MAKALAH PENGOLAHAN LIMBAH “INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL)”
OLEH: KELOMPOK V MUHTAR (F1C1 08 024) SITTI NURJANNAH PAISAL (F1C1 08 025) FITRI KURNIA FAEDA (F1C1 08 027) JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS HALUOLEO KENDARI 2011 PENGANTAR Pengelolaan kualitas air merupakan salah satu prioritas dalam pengelolaan lingkungan di Indonesia. Hasil pemantauan kualitas air yang dilaksanakan melalui program Prokasih masih menunjukkan tingginya kadar polutan di badan air. Air mempunyai karakteristik fisik dan kimiawi yang sangat mempengaruhi kehidupan organisme di dalamnya. Apabila terjadi perubahan kualitas perairan, terutama oleh bahan pencemaran lingkungan, maka keseimbangan hidup organisme yang ada di perairan tersebut bahkan Kehidupan manusia pada khususnya dapat terganggu. Pencemaran lingkungan air sebaiknya dikendalikan pada tingkat awal dari suatu proses pencemaran yang terjadi. Apabila tingkat pencemaran air sangat dominan, maka pencegahan dan penanggulangannya memerlukan biaya yang sangat mahal.
Sumberdaya air selain merupakan sumber daya alam juga merupakan komponen ekosistem yang sangat penting bagi kehidupan manusia. Kebutuhan akan air cenderung semakin meningkat dari waktu ke waktu, baik untuk memenuhi kebutuhan dasar manusia seperti untuk air minum, air bersih dan sanitasi maupun sebagai sumber daya yang diperlukan bagi pembangunan ekonomi seperti untuk pertanian, industri, pembangkit tenaga listrik dan pariwisata. Air yang digunakan untuk berbagai kebutuhan dan keperluan hingga saat ini dan untuk kurun waktu mendatang masih mengandalkan pada sumber air permukaan, khususnya air sungai. Ketersediaan sumber daya air sungai cenderung menurun karena penurunan kualitas dan kuantitas yang tersedia juga karena kualitas yang ada menjadi tidak dapat dimanfaatkan karena adanya pencemaran. Pencemaran mengakibatkan dampak negatif terhadap manusia, hewan, tumbuh – tumbuahan dan harta benda atau dengan kata lain terhadap kehidupan bersama (sosial). Dampak pencemaran sosial ekonomi dapat diartikan dampak terhadap individu – individu dalam kehidupan bersama yang dinilai dengan satuan moneter (ekonomi). Suatu produk yang dihasilkan melalui proses produksi dari suatu industri yang menimbulkan pencemaran dijual dengan harga yang relatif murah dibanding dengan harga produk yang sama dengan teknologi yang sama, tetapi tidak mencemari karena sudah memakai alat pengolah limbah.
DAFTAR ISI
HALAMAN JUDUL …………………………………………………………………………………………………i KATA PENGANTAR ……………………………………………………………………………………………….ii DAFTAR ISI ………………………………………………………………………………………………………….iii 1. Latar Belakang ………………………………………………………………………………………..1 2. Pengolahan Air Limbah……………………………………………………………………………………..14
3. Unit Ipal………………………………………………………………………………………………………….16 4. Cara Kerja IPAL………………………………………………………………………………………………….17 5. IPAL Skala Rumah Tangga………………………………………………………………………………….19 DAFTAR PUSTAKA………………………………………………………………………………………………………….30
INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH (IPAL) 1. A. Latar Belakang 1. 1. Air Limbah Limbah merupakan bahan buangan yang berbentuk cair, gas dan padat yang mengandung bahan kimia yang sukar untuk dihilangkan dan berbahaya sehingga air limbah tersebut harus diolah agar tidak mencemari dan tidak membahayakan kesehatan lingkungan. Air limbah yaitu air dari suatu daerah permukiman yang telah dipergunakan untuk berbagai keperluan, harus dikumpulkan dan dibuang untuk menjaga lingkungan hidup yang sehat dan baik. Unsur – unsur dari suatu sistem pengolahan air limbah yang modern terdiri dari : 1. Masing – masing sumber air limbah 2. Sarana pemrosesan setempat 3. Sarana pengumpul 4. Sarana penyaluran 5. Sarana pengolahan, dan 6. Sarana pembuangan.
Dan dua faktor yang penting yang harus diperhatikan dalam sistem pengolahan air limbah yaitu jumlah dan mutu. 1. 2. Ciri- Ciri Air Limbah Disamping kotoran yang biasanya terkandung dalam persediaan air bersih air limbah mengandung tambahan kotoran akibat pemakaian untuk keperluan rumah tangga, komersial dan industri. Beberapa analisis yang dipakai untuk penentuan ciri – ciri fisik, kimiawi, dan biologis dari kotoran yang terdapat dari air limbah.
Ciri-ciri fisik
Ciri – ciri fisik utama air limbah adalah kandungan padat, warna, bau, dan suhunya.
Bahan padat total terdiri dari bahan padat tak terlarut atau bahan padat yang terapung serta senyawa – senyawa yang larut dalam air. Kandungan bahan padat terlarut ditentukan dengan mengeringkan serta menimbang residu yang didapat dari pengeringan.
Warna adalah ciri kualitatif yang dapat dipakai untuk mengkaji kondisi umum air limbah. Jika warnanya coklat muda, maka umur air kurang dari 6 jam. Warna abu – abu muda sampai setengah tua merupakan tanda bahwa air limbah sedang mengalami pembusukanatau telah ada dalam sistem pengumpul untuk beberapa lama. Bila warnanya abu – abu tua atau hitam, air limbah sudah membusuk setelah mengalami pembusukan oleh bakteri dengan kondisi anaerobik.
Penentuan bau menjadi semakin penting bila masyarakat sangat mempunyai kepentingan langsung atas terjadinya operasi yang baik pada sarana pengolahan air limbah. Senyawa utama yang berbau adalah hidrogen sulfida, senyawa – senyawa lain seperti indol skatol, cadaverin dan mercaptan yang terbentuk pada kondisi anaerobik dan menyebabkan bau yang sangat merangsang dari pada bau hidrogen sulfida.
Suhu air limbah biasanya lebih tinggi dari pada air bersih karena adanya tambahan air hangat dari pemakaian perkotaan. Suhu air limbah biasanya bervariasi dari musim ke musim, dan juga tergantung pada letak geografisnya.
Ciri-ciri kimia
Selain pengukuran BOD, COD dan TOC pengujian kimia yang utama adalah yang bersangkutan dengan Amonia bebas, Nitrogen organik, Nitrit, Nitrat, Fosfor organik dan Fosfor anorganik. Nitrogen dan fosfor sangat penting karena kedua nutrien ini telah sangat umum diidentifikasikan sebagai bahan untuk pertumbuhan gulma air. Pengujian – pengujian lain seperti Klorida, Sulfat, pH serta alkalinitas diperlukan untuk mengkaji dapat tidaknya air limbah
yang sudah diolah dipakai kembali serta untuk mengendalikan berbagai proses pengolahan. (Linsley.K.R. 1995). 1. 3. Jenis Limbah Berdasarkan karakteristiknya, limbah dapat digolongkan menjadi 4 macam, yaitu : 1. Limbah cair 2. Limbah padat 3. Limbah gas dan partikel 4. Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun).
Limbah cair
Limbah cair adalah sisa dari suatu hasil usaha atau kegiatan yang berwujud cair (PP 82 thn 2001).
Limbah padat
Limbah padat berasal dari kegiatan industri dan domestik. Limbah domestik pada umumnya berbentuk limbah padat rumah tangga, limbah padat kegiatan perdagangan, perkantoran, peternakan, pertanian serta dari tempat-tempat umum. Jenis-jenis limbah padat: kertas, kayu, kain, karet/kulit tiruan, plastik, metal, gelas/kaca, organik, bakteri, kulit telur, dll
Limbah gas dan partikel
Polusi udara adalah tercemarnya udara oleh berberapa partikulat zat (limbah) yang mengandung partikel (asap dan jelaga), hidrokarbon, sulfur dioksida, nitrogen oksida, ozon (asap kabut fotokimiawi), karbon monoksida dan timah.
Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun)
Suatu limbah digolongkan sebagai limbah B3 bila mengandung bahan berbahaya atau beracun yang sifat dan konsentrasinya, baik langsung maupun tidak langsung, dapat merusak atau mencemarkan lingkungan hidup atau membahayakan kesehatan manusia.Yang termasuk limbah B3 antara lain adalah bahan baku yang berbahaya dan beracun yang tidak digunakan lagi karena rusak, sisa kemasan, tumpahan, sisa proses, dan oli bekas kapal yang memerlukan penanganan dan pengolahan khusus. Bahan-bahan ini termasuk limbah B3 bila memiliki salah satu atau lebih karakteristik berikut: mudah meledak, mudah terbakar, bersifat reaktif, beracun, menyebabkan infeksi, bersifat korosif, dan lain-lain, yang bila diuji dengan toksikologi dapat diketahui termasuk limbah B3.
Berdasarkan sumbernya, limbah B3 dapat diklasifikasikan menjadi:
Primary sludge, yaitu limbah yang berasal dari tangki sedimentasi pada pemisahan awal dan banyak mengandung biomassa senyawa organik yang stabil dan mudah menguap.
Chemical sludge, yaitu limbah yang dihasilkan dari proses koagulasi dan flokulasi Excess activated sludge, yaitu limbah yang berasal dari proses pengolahan dengan lumpur aktif sehingga banyak mengandung padatan organik berupa lumpur dari hasil proses tersebut.
Digested sludge, yaitu limbah yang berasal dari pengolahan biologi dengan digested aerobic maupun anaerobic di mana padatan/lumpur yang dihasilkan cukup stabil dan banyak mengandung padatan organik.
Macam Limbah Beracun
Limbah mudah meledak adalah limbah yang melalui reaksi kimia dapat menghasilkan gasdengan suhu dan tekanan tinggi yang dengan cepat dapat merusak lingkungan.
Limbah mudah terbakar adalah limbah yang bila berdekatan dengan api, percikan api, gesekan atau sumber nyala lain akan mudah menyala atau terbakar dan bila telah menyala akan terus terbakar hebat dalam waktu lama.
Limbah reaktif adalah limbah yang menyebabkan kebakaran karena melepaskan atau menerima oksigen atau limbah organikperoksida yang tidak stabil dalam suhu tinggi.
Limbah beracun adalah limbah yang mengandung racun yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan. Limbah B3 dapat menimbulkan kematian atau sakit bila masuk ke dalam tubuh melalui pernapasan, kulit atau mulut.
Limbah yang menyebabkan infeksi adalah limbah laboratorium yang terinfeksi penyakit atau limbah yang mengandung kuman penyakit, seperti bagian tubuh manusia yang diamputasi dan cairan tubuh manusia yang terkena infeksi.
Limbah yang bersifat korosif adalah limbah yang menyebabkan iritasi pada kulit atau mengkorosikan baja, yaitu memiliki pH sama atau kurang dari 2,0 untuk limbah yang bersifat asam dan lebih besar dari 12,5 untuk yang bersifat basa.
(http://educorolla8.blogspot.com) 1. 4. Volume Limbah Semakin besar volume limbah, pada umumnya, bahan pencemarnya semakin banyak. Hubungan ini biasanya terjadi secara linier. Oleh sebab itu dalam pengendalian limbah sering juga diupayakan pengurangan volume limbah. Kaitan antara volume limbah dengan volume badan penerima juga sering digunakan sebagai indikasi pencemaran. Perbandingan yang mencolok jumlahnya antara volume limbah dan volume penerima limbah juga menjadi ukuran tingkat pencemaran yang ditimbulkan terhadap lingkungan. Misalnya limbah sebanyak 100 m3 air per 8 jam mempunyai konsentrasi plumbum 4 mg/hari dialirkan ke suatu sungai. Yang mempunyai debit 8.000 m3 perjam. (http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/).
1. 5. Pengolahan Limbah Cair Secara umum penanganan air limbah dapat dikelompokkan menjadi
Pengolahan Awal/Pendahuluan (Preliminary Treatment)
Tujuan utama dari tahap ini adalah usaha untuk melindungi alat-alat yang ada pada instalasi pengolahan air limbah. Pada tahap ini dilakukan penyaringan, penghancuran atau pemisahan air dari partikel-partikel yang dapat merusak alat-alat pengolahan air limba, seperti pasir, kayu, sampah, plastik dan lain-lain.
Pengolahan Primer (Primary Treatment)
Tujuan pengolahan yang dilakukan pada tahap ini adalah menghilangkan partikel-artikel padat organik dan organik melalui proses fisika, yakni sedimentasi dan flotasi. Sehingga partikel padat akan mengendap (disebut sludge) sedangkan partikel lemak dan minyak akan berada di atas / permukaan (disebut grease).
Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment)
Pada tahap ini air limbah diberi mikroorganisme dengan tujuan untuk menghancurkan atau menghilangkan material organik yang masih ada pada air limbah. Tiga buah pendekatan yang umum digunakan pada tahap ini adalah fixed film, suspended film dan lagoon system.
Pengolahan Akhir (Final Treatment)
Fokus dari pengolahan akhir (Final Treatment) adalah menghilangkan organisme penyebab penyakit yang ada pada air. Hal ini dapat dilakukan dengan cara menambahkan khlorin ataupun dengan menggunakan sinar ultraviolet
Pengolahan Lanjutan (Advanced Treatment)
Pengolahan lanjutan diperlukan untuk membuat komposisi air limbah sesuai dengan yang dikehendaki. Misalnya untuk menghilangkan kandungan fosfor ataupun amonia dari air limbah. (http://aimyaya.com/) Menurut Ehless dan Steel, air limbah adalah cairan buangan yang berasal dari rumah tangga, industry, dan tempat-tempat umum lainnya dan biasanya mengandung bahan-bahan atau zat yang dapat membehayakan kehidupan manusia serta mengganggu kelestarian lingkungan. Air limbah dapat berasal dari berbagai sumber, antara lain: 1. Rumah tangga Contoh: air bekas cucian,air bekas memasak, air bekas mandi, dan sebagainya.
2. Perkotaan Contoh: air limbah dari perkantoran, perdagangan, selokan, dan dari tempat-tempat ibadah. 3. Industri Contoh: air limbah dari pabrik baja, pabrik tinta, pabrik cat, dan pabrik karet. Industri dan kegiatan lainnya yang mempunyai air buangan yang membentuk limbah cair dalam skala besar harus melakukan penanganan agar tidak berdampak pada lingkungan disekitarnya. Apabila limbah cair tersebut tidak dilakukan pengolahan dan dibuang langsung ke lingkungan umum, sungai, danau, laut akan berdampak pada lingkungan karena jumlah polutan di dalam air menjadi semakin tinggi. Pada dasarnya ada dua alternative penanganan yaitu membawa limbah cair ke pusat pengolahan limbah atau memiliki sendiri instalasi pengolahan air limbah (IPAL) proses pengolahan limbah cair pada dasarnya dikelompokkan menjadi tiga tahap yaitu proses pengolahan primer, sekunder, dan tersier. ( Sunu.P., 2001) Air limbah sebelum dilepas kepembuangan akhir harus menjalani pengolahan terlebih dahulu. Untuk dapat melaksanakan pengolahan air limbah yang efektif diperlukan rencana pengelolaan yang baik. Adapun tujuan dari pengelolaan air limbah itu sendiri, antara lain: 1. Mencegah pencemaran pada sumber air rumah tangga. 2. Melindungi hewan dan tanaman yang hidup dalam air. 3. Menghindari pencemaran tanah permukaan. 4. Menghilangkan tempat berkembangbiaknya bibit dan vector penyakit. Sementara itu, sistem pengelolaan air limbah yang diterapkan harus memenuhi 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 didalam penggunaannya sehari-hari.
