## DEGRADASI PENCEMAR ORGANIK DALAM LINDI DENGAN PROSES OKSIDASI LANJUT
N.W. Yuningrat 1 , I.M. Gunamantha 2 , N.M. Wiratini 3
1, 2, 3 Jurusan Analis Kimia, Fakultas MIPA, Universitas Pendidikan Ganesha, Singaraja, Indonesia
e-mail: niwyuningrat@yahoo.com, wiliangga@yahoo.com

## Abstrak
Tujuan  penelitian  ini  adalah  (1)  mengetahui  karakteristik  lindi  di  TPA  Bengkala Singaraja  berdasarkan  rasio  BOD 5 /COD;  (2)  pengaruh  penambahan  penambahan  katalis TiO 2 terhadap  efektivitas  penyisihan  BOD  dan  COD  lindi  dengan  menggunakan  proses oksidasi  lanjut  (AOP)  sistem  UV/H 2 O 2 ;  (3)  pengaruh  pH  campuran  terhadap  efektivitas penyisihan BOD dan COD lindi dengan menggunakan AOP; (4) pengaruh konsentrasi H 2 O 2 terhadap  efektivitas  penyisihan  BOD  dan  COD  lindi  dengan  menggunakan  AOP;  (5) waktu reaksi  terhadap  nilai  BOD  dan  COD  lindi  dengan  menggunakan  AOP.  Metode  eksperimen digunakan untuk mendegradasi lindi dengan dan tanpa katalis dalam reaktor fotokimia. Hasil penelitian  menunjukkan  bahwa  Lindi  yang  diambil  dari cell  landfill di  TPA  Bengkala Singaraja  memiliki  usia  yang  hampir  matang  berdasarkan  perbandingan  BOD 5 /COD. Penambahan  katalis  TiO 2 untuk  pengolahan  lindi  dengan  sistem  UV/H 2 O 2 dapat meningkatkan  efektivitas  penyisihan  BOD  dan  COD  lindi.  Efektivitas  penyisihan  BOD  dan COD  lindi  dengan  sistem  UV/H 2 O 2 yang  optimum  terjadi  pada  pH  8.  H 2 O 2 dalam pengolahan  lindi  dengan  sistem  UV/H 2 O 2 baik  dengan  maupun  tanpa  penambahan  katalis TiO 2 dapat  meningkatkan  efektivitas  penyisihan  BOD  dan  COD  lindi.  Semakin  lama  waktu reaksi  AOP,  semakin  meningkat  efektivitas  penyisihan  BOD  dan  COD  dalam  sistem UV/H 2 O 2 maupun sistem UV/H 2 O 2 /TiO 2 .
Kata kunci: degradasi, lindi, oksidasi lanjut

## Abstract
The  objectives  of  this  research  were  to  know  (1)  leachate  characteristic  at  TPA Bengkala  Singaraja  based  on  BOD 5 /COD  ratio;  the  influence  of  TiO 2 catalyst  to  the effectiveness  of  BOD  and  COD  degradation with advanced  oxidation  process  UV/H 2 O 2 ;  (3) the  influence  of  pH to the  effectiveness  of  BOD  and  COD  degradation;  (4)  the  influence  of H 2 O 2 to the effectiveness of BOD and COD degradation; (5) the optimum of time reaction to BOD  and  COD  value.  This  research  was  experimented  by  degraded  leachate  in photochemical  reactor  either  with  or  without  catalyst  addition.  The  result  show  that  the leachate  which  was taken from  landfill cell  at TPA  Bengkala  Singaraja  almost  have mature age  based  on  BOD 5 /COD.  TiO 2 addition can  increase  the  effectiveness  of  BOD  and  COD. Effectiveness  of  BOD  and  COD  degradation  with  UV/H 2 O 2 are  reached  at  pH  8.  H 2 O 2 addition  on  leachate  treatment  with  UV/H 2 O 2 or  UV/H 2 O 2 /TiO 2 can  increase  the effectiveness  of  BOD  and  COD  degradation.  The  longer  reaction  time  of  AOP  gives  the effectiveness  of  BOD  and  COD  degradation  more  increase  with  UV/H 2 O 2 as  well  as UV/H 2 O 2 /TiO 2 system.
Keywords : advanced oxidation, degradation, leachate

## PENDAHULUAN
Laju  pertumbuhan  ekonomi  pada tahun-tahun  terakhir  ini  menimbulkan  ekses timbulan  sampah  perkotaan  yang  telah diidentifikasi  sebagai  salah  satu  persoalan lingkungan  paling  serius  di  dunia  dan membutuhkan perhatian serius bagi kepentingan  perlindungan  lingkungan  (Li, et al .,  2010).  Lebih  dari  95%  sampah  di  dunia ditimbun  dengan  metode landfilling (Deng and Englehardt,  2007).  Sebagian  besar metode landfilling yang  diterapkan  adalah open dumpin g atau open landfiiling terutama untuk  perkotaan  di  negara-negara  yang sedang  berkembang.  Namun  demikian, pengelolaan  sampah  dengan  cara open landfill (penimbunan  terbuka)  saat ini  sudah mulai  ditinggalkan.  Pengelolaan  dengan penimbunan  terbuka  ini  dapat  menimbulkan berbagai  persoalan  baik  penurunan  kualitas ekologis  maupun  kesehatan  manusia.  Gas landfill dan  lindi  ( leachate )  yang  dihasilkan dari landfill dapat mencemari udara, air, dan tanah.  Timbunan  sampah  secara  terbuka juga merupakan tempat berkembangbiaknya organisme  penyebar  penyakit  sehingga dapat  menimbulkan  gangguan  terhadap kesehatan manusia disamping yang
diakibatkan dari penurunan kualitas
ekologis.
