LIMBAH CAIR

LIMBAH CAIR

Limbah cair dapat berasal dari berbagai sumber, antara lain:

1. Air limbah yang bersumber dari rumah tangga yaitu air limbah yang berasal dari pemukiman dan aktifitas penduduk. Air limbah biasanya berupa air bekas cucian dapur, air bekas mandi, tinja, air seni, dan umumnya terdiri dari bahan-bahan organik.
2. Air limbah yang bersumber dari industri yaitu air limbah yang berasal dari berbagai jenis industri. Zat-zat yang terkandung didalamnya sangat bervariasi sesuai dengan bahan baku yang dipakai oleh masing-masing industri, antara lain nitrogen, sulfida, amoniak, lemak, garam-garam, zat pewarna, mineral, logam berat, zat pelarut, dan sebagainya. Karena banyaknya bahan kimia yang terkandung didalamnya maka proses pengolahannya menjadi lebih rumit.
3. Air limbah kotapraja yaitu air buangan yang berasal dari daerah perkantoran, perdagangan, hotel, restoran, tempat-tempat umum, tempat ibadah, dan sebagainya. Pada umumnya zat-zat yang terkandung dalam jenis air limbah ini sama dengan air limbah rumah tangga.

Beberapa cara sederhana pengolahan air buangan antara lain:

1.        Pengenceran atau Dilution

Air limbah diencerkan sampai tahap konsentrasi yang cukup rendah kemudian dibuang ke badan-badan air. Pertambahan penduduk yang tinggi diikuti meningkatnya aktifitas manusia menyebabkan jumlah air limbah semakin banyak. Akibatnya air yang digunakan untuk pengenceran semakin banyak pula. Karena itu, cara pengenceran tidak lagi dapat dipertahankan. Disamping itu, pengenceran menyebabkan efek samping lain. Bahaya kontaminasi terhadap badan-badan air masih tetap ada, kemudian terjadi pengendapan yang akhirnya menimbulkan pendangkalan terhadap badan-badan air, seperti selokan, sungai, kali, waduk danau, dan sebagainya. Pendangkalan dapat menyebabkan kapasitas badan air semakin berkurang untuk menampung air hujan yang turun sehingga dapat menimbulkan banjir.

Gambar Pengenceran

2.        Kolam Oksidasi atau Oxidation Ponds

Pada dasarnya kolam oksidasi adalah proses memanfaatkan sinar matahari, ganggang, bakteri dan oksigen untuk pembersih alamiah. Air limbah dialirkan ke dalam kolam besar berbentuk segi empat dengan kedalaman berkisar 1-2 meter. Dinding dan dasar kolam tidak perlu diberi lapisan apapun. Lokasi kolam harus jauh dari daerah pemukiman dan di daerah yang terbuka sehingga memungkinkan sirkulasi angin dengan baik. Cara kerja kolam oksidasi sebagai berikut:

a)    Empat faktor yang berperan dalam proses kolam oksidasi adalah sinar matahari, ganggang, bakteri, dan oksigen. Ganggang dalam air limbah dengan bantuan butir khlorophyl (hijau daun) dan sinar matahari melakukan proses fotosintesis sehingga tumbuh dengan subur.

b)   Setelah proses fotosintesis terbentuk karbohidrat dan oksigen dari H₂O dan CO₂. Kemudian oksigen ini digunakan oleh bakteri aerobik untuk melakukan dekomposisi zat-zat organik yang terdapat dalam air buangan.

c)   Dekomposisi zat organik akan menurunkan nilai BOD dari air limbah tersebut sehingga relatif aman bila akan dibuang ke dalam badan-badan air seperti selokan, kali, sungai, danau, waduk dan sebagainya.

Kolam Oksidasi

3.  Irigasi

Air limbah dialirkan ke dalam parit terbuka kemudian air tersebut merembes masuk ke dalam tanah melalui dasar dan dinding parit tersebut. Pada kondisi tertentu, air buangan tersebut dapat digunakan untuk mengairi ladang pertanian atau perkebunan. Air buangan tersebut dapat berasal dari air limbah rumah tangga, perusahaan susu sapi, rumah potong hewan, dan lain-lainnya di mana kandungan zat-zat organik dan protein cukup tinggi yang diperlukan oleh tumbuhan.