4. Tidak dihinggapi oleh vector atau serangga yang menyebabkan penyakit. 5. Tidak terbuka dan harus tertutup. 6. Tidak menimbulkan bau atau aroma tidak sedap. (Chandra.B.2007). Pabrik yang secara kontiniu membuang limbah berbeda dengan pabrik yang membuang limbah secara periodik walau konsentrasi pencemar sama, dan jumlah buangan nya pun sama. Pengaruh terhadap lingkungan mengalami perbedaan. Dalam hal sering tidaknya suatu pabrik membuang limbah tergantung terhadap proses pengolahan dalam pabrik. Artinya volume air buangannya tergantung dari volume produksinya. Semakin tinggi produksi semakin tinggi volume limbahnya. Ada pabrik yang dalam periode tertentu jumlah airnya melebihi dari pada kondisi sehari-hari. Setiap lima hari dalam sebulan volume limbahnya sangat berlebih, kecuali bila pabrik blow down. Atau ada pabrik yang hanya membuang limbah sekali dalam seminggu sedangkan pada hari-hari lainnya tidak. Semakin banyak frekuensi pembuangan limbah, semakin tinggi tingkat pencemaran yang ditimbulkan. Dampak pencemaran limbah terhadap lingkungan harus dilihat dari jenis parameter pencemar dan konsentrasinya dalam air limbah. Dari satu sisi suatu limbah mempunyai parameter tunggal dengan konsentrasi yang relatif tinggi. Disisi lain ada limbah dengan 10 parameter tapi dengan konsentrasi yang juga melewati ambang batas. Persoalannya bukan yang mana lebih baik dari pada yang terburuk, melainkan seharusnya lebih mendapat prioritas. ( Ginting.P.1992). 1. Karakter Limbah
Domestik
Limbah domestic adalah semua buangan yang berasal dari kamar mandi, kakus, dapur, tempat cuci pakaian, cuci peralatan rumah tangga, apotek, rumah sakit, rumah makan dan sebagainya yang secara kuantitatif limbah tadi terdiri dari zat organic baik berupa zat padat ataupun cair, bahan berbahaya, dan beracun, garam terlarut, lemah dan bakteri terutama golongan fekal coli, jasad pathogen, dan parasit.
Non domestik
Limbah domestic sangat bervariasi, terlebih lebih untuk limbah industri. Limbah pertanian biasanya terdiri atas bahan padat bekas tanaman yang besifat organis, bahan pemberantas hama dan penyakit ( peptisida bahan pupuk yang mengandung nitrogen, fosfor, sulfur, mineral, dan sebagainya. (Sastrawijaya.T.A. 2001).
Dalam air buangan terdapat zat organic yang terdiri dari unsure karbon, hydrogen, dan oksigen dengan unsure tambahan yang lain seperti nitrogen, belerang dan lain-lain yang cenderung menyerap oksigen. Bentuk lain untuk mengukur oksigen ini adalah COD. Pengukuran ini diperlukan untuk mengukur kebutuhan oksigen terhadap zat organic yang sukar dihancurkan secara oksidasi. Oleh karena itu dibutuhkan bantuan pereaksi oksidator yang kuat dalam suasana asam. Nilai BOD selalu lebih kecil dari pada nilai COD diukur pada senyawa organic yang dapat diuraikan maupun senyawa organic yang tidak dapat berurai. ( Agusnar.H.2008 ) Laju aliran dan keragaman laju aliran merupakan factor penting dalam rancangan proses. Sejumlah unit dalam kebanyakan system penanganan harus dirancang berdasarkan puncak laju aliran dan memberikan pertimbangan untuk meminimumkan keragaman laju aliran bila mana mungkin. ( Jenie.L.S.1993 ). 1. 7. Logam Berat Air sering tercemar oleh berbagai komponen anorganik, diantaranya berbagai jenis logam berat yang berbahaya, yang beberapa diantaranya banyak digunakan dalam skala industri. Industri – industri logam berat tersebut harus mendapatkan pengawasan yang ketat sehingga tidak membahayakan bagi para pekerja maupun lingkungan sekitarnya. Logam berat yang berbahaya dan sering mencemari lingkungan, yang terutama adalah Merkuri (Hg), Timbal (Pb), Arsenik (As), Kadmium (Cd), Kromium (Cr), Nikel (Ni), dan Zink (Zn). Logamlogam berat tersebut diketahui dapat mengumpul dalam tubuh suatu organisme dan tetap tinggal dalam tubuh dalam jangka waktu yang lama sebagai racun yang terakumulasi. ( Kristanto.P. 2002 ). 1. Chemical Demand Oxygen (COD) Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organis yang terdapat dalam 1 ml sampel air, di mana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen terlarut. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran oleh zat-zat organis yang secara alamiah dapat dioksidasi melalui proses mukrobiologi dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di dalam air. (Alaerts.1984) Uji COD adalah suatu pembakaran kimia secara basah dari bahan organik dalam sampel. Larutan asam dikromat digunakan untuk mengoksidasi bahan organik pada suhu tinggi. Berbagai prosedur COD yang menggunakan waktu reaksi dari menit sampai 2 jam dapat digunakan.
