Jurnal Enviro 2022
Prodi Teknik Lingkungan - ITN Malang
EFEKTIVITAS METODE AERASI BUBBLE AERATOR DALAM MENURUNKAN
KADAR BOD DAN COD AIR LIMBAH RPS LAUNDRY
KOTA MALANG
THE EFFECTIVENESS OF THE BUBBLE AERATOR AERATION METHOD IN
REDUCE THE BOD AND COD LEVELS OF WASTEWATER RPS LAUNDRY
MALANG CITY
Vitricia, .
Candra Dwiratna.
W, .
Hery Setyobudiarso 1,2,.
Prodi Teknik Lingkungan.
Fakultas Teknik Sipil Dan Perencanaan.
Institut Teknologi Nasional Malang Email : .
vitricia12@gmail.
com , .
candra_wulandari@lecturer.
hery_sba@yahoo.
Abstrak.
Deterjen yang digunakan sebagian besar menggunakan LAS (Linier Alkyl Sulfona.
yang merupakan Anonik Surfaktan yang berfungsi menurunkan tegangan permukaan Limbah laundry yang dihasilkan sebagian besar langsung dibuang ke selokan atau badan air tanpa pengolahan terlebih dahulu, sehingga akan menimbulkan dampak negatif terhadap perairan itu sendiri, seperti eutrofikasi kadar oksigen berkurang drastis dan menyebabkan biota air mengalami degradasi serta dapat membahayakan kesehatan manusia jika dikonsumsi atau di pakai secara langsung.
Tujuan penelitian ini menganalisis pengaruh waktu detensi dan debit udara terhadap parameter BOD dan COD dalam air limbah laundry.
Air limbah laundry yang digunakan dalam penelitian ini berasal dari salah satu usaha laundry di kota Malang.
Variabel terikat yang digunakan dalam penelitian ini yaitu parameter BOD dan COD, sedangkan variabel bebas yang digunakan dalam penelitian ini yaitu variasi waktu operasional 24 jam, 48 jam, 72 jam dan variasi debit udara 6 L/menit dan 12 L/menit.
Hasil dari penelitian menunjukkan bahwa pengolahan aerasi dengan waktu operasional 72 jam mampu menurunkan beban pencemar BOD dan COD dengan persentase penyisihan 90% dan 95% dan pengolahan aerasi dengan menggunakan debit 12 L/menit mampu menurunkan parameter pencemar BOD dan COD yaitu 90% untuk parameter BOD dan 95% untuk parameter COD.
Kata Kunci : Air Limbah Laundry.
Deterjen.
Aerasi.
Bubble Aerator.
BOD.
COD.
Abstract.
Most of the detergents used use LAS (Linear Alkyl Sulfonat.
which is an anonic surfactant that functions to lower the surface tension of water.
Most of the laundry waste produced is directly discharged into ditches or water bodies without prior treatment, so that it will have a negative impact on the waters themselves, such as eutrophication of drastically reduced oxygen levels and cause aquatic biota to degrade and can endanger human health if consumed or used.
The purpose of this study was to analyze the effect of detention time and air discharge on BOD and COD parameters in laundry wastewater.
Laundry wastewater used in this study came from one of the laundry businesses in the city of Malang.
The dependent variables used in this study are BOD and COD parameters, while the independent variables used in this study are variations in operational time of 24 hours, 48 hours, 72 hours and variations in airflow 6 L/minute and 12 L/minute.
The results of the study showed that aeration treatment with an operating time of 72 hours was able to reduce the pollutant load of BOD and COD with a percentage of 90% and 95% removal and aeration treatment using a discharge of 12 L/minute was able to reduce the pollutant parameters BOD and COD, namely 90% for the BOD parameter.
and 95% for COD Keywords: Laundry Wastewater.
Detergent.
Aeration.
Bubble Aerator.
BOD.
COD
Jurnal Enviro 2022
Prodi Teknik Lingkungan - ITN Malang
METODELOGI
Pada penelitian ini menggunakan metode eksperimen yaitu membuat instalasi berdasarkan penelitian skala laboratorium dan menguji efektivitas peralatan yang dibuat berdasarkan penyisihan parameter air limbah laundry.
