## PENT]RT]NAN BOD DAN COD PADA LIMBAH CAIR INDUSTRI SABLON
Dyah Tri Retno Jurusan Teknik Kimia,  Fakultas  Teknologi Industri
Univers  itas
Pe mbangunan Nas iona I "Vetefan", Jln. SWK 104 Condongcatur,  Yogyakarta,  lndonesia, 55283

## Abtrak
Limbah cair industri  sablon merupakan salah satu pencemar lingkungan yang  perlu mendapat perhatian khusus. Limbah cair tersebut jika berada dalambadan  air akan menyebabkan  matinya biota airyang berguna dan mikoorganisme hidup lainnya,  Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui  sejauh  ntana  kandungan at pencemar  limbah  tersebut  dapat  diturunkan dengan cara penambahan  koagulan  tawas ( Al2(SO4)3 ) sehingga diharapkan aman dibuang dibadan sungai. Metode  pengolahan limbah dalam penelitian ini adalah metode Kimia  Fisika yaitu dengan  penambahan koagulan  dilanjutkan  dengan pengadukan ( koagulasi - flokulasi) dan penyaringan. Variabel dalam penelitian ini adalah waktu pengadukan,  perbandingan jumlali lirnbah dengan tawas,  kecepatan  pengadukan. Yang diamati  dalam  penelitian  adalah BOD  dan COD. Hasil penelitian ini menunjukkan  bahwa  kondisi optimumyang diperoleh dari pengolahan  limbah sablon  dengan 1000 ml untuk tawas adalah waktu  pengadukan 3 menit, perbandingan  jumlah limbah dengan  tawas yaitu  25 ml ( untuk  BOD ) dan 30 ml ( untuk COD  ) dengan  kecepatan pengadukan optimum 100 rpm.

