Makalah pengolahan air limbah — Document Transcript
1. BAB I PENDAHULUAN1.1 Latar BelakangKeadaan lingkungan dapat mempengaruhi kondisi kesehatan masyarakat.Banyak aspek kesehatan manusia dipengaruhi oleh lingkungan, dan banyakpenyakit dapat dimulai, didukung, ditopang atau dirangsang oleh factorfaktorlingkungan. Limbah adalah semua benda yang berbentuk padat , cair, maupun gas,merupakan bahan buangan yang berasal dari aktivitas manusia secaraperorangan maupun hasil aktivitas kegiatan lainnya diantaranya industri,rumah sakit, laboratorium, reactor nuklir dan lain-lain. Menurut Willgooso(1979) air limbah adalah water carrying waste from homes, bussines andindustries that is mixture of water and dissolved or suspended solids. MenurutUSEPA 1977 wastewater is water carrying dissolved or suspended solidsfrom homes, farm, bussinesess and industries.Ada beberapa jenis limbah diantaranya :1. Limbah rumah tangga2. Limbah industri3. Limbah rumah sakit4. Limbah nuklir1.2 Tujuan Melalui makalah ini diharapkan pembaca mengetahui tentang : 1. Pengertian air limbah, sumber, karakteristik dan parameter air limbah. 2. Mengetahui dampak pembuangan air limbah 3. Mengetahui bagaimana pengelolaan air limbah 1
2. BAB II PEMBAHASAN2.1 PengertianMenurut Ehless dan Steel, Air limbah atau air buangan adalah sisa airdibuang yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempat-tempatumum lainnya, dan pada umumnya mengandung bahan-bahan atau zat-zatyang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia serta mangganggulingkungan hidup.Batasan lainnya mengatakan bahwa air limbah adalah kombinasi daricairan dan sampah cair yang berasal dari daerah pemukiman, perdagangan,perkantoran dan industri, bersama-sama dengan air tanah, air pemukimandan air hujan yang mungkin ada (Haryoto Kusnoputranto, 1985). Dari batasan tersebut dapat disimpulkan bahwa air buangan adalahair yang tersisa dari kegiatan manusia, baik kegiatan rumah tanggamaupun kegiatan lain seperti industri, perhotelan, dan sebagainya.Meskipun merupakan air sisa, namun volumenya besar, karena kuranglebih 80% dari air yang digunakan bagi kegiatan-kegiatan manusia sehari-hari tersebut dibuang lagi dalam bentuk yang sudah kotor (tercemar).Selanjutnya air limbah ini akhirnya akan kembali ke sungai dan laut danakan digunakan oleh
manusia lagi. Oleh karena itu, air buangan ini harusdikelola dan atau diolah secara baik.2.2 Sumber Air Limbah Air limbah ini dapat berasal dari berbagai sumber, secara garisbesar dapat dikelompokkan menjadi sebagai berikut:1. Air buangan yang bersumber dari rumah tangga (domestic wastes water), yaitu air limbah yang berasal dari pemukiman penduduk. Air limbah rumah tangga terdiri dari 3 fraksi penting, yaitu : a. Tinja (faeces), berpotensi mengandung mikroba pathogen b. Air seni (urine), umumnya mengandung Nitrogen (N) dan Fosfor, serta kemungkinan kecil mikro-organisme. 2
3. c. Grey water, merupakan air bekas cucian dapur, mesin cucidan kamar mandi. Grey water sering juga disebut dengan istilah sullage. Campuran faeces dan urine disebut sebagai excreta, sedangkan campuran excreta dengan air bilasan toilet disebut sebagai black water. Mikroba pathogen banyak terdapat pada excreta. Excreta ini merupakan cara transport utama bagi penyakit bawaan. 2. Air buangan industri (industrial wastes water), yang berasal dari berbagai jenis industry akibat proses produksi. Zat-zat yang terkandung di dalamnya sangat bervariasi sesuai dengan bahan baku yang dipakai oleh masing-masing industri, antara lain: nitrogen, sulfide, amoniak, lemak garam-garam zat pewarna, mineral, logam berat, zat pelarut dan sebagainya. Oleh sebab itu, perlu dilakukan pengolahan jenis air limbah ini, agar tidak menimbulkan polusi lingkungan menjadi lebih rumit. 3. Air buangan kotapraja (municipal wastes water), yaitu air buangan yang berasal dari daerah; perkantoran,perdagangan, hotel, restoran, tempat-tempat umum, tempat-tempat ibadah, dan sebagainya. Pada umumnya zat-zat yang terkandung dalam jenis air limbah ini sama dengan jenis air limbah rumah tangga. Air limbah rumah tangga sebagian besar mengandung bahanbahan organik sehingga memudahkan di dalam pengelolaannya. Sebaliknya, limbah industri lebih sulit pengelolaannya karena mengandung pelarut mineral, logam berat, dan zat-zat organic lain yang bersifat toksik. Volume air limbah yang dihasilkan pada suatu masyarakat dipengaruhioleh beberapa faktor, antara lain:a. Kebiasaan manusia Makin banyak orang menggunakan air, makin banyak air limbah yang dihasilkan. 3
4. b. Penggunaan system pembuangan kombinasi atau terpisah Pada sistem kombinasi, volume air limbah bervariasi dari 80-100 galon atau lebih per kapita, sedangkan pada sistem terpisah volume air limbah mencapai rata-rata 25-50 galon per kapita.c. Waktu Air limbah tidak mengalir merata sepanjang hari, tetapi