Variabel yang digunakan pada penelitian ini, terbagi menjadi dua yaitu :
Variabel Terikat :
Konsentrasi BOD Konsentrasi COD Dasar keputusan tersebut didukung oleh pengolahan activated sludge yang mempunyai salah satu keunggulan yaitu mampu menurunkan kandungan organik BOD dan COD yang tidak terlalu tinggi .
ibawah 3000 mg/L).
Variabel Bebas :
Waktu operasional aerasi yang digunakan dalam percobaan ini yaitu sebagai berikut :
- 24 jam - 48 jam - 72 jam Waktu ini berdasarkan (Said, 2.
usia lumpur bertahan 2 hingga 4 hari.
Variasi debit udara - 6 L/menit - 12 L/menit Debit ini berdasarkan (Rahmayetty, dkk, 2.
yaitu 2 L/menit, 4 L/menit dan 6 L/menit.
Proses penyiapan bahan uji yang dilakukan adalah pengumpulan air limbah yang akan diteliti yaitu air limbah laundry.
Pengambilan sampel dengan menggunakan teknik grab sampling .
engan cara sesaa.
dilakukan di RPS Laundy Kota Malang pada pukul 09.
00 WIB.
Penggunaan teknik
SNI
59:2008 tentang metoda pengambilan contoh air limbah, untuk industri yang belum memiliki IPAL, serta air limbah laundry yang dibuang dengan proses kontinyu berasal dari satu saluran pembuangan dan tidak terdapat bak equalisasi sehingga pengambilan dilakukan pada saluran sebelum masuk ke badan air.
PENDAHULUAN
Limbah laundry pada penelitian ini diperoleh dari proses pencucian pakaian pada salah satu usaha laundry di Kota Malang yaitu RPS Laundry yang berlokasi di Jl.
Bendungan Sutami.
Sumbersari.
Kec.
Lowokawru.
Limbah cair laundry tersebut memiliki warna kehitaman, terdapat buih serta berbau detergen, jika air limbah tersebut dibiarkan begitu saja akan menimbulkan bau busuk.
Kapasitas mesin cuci di RPS Laundry mampu menampung pakaian hingga 15 kg.
Hasil analisis penelitian sebelumnya karakteristik awal air limbah laundry untuk BOD sebesar 441 mg/L dan COD sebesar 910,5 mg/L (Kusuma,dkk, 2.
Menurut karakteristik awal ulasan terdahulu dapat teknologi yang mudah digunakan, efektif dan efisien dalam mengolah limbah laundry sehingga dapat digunakan oleh pengusaha laundry untuk mengolah limbah mereka sebelum dibuang ke badan air.
Salah satu cara dengan memanfaatkan metode aerasi, yaitu metode penambahan oksigen ke dalam larutan limbah untuk meningkatkan jumlah oksigen terlarut sehingga dapat memberikan suplai oksigen kepada mikroorganisme pengurai untuk menurunkan kadar zat organik yang terkandung dalam air limbah (Pramyani dan Marwati, 2.
Menurut Amri dan Wesen .
, pengurangan efisiensi terbesar parameter BOD pada proses aerasi 72 jam sebesar 81,21%.
Menurut Dayanti dan Herlina .
, pengurangan efisiensi terbesar parameter COD pada aerasi 72 jam sebesar 84%.
Berdasarkan hal ini usaha laundry memerlukan suatu upaya pengolahan, maka diharapkan air limbah laundry setelah diolah dapat memenuhi baku mutu limbah laundry berdasarkan Peraturan Gubernur Jawa Timur No.
72 Tahun 2013.
Parameter utama yang diambil berdasarkan baku mutu ini adalah BOD dan COD.
Jurnal Enviro 2022 Prodi Teknik Lingkungan - ITN Malang Menurut Artiyani dan Firmansyah .
, dalam pengambilan sampel diperlukan wadah sebagai tempat untuk menampung sampel yang akan diuji, wadah yang akan digunakan untuk mengambil sampel harus bersih dan tidak terdapat kotoran didalamnya, terutama lumut dan jamur harus dicegah agar tidak terjadi kontaminasi dengan sampel limbah yang akan di uji.
