APAKAH BREAKPOINT CHLORINATION SELALU APLIKATIF UNTUK MENGOLAH LIMBAH CAIR RUMAH SAKIT? IS BREAKPOINT CHLORINATION ALWAYS APPLICATIVE FOR HOSPITAL WASTEWATER TREATMENT? Maya Shovitri Jurusan Biologi. Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam Institut Teknologi Sepuluh Nopember Surabaya Jl. Arief Rahman Hakim. Sukolilo. Surabaya 60111 *e-mail: maya@bio. Abstrak Klorinasi adalah salah satu teknik pengolahan limbah yang sering digunakan untuk membunuh bakteri koliform patogenik dalam pengolahan limbah cair rumah sakit. Di sisi lain, aplikasi kaporit berkorelasi positif dengan pembentukan senyawa organohalogen yang beracun. Sehingga aplikasi kaporit harus berdasarkan perhitungan titik breakpoint chlorination (BPC) agar aman terhadap lingkungan. Dengan menggunakan sampel limbah cair dari sebuah rumah sakit yang melakukan klorinasi dengan dosis 5 mg/L, penelitian ini dilakukan untuk mengetahui apakah aplikasi kaporit di titik BPC selalu aplikatif untuk mengolah limbah tersebut. Titik BPC ditentukan dengan metode titrasi iodometri dan kalium permanganat. Berdasarkan titrasi kalium permanganat, limbah mengandung bahan organik sebesar 39. 79 mg/L, sehingga dosis klor aktif yang diujikan adalah 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, dan 65 mg/L. Dari semua waktu inkubasi yang dibandingkan . , 15, 30 dan 45 meni. terlihat bahwa titik BPC terjadi pada dosis yang sama yaitu 55 mg/L. Dosis tersebut mampu menurunkan konsentrasi bakteri koliform dari sekitar 106 sel/100 ml menjadi 200 sel/100 ml. Bila klorinasi hanya dilihat sebagai desinfektan, klorinasi pada dosis BPC tersebut belum tentu aplikatif, karena ternyata dengan dosis 10 mg/L juga menurunkan konsentrasi bakteri kolifom menjadi 200 sel/100 ml. Selain itu, aplikasi klor 55 mg/L terdeteksi meninggalkan residu klor sebanyak rerata 43 mg/L klor aktif ke lingkungan. Residu tersebut relatif tinggi bila dibandingkan dengan aplikasi nyata dari mana sampel tersebut diambil, yaitu 5 mg/L, walaupun dosis 5 mg/L terdeteksi masih mengandung bakteri koliform yang di atas ambang batas, yaitu sekitar 105 sel/100 ml. Kata kunci: limbah cair rumah sakit, klorinasi, bakteri koliform. Abstract Chlorination is one of the wastewater treatment techniques are often used to kill pathogenic coliform bacteria in hospital wastewater treatment. However, the application of chlorine was positively correlated with the formation of toxic organohalogen compounds. Therefore, chlorine application should be based on the calculation of breakpoint chlorination (BPC) for environmental protection. By using wastewater samples from a hospital that use 5 mg/L chlorination dose, this study was conducted for determining the chlorination applicability at BPC. BPC point was determined by iodometric titration method and potassium Based on the titration of potassium permanganate, wastewater samples containing organic materials of 39. 79 mg/L, the active chlorine doses were tested at 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, and 65 mg/L. all incubation periods of 0, 15, 30 and 45 minutes the BPC occurs at similar concentration of 55 mg/L. The dose was able to reduce coliform bacteria concentrations from 106 cells/100 mL to 200 cells/100 mL. chlorination was only considered as a desinfectant, chlorination at BPC was questionable, because at 10 mg/L the coliform bacteria concentration could be reduced to 200 ml. In addition, the application of 55 mg/L chlorination left residual chlorine of 43 mg/L in average into the environment. This residual chlorine concentration was relatively high when compared to the real application . esidual chlorine of 5 mg/L), although in this chlorine concentration the residual chlorine left coliforms of 105 ml cells/100 mL. Key words: hospital wastewater, chlorination, coliform bacteria Jurnal Purifikasi. Vol. No. Juli 2011: 83-92 PENDAHULUAN Rumah sakit adalah faktor penting untuk pelayanan kesehatan masyarakat, tetapi rumah sakit juga berpotensi sebagai sumber penyebaran penyakit melalui limbah cair, padat dan gas yang dihasilkannya. Oleh karena itu pengelolaan limbah rumah sakit adalah utama dan harus dilakukan untuk melindungi masyarakat dan lingkungan (Ekhaise dan Omavwoya, 2008. Emmanuel et , 2. Teknik biofilter aerob anaerob merupakan salah satu teknik pengolahan limbah cair yang banyak dilakukan dengan (Ca(OC. di tahap akhirnya. Klor (C. dari kaporit berfungsi sebagai oksidator limbah organik dan anorganik, serta sebagai mikroorganisme patogen, seperti Escherichia coli. Legionella. Streptococcus. Bacillus. Clostridium. Amoeba terjangkau (Sururi et al. , 2008. Saefuddin. Giyatmi. Kelemahan klorinasi adalah adanya korelasi positif antara kaporit dengan senyawa organohalogen yang merupakan hasil reaksi antara klor dengan senyawa organik berhalogen (CHCl. yang terdapat dalam Salah satu senyawa organohalogen adalah trihalometan (THM). Semakin tinggi konsentrasi kaporit, semakin tinggi pula probilitas terbentuknya THM. Trihalomentan bersifat karsinogenik dan mutagenik (Sururi, et al. , 2. Untuk mengeliminasi THM, breakpoint clorination (BPC) menjadi penting sebelum aplikasi kaporit di lapangan. BPC adalah jumlah klor aktif . on ClO- dan OHCL) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi semua Kadar KMnO4 . g/L) = bahan organik dan bahan anorganik yang terlarut dalam limbah dan kemudian sisa klor aktifnya berfungsi sebagai disinfektan (Lestari et al. , 2008. Sururi, 2008. Brooks. Alaerts dan Sumestri, 1. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui apakah aplikasi kaporit di titik BPC selalu aplikatif untuk mengolah limbah cair rumah Sampel limbah cair diambil dari Rumah Sakit Umum Daerah (RSUD) Kabupaten Sidoarjo, karena rumah sakit tersebut mengelola limbah cairnya dengan teknik biofilter aerob-anaerob. Klorinasi dilakukan di bak indikator Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang merupakan hasil pengolahan dari bak anaerobik dan aerobik. METODA Pengukuran bahan organik Pengukuran ini untuk menentukan dosis klor aktif dalam klorinasi. Sampel diambil dari bak indikator dan disimpan dalam botol steril gelap ukuran 500 ml sampai volume botol penuh dan ditutup rapat. Kandungan bahan organik sampel diukur dengan titrasi kalium permanganat menurut Badan Standarisasi Nasional . dengan 3 kali ulangan. Sampel sebanyak 25 ml diencerkan dengan 75 ml akuades di dalam erlenmeyer 300 ml. Larutan kemudian ditambah 2,5 ml asam sulfat 4N dan 10 ml larutan KMnO4 0. hingga berwarna merah muda. Larutan dididihkan selama 10 menit dan ditambah 10 ml asam oksalat 0,1N hingga menjadi tidak Larutan kemudian dititrasi dengan KMnO4 0,01N sampai muncul warna merah Konsentrasi KMnO4 kemudian dihitung berdasarkan volume KMnO4 yang dibutuhkan dengan persamaan . b - . x 31,6 x 1000 (BSN, 2. Keterangan : . volume KMnO4 yang dibutuhkan . , . normalitas KMnO4, . normalitas asam oksalat, . volume sampel yang dipakai . Shovitri. Apakah Breakpoint Chlorination Selalu Aplikatif OCl- / HOCl . g/L) = x ml natrium tiosulfat x N natrium sulfat x BM Cl Pengukuran Kadar Klor dan Penentuan Dosis Aplikasi Klor Aktif Kadar klor aktif . g/L) dari kaporit (Ca(OC. diukur dengan titrasi iodometri. Kaporit sebanyak 1 g dilarutkan ke dalam 1L akuades dan kemudian diambil sebanyak 25 mL dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 500 Larutan ditambah 1 g kristal KI dan 2,5 mL asam asetik glasial, kemudian ditetesi dengan