bagian 9 teknologi pengolahan limbah cair rumah · pdf filemakan cepat saji dalam ......

27
BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan Oleh : Ir. Sutiyono, M.Si. dan Ir. Sri Rahayu, MT.

Upload: doanxuyen

Post on 03-Feb-2018

217 views

Category:

Documents


0 download

TRANSCRIPT

Page 1: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

BAGIAN 9

Teknologi Pengolahan

Limbah Cair Rumah Makan

Oleh :

Ir. Sutiyono, M.Si. dan Ir. Sri Rahayu, MT.

Page 2: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

535

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Abstraksi

saha rumah makan merupakan salah satu kegiatan penghasil sampah

limbah cair yang potensial. Meskipun jenis sampah dan limbah yang

dihasilkan dari rumah makan merupakan jenis limbah organik, namun

keberadaannya perlu diantisipasi. Untuk itulah diperlukan pengelolaan sampah dan

limbahnya dengan baik. Jika sampah dan limbah ini dibiarkan, maka bahan-bahan

organik tersebut dapat dengan mudah membusuk sehingga menimbulkan berbagai

dampak negatif yang merugikan manusia. Salah satu dampak yang paling besar

adalah timbulnya bau busuk dan sarang berbagai bakteri sumber penyakit.

Untuk menghindari hal-hal yang tidak diinginkan seperti tersebut, maka limbah

yang dihasilkan perlu diolah dengan teknologi yang tepat. Salah satu teknologi yang

tergolong murah namun dapat menyelesaikan masalah limbah rumah makan adalah

dengan teknologi pengolahan limbah dengan proses biologis. Proses biologis

anaerobik dan aerobik sangat tepat sekali diterapkan untuk mengolah limbah ini.

Disamping biaya investasi dan operasionalnya murah, dengan teknologi ini juga

dapat dihasilkan lumpur yang dapat dimanfaaftkan sebagai media tanaman yang

baik atau sebagai pupuk organik.

U

Page 3: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

536

1.2. Latar Belakang

Rumah makan saat ini adalah suatu usaha yang cukup berkembang pesat

seiring dengan meningkatnya jumlah penduduk dan kebutuhan masyarakat untuk

makan, baik makan untuk memenuhi kebutuhan pokok sehari-hari, makan untuk

sarana rekreasi maupun makan sebagai sarana bisnis. Jenis rumah makan yang

tersebar di seluruh kota-kota di Indonesia bermacam – macam, antara lain mulai dari

warung makan yang sederhana, rumah makan skala kecil maupun besar, dan rumah

makan cepat saji dalam berbagai skala mulai dari outlet yang kecil - kecil sampai

yang besar.

Pertumbuhan berbagai rumah makan tersebut membawa dampak berupa

limbah rumah makan yang apabila langsung dibuang ke saluran atau keperairan

umum akan menimbulkan pencemaran air tanah, selain itu juga akan membusuk

sehingga menimbulkan bau yang tidak enak.

Yang dimaksud dengan limbah cair rumah makan adalah limbah yang berasal

dari kegiatan operasional suatu rumah makan, yakni mulai dari proses

mempersiapkan bahan makanan yang meliputi pemilahan dan pencucian bahan

baku, pada proses pengolahan makanan, serta proses pembersihan peralatan

memasak dan peralatan makan sesudah selesai makan dan pada akhir kegiatan

setiap hari, disamping itu juga limbah yang yang berasal dari toilet (kamar mandi dan

WC).

Page 4: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

537

BAB 2

LIMBAH RUMAH MAKAN

2.1. Karakteristik Limbah Rumah Makan

arena kontaminan utama limbah cair rumah makan seluruhnya berasal

dari bahan makanan, proses memasak dan tahap pembersihan peralatan,

dan dari toilet, maka komponen limbah rumah makan terutama berupa

bahan-bahan organik, dan bahan pencuci (sabun/deterjen). Senyawa

organik yang terkandung dalam limbah cair rumah makan berupa karbohidrat,

protein, lemak dan minyak.