Rata-rata industri membuang 85-95% air limbah dari jumlah air yang dipergunakan dalam proses produksi (Sugiharto,1987). Volume air limbah yang tidak diolah tersebut dibuang ke sungai atau laut sehingga menyebabkan pencemaran, dapat merusak tatanan ekosistem yang ada, dan menimbulkan penyakit.

Karakteristik air limbah perlu diketahui karena hal ini akan menentukan cara pengolahan yang tepat sehingga tidak mencemari lingkungan hidup. Pengolahan air limbah dapat digolongkan menjadi tiga yaitu pengolahan secara fisika, kimia, biologi. Ketiga proses tersebut tidak selalu berjalan sendiri­-sendiri tetapi kadang-kadang harus dilaksanakan secara kombinasi antara satu dengan yang lainnya. Ketiga proses tersebut yaitu (Daryanto, 1995):

1.  Karakteristik fisik

Tingkat kekotoran air limbah ditentukan oleh sifat fisik yang mudah terlihat. Sifat fisik yang penting adalah kandungan zat padat yang berdampak pada estetika, kejernihan, bau, warna dan temperatur. Beberapa komposisi air limbah akan hilang apabila dilakukan pemanasan secara lambat. Jumlah total endapan terdiri dari benda-benda yang mengendap, terlarut, dan tercampur. Untuk melakukan pemeriksaan dapat dilakukan dengan memisahkan air limbah agar dapat terlihat besar-kecilnya partikel yang terkandung di dalamnya.

Dengan mengetahui besar-kecilnya partikel yang terkandung di dalam air akan memudahkan dalam pemilihan teknik pengendapan yang akan diterapkan sesuai dengan partikel yang ada di dalamnya. Air limbah yang mengandung ukuran partikel besar memudahkan proses pengendapan yang berlangsung, sedangkan air limbah yang mengandung ukuran partikel yang sangat kecil akan menyulitkan dalam proses pengendapan.

Sifat-sifat fisik yang umum diuji pada limbah cair adalah :

• Nilai pH atau keasaman alkalinitas
• Suhu
• Warna, bau dan rasa
• Jumlah padatan
• Nilai BOD dan COD
• Pencemaran mikroorganisme patogen
• Kandungan minyak
• Kandungan logam berat
• Kandungan bahan radioaktif

Chemical oxygen Demand (COD) atau kebutuhan oksigen kimia (KOK) merupakan jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat- zat organik yang ada dalam sampel air atau banyaknya oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat- zat organik menjadi CO₂ dan H₂O. Pada reaksi ini hampir semua zat yaitu sekitar 85% dapat teroksidasi menjadi CO₂ dan H₂O dalam suasana asam, sedangkan penguraian secara biologi (BOD) tidak semua zat organik dapat diuraikan oleh bakteri. Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat- zat organik yang secara alamiah dapat dioksidasikan melalui proses mikrobiologis, dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut didalam air .

Uji COD yaitu suatu uji yang menentukan jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bahan-bahan organik yang terdapat didalam air. Pengukuran COD didasarkan pada kenyataan hampir semua bahan organik dapat dioksidasi menjadi karbondioksida dan air dengan bantuan oksidator kuat yaitu kalium dikromat ( K₂Cr₂O₇) dalam suasan asam. Dengan menggunakan dikromat sebagai oksidator, diperkirakan sekitar 95 % – 100 % bahan organik dapat dioksidasi.

Pada analisa COD dari suatu air limbah menghasilkan nilai COD selalu lebih tinggi dari nilai BOD . Perbedaan antara kedua nilai disebabkan banyak faktor antara lain:

1. Bahan kimia yang tahan terhadap oksidasi biokimia tetapi tidak tahan terhadap oksidasi kimia seperti lignin.
2. Bahan kimia yang dapat dioksidasi secara kimia dan peka terhadap oksidasi biokimia tetapi tidak dalam uji BOD seperti selulosa, lemak berantai panjang atau sel- sel mikroba. Adanya bahan toksik dalam limbah yang akan mengganggu uji BOD tetapi tidak uji COD.
3. Angka BOD adalah jumlah komponen organik biodegradable  dalam air buangan, sedangkan tes COD menentukan total organik yang dapat teroksidasi, tetapi tidak dapat membedakan komponen biodegradable/ nonbiodegradable.
4. Beberapa substansi anorganik seperti sulfat dan tiosulfat, nitrit dan besi yang tidak akan terukur dalam tes BOD akan teroksidasi oleh kalium dikromat, membuat nilai COD anorganik yang menyebabkan kesalahan dalam penetapan komposisi organik dalam laboratorium.
5. Hasil COD tidak tergantung pada aklimasi bakteri sedangkan tes BOD sangat dipengaruhi aklimasi bakteri. Aklimasi  adalah perubahan adaptif yang terjadi pada bakteri dalam kondisi yang terkendali.

2.  Karakteristik kimiawi

Kandungan bahan kimia yang ada di dalam air limbah dapat mempengaruhi fungsi lingkungan. Bahan organik terlarut dapat mengurangi bahkan menghabiskan oksigen dalam limbah dan akan menimbulkan rasa dan bau yang tidak sedap pada penyediaan air bersih. Pengolahan secara kimia adalah proses pengolahan yang menggunakan bahan kimia untuk mengurangi konsentrasi zat pencemar dalam air limbah. Proses ini menggunakan reaksi kimia untuk mengubah air limbah yang berbahaya menjadi kurang berbahaya. Proses yang termasuk dalam pengolahan secara kimia adalah netralisasi, presipitasi, khlorinasi, koagulasi dan flokulasi. Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap  atau koloid, logam-logam berat, senyawa phospor dan zat organik beracun, dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Pengolahan secara kimia dapat memperoleh efisiensi yang tinggi akan tetapi membutuhkan biaya yang tidak sedikit (Tjokrokusumo, 1995).

3.  Karakteristik bakteriologis

Pengolahan  secara  biologi  dipandang  sebagai  pengolahan yang  paling  murah  dan  efisien.  Dalam  beberapa  dasawarsa  telah  berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya.

Pemeriksaan biologis di dalam limbah cair untuk mengetahui apakah ada bakteri-bakteri patogen dalam limbah cair. Apabila terdapat bakteri pathogen, maka sebelum limbah cair dibuang ke perairan harus dilakukan pengolahan tertentu agar bakteri-bakteri tersebut mati dan tidak menimbulkan bahaya bagi makhluk hidup. Semua polutan air yang biodegradable dapat diolah secara biologis. Pengolahan secara biologis adalah pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah dikembangkan berbagai metoda pengolahan biologis dengan segala modifikasinya (Tjokrokusumo, 1995).

Pengolahan air limbah secara biologis, bertujuan untuk menghilangkan bahan anorganik, organik, fosfat dan amoniak dengan bantuan mikroorganisme. Penggunaan saringan atau filter dikenal sebagai pengolahan fisik, namun bisa digunakan untuk pengolahan biologi. Pada penggunaan sistem saringan anaerobik, media filter ditempatkan dalam suatu bak atau tangki dan air limbah yang akan disaring dilalukan dari arah bawah ke atas (Laksmi dan Rahayu, 1993).

Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses penguraian secara biologi, proses ini dapat dibedakan menjadi dua jenis:

1.  Proses aerob, yang berlangsung dengan hadirnya oksigen;

2.  Proses anaerob, yang berlangsung tanpa adanya oksigen.

Apabila  BOD  air  buangan  tidak  melebihi  400  mg/l,  proses  aerob  masih  dapat dianggap  lebih ekonomis dari anaerob. Pada  BOD  lebih tinggi dari 4000 mg/l, proses anaerob menjadi lebih ekonomis.

Pengolahan limbah dengan cara biologis dapat dilakukan dengan dua cara , yaitu; (1) Aerobic treatment dan (2) Anaerobic treatment . Kedua  metode ini mempunyai proses  yang  berbeda,  karena  proses  aerobic  membutuhkan  oksigen  dalam prosesnya,  sedangkan  proses  anerobic  harus memimumkan oksigen, agar proses perombokan limbah dapat berlangsung secara sempurna.

