BAB I
PENDAHULUAN
A. Latar
Belakang
Keadaan
lingkungan dapat mempengaruhi kondisi
kesehatan masyarakat. Banyak aspek kesehatan manusia dipengaruhi oleh
lingkungan, dan banyak penyakit dapat dimulai, didukung, ditopang atau dirangsang
oleh factor-faktor lingkungan. Limbah adalah semua benda yang berbentuk
padat , cair, maupun gas, merupakan bahan
buangan yang berasal dari
aktivitas manusia secara perorangan 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 and industries that is mixture of water and
dissolved or suspended solids. Menurut USEPA 1977 wastewater is water carrying dissolved or suspended solids from homes,
farm, bussinesess and industries.
Ada beberapa jenis limbah diantaranya :
1.
Limbah rumah tangga
2.
Limbah industri
3.
Limbah rumah sakit
4.
Limbah nuklir
B. 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
BAB II
PEMBAHASAN
A. Pengertian
Menurut Ehless dan
Steel, Air limbah atau air buangan adalah sisa air 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
mangganggu lingkungan hidup.
Batasan lainnya
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 pemukiman dan air hujan yang mungkin ada
(Haryoto Kusnoputranto, 1985).
Dari batasan tersebut dapat disimpulkan bahwa air buangan
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 kurang lebih 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 dan akan
digunakan oleh manusia lagi. Oleh karena itu, air buangan ini harus dikelola
dan atau diolah secara baik.
2.2 Sumber Air Limbah
Air
limbah ini dapat berasal dari berbagai sumber, secara garis besar 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.
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 bahan-bahan 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
dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:
a.
Kebiasaan manusia
Makin banyak orang menggunakan air,
makin banyak air limbah yang dihasilkan.
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.
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, cacing
2.4
Parameter Air Limbah
Berikut
adalah parameter yang dapat digunakan berkaitan dengan air limbah.
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
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 .yang 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.
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 Limbah
Air limbah yang
tidak menjalani proses pengolahan yang benar tentunya dapat menimbulkan dampak
yang tidak diinginkan. Dampak tersebut antara
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) .
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 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 Limbah
Air limbah sebelum
dilepas ke pembuangan akhir harus menjalani pengolahan terlebih dahulu. Untuk
dapat melaksanakan pengolahan air limbah yang efektif diperlukan rencana
pengelolaan yang baik. Pengelolaan air limbah dapat dilakukan secara alamiah
maupun dengan bantuan peralatan. Pengolahan air limbah secara alamiah biasanya
dilakukan dengan bantuan kolam stabilisasi sedangkan pengolahan air dengan
bantuan peralatan misalnya dilakukan pada Instalasi Pengolahan Air Limbah/ IPAL
(Waste Water Treatment Plant / WWTP).
2.6.1 Tujuan
Pengelolaan Air Limbah
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 didalam air.
3.
Menghindari pencemaran tanah permukaan.
4.
Menghilangkan tempat berkembangbiaknya bibit
dan vektor penyakit.
2.6.2 Syarat
Sistem Pengelolaan Air Limbah
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 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 Limbah
Ada
beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengelolah air limbah, diantaranya:
a.
Pengenceran (disposal by dilution)
Air limbah dibuang ke sungai, danau,
atau laut agar mengalami pengenceran. Dengan cara ini air limbah akan mengalami
purifikasi alami. Namun, cara semacam ini dapat mencemari air permukaan dengan
bakteri pathogen, larva dan telur cacing, serta bibit penyakit lain yang ada di
dalam air limbah itu.
Apabila hanya cara ini yang dapat
diterapkan, maka persyaratan berikut harus dipenuhi:
1.
Air sungai atau danau
tidak boleh digunakan untuk keperluan lain.
2.
Volume air mencukupi
sehingga pengenceran berlangsung kurang dari 30-40 kali
3.
Air harus cukup
mengandung oksigen. Dengan kata lain air harus mengalir (tidak boleh stagnan)
agar tidak menimmbulkan bau.
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 6-10 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
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. Semua proses
pengolahan air limbah ini dilakukan dalan suatu instalasi khusus yang dibangun
diujung kota.
Cara
lain pengolahan air limbah
Pengolahan 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 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%-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 aerob dan 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 kompleks. Produk akhir dari dekomposisi
tersebut adalah metana, ammonia, CO2, dan H2.
Dalam melakukan purifikasi air limbah,
terdapat 3 cara berikut yang dapat dipilih.
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 Tangga
Air limbah rumah tangga
(sullage) adalah air limbah yang
tidak mengandung ekskreta manusia dan dapat berasal dari buangan kamar mandi,
dapur, air cuci pakaian danlain-lain yang mungkin dapat mengandung
mikroorganisme patogen.
Volume air limbah rumah tangga
bergantung pada volume pemakaian air penduduk setempat. Penggunaan air untuk
keperluan sehari-hari mungkin kurang dari 10 liter per orang di daerah yang
sumber airnya berasal dari kran umum, sedangkan di daerah yang sumber airnya
berasal dari sumur pompa atau sambungan rumah sendiri, penggunaan air dapat
mencapai 200liter per orang. Implikasi
dan dampak kesehatan akibat pembuangan air limbah rumah tangga bergantung pada;
1.