Untuk limbah rumah makan, ada dua hal yang perlu diperhatikan yakni

karakteristik fisika dan kimia. Karakteristik fisika meliputi padatan total, temperatur,

warna dan bau. Karakteristik kimia meliputi bahan organik, bahan anorganik dan

gas. Temperatur limbah cair rumah makan berasal dari proses pemasakan makanan

dan pencucian peralatan makan yang banyak mengandung lemak dan minyak.

Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan

biologis, kelarutan oksigen dan gas lain, kerapatan air, viskositas, dan tegangan

permukaan.

Semakin beragam jenis makanan yang dijual di rumah makan, akan

menghasilkan limbah yang mempunyai jumlah dan jenis bahan organik semakin

banyak, dalam hal ini akan menyulitkan pengelolaan limbah, karena beberapa zat

sulit diuraikan oleh mikroorganisme di dalam air limbah tersebut. Untuk menentukan

besarnya kandungan bahan organik digunakan beberapa teknik pengujian seperti

BOD, COD dan TOM. Uji BOD merupakan parameter yang sering digunakan untuk

mengetahui tingkat pencemaran bahan organik, baik dari industri ataupun dari rumah

tangga (Greyson, 1990; Welch, 1992).

K

Page 5: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

538

Jika ditinjau dari Kep-51/MENLH/10/1995 tentang baku mutu limbah cair bagi

kegiatan industri, maka limbah cair rumah makan memerlukan pengolahan terlebih

dahulu sebelum dibuang keperairan umum karena telah melebihi baku mutu yang

ditetapkan, yaitu sebesar 50 – 150 mg/l untuk BOD5 dan 100 – 300 mg/l untuk

COD.

Pemerintah DKI Jakarta melalui Keputusan Gubernur Kepala Daerah Khusus

Ibukota Jakarta Nomor : 582 Tahun 1995 tentang Penetapan Peruntukan dan Baku

Mutu Air Sungai atau Badan Air Serta Baku Mutu Limbah Cair Di Wilayah Daerah

Khusus Ibukota Jakarta menetapkan, untuk industri makanan pada Lampiran IV

kadar maksimum untuk BOD5 adalah 75 mg/l, sedangkan untuk nilai COD adalah

100 mg/l.

Gambar 2.1. Lingkungan Rumah Makan Yang Bersih dan Sehat Dapat

Meningkatkan Jumlah Pengunjungnya.

Page 6: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

539

BAB 3

SISTEM PENGOLAHAN

LIMBAH CAIR RUMAH MAKAN

3.1. Teknologi Pengolahan Limbah

eknologi pengolahan limbah cair rumah makan yang ada saat ini pada

umumnya berupa pengolahan limbah sistem anaerob . Dengan proses

biologis anaerob, efisiensi pengolahan hanya sekitar 70-80 %, sehingga air

olahannya masih mengandung kadar polutan organik cukup tinggi, serta bau yang

ditimbulkan dari sistem anaerob dan tingginya kadar fosfat merupakan masalah yang

belum dapat diatasi.

Teknologi pengolahan yang lebih baik adalah dengan aerated lagoon atau

oxidation ditch, yakni dengan menambahkan oksigen dengan cara aerasi. Pada

proses pengolahan dengan cara ini tergantung dari waktu tinggalnya. BOD dari

effluen yang dihasilkan berkisar antara sepertiga sampai setengah dari BOD masuk.

Cara terbaik untuk mendapatkan effluent yang memenuhi syarat, dapat dilakukan

dengan cara kombinasi proses biologis anaerob-aerob yakni proses penguraian

anaerob dan diikuti dengan proses pengolahan lanjut dengan sistem biofilter

anaerob-aerob. Dengan kombinasi proses tersebut diharapkan konsentrasi COD

dalam air olahan yang dihasilkan turun menjadi 60 ppm, sehingga jika dibuang tidak

lagi mencemari lingkungan sekitarnya.

T

Page 7: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

540

3.2. Pengolahan Pendahuluan

a. Proses pengolahan pendahuluan untuk limbah cair dari dapur berupa

saringan/screen untuk memisahkan antara kotoran-kotoran padat yang

berupa potongan sayuran, tulang-tulang atau sisa-sisa makanan dengan

limbah cair. Selanjutnya limbah cair dialirkan ke bangunan pemisah lemak &

minyak.