## Keyword
: COD, BOD,  Limbah, Industri Sablon
Pendahuluan Sejalan dengan  kebutuhan hidup manusia akan sandang maupun  kebutuhan lainnya yang terkait dalam industri sablon maka industri sablon berkembang sangat psat, Dalam proses produlsinya, air limbah industri sablon dibuang langsung ke saluran air buangan  atau ke dalam  resapan  tanpa pengolahan terlebih  dahulu,  sehingga mencemari tanah dan badan air. Untuk mencegah hal tersebut perlu  dilakukan  pengolahan  untuk menurunkan  kadar pencernaran dari air buangan tersebut,  khususnya kandungan  zatwama  yang tinggi.
Proses  pengolahan diubah  dengan  cara  kimia-fisika yaitu proses koagulasi dan flokulasi dengan Al2(SO4)3 sebagai bahan koagulan. Sampel dibandingkan  dengan Baku Mutu Limbah  Cair  untuk Industri Batik yang sesuai dengan SK Gubemur Kepala DIY No : 28I/KPTS/ 1998. sebagai berikut :
Tabel l. Baku Mutu Limbah Cair  untuk Industri
Batik
Penelitian  ini bertujuan untuk  mempelajari  pengaruh penambahan koagulan tawas ( A12(SO4)3) pada pengolahan limbah cair industri  sablon, terhadap penurunan kadar BOD dan COD.  Variabel yang dipelajari adalah waktu pengadukan, perbandingan jumlah limbah dan tawas  ( AI2(SO4)3) dan kecepatan pengadukan optimum.
Proses  pengolahan air buangan industri dapat digolongkan  menjadi 3 metode yaitu : a. Metode Aeræi
Yaitu metode untuk menambah jumlah oksigen dalam air limbah. Tujuannya untuk menghilangkan zat pencemar yang  terkandung  di dalam air limbah dengan cata memasukkan oksigen untuk mengoksidasi bahan - bahan organik  sehingga  konsentrasi at peícemar akan berkurang atau bahkan  dapat dihilangkan sama sekali.
Ada 2 cara untuk rnenambah oksigen ke dalam air limbah yaitu memasukkan udara ke dalam  air limbah dengan  aerator  dan Memalsa air ke atas untuk berkontak  dengan oksigen ( Sugiharto, le87 ).
b. Metode Pengolahan Kimia
1. Koagulasi. L
Proses pembentukan flok-flok halus dari partikel-pertikel oleh penambahan koagulan, diperlukan kadar koagulan yang tepat untukmengendapkan bahan-bahan terlarut,
Parameter Satuan
Kadar maks. Yang diperbolehkan Hasil Analisa Ket BOD Mg/l 50 609 COD Mg/l 100 4828 TSS Me/l 200 Vlinyak dan lemak Mg/l 5 PH 6.0 - 9.0
tersuspensi dan terkoloid. ( Linslaey dan Franzini, t9e6).
Pada prose koagulæi dapat  digunakan berbagai maca m koagu  lan, diantaranYa
Aluminium Sulfat ( tawas ). Al disini akan bereaksi  dengan unsr¡r alkali membentuk bahan disebut flocculalion. Reaksi hidrolisa  atom Al clalam air : AI2(SO4)3 xH2O---+Al2(SO4)l* Hl9- ^^ a_ AI2(SO4)3 + 6H2O -' 2A l(OH)¡ + 6H- + 3SO+"
Floks AI(OH)¡ YanB terbentuk  dapat menurunkan zat padat berupa partikel koloid dan wama ( Pottier, 1968 )
2. Flokulasi.
Proses  penggabungan flok-flok halus yang telah terbentuk pada  proses koagulasi  menjadi flok-flok lebih besar sehingga mudah mengendap. Proses flokulasi ada 2 langkah yaitu pelarutan reagen melaluipengadukan  cepat ( 100 rprn ) selama I menit  dan pengadukan  lambat untuk membentuk flok-flok ( 25 rpm ) selarna l5 menit' Pengadukan yang terlalu  cepat  merusak flok yang sudah terbentuk (Alaertis,  1987 ). Flokulasi terjadi karena adanya pengadukan pelan-pelan ( slow rnixing ) sebagai partikel-partikel yang halus berhubungan  kontak  satu  sama lain membentuk gumpatan yang lebih  bæar,  kemudian mengendap clengan  melnbawa serta  material koloidal yang terdapat dalam cairan ('liokokusumo, 1995)
Dengan mengetahui  karakter  limbah cair maka dilakukan  metode pengolahan limbah antara lain menganalisa pH, BOD, dan COD  limbah cair tersebut.  Limbah cair industri  sablon  rnempunyai Ph > 7. I{al ini menunjukkan  bahwa  limbah cair industri sablon bersifat basa. Biological  Oxigen Dernand ( BOD ) adalah suatu  analisa  empiris yang mencoba mendekati  secara global  proses'proses  mikrobiologis yang benar-benar terjadi dalam air. Angka BOD adarìh  jurnlah  oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan / mengoksidasikan zat'zat organil< yang  terlarut  dan  sebagian tetsuspensi dalant air. Chemical  Oxigen Derønd ( COD ) adalah jumlah  oksigen  yang  dibutuhkan  untuk nængoksidasi m!-mt organik yang terdapat dalam satu liter sampel air, dimana pengoksidasi  KzCazOt dipakai  sebagai oksigen. Angka COD merupakan ukumn bagi pencemaran air oleh at'at organik  yang secara alamiah Capat diolsidasikan melalu i proses mikrobiologis  terlarut  dalam air (Alaerts,l98l )'
Pada industri  sablon dalam penelitian  ini sampel yang diambil berdasarkan Baku Mutu lirnbah cair sesuai  Surat Keputusan Gubemur Kepala Daerah Istimerva  Yogyakarta No : 28I/KPTS/1998 seperti
pada tabel L Pada sampel  limbah  cair industli  sablon CV. X merupakan  salah satu usaha  yang  temasr¡k dalam kategori  cetak mencetak dengan  menggunakan bahan-bahan kimia  seúa peralatan yang sederhana. Pada CV. X belum ada pengolahan  limbah cair yang memadai.  Supaya  limbah cair inclustri sablon  CV. X rnenjadi air buangan  yang sesuai dengan  baku mutu air limbah industri,  maka  dilakukan pengolahan limbah  cair leb ih dahulu,
Reaksikoagulan  Alumunium  sulfat : AI2(SO4)3 + 6 H2O -' 2A(OH)¡ I + 3 H2SO4
3HzSO¿ + 3Ca(HCO3)z*3CaSO¿I+  6 HzCO¡
6 H2CO3---+S COz + 6 H2O Al2(SO4)3+3Ca(HCO3)2-./AI(OH)¡+3CaSO¿ + 6 Coz Air limbah yang  telah I proses kemudian di saring dengan kertas saring  dan dilakukan  analisis  BOD dan COD.