Teknologi yang
dimanfaatkan
2.
Volume air limbah
3.
Iklim setempat
4.
Jenis tanah
5.
Kondisi air tanah
Ada
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 berbeda-beda. Pembuangan melalui tempat-tempat penampungan air limbah di
halaman akan memberikan tempat bagi perkembangbiakan serangga seperti Culex pipiens selain menghasilkan lumpur dan kondisi yang tidak saniter
karena dekat dengan sumur air bersih. Halaman ini juga sering dijadikan arena
bermain anak-anak, bahkan tidak jarang digunakan untuk tempat buang air besar
yang memungkinkan telur cacing untuk tidak cepat matang sehingga potensi untuk
menularkan penyakit tetap besar.
Air limbah yang mengandung mikroorganisme patogen
dan berasal dari pembersihan kamar mandi mungkin dapat menginfeksi anak-anak
yang sedang bermain di halaman. Di daerah yang volume air limbah dan angka
kepadatan rumahnya masih rendah, pembuangan air limbah di luar rumah dapat
menimbulkan bahaya bagi kesehatan manusia. Jika kondisi tanah kurang dapat
ditembus air, sementara penggunaan air atau kepadatan rumah tinggi, metode
pembuangan air limbah yang memenuhi syarat mutlak dipenuhi. Penggunaan air limbah
dengan cara dimanfaatkan untuk penyiraman sayur-sayuran di kebun dekat rumah
memberikan dampak negatif yang lebih kecil terhadap kesehatan. Namun,
pemanfaatan tersebut jangan sampai membentuk genangan air karena dapat menjadi
tempat perkembangbiakan nyamuk.
2.9
Limbah
Industri
Limbah industri (industrial
waste) yang berbentuk cair dapat
berasal dari pabrik yang biasanya banyak menggunakan air pada proses
produksinya. Selain itu libah cair juga dapat berasal dari bahan baku yang
mengandung air sehingga di dalam proses pengolahannya, air harus dibuang.
Jenis-jenis industry yang menghasilkan limbah cair antara lain, industri pulp
dan rayon, 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 lain-lain. Limbah
cair industri mengandung bahan pencemar yang bersifat racun dan berbahaya yang
dikenal dengan sebutan B3 (Bahan Beracun dan Berbahaya). Menurut Undang-undang RI
No. 23/ 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup, Limbah B3 adalah sisa suatu
usaha dan/atau kegiatan yang mengandung bahan berbahaya dan/atau beracun yang
karena sifat dan/atau konsentrasinya dan/atau jumlahnya, baik secara langsung
maupun tidak langsung, dapat mencemarkan dan/atau merusakkan lingkungan hidup
dan/atau dapat membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup
manusia serta makhluk hidup lain. Bahan ini dirumuskan sebagai bahan yang dalam
jumlah relative sedikit tetapi mempunyai potensi untuk mencemarkan dan merusak
kehidupan dan sumber daya. Apabila ditinjau secara kimia, bahan-bahan tersebut
mengandung 60.000 jenis bahan kimia dari 5 juta jenis bahan kimia yang sudah
dikenal. Tingkat
bahaya keracunan yang disebabkan limbah ini bergantung pada jenis dan
karakteristiknya, baik dalam jangka pendek maupun dalam jangka panjang.
Mengingat sifat, karakteristik dan akibat yang ditimbulkan limbah di masa
sekarang maupun di masa akan datang, diperlukan langkah-langkah pencegahan,
penanggulangan, dan pengelolaannya secara efektif.
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.
Berikut
karakteristik yang dimiliki limbah cair industri.
1. Karakteristik
fisik
Perubahan 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.
a. 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.
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.
c. 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 benda padat dan gas dalam air. Pada suhu yang tinggi terjadi pembusukan dan penambahan tingkatan oksidasi zat organik.
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 benda padat dan gas dalam air. Pada suhu yang tinggi terjadi pembusukan dan penambahan tingkatan oksidasi zat organik.
d. Daya hanta rlistrik
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).
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).
e. Warna
Warna timbul akibat terdapatnya suatu bahan terlarut atau tersuspensi dalam air, selain bahan pewarna tertentu yang mengandung logam berat.
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.
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 surfaktan
b. Bahan
kimia anorganik
1. Klorida
1. Klorida
2.
fosfor
3.
logam berat dan beracun
4.
nitrogen
5.
sulfur
3. Karakteristik
biologi
1. Virus
2.9.2
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. Pra-pengolahan
(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.
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
Proses
pengolahan berdasarkan karakteristik air limbah dapat dilakukan secara:
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. Filtrasi
b. 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 sulfur
c. Proses biologi, dapt dilakukan dengan:
1. Kolam
oksidasi
2. Lumpur
aktif (mixed liquid suspende solid /
MLSS)
3.
Trickling
filter
4.
Lagoon
5. Fakultatif
d. Proses
fisika kimia biologi
e. Pengolahan
tingkat lanjut
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.
BAB III
PENUTUP
A. 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.
B.
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 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.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar