BAB II

KAJIAN PUSTAKA

2.1. Air Limbah

2.1.1. Definisi Air Limbah

Air limbah (wastewater) adalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga

dan juga yang berasal dari industri, air tanah, air permukaan, serta buangan

lainnya. Dengan demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran

umum (Sugiharto, 1987 :5).

Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No 82 tahun 2001, air

limbah adalah sisa dari suatu usaha dan atau kegiatan yang berwujud cair. Air

limbah dapat berasal dari rumah tangga (domestik) maupun industri (industri).

2.1.2. Analisis Sifat-Sifat Air Limbah

Sugiharto (1987 : 19) menjelaskan bahwa air limbah mempunyai sifat

yang dapat dibedakan menjadi tiga bagian besar diantaranya ;

1. Sifat fisik

2. Sifat kimiawi

3. Sifat biologisnya

Adapun cara pengukurannya yang dilakukan pada setiap jenis sifat

tersebut dilaksanakan secara berbeda-beda sesuai dengan kenyataannya. Analisis

jumlah dan satuan biasanya diterapkan untuk penelaahan bahan kimia, sedangkan

analiisis dengan menggunakan penggolongan banyak diterapkan apabila

menganalisis kandungan biologisnya.

1. Sifat Fisik Air Limbah

Penentuan derajat kekotoran air limbah sangat dipengaruhi oleh

adanya sifat fisik yang mudah terlihat. Adapun sifat fisik yang penting

adalah kandungan zat padat sebagai efek estetika dan kejernihan serta bau

dan warna dan juga temperatur.

2. Sifat Kimia Air Limbah

Kandungan bahan kimia yang ada di dalam air limbah dapat

merugikan lingkungan melalui berbagai cara. Bahan organik terlarut dapat

menghabiskan oksigen dalam limbah serta akan menimbulkan rasa dan

bau yang tidak sedap pada penyediaan air bersih. Selain itu, akan lebih

berbahaya apabila bahan tersebut merupakan bahan yang beracun. Adapun

bahan kimia yang penting yang ada di dalam air limbah pada umumnya

dapat diklasifikasikan sebagai berikut ;

a. Bahan organik

Pada umunya zat organik berisikan kombinasi dari karbon, hidrigen

dan oksigen bersama-sama dengan nitrogen. Elemen lainnya yang penting

seperti belerang, fosfor, dan besi juga dapat dijumpai. Pada umumnya

kandungan bahan organik yang di jumpai dalam air limbah berisikan 40-

60% dalah protein, 25-50% berupa karbohidrat serta 10% lainnya berupa

lemak atau minyak.

Semakin lama jumlah dan jenis bahan organik semakin banyak, hal ini

akan mempersulit dalam pengolahan air limbah sebab beberapa zat tidak

dapat diuraikan oleh mikroorganisme. Agar bisa mengolah zat tersebut

perlu adanya tambahan biaya untuk membubuhkan bahan kimia seperti

penyerap karbon untuk mengolah air limbah secara lengkap.

b. Protein

Protein adalah kandungan utama makhluk hidup, termasuk juga di

dalamnya tanaman dan binatang yang bersel satu. Seluruh protein

mengandung karbon, yang biasanya adalah kandungan bahan organik

seperti halnya dengan hidrogen dan oksigen. Protein merupakan penyebab

utama terjadinya bau karena adanya proses pembusukan dan

penguraiannya.

Jika bahan organik yang belum diolah dan di buang ke dalam air,

maka bakteri akan menggunakan oksigen untuk proses pembusukannya.

Oksigen diambil dari yang terlarut di dalam air dan apabila pemberian

oksigen tidak seimbang dengan kebutuhannya maka oksigen yang terlarut

akan turun mencapai titik nol, dengan demikian kehidupan dalam air akan

mati.

c. Karbohidrat

Tersebar luas di alam termasuk di dalamnya adalah gula, kanji,

selulosa dan kayu, kesemuanya ini dapat dijumpai di dalam air limbah.

Karbohidrat berisikan karbon, hydrogen dan oksigen.

d. Lemak dan minyak

Lemak dan minyak merupakan komponen utama bahan makanan yang

banyak juga didapatkan di dalam air limbah. Minyak sampai ke saluran air

limbah berasal dari pertokoan, garasi serta jalanan. Sebagian besar benda

mengapung di dalam air limbah, akan tetapi ada juga mengendap terbawa

oleh lumpur. Sebagai petunjuk dalam mengelola air limbah, maka efek

buruk yang dapat di timbulkan permasalahan pada dua hal yaitu pada

saluran air limbah dan pada bangunan pengolahan. Apabila lemak tidak

dihilangkan sebelum dibuang ke saluran air limbah dapat mempengaruhi

kehidupan yang ada di permukaan air. Kadar lemak sebesar 15-20 mg/l

merupakan batas yang bisa ditolerer apabila lemak ini berada di dalam air

limbah

e. Deterjen atau surfactant

Bahan dasar dari deterjen adalah minyak nabati atau minyak bumi.

Fraksi minyak bumi yang dipakai adalah senyawa hidrokarbon paraffin

dan olefin. Penghasil utama dari bahan ini adalah air limbah yang berasal

dari rumah tangga atau pemukiman.

f. Fenol

Fenol adalah juga penting, mengingat bahwa fenol ini merupakan

penyebab timbulnya rasa yang ada di dalam air minum terutama apabila

air tersebut di lakukan klorinasi. Fenol ini di hasilkan dari industri dan

apabila konsentrasi mencapai 500 mg/l masih dapat dioksidasi melalui

proses biologis, akan tetapi akan sulit penguraianya apabila telah mencapai

kadar yang melebihi tersebut di atas.

g. Bahan anorganik

Beberapa komponen organik dari air limbah dan air alami adalah

sangat penting untuk peningkatan dan pengawasan kualitas air limbah.

Jumlah kandumgan bahan anorganik meningkat sejalan dan dipengaruhi

oleh formasi geologis dari asal air atau air limbah berasal.

h. pH

Konsentrasi ion hidrogen adalah ukuran kualitas dari air maupun air

limbah. Adapun kadar yang baik adalah kadar di mana masih

memungkinkan kehidupan biologis di dalam air berjalan dengan baik. Air

limbah dengan konsentrasi air limbah yang tidak netral akan menyulitkan

proses biologis, sehingga mengganggu proses penjernihannya. pH yang

baik baik air minum dan air limbah adalah netral (7). Semakin kecil nilai

pHnya, maka akan menyebabkan air tersebut berupa asam. Jika suatu air

maupun air limbah bersifat asam maka akan mempengaruhi kehidupan di

dalam air misalnya mengganggu kehidupan biota-biota di dalam air atau

kehidupan di dalam air tidak berjalan dengan baik.

i. Klorida

Kadar klorida di dalam air alami dihasilkan dari rembesan klorida

yang ada di dalam batuan dan tanah serta dari daerah pantai dan rembesan

air laut. Kotoran manusia berisikan sekitar 6 gram klorida setiap orangnya

tiap hari. Pengolahan secara konvensional masih kurang berhasil untuk

menghilangkan bahan ini dan dengan adanya klorida di dalam air, maka

menunjukan bahwa air tersebut telah mengalami pencemaran atau

mendapatkan rembesan dari laut.

j. Kebasaan

Kebasaan adalah hasil dari adanya hidroksi karbonat dan bikarbonat

yang berupa kalsium, magnesium, sodium, potasium atau amoniak. Dalam

hal ini yang paling utama adalah kalsium dan magnesium bikarbonat. Pada

umumnya air limbah adalah basa yang diterimanya dari penyediaan air, air

tanah dan bahan tambahan selama dipergunakan di rumah.

k. Sulfur

Sulfur alami terjadi secara alami pada banyak penyediaan air dan juga

pada air limbah. Belerang di pergunakan pada pembentukan protein tiruan

dan akan dibebaskan pada pemecahannya. Sulfat dapat diubah menjadi

sulfit dan hidrogen sulfit (H2S) oleh bakteri pada situasi tanpa udara

(anaerob).

Kemudian H2S dapat dioksidasi secara biologis menjadi asam sulfat

dan bahan ini adalah timbulnya karat pada sistem perpipaan

l. Zat beracun

Karena derajat keracunannya inilah, maka zat ini penting pada

pengolahan dan pembuangan air air limbah. Tembaga, timbal, perak dan

krom serta asren dan boron adalah zat yang sangat beracun terhadap

mikroorganisme. Oleh karena itu, benda ini perlu diperhitungkan pada

bangunan pengolahan secara biologis. Sebagai contoh pada tangki

pencerna kadar 100 mg/l tembaga adalah sudah beracun, sedangkan krom

dan nikel beracun pada kadar 500 ml/l, adapun sodium baru merupakan zat

yang beracun pada kadar yang sangat tinggi

m. Logam berat

Menentukan jumlah dari beberpa logam berat seperti nikel (Ni),

magnesium (Mg), timbal (Pb), kronium (Cr), kadium (Cd), zeng (Zn),

tembaga (Cu), besi (Fe), dan air raksa (Hg) adalah kandungan yang juga

penting, beberapa jenis logam biasanya dipergunakan untuk

pertumbuhankehidupan biologis, misalnya pada pertumbuhan algae

apabila tidak ada logam pertumbuhannya akan terhambat. Akan tetapi, jika

jumlahnya berlebihan akan mempengaruhi kegunaannya karena timbulnya

daya racun yang dimiliki. Oleh karena itu keberadaan zat ini perlu diawasi

jumlahnya di dalam air limbah.