Terdapat  keuntungan dan kerugian tiap-tiap sistem. Karenanya dalam pemilhan dua alternatif pengolahan biologi perlu diketahui kondisi dari proses itu sendiri.:

Aerobik (Extended Aeration)

1.  Kelebihan

1. Sudah dikenal dan banyak digunakan pada umumnya digunakan untuk  kapasitas kecil sampai besar.
2. Diterapkan dalam pengolahan air limbah dengan konsentrasi BOD dan COD rendah pada temperatur 5 – 30^oC.
3. Mampu menanggulangi “Loading Fluctuation”.
4. Effluen dapat langsung dibuang ke badan penerima (sungai, dsb).

2.  Kekurangan

1. Membutuhkan area yang lebih luas
2. Pemakaian energi lebih tinggi dengan adanya aerator
3. Lumpur yang dihasilkan banyak

Anaerobik

1.  Kelebihan

1. Sesuai untuk mengolah air limbah dengan konsentrasi BOD lebih tinggi  dan untuk kapasitas menengah sampai besar.
2. Menghasilkan biogas (70-90 % CH4).
3. Tidak membutuhkan energi untuk oksidasi
4. Membutuhkan area lebih kecil
5. Lumpur yang dihasilkan sedikit.

2.   Kekurangan

1. Temperatur air limbah harus dijaga sekitar 20-35 C
2. Setelah diolah dalam sistem anaerobik effluen perlu diolah lagi secara  aerob  sebelum  dibuang ke badan penerima untuk mereduksi parameter NH4
3. Tidak sesuai untuk mengolah air limbah dengan konsentrasi nitrat dan  atau sulfat tinggi.
4. Pengoperasian cukup rumit karena sangat tergantung pada temperatur dan pH air limbah.

Pengolahan dengan system aerob dapat dilakukan dengan berbagai cara tergantung pada poses  penyediaan oksigen, penyediaan lahan dan situasi dan kondisi lingkungan, antara lain lumpur  aktif, nitrifikasi, lagon ersi, proses digestin reobik kolam oksidsi, saringan tetes, dan saringan  kasar. Poses dengan cara aerobic biasanya digunakan untuk limbah dengan konsentrasi rendah  biochemical oxygen demand (BOD) < 2000 mg/l. Proses anaerobic hanya menghasilkan  BOD  dengan konversi 10 s/d 40 % dari kondisi awal dan untuk itu proses aerob diperlukan membantu melanjutkan proses penguraian.

PEMANFAATAN AIR LIMBAH MENJADI AIR BERSIH

 Pengertian Air Buangan / Air Limbah

Air buangan / air limbah adalah sisa air yang dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempat-tempat umum lainnya. Dan pada umumnya mengandung bahan-bahan atau zat-zat yang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia serta mengganggu lingkungan hidup.

Batasan lain mengatakan bahwa air limbah adalah kombinasi dari cairan dan sampah cair yang berasal dari daerah pemukiman, perdagangan, perkantoran dan industri bersama-sama dengan air tanah, air pemukaan dan air hujan yang mungkin ada. Dari batasan tersebut dapat disimpulkan bahwa air buangan / air limbah adalah air yang tersisa dari kegiatan manusia, baik kegiatan rumah tangga maupun kegiatan lain seperti industri, perhotelan, dan sebagainya.

Meskipun merupakan air sisa namun volumenya besar karena lebih kurang 80% dari air yang digunakan dari kegiatan-kegiatan manusia sehari-hari tersebut dibuang lagi dalam bentuk yang sudah kotor (tercemar). Selanjutnya air limbah ini akan mengalir ke sungai dan laut. Dan akan digunakan manusia lagi.Oleh sebab itu air buangan / air limbah harus dikelola dan diolah secara baik.

     B.     Jenis – Jenis Air Limbah

Air limbah ini berasal dari berbagai sumber, secara garis besar dapat dikelompokkan sebagai berikut :

1.      Air buangan yang bersumber dari rumah tangga (domestic wastes water), yaitu air limbah yang berasal dari pemukiman penduduk. Pada umumnya air limbah ini terdiri dari ekskreta (tinja dan air seni), air bekas cucian dapur dan kamar mandi dan umumnya terdiri dari bahan-bahan organik.