Penggunaan dua katalis perak sulfat dan merkuri sulfat diperlukan masing-masing untuk mengatasi gangguan klorida dan untuk menjamin oksidasi senyawa-senyawa organik kuat menjadi teroksidasi. Analisis BOD dan COD dari suatu limbah akan menghasilkan nilai-nilai yang berbeda karena kedua uji mengukur bahan yang berbeda. Nilai-nilai COD selalu lebih tinggi dari nilai BOD. Perbedaan di antara kedua nilai disebabkan oleh banyak faktor seperti bahan kimia yang tahan terhadap oksidasi kimia, seperti lignin ; bahan kimia yang dapat dioksidasi secara kimia dan peka terhadap oksidasi biokimia tetapi tidak dalam uji BOD 5 hari seperti selulosa, lemak berantai panjang atau sel-sel mikroba dan adanya bahan toksik dalam limbah yang akan menggangu uji BOD tetapi tidak uj COD. Walaupun metode COD tidak mampu mengukur limbah yang dioksidasi secara biologik, metode COD mempunyai nilai praktis. Untuk limbah spesifik dan pada fasilitas penanganan limbah spesifik, adalah mungkin untuk memperoleh korelasi yang baik antara nilai COD dan BOD. Perubahan nilai-nilai BOD dan COD suatu limbah akan terjadi selama penanganan. Bahan yang teroksidasi secara biologik akan turun selam penanganan, sedangkan bahan yang tidak teroksidasi secara biologik tetapi teroksidasi secara kimia tidak turun. Bahan yang tidak teroksidasi secara biologik akan terdapat dalam limbah yang belum diberi penanganan dan akan meningkat karena residu massa sel dari respirasi endogenes. Nisbah COD dan BOD akan meningkat dengan stabilnya bahan yang teroksidasi secara biologik.(Jenie.L.S.1993.). Terdapat 2 macam limbah yaitu : Limbah rumah tangga yaitu limbah yang berasal dari dapur, kamar mandi, cucian, limbah bekas industri rumah tangga dan kotoran manusia. Limbah industri yaitu limbah yang berasal dari industri berupa bahan-bahan kimia berbahaya. Berdasarkan bentuknya, limbah dibagi menjadi 2 macam yaitu : Limbah Padat Limbah Cair (terdiri atas limbah organik dan anorganik) Sesuai dengan sumber asalnya, air limbah mempunyai komposisi yang sangat bervariasi dari setiap tempat dan setiap saat. Akan tetapi, secara garis besar zat yang terdapat di dalam air limbah dikelompokkan seperti skema berikut :
Pengetahuan mengenai karakteristik air buangan baik kuantitas maupun kualitasnya adalah suatu hal yang perlu dipahami dalam merencanakan suatu unit pengolahan limbah air buangan. Kualitas air buangan dibedakan atas tiga karakteristik, yaitu : 1. 1. Karakteristik fisik. Parameter yang termasuk dalam kategori ini adalah solid ( zat padat ), temperatur, warna, bau. 1. 2. Karakteristik kimia terbagi dalam tiga kategori : zat organik, zat anorganik dan gas – gas. Polusi zat organik biasanya dinyatakan dalam BOD (Biological Oxygen Demand) dan COD (Chemical Oxygen
Demand ). 1. 3. Karakteristik Biologi Merupakan banyaknya mikroorganisme yang terdapat dalam air limbah tersebut, seperti : bakteri, algae, virus, fungi. Sifat biologis ini perlu diketahui dalam kaitannya untuk mengetahui tingkat pencemar air limbah sebelum dibuang ke badan air penerima. Bahan polutan yang terkandung di dalam air buangan secara umum dapat diklasifikasikan dalam tiga kategori, yaitu bahan terapung, bahan tersuspensi dan bahan terlarut. Selain dari tiga kategori tersebut, masih ada lainnya yaitu panas, warna, rasa, bau dan radioaktif. Menurut sifatnya tiga kategori bahan polutan tersebut dapat dibedakan sebagai yang mudah terurai secara biologi (biodegradable) dan tidak mudah terurai secara biologi (non biodegradable). Dampak terhadap badan air, limbah industri dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
Suhu
Setiap organisme mempunyai suhu minimum, optimum dan maksimum untuk hidupnya dan mempunyai kemempuan menyesuaikan diri sampai batas tertentu. Suhu air mempunyai pengaruh yang besar dalam proses pertukaran zat atau metabolisme dari makhluk hidup. Selain itu suhu juga berpengaruh terhadap kadar oksigen terlarut dalam air. Semakin tinggi temperatur suatu perairan, semakin cepat pula perairan tersebut mengalami kejenuhan. Suhu air untuk budidaya ikan berkisar antara 25 – 300C.
pH
Efek polutan bersifat asam terhadap kehidupan ikan dapat mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangbiakan. Batas minimum air tawar pada umumnya adalah pada pH 4 dan batas maksimum pada pH11.
Oksigen terlarut (DO)
Kadar DO merupakan salah satu parameter kualitas air yang penting bagi kelangsungan hidup dan pertumbuhan ikan. Ikan memerlukan oksigen dalam bentuk oksigen terlarut. Oksigen terlarut dipengaruhi oleh suhu, pH dan karbondioksida. Air kolam yang mengandung konsentrasi oksigen terlaut yang rendah akan mempengaruhi kesehatan ikan, karena ikan lebih mudah terserang penyakit atau parasit. Bila konsentrasi oksigen terlarut dibawah 4 – 5 mg/l maka ikan tidak mau makan dan tidak berkembang dengan baik. Bila konsentrasi oksigen terlarut tetap sebesar 3 atau 4 mg/l untuk jangka waktu yang lama maka ikan akan menghentikan makan dan pertumbuhannya terhenti. Kadar oksigen 0,2 – 0,8 mg/l merupakan konsentrasi yang dapat mematikan ikan gurameh.
Zat organik terlarut (BOD)
Zat organik terlarut menyebabkan menurunnya kadar oksigen terlarut di badan air, sehingga badan air tersebut mengalami kekurangan oksigen yang sangat diperlukan oleh kehidupan air dan menyebabkan menurunnya kualitas badan air tersebut.
COD (Chemical Oxygen Demand)
COD diperlukan untuk menentukan kekuatan pencemaran suatu limbah dengan mengukur jumlah oksigen untuk mengoksidasi zat – zat organik yang terdapat pada air limbah tersebut. COD adalah ukuran dari jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi kimia bahan – bahan organik perairan. COD juga dikatakan sebagai jumlah oksigen yang dikonsumsi. Mengingat sifat – sifat limbah sedemikian kompleksnya maka cara pengolahannya harus disesuaikan dengan sifat – sifat limbah yang bersangkutan, harus dilakukan survei, analisis contoh limbah dan yang paling penting adalah dilakukan percobaan dalam skala laboratorium untuk menentukan parameter yang akan digunakan sebagai kriteria perencanaan. Proses pengolahan air limbah merupakan proses tiruan dari proses self purification, yaitu proses pemurnian kembali pada badan air yang terkena buangan limbah tanpa pengolahan/bantuan
manusia, dimana selama prosesnya meliputi tahapan – tahapan perbaikan kualitas air yang terdiri dari empat zone, yaitu dimulai dari zone degradasi, zone pengurai aktif, zone perbaikan dan zone normal yang waktunya dipersingkat. Penyingkatan waktu tersebut dapat dilakukan dengan cara melalui pengolahan limbah. Unsur – unsur yang tidak dikehendaki kehadirannya dalam air limbah dapat dihilangkan dengan cara fisik, kimia, dan biologi. Cara pengolahan secara fisik disebut unit operasi. Sedangkan pengolahan dengan mempergunakan zat – zat kimia atau aktivitas biologi disebut unit proses. Pengolahan fisik sering disebut pengolahan primer dengan maksud untuk mereduksi zat padat tersusupensi dan tergantung dari waktu tinggal dalam bak pengendapan. Pengolahan kimia sering disebut pengolahan sekunder yang bertujuan untuk mengendapkan partikel yang mudah mengendap. Pengolahan biologi sering pula disebut pengolahan sekunder dengan tujuan untuk mengurangi kandungan bahan organik dalam limbah cair (BOD). B.
Pengolahan air limbah Pengolahan Fisik
Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan diinginkan agar bahan – bahan tersusupensi berukuran besar danang mudah mengendap atau bahan – bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Metode – metode pengolahan secara fisik meliputipenyaringan, pengendapan, pengapungan, pengadukan dan pengeringan lumpur.
1. Screen (Penyaringan) Fungsinya adalah untuk menahan benda- benda kasar seperti sampah dan benda- benda terapung lainnya.
2. Equalisasi Karakteristik air buangan dari industri seringkali tidak konstan, misalnya unsur – unsur pH, warna, BOD dan sebagainya. Hal ini akan menyulitkan dalam pengoperasian suatu instalasi pengolahan air limbah, sehingga dibuat suatu sistem equalisasi sebelum air limbah tersebut diolah.