Gambar 3.1. Salah satu jenis Saringan untuk memisahkan kotoran-kotoran

padat dengan limbah cair.

b. Proses pemisahan lemak & minyak. Bangunan pemisah lemak & minyak

merupakan suatu bak untuk memisahkan lemak dan minyak dari limbah cair.

Didalam bak ini minyak dan lemak yang terapung dipermukaan harus diambil

secara periodik, dan limbah cair yang sudah bebas lemak dan minyak

kemudian dialirkan bersama limbah dari kamar mandi/wc menuju ke

bangunan pengolahan limbah cair.

Page 8: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

541

Proses pengolahan limbah cair :

a. Sistem lagoon

b. Oxidation ditch

c. Sistem biofilter anaerob-aerob

3.3. Proses Pengolahan Limbah Cair Sistem Anaerob

Anaerobik Ponds (Kolam Anaerobik) digunakan untuk mengolah limbah cair

yang mempunyai konsentrasi bahan organik yang tinggi serta mengandung lumpur.

Umumnya kolam anaerobik berupa kolam yang dalam dilengkapi dengan pipa –

pipa inlet dan outlet. Untuk menghemat panas dan menjaga kondisi anaerobik,

kolam anaerobik dibangun dengan kedalaman sampai 6,1 m (10 ft). Air limbah yang

ditambahkan akan mengendap kedasar kolam.

Biasanya seluruh kolam tersebut akan berada dalam kondisi anaerobik,

kecuali pada zona paling atas dekat permukaan. Stabilisasi terjadi akibat kombinasi

antara presipitasi dan perubahan limbah organik menjadi CO2, CH4, dan macam-

macam gas.

Efisiensi rata-rata untuk menurunkan BOD5 dapat mencapai 70%. Pada

kondisi operasi yang optimum bisa menghasilkan efisiensi sampai 85%. Kelemahan

dari sistem ini adalah waktu tinggal yang cukup lama sehingga memerlukan lahan

yang luas.

Page 9: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

542

3.4. Proses Pengolahan Limbah Cair Sistem Aerated Lagoon

(Aerobic Suspended – Growth)

Aerated lagoon adalah suatu kolam pengolahan limbah dimana limbah cair

diolah dengan cara mengalirkan kedasar kolam atau dengan sirkulasi lumpur.

Penambahan oksigen dilakukan dengan cara aerasi permukaan atau dengan unit

penyemprotan udara. Aerated lagoon merupakan penyempurnaan dari fakultative

stabilization Pond, dimana peralatan untuk aerasi ditambahkan untuk mengatasi bau

yang timbul. Peranan aerator yang yang menghasilkan gelembung-gelembung udara

dari diffuser adalah untuk menjaga agar limbah cair didalam kolam berada dalam

bentuk larutan.

Dalam aerobic lagoon limbah cair tercampur semua, kemudian baik lumpur

yang baru masuk, maupun lumpur biologis yang berasal pembusukan bahan organik

akan mengendap. Tergantung dari waktu tinggalnya, effluen yang dihasilkan akan

mengalami penurunan konsentrasi BOD sebesar antara sepertiga sampai setengah

dari limbah cair yang masuk. Sebelum effluen dialirkan keluar, lumpur yang ada

harus diendapkan di bak pengendap. Diagram alir sistem ini dapat ditunjukkan pada

gambar berikut :

Scrrenings Sludge Cl2 or

Return sludge NaOCl

Influent Effluent

Gambar 3.2. Diagram alir Pengolahan Limbah Cair dengan Sistem Kolam Aerasi

Bar

Aerated lagoon

Settling tank

Chlorine Contact Chamber

Bar racks

Page 10: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

543

Skema sistem aerated lagoon dengan recycle lumpur yang digunakan untuk

pengolahan limbah cair dari industri pengalengan dapat dilihat pada Gambar 3.3.

