dept.air limbah

A. Konsep Infrastruktur Terpadu Air Limbah

Berdasarkan UU No. 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air, upaya konservasi sumber daya air khususnya terkait dengan pengelolaan kualitas air dan pengendalian pencemaran air yang juga dimuat dalam PP No. 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air, bahwa upaya pengendalian pencemaran air yaitu mengendalikan kualitas air masukan ke badan air penampung yang dalam hal ini sungai, danau dan waduk serta airtanah akifer. Balai Lingkungan Keairan, Puslitbang Sumber Daya Air (SDA) yang berada dibawah Badan Penelitian dan Pengembangan, Departemen Pekerjan Umum, sesuai dengan tugas dan fungsinya telah melakukan berbagai kegiatan terkait dengan pengendalian pencemaran air yaitu melakukan penelitian dan pengembangan yang dimulai dari studi teknologi pengendalian pencemaran air (PPA) yang kemudian melaksanakan pembangunan pilot plant instalasi pengolahan air limbah (IPAL) sebagai uji coba dari berbagai kriteria desain teknologi PPA sebagai hasil kajian dari studi-studi terdahulu.

Berdasarkan hasil pengalaman dari berbagai kegiatan studi dan pengamatan berbagai pilot plant, dan juga Balai Lingkungan Keairan sering melakukan rekomendasi teknis teknologi PPA yang berupa IPAL, yang pada akhir tahun 1990 menerbitkan Buku Teknologi Pencegahan dan Penanggulangan Pencemaran Air (edisi1) untuk berbagai teknologi pengolahan Fisika, Kimia, Biologi. Selanjutnya mengimplementasikan sistem IPAL Terpadu di IPAL-Cisirung, dan kemudian berbagai umpan balik dari pengalaman-pengalaman tersebut, maka untuk

memutahirkan kembali Buku Teknologi tersebut akan dilaksanakan pada tahun 2009. Untuk jenis teknologi yang lain, pada saat ini masih melakukan litbang mengenai IPAL dengan menggunakan Ekoteknologi (wetland), yang berikutnya sedang dibuat Buku PPA Ekoteknologi yang diharapkan sebagai teknologi PPA alternatif dengan biaya OP yang murah.

Infrastruktur Jaringan Air Limbah

1

IPAL Industri Terpadu di Cisirung (Proses Fisika-Kimia-Biologi) B. Penanganan Limbah Cair Sebagai kota metropolitan, Jakarta saat ini belum memiliki Sistem Penanganan Air Limbah (wastewater treatment system) perkotaan yang memenuhi standar kesehatan lingkungan. Fasilitas penanganan limbah cair yang merupakan proyek percontohan bantuan Pemerintah Jepang pada dekade 80 dan 90-an untuk melayani Wilayah Setiabudi dan Tebet dengan memanfaatkan Waduk Pengendali Bajir Setiabudi hingga saat ini baru mampu melayani 2,8% dari total populasi dan wilayah yang ada [3]. Dari segi pilihan teknologi sistem pengolahan limbah cair tersebut masih sangat sederhana atau sudah ketinggalan zaman untuk sebuah kota metropolitan sebesar Jakarta. Akibat rendahnya komitmen Pemda DKI maupun pemerintah pusat terhadap sektor air limbah, maka sampai saat ini sebagian besar limbah cair domestik yang dihasilkan masih terus dibuang ke saluran terbuka (sungai/kali/selokan) sehingga menyebabkan badan air penerima tersebut terus mengalami kontaminasi. Kondisi septic tank yang digunakan pada daerah yang sudah semakin padat juga sudah


2

menyebabkan kontaminasi air tanah dangkal/sumur yang semakin mengkuatirkan. Tidak mengherankan hingga saat ini, kasus wabah penyakit yang disebabkan oleh penggunaan sumber air yang terkontaminasi masih terhitung tinggi di beberapa daerah di Ibu Kota Jakarta (PBHD-DKI, 2007). IUWRM adalah suatu proses perencanaan dan implementasi yang bersifat partisipatif dalam upaya pengelolaan SDA dengan melibatkan seluruh pemangku kepentingan (stakeholder) dalam upaya mencapai tujuan jangka panjang dari pemanfaatan dan sekaligus untuk pengendalian daya rusak SDA di daerah perkotaan. Beberapa komponen strategis dari IUWRM diantaranya adalah;

Optimasi Suplai; termasuk analisa suplai dari air permukaan dan air tanah, neraca air, pengolahan air limbah dan penggunaan kembali air hasil olahan (wastewater reclamation and reuse), dan optimasi pemanfaatan air hujan (rain water harvesting) .