Saat  ini  metode sanitary  landfill telah banyak mendapatkan perhatian. Hal ini terkait  dengan  keamanan  dan  keefektifan dari  metode landfilling ini.  Secara  umum sanitary landfilling dilakukan dengan cara: 1) sampah  dimasukkan  ke  dalam  lahan  yang sudah  dilengkapi  fundamen  yang  kedap  air dan  saluran lindi  dan  gas, 2) dipadatkan,  3)
ditutup dengan tanah penutup, 4) dipadatkan  lagi,  5)  di  atasnya  ditempatkan sampah  lagi,  dan  demikian  seterusnya.
Sejalan  dengan  amanat  Undang-undang No.  18  tahun  2008  tentang  Pengelolaan
Sampah, sebagian besar pemerintah kota/kabupaten di Indonesia telah mengupayakan  untuk  menerapkan  metode sanitary landfill untuk penimbunan
sampahnya.  Namun  demikian,  pengelolaan sanitary  landfill tersebut  belum  dilakukan secara  optimal  terutama  berkaitan  dengan pengolahan  lindi  ( leachate )  yang  telah dikumpulkan.  Fenomena  ini  juga  terjadi  di Tempat Pembuangan Akhir (TPA) Bengkala Kubutambahan  Singaraja.  Lindi  di  TPA Bengkala  Kubutambahan  Singaraja  sangat keruh,  berbau,  dan  berwarna  hitam.  Lindi tersebut juga menyebabkan rasa gatal pada kulit. Walaupun  cukup  jauh  dari  pemukiman penduduk,  dikawatirkan  dapat  mencemari mata  air  tanah  di  daerah  tersebut,  karena TPA  Bengkala  berada  pada  posisi  lebih tinggi dari pemukiman penduduk. Indikasi ini menunjukkan  diperlukan  pengolahan  lindi lebih  lanjut  sehingga  tidak  menimbulkan permasalahan.  Lindi  sebagai ouput selain gas landfill yang dihasilkan dari dekomposisi terhadap  sampah  organik biodegradable baik  pada  pengolahan  dengan  cara open dumping maupun sanitary  landfill belum dilakukan penanganan secara maksimal.
Pada  dasarnya,  konsep sanitary landfill dimaksudkan untuk melakukan penanganan  secara  lebih  baik  dari  kedua ouput tersebut.  Dalam  hal ini,  pada sanitary landfill
dilengkapi dengan sarana pengumpulan  gas  dan  lindi  yang  tidak tersedia pada open landfill . Bila gas dan lindi yang  telah  dikumpulkan  tersebut  tidak tertangani  dengan  baik,  akhirnya  berbagai persoalan  lingkungan  dapat  ditimbulkan. Khusus  untuk  lindi  bila  tidak  tertangani dengan baik dapat menimbulkan pencemaran terhadap air permukaan maupun air tanah.
Lindi  adalah effluent yang  berupa cairan yang dihasilkan sebagai konsekuensi
dari  perkolasi  air  hujan  melewati  sampah, proses  biokimia  di  dalam  sampah  dan kandungan  air  dari  sampah.  Perkolasi  air hujan  ini  akan  mengekstrak,  melarutkan, dan membantu dekomposisi sampah secara biologik  sehingga  baik  material  biologik maupun  bahan-bahan  kimia  akan  terbawa. Oleh  karena  itu  lindi  merupakan  campuran yang komplek yang terdiri dari bahan-bahan organik terlarut dan  kontaminan-kontaminan anorganik,  diantaranya  meliputi ;  asam lemak  volatil,  senyawa-senyawa  fulvat  dan humat,  logam  berat,  bahan-bahan  organik xenobiotik  dan  garam-garam  anorganik. Komposisi  dan  konsentrasi  kontaminan – kontaminan tersebut tergantung pada karakteristik  dari  sampah  yang  ditimbun, kondisi  lokasi,  iklim,  durasi  air  yang terinfiltrasi,  pH,  tingkat  pemadatan  sampah, dan lain-lain (Renou et al. , 2008 dalam Li et al ., 2010).
Berbagai  upaya  atau  penelitian berkaitan  dengan  pengolahan  lindi  telah dilakukan.  Studi-studi  laboratorium  untuk menentukan keefektifan dari berbagai
proses pengolahan secara biologi, fisik, dan kimia  pada  lindi  telah  diinvestigasi  sejak awal tahun 1970an.
Proses-proses pengolahan  secara  biologi  meliputi  proses aerobik  dan  anaerobik  cukup  efektif  untuk lindi dengan rasio BOD ( biochemical oxygen demand )/COD  ( chemical  oxygen  demand) tinggi  yang  dihasilkan  pada  tahap  awal landfill (Li et  al., 2010).  Namun  demikian, cara  ini  umumnya  gagal  untuk  mengolah lindi  dengan  rasio  BOD 5 /COD  rendah,  atau lindi dengan kandungan logam-logam toksik yang  tinggi  (Deng and Englehardt,  2007). Lebih  lanjut  ditegaskan  oleh  Cortez et  al . (2010),  metode  ini  tidak  efektif  untuk mengolah lindi dari umur landfill yang sudah matang  (5-10  tahun)  karena  kandungan bahan organik rekalsitannya lebih tinggi dan
rasio  BOD/COD  rendah  (umumnya  kurang dari  0,3).  Oleh  karena  itu,  proses-proses psikokimia  digunakan  sebagai  lanjutan  dari proses  biologi  atau  digunakan  sebagai pengolahan secara penuh sejak prapengolahan (Li et al ., 2010).
Diantara  berbagai  jenis  pengolahan secara  fisika-kimia,  proses  oksidasi  lanjut ( advanced oxidation processes , AOP)
dilaporkan  sebagai  salah  satu  metode  yang paling  efektif  untuk  mendegradasi  berbagai senyawa  dalam  lindi  baik  yang  dapat didegradasi maupun yang sukar dibiodegradasi  (Abbas et  al .,  2009).  Hal  ini disebabkan oleh keberadaan radikal
hidroksil  ( • OH)  sebagai  oksidan  yang dihasilkan  sistem  AOP  seperti  dari  aksi sinergis:  antara  dua  oksidan  (O 3 +H 2 O 2 ), suatu katalis dengan suatu oksidan (Fe 2+ +H 2 O 2 ) (reagen Fenton), suatu fotokatalis  dangan  oksidan  (TiO 2 +H 2 O 2 ), iradiasi dengan oksidan: UV+O 3 /H 2 O 2 ), atau fotokatalis dengan oksidan dan iradiasi TiO 2 / H 2 O 2 /UV,  dan  lain-lain  (Wang et  al .,  2003 dalam Abbas et al ., 2010). Dengan potensial oksidasi  ( E 0 =  2,80V),  radikal • OH  dapat mengoksidasi bahan-bahan organik rekalsitran seperti senyawa-senyawa aromatik, terklorinasi, dan phenolik. Pada awalnya, AOP banyak digunakan untuk pengolahan limbah
industri.  Misalnya,  keefektifan  dari  reagen Fenton  sebagai  salah  satu  AOP  untuk mendekolorisasi  zat  warna  tekstil  dan menurunkan COD
limbah rumah
pemotongan  hewan  telah  diamati  secara berturut-turut  oleh  Yuningrat  dan  Putra
(2006)  dan  Yuningrat  dan  Gunamantha (2007). Namun demikian, beberapa penelitian  terkait  pengolahan  lindi  dengan menggunakan  AOP  telah  banyak  dilakukan seperti:
Petruzzelli et al. (2006)
menggunakan reagen Fenton sebagai
pengolahan  awal,  Cortez et  al. (2010) menggunakan sistem berbasis (Fe 2+ /H 2 O 2 /UV dan H 2 O 2 /UV) untuk pengolahan  awal  lindi  dari landfill yang sudah  matang,  Tengrui et  al. (2007) mempelajari pengaruh kondisi operasi seperti  waktu,  pH,  rasio  H 2 O 2 /Fe(II)  dan temperatur  terhadap  efektivitas  proses Fenton  untuk  pengolahan  lindi  dari landfill yang sudah tua. Penelitian-penelitian tersebut  belum  menunjukkan  hasil  yang efektif terutama berkaitan
dengan kemampuan  untuk  mendegradasi  seyawa- senyawa rekalsitran. Hal ini ditunjukkan oleh rasio  BOD/COD  yang  dihasilkan  masih rendah  yaitu  pada  rentangan  0,21  hingga 0,42.
Untuk  meningkatkan  hasil  akhir rasio  BOD/COD,  perlu  dipertimbangkan penggunaan AOP berbasis sistem
TiO 2 /H 2 O 2 /UV
untuk
meningkatkan
konsentrasi radikal ∙OH. Penggunaan sistem kombinasi  UV/H 2 O 2 /TiO 2 memang  belum pernah  dilakukan  untuk  pengolahan  lindi, tetapi  telah  digunakan  untuk  meningkatkan biodegradabilitas klorophenol pada air limbah  (Kuo,  2009)  dan  peningkatan  laju degradasi terhadap phenol dan p- klorophenol  (Dixit et  al. ,  2010).  Hasil penelitian  baik  yang  dilakukan  oleh  Kuo maupun  Dixit  merekomendasikan  bahwa kombinasi  ini  direkomendasikan  sebagai suatu  pendekatan  untuk  mendegradasi senyawa-senyawa  rekalsitran.  Dijelaskan bahwa,  elektron  pada  pita  konduksi  dan lubang pada pita valensi yang terdapat pada titanium  dioksida  akan  menyerap  sinar  UV
(Banerjee (2006); Stasinasikis (2008). Adanya  H 2 O 2 akan  meningkatkan  jumlah akseptor elektron sehingga semakin meningkatkan  pula  jumlah  radikal  bebas yang dihasilkan (Benerjee, 2006).
Berdasarkan permasalahan tersebut di  atas  maka  secara  lebih  rinci  masalah tersebut  dapat  dirumuskan  sebagai  berikut: (1)  Bagaimanakah  karakteristik  lindi  di  TPA Bengkala Singaraja berdasarkan rasio
BOD 5 /COD?;  (2)  Bagaimanakah  pengaruh penambahan katalis TiO 2 terhadap efektivitas  penyisihan  BOD  dan  COD  lindi dengan menggunakan proses oksidasi lanjut (AOP)  sistem  UV/H 2 O 2 ?;  (3)  Bagaimanakah pengaruh  pH  campuran  terhadap  efektivitas penyisihan  BOD  dan  COD  lindi  dengan menggunakan proses oksidasi lanjut (AOP)?; (4) Bagaimanakah pengaruh konsentrasi H 2 O 2 terhadap efektivitas penyisihan  BOD  dan  COD  lindi  dengan menggunakan proses oksidasi lanjut
(AOP)?;  (5)  Bagaimanakah  pengaruh  waktu reaksi  terhadap  nilai  BOD  dan  COD  lindi dengan  menggunakan  proses  oksidasi lanjut?