Gambar 3.3. Skema Sistem Aerated Lagoon Dengan Recycle Sludge

Page 11: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

544

Faktor-faktor yang harus diperhatikan dalam perencanaan pengolahan limbah cair

dengan sistem aerated lagoon adalah :

1. BOD removal

2. Karakteristik effluen

3. Oksigen yang dibutuhkan

4. Pengaruh temperatur

5. Energi yang dibutuhkan untuk pengadukan

6. Pemisahan lumpur

Gambar 3.4. Beberapa Tipe Screening Untuk Pengolahan Limbah Cair

(A). Inclined Fixed Screen, (B). Rotary Drum Screen,

(C). Traveling Screen, (D). Centrifugal Screen

Page 12: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

545

3.5. Proses Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan Dengan

Biofilter Anaerob - Aerob

Air limbah rumah makan yang akan diolah berasal dari berbagai sumber

limbah, antara lain: air limbah dapur, air limbah wastafel tamu, air limbah kamar

mandi tamu, air limbah kamar mandi karyawan dan air limbah dari sumber lainnya

seperti toilet. Limbah dari berbagi sumber tersebut mempunyai karakteristik yang

berbeda, namun secara garis besar bahan pencemar yang ada dapat dikelompokkan

menjadi tiga yaitu, limbah organik dari bahan makanan, limbah sabun/deterjen dari

bahan pembersih/pencucian dan limbah yang berbentuk minyak/lemak.

Untuk mengolah limbah dari berbagai sumber itu diperlukan teknologi yang

dapat mengolah ketiga kelompok limbah tersebut dengan baik. Secara garis besar

pengolahan limbah dengan sistem anaerobik yang diteruskan sistem aerobik dapat

diterapkan untuk mengolah limbah cair rumah makan dengan baik. Karena adanya

berbagai sumber limbah dengan karakteristik yang berlainnya, maka untuk limbah

yang karakteristiknya jauh berbeda diperlukan pengolahan pendahuluan terlebih

dahulu sebelum dicampur dengan limbah dari sumber lainnya.

Hal ini bertujuan agar komponen polutan yang berlainan tersebut tidak

mengganggu selama proses degradasi di IPAL. Secara garis besar diagram alir

pengolahan limbah cair rumah makan dengan sistem anaerobic-aerobik tersebut

dapat dilihat seperti pada Gambar 3.5, namun sistem ini tidaklah mutlak harus

demikian. Pengetahuan dan pengalaman para pendisain IPAL diperlukan untuk

membuat sistem yang lebih tepat, dimana dalam mendisain sistem tersebut harus

mengacu pada teknik-teknik dasar pengolahan limbah disesuaikan dengan

karakteristik dari limbah yang akan diolah.

Page 13: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

546

Gambar 3.5. Diagram Alir Sistem Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

3.5.1. Prototipe Alat

Prototipe alat ini dibuat dari bahan beton dengan ukuran panjang 310 cm,

lebar 100 cm dan tinggi 200 cm. Ruangan di dalamnya dibagi menjadi beberapa

zone/ruang yakni rungan pengendapan awal, zona biofilter anaerob, zona biofilter

aerob dan ruangan pengendapan akhir.

Zone pengendapan awal berfungsi sebagai ruang untuk mengendapkan

kotoran-kotoran yang berukuran relatif besar dan sebagai tempat untuk menahan

kotoran tersebut. Di ruang ini kotoran akan mengalami dekomposisi awal sehingga

akan hancur dan ukuran partikelnya menjadi lebih kecil-kecil. Dengan mengecilnya

ukuran partikel ini maka kemungkinan terjadinya penyumbatan di zone anaerobic

maupun aerobik yang diisi dengan media dapat dihindarkan.

Page 14: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

547

Pada zone biofilter anaerobik berfungsi sebagai tempat pertumbuhan bakteri

anaerobic dan mikro-organisme anaerobic lainnya yang akan mendegradasi

komponen pulutan limbah. Mikro-organisme tersebut akan tumbuh pada dinding-

dinding yang ada di dalam zone ini, sehingga untuk meningkatkan jumlah mikro-

organisme di zone ini diperlukan suatu disain alat yang mempunyai luas permukaan

yang sangat besar. Untuk mendapatkan luas permukaan yang besar tersebut di

zone ini diisi dengan suatu media, yaitu media plastik model sarang tawon atau

dapat menggunakan media lainnya seperti batu kerikil atau pecahan batu kali.