bervariasi pada waktu dalam sehri dan musim. Di pagi hari, manusia cenderung menggunakan air , yang menyebabkan aliran air limbah lebih banyak dibandingkan pada tengah hari yang volumenya sedikit, dan pada malam hari agak meningkat lagi. 2.3 Karakteristik Air Limbah Karakteristik air limbah penting untuk diketahui, karena hal ini akan menentukan pengolahan yang tepat, sehingga tidak mencemari lingkungan hidup. Secara garis besar dapat digolongkan sebagai berikut: 1. Karakteristik fisik Air limbah terdiri dari 99,9% air, sedangkan kandungan bahan padatnya mencapai 0,1% dalam bentuk suspensi padat (suspended solid) yang volumenya bervariasi antara 100-500 mg/l. Apabila volume suspensi padat kurang dari 100mg/l, air limbah disebut lemah, sedangkan bila lebih dari 500mg/l disebut kuat. Terutama air limbah rumah tangga, biasanya berwarna suram seperti larutan sabun, bekas cucian beras dan sayur, dan sebagainya. 2. Karakteristik kimiawi Biasanya air buangan ini mengandung campuran zat-zat kimia anorganik yang berasal dari air bersih serta bermacam-macam zat organik berasal dari penguraian tinja, urine, dan sampah-sampah lainnya. Oleh sebab itu, pada umumnya bersifat basa pada waktu masih baru, dan cenderung ke asam apabila sudah mulai membusuk. Substansi organik dalam air buangan terdiri dari 2 golongan, yakni: a. Gabungan yang mengandung nitrogen, misalnya; urea, protein, atau asam amino. 4
5. b. Gabungan yang tidak mengandung nitrogen, misalnya: lemak, sabun, atau karbohidrat.3. Karakteristik bakteriologis Bakteri dalam air limbah berfungsi untuk menyeimbangkan DO dan BOD. Sedangkan bakteri pathogen banyak terdapat dari hasil buangan dari peternakan, rumah sakit, laboratorium, sanatorium, buangan rumah tangga khususnya dari kamar mandi/wc. Kandungan bakteri pathogen serta organism golongan E. coli terdapat juga dalam air limbah tergantung dari mana sumbernya, namun keduanya tidak berperan dalam proses pengolahan air limbah. Limbah industri tidak banyak mengandung bakteri kecuali dari bahan produksinya memang berhubungan dengan potensi adanya bakteri diantaranya industri makanan/minuman, pengalengan ikan dan daging, abbatoir. Beberapa mikroorganisme dalam air limbah, antara lain: 1. Kelompok protista : virus, bakteri, jamur, protozoa 2. Kelompok tanaman dan bintang :algae, cacing2.4 Parameter Air LimbahBerikut adalah parameter yang dapat digunakan berkaitan dengan airlimbah. 1. Kandungan zat padat (total solid, suspending solid, dissolved solid) 2. Kandungan zat organik 3. Kandungan zat anorganik (mis; P, Pb, Cd, Mg) 4.
Kandungan gas (mis: O2, N, CO2) 5. Kandungan bakteri (mis: E.coli) 6. Kandungan pH 7. Suhu 5
6. Pengukuran kadar oksigen dalam air limbah Berikut beberapa parameter yang digunakan untuk mengukur kandungan oksigen dalam air limbah. 1. Chemical oxygen demand (COD) COD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik secara kimiawi, baik .ang dapat didekomposisi secara biologis maupun yang sukar didekomposisi secara biologis. Oksigen yang dikonsumsi setara jumlah dikromat yang diperlukan untuk mengoksidasi air sampel. 2. Biochemical oxygen demand (BOD) BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk melakukan proses dekomposisi aerobik terhadap bahan organic dari larutan, di bawah kondisi suhu tertentu (umumnya 20o) dan waktu tertentu (umumnya 5hari). Hasil pengukuran BOD dapat dinyatakan dalam mg/l. Kebutuhan BOD bervariasi antara 100-300 mg/l .Apabila hasil pengukuran menunjukkan angka lebih dari 300mg/l, BOD dinyatakan kuat, sedangkan bila kurang dari 100mg/l disebut lemah. 3. Dissolved Oxygen (DO) DO adalah banyaknya oksigen yang terkandung di dalam air dan diukur dalam satuan milligram per liter. Oksigen terlarut ini digunakan sebagai tanda derajat pengotoran limbah yang ada. Semakin besar oksigen terlarut, maka menunjukkan derajat pengotoran ytang relative kecil. 4. Hardness (kesadahan) Kesadahan adalah gambaran kation logam ekivalen yang terdapat dalam air. Kation-kation ini dapat bereaksi dengan sabun membentuk endapan maupun anion-anion yang terdapat di dalam air membentuk endapan atau karat pada peralatan logam. 5. Settleable solid Adalah lumpur yang mengendap dengan sendirinya pada kondisi yang tenang selama 1 jam secara gaya beratnya sendiri. 6
7. 6. Total suspended solid Adalah jumlah berat dalam mg/l kering lumpur yang ada dalam air limbah setelah mengalami penyaringan dengan membran berukuran 0,45 mikron. Suspended solid dapat dibagi menjadi zat padat dan koloid. Selain suspended solid ada juga istilah dissolved solid.7. Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS) Adalah jumlah TSS yang berasal dari bak pengendap lumpur aktif setelah dipanaskan pada suhu 103o-105o C.8. Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS) Adalah kandungan organic matter yang terdapat dalam MLSS pada suhu 600oC, benda volatile menguap disebut MLVSS.9. Turbidity (kekeruhan) Adalah ukuran yang menggunakan efek cahaya sebgai dasar untuk mengukur keadaan air sungai, kekeruhan ini disebabkan oleh adanya