Sampel air limbah yang diambil A180 liter.
Persiapan reaktor yang digunakan adalah rangkaian bak aerasi yang berbentuk persegi dengan ukuran 30 cm x 30 cm x 50 cm dan terbuat dari kaca ketebalan 6 mm dengan kapasitas 45 liter.
Bak penampung air limbah menggunakan tong plastik dengan kapasitas 100 liter.
Debit air limbah yang dialirkan dari bak penampung ke bak aerasi adalah 0,04 L/detik, untuk mengukur debit ini dengan cara manual yaitu menggunakan stopwatch dan gelas ukur.
Adapun model reaktor yang digunakan dalam penelitian ini berbentuk persegi, rumus volume dan debit air limbah dapat dilihat sebagai berikut :
Volume Reaktor Diketahui :
Panjang Reaktor = 30 cm Lebar Reaktor = 30 cm Tinggi Reaktor = 50 cm Jawab :
Volume Reaktor = p x l x t = 30 cm x 30 cm x
50 cm
= 45000 cm3
= 45 L
Debit Aliran 2400 ycoya Debit = 60 yccyceycycnyco = 40 ycoya/yccyceycycnyco = 0,04 L/detik Adapun model reaktor penelitian ini dapat dilihat berikut :
Gambar 3.
2 Model Reaktor Aerasi Langkah Ae langkah dalam pengoperasian reaktor aerasi yaitu :
Menyiapkan bak penampungan dan reaktor aerasi serta alat Mengecek dan menguji cobakan digunakan untuk memastikan alat .
idak mengalami kebocora.
Membuat rakitan pipa hingga terhubung antar reaktor dengan bak Memasangkan pipa dan valve pada setiap lubang yang sudah disiapkan tiap bak.
Melakukan uji coba terhadap masing-masing reaktor aerasi dan mengatur posisi air stone agar tetap menyebarkan udara pada segala sisi.
Tahap selanjutnya yaitu mengatur debit untuk air limbah dari bak penampung menuju reaktor aerasi.
Mengisi reaktor dengan air limbah 50% dari kapasitas untuk proses HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Air Limbah Domestik Pada penelitian ini limbah cair laundry yang digunakan berasal dari salah satu tempat usaha pencucian baju yang dihasilkan dari larutan detergent dan Air limbah laundry memiliki warna yang keruh kehitaman, berbuih dan Sampel diambil pada outlet pada pukul 00 WIB dengan teknik grab sampling.
Kemudian air limbah di analisis untuk Jurnal Enviro 2022 Prodi Teknik Lingkungan - ITN Malang mengetahui kualitas awal air limbah sebelum diolah.
Berdasarkan analisis yang telah dilakukan, maka didapatkan hasil karakteristik air limbah laundry yang sebelum proses pengolahan yang dapat dilihat pada tabel 4.
1 sebagai berikut :
Tabel 4.
1 Karakteristik Air Limbah 2.
Aerator dioperasikan selama proses seeding berlangsung agar kondisi didalam reaktor tetap dalam kondisi aerob (Dayanti dan Herlina,2.
Proses Adaptasi Mikroorganisme (Aklimatisas.
Pada proses aklimatisasi dilakukan selama 10 hari, pengadaptasian dilakukan dengan cara mengganti air limbah secara perlahan dengan air limbah yang baru (Bastom, 2.
Penggantian dilakukan dengan cara bertahap yaitu 10%, 25%, 50%, 75%, dan 100% dari total air seeding (Bastom, 2.
Kemudian dilakukan pengukuran nilai Chemical Oxygen Demand (COD) untuk memastikan bahwa mikroorganisme telah beradaptasi dengan air limbah yang baru dalam mendegradasi kandungan organik dalam air limbah (Dayanti dan Herlina, 2.
Proses aklimatisasi ini dikatakan selesai ketika mengalami Steady state .
ondisi stabi.
tercapai yang ditandai dengan fluktuasi nilai COD tidak melebihi 10%, yang artinya mikroorganisme siap untuk dilakukan proses selanjutnya (Ananda.