## METODE
Penelitian ini diawali dengan pembuatan reaktor fotokimia dan
pengambilan  sampel  lindi.  Selanjutnya,  lindi direaksikan  dengan  H 2 O 2 dan  diaduk  serta diberikan  sinar  UV  selama  90  menit.
Pengolahan lindi
dilakukan dengan memvariasi  pH  larutan  6,  7,  8;  konsentrasi H 2 O 2 10  mL/L,  12  mL/L,  14  mL/L,  tanpa maupun dengan penambahan TiO 2 sebanyak  1  g/L  lindi.  Setiap  interval  waktu 45  menit  dilakukan  pengambilan  sampel lindi  yang  telah  diolah  dengan  proses oksidasi lanjut kemudian dianalisis BOD dan CODnya.
Subjek  penelitian  adalah  lindi  yang diambil dari saluran pengeluaran cell landfill di TPA Bengkala Singaraja. Lindi dimasukkan  dalam  botol glass sawo  pada temperatur 4 °C dan dibawa ke laboratorium untuk  diolah  dengan  menggunakan  proses
oksidasi lanjut. Pengaruh penambahan TiO 2 , pH  larutan,  konsentrasi  H 2 O 2 dan  waktu reaksi  dipelajari  untuk  mengevaluasi  nilai BOD  dan  COD  lindi.  Alat-alat  yang digunakan  dalam  penelitian  ini:  reaktor fotokimia  yang  terbuat  dari  pyrex,  jerigen plastik  warna  hitam,  botol  BOD,  inkubator, DO  meter,  pH  meter,  neraca  analitik, seperangkat alat refluks dan titrasi, pemanas, termometer, jerigen besar, magnetik  stirrer ,  COD  reaktor,  penyaring, desikator , spektrofotometer , alat  distilasi, stop  watch dan  alat-alat  gelas  laboratorium. Bahan-bahan  yang  digunakan  adalah  H 2 O 2 32%  w/v  buatan  Merck,  KMnO 4 ,  AlCl 3 , NaOH,  H 2 SO 4 ,  FeSO 4, K 2 Cr 2 O 7, Ag 2 SO 4, HgSO 4 ,  FAS  dan  indikator  feroin,  TiO 2 (Degussa P-25), dan kertas saring Whatman filter selulosa asetat 0,45 µm. Semua bahan kimia yang digunakan berkualitas analisis.
Nilai  BOD  dan  COD  yang  diperoleh dari setiap perlakuan disajikan dalam bentuk tabel  dan  grafik.  Grafik  yang  dibuat menyajikan pengaruh penambahan TiO 2 , pH larutan,  dan  konsentrasi  H 2 O 2 terhadap efektivitas  penyisihan  BOD  dan  COD,  serta pengaruh waktu reaksi terhadap nilai COD.

## HASIL
Hasil  pengukuran  nilai  BOD  dan COD  dari  lindi  yang  diolah  dengan menggunakan  proses  oksidasi  lanjut  (AOP) sistem H 2 O 2 /UV disajikan dalam Tabel 1 dan 2.
Tabel  1.  Nilai  BOD  untuk  sistem  tanpa katalis (sistem H 2 O 2 /UV) Variabel BOD pH H 2 O 2 (mL/L) 0 menit 90 menit 6 10 76,70 49,20 6 14 83,40 38,50 7 12 72,20 49,70
8 10 74,60 41,70 8 14 72,50 40,10
Tabel  2.  Nilai  COD  untuk  sistem  tanpa katalis (sistem H 2 O 2 /UV) Variabel COD pH H 2 O 2 mL/L 0 menit 45 menit 90 menit 6 10 489,60 475,20 379,2 0 6 14 462,34 369,60 340,8 0 7 12 456,00 398,40 316,8 0 8 10 427,20 321,60 307,2 0 8 14 513,60 398,40 340,8 0
Hasil  pengukuran  nilai  BOD  dan  COD  dari lindi  yang  diolah  dengan  menggunakan proses oksidasi lanjut (AOP) dengan adanya penambahan  katalis  TiO 2 (sistem  H 2 O 2 /UV/ TiO 2 ) disajikan dalam Tabel 3 dan 4.
Tabel  3.  Nilai  BOD  untuk  sistem  dengan adanya TiO 2 1 g/L (sistem H 2 O 2 /UV/TiO 2 ) Variabel BOD pH H 2 O 2 (mL/L) 0 menit 90 menit 6 10 81,60 46,20 6 14 71,50 42,60 7 12 67,70 38,00 8 10 66,10 40,90 8 14 75,20 47,60
Tabel  4.  Nilai  COD  untuk  sistem  dengan adanya TiO 2 1 g/L (sistem H 2 O 2 /UV/TiO 2 )
Variabel COD
pH H 2 O
2 mL/ L 0 menit 45 menit 90 menit 6 10 456,00 369,60 340,80 6 14 523,20 369,60 357,50 7 12 504,00 465,60 350,40 8 10 456,00 369,60 288,00 8 14 460,61 350,40 235,20

## PEMBAHASAN
Berdasarkan hasil analisis
kandungan  BOD 5 dan  COD  sebelum diberikan  perlakuan,  dapat  dilihat  bahwa kandungan zat organik dalam lindi termasuk tingkat  menengah  bila  dinyatakan  sebagai COD.  Namun,  bila  dilihat  berdasarkan tingkat  biodegradabilitasnya,  maka  lindi yang digunakan dalam penelitian ini dikategorikan memiliki tingkat biodegradabilitas  yang  sedang  menurut
Papadopoulos et al. (2001), dengan perbandingan  COD/BOD 5 sebesar  6,38. Tingkat  biodegradabilitas  lindi  yang  diteliti mengindikasikan  bahwa  pengolahan  secara biologi kurang menguntungkan bila dibandingkan  pengolahan  secara  kimia. Usia  lindi  dalam  penelitian  ini  dapat diketahui  dari  perbandingan  BOD 5 /COD sebesar 0,156 yang mengindikasikan bahwa lindi hampir matang, sehingga dapat dipastikan  bahwa  kandungan  asam  humat, asam fulvat maupun zat organik lain tinggi.