n. Metan

Prinsip terjadinya gas metan adalah akibat penguraian zat organic

yang dalam kondisi tanpa udara (aerob) pada air limbah. Adapu sifat

penting dari gas ini adalah tidak berbau, tidak berwarna, dan sangat mudah

terbakar, pada umumnya, dalam jumlah yang banyak tidak akan ditemukan

dalam pembuangan air limbah, karena zat ini dalam jumlah yang kecil

sudah beracun. Gas ini dihasilkan oleh lumpur yang membusuk pada dasar

bak, sehingga kondisi tanpa udara dapat terjadi. Karena sifat gas metan

yang sangat beracun dan mudah terbakar ini, maka gas ini sangat

berbahaya bagi manusia yang melakukan pemeriksaan terhadap air limbah

di dalam saluran melalui lubang pemeriksaan (manhole). Oleh karena itu,

perlu dibuatkan lubang ventilasi bagi setiap lubang pemeriksaan tersebut

untuk mengeluarkan gas ini dari dalam saluran. Dengan demikian tidak

akan membahayakan bagi petugas apabila mereka akan melakukan

perbaikan, pemeriksaan atau penggantian.

o. Nitrogen

Secara bersama-sama antara nitrogen dan fosfor memberikan

kenaikan yang perlu diperhatikan sebab bahan ini menigkatkan

pertumbuhan alga dan tumbuhan air. Nitrogen berada di dalam air dengan

cepat akan berubah menjadi nitrogen organik atau amoniak-nitrogen.

Nitrogen organik diukur dengan metode kjeldal dengan mengikutkan tahap

pencernaan untuk mengubah nitrogen organik menjadi ammonia dan

analisis ammonia melalui titrasi. Pemindahan dari nitrogen organik

kedalam amoniak juga dimasukan dalam tipe pengolahan air kotor secara

biologis. Amoniak kemudian digunakan oleh bakteri untuk sel tiruan

dengan menghasilkan oksidasi ke nitrit atau nitrat. Nitrit akan lebih cepat

berubah menjadi nitrat melalui oksidasi, sedangkan untuk mendeteksi

nitrat dapat digunakan kalorimetik.

p. Fosfor

Fosfor ada di dalam air limbah melalui hasil buangan manusia air

seni, dan melalui komponen fosfat dapat dipergunakan untuk pembuat

sabun sebagai pembentuk buih. Dari setiap sumber tersebut akan

menambah jumlah total dari fosfor. Sebagian dari fosfor pada air limbah

masyarakat adalah dalam bentuk anorganik. Air limbah yang berasal dari

limbah rumah tangga banyak sekali mengandung nitrat dan fosfor, akan

tetapi diimbangi dengan kekurangan zat ini pada air limbah yang berasal

dari air limbah industri.

q. Gas

Banyak gas-gas yang terdapat di dalam air, oksigen (O2) adalah gas

yang terpenting. Oksigen terlarut selalu diperlukan untuk pernapasan

mikroorganisme aerob dan kehidupan lainnya. Apabola oksigen berada

pada nilai ambang rendah, maka bau-bauan yang berbahaya akan

dihasilkan, sebab unsur karbon berubah menjadi metan termasuk CO2,

sulfur, belerang akan berubah menjadi amonia (NH3).

3. Sifat biologis air limbah

Pemeriksaan biologis di dalm air dan di dalam air limbah untuk

memisahkan apakah ada bakteri-bakteri patogen berada di dalam air

limbah. Kererangan biologis ini di perlukan untuk mengukur kualitas air

terutama bagi air yang dipergunakan sebagai air minum serta keperluan

kolam renang. Selain itu untuk menaksir tingkat kekotoran air libah

sebelum di buang ke badan air. Pembagian dari mikroorganisme adalah

sangat bervariasi, sebab terdapat banyak skema yang bisa dipergunakan .

selain itu terdapat kecendrungan klasifikasi ke dalam jenis binatang,

tumbu-tumbuhan, dan protista. Sebagai gamabaran umum, bahwa protista

berisikan binatang bersel satu berkemampuan untuk hidup sendiri dan

membuat sel-sel baru sebagai proses regenerasi. Banyak multiseluler

tergolong dalam protista sebab ada satu sel yang bisa hidup sendiri

apabila dipisahkan. Virus yang tergolong nonsel bisa juga tergolong sel,

akan tetapi masih perlu dipertanyakan. Tumbu-tumbuhan dan binatang

mempunyai banyak sel organisme, di mana tumbu-tumbuhan mendapat

makanan melalui proses difusi ke dalam sel sementara binatang menagkap

dan memakan partikel makanan padat.

a. Bakteri

Adalah organisme bersel satu di mana benda-benda organik

menembus sel dipergunakan sebagai makanan. Apabila jumlah makanan

dan gizi yang berlebihan, maka bakteri akan lebih cepat berkembang biak

sampai sumber makanan tersebut habis. Bakteri dijumpai di air, tanah,

serta udara yang dipengaruhi oleh suhu, kelembapan, konsentrasi oksigen,

keasaman. Mereka ini berbentuk bulat, lonjong ataupun berbentuk spiral

dengan diameter sel antara 0,5-3 mikron, meskipun berbentuk spiral dapat

mencapai panjang sampai 15 mikron. Alasan inilah yang dipergunakan

sebagai dasar 0,45 mikron saringan diperlukan untuk menyaring benda

terlarut atau bakteri.

Pada banyak bakteri dapat menggunakan energi yang berasal dari

reaksi kimia dengan sinar matahari. Disebut sebagai bakteri aerob apabila

memerlukan O2 yang terlarut di dalam air/air limbah sebagai usaha untuk

mengoksidasi bahan organik, sedangkan yang tidak memerlukan O2 untuk

proses tersebut dikenal sebagai bakteri anaerob.

b. Jamur

Jamur sangat penting pada penjernihan air seperti halnya dengan

bakteri mereka menggunakan partikel organik terlarut. Jamur tidak

melaksanakan fotosintesis dan dapat tumbuh pada daerah lembab dengan

pH rendah, suatu kondisi di mana bakteri tidak bisa hidup. Adapun ukuran

jamur berkisar antara 5-10 mikron dan dapat diidentifikasikan sebuah

mikroskop.

c. Ganggang

Ganggang berbeda dengan bakteri dan jamur pada kemampuannya

dalam mengadakan fotosintesis, pemanfaatan oksigen pada

pertumbuhannya. Ganggang di kalasifikasikan melalui pigmen warna yang

ada, biasanya bening, hijau, motile green, kuning hijau, coklat emas, abu-

abu hijau.

Melalui autotropik ganggang dirangsang untuk meningkatkan

tingkat gizinya seperti nitrogen dan fosfor di dalam air. Ganggang sangat

mudah dibedakan karena ukurannya sangat relatif besar dan bisa mencapi

beberapa ratus kaki panjangnya. Beberapa tipe uniseluler adalah tidak

beraturan, akan tetapi umumnya mempunyai cirri khas, sehingga

bermanfaat pada kolam oksidasi, dan dapat memberikan gangguan pada

pengolahan air bersih seperti dengan ditimbulkannya rasa dan bau yang

tidak kita inginkan.

d. Protozoa

Protozoa adalah sekelompok binatang sebagaimana halnya dengan

kelompok protista dan dijumpai pada air permukaan dan air tanah, mereka

ini besar dalam ukuran apabila dibandingkan dengan bakteri adalah

beberapa ratus kali lebih besar. Biasanya jenis paramecium berbentuk elips

dengan panjang 200 mikron dan lebar 40 mikron. Protozoa memerlikan

makanan partikel padat kedalam sel melalui milutnya. Mereka ini

memakan buangan koloid, bakteri, dan binatang kecil lainnya.

Flagelata akan dikenal sebagai holofitik, apabila mereka hanya

menerima makanan melalui difusi dari molekul kecil melalui dinding sel,

dan akan disebut sebagai holozoik jika mereka dapat memakan partikel

padat. Selain dalam hal penjernihan air, maka protozoa ini penting karena

beberapa tipe dari amuba dapat menyebabkan penyakit amuba disentri dan

sebagai parasit seperti pada malaria.

e. Rotifer dan Krustacea

Rotifer adalah binatang bersel banyak yang aerobik dengan

makanan utama suatu bakteri. Ada dua pasang bulu yang berputardi

kepalanya untuk menjaga gerakan dan menyapu makanan ke dalam mulut.

Rotifer memrlukan kadar oksigen terlarut yang banyak, sehingga banyak

dijumpai pada air yang sudah relatif bersih dan mengandung sedikit bahan

organis. Binatang ini dapat dipergunakan sebagai petunjuk bahwa tingkat

penjernihan secara biologis telah tercapai secara optimal, adapun krustasea

adalah binatang aerob dengan makanan bakteri dan alga dan mempunyai

sel yang kaku. Golongangan ini sebagai pentig makanan ikan dan biasanya

dijumpai pada danau dan sungai.

f. Virus

Adalah benda parasit yang kecil yang kecil bukan merupakan sel

di mana mereka tidak mempunyai inti sel, membran sel, ataupun dinding

sel. Virus ini berkembang biak dalam kehidupan sel dan semuanya tidak

akan berdaya apabila berada pada kehidupan sel. Ukuran virus berkisar

antara 20-200 milimikron, lebih kurang 1-2 kali lebih kecil dari bakteri.