Pengelolaan Kebutuhan dan Efisiensi; termasuk diantaranya kebijakan alokasi suplai untuk berbagai keperluan, kebijakan pemulihan biaya (cost recovery), dan pengembangan teknologi yang efisien untuk menjamin pemenuhan kebutuhan jangka panjang.

Kesetaraan Akses dan Kebijakan Tarif terhadap sumber daya air melalui prinsip pengelolaan yang transparan dan partisipatif, kebijakan harga/tarif (water tariff and pricing) yang terjangkau oleh lapisan masyarakat yang kurang mampu yang tentunya mendukung prinsip konservasi dan pemulihan biaya dan investasi.

Kerangka Institutional dan Regulator yang mempunyai kapasitas dan kapabilitas secara independen dalam mengatur dan menjamin prilaku dan kepentingan stakeholder dengan pendekatan multimedia approach terhadap pengelolaan SDA perkotaan secara terpadu dan berkelanjutan.

Pendekatan Lintas Sektor; termasuk dalam pengaturan dan pengelolaan peran stakeholder SDA perkotaan mulai dari air permukaan, air tanah, limbah cair, dan institusi yang bertanggungjaab dalam upaya pengendalian banjir yang satu


3

sama lain memiliki keterkaitan. Pendekatan lintas sektor ini harusnya juga mencakup pengelolaan komunikasi dengan sektor lain dalam rangka optimasi penanganan masalah seperti dengan sektor transportasi kota dan dinas kebersihan.

Dengan melihat kompleksitas permasalahan yang dihadapi, khususnya dalam upaya pengelolaan SDA, bersamaan dengan keterbatasan dana dan ketersediaan lahan, demi efektifitas dan efisiensi pemecahan masalah, diperlukan upaya penanganan secara menyeluruh dan terintegrasi dengan memanfaatkan kemajuan teknologi. Salah satu solusi menyeleruh dan terintegrasi yang pada dasarnya tidak terkendala pada upaya penyediaan dan pembebasan lahan adalah dengan membangun suatu sistem terowongan bawah tanah multiguna yang dikenal sebagai MPDT atau Multi Purpose Deep Tunnel . MPDT sebagai salah satu emerging solution dalam konteks IUWRM pada dasarnya adalah merupakan suatu sistem teknologi terowongan dan reservoir air bawah tanah yang secara terintegrasi untuk dapat mengatasi masalah banjir, kelangkaan air baku, penanganan limbah cair perkotaan, manajemen dan konservasi air tanah yang dipadukan dengan upaya penanganan kemacetan lalu lintas serta sekaligus untuk dapat memperbaiki kembali (restorasi) kondisi kualitas sungai-sungai


4

yang mengalami pencemaran berat oleh limbah cair di daerah perkotaan padat penduduk seperti DKI Jakarta. Dalam konteks IUWRM yang juga mengintegrasikan optimasi pemanfaatan ruang dan lahan yang semakin terbatas di daerah perkotaan seperti Jakarta, pengembangan konsep dan implementasi MPDT di DKI Jakarta diharapkan untuk mampu mengatasi: 1. Masalah atau ancaman banjir di wilayah Metropolitan DKI Jakarta secara terintegrasi dengan tidak terkendala dengan masalah pembebasan lahan. 2. Secara simultan dan cost effective dalam pengelolaan limbah cair perkotaan dari berbagai aktifitas domestik/rumah tangga yang belum ditangani oleh Pemda DKI hingga saat ini. 3. Secara simultan mengatasi masalah kelangkaan air baku yang tengah dihadapi oleh PAM Jaya terutama menghadapi tantangan jangka menengah dan jangka panjang untuk pemenuhan kebutuhan air bersih di Jakarta melalui proses daur ulang limbah cair yang diolah bersamaan dengan cadangan air hujan yang ditampung pada MPDT. 4. Secara simultan dan bertahap memperbaiki (restorasi) kualitas air

permukaan/sungai-sungai utama yang ada di DKI Jakarta yang tercemar oleh limbah cair dan padat. 5. Secara terintegrasi pada keadaan tidak banjir, dapat difungsikan sebagai jalan tol bawah tanah untuk dapat membantu mengatasi kemacetan lalu lintas dalam wilayah kota dan sekaligus dalam rangka mengoptimalkan investasi dan pemulihan biaya. 6. Sicara simultan dan bertahap memperbaiki dan meningkat kualitas air tanah dalam rangka konservasi air tanah dan pencegahan penurunan permukaan (land subsidence) dan sekaligus untuk pengendalian ancaman intrusi air laut. MPDT terdiri dari 2 komponen yang berfungsi sebagai penyaluran (sekaligus sarana jalan tol) dan sarana penyimpanan dan penyaluran air hujan maupun limbah


5

cair untuk diolah sebelum dibuang atau dimanfaatkan sebagai alternatif sumber air baku. Komponen pertama adalah saluran di bawah tanah (deep tunnel) pada kedalaman 25 sampai 45 m dengan diameter yang relatif besar (10-15 m). Deep Tunnel ini juga dilengkapi dengan saluran vertikal (vertical shaft) yang akan membawa air dari beberapa daerah potensi genangan pada saat hujan turun dan saluran horizontal yang membawa air limpasan menuju reservoir bawah tanah atau dibuang lansung ke laut pada saat musim banjir dengan sistem pemompaan pada daerah hilirnya. Saluran ini terbuat dari pasangan beton kedap air dengan pertimbangan disain terhadap kondisi geologi dan sifat tanah sekitarnya.

Potongan Melintang Multi Purpose Deep Tunnel Jakarta

Seperti terlihat pada Gambar , dalam keadaan normal dimana tidak ada banjir, terowongan yang terdiri atas 3 (tiga) lapisan (layer) tersebut akan difungsikan sebagai sarana jalan tol bawah tanah untuk bagian atas dan tengah dengan pembagian arah yang berbeda untuk setiap lapisnya. Sementara lapisan bagian bawah (dasar terowongan) akan sepenuhnya berfungsi sebagai saluran air dan tempat saluran limbah cair (sewerage pipes) yang terpisah untuk menjaga kontaminasi dari limbah cair. Komponen kedua adalah reservoir di bawah tanah itu sendiri. Reservoir ini didisain dengan kapasitas relatif besar untuk mampu menampung limpasan air atau


6

genangan yang terjadi akibat hujan atau curah hujan tinggi bersamaan dengan akumulasi limbah cair perkotaan dalam hitungan debit harian. Reservoir bawah tanah kedap air ini juga didisain dengan mempertimbangkan faktor keamanan yang tinggi terhdap resiko runtuh (colaps) akibat beban dan getaran atau pergerak tanah (earthquake). Sistem saluran ini pada beberapa titik akan bertemu dengan saluran air limbah (sewerage network) yang biasanya dalam bentuk combine sewer overflow (CSO) untuk kemudian menuju ke reservoir utama di bawah tanah. Suatu yang sangat unik dari kombinasi CSO dengan MPDT ini dibandingkan dengan sistem konvensional adalah, bahwa sistem ini dapat mengeliminasi atau menghilangkan sebagian besar kebutuhan sistem pemompaan berupa pumping station dalam sistem penyaluran limbah cair dari sumbernya menuju ke tempat penampungan dan pengolahan akhirnya. Karena semua limbah cair dialirkan secara gravitasi dan tentunya akan menghemat secara signifikan dalam biaya investasi (capex) dan operasinya (opex). Dalam pengoperasian dan pemeliharaannya sistem MPDT untuk sistem penyaluran limbah cair juga tidak akan mengganggu aktifitas rutin (transportasi) perkotaan dipermukaan tanah, karena semua aktifitas O & M berlansung di bawah tanah dalam terowongan. C. Perencanaan Infrastruktur Air Limbah 1. Definisi dan Dekomposisi Air Limbah A. Definisi Air Limbah Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga), dalam bentuk sampah, air kakus (black water), air buangan dari berbagai aktivitas domestik lainnya (grey water). Sedangkan pengertian air limbah dapat dilihat dari beberapa pengertian berikut: Air limbah adalah sisa dari suatu hasil usaha dan atau kegiatan yang berwujud cair (Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.9 Tahun 2007, Pasal 1:4);


