bab ii
TRANSCRIPT
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 1/20
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Air Bersih
Menurut Notoadmojo (2003), air merupakan sumber alam yang sangat
penting bagi kehidupan manusia. Sebagian besar berat tubuh manusia terdiri dari
air. Air merupakan zat paling penting dalam kehidupan setelah udara. Air
dipergunakan untuk memenuhi kebutuhan hidup manusia seperti memasak,
mencuci, mandi, untuk keperluan industri, pertanian, dan lain-lain.
Beberapa data mengenai air menyebutkan bahwa sekitar 70% permukaan
bumi ditutupi oleh air. Sumber air di bumi adalah air tawar dan air laut dengan
komposisi sebagai berikut: air laut 98,33%; air tawar 0,036%; es continental
1,64%; dan uap air 0,0011%. Ketersedian air terjaga dengan adanya siklus
hidrologi dan siklus ini berfungsi sebagai pengumpul, penjernih, dan distribusi air
tawar karena selanjutnya yang dimaksud dengan air yang dapat langsung
dimanfaatkan oleh manusia adalah air tawar (Setiadi dan dewi, 2003).
Gambar 1. Siklus Hidrologi (Sumber: www.pubs.usgs.gov)
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 2/20
5
Klasifikasi mutu air ditetapkan menjadi 4 (empat) kelas menurut PP No. 82
Tahun 2001, yaitu:
1. Kelas satu, digunakan untuk air baku air minum;
2. Kelas dua, digunakan untuk prasarana/sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan
air tawar, peternakan, untuk mengairi tanaman, atau peruntukan lain yang
mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut;
3. Kelas tiga, digunakan untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, untuk
mengairi tanaman, atau peruntukan lain yang mempersyaratkan mutu air yang
sama dengan kegunaan tersebut;
4. Kelas empat, digunakan untuk mengairi tanaman, atau peruntukan lain yang
mempersyaratkan mutu air yang sama dengan kegunaan tersebut.
Dalam PP ini ditetapkan kriteria mutu air berdasarkan kelas dan dapat
dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Kriteria Mutu Air Menurut Kelas
Parameter SatuanKelas
KeteranganI II III IV
pH - 6-9 6-9 6-9 5-9
Apabila secara alamiah
diluar rentang tersebut,
ditentukan berdasarkan
kondisi alamiah.
Krom
Totalmg/L 0,05 0,05 0,05 0,01
Tembaga mg/L 0,02 0,02 0,02 0,2
Bagi pengelolaan air
minum secara
konvensional, Cu≤1mg/L
Sianida mg/L 0,02 0,02 0,02 -
Sumber : PP No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan
Pengendalian Pencemaran Air.
2.1.1.Sumber Air
Menurut Sutrisno (1991), sumber-sumber air dapat dibedakan sebagai
berikut:
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 3/20
6
1. Air Laut
Air laut bersifat asin, karena mengandung garam NaCl sebanyak 3%.
Keadaan tersebut menyebabkan air laut tidak memenuhi syarat untuk diminum.
2. Air Atmosfer
Air atmosfer tidak dapat dijumpai dalam keadaan murni, hal ini disebabkan
adanya pengotor udara yang disebabkan oleh limbah industri/debu, dan sebagainya.
Air hujan mengandung pengotor dan dapat mempercepat korosi.
3. Air Permukaan
Air permukaan adalah air hujan yang mengalir di permukaan bumi. Air
pemukaan dibagi menjadi 2 jenis yaitu air sungai dan air danau.
4. Air Tanah
Air tanah dibagi menjadi 3 yaitu sebagai berikut:
a. Air tanah dangkal, terjadi karena daya proses penyerapan air pada permukaan
tanah. Pada air tanah dangkal lumpur akan tertahan sehingga air terlihat jernih,
tetapi lebih banyak mengandung zat-zat kimia (garam terlarut). Air tanah
dangkal terdapat pada kedalaman 15 m.
b. Air tanah dalam, pengambilan air tanah dalam dilakukan dengan menggunakan
bor dan memasukkan pipa hingga mencapai kedalaman 100-300 m.
c. Mata air, adalah air yang keluar dari permukaan tanah. Mata air yang berasal
dari tanah dalam, hampir tidak terpengaruh oleh musim dan kualitas sama
dengan keadaan air tanah dalam.
2.2. Pencemaran Air
Air terdapat di mana-mana, sekitar 97 % air di bumi kita ini terdapat di
laut/lautan yang sudah tercampur dengan bermacam-macam garam sebagai
pencemar, 1,3 % berupa air tawar/segar (antara lain es yang berada di kutub), air
permukaan tanah (air sungai, air danau, air selokan, air payau), air tanah (air
sumur, air artetis, kantung-kantung air dalam tanah), air di atmosfer (kabut, awan).
Sumber air dikatakan tercemar bila telah tercampur bahan pencemar,
sehingga menganggu kebutuhan air dalam kehidupan baik kebutuhan rumah
tangga, industri, irigasi maupun untuk pembangkit tenaga listrik. Sumber
bahan/zat pencemar antara lain berupa zat pencemar organik, zat pencemar
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 4/20
7
anorganik, zat pencemar mineral, sedimen/lumpur, zat radioaktif dan zat
pencemar panas (Lutfi, 2004).
