## PENGOLAHAN LIMBAH CAIR MINYAK BUMI SECARA BIOLOGI AEROB PROSES BATCH
Lucky Intrati Utami,  Wigig Wihandhita, Syafitri Marsela, Kindriari Nurma Wahyusi* )
Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik UPN “Veteran” Jatim. Jl. Raya Rungkut Madya Gunung Anyar Surabaya. E-mail : kindrinurma@gmail.com

## Abstrak
Proses aerasi biologi digunakan pada pengolahan limbah cair minyak bumi dengan memanfaatkan bakteri aerob. Hal ini bermanfaat dalam penurunan konsentrasi zat organik di dalam limbah cair. Selain diperlukan untuk proses metabolisme bakteri aerob, kehadiran oksigen  juga  bermanfaat  untuk  proses  oksidasi  senyawa-senyawa  kimia  di  dalam  limbah cair  serta  untuk  menghilangkan  bau.  Proses  aerasi  dilakukan  secara  biologi  dapat menurunkan COD sampai 90%. Dalam penelitian ini dicari waktu terbaik pada perlakuan aerasi  biologi  terhadap  penurunan  COD  dan  BOD  Limbah  Cair  Minyak  Bumi  dan pengaruh    konsentrasi    mikroorganisme  terhadap  persentase  penurunan  kadar  COD  dan BOD pada Limbah Cair Minyak Bumi. Hasil terbaik yang diperoleh  terhadap penurunan COD dan BOD adalah pada waktu aerasi 2 jam dengan konsentrasi mikroorganisme 1600 mg/l,    COD  yang  diperoleh  =  172,52  ml/l,  dan  persentase  hasil  penurunan  adalah 86,35 %,, BOD adalah 86,26 mg/l , persentase hasil penurunan adalah 83,99 % .
Kata kunci: Limbah cair minyak bumi, Penurunan BOD & COD, Proses Aerasi.

## PROCESSING OF LIQUID WASTE EQUIPMENT ON BIOLOGY AEROB PROCESS BATCH

## Abstract
Biological  aeration  process  used  in  petroleum  wastewater  treatment  by  utilizing aerobic bacteria. This is beneficial in reducing the concentration of organic substances in wastewater. Besides necessary for metabolic processes of aerobic bacteria, the presence of oxygen  are  also  useful  for  oxidation  processes  in  the  chemical  compounds  in  the wastewater as well as to eliminate the odor. Biological aeration process done can reduce the COD to 90%. In this study sought the best time on the biological aeration treatment to decrease  COD  and  BOD  wastewater  Oil  and  influence  the  concentration  of microorganisms  on  the  percentage  decreased  levels  of  COD  and  BOD  in  Wastewater Petroleum. The best results obtained to decrease COD and BOD is the aeration time of 2 hours  at  a  concentration  of microorganisms  1600  mg  /  l,  COD  obtained  =  172.52  ml  /  l, and  the  percentage  yield  was  86.35%  decrease  BOD    is  86.26  mg  /  l,  the  percentage  of reduction is 83.99%.