3. Sedimentasi (Pengendapan) Proses Pengendapan adalah pengambilan partikel – partikel tersuspensi yang terjadi bila air diam atau mengalir secara lambat melalui bak. Partikel – partikel ini akan terkumpul pada dasar kolam, membentuk suatu lapisan lumpur. Air yang mencapai outlet tangki akan berada dalam kondisi yang jernih. Proses pengendapan yang terjadi dalam suatu bak pengendapan
merupakan unit utama pada pengolahan fisik. Ada dua macam bak pengendapan yaitu bak pengendapan dengan arah aliran horizontal dan aliran vertikal.
4. Mixing dan Stiring (Pencampuran dan pengadukan) Mixing adalah pencampuran dua zat atau lebih membentuk campuran yang homogen. Stiring adalah pengadukan campuran homogen hasil mixing sehingga terjadi proses penggumpalan dari zat – zat yang ingin dipisahkan dari air.
5. Pengeringan lumpur Penurunan kadar lumpur yang dilakukan dengan pengolahan fisik yang terdiri dari salah satu atau kombinasi unit – unit berikut : 1. Pengentalan lumpur (Sludge Thickener) 2. Pengeringan lumpur (Sludge Drying Bed)
Pengolahan Kimia
Pengolahan kimia untuk air yang dapat dilakukan pada pengolahan air buangan industri adalah koagulasi – flokulasi, netralisasi, adsorbsi, dan desinfeksi. Pengolahan ini menggunakan zat – zat kimia sebagai pembantu yang bertujuan untuk menghilangkan partikel – partikel yang tidah mudah mengendap (koloid), logam berat dan zat organik beracun.
Pengolahan Biologi
Pengolahan biologi adalah pengolahan air limbah dengan memanfaatkan aktivitas biologi (aktivitas mikroorganisme) dengan tujuan menyisihkan bahan pencemar dalam air limbah. Proses pengolahan biologi adalah penurunan bahan organik terlarut dan koloid dalam air limbah menjadi serat – serat sel biologi (berupa endapan lumpur), kemudian diendapkan pada bak sedimentasi. Proses ini dapat berlangsung secara aerob (dengan bantuan oksigen) maupun anaerob (tidak dengan bantuan oksigen). Ada 3 macam pengolahan biologi yang banyak diterapkan saat ini, yaitu:
1. Lumpur aktif. 2. Trickling filter. 3. Kolam oksidasi.
Diantara sistem pengolahan limbah secara biologi tesebut tricling filter dapat menurunkan nilai BOD 80 – 90 %. Pada proses pengolahan biologi dengan menggunakan jenis trickling filter dengan cara melewatkan air limbah ke dalam media filter yang terdiri dari materi yang kasar dan keras. Zat organik yang terdapat di dalam air limbah diuraikan oleh bakteri dari mikroorganisme baru, sehingga populasi mikroorganisme pada permukaan media filter semakin banyak dan membentuk lapisan seperti lendir (slyme). 1. C. Unit IPAL Unit IPAL dirancang sedemikan rupa agar cara operasinya mudah dan biaya operasionalnya murah. Unit ini terdiri dari perangkat utama dan perangkat penunjang. Perangkat utama dalam system pengolahan terdiri dari unit pencampur statis (static mixer), bak antara, bak koagulasiflokulasi, saringan multimedia/ kerikil, pasir, karbon, mangan zeolit ( multimedia filter), saringan karbon aktif (activated carbon filter), dan saringan penukar ion (ion exchange filter). Perangkat penunjang dalam sistem pengolahan ini dipasang untuk mendukung operasi treatment yang terdiri dari pompa air baku untuk intake (raw water pump), pompa dosing (dosing pump), tangki bahan kimia (chemical tank), pompa filter untuk mempompa air dari bak koagulasi-flokulasi ke saringan/filter, dan perpipaan serta kelengkapan lainnya. Proses pengolahan diawali dengan memompa air baku dari bak penampungan kemudian diinjeksi dengan bahan kimia ferrosulfat dan PAC (Poly Allumunium Chloride), kemudian dicampur melaluistatic mixer supaya bercampur dengan baik. Kemudian air baku yang teroksidasi dialirkan ke bak koagulasiflokulasi dengan waktu tinggal sekitar 2 jam. Setelah itu air dari bak dipompa ke saringan multimedia, saringan karbon aktif dan saringan penukar ion. Hasil air olahan di masukkan ke bak penampungan untuk digunakan kembali sebagai air pencucian. Diagram proses IPAL industri pelapisan logam dapat dilihat Gambar 3.6. Proses Pengolahan Limbah Industri Kecil D.
Cara Kerja IPAL
a. Pompa Air Baku (Raw water pump) Pompa air baku yang digunakan jenis setrifugal dengan kapasitas maksimum yang dibutuhkan untuk unit pengolahan (daya tarik minimal 9 meter dan daya dorong 40 meter). Air baku yang dipompa berasal dari bak akhir dari proses pengendapan pada hasil buangan limbah industri pelapisan logam. b. Pompa Dosing (Dosing pump)
Merupakan peralatan untuk mengijeksi bahan kimia (ferrosulfat dan PAC) dengan pengaturan laju alir dan konsentrasi tertentu untuk mengatur dosis bahan kimia tersebut. Tujuan dari pemberian bahan kimia ini adalah sebagai oksidator. c. Pencampur Statik (Static mixer) Dalam peralatan ini bahan-bahan kimia dicampur sampai homogen dengan kecepatan pengadukan tertentu untuk menghindari pecah flok. d. Bak Koagulasi-Flokulasi Dalam unit ini terjadi pemisahan padatan tersuspensi yang terkumpul dalam bentuk-bentuk flok dan mengendap, sedangkan air mengalir overflow menuju proses berikutnya.