Menurut Peraturan Pemerintah No.82 tahun 2001, pencemaran air adalah
masuknya atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi, dan atau komponen
lain ke dalam air oleh kegiatan manusia, sehingga kualitas air turun sampai ke
tingkat tertentu yang menyebabkan air tidak dapat berfungsi sesuai dengan
peruntukannya. Oleh karena itu diperlukan upaya pencegahan dan
penanggulangan pencemaran air serta upaya pemulihan kualitas air untuk
menjamin kualitas air agar sesuai dengan baku mutu air yang berlaku.
2.2.1. Bahan pencemar airRembesan ke dalam air tanah dari bahan-bahan pencemar yang berasal dari
penampungan limbah dan landfill, kolam penampungan atau kolam pengolahan
limbah dan fasilitas lain. Pembagian bahan pencemar air, antara lain:
a) Sampah yang dalam proses penguraiannya memerlukan oksigen yaitu
sampah yang mengandung senyawa organik, misalnya sampah industri makanan,
sampah industri gula tebu, sampah rumah tangga (sisa-sisa makanan), kotoran
manusia dan kotoran hewan, tumbuh-tumbuhan dan hewan yang mati.
Untuk proses penguraian sampah-sampah tersebut memerlukan banyak
oksigen, sehingga apabila sampah-sampah tersebut terdapat dalam air, maka
perairan (sumber air) tersebut akan kekurangan oksigen, ikan-ikan dan organisme
dalam air akan mati kekurangan oksigen. Selain itu proses penguraian sampah
yang mengandung protein (hewani/nabati) akan menghasilkan gas H2S yang
berbau busuk, sehingga air tidak layak untuk diminum atau untuk mandi.
C, H, S, N, + O2 CO2 + H2O + H2S + NO + NO2
b) Bahan pencemar senyawa anorganik/mineral misalnya logam-logam berat
seperti tembaga (Cu), krom (Cr) dan garam-garam anorganik. Bahan pencemar
berupa logam-logam berat yang masuk ke dalam tubuh biasanya melalui makanan
dan dapat tertimbun dalam organ-organ tubuh seperti ginjal, hati, limpa saluran
pencernaan lainnya sehingga mengganggu fungsi organ tubuh tersebut.
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 5/20
8
2.3. Air Lindi ( Leachate)
Pertambahan penduduk dengan segala aktivitasnya yang demikian pesat
telah mengakibatkan peningkatan jumlah sampah. Produksi sampah yang semakin
tinggi, dipacu dengan adanya proses modernisasi menyebabkan sampah semakin
menumpuk. Keberadaan tempat pembuangan akhir (TPA) memiliki fungsi yang
sangat penting, yaitu sebagai pengolahan akhir sampah baik yang akan didaur
ulang sebagai kompos ataupun hanya ditimbun setelah disortir oleh pemulung.
Jumlah sampah di TPA yang sangat besar akan menyebabkan proses dekomposisi
alamiah berlangsung secara besar-besaran pula.
Lindi dapat didefinisikan sebagai cairan yang timbul dari hasil dekomposisi
biologis sampah yang telah membusuk yang mengalami pelarutan akibat
masuknya air eksternal ke dalam lahan atau timbunan sampah. Air lindi
disebabkan oleh terjadinya presipitasi cairan ke TPA, baik dari resapan air hujan
maupun kandungan air pada sampah itu sendiri. Lindi bersifat toksik karena
adanya zat pengotor dalam timbunan yang mungkin berasal dari buangan limbah
industri, debu, lumpur hasil pengolahan limbah, limbah rumah tangga yang
berbahaya, atau dari dekomposisi yang normal terjadi pada sampah. Apabila tidak
segera diatasi, landfill yang dipenuhi air lindi dapat mencemari lingkungan,
terutama air tanah dan air permukaan. Hampir di semua TPA, air lindi terdiri dari
cairan yang terdapat di TPA dari sumber eksternal, seperti permukaan drainase,
air hujan, air tanah, dan air dari bawah tanah dan cairan yang diproduksi dari
dekomposisi sampah (Tchobanoglous, 1993).
Sampah pada timbunannya akan mengalami proses dekomposisi yang
ditandai dengan perubahan fisis, biologis, dan kimiawi. Dekomposisi yang terjadi
pada landfill dipengaruhi oleh pemadatan, kelembaban, kehadiran materipenghambat, laju pengaliran air, temperatur, tersedianya O2, populasi
mikrobiologis yang dipengaruhi keadaan tanah penutup dan tipe dari sintesa yang
terjadi, sifat-sifat heterogenisasi sampah, sifat-sifat fisik, kimiawi dan biologis
(Peavy. et.al., 1986). Variasi didalam komposisi lindi dipengaruhi oleh beberapa
faktor, antara lain: komposisi dan umur sampah, lokasi dan pengoperasian serta
kondisi landfill, iklim dan kondisi hidrogeologi, kelembaban, temperatur, pH, dan
tingkat stabilisasi (Tchobanoglous, 1993).
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 6/20
9
2.4. Parameter Analisis Air Lindi ( Leachate)
Keberadaan air lindi pada TPA dapat menyebabkan pencemaran air tanah.
