Apa salah satu elemen penting dalam uji Biochemical Oxygen Demand (BOD)? Biochemical oxygen demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biokimia adalah parameter baku mutu air limbah yang wajib diukur sebelum air limbah dilepaskan ke lingkungan. Nilai ambang batas BOD telah dinyatakan secara tertulis pada Peraturan Menteri Lingkungan Hidup dan Kehutanan Nomor 5 Tahun 2014, yang nilainya disesuaikan dengan jenis usaha/ kegiatan industri yang dioperasikan. Salah satu yang menentukan keberhasilan uji BOD adalah keberadaan bakteri aerob dalam air limbah. Dengan bakteri yang cukup, proses inkubasi sampel uji BOD akan optimal dan didapatkan hasil pengukuran BOD yang akurat. Terdapat 2 cara untuk mempersiapkan benih bakteri uji BOD yakni secara konvensional/ manual dan secara praktis.

Prinsip uji biochemical oxygen demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biokimia didasarkan pada pemanfaatan bakteri aerob untuk mengkonsumsi oksigen sehingga polutan yang terkandung dalam sampel air limbah dapat terdegradasi. Berbeda dengan parameter air limbah lainnya, uji BOD membutuhkan proses preparasi dan inkubasi selama setidaknya 5 hari. Oleh karena itu, untuk mencegah gagalnya uji yang dilakukan para analis dan operator, diperlukan pengawasan ketat terhadap setiap langkahnya, terutama pada saat tahap pre-treatment nya. Hal ini karena setiap syarat uji BOD perlu dipenuhi, diantaranya : 

1. Sampel harus memiliki nutrisi (nutrient) yang cukup;

2. Mikroorganisme adalah elemen utama dalam uji BOD, sehingga perlu dipastikan bahwa bakteri yang terkandung dalam sampel cukup;

3. Nilai pH sampel berkisar 6.0 - 8.0;

4. Sampel tidak mengandung zat - zat toksik yang dapat mencegah atau mengganggu pertumbuhan bakteri aerob dalam sampel;

5. Umur simpan sampel tidak lebih dari 24 jam dari saat sampel dikumpulkan;

6. Jika sampel tidak segera diuji dalam kurun waktu 2 jam dari waktu dikumpulkannya sampel maka diperlukan penyimpanan sampel pada suhu ≤ 4^oC, dengan maksimal waktu penyimpanan adalah 24 jam. 

7. Suhu sampel harus berkisar pada 20^oC ± 1^oC sebelum uji dimulai. 

Metode Uji Biochemical Oxygen Demand (BOD) 

Secara garis besar, parameter biochemical oxygen demand (BOD) diuji dengan beberapa tahap, yakni tahap preparasi, tahap inkubasi dan tahap perhitungan kadar BOD. Parameter ini dapat diuji dengan beberapa metode, seperti metode titrimetri, metode dilusi probe dan metode respirometrik dalam kurun waktu minimal 5 hari (BOD₅). Namun, hanya metode dilusi probe dan metode respirometrik yang dikonfirmasi sesuai standar APHA 5210 versi terbaru. Tentunya kedua metode ini memiliki prinsip dan Alat yang berbeda.

Berbeda dengan metode dilusi, metode respirometrik lebih menitik berartkan pada proses respirasi bakteri. Dalam hal ini, bakteri aerob akan melakukan respirasi dengan menghirup oksigen mencerna seluruh polutan dalam sampel air limbah dengan mengeluarkan gas buang berupa gas karbon dioksida (CO₂). Gas ini kemudian ditangkap oleh absorber sehingga tekanan gas yang diukur oleh sampel adalah murni tekanan dari gas oksigen. Proses pengukuran tekanan ini dilakukan secara kontinu baik pada saat dimulainya inkubasi sampai proses inkubasi selesai. Tekanan yang terukur kemudian diproses oleh sistem sehingga nilai BOD akan muncul pada display Alat. Prinsip ini diimplementasikan pada Alat BOD meter atau Alat Sensor Respirometrik.

Gambar 1. Alur Uji BOD

Meskipun menggunakan metode yang berbeda, namun dari segi durasi pengujian, suhu pengaturan inkubator yang digunakan, maupun reagen yang digunakan tetaplah sama, sehingga analis perlu menyiapkan reagen yang sesuai dengan standar dengan kualitas terbaiknya. 

Dikutip dari SNI Nomor 6989 Bagian 72 Tahun 2009, larutan benih bakteri dapat disiapkan dengan mengambil sumber dari limbah domestik, sedangkan pada Standard Method For The Examination of Water and Wastewater Treatments 24th Edition disebutkan sumber lainnya seperti efluen yang tidak terdesinfeksi pada pengolahan biologi dan air permukaan yang menerima keluaran air limbah yang biasanya mengandung populasi mikroba. Sumber ini disebut sebagai lumpur aktif yang kemudian diberikan perlakuan seperti penyaringan, pengendapan, sentrifugasi hingga homogenisasi. Hasil supernatan yang dihasilkan pun perlu diaerasi selama semalaman.

Gambar 3. Alur Persiapan Larutan Benih Bakteri pada Uji BOD

Apakah Larutan Benih Bakteri Uji  BOD Tersedia Secara Komersial?

Tentu! Hanya saja, benih bakteri komersial tidak langsung berbentuk larutan melainkan serbuk dalam kapsul. Penggunaan benih bakteri komersial juga terkonfirmasi pada metode APHA 5210. Dengan menggunakan benih bakteri komersial, analis justru dapat mengetahui kekuatan benih bakteri tersebut dan mempermudah validasi metode.

Bagaimana Cara Preparasi Larutan Benih Bakteri dari Benih Bakteri Komersial?

Analis cukup membuka kapsul Benih bakteri komersial dan melarutkannya dalam air dilusi yang disertai dengan pengadukan secara konstan dan aerasi selama 1 jam. Setelah durasi tercapai, larutan suspensi benih bakteri akan terbentuk. Dengan mendiamkan larutan selama kurang dari 15 menit, larutan suspensi sudah dapat digunakan untuk kebutuhan uji BOD.

Keuntungan Menggunakan Benih Bakteri Komersial

Dewasa ini pun benih bakteri komersial lebih banyak dipilih karena lebih praktis dan lebih terjamin kualitasnya. Tidak hanya itu, penggunaan larutan nutrisi BOD komersial juga memberikan banyak dampak positif, diantaranya : 

1. Hemat Waktu Persiapan

Dalam hal ini, analis tidak perlu melakukan persiapan yang rumit. Dari total dilarutkannya benih bakteri komersial hingga menjadi larutan benih bakteri hanya membutuhkan waktu 1,5 jam dibandingkan proses konvensional yang dapat memakan waktu 1 - 2 hari. 

2. Tidak Boros Penggunaan instrumen

Untuk mengaktifkan benih bakteri komersial hanya memerlukan Alat stirrer dan aerator.

3. Hemat Cost

Dengan menghemat penggunaan alat yang perlu digunakan, sehingga lebih hemat energi dan hal ini pasti akan berpengaruh pada cost yang digunakan

Bagaimana? Cukup praktis bukan? Hal - hal yang telah dijabarkan inilah yang membuat banyak analis bermigrasi untuk menggunakan benih bakteri komersial dibandingkan mempersiapkannya secara konvensional.