BAB IIURAIAN PROSES

1.1 Limbah Cair

Kegiatan industri sering kali mengahasilkan limbah cair yang sullit

dihindari sebagai hasil sampingnya, sehingga perlu dilakukan upaya untuk

memperkecil dampak negativ terhadap lingkungan, seperti kematian pada biota air

baik ikan dan tumbuhan air yang ada di dalamnya karena dapat menyebabkan

terganggunya ekosistem alam. Hal ini dapat terjadi karena pembuangan limbah

cair tersebut, yang dapat mengganggu jika langsung dibuang ke badan air karena

limbah tersebut mengandung asam, basa, dan bahan – bahan organik seperti

detergent, pupuk, pestisida yang berasal dari limbah pertanian, logam berat

misalnya : Cu, Mn, Hg, dan lain – lain. Oleh sebab itu perlu dilakukan pengolahan

terhadap limbah cair tersebut.

Tujuan utama dari pengelolaan air limbah adalah untuk mengurangi COD,

partikel tercampur, serta membunuh organism pathogen. Selain itu diperlukan

tambahan pengolahan untuk menghilangkan bahan nutrisi, komponen beracun,

serta bahan lain yang tidak dapat digradasikan agar konsentrasi yang ada menjadi

rendah dan air limbah dapat memenuhi standart baku untuk air bersih.

2.1.1 Jenis – Jenis Limbah Cair

a. Limbah Cair

Limbah cair adalah suatu cairan yang dihasilkan dari suatu proses atau

kegiatan. Adapun limbah itu sendiri dapat b erasal dari limbah industry dan

domestic. Jumlah air limbah tersebut yaitu dari industri, tergantung dari jenis

dan besar kecilnya industri dari derajat pengolahan air limbah yang ada.

b. Limbah Cair Domestik

Air limbah domestik terdiri dari : buangan manusia, buangan dapur, tempat

pencucian, dan kamar mandi.

20

21

Air limbah tersebut mengandung :

1. Padatan berukuran besar yang terapung dan tersuspensi, misalnya : tinja

2. Padatan tersuspensi yang lebih kecil, misalnya : tinja yang hancur sebagian

3. Padatan yang sangat halus adalah suspensi koloid, yaitu padatan

tersuspensi yang tidak dapat mengendap serta polutan dalam bentuk

larutan sejati, air limbah tersebut merupakan bahan berbahaya terutama

dalam jumlah besar.

c. Limbah Cair Industri

Limbah cair industri adalah limbah dalam wujud cair yang dihasilkan oleh

usaha atau kegiatan industri yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat

menurunkan kualitas lingkungan ( Perda Provinsi Jatim No. 5 Tahun 2000 ).

2.1.2 Karakteristik Air LimbahKarakteristik air limbah sangat penting untuk diketahui guna menentukan

cara pengolahan yang tepat. Karakteristik air limbah terdiri dari karakteristik fisik,

kimia, dan biologi (Metcalf dan Eddy, 1991).

Berikut ini akan dijelaskan beberapa macam karakteristik air limbah, yaitu :

a. Karakteristik Fisik :

- Warna

Air limbah yang masih segar umumnya berwarna abu – abu dan sebagian

akibat dari penguraian senyawa – senyawa organic oleh bakteri, maka air limbah

menjadi hitam. Hal ini menunjukkan bahwa air limbah berada pada keadaan septic

(Metcalf dan Eddy, 1991).

Warna air limbah menunjukkan kekuatannya. Air limbah yang masih baru

berwarna abu – abu sedang limbah yang sudah basi atau busuk berwarna gelap.

Dalam hal ini warna sering digunakan oleh orang awam untuk menilai keadaan air

limbah, namun warna tidak menunjukkan secara tegas bahaya yang dikandungnya

(Mahida, 1984)

22

- Bau

Bau dapat menunjukkan air limbah masih baru atau telah membusuk. Bau-

bauan busuk menyerupai bau Nitrogen Sulfida, menunjukkan adanya air limbah

yang busuk. Banyak bau yang tidak sedap itu disebabkan karena adanya campuran

nitrogen, sulfur, dan fosfor, dan juga berasal dai pembusukan protein serta bahan

organic lain yang terdapat dalam air limbah. Namun bau yang paling menyengat

adalah bau yang berasal dari Hidrogen Sulfida. Bau dapat menunjukkan

konsentarasi yang sangat kecil dari suatu zat tertentu yang terkandung dalam air

limbah (Mahida, 1984).

- Temperature

Pada umumnya temperature air limbah lebih tinggi daripada temperature

air minum. Hal ini disebabkan karena adanya penambahan yang lebih panas dari

pemakaian rumah tangga atau aktivitas – aktivitas pabrik. Temperature air limbah

memberi pengaruh kehidupan dalam air, kelarutan gas, aktivitas bakteri, serta

reaksi – reaksi kimia dan kecepatan reaksi (Metcalf dan Eddy, 1991).

- Total Padatan

Total padatan adalah zat – zat yang tertinggal sebagai residu penguapan

pada temperatur 1030C – 1050C. zat – zat yang hilang pada tekanan uap tersebut

tidak dapat didefinisikan sebagai total padatan (Metcalf dan Eddy, 1991).

b. Karakteristik Kimia :

- Senyawa Organik

Kira – kira 75% suspended solid dan 40% filterable solid dalam air limbah

merupakan senyawa – senyawa organic. Senyawa organic tersebut berasal dari

kombinasi karbon, hydrogen, dan oksigen, serta nitrogen dalam senyawa.