Pembentukan air lindi disebabkan oleh terjadinya presipitasi cairan ke TPA, baik
dari resapan air hujan maupun kandungan air pada sampah itu sendiri. Lindi
bersifat toksik karena adanya zat pengotor dalam timbunan yang mungkin berasal
dari buangan limbah industri, debu, lumpur hasil pengolahan limbah, limbah
rumah tangga yang berbahaya, atau dari dekomposisi yang normal terjadi pada
sampah. Tabel 2. memperlihatkan konsentrasi maksimum KCN, tembaga (Cu),
dan krom (Cr). Terjadinya keracunan logam paling sering disebabkan pengaruh
pencemaran lingkungan oleh logam berat. Toksisitas logam pada makhluk hidup
kebanyakan terjadi karena logam berat non essensial, walaupun tidak menutup
kemungkinan adanya keracunan logam essensial yang melebihi dosis (Darmono,
1995).
Tabel 2. Perkiraan Konsentrasi Anorganik Maksimum
Komponen Valensi Konsentrasi (mg/L)
KCN - 2,0
Tembaga 2 0,2
Kromium 3 6,0
Kromium 6 0,2
Sumber : Setiadi dan Dewi, 2003
2.4.1.Tembaga (Cu)
Logam Cu memiliki nomor atom 29 serta mempunyai konfigurasi elektron
[Ar] 3d10
4S1. Logam ini mempunyai berat jenis 8,95 (25
0C) gr/cm
3dengan titik
leleh 10830C dan titik didih 2570
0C. Tembaga tidak melimpah dialam, tetapi
terdistribusi secara kuat sebagai logam, mineral umumnya berupa chalcopyrite
CuFeS2. Tembaga digunakan dalam aliasi kuningan dan bercampur sempurna
dengan emas.
Tembaga berwarna coklat keabu-abuan dan mempunyai struktur kristal
FCC. Garam-garam tembaga umumnya berwarna biru, baik dalam bentuk hidrat,
padat maupun dalam larutan air. Dalam larutan air selalu terdapat ion kompleks
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 7/20
10
tetraakuo. Tembaga mudah larut oleh asam nitrat pekat dan asam sulfat pekat
panas.
3Cu + 8HNO3 3 Cu2+
+ 6NO32-
+ 2NO↑ + 4H2O
Cu + 2H2SO4 Cu2+ + SO42- + SO2 ↑ + 4H2O
Logam tembaga biasanya terdapat dalam air buangan, limbah industri, atau
sebagai logam bawaan seandainya suatu daerah menghasilkan ion tembaga atau
mineral. Dalam jumlah kecil ion tembaga diperlukan tubuh manusia untuk proses
metabolisme (Brian, 1976).
Tembaga (Cu) merupakan logam essensial yang jika berada dalam
kosentrasi rendah dapat merangsang pertumbuhan organisme sedangkan dalam
konsetrasi yang tinggi dapat menjadi penghambat (Connel dan Miller, 1995).
Biota perairan sangat peka terhadap kelebihan Cu dalam perairan sebagai tempat
hidupnya. Konsentrasi Cu terlarut yang mencapai 0,01 ppm akan menyebabkan
kematian bagi fitoplankton. Dalam tenggang waktu 96 jam biota yang tergolong
dalam Mollusca akan mengalami kematian bila Cu yang terlarut dalam badan air
berada pada kisaran 0,16 sampai 0,5 ppm. Kebutuhan manusia terhadap tembaga
cukup tinggi. Manusia dewasa membutuhkan 30 µg Cu perkilogram berat tubuh,
sedangkan pada anak-anak 40 µg Cu perkiologram berat tubuh (Palar, 1994).
2.4.2.Krom (Cr)
Logam krom adalah unsur logam dengan nomor atom 24 serta mempunyai
konfigurasi elektron [Ar] 3d5
4S1. Logam ini mempunyai berat jenis 7,14 (20
0C)
gr/cm3
dengan titik leleh 19200C (Greenwood dan Earnshaw, 1989).
Bahan awal dalam pembuatan senyawa krom ialah kromit yaitu suatu oksida
krom besi yang mengandung kira-kira 50% Cr2O3, sisanya terutama adalah FeO,
Al2O3, SiO2, dan MgO (Austin, 1996).
K2Cr2O7 kalium bikromat merupakan zat pengoksidasi kuat berupa zat padat
jingga merah, yang menghasilkan larutan jingga merah dalam air. Dalam larutan
asam kuat, ion kromat direduksi menjadi Cr (III).
Cr2O72-
+ 14H+
+ 6e- 2Cr
3++ 7H2O
Dalam ion kromat, CrO42-
atau ion dikromat Cr2O72-
, anion kromium adalah
heksavalen, dengan keadaan oksidasi +6. Ion ini diturunkan dari kromium
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 8/20
11
trioksida, CrO3. Ion-ion kromat berwarna kuning, sedangkan dikromat berwarna
jingga. Kromat mudah diubah menjadi dikromat dengan penambahan asam.
2CrO42-
+ 2H+ ↔ Cr 2O7
2-+ H2O
Reaksi ini reversibel. Dalam larutan netral (basa) ion kromat stabil,
sedangkan jika diasamkan, akan terdapat terutama ion-ion kromat. Selain
menguntungkan logam krom juga memiliki dampak negatif apabila kadarnya
melebihi ambang batas. Kromium adalah karsinogen bagi manusia yang
menginduksi kanker paru-paru pada pekerja yang berhubungan langsung dengan
logam ini. Karsinogenitas kromium biasanya disebabkan oleh kromium heksana
(VI), yang tidak larut air. Diduga ion Cr6+
yang lebih mudah diambil oleh sel,
berubah menjadi ion Cr3+ dalam sel. Ion Cr6+ bersifat korosif dan menyebabkan
peradangan pada saluran hidung dan kulit. Zat ini juga menginduksi reaksi
hipersensitifitas pada kulit, dalam jangka waktu lama, Cr6+
menginduksi nekrosis
tubulus ginjal (Lu, 1995).