benda tercampur atau benda koloid dalam air.2.5 Dampak Pembuangan Air LimbahAir limbah yang tidak menjalani proses pengolahan yang benar tentunyadapat menimbulkan dampak yang tidak diinginkan. Dampak tersebutantara lain: 1) Gangguan Kesehatan Air limbah dapat mengandung bibit penyakit yang dapat menimbulkan penyakit bawaan air. Selain itu di dalam air limbah mungkin juga terdapat zat-zat berbahaya dan beracun yang dapat menimbulkan gangguan kesehatan bagi makhluk hidup yang mengkonsumsinya. Adakalanya, air limbah yang tidak dikelola dengan baik juga dapat menjadi sarang vector penyakit (misalnya nyamuk, lalat, kecoa, dan lain-lain) . 7
8. 2) Penurunan Kualitas Lingkungan Air limbah yang dibuang langsung ke air permukaan (misalnya sungai dan danau) dapat mengakibatkan pencemaran air permukaan tersebut. Sebagai contoh, bahan organic yang terdapat dalam air limbah bila dibuang langsung ke sungai dapat menyebabkan penurunan kadar oksigen yang terlarut didalam sungai tersebut. Dengan demikian menyebabkan kehidupan di dalam air yang membutuhkan oksigen akan terganggu, dalam hal ini akan mengurangi perkembangannya. Adakalanya, air limbah juga dapat merembes ke dalam air tanah, sehingga menyebabkan pencemaran air tanah. Bila air tanah tercemar, maka kualitasnya akan menurun sehingga tidak dapat lagi digunakan sesuai peruntukannya.3) Gangguan Terhadap Keindahan Adakalanya air limbah mengandung polutan yang tidak mengganggu kesehatan dan ekosistem, tetapi mengganggu keindahan. Contoh : air limbah yang mengandung pigmen warna yang dapat menimbulkan perubahan warna pada badan air penerima. Walaupun pigmen tersebut tidak menimbulkan gangguan terhadap kesehatan, tetapi terjadi gangguan keindahan terhadap badan air penerima tersebut. Kadang-kadang air limbah dapat juga mengandung bahan- bahan yang bila terurai menghasilkan gas-gas yang berbau. Bila air limbah jenis ini mencemari badan air, maka dapat menimbulkan gangguan keindahan pada badan air tersebut.4) Gangguan terhadap kerusakan benda Adakalanya air limbah mengandung zat-zat yang dapat dikonversi oleh bakteri anaerobik menjadi gas yang agresif seperti H2S. Gas ini dapat mempercepat proses perkaratan pada benda yang terbuat dari besi (mis. Pipa saluran air 8
9. limbah) dan bangunan air kotor lainnya. Dengan cepat rusaknya air tersebut maka biaya pemeliharaannya akan semakin besar juga, yang berarti akan menimbulkan kerugian material. Untuk menghindarkan terjadinya
gangguan-gangguan diatas, air limbah yang dialirkan ke lingkungan harus memenuhi ketentuan seperti yang disebutkan dalam Baku Mutu Air Limbah. Apabila air limbah tidak memenuhi ketentuan tersebut, maka perlu dilakukan pengolahan air limbah sebelum mengalirkannya ke lingkungan.2.6 Pengelolaan Air LimbahAir limbah sebelum dilepas ke pembuangan akhir harus menjalanipengolahan terlebih dahulu. Untuk dapat melaksanakan pengolahan airlimbah yang efektif diperlukan rencana pengelolaan yang baik.Pengelolaan air limbah dapat dilakukan secara alamiah maupun denganbantuan peralatan. Pengolahan air limbah secara alamiah biasanyadilakukan dengan bantuan kolam stabilisasi sedangkan pengolahan airdengan bantuan peralatan misalnya dilakukan pada Instalasi PengolahanAir Limbah/ IPAL (Waste Water Treatment Plant / WWTP).2.6.1 Tujuan Pengelolaan Air LimbahAdapun tujuan dari pengelolaan air limbah itu sendiri, antara lain:1. Mencegah pencemaran pada sumber air rumah tangga.2. Melindungi hewan dan tanaman yang hidup didalam air.3. Menghindari pencemaran tanah permukaan.4. Menghilangkan tempat berkembangbiaknya bibit dan vektor penyakit. 9
10. 2.6.2 Syarat Sistem Pengelolaan Air LimbahSementara itu, sistem pengelolaan air limbah yang diterapkan harusmemenuhi persyaratan berikut:1. Tidak mengakibatkan kontaminasi terhadap sumber-sumber air minum.2. Tidak mengakibatkan pencemaran air permukaan.3. Tidak menimbulkan pencemaran pada flora dan fauna yang hidup di air di dalam penggunaannya sehari-hari.4. Tidak dihinggapi oleh vektor atau serangga yang mengakibatkan penyakit.5. Tidak terbuka dan harus tertutup.6. Tidak menimbulkan bau atau aroma tidak sedap.2.6.3 Metode Pengelolaan Air LimbahAda beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengelolah air limbah,diantaranya:a. Pengenceran (disposal by dilution)Air limbah dibuang ke sungai, danau, atau laut agar mengalamipengenceran. Dengan cara ini air limbah akan mengalami purifikasi alami.Namun, cara semacam ini dapat mencemari air permukaan dengan bakteripathogen, larva dan telur cacing, serta bibit penyakit lain yang ada didalam air limbah itu.Apabila hanya cara ini yang dapat diterapkan, maka persyaratan berikutharus dipenuhi:1. Air sungai atau danau tidak boleh digunakan untuk keperluan lain.2. Volume air mencukupi sehingga pengenceran berlangsung kurang dari 30-40 kali3. Air harus cukup mengandung oksigen. Dengan kata lain air harus mengalir (tidak boleh stagnan) agar tidak menimmbulkan bau. 10