e. Pompa Filter Pompa yang digunakan mirip dengan pompa air baku. Pompa ini harus dapat melalui saringan multimedia, saringan karbon aktif, dan saringan penukar ion. f. Saringan Multimedia Air dari bak koagulasi-flokulasi dipompa masuk ke unit penyaringan multimedia dengan tekanan maksimum sekitar 4 Bar. Unit ini berfungsi menyaring partikel kasar yang berasal dari air olahan. Unit filter berbentuk silinder dan terbuat dari bahan fiberglas. Unit ini dilengkapi dengan keran multi purpose (multiport), sehingga untuk proses pencucian balik dapat dilakukan dengan sangat sederhana, yaitu dengan hanya memutar keran tersebut sesuai dengan petunjuknya. Tinggi filter ini mencapai 120 cm dan berdiameter 30 cm. Media penyaring yang digunakan berupa pasir silika dan mangan zeolit. Unit filter ini juga didisain secara khusus, sehingga memudahkan dalam hal pengoperasiannya dan pemeliharaannya. Dengan menggunakan unit ini, maka kadar besi dan mangan, serta beberapa logam-logam lain yang masih terlarut dalam air dapat dikurangi sampai sesuai dengan kandungan yang diperbolehkan untuk air minum. g. Saringan Karbon Aktif
Unit ini khusus digunakan untuk penghilang bau, warna, logam berat dan pengotor-pengotor organik lainnya. Ukuran dan bentuk unit ini sama dengan unit penyaring lainnya. Media penyaring yang digunakan adalah karbon aktif granular atau butiran dengan ukuran 1 – 2,5 mm atau resin sintetis, serta menggunakan juga media pendukung berupa pasir silika pada bagian dasar. h. Saringan Penukar Ion Pada proses pertukaran ion, kalsium dan magnesium ditukardengan sodium. Pertukaran ini berlangsung dengan cara melewatkan air sadah ke dalam unggun butiran yang terbuat dari bahan yang mempunyai kemampuan menukarkan ion. Bahan penukar ion pada awalnya menggunakan bahan yang berasal dari alam yaitu greensand yang biasa disebut zeolit, Agar lebih efektif Bahan greensand diproses terlebih dahulu. Disamping itu digunakan zeolit sintetis yang terbuat dari sulphonated coals dan condentation polymer. Pada saat ini bahan-bahan tersebut sudah diganti dengan bahan yang lebih efektif yang disebut resin penukar ion. Resin penukar ion umumnya terbuat dari partikel cross-linked polystyrene. Apabila resin telah jenuh maka resin tersebut perlu diregenerasi. Proses regenerasi dilakukan dengan cara melewatkan larutan garam dapur pekat ke dalam unggun resin yang telah jenuh. Pada proses regenerasi terjadi reaksi sebaliknya yaitu kalsium dan magnesium dilepaskan dari resin, digantikan dengan sodium dari larutan garam. i. Sistem Jaringan Perpipaan Sistem jaringan perpipaan terdiri dari empat bagian, yaitu jaringan inlet (air masuk), jaringan outlet (air hasil olahan), jaringan bahan kimia dari pompa dosing dan jaringan pipa pembuangan air pencucian. Sistem jaringan ini dilengkapi dengan keran-keran sesuai dengan ukuran perpipaan. Diameter yang dipakai sebagian besar adalah 1” dan pembuangan dari bak koagulasi-flokulasi sebesar 2“. Bahan pipa PVC tahan tekan, seperti rucika. Sedangkan keran (ball valve) yang dipakai adalah keran tahan karat terbuat dari plastik. j. Tangki Bahan-Bahan Kimia Tangki bahan kimia terdiri dari 2 buah tangki fiberglas dengan volume masing-masing 30 liter. Bahan-bahan kimia adalah ferrosulfat dan PAC. Bahan kimia berfungsi sebagai oksidator. 1. E. IPAL Skala Rumah Tangga Cara yang lebih efektif adalah membuat instalasi pengolahan yang sering disebut dengan sistem pengolahan air limbah (SPAL). Caranya gampang; bahan yang dibutuhkan adalah bahan yang murah meriah sehingga rasanya tak sulit diterapkan di rumah Anda. Instalasi SPAL terdiri dari dua bagian, yaitu bak pengumpul dan tangki resapan. Di dalam bak pengumpul terdapat
ruang untuk menangkap sampah yang dilengkapi dengan kasa 1 cm persegi, ruang untuk penangkap lemak, dan ruang untuk menangkap pasir.Tangki resapan dibuat lebih rendah dari bak pengumpul agar air dapat mengalir lancar. Di dalam tangki resapan ini terdapat arang dan batu koral yang berfungsi untuk menyaring zat-zat pencemar yang ada dalamgreywater. Cara kerja ipal skala rumah tangga, air bekas cucian atau bekas mandi dialirkan ke ruang penangkap sampah yang telah dilengkapi dengan saringan di bagian dasarnya. Sampah akan tersaring dan air akan mengalir masuk ke ruang di bawahnya. Jika air mengandung pasir, pasir akan mengendap di dasar ruang ini, sedangkan lapisan minyak karena berat jenisnya lebih ringan akan mengambang di ruang penangkap lemak. Air yang telah bebas dari pasir, sampah, dan lemak akan mengalir ke pipa yang berada di tengah-tengah tangki resapan. Bagian bawah pipa tersebut diberi lubang sehingga air akan keluar dari bagian bawah. Sebelum air menuju ke saluran pembuangan, air akan melewati penyaring berupa batu koral dan batok kelapa. Beberapa kompleks perumahan seperti Lippo Karawaci dan hampir semua apartemen telah memiliki instalasi pengolah limbah greywater yang canggih dan modern. Greywater yang telah diolah akan digunakan lagi untuk menyiram tanaman, mengguyur kloset, dan untuk mencuci mobil. Di Singapura dan negara-negara maju, greywaterbahkan diolah lagi menjadi air minum. Berdasarkan pemaparan tersebut maka sistem pengolahan limbah (SPAL) yang menghasilkan greywater seperti ini akan sangat bagus ubtuk diterapkan di lingkungan perumahan dosen Universitas Haluoleo karena selain biayanya yang murah dan bahan yang digunakan mudah didapatkan, juga air hasil olahannya ramah lingkungan bahkan dapat digunakan kembali atau diolah lebih lanjut menjadi air minum.
Ø Dampak dari IPAL Rumah Tangga yaitu terjadi pencemaran air
Ø Cara Mengatasi Pencemaran IPAL Rumah Tangga
Salah satu alternative untuk mengatasi masalah pencemaran oleh air limbah rumah tangga adalah dengan cara mengolah air limbah rumah tangga tersebut secara individual (on site treatment) sebelum di buang ke saluran umum.
Ø “Prses Pengolahan Air Limbah dengan system Kombinasi Biofilter Anaerob – Aerob”
Air limbah rumah tangga di alirkan melalui saringan kasar (bar screen) untuk menyaring sampah berukuran besar seperti daun, kertas, plastic dan lain-lain. Stelah melaui screen air limbah di alirkan ke bak pengendap awal, untuk mengendapkan partikel lumpur, pasir dan kotoran lainnya. Selain sebagai bak pengendapan, juga berfungsi sebagai bak pengontrol aliran, bak pengurai senyawa organic yang berbentuk padatan, sludge digestion (pengurai lumpur) dan penampung lumpur.
Air limpasan dari bak pengendap awal dialirkan ke bak kontaktor bak anaerob (dapat dipasang lebih dari satu sesuai dengan kualitas dari jumlah air baku yang akan di olah) yang diisi dengan media dari bahan plastik atau kerikil/batu split dengan arah aliran dari atas ke bawah dan bawah ke atas. Efesiensi penyaringan akan sangat besar karena dengan adanya biofilter up flow yakni penyaringan dengan sistem aliran dari bawah keatas akan mengurangi kecepatan partikel yang terdapat pada air buangan dan partikel yang tidak terbawa aliran ke atas akan mengendapkan di dasar bak filter. Sistem biofilter anaerb-aerob ini sangat sederhana, operasinya mudah dan tanpa memakai bahan kimia serta sedikit membutuhkan energi. Proses ini cocok digunakan untuk mengolah air limbah rumah tangga dengan kapasitas yang tidak terlalu besar.
Skema proses pengolahan air limbah rumah tangga dengan dengan system biofilter anaerobaerob:
IPAL SKALA LABORATORIUM KIMIA UNIVERSITAS HALUOLEO Limbah menurut Recycling and Waste Management Act (krW-/AbfG) didefinisikan sebagai benda bergerak yang diinginkan oleh pemiliknya untuk dibuang atau pembuangannya dengan cara yang sesuai, yang aman untuk kesejahteraan umum dan untuk melindungi lingkungan. Adanya bahan kimia di universitas di mulai dari pemberian bahan yang diperlukan dari gudang bahan kimia kepada pekerja atau mahasiswa yang mengambil mata kuliah praktek di laboratorium. Bahan tersebut digunakan untuk sintesis maupun analisis. Karena tujuan penggunaannya maka terbentuk bahan awal, produk samping, pelarut yang digunakan dan bahan kimia yang terkontaminasi, dimana bahan ini harus diurai atau dibuang jika daur ulangnya tidak mungkin dilakukan. Berlawanan dengan limbah industri, limbah kimia dari laboraotrium di universitas yang terbentuk biasanya dalam jumlah kecil dari campuran yang sangat kompleks. Intinya, hal ini menyatakan jumlah limbah yang berarti, yang harus dibuang dari universitas dengan menggunakan dananya sendiri. Untuk membuang limbah laboratorium, yang mungkin berbeda pada tempat yang berbeda pula, cara yang sesuai bergantung pada tipe percobaan yang dilakukan dan bahan kimia yang digunakan. Tetapi beberapa tipe limbah berbahaya yang dihasilkan tidak dapat dibuang dalam bentuk aslinya dan harus diolah terlebih dahulu. Dengan bantuan proses yang sesuai, limbah tersebut dapat dihilangkan sifat racunnya di tempat bahan tersebut dihasilkan. Keuntungan dari penghilangan sifat racun juga mengurangi resiko kontaminasi pada pekerja yang tidak berpengalaman dalam menanganinya bila terjadi kecelakaan dengan limbah ini, oleh karena itu hal ini juga untuk menghindari resiko terhadap kontaminasi lingkungan.
Konsep manajemen limbah Menghindari, mengurangi dan membuang limbah laboratorium
Akan lebih baik untuk menghindari pembentukan limbah pada langkah yang sangat awal. Hal ini juga merupakan tujuan utama dari Recycling and Waste Management Act (krW-/AbfG) yang dikemukakan pada tahun 1996. (Nama lengkapnya: Undang-undang untuk manajemen daur
ulang dan menyelamatkan limbah buangan yang aman terhadap lingkungan). Setelah aturan tersebut, setiap orang yang mengembangkan, menghasilkan, mengolah dan memproses atau menyebarkan bahan mempunyai komitmen untuk menghindari limbah. Jika tidak mungkin untuk dihindari maka jumlah limbah harus dikurangi dengan pengumpulan terpisah dan pengukuran daur ulang. Akhirnya, setelah semua usaha ini dilakukan, jumlah limbah yang masih tersisa harus dibuang sebagai ”tanpa resiko” terhadap kesehatan dan lingkungan. Penggunaan kembali limbah laboratorium dapat dilakukan, misalnya: untuk bahan kimia yang telah digunakan setelah melalui prosedur daur ulang yang sesuai. Sebagai contoh, hal ini paling sesuai untuk pelarut yang telah digunakan. Pelarut organik seperti etanol, aseton, kloroform dan dietil eter dikumpulkan di dalam laboratorium secara terpisah dan diperlakukan dengan distilasi. Selama semua pengerjaan (dalam hal ini: percobaan kimia) dimana terbentuk sejumlah besar limbah harus diperiksa dengan hati-hati, apakah mungkin untuk mengurangi jumlah limbah dengan penggunaan pengukuran yang sesuai (misal: kondisi reaksi lainnya, penurunan skala volume reaksi). Hanya dalam kasus dimana pengurangan jumlah limbah lebih lanjut tidak mungkin secara prophylaxis dan pengukuran daur ulang, maka cara lama untuk pembuangan limbah harus dilakukan.
Limbah Berbahaya di Laboratorium Kelompok penting dari limbah adalah bahan kimia sisa/residu yang biasanya dikelompokkan sebagai limbah berbahaya. Senyawa ini dilarang untuk dibuang melalui pengumpulan limbah publik atau melalui saluran air limbah yang umum. Tipe limbah yang digolongkan sebagai limbah berbahaya harus dikumpulkan secara terpisah dan dikirimkan oleh penghasilnya kepada perusahaan pembuangan yang telah disetujui. Penghasil limbah juga harus mengirimkan data yang sesuai tentang tipe limbah berbahaya tersebut. Berdasarkan tipe limbahnya, nilai ambang batas tertentu untuk kandungan dan sifat bahan kimia harus dipatuhi. Senyawa yang hanya bisa dibuang dengan biaya tinggi harus dihindari, jika dimungkinkan diganti dengan bahan
pengganti yang sesuai, yang dapat dibuang dengan biaya yang lebih efektif dan dengan cara yang ramah terhadap lingkungan.
Pengumpulan Limbah Berbahaya Limbah berbahaya dikumpulkan dalam wadah khusus, mematuhi aturan yang berlaku(misalnya:”Ordinance on the Hazardous Substances, juga lihat: “Legal Conditions for the
Handling of Hazardous Substances” and ”Technical Guidelines on Safety in Chemical Laboratory Courses”). Tipe limbah yang berbeda sebaiknya tidak dicampur menjadi satu. Untuk setiap tipe limbah digunakan wadah khusus, yang telah diberikan oleh universitas untuk pengumpulan. Wadah ini akan dikembalikan ke gudang penyimpanan limbah. Wadah tersebut tidak boleh diisi lebih dari 90% (untuk menghindari tumpahan selama pengangkutan) dan harus ditutup rapat serta diberi label dengan benar. Jika tidak, perusahaan penanganan limbah tidak diijinkan untuk menerimanya. Wadah yang rusak, bocor atau terkontaminasi dengan senyawa berbahaya juga tidak dapat diterima. Aturan umum untuk penanganan limbah berbahaya adalah menghindari resiko yang membahayakan terhadap manusia dan lingkungan baik selama penyimpanan, pengangkutan dan pembuangan bahan-bahan tersebut.
Air Limbah yang Terbentuk Di Laboratorium Air limbah laboratorium adalah cairan apa saja yang berasal dari tempat pencucian. Pada kasus yang ideal biasanya mengandung sedikit air. Pada praktek sehari-hari, limbah ini biasanya mengandung larutan berair yang telah terlebih dahulu dinetralkan menjadi pH 6 sampai 8 dan tidak mengandung logam-logam berat. Selama pembuangan air limbah, ambang batasnya harus sesuai dan biasanya nilai ini diberikan oleh pejabat pengurus air limbah yang berwenang. Harus dipatuhi bahwa dilarang mengencerkan air limbah dalam usaha untuk mencapai nilai ambang batas ini. Sebagai contoh Tabel 1-3 menyajikan nilai ambang batas untuk polutan yang berbeda di Technical University of Braunschweig. Bila hasilnya melebihi nilai tersebut maka biaya perlakuan air limbah akan membengkak. Senyawa yang diijinkan untuk dibuang ke dalam air limbah adalah senyawa yang tidak terdapat dalam tabel berikut, tidak digolongkan sebagai senyawa berbahaya, dan jika bahan tersebut tidak berbahaya untuk lingkungan dan untuk pengoperasian instalasi pengolahan air limbah. Parameter Dasar yang Penting Untuk Kualitas Air Limbah • Nilai pH dari air limbah harus berkisar antara 6,0 sampai 10,5 • Temperatur tidak melebihi 35oC
• Toksisitas air limbah harus lebih kecil dari nilai yang dapat mempengaruhi proses biologi pada Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL), pembuangan lumpur atau penggunaan lumpur. • Konsentrasi zat warna dalam air limbah harus kurang dari nilai yang dapat menyebabkan perubahan warna pada IPAL umum. • Nilai ambang batas untuk fenol dibuat rendah (0,025 mg/L air limbah) karena senyawa ini dapat menyebabkan rasa-sakit yang sangat susah dihilangkan selama pemurnian air. • Nilai ambang batas untuk senyawa yang menggunakan oksigen seperti natrium sulfit, garam besi (II) dan tiosulfat ditetapkan 50 mg/L air limbah.
Tabel 1: Senyawa anorganik – Nilai ambang batas (TLV) untuk kation Kation TLV
(mg/L)
Antimoni
0,25
Arsen
0,05
Barium
1,0
Timbal
0,5
Kadmium
0,5
Kromium
0,5
Kromium (VI)
0,1
Kobalt
1,0
Tembaga
0,5
Nikel
0,5
Merkuri
0,025
Perak
0,25
Zinc
2,5
Tin
0,5
Tabel 2: Senyawa anorganik – Nilai ambang batas (TLV) untuk anion
Anion TLV Sianida Fluorida Sulfat Sulfida
(mg/L) 10 25 300 1,0
Catatan : larutan berair yang tersisa setelah ekstraksi dengan diklorometana atau
kloroform harus dibuang sebagai limbah berbahaya (mengandung hidrokarbon terklorinasi, VOX) atau harus dibuat tidak volatil dengan menggunakan metoda yang sesuai (misalnya: purging).