Akumulasi kromium dapat menyebabkan kerusakan terhadap organ
respirasi, dan dapat juga menyebabkan timbulnya kanker pada manusia.
Percobaan yang menggunakan marmut (Cavia cobaya) sebagai perlakuan dengan
dosis 0,05 - 0,23 ppm selama 45 hari ternyata kromium bersifat karsinogen yang
menyebabkan terjadinya kanker pada paru-paru (Palar,1994).
Menurut surat Keputusan Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan
Hidup, baku mutu air limbah yang boleh dialirkan ke air permukaan untuk Cr(VI)
sebesar 0,05 – 1 mg/L, dan untuk Cr (total) sebesar 0,1 – 2 mg/L.
2.4.3.Sianida (CN-)
Sianida adalah senyawa kimia yang mengandung kelompok siano C≡N,
dengan atom karbon berikatan rangkap tiga ke atom nitrogen. Kelompok CN
dapat ditemukan dalam banyak senyawa. Senyawa yang dapat melepas ion sianida
CN− sangat beracun. Zat ini bisa berbentuk gas seperti hidrogen sianida atau
dalam bentuk kristal seperti potasium sianida atau sodium sianida. Racun adalah
zat atau senyawa yang dapat masuk ke dalam tubuh dengan berbagai cara yang
menghambat respon pada sistem biologis sehingga dapat menyebabkan gangguan
kesehatan, penyakit, bahkan kematian.
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 9/20
12
Sianida merupakan bahan pencemar dalam air dengan bentuk HCN. Sianida
banyak digunakan secara luas dalam industri, terutama untuk pembersih logam
dan pengelas listrik. HCN merupakan gas yang mudah menguap dan sangat
beracun. Gas ini merupakan salah satu gas utama efluen pencemar pada industri
batu bara. Sianida ini juga digunakan dalam proses mineral-mineral tertentu,
misalnya dalam pencucian bijih emas (Achmad, 2004).
2.4.4.Kesadahan
Air sadah atau air keras adalah air yang memiliki kadar mineral yang tinggi,
sedangkan air lunak adalah air dengan kadar mineral yang rendah. Selain ion
kalsium dan magnesium, penyebab kesadahan juga bisa merupakan ion logam lainmaupun garam-garam bikarbonat dan sulfat. Air sadah digolongkan menjadi dua
jenis, berdasarkan jenis anion yang diikat oleh kation (Ca2+
atau Mg2+
), yaitu air
sadah sementara dan air sadah tetap.
Air sadah sementara adalah air sadah yang mengandung senyawa kalsium
bikarbonat (Ca(HCO3)2) dan atau magnesium bikarbonat (Mg(HCO3)2). Air
sadah tetap adalah air sadah yang mengadung anion selain ion bikarbonat,
misalnya dapat berupa ion Cl-, NO
3
-dan SO
4
2-. Berarti senyawa yang terlarut
boleh jadi berupa kalsium klorida (CaCl2), kalsium nitrat (Ca(NO3)2), kalsium
sulfat (CaSO4), magnesium klorida (MgCl2), magnesium nitrat (Mg(NO3)2),dan
magnesium sulfat (MgSO4).
Kesadahan sementara biasanya dicemari Ca(HCO3)2 dan Mg(HCO3)2 bisa
dihilangkan dengan cara:
1. Memanaskan/mendidihkan air tersebut
Ca(HCO3)2 ↓CaCO3 +H2O + ↑CO2
2. Diberi kapur atau soda kostik:
Ca(HCO3)2 + Ca(OH)2 ↓2CaCO3 + 2H2O
Mg(HCO3)2 + Ca(OH)2 ↓MgCO3 + 2H2O + ↓CaCO3
Ca(HCO3)2 +2NaOH↓CaCO3 + 2H2O + Na2CO3
Kesadahan tetap biasanya disebabkan CaSO4, CaCl2, MgSO4, dan MgCl2
dapat dihilangkan dengan cara penyulingan atau penambahan soda abu Na2CO3
yang menyebabkan kalsium terlarut dan mengendapkan CaCO3.
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 10/20
13
CaSO4 + Na2CO3 ↓CaCO3 + Na2SO4
MgSO4 + Na2CO3 ↓MgCO3 + Na2SO4
Selain itu kesadahan dapat juga dihilangkan lewat penggunaan produk-
produk pertukaran ion seperti calgon dan permutit (Arsyad, 2001).
2.5. Pengelolaan TPA Muara Fajar
Sampah adalah sesuatu yang tidak digunakan lagi, tidak dipakai, tidak
disenangi, atau sesuatu yang dibuang yang berasal dari kegiatan manusia dan
tidak terjadi dengan sendiri (Chandra, 2007). Ada beberapa faktor yang
mempengaruhi jumlah sampah antara lain: kepadatan jumlah penduduk, sistem
pengumpulan atau pembuangan sampah yang, faktor geografis, faktor waktu,faktor sosial ekonomi dan budaya, faktor kemajuan ekonomi. Jumlah penduduk
yang meningkat berbanding lurus dengan produksi sampah yang dihasilkan dari
aktivitas manusia dan berbanding terbalik dengan tempat penampungan sampah.