Keywords : Decrease in BOD and COD, process aeration, petroleum liquid waste,

## PENDAHULUAN
Limbah  cair  minyak  bumi  sangatlah berbahaya  jika  langsung  di  buang  ke  laut  atau  ke sungai,  karena  banyak  mengandung  zat-zat  kimia yang  berbahaya  dan  beracun.  Oleh  karena  itu sebelum  limbah  cair  minyak  bumi  di  buang  ke  laut ada  syarat  yang  harus  dipatuhi  yang  sudah ditetapkan  dalam  Pergubjatim-07-2013  Baku  Mutu Air  Limbah  Minyak  dan  Gas  Fasilitas  Darat  (On- Shore)  Baru . Baku  Mutu  Air  Limbah  Fasilitas Eksplorasi dan Produksi Migas Fasilitas Darat (On- Shore)  Baru  ,  untuk  parameter  COD  200  mg/L, BOD 100 mg/l. Limbah cair minyak bumi yang akan di  buang  ke  laut  harus  memenuhi    standar  Baku Mutu Air  Limbah  untuk  COD  200  mg/L  dan  BOD 100  mg/L.  Hal  ini  berarti  kandungan  limbah  cair Minyak Bumi tersebut lebih tinggi dari pada standart yang ada sehingga dapat berbahaya bagi lingkungan sekitar dan kesehatan masyarakat, maka limbah cair Minyak  Bumi  perlu  diadakan  pengolahan  air limbah.Pengolahan air limbah bisa dilakukan dengan berbagai metode atau cara yaitu dengan secara Fisik, Kimia  dan  Biologi.  Secara  Biologi  Aerob  dapat menurunkan  kandungan  minyak  pada  limbah  cair dan dapat memisahkan minyak yang terakumulasi di dalam  limbah  cair,  sehingga  minyak  dapat terdispersi  ke  atas.  Perlakuan  aerasi  juga  dapat menurunkan  nilai  BOD,  COD,  karena  dengan pemberian  oksigen  kedalam  limbah  cair  akan  dapat memenuhi  kebutuhan  oksigen  oleh  mikroorganisme pengurai  yang  ada  di  dalam  limbah  cair  dan kebutuhan  oksigen  untuk  oksidasi  bahan-bahan kimia yang ada di dalam limbah cair. Jadi perlakuan aerasi  dapat  meningkatkan  kualitas  limbah  kearah yang  lebih  baik.Proses  aerasi  yang  akan  digunakan pada  pengolahan limbah  yaitu  menggunakan  proses pengolahan  secara  biologi  dengan    memanfaatkan bakteri  aerob.  Bakteri  aerob  adalah  kelompok bakteri  yang  mutlak  memerlukan  oksigen  bebas untuk  proses  metabolismenya.  Dengan  tersedianya oksigen  yang  mencukupi  selama  proses  biologi, maka  bakteri-bakteri  tersebut  dapat  bekerja  dengan optimal.  Hal  ini  akan  bermanfaat  dalam  penurunan konsentrasi zat organik di dalam limbah cair. Selain diperlukan  untuk proses  metabolisme  bakteri aerob, kehadiran  oksigen  juga  bermanfaat  untuk  proses oksidasi  senyawa-senyawa  kimia  di  dalam  limbah cair  serta  untuk  menghilangkan  bau.  Aerasi  dapat dilakukan  secara  alami,  maupun  difusi.Dengan menggunakan  proses  Aerasi  Secara  Biologi  dapat menurunkan COD sampai 90%. ( Anonim,2015. ) Pengolahan air limbah secara biologi merupakan pengolahan air limbah dengan memanfaatkan mikroorganisme. Mikroorganisme ini dimanfaatkan  untuk  menguraikan  bahan-bahan organik  yang  terkandung  dalam  air  limbah  menjadi bahan  yang  lebih  sederhana  dan  tidak  berbahaya.
Dengan  adanya  oksigen,  mikroba  aerob  akan mengoksidasi  senyawa  organik    membentuk  sel-sel baru  dan  bentuk  yang  lebih  stabil  disamping menghasilkan  CO 2 ,  NH 3 ,  dan  H 2 O,  sedangkan mikroba anaerob dengan tidak adanya oksigen akan mengoksidasi senyawa organik  menjadi sel-sel baru dan senyawa akhir  seperti CH 4 , CO 2 , NH 3 dan lain- lain.
