Air Limbah
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.
2.1.1. 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.
a. 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.
b. 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).
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)
a. Limbah
cair
Limbah
cair adalah sisa dari suatu hasil usaha atau kegiatan yang berwujud cair (PP 82
thn 2001).
b. 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, dan lain-lain.
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:
Ø Primary sludge, yaitu limbah yang
berasal dari tangki sedimentasi pada pemisahan awal dan banyak mengandung
biomassa senyawa organik yang stabil dan mudah menguap
Ø Chemical sludge, yaitu limbah yang
dihasilkan dari proses koagulasi dan flokulasi
Ø Excess activated sludge, yaitu limbah
yang berasal dari proses pengolahan dengan lumpur aktif sehingga banyak
mengandung padatan organik berupa lumpur dari hasil proses tersebut.
Ø 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
Ø Limbah mudah meledak adalah limbah yang
melalui reaksi kimia dapat menghasilkan gas dengan suhu dan tekanan tinggi yang
dengan cepat dapat merusak lingkungan.
Ø 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.
Ø Limbah reaktif adalah limbah yang
menyebabkan kebakaran karena melepaskan atau menerima oksigen atau limbah
organik peroksida yang tidak stabil dalam suhu tinggi.
Ø 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.
Ø 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.
Ø 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.
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.
Pengolahan Limbah Cair
Secara
umum penanganan air limbah dapat dikelompokkan menjadi
a.
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.
b.
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).
c.
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.
d.
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
e.
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.
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)
Karakter limbah
1 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.
2
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 ).
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). Logam-logam 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 ).
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).
Tidak ada komentar:
Posting Komentar