## KAJIAN KUALITAS LIMBAH CAIR SECARA ANAEROBIK
MELALUI COD, BOD 5 , DAN TDS : STUDI KASUS PADA PT JKLMN
Dessy Agustina Sari 1 , Sukanta 2 1. Program Studi Teknik Elektro
2. Program Studi Teknik Industri
Fakultas Teknik, Universitas Singaperbangsa Karawang Jl.HS Ronggowaluyo Telukjambe Timur, Karawang – Jawa Barat 41361 email: dessy.agustina8@gmail.com

## INTISARI
Limbah  yang  dihasilkan  perusahaan  JKLMN  berupa  limbah  padat  dan  cair.  Penanganan  limbah  cair diserahkan kepada Unit Pengolahan Limbah Air dan pihak ketiga membantu pemrosesan limbah padat. Fokus  penelitian  ini  adalah  pengolahan  limbah  secara  anaerobik  dengan  menggunakan  3  (tiga)  uji berupa  BOD 5 ,  COD,  dan  TDS.  Penerapan  metode  tersebut  ditujukan  untuk  mengetahui  potensi teknologi  terhadap  limbah  cair  yang  dihasilkan  perusahaan.  Data  pengamatan  menunjukkan  bahwa nilai parameter TDS mendekati nilai standar baku mutu pada hasil ulangan ketiga selama 6 (enam) hari. Peningkatan waktu tinggal limbah bukan merupakan solusi. Beban proses disebabkan limbah cair (segi jenis dan jumlah) yang menghasilkan ketidakseragaman produk dalam setiap waktu proses.
Kata kunci : Anaerobik, BOD 5 , COD, Limbah Cair, TDS

## ABSTRACT
Waste that produced by company JKLMN was solid and liquid. Its handling was completed by Waste Water Treatment Unit and the other service helped solid waste processing. The research focus was anaerobic process to reduce  organic  composition  by  BOD 5 ,  COD,  and  TDS  tests.  The  method  application  was  aimed  to  know technology potential to liquid waste that outcome. Result showed that TDS data almost was nearly the eligible standardization on the third experiment during six days . Retention time enhancing of waste was not solution way. Process load was caused liquid waste (type and quantity segments) that producing product uniformly in each time.
Keywords: Anaerobic, BOD 5 , COD, Liquid waste, TDS

## 1. PENDAHULUAN
Perusahaan  JKLMN  merupakan  industri berlokasi  di  Karawang  yang  memproduksi bahan-bahan  kimia  khusus  untuk  pengolahan air, pembangkit tenaga listrik, sistem pendingin, industri  kayu  dan  kertas,  industri  logam,  serta industri pengolahan dan kilang minyak. Seluruh kegiatan  produksi  di  pabrik  ini  menghasilkan produk  samping  berupa  limbah  padat  dan  cair. Pihak  ketiga  dilibatkan  untuk  penanganan limbah  padat,  dan  limbah  cair  diatasi  pihak perusahaan.  Pabrik  yang  berada  di  kawasan industri  terbesar  se-Asia  Tenggara  kerap membuang limbah ke aliran sungai Citarum. Hal ini  terbukti  melalui  adanya  perubahan  peran dan kualitas air sungai tersebut. Sungai Citarum
menjadi  indikator  adanya  pencemaran  air  baik pada  sungai,  tanah,  dan  siklus  air  (hidrologi) Selanjutnya, masyarakat  setempat tidak memanfatkan air sumur sebagai air minum, dan sebagian besar warga membeli air isi ulang. Hal tersebut  merupakan  salah  satu  dampak pencemaran  lingkungan  akibat  pembuangan limbah industri (Siagian, 2014).
Limbah cair yang dikelola oleh perusahaan dimanfaatkan  untuk  proses  pencucian  drum, kontainer, dan lainnya. Jenis kandungan utama limbah  tersebut  terdiri  atas  polimer,  campuran nitrogen,  campuran  fosfat  dan  minyak.  Volume limbah  mencapai  angka  6  (enam)  meter  kubik dengan rincian sebagai berikut.
1) Cucian blending dari pabrik = 33,33%
2) Cucian  kontainer  dan  drum  bekas  pakai sebesar 50%, dan
3) Cucian laboratorium dan dapur = 16,67%
Pemberdayaan  sumber  daya  manusia  dan metode  yang  telah  diterapkan  pabrik  tersebut menimbulkan permasalahan utama pada bagian Penanganan Air Limbah ( Waste Water Treatment Plant  - WWTP).  Parameter  yang  digunakan adalah  nilai  kebutuhan  oksigen  kimia  (COD  – Chemical  Oxygen  Demand ),  kebutuhan  oksigen bilogi  (BOD 5 – Biological  Oxygen  Demand ), dan total  padatan  terlarut  (TDS  – total  dissolved solid ).  Kerumitan  limbah  yang  terproduksi dilatarbelakangi  oleh  produk  yang  dihasilkan baik  dari  segi  jumlah  maupun  jenis  produk. Perusahaan  menerapkan  sistem  pengolahan limbah  secara  anaerobik  karena  beban  BOD 5 yang  dimiliki  limbah  sangat  tinggi  dan dilanjutkan  proses  aerobik  karena  limbah mempunyai nilai BOD 5 yang rendah. Pemilihan proses tersebut sejalan dengan tulisan (Said,  2002).  Peninjauan  karakteristik  limbah melalui  COD,  TDS,  dan  BOD 5 untuk  menuju SOP ( Standard Operating Procedure ) PT JKLMN , serta Peraturan  Pemerintah  Nomor  82  Tahun 2001  tentang  Pengelolaan  Kualitas  Air  dan Pengendalian.  Pencemaran  Air,  dan  Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor : KEP-KEP- 51/MENLH/10/1995  tentang  Baku  Mutu  Air Limbah Kawasan Industri.

