Senyawa organik dalam pengolahan limbah Industri

Senyawa Organik dalam air limbah berasal dari bermacam-macam sumber. Limbah domestik tersebut yaitu sayuran, hewan, dan manusia ataupun senyawa buatan manusia seperti sabun, detergen sintetis dan senyawa kimia dari rumah tangga. Bergantung pada sumber limbah, senyawa organik mungkin bisa berupa komponen utama dari aliran limbah atau sebagai komponen minor dari level trace.

Kontaminan dan polutan adalah toksik jika mereka mempunyai potensi untuk menghambat proses pengolahan biologis, berdampak pada kesehatan dan keselamatan manusia, atau menyebabkan kerusakan lingkungan pada ikan, ataupun komponen sensitif dari suatu ekosistem.

Suatu senyawa kimia disebut mutagen apabila menyebabkan perubahan kode genetik dari keadaan sebelumnya. Selain itu ada beberapa senyawa organik yang dapat merusak daur reproduktif dan menyebabkan kerusakan permanen untuk berkembang.

Karbon, hidrogen, dan oksigen merupakan elemen utama yang menyusun senyawa organik, sedangkan nitrogen, fosfor dan sulfur merupakan elemen minor. Komponen organik dapat juga mengandung atom halogen, logam dan elemen lainnya. Komponen utama senyawa organik yang ada dalam aliran limbah kebanyakan adalah protein, karbohidrat dan lipid.

Struktur kimia dari suatu senyawa dapat mempengaruhi ketoksikan dan lingkungan dari proses pengolahan air limbah. Grup yang sering dijumpai sebagai senyawa toksik adalah hidrokarbon alifatik, hidrogen alifatik terhalogenasi, alkohol alifatik, hidrokarbon aromatik dan hidrokarbon aromatik terhalogenisasi.

Selain itu, struktur kimia dari senyawa organik menentukan sifat fisika dan kimianya. Sifat tersebut seperti kelarutan, tekanan uap, difusuvitas, n-octaol dan koefisien partisi. Koefisen partisi ini mempengaruhi teransfer, partisi, dan pertukaran senyawa organik antar cairan, pdatan dan fase gas. Kemampuan dari senyawa organik untuk mengendapkan dalam reaksi bilogis dan nonbiologis seperti oksidasi, reduksi, hidrolisis, fotolisis, dan polimerisasi dikontrol oleh struktur kimia dan sifatnya.

Ada beberapa cara untuk menghitung kandungan senyawa organik, hal ini bergantung pada perbedaan sifat dari senyawa. Senyawa organik dapat dihitung secara kolektif menggunakan analisis nonspesifik untuk menentukan seluruh zat yang terkandung dalam air limbah. Sedangkan untuk alternatifnya kita dapat mengidentifikasi dengan analisis spesifik. Spesifik analisis lebih sensitif daripada analisis nonspesifik dan dapat digunakan untuk menentukan konsentrasi.

Nilai BOD merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh organisme untuk mengoksidasi karbon organik menjadi karbon dioksida dan nitrat organik menjadi nitrat. BOD dapat dibagi menjadi COD atau Carbonaceous Biochemical Oxygen Demand dan NBOD atau Nitrogenous Biochemical Oxygen Demand.

Nilai BOD dari sampel dapat dihitung dengan menginkubasi air limbah dengan kehadiran cukup banyak dari oksigen dan bakteri pada temperatur konstan selama periode waktu yang tetap. Laju kosidasi mikrobiologis dari senyawa organik dalam tes BOD bergantung pada tipe dari kehadiran zat organik dalam air limbah, tipe organisme yang digunakan saat tes, kehadiran nutrisi, pH dan temperatur, dan kehadiran senyawa-senyawa toksik.

Sedangkan nilai COD merupakan sebuah pengukuran kuantitas dari zat organik yang dapat dioksidasi dengan oksidan kimia yang kuat dengan kehadiran dari asam sulfat. Tidak semua komponen organik dapat dioksidasi dengan tes COD. Senyawa organik yang volatil hanya bisa dioksidasi pada tingkat disaat mereka tidak mengalami volatil dan keluar dari tabung tes.

Selain itu terdapat istilah ThOD, ThOD merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi semua karbon organik pada sampel menjadi karbon dioksida dan semua nitrogen organik menjadi nitrat. Kompenen utama dari ThOD yaitu CThOD atau Carbonaceous Oxygen Demand dan NThOD atau Nitrogenous Oxygen Demand.

Senyawa organik dapat dianalaisis dengan berbagai teknik. Teknik yang digunakan untuk mendeteksi dan kuantifikasi dari air limbah dapat ditentukan dari volatilitas, polaritas dan berat molekul senyawa. Berikut adalah beberapa prosedur untuk melakukan hal tersebut yaitu :

a. Isolasi atau ekstraksi dari senyawa organik dari air limbah.

b. Konsentrasi dari campuran zat organik ditentukan tingkatannya.

c. Pemisahan dari kontaminan.

d. Deteksi dan Identifikasi dari seyawa.

e. Kuantifikasi dari senyawa.

Memprediksi kandungan senyawa organik mempunyai beberapa kesulitan, yaitu adanya proses degradasi, menguapnya ke fase gas, dan menempelnya pada padatan. Beberapa sifat fisik dan kimia dari senyawa organik yang sangat mempengaruhi yaitu kelarutan, difusivitas, tekanan uap, oktanol ataupun koefisien partisi air dan koefisien adsorpsi. Sifat ini mempengaruhi kecenderungan dari senyawa organik dalam transfer ke fasa lain ataupun proses transformasi oleh senyawa kimia, fotokimia dan rekasi biologis.

Mekanisme pembuangan senyawa organik yang begitu signifikan yaitu proses transformasi biologis atau biodegradasi. Untuk senyawa organik yang terbiodegradasi secara perlahan, mekanisme pembuangan lain dapat bersaing dengan mekanisme biodegradasi dalam fraksi terbuang. Namun perlu diketahui bahwa senyawa organik mampu berikatan dengan partikel padatan dalam air limbah dan dibuang melalui proses sendimentasi.