Senyawa organic yang terdapat dalam air limbah antara lain :

- Protein : 40 – 60%

- Karbohidrat : 25 - 50%

- Lemak dan minyak: 10% (Metcalf dan Eddy, 1991)

-

23

- Senyawa Anorganik

Konsentrasi senyawa organic dalam aliran air akan meningkat karena

formasi geologis sebelum dan selama aliran, maupun karena penambahan limbah

baru ke dalam aliran tersebut. Konsentrasi unsur juga akan bertambah dengan

proses penguapan alami pada permukaan air dan akan meninggalkan unsur

anorganik dalam air.

Adapun komponen- komponen limbah anorganik yang terpenting antara

lain : alkalinitas, klorida, nitrogen, fosfat, dan sulfat (Metcalf dan Eddy, 1991)

- Gas – Gas

Gas –gas yang terdapat dalam air limbah yang belum diolah antara lain :

N2, O2, CO2, H2S, NH3, dan CH4. Dan ketiga gas yang disebut pertama, terdapat

dalam air limbah sebagai akibat dari adanya kontak langsung air limbah dengan

udara. Sedangakan ketiga gas yang terakhir dari dekomposisi zat – zat organik

oleh bakteri dalam air limbah (Metcalf dan Eddy, 1991).

c. Karakteristik Biologi

Kelompok mikroorganisme terpenting dalam air limbah ada 2 macam,

yaitu :

- Kelompok protista : terdiri dari protozoa

- Kelompok tumbuh – tumbuhan : meliputi paku – pakuan dan lumut

Bakteri berperan penting dalam air limbah, terutama dalam proses

biologis, misalnya : trikling filter. Sedangkan protozoa dan air limbah berfungsi

untuk mengontrol ssemua bakteri sehingga terjadi keseimbangan. Alga sebagai

penghasil oksigen pada proses fotosintesis juga dapat mengurangi nitrogen yang

terdapat dalam air. Namun alga juga dapat menimbulkan gangguan pada

permukaan air karena alga dapat timbul dengan cepat dan menutupi permukaan air

pada kondisi yang menguntungkan (sampai kedalam satu meter dibawah

permukaan air, sangat efektif bagi pertumbuhan alga secara cepat), sehingga

menyebabkan sinar matahari tidak dapat menembus permukaan air.

24

2.1.3 Indikasi Pencemaran Air

Indikasi pencemaran air dapat kita ketahui baik secara visual maupun

pengujian.

1. Perubahan pH (tingkat keasaman atau konsentrasi ion hydrogen).

Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan memiliki pH

netral dengan kisaran nilai 6,5 – 7,5. Air limbah industri yang belum

terolah dan memiliki pH air sungai dan dapat mengganggu kehidupan

organism didalamnya. Hal ini akan semakin parah jika daya dukung

lingkungan rendah. Limbah dengan pH asam / rendah bersifat korosif

terhadap logam.

2. Perubahan warna, bau dan rasa.

Air normal dan air bersih tidak akan berwarna, sehinggatampak bening /

jernih. Bila kondisi air warnanya berubah maka hal tersebut merupakan

salah satu indikasi bahwa air tercemar. Timbulnya bau pada air lingkungan

merupakan indikasi kuat bahwa air telah tercemar. Air yang berbau dapat

berasal dari limbah industry atau hasil dari degradasi oleh mikroba.

Mikroba yang hidup dalam air akan mengubah senyawa organic mwnjadi

bahan yang mudah menguap dan berbau sehingga mengubah rasa.

3. Timbulnya endapan, koloid dan bahan terlarut.

Endapan koloid dan bahan terlarut berasal dari adanya limbah industry

yang berbentuk padat. Limbah industri yang berbentuk padat, bila tidak

larut sempurna akan mengendap didasar sungai dan yang larut sebagian

akan menjadi koloid dan akan menghalangi bahan – bahan organic yang

sulit diukur melalui uji BOD karena sulit didegradasi melalui reaksi

biokomia, namun dapat diukur melalui uji COD. Adapun pencemaran air

pada umumnya terdiri dari:

1. Bahan buangan padat

2. Bahan buangan organik

3. Bahan buangan anorganik

25

Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian

lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestic maupun

industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dapat dipelihara oleh

masyarakat sekitar. Jadi tekhnologi yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan

teknologi masyarakat yang bersangkutan. Berbagai teknik pengolahan air buangan

untuk menyisihkan bahan polutan telah dicoba dan dikembangkan selama ini.

Teknik – teknik pengolahan air buangan yang telah dikembangkan tersebut secara

umum terbagi menjadi 3 metode pengolahan:

1. Pengolahan secara fisika

2. Pengolahan secara kimia

3. Pengolahan secara biologi

Untuk suatu jenis air buangan tertentu, ketiga metode pengolahan tersebut

dapat diaplikasikan secara sendiri – sendiri atau secara kombinasi.

26

3.1.4 Bioremediasi

Bioremediasi adalah proses pembersihan lingkungan dari polutan kimia

dengan menggunakan organisme hidup untuk mendegradasi materi berbahaya

menjadi subtansi yang lebih aman. Biremediasi memberikan hasil yang lebih baik

dibandingkan dengan jenis remediasi secara kimia.. karena remediasi kimia dapat

menimbulkan polutan ynag baru. Reaksi fundamental yang terjadi dalam

bioremediasi adalah reaksi redoks. Reaksi ini dapat terjadi secara aorob (Thieman

and Palladino, 2004)

Metode bioremediasi yang paling banyak digunakan adlah proses lumpur

aktif. Lumpur aktif adalah kumpulan massa bakteri. Proses lumpur aktif awalnya

hanya mengggunakan satu reactor aerobic untuk mendegradasi materi organic.