Pengaruh  penambahan  katalis  TiO 2 pada  pengolahan  lindi  dengan  proses oksidasi  lanjut  (AOP)  selama  90  menit terhadap  efektivitas  penyisihan  BOD  dan COD disajikan dalam Gambar 1.
Gambar 1. Pengaruh fotokatalis TiO 2
terhadap efektivitas penyisihan BOD dan COD lindi Gambar 1 menunjukkan bahwa penambahan  fotokatalis  TiO 2 memberikan peningkatan  terhadap  efektivitas  penyisihan BOD  dan  COD  dalam  lindi.  Peningkatan  ini dapat
disebabkan
oleh telah
terdegradasinya  zat-zat  organik  dalam  lindi menjadi senyawa yang lebih sederhana.
Nilai  BOD  dan  COD  lindi  mengalami penurunan dalam sistem yang  mengandung lindi  dan  H 2 O 2 yang  mengalami  penyinaran selama  90  menit.  Penurunan nilai  BOD  dan COD  dapat  disebabkan  oleh  pengikatan senyawa organik  oleh  radikal  ∙OH,  yang dihasilkan oleh H 2 O 2 setelah menyerap sinar dengan  energi  yang  sesuai.  Hal  ini mengakibatkan  jumlah  zat  organik  menjadi berkurang  sehingga  kebutuhan  oksigen untuk mendegradasi senyawa organik secara  biologi  dan  kimiawi  menurun.  Atau dengan  kata  lain,  nilai  BOD  dan  COD berkurang.
Sementara itu, keberadaan fotokatalis TiO 2 yang  menyerap  sinar  dengan  energi yang sesuai dalam sistem reaksi, mengakibatkan  terbentuknya hole positif pada  pita  valensi  (h vb + )  dan  pelepasan elektron  pada  pita  konduksi  (e cb - ),  sesuai dengan persamaan reaksi: 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 BOD COD P e n yi si h a n ( % ) Tanpa TiO2 TiO2
TiO 2 + hv → e cb - + h vb + (1)
Selanjutnya,  terjadi  penjebakan  ( trapping ) hole positif pada pita valensi pada pemukaan katalis membentuk radikal ∙OH.
h vb + + >Ti IV OH → (>Ti IV OH∙) + (2)
Radikal ∙OH  yang  terbentuk  memiliki potensial  sebesar  2,8  eV  (Gunlazuardi dalam  Prasetya,  2009),  dapat  menginisiasi reaksi  oksidasi  senyawa  organik  yang  ada dalam  sistem  reaksi.  Reaksi  oksidasi senyawa organik oleh radikal ∙OH menghasilkan  gas  CO 2 ,  uap  air  dan  zat-zat organik  lain  yang  lebih  sederhana,  menurut reaksi berikut:
∙OH + O 2 + CnOmH (2 n –2 m +2) →  nCO 2 + ( n – m + 1) H 2 O (3)
Sesuai  sifat  alamiahnya,  e cb - dan (>Ti IV OH∙) + dapat bergabung kembali (berekombinasi)  sehingga  jumlah  radikal ∙OH  akan  berkurang.  Namun,  keberadaan H 2 O 2 dalam  sistem  reaksi  dapat  mencegah rekombinasi  antara  ecb-  dan  (>Ti IV OH∙) + , dengan  cara  mengikat  e cb - sehingga  jumlah radikal  ∙OH  tetap  terjaga  banyak.  Selain diikat  oleh  H 2 O 2 ,  pengikatan  e cb - juga dilakukan  oleh  O 2 yang  dialirkan  ke  dalam sistem.  Reaksi  pengikatan  e cb - oleh  H 2 O 2 dan O 2 adalah sebagai berikut.
H 2 O 2 + e cb - → ∙OH +OH - (4) O 2 + e cb - → O 2 - ∙ (5)
Selain  itu,  faktor  ukuran  senyawa organik
dimungkinkan mempengaruhi mudah tidaknya senyawa organik masuk ke dalam  pori  TiO 2 dan  kemudian  bereaksi dengan  radikal  ∙OH  sehingga  senyawa
organik  mengalami  fotodegradasi.  Molekul senyawa organik yang berukuran lebih kecil akan lebih mudah masuk ke dalam pori TiO 2 dan  akhirnya  akan  lebih  banyak  senyawa organik yang terfotodegradasi.
Oleh karena itu, penambahan
fotokatalis TiO 2 meningkatkan jumlah radikal
∙OH dalam sistem reaksi sehingga degradasi senyawa organik menjadi semakin  efektif.  Jumlah  senyawa  organik yang  semakin  berkurang  dalam  sistem menyebabkan  penurunan  nilai  BOD  dan COD  sehingga  efektivitas  penyisihan  BOD dan COD juga semakin meningkat.