Dkk, 2.
Sebelum Pengolahan Paramet
Konsentra
Baku
si Air
Mutu
Limbah* Air
Limbah* BOD
COD
Sumber : Hasil Analisis Laboratorium Jasa Tirta Malang, 2022.
Berdasarkan Tabel 4.
1 menunjukkan bahwa parameter BOD dan COD pada air limbah laundry masih belum memenuhi standar baku mutu yang telah ditetapkan Peraturan Gubernur Jawa Timur No.
Tahun 2013 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Industri dan/atau Kegiatan Usaha Lainnya.
Hasil Pengolahan Air Limbah Domestik Konsentrasi BOD Data hasil pengolahan air limbah laundry dalam menurunkan konsentrasi BOD dapat dilihat pada Grafik 4.
Persentase Penyisihan BOD .
g/L) Proses Pengolahan Limbah Cair Laundry Proses Pembiakan Mikroorganisme (Seedin.
Pada penelitian ini, proses seeding mikroorganisme (Rahayu, 2.
Proses ini dilakukan selama 7 hari yang dioperasikan secara batch dengan cara memasukkan limbah laundry kedalam reaktor dengan menambahkan EM4 untuk memicu pertumbuhan mikroorganisme pada tahap seeding ini (Nugroho,dkk, 2.
dan pemberian nutrient .
yang dibutuhkan oleh mikroorganisme sebagai bahan makanan agar mikroorganisme cepat tumbuh (Hendrasarie dan Yadaturrahmah, 24 jam 48 jam 72 jam 6 L/m 12 L/m Grafik 4.
3 Persentase Penyisihan BOD Dari grafik tersebut terlihat bahwa terjadi penurunan hingga persentase 90%.
Penurunan ini terjadi dikarenakan adanya pemasukan oksigen ke dalam air limbah yang membantu dalam meregenerasi zatzat organik dalam air limbah laundry Jurnal Enviro 2022 Prodi Teknik Lingkungan - ITN Malang (Pramyani dan Marwati, 2.
Menurut Utami, dkk .
dengan adanya oksigen, mikroba aerob akan mengoksidasi senyawa organik membentuk sel-sel baru dan bentuk yang lebih stabil menghasilkan CO2.
NH3, dan H2O sel baru.
Sedangkan menurut Widyawati, dkk .
penurunan nilai BOD dengan adanya perlakuan lumpur aktif disebabkan oleh aktivitas biologis mikroorganisme dalam mendegradasi senyawa organik dan proses aerasi dapat meningkatkan kadar oksigen terlarut dalam air limbah, selain itu berguna bagi mikroorganisme dalam pertumbuhannya.
Dari perbandingan hasil yang telah di lampirkan pada Grafik 4.
3 hal ini menunjukkan bahwa reaktor II dengan debit udara 12 L/menit lebih besar reaktor I dengan debit udara 6 L/menit, menurut Sudaryati, dkk .
semakin banyak kontak oksigen dengan air, semakin banyak limbah cair menyerap oksigen sehingga sangat efisien bagi pengurangan beban pencemar BOD.
Pada penelitian ini reaktor I maupun reaktor II waktu detensi yang terbaik yaitu pada waktu 72 jam, semakin besar waktu tinggal maka semakin besar pula tingkat efesiensi penyisihan bahan organik.
Pernyataan ini disebabkan waktu kontak yang semakin lama antara bahan organik dengan mikroba pada lapisan biofilm sehingga akan memperbanyak kesempatan mikroba dalam memanfaatkan bahan organik tersebut untuk metabolisme tubuhnya dan akan menyisihkan kandungan organik dalam air limbah tersebut (Dayanti dan Herlina, 2.
Dapat diketahui bahwa pengolahan limbah laundry menggunakan metode aerasi bubble aerator efektif dalam menurunkan beban pencemar BOD dan memenuhi baku mutu yang sudah di tetapkan oleh Peraturan Gubernur Jawa Timur No.
72 Tahun 2013 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha dan/atau Kegiatan Laundry yang memiliki kadar maximum untuk parameter BOD yaitu sebesar 100 mg/L.