Sekarang telah dilakokan improvissasi menggunakan multi-reaktor yang terdiri

dari zona anaerobic, anoxic dan aerobic. Dalam birermediasi, control

mikroorganisme sangat penting karena merekalah yang menjadi subyek dalan

bioremediasi (Drysdale et al, 1990.

Bakteri yang paling umum dan efektif digunakan adalah indigenous bacteriai

yang secara alami dapat ditemukan dalam polutan. Terdapat beberapa cara untuk

meningkattkan keefektifan baktri – bakteri dalam melakukan tugasnya dalam

bioremeidiasi. Pertama adalah pemberian nutrient ( nutrient enrichment ). Nutrient

yang diberikan dapat berup sumber fosfat, nitrogen, karbon atau oksigen. Peran

dalam pemberian nutrient ini adalah menstimulasi pertumbuhan dan

perkembangan mikroorganisme. Kedua adalah bioaugmentasi yang dilakukan

dengan menambahkan bakteri ke lokasi pengolahan limbah sehingga dapat

membantu kerja dari indigenous bacteria dalam melakukan degradasi limbah

(Thieman and Palladino 2004).

Tahapan – tahapan dalam pengolahan limbah cair secara biologis adalah

sebagai berikut :

a. Preliminary treatment (screening)

Limbah cair sering kali mengandung materi – materi yang mengapung

seperti kayu,kertas dan sebagainya. Materi – materi ini perlu disingkirkan sebelum

limbah memasuki sistem pengolahan karena materi – materi ini dapat merusak

27

mesin ( conntoh : aerator,pompa ) yang digunakan dalam system pengolahan

limbah

b. Sedimentasi primer

Limbah pada tahap ini telah terbebas dari solid berukuran besar dan materi

yang mengapung. Namun limbah ini masih mengandung partikel tersuspensi yang

ukurannya terentang antara 0,05 – 1 mm. partikel inilah yang disebut dengan

settleable solid. Peran dari sedimentasi primer ini adalah untuk menghilangkan

partikel ini. Tahap sedimentasi primer bukan tahap yang harus ada atau esensia

dalam system pengolahan limbah. Walaupun demikian sedimentasi primer dapat

mengurangi nilai BOD sampai 40%. Keuntungan lainnya meliputi penggunaan

reactor yang klebih kecil untuk tahap pengolahan limbah berikutnya (karena BOD

telah berkurang) sehingga dapat menghemat biaya operasi. Selain itu tahap

sedimentasi primer akan menyebabkan sedimentasi sekunder dapat dilakukan di

tempat yang lebih kecil.

c. Secondary treatment

Tahap ini adalah dimana degradasi secara biologis berlangsung. Limbah

dialihkan dengan reactor ke aerasi. Aerasi dapat dilakukan melalui dasar atau

permukaan reactor. Jika melalui dasar reactor berjalannya aerasi akan ditunjukkan

oleh adanya gelembung – gelembung udara akibat difusi udara dari bawah ke atas.

d. Sedimentasi sekunder

Sedimentasi sekunder dilakukan pada clarifier. Tahap ini berperan

memisahkan sludge dari effluent hasil pengolahan limbah. Semakin dalam tangki

clarifier yang digunakan maka semakin banyak pula solid yang dapat dipisahkan.

e. Klorinasi

Tahap ini adalah tahap akhir sebelum effluent hasil pengolahan dapat

dibuang ke lingkungan. Klorinasi berperan untuk membunuh mikroorganisme

yang tadinya berperan dalam bioremediasi. Dengan demikian lingkungan tidak

menerima berbagai jenis mikroorganisme yang kemungkinan dapat mengacaukan

ekosistem perairan yang bersangkutan (Horan, 1990).

28

3.1.5 Baku Mutu Limbah

Air limbah yang dihasilkan oleh proses industri memiliki beberapa indikator

yang perlu diuji kadarnya. Menurut surat keputusan Gubernur Jawa Timur No. 45

Tahun 2000 tentang baku mutu limbah cair bagi industri atau kegiatan industri

lainnya di Jawa Timur.

Parameter – parameter air limbah yang diperiksa antara lain :

1. Setteable Solid (SS)

2. COD (Cemical Oxygen Demand)

3. DO (Disolved Oxygen)

4. TSS (Total Suspended Solid)

5. Sludge Volume Indeks (SVI)

6. pH

7. Anion Kation

3.1.6 Parameter Kualitas Air Limbah

Menurut Mulyadi (1984) untuk mengetahui kualitas atau karakteristik limbah

cair sebelum dan sesudah pengolahan, dapat ditentukan dengan parameter –

parameter sebagai berikut :

1. Parameter organik, meliputi : COD, DO, minyak, phenol, dan lain – lain.

2. Parameter anorganik, meliputi keasaman, logam, halogen, fosfat, nitrogen,

amoniak, nitrit, nitrat, dan lain – lain.

3. Parameter lain, meliputi : warna, kekeruhan, bau, rasa, temperature, TSS,

TDS.

4. Parameter biologis, meliputi : jenis – jenis mikroba.

29

3.1.7 Dampak Limbah

Sesuai dengan batasan air limbah yang merupakan benda sisa, maka air

limbah sudah tidak dipergunakan lagi. Akan tetapi, tidak berarti air limbah tidak

perlu diolah. Karena apabila limbah tidak dikelola dengan baik dan benar maka

akan menimbulkan gangguan tehadap lingkungan dan kehidupan yang ada.

