chemical oxygen demand (cod).ppt
DESCRIPTION
Zat organik, selain berasal dari alam, sebagian besar di sistem perairan berasal dari produk peruraian sampah domestik atau drainase pertanian.TRANSCRIPT
BOD - CODBOD - COD
Zat organik, selain berasal dari alam, sebagian besar di sistem perairan berasal dari produk peruraian sampah domestik atau drainase pertanian.
aak_nasional_surakarta
2
zat organik
biodegradable
non-biodegradable
■ zat organik yang dapat didaur ulang oleh mikroorganisme. Pada umumnya terdiri dari amilum, lemak, protein, alkohol, aldehid, ester.
aak_nasional_surakarta
3
dekomposisi
mikroba
reduksi→ → anaerob anaerob (oxygen-absent)(oxygen-absent)
oksidasi→ → aerob aerob (oxygen-present)(oxygen-present)
produk yang dihasilkan tidak stabil
Chemical Oxygen Demand (COD) atau Kebutuhan Oksigen Kimia adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen (oxidizing agent)
Angka COD merupakan ukuran pencemaran air oleh zat-zat organis yang secara alamiah dapat dioksidasi melalui proses mikrobiologis, mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut dalam air.
aak_nasional_surakarta
4
aak_nasional_surakarta
5
Jenis Zat Organik / InorganikJenis Zat Organik / Inorganik CODCOD BODBOD
Zat organik biodegradable (protein, gula)
X X
Selulosa, dsb X -
N organik degradable (protein, dll) X X
N organik non biodegradable
(NO2-, Fe2+, S2-, Mn3+)
X -
NH4 bebas (nitrifikasi) - Xa
Hidrokarbon aromatik dan rantai Xb -
Xa = setelah 4 hari, dapat dicegah dengan pemberian inhibitor
Xb = dapat dioksidasi dgn katalisator Ag2SO4
Sebagian besar zat organik dioksidasi oleh K2Cr2O7 dalam keadaan asam :
CaHbOc + Cr2O7 + H+ → CO2 + H2O + Cr3+
(kuning) (hijau)
K2Cr2O7 yang tersisa di dalam larutan digunakan untuk menentukan berapa oksigen yang telah terpakai. Sisa K2Cr2O7 ditentukan dengan cara fero amonium sulfat (FAS)
6Fe2+ + Cr2O72- + 14H+ → 6Fe3+ + 2Cr3+ + 7H2O
aak_nasional_surakarta
6
∆E
Ag2SO4
o Titrasi dengan ammonium ferrosulfat, FeSO4.(NH4)2SO4indikator feroin dengan perubahan warna greenish blue → reddish brown
aak_nasional_surakarta
7
• Kolorimetri (UV/Visible Spectrophotometry)(standar kurva antara COD dan sinar absorpsi)Larutan standar COD,potassium acid phthalate.
HgSO4, untuk mengatasi gangguan ion klorida dalam sampel, dengan pembentukan kompleks HgCl2
H2SO4, - untuk menyempurnakan kelarutan HgSO4 dalam campuran - menambah daya oksidasi senyawa nitrogen dalam sampel
- menaikkan suhu, sehingga menaikkan kecepatan reaksi Ag2SO4, sebagai katalis dan menambah daya
oksidasi senyawa nitrogen
aak_nasional_surakarta
8
Limbah domestik tanpa pengolahan air limbah, jenis polusi: kuat - 435 mg O2/L
sedang - 290 mg O2/L
lemah - 145 mg O2/L
aak_nasional_surakarta
9
Sering ada hubungan antara COD dengan BOD
Tes tidak dipengaruhi oleh zat beracun dalam sampel
aak_nasional_surakarta
10
Mengukur kebutuhan oksigen untuk sampah inert
Beberapa zat organik,misalnya klorida,dapat menganggu (interfere) proses pemeriksaan
Tidak ada keterangan laju reaksi
Beberapa zat organik ada yang tidak teroksidasi sempurna
aak_nasional_surakarta
11
Angka BOD_jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk menguraikan sebagian besar zat organik di dalam air.