Fungsi zone aerobik sama dengan zone an-aerobik, tetapi bakteri dan mokro-

organisme yang ditumbuhkan di zone ini berupa mikro-organisme aerobik, yaitu

mikro-organisme yang memerlukan udara untuk aktivitasnya. Prinsip kerja dan disain

zone ini juga sama dengan zone anarobik, hanya karena mokro-organisme yang

ditumbuhkan merupakan mikro-organisme aerobik, maka air limbah di zone ini harus

mengandung oksigen yang cukup untuk memenuhi kebutuhan mikro-organisme

yang ada. Limbah yang masuk ke zone aerobik merupakan limpasan dari zone

anaerobik, sehingga di dalam limbah tersebut tidak mengandung oksigen.

Sementara mikro-organisme yang ada di zone ini memerlukan oksigen

(udara) untuk hidup dan aktivitasnya. Untuk memenuhi kebutuhan tersebut, maka di

zone ini disuplai udara dari luas reaktor dengan menggunakan blower udara. Agar

kebutuhan oksigen semua mikro-organisme terpenuhi, maka oksigen yang disuplai

ke daalm zone ini harus dapat menyebar merata ke seluruh ruangan. Untuk

mencapai pendistribusian ke seluruh ruangan, maka dilengkapi dengan alat

pendistributor udara yang diletakkan di bagian dasar bak.

Proses degradasi kontaminan limbah organik dengan proses aerobik ini akan

menghasilkan lumpur lebih banyak dari pada proses anaerobik. Lumpur tersebut

kaya sekali akan kandungan mikro-organisme aerobik, sehingga lumpur ini sangat

baik sekali jika dimanfaatkan sebagai media pertumbuhan bakteri yang baru. Pada

akhir proses (di saluran pengeluaran zone aerobik) jumlah kontaminan limbah sudah

menipis, sehingga mikro-organisme yang ada sudah hampir kehabisan cadangan

makanan dan banyak mikro-organisme dalam kondisi lapar.

Page 15: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

548

Dalam keadaan demikian lumpur tersebut sangat baik sekali digunakan

sebagai media pertumbuhan awal proses (seeding bakteri). Karena adanya kondisi

seperti tersebut diatas, maka sebaiknya di bagian akhir alat dilengkapi zone

pengendapan untuk memisahkan lumpur dan kemudian lumpur ini direcycle kembali

ke proses aerobik.

Proses pengendapan di zone pengendapan dirancang dengan memanfaatkan

berat jenis dari lumpur itu sendiri. Jika mikro-organisme aerobik dapat tumbuh dan

berkembang dengan baik, maka proses degradasi akan berjalan dengan baik pula

dan selama proses degradasi tersebut juga akan dihasilkan berbagai polimer yang

akan meningkatkan berat jenis dari lumpur yang dihasilkan sehingga lumpur akan

sangat mudah sekali untuk diendapkan secara alami tanpa penambahan bahan

koagulan.

Prototipe alat tersebut dirancang untuk dapat mengolah air limbah sebesar 5-

6 m3/hari. Desain alat dapat disesuaikan dengan kapasitas air limbah yang akan

diolah atau disesuaikan dengan luas lahan yang tersedia. Untuk kapasitas

pengolahan yang lebih besar atau lebih kecil dapat dirancang sesuai dengan

kebutuhan.

Gambar rancangan sistem pengolahan air limbah dengan kombinasi proses

biofilter anaerob–aerob untuk limbah rumah makan ditunjukkan seperti pada Gambar

3.6. (dari bahan beton/semen) dan Gambar 3.7. (dari bahan fiberglas).