Menurut Sugiharto (1987) menyatakan bahwa efek buruk dari air limbah dapat

menyebabkan terjadinya berbagai macam gangguan, antara lain :

a) Gangguan terhadap kesehatan

Sudah mebjadi suatu kenyataan bahwa air limbah sangat berbahaya

terhadap kesehatan manusia. Oleh karena itu, air limbah berfungsi sebagai

media pembawa penyakit seperti kolera, radang usus, hepatitis infektiosa,

serta shistosomiasis. Air limbah sendiri mengandung banyak bakteri

pathogen penyebab iritasi, bau, dan warna, bahkan pada suhu yang tinggi

menimbulkan bahan – bahn lain yang mudah terbakar.

b) Gangguan terhadap komponen biotic

Banyak zat tercemar dalam air limbah mengakibatkan turunnya kadar

oksigen yang terlarut dalam air, sehingga menyebabkan kehidupan air

yang membutuhkan oksigen terganggu, bahkan kematian makhluk hidup

dalam air meningkat.

c) Gangguan terhadap keindahan

Banyak zat organik yang dibuang oleh perusahaan yang memproduksi

bahan organic seperti tapioca, maka setiap hari akan menghasilkan limbah

yang berupa bahan – bahan organic dalam jumlah yang besar. Ampas yang

berasal dari pabrik ini perlu dilakukan pengendapan terlebih dahulu

sebelum dibuang kesaluran air limbah, akan tetapi memerlukan waktu

yang lama. Selama waktu tersebut maka air limbaha mengalami proses

pembusukan dari zat organic yang ada didalam, sehingga menimbulkan

bau yang sangat menusuk hidung. Selain itu juga menimbulkan gangguan

keindahan tempat disekitar tumpukan ampas tersebut.

30

d) Gangguan terhadap kerusakan benda.

Apabila air limbah mengandung gas carbondioksida yang agresif, maka

akan mempercepat proses karat pada benda yang terbuat dari besi serta

bangunan air kotor lainnya. Dengan cepat rusaknya benda tesebut maka

biaya pemeliharaan semakin besar, yang akan menimbulkan kerugian

material. Selain carbondioksida agresif air limbah yang berkadar pH

rendah atau tinggi akan menimbulkan kerusakan pada benda – benda yang

lainnya. Lemak merupakan sebagian besar komponen air limbah yang

mempunyai sifat menggumpal pada suhu udara normal, dan akan berubah

cair pada suhu panas. Lemak yang berupa cairan pada saat dibuang ke

saluran air limbah akan menumpuk secara komulatif pada saluran tersebut

Karen alemak mengalami pendinginan dan lemak akan menempel pada

dinding saluran sehingga menimbulkan penyumbatan. Selai itu lemak

yang menempel akan mengakibatkan kebocoran pada saluran limbah.

3.2 Analisa laboratorim

Kegiatan didalam laboratorium antara lain menganalisa limbah di IPAL

PT.SIER (Persero) yang berasal dari seluruh pabrik yang berada dikawasan

Rungkut dan Berbek industry. Kegiatan rutin laboratorium yaitu menganalisa

sample yang diambil dari tiga tempat yaitu influent, oferflow primary settling

(ops) dan effluent yang selanjutnya akan dianalisa berdasarkan parameter –

parameter sebagai berikut:

1. TSS (Total Suspended Solid)

2. SS (Settleable Solid)

3. DO (Dissolved Oxigen)

4. COD (Cemycal Oxigen Demand)

5. Analisa anion kation

6. Transparansi

7. pH

31

3.3 Sistem Pengolahan Air Limbah Di IPAL PT. SIER (PERSERO) SURABAYA

3.3.1. Manajemen Pengolahan Air Limbah

Manajemen pengoalahn limbah ini bertujuan untuk mendukung kelancaran

proses produksi. Manajemen pengolahan limbah di PT. IPAL SIER (Persero)

terbagi menjadi dua kelompok yaitu : manajemen pengolahan limbah yang

dilaksanakan di pabrik dan manajemen limbah di kawasan industri.

3.2.2. Manajemen Pengolahan Air Limbah Di Pabrik

Pengolahan limbah di pabrik dilaksanakan oleh pengelola pabrik yang

bersangkutan dengan harapan agar dapat meminimalisasi ongkos pengelolaan

limbah yang harus dibayarkan ke PT. IPAL SIER (Persero) selaku pihak

pengelola. Manajemen ini didasarkan pada ketentuan yang telah ditetapkan oleh

pihak pengolah. Penetapan tersebut meliputi, pengolahan fasilitas IPAL (sesuai

dengan peraturan pemerintah yaitu Kepres Nomor 53/1989). Untuk dapat

mengelola fasilitas IPAL, perusahaan harus mempunyai kemampuan teknik dan

managerial yang memadai, yaitu untuk memenuhio persyaratan pengelolahan

yang efisien serta secar teknis memiliki kemampuan teknologi untuk mengelola

limbah sesuai batasan air buangan akhir yang diisyaratkan.

Pengelolahan fasilitas yang dilakuakan oleh pabrik adalah pengelolahan yang

terdapat di dalam kawasan pabrik itu sendiri, misalnya saluran yang

menghubungkan pembuangan limbah di dalam pabrik dengan bak control dan

saluran air limbah ke PT. IPAL SIER (Persero) dan saluran air hujan yang ada di

lingkungan pabrik itu sendiri.

Untuk mencapai tujuan manjemenpengelolahan limbah, tiap – tiap pabrik di

kawasan industry menerapkan metode yang tidak sama, meskipun demikian pada

dasarnya mempunya tujuan yang sama yaitu melakukan mpengolahan awal

terhadap limbah yang belum memenuhi syarat untuk masuk ke PT. IPAL SIER

(Persero).