Sampah berpengaruh terhadap kesehatan manusia. Pengelolaan sampah yang
kurang baik dapat memberi pengaruh negatif bagi kesehatan, lingkungan, maupun
bagi kehidupan sosial ekonomi dan budaya masyarakat (Asmakarbela, 2010).
Tempat Pembuangan Akhir Muara Fajar berlokasi di Rumbai-Pekanbaru
dengan luas sekitar sembilan hektar dan menerapkan sistem open dumping. Pada
tahun 2009, TPA Muara Fajar setiap harinya menerima sampah sebanyak 126,011
m3
per hari. Pada tahun 2010, TPA Muara Fajar setiap hari menerima sampah
sebanyak 179,344 m3
per hari. Pada tahun 2011, TPA Muara Fajar setiap harinya
menerima sampah sebanyak 265,586 m3
per hari yang berasal dari 12 Kecamatan
di Kota Pekanbaru.
Pada awal pembukaan lahan, TPA Muara Fajar menerapkan sistem
controlled landfill dalam pengolahan sampah, namun peningkatan jumlah sampah
yang melebihi kapasitas lahan penampungan sampah menjadikan TPA
menerapkan sistem open dumping dalam pengolahan sampah. Pada sistem terbuka
(open dumping), sampah dibuang begitu saja dalam sebuah tempat pembuangan
akhir tanpa ada perlakuan apapun. Tidak ada penutupan tanah, sehingga sistem ini
dinilai sangat mengganggu lingkungan.
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 11/20
14
TPA Muara Fajar yang awalnya menerapkan sistem controlled landfill
memiliki kolam penampungan lindi (leachate) yaitu limbah organik berupa cairan
yang berasal dari hasil dekomposisi sampah. Cara pengumpulan yang paling
sederhana adalah dengan membuat dasar landfill dengan kemiringan tertentu
sehingga leachate yang terbentuk akan mengalir dan terkumpul pada titik rendah
landfill. Pada titik ini ditempatkan pipa inspeksi dan pengambilan leachate
(menggunakan pompa). Leachate yang terkumpul dimasukkan kedalam suatu
kolam dan diolah sebagai limbah cair (Setiadi dan Dewi, 2003).
Timbunan sampah kian hari semakin banyak menimbulkan persoalan akibat
terjadinya proses pembusukan sampah. Persoalan yang timbul diantaranya bau
dan pencemaran tanah akibat terbentuknya leachate berupa cairan dengan
kandungan organik dan anorganik yang beracun hasil proses pembusukan sampah
Tabel 3. yang dapat menjadi sumber penyakit, menganggu tata ruang, berpotensi
sebagai titik sumber kebakaran pada musim kemarau dan lain-lain.
Usia TPA sangat mempengaruhi kualitas leachate yang dihasilkan seperti
BOD, COD, TOC dan pH, pada TPA yang berusia baru atau dibawah 2 tahun
mempunyai kualitas leachate (air lindi) yang cenderung besar. Namun pada TPA
yang berusai diatas 10 tahun, akan menghasilkan leachate yang cenderung netral
bahkan mempunyai kandungan karbon organik dan mineral relatif rendah
(Priyono dan Utomo, 2009).
Tabel 3. Hasil Proses Pembusukan Sampah
Parameter SatuanLandfill (<2 tahun) Landfill
(>10 tahun)Range Tipikal
pH - 4,5-7,5 6 6,5-7,5
Kesadahan
Totalmg/L 300-10.000 3.500 200-500
Kalsium mg/L 200-3.000 1.000 100-400
Magnesium mg/L 50-1.500 250 50-200
Sumber : Tchobanoglous, 1993
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 12/20
15
2.5.1. Karakteristik Sampah
Karakterisasi sampah secara umum dapat didasarkan atas kandungan dan
komposisi material yang ada di dalam sampah, sifat fisika dan kimiawi sampah,
serta kadar air pada sampah. Secara umum sampah dibedakan atas sampah
residential yaitu sampah yang berasal dari rumah tangga, dan sampah non-
residential yaitu sampah yang berasal dari industri kecil dan menengah,
perkantoran, lokasi kegiatan komersial (pertokoan, tempat hiburan, tempat makan,
dan lain-lain) (Setiadi dan Dewi, 2003).
Potensi sampah antara satu kota dengan kota lainnya selalu berbeda.
Penambahan volume sampah pada suatu kota dipengaruhi dari tingkat
perekomonian masyarakat kota tersebut, makin baik perekonomian masyarakat
maka makin banyak volume sampah yang dihasilkan. Data potensi rata-rata harian
sampah di Kecamatan Payung Sekaki Kota Pekanbaru seperti pada Tabel 4.