Secara aerob : Senyawa organik + Mikroba + O 2 CO 2, NH 3, H 2 O + sel baru
Kecepatan  reaksi  mikrobilogis  ini  dikontrol oleh  adanya  enzim  sebagai  katalis  biologis  yang dihasilkan oleh mikroba. Enzim mempunyai spesifik yang  tinggi,  mengkatalisanya  hanya  reaksi  yang khusus  dan  dipengaruhi  oleh  beberapa  faktor lingkungan  seperti  suhu,  pH,dan  lain  sebagainya. lain-lain.(Artikazzani,2010)
Hasil  Penelitian  Suyasa,  (2013),  Penurunan kadar  minyak  dan  COD  air  limbah  operasional pembangkit  listrik  dengan  flotasi  dan  lumpur  aktif, nilai COD air limbah operasional pembangkit listrik PT  Indonesia  Power  sebelum  pengolahan  adalah 122,09mg/l, setelah melalui  tahap flotasi nilai COD turun  menjadi 93,96mg/l, Nilai COD setelah proses flotasi masih derada diatas Baku Mutu Air Kelas III Pergub  Bali  No.  8  Tahun  2007  oleh  sebab  itu dilakukan  pengolahan  lanjutan  dengan  proses lumpur aktif untuk menurunkan nilai COD tersebut. Penurunan  nilai  COD  selama  24  jam  perlakuan lumpur  aktif.  Nilai  COD  baik  kontrol  maupun sampel  pada  jam  ke  4,  perlakuan  telah  berada dibawah Baku Mutu Air Kelas III Pergub Bali No. 8 tahun  2007  yaitu  sebesar  42,12mg/l  dan  31,20mg/l. Nilai  COD  sampel  terendah  diperoleh  pada jam  ke- 24 dengan nilai sebesar 27,63mg/l. (Suyasa, 2013).
Hasil  Penelitian  Haydar,  dkk,  2007, “Pengolahan  biologi  Limbah  Tekstil  menggunakan proses lumpur Aktif”. Sebuah model skala kontinyu terdiri dari sebuah tangki  aerasi dan clarifier dengan variasi  waktu  4  –  12  jam  dan  mikroorganisme  nya 1500  sampai  3500  mg/l  rata  –  rata  COD  nya  1300 mg/l  dan  rata  –  rata  BOD  nya  900  mg/l.  Hasil penelitian menunjukkan bahwa efisiensi di atas 90 % dan  80  %  untuk  BOD  dan  COD.  Nilai  BOD  awal nya  882  mg/l,  setelah  diproses  selama  12  jam menjadi 54 mg/l dan nilai COD awal nya 1475 mg/l setelah  diproses  selama  12  jam  menjadi  233  mg/l. (Haydar, dkk, 2007)
Tujuan penelitian mendapatkan waktu terbaik perlakuan  aerasi  biologi  terhadap  penurunan  COD dan  BOD  Limbah  Cair  Minyak  Bumi,  dan  untuk mengetahui pengaruh  konsentrasi   mikroorganisme terhadap  penurunan  COD  dan  BOD  Limbah  Cair Minyak  Bumi  dan  untuk  mengetahui  persentase penurunan kadar COD dan BOD pada Limbah  Cair

## Minyak Bumi.

## METODE PENELITIAN
Bahan  baku  yang  digunakan  adalah  limbah cair  minyak  bumi  dengan  COD  1264,03  mg/l  dan BOD  =538,88  mg/l,sedangkan    mikroorganisme yang  digunakan  adalah  lumpur  aktif  dari  PT  .  Sier Surabaya .
Peralatan  yang  digunakan  adalah  ;  tangki aerob,beker gelas ,corong ,kertas saring,oven,cawan porselin,compressor, flow meter udara .
Dalam penelitian ini variabel yang digunakan adalah  variabel  tetap  :  volume  limbah  2 liter  ,sedangkan  variabel  berubah  adalah  waktu aerasi  :  2  jam,  4  jam,  6  jam,8  jam,  10  jam  dan konsentrasi  mikroorganisme  500mg/l,700  mg/l  , 1000mg/l, 1300mg/l dan 1600mg/l.
Cara  penelitian  :  Limbah  cair  minyak  bumi yang  baru  diambil  dari  pabrik  di  analisa  terlebih dahulu COD dan BOD nya.
