Analisis Zat-zat Organik Dalam Air Limbah

Kandungan organik merupakan salah satu parameter yang sangat umum untuk diolah dalam suatu sistem pengolahan air limbah. Ada beberapa pendekatan dalam menyatakan keberadaan zat organik di dalam air limbah antara lain dengan pengukuran BOD, COD, TOC, dan UV-absorbing organic constituents. Yuk, kita lihat satu per satu.

1. Biochemical Oxygen Demand (BOD)

Yup! Dona��t forget that BOD stands for biochemical oxygen demand, NOT biological oxygen demand. BOD menyatakan banyaknya oksigen yang diperlukan oleh mikroba untuk mengoksidasi zat-zat organik dalam proses metabolisme mereka (secara biokimia). Nilai BOD biasanya digunakan dalam sistem yang menggunakan proses biologi dalam pengolahan limbahnya. Perlu diingat disini bahwa keberadaan mikroorganisme merupakan faktor mutlak dalam pengukuran BOD. Mikroorganisme yang dipakai dalam analisis BOD biasa disebut dengan seed.

Adanya mikroorganisme berarti diperlukan inkubasi. Lamanya inkubasi tergantung dari nilai BOD yang dikehendaki, ada yang 5, 7, 10, bahkan 20 hari. Pada umumnya, nilai BOD yang digunakan di dalam pengolahan air limbah adalah BOD₅, yaitu BOD yang diperoleh setelah inkubasi selama 5 hari. Meskipun BOD₅ merupakan nilai yang paling umum dipakai, mereka yang menghendaki terjadi nitrifikasi di dalam prosesnya memerlukan waktu inkubasi yang lebih lama (bisa 6 hingga 10 hari). Hal ini karena bakteri yang bekerja dalam proses nitrifikasi memiliki laju pertumbuhan yang rendah, yaitu antara 6 hingga 10 hari (Metcalf&Eddy, 2004).

Keterlibatan mikroorganisme A�menjadi salah satu keterbatasan dalam analisis BOD. Bekerja dengan mikroorganisme berarti kita harus menyediakan lingkungan yang sesuai agar bakteri-bakteri tersebut tetap dapat bertahan selama waktu inkubasi. Toxic material is a big no-no in BOD test. Apabila akan menganalisis BOD pada air limbah yang memiliki kandungan toksik maka diperlukan aklimatisasi (adaptasi) terlebih dahulu. Keterbatasan lain dari analisis BOD adalah perlunya waktu inkubasi yang lama sehingga hasil analisis baru dapat diketahui setelah waktu inkubasi selesai.

2. Chemical Oxygen Demand (COD)

Parameter yang satu ini menyatakan kebutuhan oksigen yang diperlukan untuk mengoksidasi zat-zat organik di dalam air limbah menggunakan dikromat sebagai oksidator. Analisis COD diawali dengan proses digestion kemudian dilanjutkan dengan pengukuran nilai COD itu sendiri. Pengukuran nilai COD dapat diketahui melalui titrasi atau dengan menggunakan spektrofotometer. Berbeda dengan BOD, pada COD tidak perlu dibedakan apakah zat organik tersebut dapat didegradasi secara biologis atau tidak. Di lapangan, banyak operator yang lebih memilih menggunakan parameter COD. Hal ini karena pengukuran COD tidak melibatkan mikroorganisme sehingga tidak terpengaruh oleh material yang bersifat toksik. Selain itu analisis COD membutuhkan waktu yang jauh lebih singkat dibanding BOD.

Walaupun sebenarnya BOD dan COD merupakan parameter yang berbeda, banyak juga orang yang salah kaprah dengan mengkonversi nilai COD dengan faktor pengali tertentu (biasanya sebesar 0,5) untuk memperoleh nilai BOD. Sebenarnya, faktor pengali 0,5 tersebut tidak berlaku untuk semua jenis limbah dan sangat berbeda antara satu IPAL dengan yang lainnya. Untuk memperoleh suatu faktor pengali (ummm, mungkin lebih tepat kalau disebut sebagai rasio), perlu dilakukan sederetan pengukuran COD dan BOD kemudian dilihat kecenderungannya. Angka 0,5 (atau rasio BOD:COD sebesar 1:2) umumnya terjadi di IPAL yang mengolah limbah domestik. Nah, untuk IPAL industri rasionya bisa jauh berbeda dan sangat bervariasi antara industri yang satu dengan yang lainnya sehingga rasio 1:2 tidak dapat menjadi patokan.

3. Total Organic Carbon (TOC)

TOC merupakan parameter yang menyatakan jumlah total karbon organik (oke, dari kepanjangannya sudah cukup jelas bukan?). Berbeda dengan COD dan BOD yang mengukur jumlah oksigen yang diperlukan untuk mengoksidasi zat-zat organik, TOC mengukur jumlah karbon yang berasal dari senyawa organik. Jadi, karena merupakan hal yang berbeda, analisis TOC tidak dapat digunakan untuk memperoleh nilai BOD maupun COD. Analisis TOC dapat dipakai untuk menggantikan analisis BOD maupun COD hanya apabila tersedia data valid yang menunjukkan hubungan antara keduanya. Dalam hal ini, analisis TOC hanya berfungsi sebagai proses kontrol karena memiliki beberapa keunggulan dibanding BOD dan COD. Keunggulan analisis TOC diantaranya waktu analisis yang lebih singkat (hanya 5 hingga 10 menit) serta saat ini telah banyak di pasaran alat-alat TOC analyser yang dapat mengukur TOC secara kontinyu.

4. UV-absorbing Organic Constituents

Zat-zat organik tertentu di dalam air limbah memiliki kemampuan yang tinggi dalam penyerapan sinar UV (ultraviolet). Zat-zat tersebut antara lain humus, lignin, tannin, dan berbagai senyawa aromatic lainnya. Analisis UV-absorbing organic constituents disebut juga sebagai UV254nm. Hal ini karena pembacaan pada spektrofotometer dilakukan pada panjang gelombang 254nm yang termasuk ke dalam panjang gelombang sinar UV. Contoh penggunaan analisis UV254nm adalah di industri penyamakan kulit untuk menganalisis kandungan tannin. Hal ini disebutkan di dalam satu publikasi yang dapat dilihat di sini.