Tabel 4. Data Potensi Sampah di Kecamatan Payung Sekaki Kota Pekanbaru
Pada Tahun 2011
Sumber SampahTimbulan
Jumlah Sumber
SampahJumlah
Sampah
(m3 /h)Besaran Satuan Jumlah Satuan
Domestik
Penduduk 1.98 l/o/h 22940 Orang 45.4212
Komersil
Toko 24.1 l/unit/h 454 Unit 10.9414
Rumah Makan 0.335 l/o/h 585 Orang 0.1960
Institusi
Sekolah 0.12 l/o/h 7893 Orang 0.9472
Peribadatan 0.0018 l/o/h 7728 Orang 0.0139
Sarana Kesehatan 0.0598 l/o/h 525 Orang 0.0314
Pelayanan Kota
Jalan 0.15 l/m/h 14100 Meter 2.1150Industri
Industri 0.55 l/o/h 255 pegawai 0.1403
Total 59.8063
Sumber: Badan Pusat Statistik, 2011
Karakteristik sampah digunakan untuk mengetahui potensi sampah sebagai
sumber daur ulang atau energi. Karakteristik sampah dibagi menjadi dua yaitu
segi fisik dan kimia. Karakteristik fisik sangat dipengaruhi oleh jenis sampah dan
sumbernya seperti pada Tabel 5. Dalam pengolahan sampah, karakteristik fisik
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 13/20
16
seperti volume, besar, dan densitas akan membantu dalam proses penanganan
sampah. Karakteristik kimia menentukan kemungkinan dilakukannya proses
kimia dalam pengolahan sampah, sebagai contoh pada proses thermal
(combustion dan gasifikasi), komposisi kimia sampah membedakan sampah
menjadi sampah yang mudah terbakar (combustible) dan yang sulit terbakar (non
combustible). Kelembaban atau kadar air akan menurunkan kemampuan sampah
untuk terbakar dan faktor ini menentukan efesiensi pengolahan secara thermal
(Setiadi dan Dewi, 2003).
Tabel 5. Komposisi Fisik Sampah Padat Perkotaan (% berat basah)
JenisSampah
Komposisi(%)
Jumlahsampah
(m3 /h)
Gunakan
Kembali
Kompos Timbun
%
Jumlah
(m3/h) %
Jumlah
(m3/h) %
Jumlah
(m3/h)
Organik 65.55 39.20 10 3.920 30 11.761 55 21.562
Kertas 10.57 6.32 10 0.632 25 1.580 40 2.529
Plastik 13.25 7.92 50 3.962 50 3.962
Kayu 0.07 0.04 70 0.029 10 0.004 20 0.008
Kain 0.61 0.36 25 0.091 75 0.274
Logam 1.06 0.63 60 0.380 40 0.254
Kaca 1.91 1.14 50 0.571 50 0.571Sampah B3 1.52 0.91 10 0.091 90 0.818
S.Bongkaran 0.81 0.48 45 0.218 55 0.266
Lain-lain 4.65 2.78 100 2.781
Jumlah 100 59.8063 9.90 13.345 33.02
Sumber: Badan Pusat Statistik, 2011
Pemanfaatan sampah organik adalah sebagai berikut:
Sampah bio-massa untuk pembuatan kompos.
Tempurung kelapa untuk arang aktif.
Kulit telur sebagai bahan baku produksi bahan bangunan dan lain-lain.
Pemanfaatan sampah anorganik pada umumnya didaur ulang untuk dimanfaatkan,
sebagai contoh:
Limbah plastik sebagai bahan baku industri plastik.
Limbah baterai kering dan aki sebagai sumber logam Pb dan Hg.
Limbah kertas untuk pembuatan pulp dan lain-lain.
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 14/20
17
2.6. Prinsip Analisis
2.6.1. Tembaga (Cu)
Penentuan tembaga dilakukan dengan menggunakan alat Spektrofotometer
Serapan Atom (AAS) – nyala. Prinsipnya adalah analit logam tembaga dalam
nyala udara asetilen diubah menjadi bentuk atomnya, menyerap energi radiasi
elektromagnetik yang berasal dari lampu katoda dan besarnya serapan berbanding
lurus dengan kadar analit.
Metode ini digunakan sesuai (SNI 6989.6:2009) untuk penentuan kadar
logam tembaga (Cu) total dan terlarut pada kisaran kadar Cu 0,2 mg/L sampai
dengan 10 mg/L dengan panjang gelombang 324,7 nm.
2.6.2. Krom (Cr)
Penentuan tembaga dilakukan dengan menggunakan alat Spektrofotometer
Serapan Atom (AAS) – nyala. Prinsipnya adalah analit logam krom dalam nyala
udara asetilen diubah menjadi bentuk atomnya, menyerap energi radiasi
elektromagnetik yang berasal dari lampu katoda dan besarnya serapan berbanding
lurus dengan kadar analit.
Metode ini digunakan sesuai (SNI 6989.17:2009) untuk penentuan kadar
logam krom (Cr) total pada kisaran kadar Cr 0,2 mg/L sampai dengan 10 mg/L
dengan panjang gelombang 357,9 nm.
2.6.3. Sianida (CN-)
Analisis sianida dilakukan dengan menggunakan metode asam pikrat.
Penentuan kandungan sianida dilakukan dengan menggunakan spektrofotometer
(Anderson, 1960). Na2CO3 ditambahkan agar sampel berada pada suasana basa
yaitu pH antara 7,8 – 10,2. Penentuan konsentrasi sianida dilakukan dengan
mengukur absorbansi pada panjang gelombang optimum 520 nm.
2.6.4. Kesadahan
Metode yang digunakan untuk penentuan kadar kesadahan dalam air dan air
limbah sesuai dengan (SNI 06-6989.12:2004) yaitu metode titrimetri EDTA.