32

3.2.3 Manajemen Pengolahan Limbah Di Kawasan Industri

Manajemen pengolahan limbah di kawasan industry dibagi menjadi 2

kelompok kegiatan yaitu : sanitasi dan pengolahan limbah yang berasal dari

seluruh kawasan industry.

Untuk mendukung kelancaran proses dikenakan biaya pemeliharaan dan

operasi dari system pengolahan limbah yang dikenal dengan istilah BPO kepada

semua pabrik yang ada di kawasan industry yang dikeloal oleh PT. IPAL SIER

(Persero) sesuai dengan Pasal 11 surat perjanjian sewa – menyewa pabrik dan

Pasal 8 surat perjanjian sewa – menyewa SUIK. BPO ini berlaku selama 1 tahun

dan diadakan peninjauan kembali setiap tahun.

Penentuan besarnya BPO yang harus dibayar oleh tiap pabrik didasarkan

pada:

1. Besarnya beban polusi air (limbah yang dibuang ke saluran air limbah PT.

IPAL SIER (Persero))

2. Besarnya volume atau debit air limbah di pabrik.

3.3. SUMBER AIR LIMBAH

Sumber air limbah yang diolah di PT. IPAL SIER (Persero) berasal dari

seluruh pabrik dan perkantoran yang berada di kawasan Rungkut dan Brebek.

Jumlah pabrik dan perkantoran yang membuang air limbah di PT. IPAL SIER

(Persero) sebanyak 393 perusahaan. Nama – nama perusahan tersebut dapat

dilihat pada lampiran.

Sumber air limbah yang masuk ke PT. IPAL SIER (Persero) Surabaya

beraneka ragam. Air limbah yang masuk ke IPAL berasal dari berbagai jenis

industry diantaranya :

a. Industry kayu dan rotan

b. Industry plastic

c. Industry logam

d. Industry kimia

e. Industry makanan dan minuman

f. Industry tembakau

33

g. Industry tekstil

h. Industri karet

i. Industry penyamakan kulit

3.4. PERSYARATAN AIR LIMBAH

Air limbah sebelum masuk ke saluran air limbah yang ada di PT. IPAL SIER

(Persero) maka tiap – tiap industry harus memenuhi semua persyaratan yang telah

ditetapkan oleh pihak PT. IPAL SIER (Persero). Hal ini dilakukan agar tidak

merusak saluran, mesin, dan peralatan yang ada di PT. IPAL SIER (Persero),

dimana persyaratan dan ketentuan untuk karakteristik air limbah tersebut dibuat

menyesuaikan dengan design bangunan pengolahan air limbah di PT. IPAL SIER

(Persero). Ketentuan itu dapat diuraikan sebagai berikut :

a. Ketentuan umum

Bahan yang dilarang dibuang ke dalam system saluran air limbah kawasan

industry yang dikelola PT. SIER (Persero) antara lain :

- Air hujan, air tanah, air dari talang, air dari pekarangan.

- Kalsium karbida

- Bahan yang mudah terbakar

- Cairan, zat padat dan gas yang karena jumlahnya sudah cukup untuk

dapat menimbulkan kebakaran atau ledakan yang dapat menyebabkan

kerusakan system saluran air limbah.

- Bahan baku yang karena kondisinya sendiri atau penggabungan atau

reaksi elemen dengan air limbah lainnya dapat menimbulkan gas, uap,

bau, atau bahan semacamnya yang dapat membahayakan kehidupan

masyarakat.

- Ragi, ter, aspal, minyak mentah, minyak pelumas, solar, karbon

disulfida, hidro sulfida, poli sulfida.

- Bahan radioaktif.

- Semua limbah yang dapat menimbulkan pelapisan keras, atau endapan

di dalam system saluran air limbah.

34

- Limbah yang mengandung bahan pewarna yang tidak dapat diolah

secara biologis.

- Bahan yang dapat merusak atau mengganggu mesin maupun peralatan

yang terpasang dalam saluran dan system pengolahan air limbah.

- Pestisida, fungisida, herbisida, insektisida, radentisida, fumigans.

- Limbah padat.

b. Ketentuan khusus

Secara khusus, air limbah yang boleh dibuang ke system saluran air

limbah PT. IPAL SIER (Persero) tiidak boleh melebihi standart yang telah

ditetapkan, yaitu yang tercantum pada table berikut :