Catatan Khusus Pada Pembuangan Limbah Kimia Dari Laboratorium Dianjurkan untuk mendetoksifikasi sejumlah kecil limbah bahan kimia berbahaya di laboratorium oleh staff yang berkompeten. Keterangan lebih rinci tentang prosedur yang dapat digunakan terdapat pada cara pengerjaannya. Tipe limbah berbahaya berikut selalu terjadi pada pekerjaan di laboratorium. Oleh karena itu, berikut ini diberikan beberapa informasi untuk mengolah dan membuangnya.
Bahan kimia sisa: Sebagai bahan kimia sisa, hanya bahan berikut yang dapat dibuang yaitu jika • penyusunnya telah diketahui • tidak digolongkan sebagai bahan yang mudah meledak, dan • tidak bersifat radioaktif Semuanya harus tidak mengandung penyusun yang sangat beracun seperti dibenzodioksin dan furan terpoliklorinasi (PCDD/F), bifenil terpoliklorinasi (PCB) atau bahan untuk perang. Wadah limbah harus diberi label dengan benar meskipun pada wadah yang kecil. Bejana kecil dan vial yang digunakan untuk produk reaksi dari pekerjaan lab dapat dikumpulkan dalam wadah untuk bahan padataan dan diberi keterangan, contohnya: sebagai “produk sintesis dari pekerjaan lab kimia anorganik dalam vial). Jika bahan kimia tidak diketahui (misal : dalam bejana tanpa label), dianjurkan untuk mengelusidasi tipe dari senyawa yang tersebut. Bahan kimia yang telah digolongkan pada golongan limbah tertentu harus dibuang sesuai dengan golongan tersebut. Sebagai contoh adalah asam klorida. Bahan ini dimasukkan ke dalam kelompok limbah “asam anorganik, campuran asam dan mordants. Artinya, HCl harus tidak dibuang sebagai bahan kimia sisa/residu. Bahan kimia lama yang disimpan di dalam bejana tertutup sebaiknya ditawarkan kepada kelompok atau institusi lain untuk kepentingan yang lain. Bahan ini dapat dibuang hanya jika tidak ada seorangpun yang tertarik untuk memilikinya dalam jangka waktu yang telah ditentukan. Terdapat pula pengambilan kembali bahan kimia dan pelarut dalam
jumlah besar oleh pembuat bahan kimia tersebut. Sebagai contoh, Perusahaan Merck menawarkan suatu layanan dengan nama Retrologistics. Bahan kimia yang dikirimkan akan diuji kondisinya dan tipe serta jumlahnya didokumentasikan. Kandungan dari bejana kecil dengan bahan kimia yang diketahui akan digabungkan menjadi jumlah yang lebih besar. Setelah analisis dan kontrol kualitas, senyawa tersebut akan digunakan dalam produksi dan sintesis. Jika penggunaan kembali tidak dimungkinkan, bahan kimia tersebut akan dibuang menurut aturan yang telah ditetapkan.
Asam Anorganik, Campuran Asam dan Mordant Nilai pH dari larutan ini harus di bawah 6. Larutan asam berair ini harus bebas dari • sianida (jika tidak, maka akan terbentuk hidrogen sianida !) • ion amonium (maks. 0,1 mol/L diijinkan), dan • tipe senyawa organik lainnya (misal : pelarut, lemak dan minyak) Asam yang telah digunakan yang mengandung asam nitrat (misalnya campuran asam nitrat) harus dinetralkan dan kemudian dibuang sebagai ”dibersihkan dan dicuci dengan air)” Larutan asam yang tidak mengandung logam berat atau bahan berbahaya lainnya dapat dinetralkan dengan natirum hidroksida atau natrium hidrogen karbonat dalam jumlah molar yang sama dan kemudian dibuang ke dalam air limbah laboratorium.
Basa, Campuran Basa dan Mordant Limbah golongan ini merupakan limbah cair dengan pH di atas 8. Larutan basa hidroksida berair ini harus bebas dari • sianida • ion amonium (maks. 0,1 mol/L, jika tidak akan terjadi pelepasan amonia !), dan • tipe senyawa organik lainnya (misal : pelarut, lemak dan minyak) Larutan basa yang tidak mengandung logam berat atau bahan berbahaya lainnya dapat dinetralkan dengan asam klorida dengan jumlah molar yang sama dan kemudian dibuang ke dalam air limbah laboratorium.
Air Dari Pembersihan Dan Pencucian yang mengandung garam logam Limbah golongan ini mengandung larutan berair dari garam logam yang harus bebas dari • sianida • ion amonium (maks. 0,1 mol/L diijinkan), dan • tipe senyawa organik lainnya (misal : pelarut, lemak dan minyak) Untuk larutan berair ini dimungkinkan terjadinya pengurangan volume yang nyata dengan menggunakan pengukuran konsentrasi. Berdasarkan pemaparan tersebut maka sistem pengolahan limbah (SPAL) untuk skala laboratorium seperti di atas akan sangat bagus untuk diterapkan pada lingkungan laboratorium kimia Universitas Haluole
DAFTAR PUSTAKA
BAPEDAL. 2001. ” Program Kali Bersih (PROKASIH)”. Yogyakarta.
Dinas Pekerjaan Umum DIY. 2002. “ Brosur IPAL Sewon Bantul ” . Yogyakarta.
Gaudy, Jr., A.F., and E.T., Gaudy. 1981. ”Microbiology for Environmental Scientist and
Engineers”. 1 ed., pp. 175 – 180, Mcgraw Hill International Book Company. Aukland.
Hakim, L., 2000. ” Evaluasi Pengelolaan IPAL Sewon Bantul ”. Tugas Hukum Lingkungan. UGM. Yogyakarta.
Hammer, M.J., 1986. ” Water and Wastewater Technology ”. 2 ed., John Wiley and Sons. New York.
Mackenzie, L.D., and Cornwell. 1991. ” Introduction to Environmental Engineering ” 2 ed., pp. 348 – 352. McGraw Hill International Editions, Ltd., Singapore.
Metclaf, Eddy, and G., Tchobanoglous. 1981. ” Waste Water Engineering Treatment Disposal ” 2 ed., pp. 400 – 414. Tata McGraw Hill Publishing Company, Ltd. , New Delhi.
Rao, A.V., and Bhole, A.G., 2001. ” A Low-Cost Technology for The Treatment of Wastewater ” Water Research Journal, pp. 38.
Rosyida, A., 2000. ” Keunggulan Pengolahan Biologi Secara Trickling Filter pada Limbah Cair
Tekstil ”. Prosiding Seminar Nasional Peranan Teknologi dalam Pembangunan Lingkungan Dan Pengelolaan Sumber Daya Alam Yang Berk-e lanjutan. BPPT. Jakarta.
Sugiarto. 1987. ” Dasar – Dasar Pengolahan Air Limbah”. Universitas Indonesia Press. Jakarta.
Tjokrokusumo. 1995. ” Enjinering Lingkungan ”. Sekolah Tinggi Teknik Lingkungan. Yogyakarta.
YUIMS. 1999. ” Inventarisasi dan Evaluasi Kinerja Ase-tAset Prasarana di Aglomerasi Perkotaan
Yogyakarta ”. Yogyakarta Urban Infrastructure Management Supoport