Pengaruh  pH  dalam  sistem  reaksi dilakukan dengan memvariasi pH campuran sebelum  proses  oksidasi  lanjut  lindi  selama 90  menit.  Pengaruh  pH  terhadap  efektivitas penyisihan  BOD  dalam  sistem  tanpa maupun ada katalis disajikan dalam Gambar 2 dan 3.
Gambar 2. Pengaruh pH terhadap efektivitas penyisihan BOD tanpa fotokatalis TiO 2 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 10 P e n y is ih a n BOD ( % ) pH H2O2 10 mL H2O2 12 mL H2O2 14 mL
Gambar 3. Pengaruh pH terhadap efektivitas penyisihan BOD dengan adanya katalis TiO 2
Dari  Gambar  2  dan  3  dapat
diketahui bahwa secara umum,
kecenderungan efektivitas  penyisihan  BOD pada  pH  6  sampai  8  untuk  sistem  tanpa maupun  dengan  fotokatalis  TiO 2 relatif sama.  Kecenderungan  tersebut  adalah efektivitas penyisihan BOD berkurang seiring dengan kenaikan pH. Untuk pengaruh pH terhadap efektivitas penyisihan COD disajikan dalam Gambar 4 dan 5.
Gambar 4. Pengaruh pH terhadap efektivitas penyisihan COD tanpa fotokatalis TiO 2
Gambar 5. Pengaruh pH terhadap efektivitas penyisihan COD dengan fotokatalis TiO 2
Dari  Gambar  4  dan  5  dapat diketahui  bahwa  kecenderungan  efektivitas penyisihan COD pada pH 6 sampai 8 untuk sistem  tanpa  maupun  dengan  fotokatalis TiO 2 relatif  sama.  Kecenderungan tersebut adalah terjadi peningkatan efektivitas penyisihan  COD  lindi  seiring  dengan kenaikan pH dari 6 sampai 8.
Pada  kondisi  pH  campuran  bersifat basa,  H 2 O 2 akan  bereaksi  dengan  OH - menghasilkan  anion  hidroperoksil  (HO 2 - ). Selanjutnya,  anion  HO 2 - akan  bereaksi dengan  sisa  H 2 O 2. Reaksi  ini  disamping menghasilkan H 2 O dan O 2 , juga menghasilkan  radikal  ∙OH  sehingga  jumlah radikal  ∙OH  semakin  bertambah  dalam sistem.  Reaksi  yang  terjadi  adalah  sebagai berikut.
H 2 O 2 + OH - → HO 2 - + H 2 O (6) H 2 O 2 + HO 2 - → H 2 O + O 2 + ∙OH (7)
Radikal  ∙OH  yang  terbentuk  mengikat senyawa organik sehingga mengalami 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 10 P en yi si ha n B OD ( % ) pH H2O2 10 mL H2O2 12 mL H2O2 14 mL
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 10 P e n yi si h a n COD (% ) pH H2O2 10 mL
H2O2 12
mL H2O2 14 mL 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 2 4 6 8 10 P e n yi si h a n CO D (% ) pH H2O2 10 mL H2O2 12 mL
H2O2 14 mL
fotodegradasi. Pada range pH 6-14, permukaan  TiO 2 berbentuk  >TiO - yang memiliki  kemampuan  membentuk  radikal ∙OH  dan  elektron  yang  lebih  rendah dibanding  spesies  >TiOH∙  (Hoffman et  al . dalam  Prasetya,  2009).  Meskipun  radikal ∙OH  yang  dihasilkan  dari  TiO 2 sedikit,  akan tetapi  cukup tersedia  oleh radikal  ∙OH  yang berasal  dari  H 2 O 2  . Selain  itu,  pada  daerah pH  ini  senyawa  organik  berada  dalam bentuk  yang  mudah  terdegradasi  sehingga degradasi semakin efektif.
Oleh  karena  itu,  harga  pH  sistem sangat  menentukan  spesiasi  permukaan senyawa  organik,  katalis  TiO 2 maupun  H 2 O 2 dalam larutan. Spesiasi tersebut mempengaruhi kemudahan senyawa
organik  mengalami  degradasi,  fotokatalis TiO 2 dalam  menyediakan hole pada  pita valensi (h vb + ) dan radikal ∙OH, maupun H 2 O 2 menghasilkan  radikal  ∙OH.  Dari  Gambar  4 dan  5  dapat  diketahui  bahwa  efektivitas penyisihan  COD  yang  maksimum  diperoleh pada  pH  8.  Pada  pH  tersebut,  baik fotokatalis TiO 2 maupun H 2 O 2 menghasilkan radikal  ∙OH,  dan  senyawa  organik  berada dalam bentuk yang mudah terdegradasi. Hal inilah yang menyebabkan nilai COD minimum  sehingga  menghasilkan  efektivitas penyisihan COD yang optimal.
Dari  Gambar  2,  3,  4  dan  5  dapat diketahui  bahwa  kenaikan  konsentrasi  H 2 O 2 memberikan peningkatan efektivitas penyisihan  BOD  maupun  COD.  Semakin tinggi  konsentrasi  H 2 O 2 maka  semakin banyak  radikal  ∙OH  yang  dihasilkan sehingga degradasi senyawa organik semakin  efektif.  Berkurangnya  senyawa organik dalam sistem menyebabkan semakin  sedikit  kebutuhan  oksigen  untuk mendegradasi sehingga nilai BOD dan COD rendah,  akibatnya  efektivitas  penyisihan BOD dan COD semakin meningkat.