2.   Air buangan industri yang berasal dari berbagai jenis industri akibat proses industri. 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 harus ada 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 perkotaan, perdagangan, hotel, restoran, tempat-tempat umum, tempat ibadah, dll. Pada umumnya zat-zat yang terkandung dalam jenis air limbah ini sama dengan air limbah rumah tangga.

   Karakteristik Air Limbah

Karateristik air limbah perlu dikenal karena hal ini akan menentukan cara pengolahan yang tepat sehingga tidak mencemari lingkungan hidup. Secara garis besar karakteristik air limbah ini digolongkan sebagai berikut:

1.      Karakteristik Fisik

Sebagian besar terdiri dari air dan sebagian kecil terdiri dari bahan-bahan padat dan suspensi. Terutama air limbah rumah tangga, biasanya berwarna suram seperti larutan sabun dan sedikit berbau. Kadang-kadang mengandung sisa-sisa kertas, berwarna bekas cucian beras dan  sayur, bagian-bagian tinja, 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 yang 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.

3.      Karakteristik Bakteriologis

Kandungan bakteri pathogen serta organisme golongan coli terdapat juga dalam air limbah tergantung dari mana sumbernya. Namun, keduanya tidak berperan dalam pengolahan air buangan.

Subtansi organik dalam air buangan terdiri dari dua gabungan, yaitu :

Ø  Gabungan yang mengandung nitrogen

Misalnya : urea, protein, amine, dan asam amino.

Ø  Gabungan yang tak mengandung nitrogen

Misalnya : lemak, sabun dan karbohidrat, termasuk selulosa.

Proses Pengolahan Air Limbah Menjadi Air Bersih

Secara umum pengolahan air bersih terdiri dari tiga aspek, yaitu pengolahan secara fisika, kimia, dan biologi. Pengolahan secara fisika biasanya dilakukan secara mekanis tanpa adanya penambahan bahan kimia. Contohnya pengendapan, filtrasi, adsorpsi, dll. Pada pengolahan secara kimiawi terdapat penambahan bahan kimia, seperti klor, tawas, dan lain-lain. Biasanya bahan-bahan itu digunakan untuk menyisihkan logam-logam berat yang terkandung dalam air. Sedangkan pengolahan secara biologis, biasasnya memanfaatkan mikroorganisme sebagai media pengolahannya. Ada dua proses pengolahan air limbah menurut volumenya  (jumlah air), yaitu:

1.      Skala Kecil ( Proses Sederhana )

3 aspek penting yang harus dilakukan dalam pengolahan air, yaitu:

1.      Membersihkan air dari kekeruhan

2.      Membersihkan air dari kuman

3.      Membersihkan air dari zat-zat  beracun

Tahap pengolahan air sacara fisika dan kimiawi :

a.       Air kotor diendapkan terlebih dahulu, sehingga zat-zat yang ukuran partikelnya besar dapat mengendap dengan di lewatkan pada ijuk.

b.      Air yang sudah terbebas dari endapan, dialirkan ke tempat lain dan ditambahkan tawas sebanyak 30 – 100 mg tiap 1 liter air. Fungsinya untuk mengendapkan lumpur yang larut dalam air yang tidak mengendap pada tahap pertama.

c.       Air sudah diberi tawas dan diendapkan, dialirkan ke tempat lain. Kemudian ditambahkan kapur 15 – 50 mg tiap 1 liter air untuk menetralkan sifat asam yang larut akibat proses pembusukan.

d.      Air ditambah kaporit sebanyak 5 – 20 mg tiap 1 liter air untuk membunuh bibit penyakit dan bakteri yang ada dalam air.

e.       Air yang sudah bebas dari asam dan bakteri kemudian dialirkan melalui kerikil bersih, arang kayu / arang tempurung kelapa, pasir bersih dan ijuk. Fungsi arang untuk menyerap bau dan racun yang masih tersisa. Pada tahap ini merupakan konstruksi saringan.

*Pemanfaatan Air limbah menjadi air bersih untuk mengurangi penggunaan volume air bersih yang terlalu banyak.

Bottom of Form