Terdapat lebih dari 100 tipe virus yang dikeluarkan melalui ekskreta

manusia lewat saluran pencernaan dan banyak dijumpai pada sumber air.

Di dalam air limbah rata-rata terdapat 100-500 virus setiap 100

mililiternya. Apabila virus ini tidak terbunuh pada saat proses pengolahan

dan tercampur pada badan air, maka jumlahnya akan sangat baik. Akan

tetapi, karena pengurangan tersebut maka jumlahnya akan menurun

menjadi 0,1-1 virus setiap 100 mililiternya. Konsentrasi yang rendah ini

menyebabkan sulitnya pemisahan virus pada penyediaan air minum.

Untuk itu virus dideteksi melalui penyaringan atau ultrifugation. Untuk

membunuh virus ini biasanya dipergunakan pembubuhan klorin dengan

dosis yang tinggi.

2.1.3. Sumber air limbah

Menurut Ricki M. Mulia (2005: 67) air limbah dapat berasal dari

rumah tangga (domestik) maupun industri (industri). Air limbah rumah

tangga terdiri dari 3 fraksi penting :

1. Tinja (faeces), berpotensi mengandung nitrogen dan pathogen.

2. Air seni (urine), umumnya mengandung nitrogen dan fosfor, serta

kemungkinan kecil mikro-organisme.

3. Grey water, merupakan air bekas cucian dapur, mesin cuci dapur,

mesin cuci dan kamar mandi. Gren water sering juga disebut dengan

istilah sullag.

Campuran faeces dan urine disebut sebagai excreta, sedangkan excreta

dengan air bilasan toilet tersebut sebagai black water. Mikroba pathogen banyak

terdapat pada excreta. Excreta ini merupakan cara transport utama bagi penyakit

bawaan air.

Air limbah industri umumnya terjadi sebagai akibat adanya pemakaian air

pada proses produksi. Di industri, air umumnya memiliki beberapa fungsi sebagai

berikut :

1. Sebagai air pendingin , untuk memindahkan panas yang terjadi dari proses

industri.

2. Untuk mentranspotrasikan produk atau bahan baku.

3. Sebagai air proses, misalnya sebagai umpan boiler, pada pabrik minuman, dan

sebagainya.

4. Untuk mencuci dan membilas produk dan/atau gedung serta instalasi.berbeda

dengan air limbah rumah tangga, zat-zat yang terkandung di dalam air limbah

industri sangat bervariasi sesuai dengan pemakaiannya di masing-masing

industri. Oleh sebab itu, dampak yang diakibatkannya juga sangat bervariasi,

bergantung kepada zat-zat yang terkandung di dalmnya.

2.1.4. Dampak buruk air limbah

Ricki M. Mulia (2005 : 68) menjelaskan bahwa Air limbah yang tidak

dikelola dengan baik dapat menimbulkan dampak buruk bagi makhluk hidup dan

lingkungannya. Bebrapa dampak buruk tersebut adalah sebagai berikut :

1. Gangguan kesehatan

Air limbah mengandung bibit penyakit yang dapat menimbulkan penyakit

bawaan air (waterborne disease). Selain itu di dalam air limbah mungkin juga

terdapat zat-zat berbahayadan beracun yang dapat menimbulkan gangguan

kesehatan bagi makhluk hidup yang menkonsumsinya.

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 langsung dibuang langsung ke air permukaan (misalnya

sungai dan danau) dapat mengakibatkan pencemaran air permukaan tersebut.

Sebagai contoh, bahan organik yang terdapat dalam air limbah bila dibuang

lansung ke sungai dapat menyebabkan penurunan kadar oksigen yang terlarut

(Disselved Oxygen) di dalam sungai tersebut. Dengan demikian akan

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 dapat digunakan sesuai peruntukannya.

3. Gangguan terhadap keindahan

Adakalnya air limbah mengandung polutan yang tidak mengganggu

kesehatan dan ekosistem, tetapi mengganggu keidahan. Contoh yang sederhana

adalah air limbah yang mengandung pigmen warna yang dapat menimbulkan

gangguan terhadap kesehatan, tetapi terjadi gangguan keidahan 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 (misalnya

pipa saluran air limbah) dan bangunan air kotor lainnya. Dengan cepat

rusaknya air tersebut maka biaya pemeliharaanya akan semakin besar juga,

yang berarti akan menimbulkan kerugian material.