## Metodologi
Bahan  Baku, air limbah  industri  sablon CV. X Yogyakarta,  sebagai  bahan pembatttu digunakan tarvas  Al2(SOa). Alat  yang digunakan adalah  Beker glass, Pengaduþ Corong, Motor pengaduk,  Crlas ukur,  Stopwatch.
Sampel limbah cair sebanyak 1000 ml dimasukkan ke beker glas s yang dilengkapi pengaduk.  Kemudian  ditambahkan koagulan Al2(SO4)3 yang  didapat daripelarutan l5 gr Alz(SO¿): dalam  aquades  hingga volutne 100 ml dimasukkan dalam beker glass dan diaduk.  Setelah  pengadukan, larutan  disaring untuk memisahkan padatan dan cairan.  Selanjutnya  dianalisa BOD dan CODnya'
Fengadukan dilakukan  secara cepat pada 100 rpm selama 1 menit  dan pengadukan lambat 25 rpm selama 15 menit. Setelah  pengadukan  dihentikan cairan bening dipisahkan dari endapannya dengan kertas saring. Hal yang sama d ilakukan pada waktu 2,
3, 4 dan 5 menit  pada pengadukan cepat sehingga didapat  waktu pengadukan cepat  optimum. Dosis AI2(SO4)3 divariasikan  pada 20, 25, 30 dan 35 rnl sehingga di dapat dosis optimum untuk AI2(SO4I. Sedangkan pada variasi kecepatan pengadukan dimulai dari 75, 100, 125, dan 150 rpm  sehingga di dapat  kecepatan  pengadukan  optimu m.
H$sil dan Pembahasan
Hasil penelitian menentukan waktu optinul dari koagulan  tawas untuk tnenurunkan parameter rnelebih i ambang batas yaitu BOD dan COD'
Volume  sampel  1000 ml. Konsentrasi tawas l5olo volume dosis tawas 25 ml. Kecepatan pengadukan cepat 100 rpnr, kecepatan  pengadukan lambat 25 rpm.
120 100 80 60 40 20 0 80 ?70 ë60 Yso ä¿o
o^ 30
g?3 0 0 10  2Q  30
40 Oos¡s Tawas (ml)
50
123456
Waktu  Pengadukan  (menit) O BOD ¡ COD - Poly. (BoD) - Poly. (cOD)
bar l, Grafik Hubungan dengan waktu  untuk Tawas.
Gam antara BOD dan

## COD
Dari gambar I terlihat  bahwa waktu pengadukan yang  semakin lama menyebabkan  parameter  BOD dan  COD semakin berkurang, hal ini karena  semakin lama waktu pengadukan  menyebabkan antara limbah dan  koagulan bercampur dengan baik dan ikatan antara  partikel-partikel  menjadi  lebih besar  sehingga flok-flok yang terbentuk  mengendap sempuma. Akibatnya bahan-bahan pencemar pada limbah semakin banyak  terendapkan.  Penurunan BOD dan COD  pada  menit peftama,  kedua,  dan ketiga dengan cepat  karena  adanya  pembentukan flok dan adanya tumbukan partikel pada menit-menit  tersebut,  tapi pembentukan flok terbanyak tedadi pada lnenit ketiga, Sedangkan pada menit selanjutnya penurunan pembentukan flok tidak  cepat  dan terlihat hampir konstan. Hal ini berarti  waktu pengaduk  optimal untuk tawas  dengan  konsentrasi l5olo  volume pada penambahan dosb  25 ml adalah pada menit ke 3. Hubungan a¡ltara waktu pengadukan dengan  BOD dan COD dalam  matematis sebagaiberikut : Y BOD = - 1,0714f + 0,3286x + 57,6, Y COD = - 4,l2l4i + 15,859x + 89,96, dimana Y = nilai BOD dan COD (ppm) ; x : waktu  pengaduk(  menit  ) o/o kesalahan rata-rata BOD  = 5,333 yo; % kesalahan rata-rata COD  = 2,89420/0
Hubungan  antara BOD dan COD dengan dosis optimal tawas  diambil volume sampel limbah 1000 ml dan konsentræi tawas 15 % volume tawas, kecepatan  pengadukan cepat 100 rpm  dan kecepatan pengaduk  lambat 25 rpm  dengan  waktu pengadukan 3 menit.
o BOD (ppm) - Poly. (COD (ppm)) t COD (ppm)
- Poly. (BOD (ppm))
Gambar 2. Grafik Hubungan anatara Dosis dengan

## BOD  dan COD
Dari gambar 2 terlihat penurunan yang cepat untuk BOD  dan COD sarnpai dosis  25 ml untuk BOD dan 30 ml untuk COD. Penambahan dosb tawas yang tepat menyebabkan hampir semua  partikel-partikel koloid dalam air (polutan) yang bermuatan negatif terikat  satu  sama lain membentuk flok-flok oleh koagulan  tawas yang bermuatan positif, maka flok- flok yang terbentuk  dalam air menjadi stabil dan mengendap. Pada dosis yang lebih tinggi penurunan parameter tersebut tidak  signifikan dan terlihat hampir konstan karena ion logam yang ada di dalam limbah yang akan diikat oleh tawas konsentræinya rendah. Hal ini menunjukkan bahwa dosi optimal untuk tawas  pada pengadukan optimum 3 menit adalah pada dosis 25 ml untuk  BOD dan 30 ml untuk COD.
Persamaan hubungan antara  perubahan BOD dan COD  terhadap dosis  tawas  dapat dinyatakan dalam persamaan  sebagai berikut : Y BOD : 0,0079{ - 0,6486x + 29,364, Y COD = 0,0218t' - 2,0674x+ 96,371, dimana Y = nilai BOD dan COD ( ppm ) ; x : perbandingan  jurnlah  limbah dan tawas ( nrl ) % kesalahan rata-rata BOD 2,8628 o/o ; % kesalahan  rata-rata COD : 2,3254Yo
Hubungan  antara BOD dan COD dengan kecepatan pengadukan. Volume sampel limbah 1000 ml dan konsentrasitawas 15 o/o volume  dengan dosis tawas 25 ml(untuk BOD)  30  ml (untuk COD). Pengadukan lambat 25 rpm  dan  waktu pengadukan  lanrbat 15 men it serla waktu  pengadukan cepat  3 nænit.