N0.N0. PARAMETER FISIKAPARAMETER FISIKA Kode Kode Nilai Nilai Satuan Satuan

1.11.1 SuhuSuhu 4040 CelsiusCelsius

1.21.2 Jumlah Padatan TerlarutJumlah Padatan Terlarut TDSTDS 20002000 Mg/ lMg/ l

1.31.3 Jumlah Padatan TersuspensiJumlah Padatan Tersuspensi TSSTSS 400400 Mg/ lMg/ l

1.41.4 WarnaWarna 300300 Pt.CoPt.Co Scala Scala

NO.NO. PARAMETER KIMIAPARAMETER KIMIA KodeKode NilaiNilai Satuan Satuan

2.12.1 Biological Oxygen DemandBiological Oxygen Demand BODBOD 15001500 Mg/ lMg/ l

2.22.2 Chemical Oxygen DemandChemical Oxygen Demand CODCOD 30003000 Mg/ lMg/ l

2.32.3 Derajat KeasamanDerajat Keasaman pHpH 6 – 96 – 9

2.42.4 AmoniaAmonia NH3NH3 2020 Mg/ lMg/ l

2.52.5 DeterjenDeterjen MBASMBAS 55 Mg/ lMg/ l

2.62.6 PhenolPhenol 22 Mg/ lMg/ l

2.72.7 FluoridaFluorida FF 3030 Mg/ lMg/ l

2.82.8 KloridaKlorida ClCl 500500 Mg/ lMg/ l

2.92.9 Minyak & LemakMinyak & Lemak 3030 Mg/ lMg/ l

35

2.102.10 NitratNitrat NO3NO3 5050 Mg/ lMg/ l

2.112.11 NitritNitrit NO2NO2 55 Mg/ lMg/ l

2.122.12 Sisa KlorSisa Klor Cl2Cl2 11 Mg/ lMg/ l

2.132.13 SulfatSulfat SO4SO4 500500 Mg/ lMg/ l

2.142.14 SulfidaSulfida SS 11 Mg/ lMg/ l

NO.NO. I T E M KIMIAI T E M KIMIA KodeKode NilaiNilai SatuanSatuan

2.152.15 ArsenArsen AsAs 11 Mg/ lMg/ l

2.162.16 BariumBarium BaBa 55 Mg/ lMg/ l

2.172.17 BesiBesi FeFe 3030 Mg/ lMg/ l

2.182.18 KadmiumKadmium CdCd 11 Mg/ lMg/ l

2.192.19 Kobalt Kobalt CoCo 11 Mg/ lMg/ l

2.202.20 Krom HeksavalenKrom Heksavalen CrCr 22 Mg/ lMg/ l

2.212.21 ManganMangan MnMn 1010 Mg/ lMg/ l

2.222.22 NikelNikel NiNi 22 Mg/ lMg/ l

2.232.23 Air RaksaAir Raksa HgHg 0,0050,005 Mg/ lMg/ l

2.242.24 SeleniumSelenium SeSe 11 Mg/ lMg/ l

2.252.25 SengSeng ZnZn 55 Mg/ lMg/ l

2.262.26 TembagaTembaga CuCu 55 Mg/ lMg/ l

2.272.27 TimbalTimbal PbPb 33 Mg/ lMg/ l

2.282.28 SianidaSianida CNCN 11 Mg/ lMg/ l

Tabel 1.

Jika air limbah akan dibuang oleh suatu industry ke system saluran air limbah

ke PT. IPAL SIER (Persero) melebihi standart. Maka industry tersebut wajib

menggunakan pengolahan pendahuluan (pretreatment) sebelum air limbahnya

36

masuk ke saluran tersebut. Standart limbah yang masuk ke PT. IPAL SIER

(Persero) telah dicantumkan seperti pada lampiran.

3.5. INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH

Bangunan pengolahan air limbah dan spesifikasinya

Berikut ini akan diuraikan mengenai : fungsi, kapasitas, spesifikasi, utilitas

penunjang masing – masing bangunan pengolahan air limbah yang ada di PT.

IPAL SIER (Persero).

1. Sumur pengumpul

Sumur pengumpul ini berfungsi sebagai tempat penampungan sementara air

limbah yang bersunber dari semua industri –industri di kawasan PT. IPAL SIER

(Persero). Namun, air limbah atau air buangan dari setiap industry harus

memenuhi standar yang telah ditentukan oleh PT.IPAL SIER (Persero). Sumur ini

berbentuk lingkaran (circular) dengan diameter 5 m dan kedalaman ± 8 m. sumur

ini terbagi menjadi dua bagian yang dibatasi oleh beton setebal 30 cm,kedua

bagian tersebut adalah :

- Dua buah pipa yang besarnya masing – masing 400 mm dan 600 mm yang

berfungsi sebagai saluran buangan industry dan perkantoran.

- Dua buah rel yang terpasang pada dinding sumur dan papan yang

terbentang ± 4 m yang digunakan sebagai pijakkan petugas yang akan

membersihkan sumur.

- Saringan kasar yang terpasang pada piapa induk dan berfungsi untuk

menahan benda –benda besar yang masuk dalam sumur basah seperti : kayu,

plastic, kaleng, dan lain – lain.

Debit yang masuk ke sumur pengumpul ini ±8000 l/hari. Jumlah debit yang

masuk tergantung pada aktifitas perkantoran dan pabrik disekitar PT. IPAL SIER

(Persero). Dalam sumur pengumpul limbah cair akan mengalami homogenisasi

sehingga pada saat dialirkan ke proses selanjutnya akan mempunyai kondisi dan

beban pencemaran yang sama. Limbah cair di sumur pengumpul ini dipompa

menggunakan pompa sentrifugal dengan debit 60 l/ detik.

37

Gambar 5. Sumur pengumpul

Pada sumur ini diambil sample influent limbah cair untuk diteliti di dalam

laboratorium untuk diketahui jumlah COD, DO, dan lain – lain. Hal tersebut

dilakukan karena limbah cair yang masuk ke dalam PT. IPAL SIER (Persero)

harus memenuhi standart yang telah ditentukan.

2. Sumur kering

Sumur yang ada di IPAL adalah sumur yang sering disebut dengan rumah

pompa. Perlu kita ketahui bahwa di dalam rumah pompa tersebut ada 4 pompa

yang berfungsi membantu jalannya pengolahan limbah yang ada dii IPAL. Pompa

tersebut adalah pompa centrifugal yang secara otomatis dapat bekrja dengan

sendirinya dengan level control untuk memompa air limbah ke bak pengendap

pertama (primary settling tank).