## 2. PENGOLAHAN LIMBAH CAIR PT JKLMN
Tahapan  proses  penanganan  limbah  cair mempunyai 4 (empat) tahapan yaitu pendahuluan,  sedimentasi,  pengolahan  secara biologi,  dan  pengolahan  tahap  lanjut.  Hal  ini diuraikan lebih lanjut pada Gambar 1 berikut.
Gambar 1 Alur proses penanganan limbah cair Limbah Bak penampung Scrubber Flokulasi dan Koagulasi Tahap Pendahuluan Sedimentasi PAC N 9905
Endapan Lumpur (lempengan) Bak Sludge Thickener Press Filter Air Lumpur Senyawa polimer Dryer Container Bak Flokulasi Senyawa polimer
Pengolahan Tahap Lanjut Settlement Pond Stabilizer Pond Bak Penyerapan Reuse Pembuangan telah sesuai baku mutu Bak Aerasi Lumpur aktif Kapur COD outlet TDS Pengolahan secara Anaerobik Pengolahan secara Biologi
Mikroorganisme
COD proses BOD 5 proses
Bak  penampung  ( sum  pit )  berfungsi  untuk menghomogenkan  limbah  yang  masuk  (limbah dari pabrik, laboratorium, dan dapur). Kapasitas bak  sebesar  20  m 3 .  Kenyataannya,  air  limbah yang  masuk  bersifat  berubah  dan  tergantung dari  proses  pengujian  maka  bak  penampungan harus  selalu  terisi  air.  Selanjutnya,  peralatan scrubber memisahkan  minyak  dan  polimer  dari limbah  cair  lainnya.  Penambahan  flokulan  dan koagulan  bertujuan  untuk  menghilangkan  zat padat  tercampur  dan  mengubah  partikel- partikel  kecil  menjadi  sejumlah  partikel  besar sehingga  materi  mudah  mengendap.  Lalu, pemberian  senyawa  polimer  bertujuan  lumpur yang  dihasilkan  lebih  padat  dan  stabil  sebelum diumpankan ke Dryer Container . Proses pengolahan secara biologi mempunyai  2  (dua)  cara.  Proses  anaerobik dilakukan  lebih  dahulu  bila  kandungan  organik pada limbah cair sangat tinggi (kapasitas tangki sebesar 120 m 3 ). Hal tersebut berlangsung tanpa adanya oksigen dan melibatkan organisme untuk menguraikan bahan-bahan organik yang terkandung  dalam  air  limbah.  Proses  ini ditujukan  untuk  menurunkan  nilai  COD  yang tinggi  yaitu  >  2000  mg/L.  Proses  aerobic berlangsung  di  bak  aerasi  (120  m 3 )  yang menguraikan  bahan  organik  dengan  kehadiran oksigen. Oksigen diumpankan melalui perputaran  baling-baling  yang  diletakkan  pada permukaan  air  limbah.  Bak  aerasi  melarutkan oksigen guna mengoksidasi bahan cemaran yang tersisa  dan  juga  membantu  bakteri  untuk memecah bahan organik yang terdapat di dalam air.  Penambahan  lumpur  aktif  dan  kapur berfungsi  untuk  mengendapkan  fosfat  dan menghilangkan ammonia.
Senyawa  polimer  pada  pengolahan  tahap lanjut  berperan  untuk  mengendapkan  bahan organik  terlarut  dan  bakteri  berbahaya. Penggunaan  bak  flokulasi  (bak  pengendapan) bergantung  pada  debit  air,  dan  waktu  tinggal yang  dibutuhkan  bahan  cemaran  untuk diendapkan. Partikel yang memiliki berat jenis > 1 akan terendapkan pada Settlement Pond , serta selebihnya  <  1  menuju Stabilizer  Pond, lalu dialirkan ke bak penyerapan nitrogen dan fosfor. Baku  mutu  air  limbah  berdasarkan  Keputusan Menteri  Negara  Lingkungan  Hidup  Nomor KEP-51/MENLH/10/1995  disajikan  pada  Tabel 1 sebagai berikut.
Tabel 1 Baku mutu limbah cair bagi kegiatan industri Parameter Kadar maksimum BOD 5 50 – 150 mg/L COD 300 mg/L TDS (zat padat larut) 2000 – 4000 mg/L TSS (zat padat tersuspensi) 200 – 400 mg/L pH 6,0 – 9,0 Suhu 38-40 o C Amonia bebas 1 – 5 mg/L Nitrit 1 – 3 mg/L Nitrat 20 -30 mg/L
Sumber  :  (Ibrahim,  2014),  dan  (Menteri Lingkungan Hidup, 1995).

## 3. METODE PENGUJIAN SAMPEL
Pengukuran data penelitian dilakukan pada proses anaerobik berupa nilai COD proses, BOD 5 proses,  lalu  proses  aerobik  terdiri  pengamatan nilai  COD keluaran  dan TDS.  Hal  ini diuraikan pada Gambar 2 -4 berikut.

## Tahapan Pengukuran COD
Gambar 2 Pengambilan data nilai COD
2,5 ml limbah cair Tabung HACH HACH COD Reactor
1,5 ml larutan pencerna 3,5 ml Ag 2 SO 4 0,0324 M
M
Refluks
T = 105 o C, 2 jam
Pendinginan
Spektrofotometer DR-2800
Nilai  COD  adalah  ukuran  bagi  pencemaran  air oleh  zat-zat  organik,  secara  alamiah  dioksidasi melalui  proses  kimia  dan  mengakibatkan penurunan oksigen terlarut di dalam air. Tahapan Pengukuran BOD 5 BOD 5 merupakan  jumlah  oksigen  yang dibutuhkan bakteri untuk menguraikan (mengoksidasi)  hampir semua zat organik yang terlarut  dan  sebagian  zat-zat  tersuspensi  di dalam air.
Gambar 3 Pengambilan data nilai BOD 5

## Tahapan Pengukuran TDS
Kualitas air limbah ditunjukkan oleh jenis zat-zat  terlarut.  Pengukuran  TDS  dilakukan untuk  mengetahui  efisiensi  pengolahan  limbah secara anaerobik dalam menurunkan nilai TDS.
Gambar 4 Pengambilan data nilai TDS

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
Hasil  data  pengamatan  yang  telah dilakukan disajikan pada Tabel 2 hingga 4.
Tabel 2 Data pengukuran COD inlet dan outlet
Pengolahan Limbah Anaerobik COD (mg O 2 /L) Inlet Outlet Ulangan ke-1 6203,06 2240,60 Ulangan ke-2 8170,32 3026,86 Ulangan ke-3 4072,59 1386,46 Tabel 3 Data penurunan nilai BOD 5 Pengolahan Limbah Anaerobik BOD 5 (mg O 2 /L) Inlet Outlet Ulangan ke-1 723 280 Ulangan ke-2 719 307 Ulangan ke-3 735 265