Sebelum  melakukan  penelitian  langkah  awal adalah tahap aklimatisasi yaitu tahap mengkondisikan  mikroorganisme  agar  dapat  hidup dan  melakukan  adaptasi.  Mikroorganisme  di masukkan  ke  dalam  aerator  tank  sebanyak 2000mg/L,  kemudian  masukkan  juga  limbah  cair minyak bumi 2000mg/L. Kemudian di aerasi selama 2 jam dengan bantuan oksigen (compresor). Setelah 2 jam mikroorganisme yang telah bercampur dengan limbah cair minyak bumi tersebut di endapkan, sisa air  di  buang  dan  sisa  mikroorganisme  di  gunakan untuk proses penelitian.
Setelah  tahap  aklimatisasi  selesai,  bisa  di mulai penelitian untuk semua variabel.
Masukkan  1000mg/L  mikroorganisme  dari sisa  tahap  aklimatisasi  dan  volume  limbah  cair minyak  bumi  ke  dalam  aerator  tank  sebanyak 1000mg/L,  selama  2  jam.  Dengan  bantuan  oksigen (compresor) pada proses aerasinya. Dengan laju alir udara  5  l/menit.  Setelah  2  jam,  di  ambil  sampel. Kemudian di endapkan dan disaring. Dan siap untuk di analisa COD dan BOD nya.
Untuk semua variabel konsentrasi mikroorganisme,  volume  limbah  Cair  minyak  bumi dan waktu aerasi, laju alir yang digunakan adalah 5 l/menit.
Untuk memulai penelitian selanjutnya dengan semua  variabel  konsentrasi  mikroorganisme,  waktu aerasi, volume limbah cair minyak bumi disesuaikan dengan variabel berubah . Untuk volume limbah cair minyak  bumi  selalu  di  ganti  dengan  limbah  yang baru .

## HASIL DAN PEMBAHASAN
Limbah  cair  minyak  bumi  yang  diamati dalam penelitian ini adalah nilai COD dan BOD nya. COD  dan  BOD  awal  limbah  cair  minyak  bumi
selama penelitian berlangsung adalah 1264,03 mg/L dan  538,88mg/L.  Hal  ini  menunjukkan  bahwa  nilai COD  dan  BOD  tersebut  cukup  besar.  Pengolahan yang dilakukan dengan konsentrasi mikroorganisme 500, 700, 1000,  1300 dan  1600mg/L  dengan  waktu aerasi  2,  4,  6,  8  dan  10  jam  dan  dengan  volume limbah  cair  minyak  bumi  2  Liter.    Berikut  ini gambar hasil penurunan COD dan BOD pada limbah cair minyak bumi :
Gambar 1. Hubungan antara COD (%) dan Waktu Aerasi (jam)
Gambar  1.  menunjukkan  bahwa  penurunan COD  yang  paling  besar  terjadi  pada  kondisi konsentrasi  mikroorganisme  sebesar  1600  mg/L dengan  waktu  aerasi  2  jam.  Dengan  kondisi  awal COD  1264,03  mg/L  setelah  diproses  pengolahan COD turun menjadi 172,52 mg/L dengan persentase penurunan  sebesar  86,35%.dan  BOD  nya  sebesar 86,26  mg/l,Persentase  hasil  penurunannya  = 83,99 %.Pada  gambar  tersebut  dengan  waktu aerasi yang  sama  yaitu  2  jam  dan  dengan  konsentrasi mikroorganisme yang berbeda yaitu 1300 mg/L dan 1000 mg/L, hasil yang didapat juga tidak beda jauh yaitu  pada  konsentrasi  mikroorganisme  1300  mg/L dengan  waktu  aerasi  2  jam  persentase  penurunan 78,15%  .  Pada  konsentrasi  mikroorganisme  1000 mg/L  dengan  waktu  aerasi  2  jam  persentase penurunan 72,25%.