Untuk menghindarkan terjadinya gangguan-gangguan di atas, air limbah

yang dialirkan ke lingkungan harus memenuhi ketentuan seperti yang

disebutkan dalam Baku Mutu Air Limbah. Apabila air limbah tidak memnuhi

ketentuan etrsebut, maka perlu dilakukan pengolahan air limbah sebelum

mengalirkannya ke lingkungan.

2.1.5. Parameter-parameter air limbah

Menurut Ricki M. Mulia (2005 : 71) Dalam air limbah terdapat parameter-

parameter yang perlu untuk diketahui. Parameter tersebut dapat menentukan

kualitas dan karakteristik dari air limbah tersebut. Beberapa parameter tersebut

diantaranya:

a. Biochemical Oxygen Demand (BOD)

Adalah banyaknya oksigen dalam ppm atau milligram/liter (mg/1t)

yang diperlukan untuk menguraikan benda organik oleh bakteri pada

suhu 20 0C selama 5 hari. Biasanya dalam waktu 5 hari, sebanyak 60-

70% kebutuhan terbaik karbon dapat tercapai. BOD hanya

menggambarkan kebutuhan oksigen untuk penguraian bahan organik

yang dapat didekomposisikan secara biologis.

b. Chemical Oxygen Demand (COD)

Menggambarkan jumlah total oksigen yang diperlukan untuk

mengoksidasi bahan organik secara kimiawi, baik yang dapat

didekomposisi secara biologis (biodegradable) maupun yang sukar

didekomposisi secara biologis (non biodegradable). Oksigen yang

dikonsumsi setara dengan jumlah dikromat yang diperlukan untuk

mengoksidasi air sampel.

c. Oksigen terlarut (Dissolved oxygen=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 menunjukan derajat pengotoran yang relatif

kecil.

d. Kesadahan

Adalah gambaran kation logam divalent (valensi 2) yang terdapat

dalam air. Kation-kation ini dapat bereaksi dengan sabun membentuk

endapan (presipitasi maupun dengan anion-anion yang terdapat di

dalam air membentuk endapan atau karat pada peralatan logam.

e. Settleable solid

Adalah lumpur yang mengendapdengan sendirinya pada kondisi yang

tenang selama 1 jam secara gaya beratnya sendiri.

f. Total Suspended Solid (TSS)

Adalah berat jumlah dalam mg/1 kering lumpur yang ada di dalam air

limbah setelah mengalami penyaringan dengan membran yang

berukuran 0,45 mikron. Suspended Solid (material tersuspensi) dapat

dibagi menjadi zat padat dan koloid. Selain suspended solid ada juga

istilah dissolved solid (padatan terlarut).

g. Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS)

Adalah jumlah TSS yang berasal dari bak pengendap lumpur aktif

setelah dipanaskan pada suhu 103-105 0C.

h. Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS)

Adalah kandungan organic meter yang terdapat dalam MLSS. Didapat

dari pemanasan MLSS pada suhu 600 0C, benda volatile menguap

disebut MLVSS.

i. Kekeruhan

Adalah ukuran yag menggunakan efek cahaya sebagai dasar untuk

mengukur keadaan air sungai, kekeruhan ini disebabkan oleh adanya

benda tercampur adalah benda koloid dalam air.

2.1.6. Pengolahan Air Limbah

Pada awalnya tujuan dari pengolahan air limbah adalah untuk

menghilangkan bahan-bahan tersuspensi dan terapung, pengolahan bahan organik

biodegradable serta mengurangi organisme pathogen. Namun sejalan

perkembangannya, tujuan pengolahan air limbah sekarang ini juga terkaitdengan

aspek estetika dan linkungan.

Pengolahan air limbah dapat dilakukan secara alamiah maupun dengan

bantuan peralatan. Pengolahan air limbah secara alamiah biasanya dilakukan

dengan bantuan kolam stabilisasi. Kolam stabilisasi merupakan kolam yang

digunakan untuk mengolah air limbah secara alamiah. Kolam stabilisasi dapat

direkomendasikan untuk pengolahan air limbah di daerah tropis dan negara

berkembang sebab biaya yang diperlukan untuk membuatnya relatif murah tetapi

membutuhkan area yang luas dan detention time yang cukup lama (20-25 hari).

Kolam stabilisasi yang umum digunakan adalah kolam anaerobik

(anaerobic pond), kolam fakultatif (fakultatif pound) dalam kolam maturasi

(aerobik/maturation pond). Kolam anaerobik biasanya digunakan untuk

mengolah air limbah dengan kandungan bahan organik yang sangat pekat,

sedangkan kolam maturasi biasanya digunakan untuk memusnakan

mikroorganisme pathogen di dalam air limbah.

Pengolahan air limbah dengan bantuan peralatan biasanya dilakukan pada

Instalasi Pengolahan Air Limbah/IPAL (Waste Water Treatment Plant/WWTP).

Di dalam IPAL, biasanya proses pengolahan dikelompokan sebagai pengolahan

pertama (primary treatment), pengolahan kedua (secondary treatment), dan

pengolahan lanjutan (tertiary treatment).

1. Primary Treatment

Pengolahan pertama (primary treatment) bertujuan untuk memisahkan

padatan dari air secara fisik. Hal ini dapat dilakukan dengan melewatkan air

limbah melalui saringan (filter) dan/atau bak sedimentasi (sedimentation tank).

a. Penyaringan (filtration)

Penyaringan bertujuan untuk mengurangi padatan maupun lumpur

tercampur dan partikel koloid dari air limbah dengan melewatkan air limbah

melalui media yang prous. Hal ini perlu dilakukan sebab polutan tersebut

(padatan, lumpur tercampur dan partikel koloid) dapat menyebabkan

pendangkalan bagi badan air penerima. Selain itu juga, polutan tersebut dapat

merusak peralatan pengolah limbah yang lain seperti pompa serta dapat juga

menggangu efisiensi dari alat pengolah lainnya.

Pengoprasian alat filtrasi biasanya dibagi menjadi 2 aktivitas yakni

penyaringan polutan dan pembersihan alat filtrasi tersebut (disebut juga

backwashing). Beberapa alat filtrasi yang banyak digunakan adalah saringan

pasir lambat, saringan pasir cepat, saringan multi media, percoal filter,

mikrostaining dan facum filter.

b. Pengendapan

Pengendapan dapat terjadi karena adanya kondisi yang sangat tenang.

Adakalanya bahan kimia juga dapat ditambahkan untuk mentralkan keadaan

atau meningkatkan pengukuran dari partikel yang tercampur. Dengan adanya

pengendapan ini, maka akan mengurangi kebutuhan oksigen pada proses

pengolahan biologis berikutnya dan pengendapan yang terjadi adalah

pengendapan secara gravitasi.

Untuk mempercepat proses pengendapan ini, kadang-kadang

ditambahkan juga bahan koagulan seperti alum (tawas). Bahan koogulan yang

akan dipergunakanharus dipersiapkan dengan baik sebelumnya sebab bahan

koagulan seperti tawas cukup sulit larut dalam air. Bila tawas dimasukan ke

dalam air, maka diperlukan waktu yang cukup lama untuk larut. Sebaiknya

tawas dilarutkan dulu dalam air sebelum dicampurkan ke dalam air limbah.

Dalm industri dikenal istilah rapid mixing dan slow mixing. Rapid mixing

(pengadukan cepat) dilakukan untuk melarutkan koagulan (misalnya tawas) di

dalam air. Slow mixing (pengadukan lambat) dilakukan untuk mencampurkan

larutan koagulan dengan polutan agar terbentuk flock yang dapat mengendap.

Untuk mempermudahan proses koagulasi adakalanya dilakukan penambahan

kapur sehingga tercipta suasana basa.

Apabila tujuan utama pengoprasian untuk menghasilkan hasil buangan

ke sungai dengan sedikit partikel zat tercampur maka peralatan yang

dipergunakan dikenal sebagai alat Clarifer (penjernih) sedangkan apabila

penekanannya menghasilkan partikel padat yang jernih maka dikenal dengan

Thickener (pengental).

2. Secondary Treatment

Pengolahan kedua (secondary treatment) yang bertujuan untuk

mengkoagulasikan dan menghilangkan koloid serta menstabilitasi zat organik

dalam air limbah. Khususnya untuk limbah domestik, tujuan utamanya adalah

mengurangi bahan organik dan dalam banyak hal juga menghilangkan nutrisi

seperti Nitrogen dan Fosfor. Proses penguraian bahan organik dilakukan oleh

mikroorganisme secara aerobik atau anaerobik.

a. Proses aerobik

Dalam proses aerobik, penguraian bahan organik oleh mikroorganisme

dapat terjadi dengan kehadiran oksigen sebagai electron acceptor dalam air

limbah. Proses aerobik biasanya dilakukan dengan bantuan lumpur aktif

(activated sludge), yaitu lumpur yang banyak mengandung bakteri pengurai.

Hasil akhir yang dominan dari proses ini bila dikonversi terjadi secara

sempurna adalah karbon dioksida, uap air serta excess sludge.

Lumpur aktif tersebut sering disebut dengan MLSS (Mixed Liquor

Suspended Solid). Terdapat dua hal pentig dalam proses ini, yakni proses

pertumbuhan bakteri dan proses penambahan oksigen.

Bakteri akan berkembang biak apabila jumlah makanan yang

didalamnya cukup tersedia, sehingga pertumbuhan bakteri dapat dipertahankan

secara konstan. Pada permulaannya bakteri berbiak secar konstan dan agak

lama pertumbuhannya karena adanya suasana baru pada air limbah tersebut,

keadaan ini dikenal sebagai lag phase. Setelah beberapa jam berjalan maka

bakteri mulai tumbuh berlipat ganda maka fase ini dikenal sebagai fase

akselerasi. Setelah tahap ini berakhir maka terdapat bakteri yang tetap dan

bakteri yang terus meningkat jumlahnya. Pertumbuhan yang dengan cepat

setelah fase kedua ini disebut sebagai log-growth phase. Selama log-growth

phase diperlukan banyak persediaan makanan, sehingga pada suatu saat

terdapat pertemuan antara pertumbuhan bakteri yang meningkat dan penurunan

jumlah makanan yang terkandung di dalamnya. Apabila tahap ini berjalan

terus, maka akan terjadi keadaan dimana jumlah bakteri dan makanan tidak

seimbang dan keadaan ini disebut declining growth phase. Pada akhirnya

makanan akan habis dan kematian bakteri terus meningkat sehingga tercapai

keadaan dimana jumlah bakteri yang mati dan tumbuh mulai berimbang yang

dikenal sebagai stationary phase.

Setelah jumlah makanan habis dipergunakan, maka jumlah kematian

akan lebih besar dari jumlah pertumbuhannya, maka keadaan ini disebut

endogenous phase dan saat ini bakteri menggunakan energi simpanan ATP

untuk pernapasan sampai ATP habis yang kemudian akan mati.

Pada prakteknya terdapat 2 cara untuk menambahkan oksigen ke dalam

air limbah, sebagai berikut:

a. Memasukan udara ke dalam air limbah

b. Memaksa air keatas untuk berkontak dengan oksigen

Memasukan air ke dalam air limbah biasanya melalui benda porous

atau nozzle. Apabila udara yang dimasukan ke dalam air limbah oleh pompa

tekan. Dalam penenmapatan nozzle harus juga dipertimbangkan karakter

percampuran (mixing characteristic) yang terjadi akibat pemasukan oksigen

ke dalam air limbah. Semakin baik karakter pencampuran, semakin besar

kemungkinan kontak activated sludge dengan bahan organik dalam air

limbah. Memaksa air keatas untuk berkontak dengan oksigen dilakukan

mengguanakan pemutaran baling-baling (aerator) yang diletakan pada

permukaan air limbah. Akibat dari pemutaran ini, air limbah akan terangkat

ke atas dan kontak langsung dengan udara sekitarnya.

c. Proses anaerobik

Dalam proses anaerobik zat organik diuraikan tanpa kehadiran oksigen.

Hasil akhir yang dominan dari proses anaerobik adalah biogas (campuaran

methane dan carbon dioksida), uap air serta sedikit exces sludge. Aplikasi

terbesar sampai saat ini adalah stabilisasi lumpur dari Instalasi Pengolahan Air

Limbah serta pengolahan beberapa jenis air limbah industri.

3. Tertiary Treatment

Pengolahan ketiga yang merupakan kelanjutan dari pengolahan kedua.

Umumnya pengolahan ini untuk menghilangkan nutrisi/ unsura khusunya nitrat

dan fosfat. Disamping itu juga pada tahapan ini dapat dilakukan pemusnahan

mikroorganisme pathogen dengan penambahan Chlor pada air limbah (Mulia,

2005 : 73).

2.2. Kerangka Berpikir

2.2.1. Kerangka Teori

KEDELAI

TAHAP I :

PENCUCIAN PERENDAMAN PENGUPASAN KULIT PERENDAMAN PENGGILINGAN

TAHAP II :

PEMASAKAN PENYARINGAN PENAMBAHAN ASAM PENGUMPULAN PERCETAKAN

LIMBAH CAIR

AMPAS TAHU & LIMBAH CAIR

TAHU DI BUANG KE SUNGAI BOLANGO

2.2.2. Kerangka Konsep

Kandungan Air Limbah

Parameter : BOD COD pH

Memenuhi Syarat Berdasarkan Peraturan

Menteri Negara Lingkungan Hidup No 15

Tahun 2008

Tidak Memenuhi Syarat Berdasarkan Peraturan

Menteri Negara Lingkungan Hidup No 15

Tahun 2008