bumi tersedia di dekat permukaan. Pengembangan dan penyempurnaan dalam teknologi pengeboran dan ekstraksi telah memperluas jangkauan pembangunan pembangkit listrik tenaga panas Bumi dari lempeng tektonik terdekat. Efisiensi termal dari pembangkit listrik tenaga panas Bumi cenderung rendah karena fluida panas Bumi berada pada temperatur yang lebih rendah dibandingkan dengan uap atau air mendidih. Berdasarkan hukum termodinamika, rendahnya temperatur membatasi efisiensi dari mesin kalor dalam mengambil energi selama menghasilkan listrik. Sisa panas terbuang, kecuali jika bisa dimanfaatkan secara lokal dan langsung, misalnya untuk pemanas ruangan. Efisiensi sistem tidak memengaruhi biaya operasional seperti pembangkit listrik tenaga bahan bakar fosil.

Selain sebagai pembangkit listrik, energi panas bumi juga bisa dimanfaatkan untuk fungsi lainnya seperti, pengeringan produk-produk pertanian, budidaya perikanan air tawar, budidaya jamur dan sebagai objek wisata air panas.

 

Sumber :

http://id.wikipedia.org/wiki/Energi_panas_bumi

http://www.greenpeace.org/seasia/id/campaigns/perubahan-iklim-global/Energi-Bersih/geothermal/

http://semende.wordpress.com/2012/10/09/energi-panas-bumi-adalah-energi-ramah-lingkungan/

0

Limbah B3 (Bahan Berbahaya & Beracun) (Makalah)

BAB I

PENDAHULUAN

1.1.       Latar Belakang

Akhir-akhir ini makin banyak limbah-limbah dari pabrik, rumah tangga, perusahaan,  kantor-kantor, sekolah dan sebagainya yang berupa cair, padat bahkan berupa zat gas dan semuanya itu berbahaya bagi kehidupan kita. Tetapi ada limbah yang lebih berbahaya lagi yang disebut dengan limbah B3 (bahan berbahaya dan beracun). Hal tersebut sebenarnya bukan merupakan masalah kecil dan sepele, karena apabila limbah Bahan Berbahaya dan Beracun(B3) tersebut dibiarkan ataupun dianggap sepele penanganannya, atau bahkan melakukan penanganan yang salah dalam menanganani limbah B3 tersebut, maka dampak dari Limbah Bahan Berbahaya dan beracun tersebut akan semakin meluas, bahkan dampaknyapun akan sangat dirasakan bagi lingkungan sekitar kita, dan tentu saja dampak tersebut akan menjurus pada kehidupan makhluk hidup baik dampak yang akan dirasakan dalam jangka pendek ataupun dampak yang akan dirasakan dalam jangka panjang dimasa yang akan datang.

Kita tidak akan tahu seberapa parah kelak dampak tersebut akan terjadi,namun seperti kata pepatah”Lebih Baik Mencegah Daripada Mengobati”, hal tersebut menjadi salah satu aspek pendorong bagi kita semua agar lebih berupaya mencegah dampak dari limbah Bahan Berbahaya dan Beracun tersebut, ketimbang menyaksikan dampak dari limbah B3 tersebut telah terjadi dihadapan kita, dan kita semakin sulit untuk menanggulanginya

Secara garis besar,hal tersebut menjadi salah satu patokan bagi kita,bahwa segala sesuatu yang terjadi merupakan tanggung jawab kita bersama untuk menanggulanginya,khususnya pada masalah limbah Bahan Berbahaya dan(B3) Beracun tersebut. Maka dari itu penulis mengangkat topic ini untuk diketahui lebih lanjut tentang masalah B3 tersebut.

 

 

 

1.2.       Rumusan Masalah

Adapun rumusan masalah yang akan dibahas dalam makalah ini adalah sebagai berikut :

1)   Apa Definisi dari Limbah B3 ?

2)   Apa akibat Limbah B3 terhadap manusia ?

3)   Bagaimana teknologi pengolahan Limbah B3 ?

 

1.3.       Tujuan

Tujuan dari makalah ini adalah sebagai berikut :

1)   Untuk  mengetahui Definisi dari Limbah B3

2)   Mengetahui dan memahami akibat Limbah B3 terhadap manusia.

3)   Dapat menjelaskan teknologi dalam pengolahan Limbah B3

 

 

 

 

 

 

 

 

BAB II

PEMBAHASAN

 

2.1.       Mengenal Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3)

Limbah B-3 mungkin kata-kata ini tidak asing ditelinga kita, ketika melihat begitu banyak kasus pencemaran lingkungan yang terjadi di Indonesia, dimulai dari kasus PT Newmont di Teluk Buyat, hingga kasus penolakan ekspor ikan Indonesia karena mengandung limbah B-3. Melihat dan mendengar itu semua tentu saja menjadi suatu pertanyaan seperti apakah limbah B-3 tersebut sehingga begitu berbahaya serta diawasi dengan ketat sekali.

 

2.1.1.  Pengertian Limbah B3

Pengertian limbah B3 berdasarkan BAPEDAL (1995) ialah setiap bahan sisa (limbah) suatu kegiatan proses produksi yang mengandung bahan berbahaya dan beracun (B3) karena sifat (toxicity, flammability, reactivity, dan corrosivity) serta konsentrasi atau jumlahnya yang baik secara langsung maupun tidak langsung dapat merusak, mencemarkan lingkungan, atau membahayakan kesehatan manusia.

 

2.1.2.  Sumber Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3)

  1. Limbah B3 dari sumber tidak spesifik. Berasal bukan dari proses utamanya, tetapi berasal dari kegiatan pemeliharaan alat, pencucian, pencegahan korosi, pelarut kerak, pengemasan, dll.
  2. Limbah B3 dari sumber spesifik. Limbah B3 sisa proses suatu industri atau kegiatan yang secara spesifik dapat ditentukan berdasarkan kajian ilmiah.

Berdasarkan sumbernya, limbah B3 dapat diklasifikasikan menjadi:

  • Primary sludge, yaitu limbah yang berasal dari tangki sedimentasi pada pemisahan awal dan banyak mengandung biomassa senyawa organik yang stabil dan mudah menguap.
  • Chemical sludge, yaitu limbah yang dihasilkan dari proses koagulasi dan flokulasi
  • Excess activated sludge, yaitu limbah yang berasal dari proses pengolahan dengan lumpur aktif sehingga banyak mengandung padatan organik berupa lumpur dari hasil proses tersebut.
  • Digested sludge, yaitu limbah yang berasal dari pengolahan biologi dengan digested aerobic maupun anaerobic di mana padatan/lumpur yang dihasilkan cukup stabil dan banyak mengandung padatan organik.

 

2.1.3.  Karakteristik B3

Secara konvensional terdapat tujuh kelas bahan berbahaya, yaitu:

  1. Flammable (mudah terbakar), yaitu bahan padat, cair, uap, atau gas yang menyala dengan mudah dan terbakar secara cepat bila dipaparkan pada sumber nyala, misalnya: jenis pelarut ethanol, gas hidrogen, methane.
  2. Materi yang spontan terbakar, yaitu bahan padat atau cair yang dapat menyala secara spontan tanpa sumber nyala, mislanya karena perubahan panas, tekanan atau kegiatan oksidasi.
  3. Explosive (mudah meledak), yaitu materi yang dapat meledak karena adanya kejutan, panas atau mekanisme lain, misalnya dinamit.
  4. Oxidizer (pengoksidasi), yaitu materi yang menghasilkan oksigen, baik dalam kondisi biasa atau bila terpapar dengan panas, misalnya amonium nitrat dan benzoyl perioksida.
  5. Corrosive, bahan padat atau cair yang dapat membakar atau merusak jaringan kulit bila berkontak dengannya.
  6. Toxic, yaitu bahan beracun yang dalam dosis kecil dapat membunuh atau mengganggu kesehatan, seperti hidrogen sianida.
  7. Radioactive

 

2.2.       Akibat Limbah B3 Terhadap Manusia

Limbah B-3 ternyata menimbulkan berbagai penyakit yang membahayakan. Hal ini dikarenakan penyakit itu timbul dari lingkungan di mana kita tinggal, sehingga tanpa menyadari kita terkena penyakit tersebut. Penulis dalam kesempatan ini mendapatkan sumber dari sebuah buku dimana memberikan uraian yang cukup menarik di dalam mengenai akibat langsung dari limbah B-3 tersebut.

 

2.2.1.  Keracunan Air Raksa

Keracunan Air Raksa yang menyebabkan cacat bawaan pada bayi dikenal sebagai penyakit Minamata. Penderita adalah masyarakat nelayan yang tinggal di kota pesisir Minamata di Pulau Kyushu (Minamata Bay). Keracunan itu berlangsung tujuh bulan, yaitu dari 1953- 1968, disebabkan pabrik plastic membuang air raksa ke dalam perairan ikan di Minamata mengandung merkuri antara 27-102 ppm berat kering. Berbagai penelitian di Indonesia sudah pula mendapatkan berbagai hewan laut dan air yang mengandung merkuri seperti yang terjadi di Teluk Jakarta dan Medan. Gejala keracunan secara umum timbul sebagai sakit kepala, mudah lelah dan teriritasi lengan dan kaki terasa kebal, sulit menelan, penglihatan kabur, luas penglihatan menciut, ketajaman pendengaran berkurang dan koordinasi otot-otot lenyap. Beberapa orang secara konstan merasa seperti ada logam di mulut, gusi membengkak, dan diare terdapat secara meluas. Kematian terjadi infeksi sekunder maupun kelemahan yang semakin parah.

Melalui peristiwa ini, gambaran limbah B-3 begitu berbahayanya seandainya kita memakan ataupun mengkonsumsi ikan ataupun makanan yang mengandung merkuri. Walaupun seharusnya merkuri digunakan di dalam Industri plastik dan industri pertambangan, tetapi seharusnya hal tersebut tidak dibuang ke laut ataupun ke sungai dikarenakan membahayakan jiwa penduduk sekitar, begitu juga membahayakan diri kita sendiri seandai suatu saat nanti tanpa sadar anda memakan ikan yang berasal dari wilayah yang telah tercemari oleh pembuangan merkuri itu sendiri. Oleh karena itu kesadaran kepada para pihak yang selalu berurusan dengan Limbah B-3 untuk lebih memperhatikan kepentingan orang yang lebih banyak daripada mementingkan kepentingan perusahaan yang sedang anda jalankan sehingga para pihak di dunia industri juga memperhatikan tentang usaha-usaha untuk melanggengkan bisnis anda di suatu tempat.

 

2.2.2.  Keracunan Cadmium

Limbah ini biasanya digunakan untuk proses stabilizer dalam pembuatan Polyvynil Khlorida. Di masa silam Cadmium malah digunakan dalam pengobatan Sypilis dan Malaria. Hasil Otopsi di Amerika Serikat menunjukkan akumulasi Cadmium dalam tubuh masyarakat umum secara rata-rata di dapat 30 mgCd di dalam tubuh; 33% di dalam ginjal, 14% di dalam hati, 2% di dalam paru-paru dan 0,3% di dalam pakreas. Cadmium dapat mempengaruhi otot polos pembuluh darah secara langsung maupun titik langsung lewat ginjal sebagai akibatnya terjadi kenaikan tekanan darah. Percobaan hewan menunjukkan bahwa kematian dapat terjadi karena gagal jantung, kasus keracunan Cadmium secara epidemis terjadi di kota Toyama Jepang. Sekelompok masyarakat mengeluh tentang sakit pinggang selama beberapa tahun. Penyakit tersebut kemudian menjadi parah tulang-tulang punggung terasa sangat nyeri yang diikuti oleh osteomalacia (pelunakan tulang) dan fraktur tulang punggung yang multiple kematian dapat diakibatkan oleh gagal ginjal.

Jika kita lihat dari uraian tentang Cadmium ternyata juga sangat membahayakan walaupun cadmium tersebut digunakan untuk pengobatan malaria dan penyakt syphilis atau raja singa. Oleh karena itu melalui uraian yang mungkin kebanyakan mengutip dari uraian buku yang penulis dapat tetapi setidaknya dengan adanya uraian tersebut dapat memberikan uraian yang cukup mengenai akibat dari Limbah B-3 yang dapat membahayakan kehidupan manusia dan mahkluk hidup lainnya. Harapan tentang tidak terjadi pencemaran yang selalu diidam-idamkan masyarakat selama ini dapat tercapai dan bukan hanya untuk kepentingan uang semata, dimana masyarakat merasa tidak peduli dengan kesehatan mereka dikarenakan mungkin menurut mereka sudah bisa makan sehari saja merupakan berkah tak ternilai. Hal itu dikarenakan edukasi yang kurang yang diberikan oleh pihak yang seharusnya memberikan informasi bahwa dalam bekerja kesehatan itu penting.

 

2.3.       Teknologi Pengolahan

Terdapat banyak metode pengolahan limbah B3 di industri, tiga metode yang paling populer di antaranya ialah chemical conditioningsolidification/Stabilization, dan incineration.

2.3.1.  Chemical Conditioning

          Salah satu teknologi pengolahan limbah B3 ialah chemical conditioning. Tujuan utama dari chemical conditioning ialah:

  • Menstabilkan senyawa-senyawa organik yang terkandung di dalam lumpur
  • Mereduksi volume dengan mengurangi kandungan air dalam lumpur
  • Mendestruksi organisme pathogen
  • Memanfaatkan hasil samping proses chemical conditioning yang masih memiliki nilai ekonomi seperti gas methane yang dihasilkan pada proses digestion
  • Mengkondisikan agar lumpur yang dilepas ke lingkungan dalam keadaan aman dan dapat diterima lingkungan

Chemical conditioning terdiri dari beberapa tahapan sebagai berikut:

  • Concentratiothickening

       Tahapan ini bertujuan untuk mengurangi volume lumpur yang akan diolah dengan cara meningkatkan kandungan padatan. Alat yang umumnya digunakan pada tahapan ini ialah gravity thickener dan solid bowl centrifuge. Tahapan ini pada dasarnya merupakan tahapan awal sebelum limbah dikurangi kadar airnya pada tahapan de-watering selanjutnya. Walaupun tidak sepopuler gravity thickener dan centrifuge, beberapa unit pengolahan limbah menggunakan proses flotation pada tahapan awal ini.

  • Treatment, stabilization, andconditioning

       Tahapan kedua ini bertujuan untuk menstabilkan senyawa organik dan menghancurkan patogen. Proses stabilisasi dapat dilakukan melalui proses pengkondisian secara kimia, fisika, dan biologi. Pengkondisian secara kimia berlangsung dengan adanya proses pembentukan ikatan bahan-bahan kimia dengan partikel koloid. Pengkondisian secara fisika berlangsung dengan jalan memisahkan bahan-bahan kimia dan koloid dengan cara pencucian dan destruksi. Pengkondisian secara biologi berlangsung dengan adanya proses destruksi dengan bantuan enzim dan reaksi oksidasi. Proses-proses yang terlibat pada tahapan ini ialah lagooning, anaerobic digestion, aerobic digestion, heat treatment, polyelectrolite flocculation, chemical conditioning, dan elutriation.

  • De-wateringanddrying

       De-watering and drying bertujuan untuk menghilangkan atau mengurangi kandungan air dan sekaligus mengurangi volume lumpur. Proses yang terlibat pada tahapan ini umumnya ialah pengeringan dan filtrasi. Alat yang biasa digunakan adalah drying bed, filter press, centrifuge, vacuum filter, dan belt press.

  • Disposal

       Disposal ialah proses pembuangan akhir limbah B3. Beberapa proses yang terjadi sebelum limbah B3 dibuang ialah pyrolysis, wet air oxidation, dan composting. Tempat pembuangan akhir limbah B3 umumnya ialah sanitary landfill, crop land, atau injection well.

 

2.3.2.  Solidification/Stabilization

          Di samping chemical conditiong, teknologi solidification/ stabilization juga dapat diterapkan untuk mengolah limbah B3. Secara umum stabilisasi dapat didefinisikan sebagai proses pencapuran limbah dengan bahan tambahan (aditif) dengan tujuan menurunkan laju migrasi bahan pencemar dari limbah serta untuk mengurangi toksisitas limbah tersebut. Sedangkan solidifikasi didefinisikan sebagai proses pemadatan suatu bahan berbahaya dengan penambahan aditif. Kedua proses tersebut seringkali terkait sehingga sering dianggap mempunyai arti yang sama. Proses solidifikasi/stabilisasi berdasarkan mekanismenya dapat dibagi menjadi enam golongan, yaitu:

  1. Macroencapsulation, yaitu proses dimana bahan berbahaya dalam limbah dibungkus dalam matriks struktur yang besar
  2. Microencapsulation, yaitu proses yang mirip macroencapsulation tetapi bahan pencemar terbungkus secara fisik dalam struktur kristal pada tingkat mikroskopik
  3. Precipitation
  4. Adsorpsi, yaitu proses dimana bahan pencemar diikat secara elektrokimia pada bahan pemadat melalui mekanisme adsorpsi.
  5. Absorbsi, yaitu proses solidifikasi bahan pencemar dengan menyerapkannya ke bahan padat
  6. Detoxification, yaitu proses mengubah suatu senyawa beracun menjadi senyawa lain yang tingkat toksisitasnya lebih rendah atau bahkan hilang sama sekali

          Teknologi solidikasi/stabilisasi umumnya menggunakan semen, kapur (CaOH2), dan bahan termoplastik. Metoda yang diterapkan di lapangan ialah metoda in-drum mixing, in-situ mixing, dan plant mixing. Peraturan mengenai solidifikasi/stabilitasi diatur oleh BAPEDAL berdasarkanKep-03/BAPEDAL/09/1995 dan Kep-04/BAPEDAL/09/1995.

 

2.3.3.  Incineration

          Teknologi pembakaran (incineration ) adalah alternatif yang menarik dalam teknologi pengolahan limbah. Insinerasi mengurangi volume dan massa limbah hingga sekitar 90% (volume) dan 75% (berat). Teknologi ini sebenarnya bukan solusi final dari sistem pengolahan limbah padat karena pada dasarnya hanya memindahkan limbah dari bentuk padat yang kasat mata ke bentuk gas yang tidak kasat mata. Proses insinerasi menghasilkan energi dalam bentuk panas. Namun, insinerasi memiliki beberapa kelebihan di mana sebagian besar dari komponen limbah B3 dapat dihancurkan dan limbah berkurang dengan cepat. Selain itu, insinerasi memerlukan lahan yang relatif kecil.

Aspek penting dalam sistem insinerasi adalah nilai kandungan energi (heating value) limbah. Selain menentukan kemampuan dalam mempertahankan berlangsungnya proses pembakaran, heating value juga menentukan banyaknya energi yang dapat diperoleh dari sistem insinerasi. Jenis insinerator yang paling umum diterapkan untuk membakar limbah padat B3 ialah rotary kiln, multiple hearth, fluidized bed, open pit, single chamber, multiple chamber, aqueous waste injection, dan starved air unit. Dari semua jenis insinerator tersebut, rotary kiln mempunyai kelebihan karena alat tersebut dapat mengolah limbah padat, cair, dan gas secara simultan

 

 

 

 

 

BAB III

PENUTUP

 

3.1. Kesimpulan

Dari berbagai uraian di atas  dapat disimpulan sebagai berikut :

  • Dalam pengelolaan limbah B3, identifikasi dan karakteristik limbah B3 adalah hal yang penting dan mendasar. Banyak hal yang yang sebelumnya perlu diketahui agar dalam penanggulangan limbah Bahan Berbahaya dan Beracun tersebut menjadi tepat dan bukannya malah menambahkan masalah pada limbah Bahan Berbahaya dan Beracun tersebut
  • Pengaruh limbah B3 terhadap mahluk hidup, khususnya manusia terdiri atas 2 kategori yaitu: (1) efek akut, dan (2) efek kronis. Efek akut dapat menimbulkan akibat berupa kerusakan susunan syaraf, kerusakan sistem pencernaan, kerusakan sistem kardio vasculer, kerusakan system pernafasan, kerusakan pada kulit, dan kematian.  Sementara itu, efek kronis dapat menimbulkan efek karsinogenik (pendorong terjadinya kanker), efek mutagenik (pendorong mutasi sel tubuh), efek teratogenik (pendorong terjadinya cacat bawaan), dan kerusakan sistem reproduksi.
  • Terdapat banyak metode pengolahan limbah B3 di industri, tiga metode yang paling populer di antaranya ialah chemical conditioning, solidification/Stabilization, dan incineration.

 

3.2. Saran

Mengingat penjelasan-penjelasan dalam makalah diatas sangat jauh dari kesempurnaan, karena masih banyaknya kekurangan dan kurang merinci dan lengkapnya materi yang dikutip atau disampaikan. Maka untuk masa-masa yang akan datang semoga makalah ini dapat lebih disempurnakan, dan lebih mendalami serta memperinci materi-materinya lagi,sehingga makalah ini dapat disajikan dengan lebih baik lagi.

Dan dari segi materi, berhubung penulis mengambil tema yaitu B3 atau Bahan Berbahaya dan Beracun,maka selaku penulis berharap agar penanganan Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun tersebut jangan dijadikan masalah yang sepele, namun hal tersebut tentunya dapat menjadi perhatian kita bersama,bukan hanya pemerintah ,tetapi kita semua, karena apabila dampak dari limbah B3 tersebut telah menyebar luas, maka bukan hanya satu ataupun dua orang yang akan menerima akibatnya, tetapi juga akan berpengaruh terhadap orang banyak termasuk mungkin diri kita sendiri.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

DAFTAR PUSTAKA

Doni. 2010. Dampak Limbah B3. http://donymei.blogspot.com/2010/09/dampak-limbah-b3.html. Diakses pada tanggal 5 Juni 2012

 

Muallif, Fachrozi. 2010. Mengenal Limbah Radioaktif. http://mualliffachrozi. blogspot.com/2010/02/mengen-al-limbah-radioaktif-dalam.html. Diakses pada tanggal 5 Juni 2012.