Pada  konsentrasi  mikroorganisme  1300mg/L pada  waktu  aerasi  8  jam  dengan  penurunan  COD sebesar  193,76mg/L  dengan  persentase  penurunan COD  sebesar  84,67%.  Hasil  tersebut  sudah memenuhi standart Baku Mutu Limbah Cair Minyak Bumi (COD = 200mg/l dan BOD = 100mg/l). Oleh karena  itu  di  simpulkan  bahwa  untuk  waktu  aerasi yang  terbaik  adalah  2  jam  pada  konsentrasi mikroorganisme  1600mg/L,  COD  sebesar  172,52 mg/L  dengan  persentase  penurunan  COD    sebesar 86,35%, karena lebih hemat energi dan biaya. Hasil penelitian  ini  sudah  sesuai  dengan  hasil  penelitian ( Suyasa, 2013 ).
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 0 5 10 C O D (%) Waktu aerasi  (jam) Konsentrasi Mikroorgani sme=1600 Konsentrasi
Mikroorgani sme=1300 Konsentrasi
Mikroorgani sme=1000
Konsentrasi Mikroorgani sme=700 Konsentrasi
Mikroorgani sme=500
Gambar 2. Hubungan antara BOD (%) dan Waktu Aerasi (jam)
Gambar  2.  di  jelaskan  bahwa  BOD  awal sebesar  538,88  mg/L  setelah  diproses  pengolahan penurunan  BOD  yang  terbaik  adalah  pada konsentrasi  mikroorganisme  1600  mg/L  dengan waktu  aerasi  10  jam  sebesar  52,36  mg/L  dan persentase  penurunan  :  90,28%.  Gambar  tersebut pada  konsentrasi  mikroorganisme  yang  berbeda yaitu  1300  mg/L  dan  1000  mg/L  dengan  waktu aerasi  yang  sama    yaitu  2  jam,    menunjukkan  hasil yang  tidah  jauh  besar,  yaitu  pada  konsentrasi mikroorganisme  1300  mg/L  dengan  waktu  2  jam  , BOD  sebesar  138,09  mg/L  dengan  persentase penurunan  74,37%    dan  pada  konsentrasi mikroorganisme  1000  mg/L  dengan  waktu  2  jam sebesar  175,39  mg/L  dengan  persentase  penurunan BOD  adalah  67,45%.  Pada  waktu  aerasi  8  jam dengan  konsentrasi  mikroorganisme  1300  mg/L penurunan BOD sebesar 96,88 mg/L dan persentase penurunan  sebesar  82,02%.  Dengan  demikian  hasil tersebut  sudah  memenuhi  standart  Baku  Mutu Limbah  Cair  Minyak  Bumi.  Namun  untuk menghemat  energy  dan  biaya  kita  gunakan  waktu aerasi  yang  terbaik  pada  waktu  aerasi  2  jam  pada konsentrasi  mikroorganisme  sebesar  1600  mg/L sebesar  86,26  mg/L  dengan  persentase  penurunan BOD  sebesar  83,99%.  Maka  dengan  tersedianya ogsigen yang mencukupi selama proses biologi ,maka bakteri dapat bekerja dengan optimal, sehingga dapat menurunkan konsentrasi zat Organik di dalam limbah cair (Anonim,2015)
Gambar 3. Hubungan antara COD dan BOD Gambar  3.  di  tunjukkan  bahwa  hasil penurunan  COD  dan  BOD  di  peroleh  dengan  hasil yang  cukup  baik.  Untuk  penurunan  COD  yang paling  besar  di  tunjukkan  pada  konsentrasi mikroorganisme  1600  mg/L  pada  waktu  2  jam sebesar  172,52  mg/L  dan  untuk  penurunan  BOD  di tunjukkan  pada  konsentrasi  mikroorganisme  1600 mg/L  pada  waktu  2  jam  sebesar  86,26  mg/L. Hubungan  antara  COD  dan  BOD  dan  pas  garis regresi  linier  dengan  plot  data  seperti  yang ditunjukkan  pada  Gambar  3.,  korelasi  yang  di peroleh  dapat  dinyatakan  sebagai  :  BOD  =  0,482 COD + 2,738, disimpulkan bahwa pendekatan yang cukup  baik  dari  BOD  dapat  diperoleh  dari pengukuran  COD  setelah  di  bentuk  antara  dua parameter dari data yang tersedia.