Page 16: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

549

Gambar 3.6. Prototipe Alat Pengolah Limbah Cair Rumah Makan Dari Bahan Beton dan Semen

Page 17: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

550

Gambar 3.7. Prototipe Alat Pengolah Limbah Cair Rumah Makan Dari Bahan Fiberglas

Page 18: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

551

Gambar 3.8. Sistem Pengumpulan Limbah Cair Rumah Makan

Page 19: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

552

Kriteria Perencanaan Bak Pengendap

Perencanaan pembangunan bak pengendap harus memenuhi persyaratan

tertentu antara lain :

• Bahan banguan harus kuat terhadap tekanan atau gaya berat yang

mungkin timbul serta kedap air.

• Bentuk Tangki empat persegi panjang dengan perbandingan panjang dan

lebar 2 s/d 3 :1. Lebar Bak minimal 0,75 meter dan panjang bak minimal

1,5 meter.

• Kedalaman air efektif antara 1 - 2 meter, tinggi ruang bebas air 0,2 - 0,4

meter dan tinggi ruang untuk penyimpanan lumpur 1/3 dari kedalaman air

efektif.

• Dasar bak dapat dibuat horizontal atau dengan kemiringan tertentu untuk

memudahkan pengurasan lumpur.

• Pengurasan lumpur minimal dilakukan setiap 2 - 3 tahun.

Kriteria Perencanaan Filter "Up Flow"

Untuk merencanakan filter "Up Flow" harus memenuhi beberapa persyaratan

yakni :

• Bak filter terdiri 1 (satu) ruangan atau lebih.

• Media filter dapat diisi dengan media sarang tawon atau dari kerikil atau

batu pecah dengan ukuran diameter rata-rata 20 - 25 mm dan ratio volume

rongga 0,45.

• Tinggi filter media sarang tawon (lapisan kerikil) 0,9 - 1,2 meter.

• Beban hidrolik filter maksimum 3,4 m3/m2/hari.

• Waktu tinggal dalam filter minimal 6 - 9 jam (didasarkan pada volume

rongga filter).

Page 20: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

553

3.5.2. Proses Pengolahan Secara Detail

Air limbah dari dapur banyak mengandung minyak dan lemak. Minyak dan

lemak merupakan zat cair yang mempunyai density (berat jenis) yang lebih kecil dari

pada air, sehingga jika tidak dipisahkan dari air limbah terlebih dahulu maka akan

membentuk lapisan di permukaan. Lapisan minyak ini dapat mengganggu proses

transfer oksigen dari udara ke dalam limbah, sehingga dapat mengganggu proses

aerasi limbah. Untuk mengatasi hal ini maka minyak dan lemak yang terdapat pada

limbah dapur harus dipisahkan terlebih dahulu di awal proses pengolahan, sehingga

limbah yang sudah bebas dari minyak dan lemak dapat diolah bersama-sama dalam

satu unit IPAL.

Air limbah yang telah bebas dari minyak dan lemak dialirkan ke alat

pengolahan melalui lubang pemasukan (inlet) masuk ke ruang (bak) pengendapan

awal. Selanjutnya air limpasan dari bak pengendapan awal air dialirkan ke zona

anaerob. Zona anaerob tersebut terdiri dari dua ruangan yang diisi dengan media

dari bahan plastik sarang tawon untuk pembiakan mikroba. Pada zona anaerob

pertama air limbah mengalir dengan arah aliran dari atas ke bawah, sedangkan pada

zona anaerob ke dua air limbah mengalir dengan arah aliran dari bawah ke atas.

Selanjutnya air limpasan dari zona anaerob ke dua mengalir ke zona aerob melalui

lubang (weir).

Di dalan zona aerob tersebut air limbah dialirkan ke unggun media plastik

sarang tawon dengan arah aliran dari atas ke bawah, sambil dihembus dengan

udara untuk memenuhi kebutuhan oksigen mikro-organisme aerob. Arah aliran

cunter current antara limbah dengan udara/oksigen bertujuan untuk meningkatkan

waktu kontak antara udara dan limbah dan untuk menungkatkan jumlah tumbukan

antara udara dengan air limbah. Air limbah dari zona aerob masuk ke bak

pengendapan akhir melalui saluran yang ada di bagian bawah.