Keberadaan  H 2 O 2 yang  menyerap sinar dengan energi yang sesuai menghasilkan radikal ∙OH, menurut reaksi:
H 2 O 2 + hv → 2 ∙OH (8)
Konsentrasi  H 2 O 2 yang  semakin  tinggi  akan menghasilkan  jumlah  radikal  ∙OH  yang semakin banyak. Selain itu, H 2 O 2 juga dapat berperan sebagai akseptor elekron sehingga dapat mencegah rekombinasi dan meningkatkan  jumlah  radikal  ∙OH.  Reaksi fotolisis  H 2 O 2 dan  peran  ganda  H 2 O 2 menyebabkan  degradasi  senyawa  organik dalam lindi menjadi semakin efektif.
Namun,  jika  konsentrasi  H 2 O 2 di dalam  larutan  terlalu  tinggi  maka  H 2 O 2 juga dapat bereaksi dengan h vb + dan radikal ∙OH. Reaksi yang tejadi adalah sebagai berikut.
H 2 O 2 + h vb + → O 2 + 2H + (9) H 2 O 2 + ∙OH → H 2 O + HO 2 ∙ (10)
HO 2 ∙ + ∙OH → H 2 O + O 2 (11)
Pengikatan  h vb + dan  radikal  ∙OH  oleh  H 2 O 2 yang berlebihan manyebabkan jumlah radikal ∙OH berkurang sehingga
fotodegradasi  senyawa  organik  berjalan lambat.  Jumlah  senyawa  organik  yang masih  banyak  dalam  sistem  mengakibatkan kebutuhan  oksigen  untuk  mendegradasi senyawa  organik  yang  semakin  besar, sehingga  nilai  BOD  dan  COD  relatif  tinggi. Hal  ini  dapat  menyebabkan  efektivitas penyisihan  BOD  dan  COD  lindi  menjadi turun.
Dari  Gambar  2,  3,  4  dan  5  dapat diketahui  bahwa  efektivitas  penyisihan  BOD dan  COD  yang  optimum  untuk  pengolahan lindi  dengan  proses  oksidasi  lanjut,  baik tanpa  maupun  dengan  adanya  katalis  TiO 2 diperoleh dengan H 2 O 2 14 mL untuk setiap 1 liter lindi.
Pengaruh  waktu  reaksi  pengolahan lindi  dalam  sistem  AOP  dengan  maupun tanpa penambahan fotokatalis TiO 2 terhadap nilai COD disajikan dalam Gambar 6.
Gambar 6. Pengaruh waktu reaksi terhadap nilai COD lindi pada pH 8 dan H 2 O 2 14 mL
Gambar  6  menunjukkan  bahwa semakin lama waktu reaksi untuk pengolahan  lindi  dengan  sistem  AOP  tanpa maupun dengan adanya penambahan
katalis  TiO 2 memberikan  penurunan  nilai COD. Penurunan nilai COD mengindikasikan bahwa sebagian
kandungan  senyawa  organik  yang  terdapat dalam  lindi  telah  mengalami  fotodegradasi. Reaksi  AOP  dengan  waktu  yang  semakin lama  menyebabkan  kandungan  zat  organik menjadi berkurang sehingga jumlah oksigen yang diperlukan untuk mendegradasi senyawa  organik  secara  kimiawi  semakin berkurang.  Akibatnya,  waktu  reaksi  yang semakin  lama  memberikan  nilai  COD  yang semakin rendah.
Dari  Gambar  6  dapat  diketahui bahwa sistem yang mengandung lindi, H 2 O 2
dan  katalis  TiO 2 yang  dikenai  sinar  UV selama  90  menit  memberikan  penurunan nilai  COD  lindi  yang  tajam.  Waktu  reaksi yang  semakin  lama  menyebabkan  interaksi antara H 2 O 2 dengan sinar, dan TiO 2 dengan sinar  semakin  efektif  sehingga  radikal  ∙OH yang  dihasilkan  dari  fotolisis  H 2 O 2 dan penjebakan ( trapping ) lubang dengan permukaan  terhidrat  TiO 2 (>Ti IV OH)  juga semakin  banyak.  Jumlah  radikal  ∙OH  yang banyak  dengan  waktu  penyinaran  yang lama  menghasilkan  reaksi  antara  radikal ∙OH dengan senyawa organik yang semakin efektif, sehingga kandungan senyawa organik  dalam  sistem  semakin  berkurang. Berkurangnya  jumlah  zat  organik  dalam sistem menyebabkan
berkurangnya kebutuhan  oksigen  untuk  mendegaradasi zat  organik  secara  kimiawi  sehingga  nilai COD lindi semakin menurun.