indikator hingga muncul warna biru. Kemudian larutan dititrasi dengan natrium 0125 N hingga tak berwarna. Kadar klor aktif dihitung berdasarkan jumlah natrium tiosulfat yang dibutuhkan dengan persamaan . Berdasarkan kadar klor aktif tersebut, volume larutan kaporit yang dibubuhkan dalam berdasarkan persamaan N1 x V 1 = N2 x V2 untuk mendapatkan dosis klor aktif yang Dimana N1 adalah konsentrasi kaporit berdasarkan kandungan bahan organik. V1 adalah volume sampel. N2 adalah dosis klor aktif dalam kaporit dan V2 adalah volume larutan kaporit yang dibubuhkan. Pengukuran Kurva BPC Setelah konsentrasi dosis kaporit ditentukan, kemudian 200 ml sampel dimasukkan ke dalam erlenmeyer 500 ml dan masing-masing diberi kaporit sebesar dosis tersebut dan diinkubasikan pada suhu ruang selama 15 menit, 20 menit dan 30 menit. Sisa klor aktif dalam sampel diukur dengan natrium thiosulfat seperti pada langkah 2. Berdasarkan sisa klor aktif tersebut kemudian MPN /100 ml . dibuat kurva breakpoint chlorination (BPC). Pengukuran diulang sebanyak 3 kali untuk masing-masing waktu inkubasi. Uji Most Probable Number (MPN) Bakteri Koliform Sampel adalah limbah cair yang telah diklorinasi sesuai dengan dosis titik BPC. Sampel sebanyak 100 mL dimasukkan ke dalam erlenmeyer 500 mL dan dilakukan pengenceran bertingkat hingga 10-1, 10-2, 10-3, dan 10-4. Dari masing-masing pengenceran 1 mL suspensi inokulum dan dibiakkan ke 10 ml medium laktosa di tabung reaksi yang berisi dan tabung Durham Masing-masing mempunyai 5 tabung reaksi pengujian. Biakan diinkubasi pada suhu 360C selama 2x24 jam, dengan pengamatan setiap 24 jam. Tabung reaksi yang mengandung gas akan dilanjutkan dengan tes penegasan (BSN. Sebanyak 2 tetes biakan dari tabung reaksi yang positif mengadung gas diambil dan ditanam dalam 10 ml medium Brilliant Green Lactose Bile (BGLB) Broth di tabung reaksi yang juga berisi tabung Durham terbalik. Setelah dihomogenisasi, biakan di inkubasi pada suhu 360C selama 2x24 jam. Tabung reaksi yang mediumnya menjadi keruh dan mengandung bakteri koliform. Berdasarkan jumlah tabung reaksi yang positif, kemudian MPN dihitung dengan melihat Tabel MPN baku dan jumlah bakteri koliform dihitung dengan persamaan . nilai MPN x faktor pengenceran . Jurnal Purifikasi. Vol. No. Juli 2011: 83-92 HASIL DAN PEMBAHASAN Breakpoint Chloration (BPC) Dari tiga kali pengukuran, rerata kandungan bahan organik terukur sebesar 39. 79 mg/L. Berdasarkan kandungan bahan organik tersebut maka dosis aplikasi klor aktif dalam kaporit (Ca(OC. yang dibubuhkan dalam penelitian ini adalah 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, dan 65 mg/L. Selain dosis aplikasi, waktu inkubasi juga merupakan faktor penting agar aplikasi kaporit menjadi aman, efisien dan efektif (Rahayu, 2. Oleh karena itu waktu inkubasi 0 menit, 15 menit, 30 menit dan 45 menit juga diamati pengaruhnya terhadap BPC. Dari hasil pengamatan, ternyata waktu inkubasi 15, 30 dan 45 menit tidak berpengaruh terhadap pembentukan titik BPC. Ketiga waktu inkubasi tersebut menunjukkan titik BPC yang sama, yaitu pada aplikasi klor aktif 55 mg/L (Gambar . Secara teori titik BPC direpresentasikan oleh sebuah kurva yang mempunyai titik puncak maksimum dan titik puncak minimum. Titik puncak minimum inilah yang disebut titik BPC. Ketika kaporit bereaksi dengan air (H2O), kaporit akan menjadi klor aktif bebas asam hipoklorit (HOC. dan ion hipoklorit (OCl-). Klor aktif bebas ini kemudian bereaksi dengan bahan organik dan anorganik yang terdapat dalam sampel . ona I). Salah satu bahan anorganik adalah amoniak (NH. yang apabila bereaksi dengan klor aktif bebas akan membentuk kloramin. Berdasarkan keasaman sampel yang terukur dalam penelitian ini, yaitu 7