Pompa ini masing –masing dapat bekerja dalm mengalirkan air limbah

dengan debit 60 liter/dt. Dan peralatan yang digunakan di rumah pompa ini antara

lain :

- Crane untuk mengangkat

- Vertical centrifugal pump untuk pemomopaan air limbah.

Secara keseluruhan sumur pengumpul ini mempunyai fungsi sebagai berikut :

a. Sebagai tempat penampung sementara dari limbah industry di kawasan PT.

IPAL SIER (Persero) Surabaya. Sumur ini mampu menampung buangan

industry dan perkantoran dengan debit sebesar 10.000 m3/hari. Limbah yang

38

terkumpul disumur pengumpul ini dialirkan secara otomatis oleh pompa

sentrifugal (centrifugal pump) berdasarkkan level control menuju bak

pengendap pertama (primary settling tank).

b. Pembersihan sampah –sampah atau kotoran yang mengapung dilakukan secara

manual oleh operator melalui dua buah rel (jet savelling/ crame).

c. Pada sumur pengumpul ini juga terjadi proses homogenesis air limbah yaitu

pemerataan.

3. Bak pengendap pertama (primary settling tank)

Bak pengendap pertama atau settling tank mempunyai fungsi umum yaitu :

- Mengendapkan pertikel – partikel terutama zat padat tersuspensi secara

gravitasi

- Penyaringan kotoran terapung

- Sebagai tempat homogenisasi air limbah sebelum masuk ke oxidation

ditch.

- Pemerataan beban hidrolisis dan organic sehingga tidak akan terjadi shock

loading pada proses selanjutnya akibat flokulasi beban.

39

Bak pengendap pertama berbentuk persegi panjang yang dilengkapi dengan buffle

serta tiga bak kecil yang memiliki fungsi tertentu.

Gambar 6. Primary Sattling Tank

Bak pengendap pertama ini dilengkapi dengan :

- Meter air yang dihubungkan dengan baling – baling yang fungsinya untuk

mengetahui debit air (influent) dengan jelas.

- Penyekat (skimmer) yang mempunyai ketebalan 80 cm, berjumlah dua

buah dan terpasang secara simetris. Alat ini digunakan untuk menghalangi

benda – benda yang terapung agar tidak masuk ke tahap slanjutnya,

misalnya : plastic, busa deterjen, minyak dan partikel terapung lainnya.

Dan kemudian dibelokkan ke selokan dan di alirrkan ke bak floating

(floating tank) ini benda – benda tterapung tersebut akan diambil secara

mekanik sedangkan air yang berada dibawah akan dialirkan kedalm

oxidation ditch.

- Pompa yang dipasang pada bagian bak besar (bak pengendapp pertama)

yang berfungsi untuk mengalirkan partikel terapung lumpur hasil dari

pengendapan ke bak penampung partikel – partikel terapung ini dilengkapi

40

dengan saluran air yang berbentuk selokan (parit) sehingga aliran air

limbah dapat berjalan mudah dan lancar sehingga operator mudah

mengontrolnya

- Lumpur hasil pengendapan dibawa ke bak pengering lumpur (sludge

drying bed)

Factor – factor yang mempengaruhi di bak pengendap pertama :

a. Berat jenis padatan

Mekanisme pengendapan pada bak pengendap pertama adalah dengan

gaya gravitasi dengan berdasarkan berat jenis padatan yang tersuspensi pada air

limbah. Dimana padatan yang tersuspensi tersebut yang berat jenisnya lebih

besar daripada air maka akan mengendap,sedangkan yang lebih kecil akan

terapung.

b. Waktu detensi

Karena mekanisme pada bak pengendap pertama dengan menggunakan

gaya gravitasi maka diperlukan waktu detensi yang terbaik untuk dapat

mengendapkan padatan. Diperolehb waktu optimal detensi adalah 2 – 3 jam,

karena jika waktu terlalu lama akan terjadi pembusukan yang menimbulkan

bau busuk. Sedangkan waktu detensi 1 – 1,5 jam akan terjadi penurunan :

- BOD : 25% - 40%

- Suspended Solid : 60% - 65%

- Bahan Organik : 35% - 40%

c. Laju air

Kecepatan air yang deras akan dihasilkan waktu detensi yang kecil maka

didapatkan proses pengendapan yang kurang baik, sedangkan pada aliran yang

kecil mengakibatka waktu detensi yang lama akan menimbulkan pembusukan

pada bak pengendapan pertama.

d. Kecepatan pengendapan

41

e. Efisiensi pemisahan suspended solid

Spesifikasi bak pengendapan pertama (primary settling tank) :

- Panjang : + 40 m

- Lebar : + 10 m

- Kedalaman : + 1,6 – 3 m

Dalam bak pengendap pertama dilakukan pembersihan benda – benda

terapung (floating material) secara manual (menggunakan tenaga manusia).

Benda – benda tersebut antara lain : plastik dan kayu yang ikut masuk ke dalam

aliran air limbah. Pemisahan partikel kasar dilakukan dengan gaya grafitasi. Di

sini partikel – partikel yang mengendap akan dialirkan ke dalam sludge drying

bed.

Pada bak ini juga diambil sample untuk meneliti kandungan BOD, COD, dan

lain – lain sebagai overflow primary settling (OPS).

42

4. Parit oksidasi (oxidation ditch)

Pada oxidation ditch ini, air limbah diolah secara biologis dengan bantuan

mikroorganisme pengurai air limbah, sehingga dibutuhkan oksigen untuk aktivitas

organisme dalam menguraikan bahan organic dalam air limbah. Kebutuhan

oksigen diperoleh dari proses aerasi dengan menggunakan Mammoth Rotor.