## fO-+e.¡.O
Volume X, Nonlor 1, Juni 2010
a 0 2040 60801012141618 00000 l(ece Pe adukan
Gambar 3. Grafik hubungan antara  kecepatan pengadukdengan  BOD.
180 160 140 120 100 BO 60 40 20 0 0 20406080101214'1618 00000 Kocspatån  Pongaduksn  (rpm) c COD  (pprn) - Poly. (cOD (ppm))
Gambar 4, Grafik hubungan  antara keccpatan pcngadukan dengan COD.
Dari gambar  3 dan 4 terlihat  terjadi penurunan  cepat untuk BOD  dan  COD ¡rada kecepatan pengadukan 50, 75 dan 100 rprn. Hal ini disebabkan karena pengadukan tersebut  dapat  melarutkan koagulan dalam air yang  cukup baik dan merata serta tumbukan  antara partikel dalam  tawas dan partikel koloid  dalm  lirnbah untuk netralisasi cukup besar sehingga terjadi pengendapan, Sedang pada kecepatan  pengaduk di atæ 100 rpm mengalami kenaikan BOD dan COD,  karena flok-flok yang terbentuk akan pecah kembali  sehingga justru
menaikkan BOD dan COD. Jadi pengadukan cepat optimal penggunaan tawas dengan dosis 25 ml (BOD)  dan 30 ml(COD) adalah 100 rym.  Hubungan antara BOD dan  COD  dengan kecepatan  pengadukan ini ditunjukkan  dengan persaÍtnan  maternatis : Y BoD = 0,0266i - 5,5892x + 373,91, Y COD :
0,0ß*  - 8,5834x + 481,66, dimana Y: nilai BOD dan COD (ppm) ; x : kecepatan pengadukan (rpm). o/o kesalahan rata-rata BOD : 16,5289 % ; %o kesalahan  rata-rata COD = 18,4995 o/o.

## IGsimpulan
Dari hasil penelitian yang  telah dilakukan maka  dapat disirnpulkan sebagaiberikut : Pengolahan limbah cair industri sablon dengan menggunakan koagulan tawas  ternyata dapat menurunkan BOD dan COD di bawah batas Baku Mutu Limbah Cair untuk Industri Batik yang sesuai dengan  Surat  Keputusan  Gubernur Kepala Daerah Istinrewa YogyakartaNo  :281 /KPTS I 1998. Kondisi  optimum yang  diperoleh dari pengolahan limbah sablon dengan  volume  1000  rnl untuk tawas pengadukan  selama 3 menit, perbandinmgan  jumlah limbah dengan tawæ  yaitu 25 ml ( untuk  ROD ) dengan  kecepatan  pengadukan cepat optimum 100 rpm'
Daftar Pustaka Alaerts,G. dan Santika,S.S., 1987, "Metoda Penelitian Air'', Usaha Nasional, Surabaya Linsley,R.K. dan Franzini, J.8., 1996, "Teknik Sumber  Daya  A iC',  Ellangga, Jakarta.
Mahida,U,N,, 1986, "Pencemaran AiC', Rajawali
Press, Jakarta. Pottier,  1968,  "Coagulation and Flocculation, Physicochemical  Processes for Water Quality Control", W illy-lnterscience,  Inc. New  York.
Sugiharto, 1987, "Dasar-dasar  Pengelolaan Air Limbah", Un ivers itas  Indones ia, Jakrta.
Surat  Keputusan  Gubemur  Kepala Daerah  Istimerva Yogyakarta No : 28I/I(PTS/1998, tentang Baku Ir4utu Limbah Cair untuk Industri Batik. 'ljokrokusurno,  1995, "Konsep Teknologi BeNih",
Sekolah  T in ggi Te kn i k Lin  gku n gan, Yogyakarta.
120 100 å80 g60 o 840 20 0 E o è o o o . BOD (ppm) - Poly. (BOD (ppm))