## SIMPULAN DAN SARAN
Berdasarkan  penelitian  yang  telah dilakukan  maka  dapat  diperoleh  simpulan sebagai  berikut  (1)  lindi  yang  diambil  dari cell  landfill di  TPA  Bengkala  Singaraja memiliki usia yang hampir matang berdasarkan  perbandingan  BOD 5 /COD;  (2) penambahan  katalis TiO 2 untuk  pengolahan lindi  dengan  menggunakan  proses  oksidasi lanjut (AOP) sistem UV/H 2 O 2 dapat meningkatkan  efektivitas  penyisihan  BOD dan  COD  lindi;  (3)  efektivitas  penyisihan BOD  dan  COD  lindi  dengan  menggunakan proses  oksidasi  lanjut  sistem  UV/H 2 O 2 mencapai  maksimum  pada  pH  campuran yang  bersifat  basa;  (4)  adanya  H 2 O 2 dalam pengolahan  lindi  dengan  sistem  UV/H 2 O 2 baik  dengan  maupun  tanpa  penambahan katalis  TiO 2 dapat  meningkatkan  efektivitas penyisihan  BOD  dan  COD  lindi;  (5)  waktu reaksi  AOP  yang  semakin  lama  dapat meningkatkan  efektivitas  penyisihan  BOD
0,00 100,00 200,00 300,00 400,00 500,00 600,00 0 20406080100 Ni la i COD Waktu reaksi (menit) Tanpa TiO2 TiO2
dan  COD  dalam  sistem  UV/H 2 O 2 maupun sistem UV/H 2 O 2 /TiO 2 . Oleh karena itu, perlu dilakukan  penelitian  lebih  lanjut  untuk  pH campuran  yang  lebih  tinggi  dari  8,  waktu reaksi  yang  lebih  dari  90  menit  dan konsentrasi  H 2 O 2 yang  lebih  tinggi  dari  14 mL/L lindi dalam proses degradasi senyawa organik dalam lindi, sehingga dapat diketahui  efektivitas  penyisihan  BOD  dan COD  yang  optimum.  Selain  itu,  untuk memastikan  bahwa  zat-zat  organik  dalam lindi  telah  terdegradasi  dengan  baik  maka perlu  dilakukan  analisis  senyawa  organik yang  terkandung  dalam  lindi,  baik  sebelum maupun  setelah  pengolahan  lindi  pada proses oksidasi lanjut UV/H 2 O 2 /TiO 2 .

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima  kasih  kepada  Universitas  Pendidika Ganesha  yang  telah  membiayai  penelitian ini melalui dana DIPA Tahun 2011.

## DAFTAR PUSTAKA
Banerjee,  S.,  Gopal,  J.,  Muraleedharan,  P.,
Tyagi1,  A.K.,  and  Raj,  B.  2006. Physics and chemistry of photocatalytic titanium dioxide: Visualization  of  bactericidal  activity using atomic force microscopy . Current  Science ,  vol.  90,  no.  10,  25 May 2006
Cortez,  S.,  Teixeira,  P.,  Oliveira,  R.,  and Mota, M. 2010. Fenton’s Oxidation as Post-Treatment of a Mature Municipal Landfill Leachate. International Journal  of  Civil  and  Environmental Engineering 2:1 2010 Deng,  Y.  and  Englehardt,  J.D.  2007. Electrochemical  oxidation  for  landfill leachate treatment Waste Management , vol. 27, no. 3, pp. 380 – 38. Dixit, A., Mungray, A.K., and Chakraborty, M. 2010.  Photochemical  Oxidation  of Phenol and Chlorophenol by UV/H 2 O 2 /TiO 2 Process:  A  Kinetic
Study. International Journal of Chemical Engineering and Applications ,  Vol.  1,  No.  3,  October 2010 ISSN: 2010-0221 Kuo, W.S., and Lin, I.T. 2009. Biodegradability of chlorophenol wastewater  enhanced  by  solar  photo- fenton process. vol. 59, pp. 973-978 Li, W., Zhou, Q., and Hua1, T. 2010. Review ArticleRemoval of Organic Matter from Landfill Leachate by Advanced Oxidation Processes: A Review. International  Journal  of  Chemical Engineering Volume  2010,  Article  ID 270532, 10 pages doi:10.1155/2010/270532 Prasetya,  N.B.  2009.  Pemanfaatan  buah ketimun  ( Cucumis  sativus )  sebagai sumber asam oksalat dan penambahan ion Fe(III) untuk meningkatkan  efektivitas  fotoreduksi ion  Cr(VI)  terkatalisis  TiO 2 .  Tesis. Universitas Gadjah Mada.
Petruzzelli,  D.,  Boghetich,  G.,  Patrelia,  M.,
Abbate,  P.L.,  Sanarica,  S.,  Miraglia, M.,  2006.  2006.  Pre-treatment  of Industrial Landfill Leachate by Fenton’s  Oxidation. Global  NEST Journal , Vol Χ, No Χ, pp XX-XX, 2006. Copyright© 2006 Global NEST. Printed in Greece Staasinakis,  A.S.  2008.  Use  of  Selected Advanced Oxidation Processes (AOPs)  For  Wastewater  Treatment –
A  Mini  Review. Global  NEST  Journal ,
Vol 10, No 3, pp 376-385, 2008 Tengrui, L., Al-Harbawi, A., Jun, Z., dan Bo,
L.M.  2007.  The  effect  its  Influence Factors  of  the  Fenton  Process  on  the Old  Landfill  Leachate.  Journal  of
Applied Sciences 7 (5) 724-727 Yuningrat  dan  Putra.S.  2006.  Dekolorisasi Air Limbah Pencelupan Tekstil dengan Dekomposisi Katalitik Hidrogen Peroksida dalam Besi Oksida. Laporan Penelitian Dosen Muda Yuningrat  dan  Gunamantha.  2007.  Studi Pengolahan  Limbah  Cair  Rumah Potong Hewan dengan Reagen Fenton  untuk  Menurunkan  COD  dan
BOD  (Studi  Kasus  Limbah  Rumah Pemotongan Hewan Kabupaten Badung  Bali).  Laporan  Penelitian Dosen Muda