Prinsip dari metode ini adalah senyawa natrium-EDTA mudah terlarut
dalam larutan yang mengandung ion logam Ca2+
dan Mg2+
membentuk kompleks
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 15/20
18
khelat pada pH 10. Penambahan sedikit indikator EBT menyebabkan perubahan
warna dari ungu menjadi biru, hal ini menandakan titik akhir titrasi. Persamaan
reaksi dapat dituliskan sebagai berikut:
Ca2+ + HIn2- CaIn2- + 2H+ (ungu)
CaIn-+ H2Y
2- CaY
2-+ HIn
2-+ H
+(biru)
2.7. Spektrofotometer
Spektrofotometer merupakan suatu instrumen untuk mengukur transmitan
atau absorban suatu contoh sebagai fungsi panjang gelombang, pengukuran
terhadap sederetan sampel pada suatu panjang gelombang tunggal (Day dan
Underwood, 2002).Metode Spektrofotometer dianggap sebagai perluasan suatu analisis visual
yang bisa digunakan untuk tujuan analisa kuantitatif dan kualitatif dengan
ketelitian yang tinggi. Analisis kuantitatif didasarkan pada absorpsi sinar senyawa
analit. Analisis spektrofotometer sinar tampak dapat digunakan untuk analisa
kualitatif dan kuantitatif, sedangkan spektrofotometer UV biasanya hanya
digunakan untuk analisa kualitatif (Tim Analitik, 2010).
Penyerapan energi sinar oleh molekul pada daerah UV dan tampak dapat
menghasilkan transisi elektron diantara tingkat-tingkat energi elektronik molekul
tersebut. Intensitas serapan dari suatu molekul dapat dinyatakan sebagai
transmitan (T) yang didefinisikan sebagai:
T = I/Io
dimana Io dan I adalah intensitas energi sinar yang mengenai dan keluar dari
cuplikan. Hukum Lambert-Beer diketahui hubungan antara transmitan, tebal
cuplikan (b), dan konsentrasi (c) yaitu:
log I/Io = A
A merupakan absorban. Bila konsentrasi dinyatakan dalam satuan mol/L dan tebal
cuplikan dalam cm, maka persamaan menjadi:
A = Ɛ. b. c
Ɛ merupakan absorptivitas molar (digunakan apabila konsentrasi dinyatakan
dalam satuan mol/L (Wiryawan, 2007).
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 16/20
19
2.7.1.Peralatan Spektrofotometer
Gambar 2. Bagian-bagian spektrofotometer (Tim Analitik, 2010)
1. Sumber Cahaya
Berfungsi untuk menghasilkan sinar UV/Tampak yang akan dibuat sinar
monokromatis. Sinar UV menggunakan sinar deuterium sedangkan sinar
tampak menggunakan lampu wolfram.
2. Monokromator
Berfungsi untuk menguraikan sinar dengan spektrum yang lebar menjadi
sinar dengan spektrum yang sempit (monokromatis).
3. Kuvet
Sel kuarsa digunakan untuk daerah UV, sel silika digunakan untuk daerah
sinar tampak. Berfungsi untuk tempat larutan yang akan diukur absorbannya
atau transmitannya.
4. Detektor
Berfungsi untuk mengubah signal yang berupa panas dengan intensitas
tertentu yang jatuh pada sel fotolistrik menjadi signal listrik.
5. Amplifier
Berfungsi untuk memperkuat signal listrik yang dapat mengubah signal
listrik menjadi bentuk yang dapat dibaca.
6. Recorder
Berfungsi sebagai pengukur untuk membaca signal detektor yang telah
diperkuat oleh amplifier dalam satuan absorban, transmitan, atau satuan
konsentrasi.
7. Komputer
Berfungsi menampilkan data spektra yang diperoleh dari pengukuran.
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 17/20
20
2.8. Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)
Spektrofotometer serapan atom adalah metode analisis yang didasarkan
pada proses absorpsi energi radiasi oleh atom-atom pada keadaan dasar dalam
bentuk gas. Apabila atom-atom ini dilalui seberkas sinar maka akan terjadi
interaksi antara atom dengan energi terendah (ground state) ke tingkat energi
lebih tinggi (excited state) dalam proses ini dikenal dengan serapan atom.
Elektron tereksitasi ini berada dalam keadaan yang tidak stabil dan cenderung
kembali ketingkat asal dengan melepaskan energi eksitasinya dalam bentuk
radiasi, disebut juga proses emisi (Skoog, 1985).
Perubahan energi elektron harus ada penyesuaian dengan energi yang
diserap sesuai dengan rumus:
Keterangan :
E = Energi (Joule)
h = Tetapan Planck (6,62560.10-34
J.detik)
v = frekuensi (Hz)
c = kecepatan cahaya (3.108
m/detik)
λ = panjang gelombang (m)
Atom-atom menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu sesuai
dengan energi yang dibutuhkan untuk eksitasi elektron ke tingkat yang lebih
tinggi. Penyerapan cahaya ini mengurangi intensitas cahaya sebanding dengan
jumlah atom yang berada pada tingkat energi dasar (Khopkar, 1990).
Berdasarkan hal tersebut menurut hukum Lambert-Beer, jika suatu sinar
monokromatis dilewatkan melalui suatu media yang tebalnya b, dan mengandung
atom dengan konsentrasi c, maka transmitan adalah sebagai berikut :
Dengan menggunakan bilangan berpangkat sepuluh maka persamaan menjadi :
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 18/20
21
Keterangan :
A = Absorbansi
a = absorptivitas
b = panjang jalan sinar dalam posisi atom
c = konsentrasi atom-atom (g.L-1
)
I0 = Intensitas awal
I = Intensitas radiasi (Day dan Underwood, 2002)
Kepekaan analisis SSA cukup tinggi sehingga dapat digunakan untuk
menganalisa cuplikan pada konsentrasi yang sangat kecil. Selain itu, bila sampel
tercampur dengan logam berat lainnya, maka tidak perlu dilakukan pemisahan
karena logam tertentu hanya akan menyerap sinar monokromatis pada panjang
gelombang tertentu saja.