Page 21: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

554

Sebagian air limbah di dalam bak pengendapan akhir yang kaya akan bakteri

aerobik dan fakultatif disirkulasikan ke zona anaerob pertama sebagai sumber benih

(bibit) pertumbuhan bakteri untuk proses degradasi limbah. Air limpasan dari bak

pengendapan akhir yang keluar melalui lubang pengeluaran merupakan air hasil

olahan limbah, selanjutnya outlet ini masuk ke bak kontaktor khlor untuk membunuh

berbagai bakteri yang terkandung di dalam buangan. Selanjutnya air limpasan dari

bak kontaktor khlor tersebut dapat dibuang ke saluran umum atau dapat

dimanfaatkan sebagai air penyiram tanaman di taman.

Pada tahap awal proses (start up) pengolahan limbah, di dalam reactor belum

tumbuh bakteri-bakteri yang dapat mendegradasi limbah, sehingga karakteristik inlet

maupun outlet dari limbah tidak akan jauh berbeda. Keadaan ini dikenal sebagai

kondisi penumbuhan (seeding) bakteri, dan jika kondisi lingkungan tetap dijaga

dengan baik serta kondisi anaerobic maupun kondisi aerobik dipertahankan, maka

bakteri akan segera tumbuh sedikit demi sedikit.

Setelah proses berjalan selama dua sampai empat minggu pada permukaan

media sarang tawon akan tumbuh lapisan mikro-organisme. Lapisan-lapisan ini kaya

akan berbagai jenis mikro-organisme yang mampu mendegradasi limbah yang ada,

sehingga mikro-organisme tersebut akan menguaraikan senyawa polutan yang ada

dalam air limbah.

Analisa kualitas air limbah dilakukan secara periodik dengan cara mengambil

contoh air limbah yang masuk, air limbah pada tiap-tiap zone dan air olahan,

sedangkan parameter yang akan diperiksa yakni BOD, COD, padatan tersuspensi

(SS), ammonium nitrogen (NH4-N), deterjen (MBAS), dan phospat (PO4). Skema

proses pengolahannya ditunjukkan seperti pada Gambar 3.6., Gambar 3.7. dan

Gambar 3.8.

Page 22: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

555

Kondisi Operasi :

• Waktu Tinggal Total = 1-3 hari.

• Air yang ada di dalam bak pengendapan akhir sebagian disir-kulasikan ke zona

anaerob pertama dengan menggunakan pompa sirkulasi.

• Ratio Sirkulasi Hidrolis (hydraulic Recycle Ratio, HRR) = 1

• Pengambilan contoh dilakukan setelah 4 minggu (satu bulan) operasi, dan setelah

5 (lima) minggu operasi.

3.5.3. Hasil Analisa Kualitas Air

Dari hasil uji coba prototipe alat pengolah air limbah rumah makan “Kombinasi

Biofilter Anaerob-Aerob” dapat disimpulkan bahwa : dengan waktu tinggal antara 1-

3 hari, dan proses sirkulasi dengan rasio resirkulasi hidrolik, HRR = 1 didapatkan

efisiensi pengolahan yang cukup tinggi yakni BOD 84,7 - 91 %, COD 79,6 - 95,3 %,

SS 94,1 - 95 %, Ammonia (NH4-N) 89,3 - 89,8 %, Deterjen (MBAS) 83 - 87 % dan

Phospat (PO4) 44,4 - 47,3 %.

Efisiensi pengolahan khususnya peng-hilangan senyawa organik (BOD, COD)

dan SS cukup stabil meskipun debit dan konsentrasi polutan dalam air limbah sangat

berfluktuasi. Unit alat pengolah air limbah rumah makan dengan sistem kombinasi

biofilter anaerob-aerob ini dapat dibuat dengan skala kecil ataupun skala besar

sesuai dengan kebutuhan. Untuk pengolahan air limbah rumah makan dengan

kapasitas 5 - 6 m3 per hari memerlukan energi listrik sekitar 65 watt.