## Tabel 4 Data pengamatan nilai TDS
Pengolahan Limbah Anaerobik TDS (mg/L) Inlet Outlet Ulangan ke-1 11078 6890 Ulangan ke-2 15200 9465 Ulangan ke-3 8735 4065
Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa pengolahan  limbah  cair  PT  JKLMN  secara anaerobik  selama  6  (enam)  hari  memiliki efisiensi  penurunan  nilai  COD  sebesar  62,95 hingga  65,96%.  (Komala  et  al.,  2012) menyatakan  bahwa  angka  penurunan  tersebut merupakan  indikasi  bahwa  proses  berlangsung sempurna  yang  menghasilkan  produk  gas karbon  dioksida  dan  metana.  Baku  mutu standar  untuk  COD  adalah  100  –  300  mg/L (lihat  Tabel  1)  sehingga  proses  yang  dilakukan perusahaan  belum  mencapai  kriteria  yang diizinkan  untuk  pembuangan  ke  badan  sungai. Data  yang  tertera  mengindikasikan  adanya  5  - 11  kali  dari  nilai  yang  ditetapkan  dari  ambang batas.  Nilai  COD  outlet  yang  berbeda-beda  di setiap  data  ulangan  disebabkan  oleh  beban  air limbah yang masuk (COD inlet) tidak seragam.
Data  pada  Tabel  3  memberikan  efisiensi BOD 5 sebesar  57,30  sampai  63,95%.  Hasil  ini menandakan besarnya senyawa organik ( biodegradable ) yang terurai secara biologi. Hasil degradasi  senyawa  organik  kompleks  yang  ada di  limbah  cair  ditransformasikan  menjadi senyawa yang lebih sederhana sebelum diproses lebih lanjut (proses aerob) (Komala et al., 2012). Nilai tersebut juga belum memenuhi standarisasi  yang  aman  bagi  lingkungan. Capaian  yang  dibutuhkan  untuk  baku  mutu adalah  50  –  150  mg  O 2 /L,  sehingga  2-3  kali pemrosesan  ulang  limbah  cair  pabrik.  Material organik  belum  sempurna  didegradasi  oleh bakteri  anaerobik  (Angraini  et  al.,  2014) sehingga  nilai  BOD 5 belum  mencapai  titik optimalnya  (SOP  perusahaan).  Penambahan
Sampel limbah cair Botol BOD 5 Penyimpanan 1-2 butir NaOH Pembacaan nilai BOD 5 T = 20 o C, 5 hari Magnetic stirrer TDSmeter Pengkalibrasian Larutan standar Sampel limbah  Pencelupan elektroda
Pembacaan nilai TDS
waktu  tinggal  air  limbah  menjadi  peluang menurunkan  kandungan  organik  (Sato  et  al., 2015),  (Moertinah  and  Sartamtomo,  2012) ataupun meningkatkan kapasitas tangki, tetapi kedua  hal  tersebut  menjadi  langkah  kurang efisien bagi perusahaan karena limbah cair (segi jenis  dan  jumlah)  menghasilkan  produk  yang tidak  selalu  seragam  dalam  setiap  waktu  dan juga perhatian terhadap lahan WWTP pabrik. Dari ketiga ulangan penelitian didapatkan efisiensi  TDS  sebesar  37,73  –  53,46%.  Hasil menunjukkan  bahwa  olahan  limbah  cair  juga belum  dapat  memenuhi  nilai  baku  mutu  yaitu kurang  dari  4000  mg/L.  Namun,  data pengamatan menunjukkan nilai yang mendekati  tingkat  keberhasilan  pengolahan limbah  cair  perusahaan  pada  kegiatan  ulangan ke-3.  Peneliti  (Pena  et  al.,  2000)  menggunakan reaktor  UASB  secara  anaerobik  mendapatkan hasil  pengolahan  limbah  di  bawah  kondisi lingkungan  dimana  nilai  BOD,  COD,  dan  TSS sebesar  68,  59,  dan  73%  secara  berturut-turut. Peneliti  (Bolzonella  et  al.,  2005)  menyatakan efisiensi  COD  dan  TDS  di  atas  84%.  Hal  ini dapat  dicapai  karena  beban  penanganan polutan limbah tidak berkuantitas besar di Unit WWTP  3.  Demikian  juga  studi  kasus  di Thailand  yang  mendapatkan  hasil  COD,  TSS, dan  CN  jauh  dari  standarisasi  baku  mutu karena kandungan organik yang dimiliki limbah cukup  tinggi  (Rajbhandari,  2004).  Hasil risetnya  pula  menyimpulkan  bahwa  proses pengolahan limbah secara anaerobik merupakan cara paling bagus untuk penstabilan air limbah dengan  lumpur  aktif  dari  sisi  ekonomi  dan lingkungan ketika lumpur tidak demikian tebal (kental).

