Enviroment

Instalasi Sederhana Pengolahan Air Limbah

Bagaimana Instalasi pengolahan air limbah

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.

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.

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.

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.

Baku mutu hasil dari olahan suatu instalasi pengolahan air limbah harus memenuhi syarat dan ketentuan yang mengaju pada parameter ukur dari masing – masing peraturan daerah mengenai pengolahan air limbah. seperti PERATURAN GUBERNUR PROVINSI DAERAH KHUSUS IBUKOTA JAKARTA No. 122 Tahun 2005 Tentang instalasi Pengolahaan Air Limbah Domestik sbb :

BAKU MUTU LIMBAH CAIR DOMESTIK
PARAMETER	SATUAN	KADAR MAKSIMUM
pH	Mg / L	6-9
BOD	Mg / L	100
COD	Mg / L	100
Minyak & Lemak	Mg / L	10

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.

Dalam air buangan terdapat zat organic yang terdiri dari unsur karbon, hydrogen, dan oksigen dengan unsur 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.

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.

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.

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 kemampuan 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)

IPAL Instalasi Pengolahan Air Limbah Domestik.

Instalasi pengolahan air limbah domestik  yang sering disebut dengan sistem pengolahan air limbah (Sewage Treatment Plants) adalah suatu Structur yang dirancang untuk mengolah air limbah menjadi air buangan yang layak di buang ke drainase umum.

Air limbah terbagi 2 jenis yaitu :

1. Black Water ( Limbah dari Toilet / closet / Feses manusia )
2. Grey Water ( Air Limbah dari kegiatan Mandi, Cuci dan lainnya ).

kedua jenis ini sebelum masuk ke dalam tangki pengolahan  maka harus terlebih dahulu masuk dalam tangki Pre Treatment seperti Tangki Grease Trap/ penangkap lemak/  Bak Pengendapan awal, 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 menuju proses lebih lanjut yaitu Proses Biofilter Anaerob – Aerob.

Beberapa kompleks perumahan seperti Lippo Karawaci dan hampir semua apartemen telah memiliki instalasi pengolah limbah greywateryang 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, greywater bahkan diolah lagi menjadi air minum.

Berdasarkan pemaparan tersebut maka sistem pengolahan limbah yang menghasilkan greywater seperti ini akan sangat bagus untuk diterapkan di lingkungan perkotaan yang padat penduduk juga air hasil olahannya ramah lingkungan bahkan dapat digunakan kembali atau diolah lebih lanjut menjadi air minum.

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 biofilter 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 anaerob-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, Perkantoran, Hotel, Rusun, apartemen, kost-kosan dengan kapasitas yang tidak terlalu besar.