11. b. Cesspool Bentuk cesspool ini menyerupai sumur tetapi digunakan untuk pembuangan air limbah. Dibuat pada tanah yang berpasir agar air buangan mudah meresap kedalam tanah. Bagian atas ditembok agar tidak tembus air. Apabila ceespool sudah penuh (±60bulan), lumpur didalamnya dapat dihisap keluar atau dari semula dibuat cesspool secara berangkai, sehingga bila yang satu penuh, air akan mengalir ke cesspool berikutnya. Jarak cesspool dengan sumur air bersih adalah 45 meter dan minimal 6 meter dari pondasi rumah.c. Sumur resapan (seepage pit) Sumur resapan merupakan sumur tempat menampung air limbah yang telah mengalami pengolahan dalam system lain, misalnya dari aqua privy atau septic tank. Dengan cara ini, air hanya tinggal mengalami peresapan ke dalam tanah. Sumur resapan ini dibuat pada tanah yang berpasir, dengan diameter 1-2,5 meter dan kedalaman 2,5 meter. Lama pemakaian dapat mencapai 610 tahun.d. Septic tank Septic tank, menurut WHO, merupakan metode terbaik untuk mengelolah air limbah walau biayanya mahal, rumit, dan memerlukan tanah yang luas. Septic tank memiliki 4 bagian, antara lain: 1. Ruang pembusukan Dalam ruang ini, air kotor akan tertahan 13 hari dan akan mengalami penguraian oleh bakteri pembusuk yang akan menghasilkan gas, cairan, dan lumpur. Gas dan cairan akan masuk kedalam dosing chamber melalui pipa. Lumpur akan masuk ke ruang lumpur. 2. Ruang lumpur Ruang lumpur merupakan tempat penampungan lumpur. Apabila ruang sudah penuh, lumpur dapat dipompa keluar. 3. Dosing chamber 11
12. Dalam dosing chamber terdapat siphon McDonald yang berfumgsi untuk mengatur kecepatan air yang akan dialirkan ke bidang resapan agar merata. 4. Bidang resapan Bidang ini akan menyerap cairan keluar dari dosing chamber dan menyaring bakteri pathogen maupun bibit penyakit lain. Panjang minimal bidang resapan ini 10meter dan dibuat pada tanah berpasir.e. System Riool (sewage) System riool menampung semua air kotor dari rumah maupun perusahaan, dan terkadang menampung kotoran dari lingkungan. Apabila dipakai untuk menampung air hujan, sistem riool ini disebut combined system, sedangkan jika bak penampung air hujannya dipisahkan maka disebut separated system. Agar tidak merugikan kepentingan lain, air kotor dialirkan ke ujung kota, misalnya ke daerah peternakan, pertanian, atau perikanan darat. Air kotor itu masih memerlukan pengolahan. Proses pengolahan yang dilakukan, antara lain: 1. Penyaringan (screening) Penyaringan ditujukan untuk menangkap benda-benda yang terapung diatas permukaan air. 2. Pengendapan (sedimentation) Pada
proses ini, air limbah dialirkan ke dalam bak besar (sand trap) sehingga aliran menjadi lambat dan lumpur serta pasir mengendap. 3. Proses biologis Proses ini menggunakan mikroba untuk memusnahkan zat organic di dalam limbah baik secara aerob maupun anaerob. 4. Disaring dengan saringan pasir (sand filter) 5. Desinfeksi Desinfeksi dengan kaporit (10kg/1 juta air limbah) untuk membunuh mikroba patogen. 6. Pengenceran Terakhir, air limbah dibuang ke sungai, danau atau laut sehingga mengalami pengenceran. 12
13. Semua proses pengolahan air limbah ini dilakukan dalan suatu instalasi khusus yang dibangun diujung kota.Cara lain pengolahan air limbahPengolahan air limbah dapat juga dilakukan dengan cara:1. Dilution (pengenceran) Air limbah diencerkan sampai mencapai konsentrasi yang cukup rendah,kemudian baru dibuang ke badan-badan air. Tetapi, dengan makin bertambahnya penduduk, yang berarti makin meningkatnya kegiatan manusia, maka jumlah air limbah yang harus dibuang terlalu banyak, dan diperlukan air pengenceran terlalu banyak pula, maka cara ini tidak dapat dipertahankan lagi. Di samping itu, cara ini menimbulkan kerugian lain, diantaranya: bahaya kontaminasi terhadap badan-badan air masih tetap ada, pengendapan yang akhirnya menimbulkan pendangkalan terhadap badan-badan air, seperti selokan, sungai, danau, dan sebagainya. Selanjutnya dapat menimbulkan banjir.2. Irrigation (irigasi) Air limbah dialirkan ke dalam parit-parit terbuka yang digali, dan air akan merembes masuk ke dalam tanah melalui dasar dan dinding parit-parit tersebut. Dalam keadaan tertentu air buangan dapat digunakan untuk pengairan lading pertanian atau perkebunan dan sekaligus berfungsi untuk pemupukan. Hal ini terutama dapat dilakukan untuk air limbah dari rumah tangga, perusahaan susu sapi, rumah potong hewan, dan lain-lain di mana kandungan zat-zat organikdan protein cukup tinggi yang diperlukan oleh tanaman.3. Self purification/oxidation ponds (kolam oksidasi) Pada prinsipnya cara pengolahan ini adalah pemanfaatan sinar matahari, ganggang (algae), bakteri dan oksigen dalam proses pembersihan alamiah. Air limbah dialirkan ke dalam kolam besar berbentuk segi empat dengan kedalaman antara 1-2 meter. Dinding dan lapisan kolam tidak perlu diberi 13
14. lapisan apapun. Lokasi kolam harus jauh dari daerah pemukiman, dan di daerah yang terbuka, sehingga memungkinkan sirkulasi angin dengan baik. Cara kerjanya antara lain sebagai berikut: Empat unsur yang
berperan dalam pembersihan alamiah ini adalah: sinar matahari, ganggang, bakteridan oksigen. Ganggang dengan butir klorofilnya dalam air limbah melakukan proses fotosintesis dengan bantuan sinar matahari, sehingga tumbuh dengan subur. Pada proses sintesis untuk pembentukan karbohidrat dari H2O dan CO2 oleh klorofil di bawah pengaruh sinar matahari terbentuk O2. Kemudian oksigen ini digunakan oleh bakteri aerobik untuk melakukan dekomposisi zat-zat organik yang terdapat dalam air buangan. Di samping itu, terjadi pengendapan. Sebagai hasilnya BOD dari air limbah tersebut akan berkurang, sehingga relatif aman apabila akan dibuang ke dalam badan- badan air (kali, danau, dan sebagainya).1. Pengolahan air limbah secara primer dan sekunder Pengolahan secara primer terdiri atas: a. Screen (saringan). Kotoran yang besar disaring. b. Grit Chamber. Detritus berupa lapisan air, kerikil dan pasir, aliran air diperhambat dengan grit channel. c. Primary sedimentation tank. Endapan crude sludge dialirkan ke sludge digestion tank dan menghasilkan gas metana. d. Cairan yang tertinggal dialirkan sebagai primary effluent ke pengolahan sekunder. Pengolahan sekunder terdiri dari; a. Cairan yang bersal dari primary treatment dialirkan ke bak biological treatment kemudian dialirkan ke tangki pengendapan terakhir (final sedimentation tank). Dari total volume endapan lumpur aktif (activated sludge) yang dihasilkan, 25%-nya akan digunakan kembali sehingga dimasukkan lagi kedalam tangki aerasi, sedangkan yang 75%- 14
15. nya akan dibuang ke laut, ditimbun di rawa-rawa, atau dijadikan pupuk. b. Air yang tertinggal cukup jernih sehingga dapat langsung disalurkan ke badan-badan air setelah mengalami proses klorinasi. c. Crudge sludge dialirkan ke sludge digestion tank untuk diubah menjadi gas metana yang akan digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik. d. Endapan lumpur dalam sludge digestion tank dikeringkan dengan alat pengering lumpur. 2.7 Purifikasi Air Limbah Tujuan purifikasi air limbah, antara lain;1. Untuk menstabilkan bahan-bahan organik melalui proses stabilisasi. Materi organik akan diurai oleh bakteri menjadi bahan-bahan sederhana yang tidak akan didekomposisi.2. Untuk menghasilkan effluent yang bebas dari keadaan patogen.3. Air dapat digunakan tanpa menimbulkan risiko gangguan kesehatan.Dekomposisi materi organik di dalam air limbah terjadi melalui proses aerobdan anaerob, seperti berikut.a. Proses aerob Proses aerob merupakan proses paling efisien untuk menurunkan kandungan materi organik di dalam air limbah. Proses ini memerlukan pasokan oksigen terlarut yang kontinu.
Bahan-bahan organik dipecah menjadi bahan yang lebih sederhana, seperti CO2, air, ammonia, nitrit, nitrat, dan sulfat melalui kerja bakteri, jamur dan protozoa.b. Proses anaerob Proses ini sangat efektif untuk air limbah yang mengandung banyak benda padat. Reaksi dekomposisi anaerob berlangsung lebih lambat dan sangat 15
16. kompleks. Produk akhir dari dekomposisi tersebut adalah metana,ammonia, CO2, dan H2.Dalam melakukan purifikasi air limbah, terdapat 3 cara berikut yang dapatdipilih.a. Modern sewage treatment,terdiri dari: 1. Pengolahan primer, yang meliputi screening, grit chamber, dan primary sedimentation. 2. Pengolahan sekunder, yang meliputi biological treatment, secondary sedimentation dan klorinasi.b. Traditional sewage treatment (oxidation pond)c. Land treatment atau sewage farming. Metode ini memanfaatkan sebidang tanah yang dikelilingi parit berisi air limbah yang mengalir secara intermiten. Tanah tersebut ditanami tumbuhan semacam kentang dan pohon buah-buahan.2.8 Air Limbah Rumah TanggaAir limbah rumah tangga (sullage) adalah air limbah yang tidakmengandung ekskreta manusia dan dapat berasal dari buangan kamarmandi, dapur, air cuci pakaian danlain-lain yang mungkin dapatmengandung mikroorganisme patogen.Volume air limbah rumah tangga bergantung pada volume pemakaian airpenduduk setempat. Penggunaan air untuk keperluan sehari-hari mungkinkurang dari 10 liter per orang di daerah yang sumber airnya berasal darikran umum, sedangkan di daerah yang sumber airnya berasal dari sumurpompa atau sambungan rumah sendiri, penggunaan air dapat mencapai200liter per orang.Implikasi dan dampak kesehatan akibat pembuangan air limbah rumahtangga bergantung pada; 1. Teknologi yang dimanfaatkan 2. Volume air limbah 3. Iklim setempat 16
17. 4. Jenis tanah 5. Kondisi air tanahAda 5 cara pembuangan air limbah rumah tangga, yaitu:1. Pembuangan umum, yaitu melalui tempat penampungan air limbah yang terletak dihalaman.2. Digunakan untuk menyiram tanaman kebun.3. Dibuang ke lapangan peresapan.4. Dialirkan ke saluran terbuka.5. Dialirkan saluran tertutup atau selokan.Setiap cara tersebut memiliki implikasi kesehatan yang berbedabeda.Pembuangan melalui tempat-tempat penampungan air limbah di halamanakan memberikan tempat bagi perkembangbiakan serangga seperti Culexpipiens selain menghasilkan lumpur dan kondisi yang tidak saniter karenadekat dengan sumur air bersih. Halaman ini juga sering dijadikan arenabermain anak-anak, bahkan tidak
jarang digunakan untuk tempat buang airbesar yang memungkinkan telur cacing untuk tidak cepat matang sehinggapotensi untuk menularkan penyakit tetap besar.Air limbah yang mengandung mikroorganisme patogen dan berasal daripembersihan kamar mandi mungkin dapat menginfeksi anak-anak yangsedang bermain di halaman. Di daerah yang volume air limbah dan angkakepadatan rumahnya masih rendah, pembuangan air limbah di luar rumahdapat menimbulkan bahaya bagi kesehatan manusia. Jika kondisi tanahkurang dapat ditembus air, sementara penggunaan air atau kepadatanrumah tinggi, metode pembuangan air limbah yang memenuhi syaratmutlak dipenuhi.Penggunaan air limbah dengan cara dimanfaatkan untuk penyiramansayur-sayuran di kebun dekat rumah memberikan dampak negatif yanglebih kecil terhadap kesehatan. Namun, pemanfaatan tersebut jangansampai membentuk genangan air karena dapat menjadi tempatperkembangbiakan nyamuk. 17
18. 2.9 Limbah IndustriLimbah industri (industrial waste) yang berbentuk cair dapat berasal daripabrik yang biasanya banyak menggunakan air pada proses produksinya.Selain itu libah cair juga dapat berasal dari bahan baku yang mengandungair sehingga di dalam proses pengolahannya, air harus dibuang. Jenisjenisindustry yang menghasilkan limbah cair antara lain, industri pulp danrayon, pengolahan cramb rubber, minyak kelapa sawit, baja dan besi,minyak goring, kertas, tekstil, kaustik soda, elektor plating, plywood,tepung tapioka, pengalengan, pencelupan dan pewarna, daging dan lainlain.Limbah cair industri mengandung bahan pencemar yang bersifat racun danberbahaya yang dikenal dengan sebutan B3 (Bahan Beracun danBerbahaya). Menurut Undang-undang RI No. 23/ 1997 tentangPengelolaan Lingkungan Hidup, Limbah B3 adalah sisa suatu usahadan/atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan/atau beracunyang karena sifat dan/atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secaralangsung maupun tidak langsung, dapat mencemarkan dan/ataumerusakkan lingkungan hidup dan/atau dapat membahayakan lingkunganhidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta makhluk hidup lain.Bahan ini dirumuskan sebagai bahan yang dalam jumlah relative sedikittetapi mempunyai potensi untuk mencemarkan dan merusak kehidupandan sumber daya. Apabila ditinjau secara kimia, bahan-bahan tersebutmengandung 60.000 jenis bahan kimia dari 5 juta jenis bahan kimia yangsudah dikenal.Tingkat bahaya keracunan yang disebabkan limbah ini bergantung
padajenis dan karakteristiknya, baik dalam jangka pendek maupun dalamjangka panjang. Mengingat sifat, karakteristik dan akibat yang ditimbulkanlimbah di masa sekarang maupun di masa akan datang, diperlukanlangkah-langkah pencegahan, penanggulangan, dan pengelolaannya secaraefektif. 18
19. Air dari pabrik membawa sejumlah padatan dan partikel baik yang larut maupun yang mengendap. Bahan ini ada yang kasar dan halus. Kerapkali air dari pabrik berwarna keruh dan temperaturnya tinggi, Air yang mengandung senyawa kimia beracun dan berbahaya mempunyai sifat tersendiri. Air limbah yang telah tercemar memberikan ciri yang dapat diidentifikasi secara visual maupun melalui pemeriksaan laboratorium. Identifikasi secara visual dapat diketahui melalui: kekeruhan, warna air, rasa, bau yang ditimbulkan, dan indikasi lain. Sementara itu, identifikasi secara laboratorium ditandai dengan terjadinya perubahan sifat kimia air karena air telah mengandung bahan kimia beracun dan berbahaya dalam konsentrasi yang melebihi batas yang dianjurkan. Jumlah limbah yang dikeluarkan masing-masing industri bergantung pada banyaknya produksi yang dihasilkan serta jenis produknya. Sebagai gambaran, industri pulp dan rayon menghasilkan limbah air sebanyak 30 m3 setiap ton pulp yang diproduksi. Contoh lainnya, industri ikan dan makanan laut menghasilkan limbah air berkisar antara 79-500 m3 per hari, sedangkan industri pengolahan crumb rubber menghasilkan antara 100- 1000 m3 limbah air per hari.2.9.1 Sifat-Sifat Limbah Cair Industri Berdasarkan persenyawaan yang ditemukan dalam air buangan industri, sifat limbah cair tersebut dapat dikategorikan berdasarkan karakteristik fisika, kimia, dan biologinya. Pengamatan mengenai karakteristik ini penting untuk menetapkan jenis parameter pencemar yang terdapat di dalamnya. Sifat kimia dan fisika masing-masing parameter dapat menunjukkan akibat yang akan ditimbulkan terhadap lingkungan. 19
20. Berikut karakteristik yang dimiliki limbah cair industri.1. Karakteristik fisikPerubahan yang ditimbulkan parameter fisika dalam limbah cair industry,antara lain:a. Padatan Berasal dari bahan organik maupun anorganik, baik yang larut, mengendap maupun berbentuk suspense. Pengendapan di bagian dasarair akan mengakibatkan terjadinya pendangkalan pada badan dasar penerima, selain menyebabkan tumbuhnya tanaman tertentu, seperti eceng gondok, juga berbahaya bagi makhluk hidup lain dalam air. Banyaknya padatan menunjukkan banyaknya
lumpur yang terkandung dalam air limbah.b. Kekeruhan Kekeruhan menunjukkan sifat atis optis air yang menyebabkan pembiasan cahaya ke dalam air. Kekeruhan akan membatasi pencahayaan ke dalam air. Sifat ini terjadi karena adanya bahan yang terapung maupun yang terurai seperti bahan organik, jasad renik, lumpur, tanah liat, dan benda lain yang melayag maupun terapung. Nilai kekeruhan air dikonversikan ke dalam ukuran SiO2 dalam satuan mg/1. Semakin keruh air, semakin tinggi daya hantar listrik dan makin tinggi pula kepadatannya.c. Bau Bau timbul karena adanya kegiatan mikroorganisme yang menguraikan zat organik untuk menghasilkan gas tertentu. Bau juga timbul karena reaksi kimia yang menimbulkan gas. Kuat lemahnya bau yang di timbulkan bergantung pada jenis dan banyaknya gas yang dihasilkan.d. Temperatur Temperatur air limbah akan memengaruhi badan penerima apabila terdapat perbedaan suhu yang cukup besar. Temperatur juga dapat memengaruhi kecepatan reaksi kimia serta tata kehidupan dalam air. Perubaha suhu memperlihatkan aktivitas kimia dan biologis pada 20
21. benda padat dan gas dalam air. Pada suhu yang tinggi terjadi pembusukan dan penambahan tingkatan oksidasi zat organik.e. Daya hantar listrik Daya hantar listrik merupakan kemampuan air untuk mengalirkan arus listrik, yang tercermin dari kadar padatan total dalam air dan suhu pada saat pengukuran. Konduktivitas limbah cair dalam mengalirkan arus listrik bergantung pada mobilitas ion dan kadar yang terlarut di dalam limbah tersebut (senyawa anorganik > konduktor senyawa organik).f. Warna Warna timbul akibat terdapatnya suatu bahan terlarut atau tersuspensi dalam air, selain bahan pewarna tertentu yang mengandung logam berat.2. Karakteristik kimia Bahan kimia yang terdapat dalam air akan menentukan sifat air baik dalam tingkat keracunan maupun bahaya yang di timbulkannya. Secara umum sifat air di pengaruhi oleh banhan kimia organik dan anorganik.a. Bahan kimia organik 1. Karbohidrat dan perotein 2. Minyak dan lemak 3. Pestisida 4. Fenol 5. Zat warna dan surfaktanb. Bahan kimia anorganik 1. Klorida 2. fosfor 3. logam berat dan beracun 4. nitrogen 5. sulfur 21
22. 3. Karakteristik biologi 1. Virus2.9.2 Pengolahan Limbah Cair Industri Pengolahan limbah cair industri dapat dibagi menjadi dua, pengolahan menurut tingkat perlakuan dan pengolahan menurut karakteristiknya. 1. Pengolahan berdasarkan tingkat perlakuan Menurut tingkatan prosesnya, pengolahan limbah dapat
digolongkan menjadi 5 tingkatan. Namun, tidak berarti bahwa semua tingkatan harus dilalui karena pilihan tingkatan proses tetap bergantung pada kondisi limbah yang diketahui dari hasil pemeriksaan laboratorium. Dengan mengetahui jenis-jenis parameter dalam limbah, dapat ditetapkan jenis peralatan yang dibutuhkan. Berikut beberapa tahapan pengolahan air limbah. a. Prapengolahan (pre-treatment) Pada tahap ini, saringan kasar yang tidak mudah berkarat dan berukuran ± 30×30 cm untuk debit air 100 m2 per jam sudah cukup baik. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, saringan dapat dipasang secara seri sebanyak dua atau tiga saringan. Ukuran messnya (besar lubang kawat tikus) dapat dibandingkan dengan kawat kasa penghalang nyamuk. Saringan tersebut diperiksa setiap hari untuk mengambil bahan yang terjaring. Contoh bahan-bahan yang terjaring dapat berupa padatan terapung atau melayang yang ikut bersama air. Bahan lainnya adalah lapisan minyak dan lemak di atas permukaan air. b. Pengolahan primer (primary treatment) Pada tahapan ini dilakukan penyaringan terhadap padatan halus atau zat warna terlarut maupun tersuspensi yang tidak terjaring pada penyaringan terdahulu. 22
23. Pengolahan secara kimia dilakukan dengan cara mengendapkan bahan padatan melalui penambahan zat kimia. Reaksi yang terjadi akan menyebabkan berat jenis bahan padatan menjadi lebih besar daripada air. Tidak semua reaksi dapat berlaku untuk semua senyawa kimia (terutama senyawa organik). Pengolahan secara fisika dilakukan melalui pengendapan maupun pengapungan yang ditujukan untuk bahan kasar yang terkandung dalam air limbah. Penguapan dilakukan dengan memasukkan udara ke dalam air dan menciptakan gelembung gas sehingga partikel halus terbawa bersama gelembung ke permukaan air. Sementara itu, pengendapan (tanpa penambahan bahan kimia) dilakukan dengan memanfaatkan kolam berukuran tertentu untuk mengendapkan partikel-partikel dari air yang mengalir di atasnya. c. Pengolahan sekunder (secondary treatment) Tahap ini melibatkan proses biologis yang bertujuan untuk menghilangkan bahan organik melalui proses oksidasi biokimia. Di dalam proses biologis ini, banyak dipergunakan reactor lumpur aktif dan trickling filter. d. Pengolahan tersier (tertiary treatment) Pengolahan tersier merupakan tahap pengolahan tingkat lanjut yang ditujukan terutama untuk menghilangkan senyawa organik maupun anorganik. Proses pada tingkat lanjut ini dilakukan melalui proses fisik (filtrasi, destilasi, pengapungan, pembekuan, dan lain-lain), proses kimia
(absorbs karbon aktif, pengendapan kimia, pertukaran ion, elektrokimia, oksidasi, dan reduks), dan proses biologi (pembusukan oleh bakteri dan nitrifikasi alga).2. Pengolahan berdasarkan karakteristik 23
24. Proses pengolahan berdasarkan karakteristik air limbah dapat dilakukansecara:a. Proses fisik, dapat dilakukan melalui: 1. Penghancuran 2. Perataan air (misalnya: mengubah system saluran dan membuat kolam) 3. Penggumpalan (misalnya: menggunakan alumunium sulfat dan ferrosulfat) 4. Sedimentasi 4. Pengapungan 5. Filtrasib. Proses kimia, dapat dilakukan melalui: 1.Pengendapan dengan bahan kimia 2.Pengolahan dengan logoon atau kolam 3. Netralisasi 4. Penggumpalan atau koagulasi 5. Sedimentasi (misalnya dengan discrete settling, floculant settling, dan zone settling) 6. Oksidasi dan reduksi 7. Klorinasi 8. Penghilangan klor (biasanya menggunakan karbon aktif atau natrium sulfat) 9. Pembuangan fenol 10. Pembuangan sulfurc. Proses biologi, dapt dilakukan dengan: 1. Kolam oksidasi 2. Lumpur aktif (mixed liquid suspende solid / MLSS) 3. Trickling filter 4. Lagoon 5. Fakultatifd. Proses fisika kimia biologie. Pengolahan tingkat lanjut 24
25. 2.10 Limbah Rumah Sakit Air limbah rumah sakit adalah seluruh buangan cair yang berasal dari hasil proses seluruh kegiatan rumah sakit yang meliputi limbah domestic cair yakni buangan kamar mandi, dapur, air bekas pencucian pakaian, limbah cair klinis rumah sakit misalnya air bekas cuci luka, cuci darah, dll ; air bekas laboratorium dan lainnya. Beberapa teknologi yang digunakan dalam pengolahan air limbah rumah sakit yakni antara lain: proses lumpur aktif, reactor putar biologis, proses pengolahan dengan biofilter “Up Flow”, serta proses pengolahan dengan system “biofilter anaerob-aerob.2.11 Limbah nuklir Pengelolaan limbah radioaktif bertujuan untuk meminimalkan dosis radiasi yang diterima penduduk <0,1 dosis radiasi maksimum yang diperkenankan bagi karyawan di medan radiasi. Tahap-tahap yang dilakukan untuk pengelolaan limbah radioaktif adalah: pengangkutan limbah, pra-pengolahan, penyimpanan sementara dan penyimpanan akhir. 25
26. BAB III PENUTUP3.1 Kesimpulan Air buangan/ air limbah adalah air yang tersisa dari kegiatan manusia, baik kegiatan rumah tangga maupun kegiatan lain seperti industri, perhotelan, dan sebagainya. Sumber air limbah yaitu air limbah rumah tangga, air limbah industri dan air limbah kotapraja. Karakteristik air limbah ada 3 yaitu:
karakteristik fisik, karakteristik kimia, karakteristik biologi. Parameter-parameter yang digunakan dalam air limbah yaitu BOD, COD, DO, hardness, settleable solid, Total Suspended Solid, Mixed Liquor Suspended Solid, Mixed Liquor Volatile Suspended Solid. Dampak pengelolaan air limbah antara lain : gangguan kesehatan, penurunan kualitas lingkungan, gangguan terhadap keindahan, gangguan terhadap kerusakan benda. Pengelolaan air limbah pun dapat dilakukan dengan 2 cara yaitu secara alamiah maupun dengan bantuan peralatan. Dengan cara alamiah yaitu dengan kolam stabilisasi sedangkan dengan peralatan biasanya dilakukan pada IPAL, yang prosesnya dapat dikelompokkan menjadi primary treatment, secondary treatment,dan tertiary treatment.3.2 Saran 1) Pembangunan instalasi pengolahan air limbah sudah mutlak dan harus dimiliki oleh setiap industri atau badan pengolah yang ditunjuk agar setiap air limbah yang dibuang ke badan air sudah masuk dalam baku mutu yang telah ditetapkan oleh pemrintah. 2) Keseriusan dari semua pihak sangat diperlukan agar limbah industri yang ada benar-benar tidak mengganggu kehidupan dan kesehatan manusia, kalau hal ini tidak kita mulai dari sekarang 26
27. maka akan sama-sama kita lihat bahaya apa yang akan muncul ke depan yang menghadang kita.3) Untuk mencegah penurunan kualitas hidrosfir yang disebabkan oleh air limbah diperlukan pemilihan sistem pengolahan air limbah yang tepat agar tidak memberikan dampak yang buruk bagi lingkungan khususnya pada kesehatan masyarkat. 27