Hal ini juga didukung oleh pernyataan (Pramyani dan Marwati, 2.
bahwa bubble aerator tergolong high aeration yaitu aerasi yang berlangsung memerlukan waktu yang singkat dan menyatakan metode aerasi pada air limbah mempengaruhi penurunan BOD sebesar Persentase Penyisihan COD .
g/L) Konsentrasi COD Data hasil pengolahan air limbah domestik dalam menurunkan konsentrasi COD dapat dilihat pada Grafik 4.
24 jam 48 jam 72 jam 6 L/m 12 L/m Grafik 4.
4 Persentase Penyisihan COD Berdasarkan grafik tersebut terjadi penurunan hingga persentase 95%.
Penurunan ini terjadi dikarenakan adanya proses aerasi yang memanfaatkan bakteri Bakteri aerob adalah kelompok bakteri yang mutlak memerlukan oksigen bebas untuk proses metabolismenya, mencukupi selama proses biologi maka bakteri-bakteri tersebut dapat bekerja dengan optimal, hal ini akan bermanfaat dalam penurunan konsentrasi zat organik dalam air limbah, selain itu kehadiran oksigen juga bermanfaat untuk proses oksidasi senyawa kimia serta dapat menghilangkan bau (Yuniarti, dkk, 2.
Penambahan nutrient yang cukup juga akan memenuhi kebutuhan mikroba terhadap efektivitasnya COD akan lebih tinggi (Sudaryati, dkk, 2.
Sedangkan menurut Haerun, dkk .
, penurunan COD terjadi akibat proses oksidasi biokimia oleh bakteri, sehingga banyak zat organik yang mengendap dan teroksidasi, bahan buangan organik tersebut akan diosksidasi oleh kalium dikromat yang digunakan sebagai Jurnal Enviro 2022 Prodi Teknik Lingkungan - ITN Malang sumber oksigen .
xidizing agen.
menjadi gas CO2 dan H2O serta sejumlah ion krom.
Bahwasannya pada Grafik 4.
4 semakin besar debit udara maka semakin besar juga penyisihan pada parameter COD, hal ini disebabkan pada debit udara ini komposisi antara mikroba dengan nutrien seimbang dan dimanfaatkan oleh mikroba (Masta.
Sedangkan Rahmayetty, dkk .
, bila oksigen yang disupply ke dalam reaktor mencukupi maka proses degradasi biologis akan berjalan dengan optimal, pada proses aerob 50% senyawa organik akan berubah menjadi CO2 dan H2O dan 50% nya menjadi bakteri Berdasarkan waktu operasional yang baik berada pada waktu 72 jam, hal ini dikarenakan semakin lama waktu aerasi hasil penurunan COD yang didapatkan juga semakin besar, faktor lain juga dikarenakan penambahan lumpur aktif dan sistem aerasi yang mampu menurunkan konsentrasi COD, efesiensi penghilang beban pencemar menggunakan sistem lumpur aktif bisa mencapai lebih dari 90% (Utami, 2.
dan memenuhi baku mutu yang sudah di tetapkan oleh Peraturan Gubernur Jawa Timur No.
72 Tahun 2013 tentang Baku Mutu Air Limbah Bagi Usaha dan/atau Kegiatan Laundry yang memiliki kadar maximum untuk parameter COD yaitu sebesar 250 mg/L.
Pengolahan menggunakan perbedaan debit udara memiliki penyisihan yang berbeda dan pencemar BOD dan COD yaitu, untuk debit 6 L/menit penyisihan terbesarnya yaitu 82% untuk parameter BOD dan 91% untuk parameter COD, sedangkan untuk debit udara 12 L/menit penyisihan terbesarnya yaitu 90% untuk parameter BOD dan 95% untuk parameter COD.
Saran Diharapkan selanjutnya dapat meningkatkan debit udara maupun waktu operasional serta harus memperhatikan nutrisi pada saat proses pertumbuhan mikroorganisme agar mikroorganisme bisa tumbuh lebih banyak dan tidak terjadi kematian mikroorganisme yang banyak.
DAFTAR PUSTAKA