## SIMPULAN
Waktu  aerasi  terbaik  terhadap  penurunan COD dan BOD pada limbah cair minyak bumi yaitu pada  waktu  aerasi  2  jam  pada  konsentrasi mikroorganisme  1600mg/l  ,COD  yang  diperoleh sebesar  172,52  mg/l  dengan  persentase  hasil penurunan  adalah  86,35  %  .untuk  BOD  sebesar 86,26 mg/l dengan persentase hasil penurunan BOD adalah 83,99%.

## DAFTAR PUSTAKA
Anonim,  2015.  “bakteri-pengolah-limbah-minyak- bumi-yang-ramah-lingkungan” (http://www.esdm.go.id/berita/56- artikel/3507-bakteri-pengolah-limbah- minyak-bumi-yang-ramah-lingkungan.pdf) di  akses  pada  tanggal  30  mei  2016  pukul 08.20 WIB
Artikazzani,  2010.  “mekanisme  penguraian  limbah cair organic secara aerob”.
(https://artikazzani.wordpress.com/2010/10/25/meka nisme-penguraian-limbah-cair-organik- secara-aerob/)
Haydar,  S.  J.  A.  Aziz  and  M.  S.  Ahmad,  2007.
“Biological Treatment of Tannery
Wastewater  Using  Activated  Sludge Process”.  Associate  Professor,  Institute  of Environment  Engineering  and  Research, UET Lahore.
Made Arsawan, 2007. “Pemanfaatan Metode  Aerasi Dalam  Pengolahan  Limbah  Berminyak”. Universitas  Udayana,  Jurusan  Teknik Mesin Politeknik Negeri Bali.
Pergubjatim,
2013.
“peraturan-gubernur-jawa- timur”.
y = 0.4827x + 2.7384 R² = 0.9992 0 100 200 300 400 500 600 0 100 200 300 400 500 600 B O D (m g/L) COD (mg/L) Konsentrasi Mikroorganis me =1600 Konsentrasi Mikroorganis me=1300 Konsentrasi Mikroorganis me=1000 Konsentrasi Mikroorganis me=700
0 20 40 60 80 100 0 2 4 6 8 10 B O D (%) Waktu aerasi (jam) Konsentrasi Mikroorganis me=1600 Konsentrasi Mikroorganis me=1300 Konsentrasi Mikroorganis me=1000 Konsentrasi Mikroorganis me=700
(http://pusdaling.jatimprov.go.id/peraturan/ pusdakum/peraturan-gubernur-jawa- timur/file/830-pergubjatim-72- 2013.html?start=20)
Suyasa,  I Wayan Budiarsa  2013. “Penurunan Kadar Minyak  Dan  Cod Air  Limbah  Operasional Pembangkit  Listrik  Dengan  Flotasi  Dan Lumpur  Aktif”.  Program  Magister  Ilmu Lingkungan  PPS  Unud,  Jurusan  Kimia
FMIPA Unud. Denpasar.
Syukria  Ikhsan  Zam,  2010.  “Optimasi  Konsentrasi Inokulum  Bakteri  Hidrokarbonoklastik Pada  Bio-remediasi  Limbah  Pengilangan Minyak  Bumi  Di  Sungai  Pakning”.  Dosen Fakultas  Pertanian  dan  Peternakan  UIN Sultan Syarif Kasim Riau, Pekanbaru.