 

Siahaan, N.H.T., Ekologi Pembangunan dan Hukum Tata Lingkungan, Jakarta: Erlangga

 

Slamet, Juli Soemirat. 1994. Kesehatan Lingkungan. Yogyakarta: Gajah Mada University Press,

Soemartono, R.M. 2009. Sistem Pengelolaan Limbah B3 di Indonesia. http://www.kelair.bppt.go.id/Publikasi/BukuB3/B3.html. Diakses pada tanggal 4 Juni 2012

 

 

 

1

Faktor-Faktor Lingkungan yang Mempengaruhi Aktivitas Mikroba

Aktivitas mikroba dipengaruhi oleh faktor-faktor lingkungannya. Perubahan lingkungan dapat mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologi mikroba. Beberapa kelompok mikroba sangat resisten terhadap  perubahan faktor lingkungan. Mikroba tersebut dapat dengan cepat menyesuaikan diri dengan kondisi baru tersebut. Faktor lingkungan meliputi faktor-faktor abiotik (fisika dan kimia), dan faktor biotik.

 

 

A. Faktor Abiotik

1. Suhu

a. Suhu pertumbuhan mikroba.
Pertumbuhan mikroba memerlukan kisaran suhu tertentu. Kisaran suhu pertumbuhan dibagi menjadi suhu minimum, suhu optimum, dan suhu maksimum. Suhu minimum adalah suhu terendah tetapi mikroba masih dapat hidup. Suhu optimum adalah suhu paling baik untuk pertumbuhan mikroba. Suhu maksimum adalah suhu tertinggi untuk kehidupan mikroba. Berdasarkan kisaran suhu pertumbuhannya, mikroba dapat dikelompokkan menjadi mikroba psikrofil (kriofil), mesofil, dan termofil. Psikrofil adalah kelompok mikroba yang dapat tumbuh pada suhu 0-30o C dengan suhu optimum sekitar 15oC. Mesofil adalah kelompok mikroba pada umumnya, mempunyai suhu minimum 15oC suhu optimum 25-37oC dan suhu maksimum 45-55oC. Mikroba yang tahan hidup pada suhu tinggi dikelompokkan dalam mikroba termofil. Mikroba ini mempunyai membran sel yang mengandung lipida jenuh, sehingga titik didihnya tinggi.  Selain itu dapat memproduksi protein termasuk enzim yang tidak terdenaturasi pada suhu tinggi.  Di dalam DNA-nya mengandung guanin dan sitosin dalam jumlah yang relatif besar, sehingga molekul DNA tetap stabil pada suhu tinggi.  Kelompok ini mempunyai suhu minimum 40o C, optimum pada suhu 55-60o C dan suhu maksimum untuk pertumbuhannya 75oC.  Untuk mikroba yang tidak tumbuh dibawah suhu 30oC dan mempunyai suhu pertumbuhan optimum pada 60oC, dikelompokkan ke dalam mikroba termofil obligat.  Untuk mikroba termofil yang dapat tumbuh dibawah suhu 30oC, dimasukkan kelompok mikroba termofil fakultatif. Bakteri yang hidup di dalam tanah dan air, umumnya bersifat mesofil, tetapi ada juga yang dapat hidup diatas 50oC (termotoleran).  Contoh bakteri termotoleran adalah Methylococcus capsulatus.  Contoh bakteri termofil adalah Bacillus, Clostridium, Sulfolobus, dan bakteri pereduksi sulfat/sulfur.  Bakteri yang hidup di laut (fototrof) dan bakteri besi (Gallionella) termasuk bakteri psikrofil.

b.Suhu Tinggi
Apabila mikroba dihadapkan pada suhu tinggi diatas suhu maksimum, akan memberikan beberapa macam reaksi. (1) Titik kematian thermal, adalah suhu yang dapat memetikan spesies mikroba dalam waktu 10 menit pada kondisi tertentu. (2) Waktu kematian thermal, adalah waktu yang diperlukan untuk membunuh suatu spesies mikroba pada suatu suhu yang tetap. Faktor-faktor yang mempengaruhi titik kematian thermal ialah waktu, suhu, kelembaban, spora, umur mikroba, pH dan komposisi medium. Contoh waktu kematian thermal (TDT/ thermal death time) untuk beberapa jenis bakteri adalah sebagai berikut :

c.Suhu Rendah
Apabila mikroba dihadapkan pada suhu rendah dapat menyebabkan gangguan metabolisme. akibat-akibatnya adalah (1) Cold shock , adalah penurunan suhu yang tiba-tiba menyebabkan kematian bakteri, terutama pada bakteri muda atau pada fase logaritmik, (2) Pembekuan (freezing), adalah rusaknya sel dengan adanya kristal es di dalam air intraseluler, (3) Lyofilisasi, adalah proses pendinginan dibawah titik beku dalam keadaan vakum secara bertingkat. Proses ini dapat digunakan untuk mengawetkan mikroba karena air protoplasma langsung diuapkan tanpa melalui fase cair (sublimasi).

2. Kandungan air (pengeringan)
Setiap mikroba memerlukan kandungan air bebas tertentu untuk hidupnya, biasanya diukur dengan parameter aw (water activity) atau kelembaban relatif. Mikroba umumnya dapat tumbuh pada aw 0,998-0,6. bakteri umumnya memerlukan aw 0,90-0,999. Mikroba yang osmotoleran dapat hidup pada aw terendah (0,6) misalnya khamir Saccharomyces rouxii. Aspergillus glaucus dan jamur benang lain dapat tumbuh pada aw 0,8. Bakteri umumnya memerlukan aw atau kelembaban tinggi lebih dari 0,98, tetapi bakteri halofil hanya memerlukan aw 0,75. Mikroba yang tahan kekeringan adalah yang dapatmembentuk spora, konidia atau dapat membentuk kista