2.8.1. Peralatan SSA
Gambar 3. Peralatan Spektrofotometer Serapan Atom (SSA)
Secara garis besar peralatan spektrofotometer serapan atom (SSA) terdiri
dari 5 komponen dasar yaitu:
1. Sumber cahaya
Sumber cahaya yang sering digunakan adalah lampu katoda berongga
( Hollow Chatode Lamp) yang terdiri dari tabung kaca tertutup yang
mengandung suatu katoda dan anoda. Katoda terbuat dari unsur yang sama
dengan unsur yang akan dianalisis, sedangkan tabung lampu diisi dengan
gas neon atau argon. Dengan pemberian tegangan pada arus tertentu, logam
mulai memijar, dan atom-atom logam katodanya akan teruapkan dengan
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 19/20
22
pemercikan. Atom akan tereksitasi kemudian mengemisikan radiasi pada
panjang gelombang tertentu (Khopkar, 1990).
2. Sistem Atomisasi
Sistem atomisasi diperlukan untuk mendapatkan atom netral karena metode
SSA hanya dapat mengukur atom-atom netral. Untuk mendapatkan atom
netral perlu proses atomisasi dengan energi panas karena temperatur yang
tinggi dapat memutuskan ikatan antara atom sehingga terbentuk atom netral
atau bebas.
3. Monokromator
Berfungsi untuk menghilangkan gangguan sinar kontinu digunakan
monokromator yang diletakkan antara nyala dan detektor. Monokromator
dalam SSA terdiri dari kisi difraksi atau prisma, yang berfungsi untuk
memisahkan garis resonansi dan garis spektra yang berdekatan yang berasal
dari sumber sinar (Skoog, 1985).
4. Detektor
Detektor untuk peralatan SSA berbentuk PMT (Photo Multiplier Tube).
Unit ini berfungsi untuk merubah sinyal elektromagnetik menjadi sinyal
listrik yang selanjutnya oleh sinyal listrik ini diperbesar oleh amplifier dan
diubah menjadi bentuk yang mudah dibaca operator (Skoog, 1985).
5. Rekorder
Berfungsi untuk mencatat hasil dalam satuan absorbansi ataupun bentuk
kromatogram.
2.9. Kompleksometri
Titrasi kompleksometri yaitu titrasi berdasarkan pembentukan
persenyawaan kompleks (ion kompleks atau garam yang sukar mengion). Titrasi
kompleksometri juga dikenal sebagai reaksi yang meliputi reaksi pembentukan
ion-ion kompleks ataupun pembentukan molekul netral yang terdisosiasi dalam
larutan (Khopkar, 2002).
Asam etilena diamina tetraasetat atau yang lebih dikenal dengan EDTA,
merupakan salah satu jenis asam amina polikarboksilat. EDTA adalah ligan
multidentat yang mengandung lebih dari dua atom koordinasi per molekul,
misalnya asam 1,2-diaminoetana tetraasetat (etilena diamina tetraasetat, EDTA)
5/14/2018 BAB II - slidepdf.com
http://slidepdf.com/reader/full/bab-ii-55a820eb98c62 20/20
23
yang mempunyai dua atom nitrogen penyumbang dan empat atom oksigen
penyumbang dalam molekul (Rivai, 1995).
EDTA merupakan suatu ligan heksadentat yang membantu mengkompleks
ion-ion logam dalam larutan, sehingga tidak dapat mengendap. EDTA terdapat
sebagai H4Y sedangkan kristal garam dinatriumnya adalah Na2H2Y, dan memberi
ion pembentuk kompleks H2Y2-
dalam larutan air. Reaksi dengan kation Ca2+
dapat ditulis sebagai berikut:
Ca2+
+ H2Y2-
↔ Ca2-
+ 2H+
Untuk penentuan Ca dan Mg pada metode kompleksometri digunakan
indikator EBT, pH yang digunakan yaitu sekitar 7 – 11. Pada umumnya titrasi
EDTA dilakukan pada pH 10, sehingga EBT dapat digunakan sebagai indikator
pada titrasi EDTA (Harjadi, 1990).
Titrasi kompleksometri mempergunakan indikator yang juga bertindak
sebagai pengompleks. Indikator demikian disebut indikator metalokromat.
Indikator jenis ini contohnya adalah Eriochrome Black T ; pyrocatechol violet;
xylenol orange; calmagit; 1-(2-piridil-azonaftol), PAN, zincon, asam salisilat ,
metafalein dan calcein blue (Khopkar, 2002).
Titrasi dapat ditentukan dengan adanya penambahan indikator yang berguna
sebagai tanda tercapai titik akhir titrasi. Syarat suatu indikator ion logam dapat
digunakan pada pendeteksian visual dari titik-titik akhir yaitu:
Stabilitas kompleks logam-titran harus lebih besar dari stabilitas kompleks
logam-indikator.
Reaksi warna yang terjadi harus sensitif, sekurangnya harus selektif dengan
sedikit pengganggu.
Perbedaan warna antara kompleks logam-indikator dengan indikator-bebas
harus cukup jelas dan harus dapat diamati.
Reaksi subtitusi indikator harus berlangsung dengan cukup cepat, sehingga
titik akhir dapat dilihat dengan jelas (Itnawita dan Emnur, 2008).