Gambar 7. Oxidation

Ditch

Oxidation ditch

ini berbentuk parit

melingkar

memenjang yang

berjumlah 4 buah.

Oxidation ditch ini

mampu mengolah air

limbah sebanyak

9000 m3/hari.

Oxidation ditch ini

memiliki tepian

permukaan kolam

yang kasar serta

dilapisi dengan batu kali sebagai tempat menempelnya mikroorganisme.

Pada setiap unit oxidation ditch dilengkapi dengan unit mammoth rotor

yang berfungsi untuk mengaduk limbah sehingga dapat diperoleh oksigen yang

cukup untuk proses pengolahan.

Pada oxidation ditch ini harus diteliti kadar lumpur yang masuk ke dalam

bak oksidasi karena jika terlalu banyak ataupun terlalu sedikit lumpur yang ada

maka proses pengolahan tidak akan berjalan dengan baik.

5. Distribution box

Di dalam bak pembagi ini lumpur aktif yang masih tercampur dengan air

limbah dari oxidation ditch akan dibagi menjadi dua bagian. Satu bagian akan

43

dialirkan ke bak pengendap kedua (clarifier) dan satu bagian lagi akan dialirkan

kedalam oxidation ditch (di recycle) sebesar 30% dari total lumpur yang masuk ke

bak pembagi (distribution box).

Gambar 8. Bak pembagi (Distribution Box)

Lumpur aktif dikembalikan ke oxidation ditch dengan bantuan return

sludge pump tipe screw pump conveyor, sedangkan air limbah dan lumpur aktif

yang dialirkan menuju bak pengendap kedua dilakukan dengan menggunakan

prinsip perbedaan tekanan yaitu prinsip perbedaan diameter dua buah pipa (yaitu

pipa menuju secondary clarifier dan pipa menuju distribution box).

Fungsi dari bak ini adalah :

- Sebagai tempat penampung sementara air limbah dari oxidation ditch

sebelum masuk ke secondary clarifier.

- Sebagai pembagi lumpur aktif yang akan dialirkan ke secondary clarifier

yang akan dikembalikan ke oxidation ditch.

Bak ini dilengkapi dua pompa yang berfungsi submersible yang berfungsi

mengalirkan lumpur yang akan dibuang ke bak pengering lumpur dan srew pump

yang berfungsi untuk mengembalikan lumpur ke oxidation ditch sebagai return

sludge.

Spesifikasi pompa adalah :

a. Screw pump

44

- Daya : 17 KW

- Frekuensi putaran : 50 Hz

- Kapasitas : 60 m3/menit

b. Submersible pump

- Daya : 3,75 KW

- Frekuensi putaran : 50 Hz

- Kapasitas : 50 m3/ menit

Spesifikasi bak distribusi adalah :

- Panjang : 7,2 m

- Lebar : 4 m

- Kedalaman : 3 m

6. Bak pengendap kedua (secondary clarifier)

Bak pengendap kedua ini berfungsi sebagai pengendap lumpur yang

terkandung dalam air limbah setelah melewati proses oksidasi sehingga air

menjadi bersih untuk dibuang ke sungai. Pada bak pengendap kedua ini

dilengkapi dengan alat pengeruk lumpur atau scrapper. Alat ini berbentuk

jembatan (scrubber bridge) yang mampu membentang dari arah tengah bak

seperti jari – jari lingkaran yang mampu mengintari bak.

Gambar 9. bak pengendap II (secondary claryfier)

45

Alat ini biasanya digerakkan oleh motor listrik dengan daya 0,25 KW dan

frekuensinya 50 Hz. Gerakan pada alat ini sangat lambat dikarenakan untuk

mencegah terjadinya gelombang pada air saat pemutaran. Gelombang air akan

dapat mengganggu pengendapan (sedimentasi).

Spesifikasi dari bak pengendap kedua ini antara lain ;

- Bentuk : cicular

- Jumlah : 2 buah

- Diameter : 21 m

- Kemiringan dasar (slope) : 1,24

- Kedalaman tepi : 2,5 m

- Kedalaman tengah : 3 m

- Kecepatan pelimpahan air : 0,7 m3/jam

46

Bak pengendapan kedua ini memiliki dua bagian yaitu :

a. Bagian dasar yang memiliki lengkungan yang berfungsi sebagai tempat

penampungan lumpur serta sekaligus meninggikan tekanan air sehingga

lumpur tersebut dapat dialirkan secara alami ke bak distribusi dengan

menerapkan hukum bejana yang didasarkan akan perbedaan tekanan.

b. Bagian tengah bak dimana terdapat pipa dengan diameter 5 m dengan

panjang 2,5 m yang berfungsi seperti buffel berfungsi sebagai pencegah

aliran putaran olahan yang berasal dari bak pendistribusi yang masuk ke

bak ini.

7. Bak pengering Lumpur (sludge drying bed)

Bak ini berbentuk persegi panjang yang memiliki dasar kemiringan. Bak ini

dilengkapi pasir kasar, pasir halus dan batuan sebagai penyaring. Pasir ini harus

terus diisi saat pengerukan limbah cair karena jumlahnya akan terus berkurang

pada saat pengerukan. Pengeringan di bak ini dilakukan dengan bantuan dari sinar

matahari langsung.

Di IPAL PT. SIER (Persero) Surabaya terdapat 2 jenis bak pengering yaitu:

- Bak pengering Primer yang berfungsi untuk mengeringkan lumpur yang

berasal dari bak pengendap pertama.

- Bak pengering sekunder yaitu bak pengering yang digunakan untuk

mengeringkan lumpur yang berupa return sludge dari bak pembagi.