Page 23: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

556

BAB 4

PENUTUP

4.1. Kesimpulan

erdasarkan hasil pengamatan, pengolahan air limbah rumah makan dengan

sistem kombinasi proses biofilter Anaerob-Aerob tercelup dapat disimpulkan

mempunyai beberapa keunggulan antara lain :

• Efisiensi penghilangan BOD, COD dan padatan tersuspensi (SS) cukup tinggi,

yakni lebih dari 90

• Pengelolaannya sangat mudah.

• Biaya operasinya rendah.

• Dibandingkan dengan proses lumpur aktif, Lumpur yang dihasilkan relatif sedikit.

(selama empat bulan operasi belum terjadi ekses Lumpur).

• Suplai udara untuk aerasi relatif kecil, untuk kapasitas kira-kira 5 - 6 m3 per hari

hanya membutuhkan listrik 65 watt.

• Dapat digunakan untuk air limbah dengan beban BOD yang cukup besar.

Alat ini juga dapat diterapkan untuk pengolahan beberapa jenis air limbah lainnya,

misalnya :

• Pengolahan air limbah rumah tangga (domestik).

• Pengolahan air limbah perkantoran skala kecil sampai besar.

• Pengolahan air limbah pemukiman kumuh.

• Pengolahan limbah puskesmas, rumah bersalin, limbah rumah sakit.

• Pebngolahan air limbah organik untuk industri kecil misalnya industri kecil tahu-

tempe, industri makanan.

• Pengolahan limbah MCK dan lain lain.

Kapasitas disain dapat dirancang sesuai dengan kebutuhan .

B

Page 24: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

557

4.2. Lampiran Foto-Foto IPAL Rumah Makan

Gambar 4.1. Konstruksi Bak Pengurai Anaerob

Gambar 4.2. Konstruksi Reaktor Untuk Proses Pengolahan Lanjut

dari Bahan Fiberglas

Page 25: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

558

Gambar 4.3. Media Untuk Pembiakan Mikroorganisme Dari Bahan PVC Dengan

Bentuk Sarang Tawon (Warna Hitam dan Putih)

Gambar 4.4. Unit Reaktor Pengolahan Lanjut Yang Telah Diisi Dengan

Media PVC Sarang Tawon.

Gambar 4.5. Blower Dan Pompa Sirkulasi

Page 26: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Ir. Sutiyono, M.Si dan Ir. Sri Rahayu, M.T.

559

Gambar 4.6. Lapisan Mikroorganisme Yang Telah Tumbuh Dan Menempel

Pada Permukaan Media Biofilter Sarang Tawon

Gambar 4.7. Air Limbah Sebelum Diolah (Kiri) Dan Air Hasil Olahan (Kanan)

Page 27: BAGIAN 9 Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah · PDF filemakan cepat saji dalam ... Temperatur yang meningkat di lingkungan perairan akan mempengaruhi kehidupan ... kelarutan oksigen

Teknologi Pengolahan Limbah Cair Rumah Makan

560

DAFTAR PUSTAKA

1. Anonimous, " The Study On Urban Drainage And Waste water Disposal Project In

The City Of Jakarta (Main Draft Report)", JICA, December 1990.

2. Fair, Gordon Maskew et.al., " Elements Of Water Supply And Wastewater

Disposal ", John Willey Aand Sons, 1971.

3. Fichard Feachen, " Human Feaces, Urine And Their Utilization ", Ensic

Translation Committee”, MAY 1981.

4. Kalbermatten, J.M., Julius, D.S., Gunnerson,C.D., Amara, D.D.,

5. "Appropriate Technology for Water Supply And Sanitation (A Planner’s Guide)",

World Bank Studies In Water Supply And Sanitation 2, 1980.

6. Kusnoputranto, H., I Made Jaya, "Studi Pencemaran Bakteriologis Kakus Cubluk

Terhadap Air Tanah Di wilayah Kecamatan Kebayoran Lama, Jakarta Selatan ",

Fakultas Kesehatan Masyarakat UI, 1983.

7. Metcalf And Eddy, “ Wastewater Engineering", Mc Graw Hill, 1978.