3. Tekanan osmose
Tekanan osmose sebenarnya sangat erat hubungannya dengan kandungan air. Apabila mikroba diletakkan pada larutan hipertonis, maka selnya akan mengalami plasmolisis, yaitu terkelupasnya membran sitoplasma dari dinding sel akibat mengkerutnya sitoplasma. Apabila diletakkan pada larutan hipotonis, maka sel mikroba akan mengalami plasmoptisa, yaitu pecahnya sel karena cairan masuk ke dalam sel, sel membengkak dan akhirnya pecah. Berdasarkan tekanan osmose yang diperlukan dapat dikelompokkan menjadi (1) mikroba osmofil, adalah mikroba yang dapat tumbuh pada kadar gula tinggi, (2) mikroba halofil, adalah mikroba yang dapat tumbuh pada kadar garam halogen yang tinggi, (3) mikroba halodurik, adalah kelompok mikroba yang dapat tahan (tidak mati) tetapi tidak dapat tumbuh pada kadar garam tinggi, kadar garamnya dapat mencapai 30 %.
Contoh mikroba osmofil adalah beberapa jenis khamir. Khamir osmofil mampu tumbuh pada larutan gula dengan konsentrasi lebih dari 65 % wt/wt (aw = 0,94). Contoh mikroba halofil adalah bakteri yang termasuk Archaebacterium, misalnya Halobacterium. Bakteri yang tahan pada kadar garam tinggi, umumnya mempunyai kandungan KCl yang tinggi dalam selnya. Selain itu bakteri ini memerlukan konsentrasi Kalium yang tinggi untuk stabilitas ribosomnya. Bakteri halofil ada yang mempunyai membran purple bilayer, dinding selnya terdiri dari murein, sehingga tahan terhadap ion Natrium.

4. Ion-ion dan listrik
a. Kadar Ion Hidrogen (pH)
Mikroba umumnya menyukai pH netral (pH 7). Beberapa bakteri dapat hidup pada pH tinggi (medium alkalin). Contohnya adalah bakteri nitrat, rhizobia, actinomycetes, dan bakteri pengguna urea. Hanya beberapa bakteri yang bersifat toleran terhadap kemasaman, misalnya Lactobacilli, Acetobacter, dan Sarcina ventriculi. Bakteri yang bersifat asidofil misalnya Thiobacillus. Jamur umumnya dapat hidup pada kisaran pH rendah. Apabila mikroba ditanam pada media dengan pH 5 maka pertumbuhan didominasi oleh jamur, tetapi apabila pH media 8 maka pertumbuhan didominasi oleh bakteri. Berdasarkan pH-nya mikroba dapat dikelompokkan menjadi 3 yaitu (a) mikroba asidofil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 2,0-5,0, (b) mikroba mesofil (neutrofil), adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 5,5-8,0, dan (c) mikroba alkalifil, adalah kelompok mikroba yang dapat hidup pada pH 8,4-9,5.

b. Buffer
Untuk menumbuhkan mikroba pada media memerlukan pH yang konstan, terutama pada mikroba yang dapat menghasilkan asam. Misalnya Enterobacteriaceae dan beberapa Pseudomonadaceae. Oleh karenanya ke dalam medium diberi tambahan buffer untuk menjaga agar pH nya konstan. Buffer merupakan campuran garam mono dan dibasik, maupun senyawa-senyawa organik amfoter. Sebagai contoh adalah buffer fosfat anorganik dapat mempertahankan pH diatas 7,2. Cara kerja buffer adalah garam dibasik akan mengadsorbsi ion H+ dan garam monobasik akan bereaksi dengan ion OH-

c. Ion-ion lain
Logam berat seperti Hg, Ag, Cu, Au, dan Pb pada kadar rendah dapat bersifat meracun (toksis). Logam berat mempunyai daya oligodinamik, yaitu daya bunuh logam berat pada kadar rendah. Selain logam berat, ada ion-ion lain yang dapat mempengaruhi kegiatan fisiologi mikroba, yaitu ion sulfat, tartrat, klorida, nitrat, dan benzoat. Ion-ion tersebut dapat mengurangi pertumbuhan mikroba tertentu. Oleh karena itu sering digunakan untuk mengawetkan suatu bahan, misalnya digunakan dalam pengawetan makanan. Ada senyawa lain yang juga mempengaruhi fisiologi mikroba, misalnya asam benzoat, asam asetat, dan asam sorbat.

d. Listrik
Listrik dapat mengakibatkan terjadinya elektrolisis bahan penyusun medium pertumbuhan. Selain itu arus listrik dapat menghasilkan panas yang dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba. Sel mikroba dalam suspensi akan mengalami elektroforesis apabila dilalui arus listrik. Arus listrik tegangan tinggi yang melalui suatu cairan akan menyebabkan terjadinya shock karena tekanan hidrolik listrik. Kematian mikroba akibat shock terutama disebabkan oleh oksidasi. Adanya radikal ion dari ionisasi radiasi dan terbentuknya ion logam dari elektroda juga menyebabkan kematian mikroba.

e. Radiasi
Radiasi menyebabkan ionisasi molekul-molekul di dalam protoplasma. Cahaya umumnya dapat merusak mikroba yang tidak mempunyai pigmen fotosintesis. Cahaya mempunyai pengaruh germisida, terutama cahaya bergelombang pendek dan bergelombang panjang. Pengaruh germisida dari sinar bergelombang panjang disebabkan oleh panas yang ditimbulkannya, misalnya sinar inframerah. Sinar x (0,005-1,0 Ao), sinar ultra violet (4000-2950 Ao), dan sinar radiasi lain dapat membunuh mikroba. Apabila tingkat iradiasi yang diterima sel mikroba rendah, maka dapat menyebabkan terjadinya mutasi pada mikroba.

f. Tegangan Muka
Tegangan muka mempengaruhi cairan sehingga permukaan cairan tersebut menyerupai membran yang elastis. Seperti telah diketahui protoplasma mikroba terdapat di dalam sel yang dilindungi dinding sel, maka apabilaada perubahan tegangan muka dinding sel akan mempengaruhi pula permukaan protoplasma. Akibat selanjutnya dapat mempengaruhi pertumbuhan mikroba dan bentuk morfologinya. Zat-zat seperti sabun, deterjen, dan zat-zat pembasah (surfaktan) seperti Tween80 dan Triton A20 dapat mengurangi tegangan muka cairan/larutan. Umumnya mikroba cocok pada tegangan muka yang relatif tinggi.

g. Tegangan Hidrostatik
Tekanan hidrostatik mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba. Umumnya tekanan 1-400 atm tidak mempengaruhi atau hanya sedikit mempengaruhi metabolisme dan pertumbuhan mikroba. Tekanan hidrostatik yang lebih tinggi lagi dapat menghambat atau menghentikan pertumbuhan, oleh karena tekanan hidrostatik tinggi dapat menghambat sintesis RNA, DNA, dan protein, serta mengganggu fungsi transport membran sel maupun mengurangi aktivitas berbagai macam enzim.Tekanan diatas 100.000 pound/inchi2 menyebabkan denaturasi protein. Akan tetapi ada mikroba yang tahan hidup pada tekanan tinggi (mikroba barotoleran), dan ada mikroba yang tumbuh optimal pada tekanan tinggi sampai 16.000 pound/inchi2 (barofil). Mikroba yang hidup di laut dalam umumnya adalah barofilik atau barotoleran. Sebagai contoh adalah bakteri Spirillum.

 

B. Faktor Biotik
Di alam jarang sekali ditemukan mikroba yang hidup sebagai biakan murni, tetapi selalu berada dalam asosiasi dengan jasad-jasad lain. Antar jasad dalam satu populasi atau antar populasi jasad yang satu dengan yang lain saling berinteraksi.

1. Interaksi dalam satu populasi mikroba
Interaksi antar jasad dalam satu populasi yang sama ada dua macam, yaitu interaksi positif maupun negatif. Interaksi positif menyebabkan meningkatnya kecepatan pertumbuhan sebagai efek sampingnya. Meningkatnya kepadatan populasi, secara teoritis meningkatkan kecepatan pertumbuhan. Interaksi positif disebut juga kooperasi. Sebagai contoh adalah pertumbuhan satu sel mikroba menjadi koloni atau pertumbuhan pada fase lag (fase adaptasi). Interaksi negatif menyebabkan turunnya kecepatan pertumbuhan dengan meningkatnya kepadatan populasi. Misalnya populasi mikroba yang ditumbuhkan dalam substrat terbatas, atau adanya produk metabolik yang meracun. Interaksi negatif disebut juga kompetisi. Sebagai contoh jamur Fusarium dan Verticillium pada tanah sawah, dapat menghasilkan asam lemak dan H2S yang bersifat meracun.

2. Interaksi antar berbagai macam mikroba
Apabila dua populasi yang berbeda berasosiasi, maka akan timbul berbagai macam interaksi. Interaksi tersebut menimbulkan pengaruh positif, negatif, ataupun tidak ada pengaruh antar populasi mikroba yang satu dengan yang lain. Nama masing-masing interaksi adalah sebagai berikut:

a. Netralisme
Netralisme adalah hubungan antara dua populasi yang tidak saling mempengaruhi. Hal ini dapat terjadi pada kepadatan populasi yang sangat rendah atau secara fisik dipisahkan dalam mikrohabitat, serta populasi yang keluar dari habitat alamiahnya. Sebagai contoh interaksi antara mikroba allocthonous (nonindigenous) dengan mikroba autochthonous (indigenous), dan antar mikroba nonindigenous di atmosfer yang kepadatan populasinya sangat rendah. Netralisme juga terjadi pada keadaan mikroba tidak aktif, misal dalam keadaan kering beku, atau fase istirahat (spora, kista).

b. Komensalisme
Hubungan komensalisme antara dua populasi terjadi apabila satu populasi diuntungkan tetapi populasi lain tidak terpengaruh. Contohnya adalah:
- Bakteri Flavobacterium brevis dapat menghasilkan ekskresi sistein. Sistein dapat digunakan oleh Legionella pneumophila.
- Desulfovibrio mensuplai asetat dan H2 untuk respirasi anaerobik Methanobacterium.

c. Sinergisme
Suatu bentuk asosiasi yang menyebabkan terjadinya suatu kemampuan untuk dapat melakukan perubahan kimia tertentu di dalam substrat. Apabila asosiasi melibatkan 2 populasi atau lebih dalam keperluan nutrisi bersama, maka disebut sintropisme. Sintropisme sangat penting dalam peruraian bahan organik tanah, atau proses pembersihan air secara alami. Contoh sinergisme: Streptococcus faecalis dan Escherichia coli

d. Mutualisme
Mutualisme adalah asosiasi antara dua populasi mikroba yang keduanya saling tergantung dan sama-sama mendapat keuntungan. Mutualisme sering disebut juga simbiosis. Simbiosis bersifat sangat spesifik (khusus) dan salah satu populasi anggota simbiosis tidak dapat digantikan tempatnya oleh spesies lain yang mirip. Contohnya adalah Bakteri Rhizobium sp. yang hidup ada bintil akar tanaman kacang-kacangan. Contoh lain adalah Lichenes (Lichens), yang merupakan simbiosis antara algae sianobakteria dengan fungi. Algae (phycobiont) sebagai produser yang dapat menggunakan energi cahaya untuk menghasilkan senyawa organik. Senyawa organik dapat digunakan oleh fungi (mycobiont), dan fungi memberikan bentuk perlindungan (selubung) dan transport nutrien / mineral serta membentuk faktor tumbuh untuk algae.

e. Kompetisi
Hubungan negatif antara 2 populasi mikroba yang keduanya mengalami kerugian. Peristiwa ini ditandai dengan menurunnya sel hidup dan pertumbuhannya. Kompetisi terjadi pada 2 populasi mikroba yang menggunakan nutrien / makanan yang sama, atau dalam keadaan nutrien terbatas. Contohnya adalah antara protozoa Paramaecium caudatum dengan Paramaecium aurelia.

f. Amensalisme
Satu bentuk asosiasi antar spesies mikroba yang menyebabkan salah satu pihak dirugikan, pihak lain diuntungkan atau tidak terpengaruh apapun. Umumnya merupakan cara untuk melindungi diri terhadap populasi mikroba lain. Misalnya dengan menghasilkan senyawa asam, toksin, atau antibiotika. Contohnya adalah bakteri Acetobacter yang mengubah etanol menjadi asam asetat. Thiobacillus thiooxidans menghasilkan asam sulfat. Asam-asam tersebut dapat menghambat pertumbuhan bakteri lain. Bakteri amonifikasi menghasilkan ammonium yang dapat menghambat populasi Nitrobacter.

g. Parasitisme
Parasitisme terjadi antara dua populasi, populasi satu diuntungkan (parasit) dan populasi lain dirugikan (host / inang). Umumnya parasitisme terjadi karena keperluan nutrisi dan bersifat spesifik. Ukuran parasit biasanya lebih kecil dari inangnya. Terjadinya parasitisme memerlukan kontak secara fisik maupun metabolik serta waktu kontak yang relatif lama. Contohnya adalah bakteri Bdellovibrio yang memparasit bakteri E. coli. Jamur Trichoderma sp. memparasit jamur Agaricus sp.

h. Predasi
Hubungan predasi terjadi apabila satu organisme predator memangsa atau memakan dan mencerna organisme lain (prey). Umumnya predator berukuran lebih besar dibandingkan prey, dan peristiwanya berlangsung cepat. Contohnya adalah Protozoa (predator) dengan bakteri (prey). Protozoa Didinium nasutum (predator) dengan Paramaecium caudatum (prey).

 

Diambil dari Materi Perkuliahan oleh : Angga Dheta S, S.Si M.Si (Dosen TEP UB)

0

Mikroorganisme / Mikroba

Sehubungan dengan  Mata Kuliah yang saya ambil di semester ini yaitu Mikrobiologi Lingkungan, maka saya akan membahas sedikit tentang mikroba dan membagi-bagi ilmu yang telah saya dapatkan di perkuliahan.

Apa sih Mikrobiologi  ?? Mikrobiologi berasal dari 3 kata, yakni:
Mikro : terlalu kecil untuk dilihat dengan mata telanjang
Bio : Kehidupan
Logy : ilmu.
Jadi, secara harviah Mikrobiologi dapat diartikan sebagai sebuah ilmu yang mempelajari tentang organisme atau kehidupan kehidupan yang sangat kecil. Ilmu Mikrobiologi mulai dikenal ketika 2 peneliti mencetuskan idenya. Yakni:
Robert Hooke (1665) yang mengatakan bahwa “benda hidup tersusun oleh kotak kecil atau sel” dan kemudian ia memperkenalkan istilah sel dan teori sel yang mengatakan bahwa semua yang hidup tersusun dari sel.
Anthony van Leeuwenhoek (1673) yang melakukan observasi pertama mikroba hidup pada gigi, air hujan, dan air rendaman peppercorn.
Yang menjadi objek di dalam ilmu Mikrobiologi adalah mikroba
Mikroorganisme atau mikroba adalah organisme yang berukuran sangat kecil sehingga untuk mengamatinya diperlukan alat bantuan.Mikroorganisme disebut juga organisme mikroskopik.Mikroorganisme seringkali bersel tunggal (uniseluler) maupun bersel banyak (multiseluler). Namun, beberapa protista bersel tunggal masih terlihat oleh mata telanjang dan ada beberapa spesies multisel tidak terlihat mata telanjang. Virus juga termasuk ke dalam mikroorganisme meskipun tidak bersifat seluler.

Ilmu yang mempelajari mikroorganisme disebut mikrobiologi. Orang yang bekerja di bidang ini disebut mikrobiolog.

Mikroba atau dikenal juga dengan istilah mikroorganisme, jasad renik, maupun kuman merupakan suatu organisme hidup yang berukuran sangat kecil. Mikroba memiliki keuntungan dan kerugian bagi lingkungan sekitarnya. Yakni :

-Mampu menguraikan limbah organic
-Merupakan produser dalam ekosistem melalui proses fotosintesis
-Menghasilkan senyawa industry semacam etil alcohol dan aseton
-Menghasilkan pangan terfermentasi seperti cuka, keju, dan roti
-Menghasilkan produk yang digunakan dalam proses industry misalnya saja selulase dan dalam bidang pengobatan seperti insulin.
-Namun, beberapa di antaranya merupakan pathogen yang dapat menyebabkan penyakit.
Dengan mengetahui dan mempelajari tentang mikroba, manusia dapat memperoleh beberapa keuntungan. Seperti:
-Dapat memungkinkan manusia untuk mencegah terjadinya pembusukan makanan,
-Mencegah terjadinya penyakit
-Dan juga memberikan pengetahuan tentang teknik aseptic untuk mencegah kontaminasi dalam proses pengobatan maupun saat bekerja di dalam laboratorium mikrobiologi.