Pemeriksaan BOD berdasarkan reaksi oksidasi zat organik dengan oksigen terlarut dengan perantara bakteri aerobik
aak_nasional_surakarta
12
BOD
aak_nasional_surakarta
13
PROSEDUR TEST BOD
1. Pengawetan Sampel
Disimpan pada suhu 4 oC
Pengukuran dilakukan sebelum 24 jam
2. Seeding, penambahan bakteri ke sampel
3. Inkubasi
- terjadi biodegradasi zat organik
- Dilakukan pada suhu 20 oC selama 5 hari
-BOD_simulasi suatu proses biologis alamiah dengan pembenihan bakteri (seeding).
-Zat organik akan terurai sebanyak;50% setelah 2 hari75% setelah 5 hari100% setelah 20 hariPada waktu 20 hari, selain mengalami degradasi 100%, senyawa kimia juga akan menghasilkan nitrogen. Unsur N tersebut digunakan untuk nitrifikasi BOD semakin besar, DO semakin kecil
-Reaksi biologis pada tes BOD dilakukan pada:Temperatur inkubasi (20oC)selama 5 hariBOD (angka 20 adalah temperatur inkubasi; dan 5 lama waktu inkubasi)
205
05/18/2009aak_nasional_surakarta 14
aak_nasional_surakarta
15
Terjadi setelah 2-10 hari; NH3 berubah menjadi NO3
-(nitrat) melalui oksidasi NO2-
(nitrit)
2NH4+ + 3O2 → 2NO2
- + 4H+ + 2H2O
2NO2- + O2 → 2NO3
-
Pencegahan: pada suhu 10oC pertumbuhan bakteri nitrifikasi dapat dicegah; penambahan inhibitor untuk bakteri nitrifikasi
aak_nasional_surakarta
16
1. NITRIFIKASI
Nitrifikasi■ Terjadi perubahan N (III) menjadi N(V)
NH4+ + 2O2 2H+ + NO3
- + H2O■ nitrifikasi penting nitrogen diserap oleh tanaman sebagai nitratPupuk (garam amonium) mikroba mengubah mjd nitrit kemudian nitrat2NH3 + 3O2 2H+ + 2NO2
- + 2H2O (Nitrosomonas)
NO2 + ½O2 NO3- (Nitrobacter)
nitrifikasi terjadi pada:- tank aeration- activated sludge plant- long retention time- low organic loadings- large amounts of suspended solid- high temperature
aak_nasional_surakarta
17
Memperlambat pertumbuhan bakteri
Memperlambat reaksi BOD
(angka BOD lebih rendah daripadaangka BOD sampel yang tidak mengandung zat racun, a.l: Cr(VI), Hg, Pb, CN-)
aak_nasional_surakarta
18
2. ZAT BERACUN
-Menutup botol dengan hati-hati.-Melakukan inkubasi botol BOD di tempat gelap
aak_nasional_surakarta
19
3. MASUK DAN KELUARNYA O2 DARI BOTOL SAMPEL
Nutrien syarat bagi kehidupan bakteri, berupa garam (Fe,K,Mg)
(air buangan penduduk, air sungai)→ cukup nutrien(air buangan industri) → kekurangan nutrien
Pencegahan: penambahan nutrien sebelum masa inkubasi (t=0)
4. KEKURANGAN NUTRIEN
penggunaan tes: BOD; memperkirakan efektifitas sistem
pengolahan limbah cair dan penerimaan limbah
COD; uji potensial toksisitas limbah industri (menentukan sifat polusi air)
aak_nasional_surakarta
20
perbedaan antara tes BOD dan COD
waktu tes:• BOD- 5 hari (minimum)• COD- 2-3 hours
oksidator:• BOD respirasi oleh mikroba• COD kalium dikromat (K2Cr2O7)
aak_nasional_surakarta
21
perbedaan antara tes BOD dan COD
Akurasi dan batas ketelitian(detection limit)BOD – akurasi rendah
- batas ketelitian hingga 3 mg O2/L
COD – akurasi bervariasi
- batas ketelitian hingga 5 mg O2/L
Nilai lebih berhubungan dengan hasil analisis(ketepatan pembenihan)
Pengukuran untuk limbah terdegradasi
Dapat diperoleh informasi laju reaksi kinetik
05/18/2009aak_nasional_surakarta
22
Zat beracun akan membunuh mikroba Mikroba tidak mampu mengoksidasi
semua zat organik
Pembenihan mikroba yang kurang tepat memberikan hasil yang tidak akurat.
Waktu test lama (5 hari)
aak_nasional_surakarta
23
SSEELLEESSAAII
05/18/2009aak_nasional_surakarta
24
Terima Terima
KasihKasih