## 5. KESIMPULAN DAN SARAN
Proses  pengolahan  limbah  cair  PT  JKLM memberikan  hasil  yang  mendekati  nilai  bahan mutu pada parameter TDS. Penambahan waktu tinggal  menjadi  opsi,  tetapi  bukanlah  langkah solusi.  Hal  ini  disebabkan  karakteristik  produk bervariasi sehingga limbah yang dihasilkan juga tidak selalu seragam dalam setiap waktu.

## DAFTAR PUSTAKA
Angraini,  A.,  Sutisna,  M.,  Pratama,  Y.,  2014. Pengolahan  Limbah  Cair  Tahu  Secara Anaerob  Menggunakan  Sistem  Batch. Reka Lingkung. J. Inst. Teknol. Nas. 2 (1), 1–10.
Bolzonella,  D.,  Pavan,  P.,  Battistoni,  P., Cecchi,  F.,  2005.  Mesophilic  Anaerobic
Digestion  Of  Waste  Activated  Sludge:
Influence Of The Solid Retention Time In The  Wastewater  Treatment  Process. Process Biochem. 40, 1453–1460. doi:10.1016/j.procbio.2004.06.036
Ibrahim,  I.,  2014.  Kebijakan  Pengendalian Pencemaran  Air  Dalam  Permen  LH Nomor  Tahun  2014.  Direktorat  Jenderal Pengendalian  Pencemaran  dan  Kerusakan Lingkungan,  Kementerian  Lingkungan Hidup dan Kehutanan Republik
Indonesia.
Komala,  P.S.,  Helard,  D.,  Delimas,  D.,  2012.
Identifikasi  Mikroba  Anaerob  Dominan Pada  Pengolahan  Limbah  Cair  Pabrik Karet  Dengan  Sistem  Multi  Soil  Layering (MSL).  J.  Tek.  Lingkung.  UNAND  9  (1), 74–88.
Menteri  Lingkungan  Hidup,  M.L.H.,  1995. Lampiran : Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor : KEP- 51/MENLH/10/1995  tentang  Baku  Mutu Limbah  Cair  Bagi  Kegiatan  Industri. Kementerian  Lingkungan  Hidup  dan Kehutanan Republik Indonesia.
Moertinah, S., Sartamtomo, S., 2012. Pengolahan  Air  Limbah  Industri  Kertas Secara  Anaerobik  UASB  Skala  Pada Berbagai  Suhu.  J.  Ris.  Teknol.  Pengolah. Pencemaran Ind. 2 (1), 11–19.
Pena, M.., Rodriguez, J., Mara, D.., Sepulveda, M.,  2000.  UASBs  Or  Anaerobic  Ponds  In Warm  Climates  A  Preliminary  Answer From  Colombia.  Water  Sci.  Technol.  42 Nos 10-11, 59–65.
Rajbhandari,  B.,  2004.  Anaerobic  Ponds Treatment  Of  Starch  Wastewater :  Case Study In Thailand. Bioresour. Technol. 95, 135–143. doi:10.1016/j.biortech.2004.01.017 Said, N.I., 2002. Teknologi Pengolahan Limbah Cair Dengan Proses Biologis, in: Bagian 1- C.  Pusat  Pengkajian  dan  Penerapan
Teknologi Lingkungan, BPPT Jakarta, pp. 79–148. Sato,  A.,  Utomo,  P.,  Abineri,  H.S.B.,  2015. Pengolahan Limbah Tahu Secara
Anaerobik  -  Aerobik  Kontinyu,  in: Seminar  Nasional  Sains  Dan  Teknologi Terapan  III.  Institut  Teknologi  Adhi Tama Surabaya, pp. 185–191.
Siagian,  L.,  2014.  Dampak  dan  Pengendalian Limbah Cair Industri. J. Tek. Nommensen -  Univ.  HKBP  Nommensen  Medan  1  (2), 98–105.