7

Air limbah adalah kombinasi dari cairan dan sampah sampah cair yang berasal dari daerah pemukiman, perkotaan, perdagangan, dan industri, bersama sama dengan air tanah, air permukaan, dan air hujan yang mungkin ada (Metcalf and Eddy); Air limbah adalah air kotoran atau air bekas yang tidak bersih yang mengandung berbagai zat yang bersifat membahayakan kehidupan manusia, hewan, dan lainnya, muncul karena hasil perbuatan manusia (Asrul azwar, 1990); Air limbah adalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga yang juga berasal dari industri, air permukaan serta buangan lainnya; Air limbah adalah air bekas yang tidak dapat dipergunakan lagi untuk tujuan semula baik yang berasal dari kawasan industri, maupun yang berasal dari daerah permukiman; Air limbah adalah air dari suatu daerah permukiman yang telah dipergunakan untuk berbagai keperluan, harus dikumpulkan dan dibuang untuk menjaga lingkungan hidup yang sehat dan baik ( Teknik Sumber Daya Air ). Dalam Peraturan Menteri Pekerjaan Umum No.06/PRT/M/2007 tentang Pedoman Umum Rencana Tata Bangunan dan Lingkungan, sistem jaringan air limbah atau air kotor adalah sistem jaringan dan distribusi pelayanan pembuangan/ pengolahan air buangan rumah tangga, lingkungan komerisal, perkantoran dan bangunan umum lainnya yang berasal dari manusia, binatang atu tumbuh-tumbuhan untuk diolah dan kemudian dibuang dengan cara-cara sedemikian rupa sehingga aman bagi lingkungan, termasuk di dalamnya buangan industri dan buangan kimia. Berikut adalah beberapa pembagian serta pengertian dari jenis-jenis air limbah, menurut Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup No.4 Tahun 2007 tentang Baku Mutu Air Limbah bagi Usaha dan/ atau Kegiatan Minyak dan Gas serta Panas Pasal 1:10-21:


8

a. Air limbah adalah limbah dalam bentuk cair yang dihasilkan oleh usaha dan/atau kegiatan di bidang minyak dan gas serta panas bumi yang dibuang ke lingkungan. b. Air terproduksi adalah air (brine) yang dibawa ke atas dari strata yang mengandung hidrokarbon selama kegiatan pengambilan minyak dan gas bumi atau uap air bagi kegiatan panas bumi termasuk didalamnya air formasi, air injeksi dan bahan kimia yang ditambahkan untuk pengeboran atau untuk proses pemisahan minyak/air. c. Air limbah drainase dek adalah semua air limbah yang berasal dari pencucian dek, tumpahan, selokan dan tetesan-tetesan minyak yang berasal dari tangki dan area kerja, dan air hujan yang bersinggungan langsung dengan semua bahan baku produk antara, produk akhir dan produk sampingan atau limbah yang berlokasi dalam wilayah kegiatan eksplorasi dan eksploitasi minyak bumi fasilitas lepas pantai (off-shore). d. Air limbah domestik fasilitas lepas pantai (off-shore) adalah air limbah yang dibuang dari bak cuci piring, kamar mandi, tempat cuci pakaian, safety shower, tempat cuci tangan, tempat-tempat cuci dapur yang berada di fasilitas lepas pantai (off-shore). e. Limbah sanitary adalah limbah yang berupa tinja dan air seni yang dibuang dari toilet dan kamar mandi yang berada di fasilitas lepas pantai (off-shore). f. Air limbah drainase usaha dan/atau kegiatan eksplorasi dan produksi minyak dan gas bumi fasilitas darat adalah semua air limbah yang berasal dari pencucian, tumpahan, selokan dan tetesan-tetesan minyak yang berasal dari tangki dan area kerja, dan air hujan yang bersinggungan langsung dengan semua bahan baku produk antara, produk akhir dan produk sampingan atau limbah yang berlokasi dalam wilayah kegiatan eksplorasi dan eksploitasi minyak bumi fasilitas darat. g. Air limbah drainase usaha dan/atau kegiatan eksplorasi dan produksi panas bumi adalah semua air limbah yang berasal dari pencucian, tumpahan, selokan dan tetesan-tetesan minyak yang berasal dari tangki dan area kerja, dan air


9

hujan yang bersinggungan langsung dengan semua bahan baku produk antara, produk akhir dan produk sampingan atau limbah yang berlokasi dalam wilayah kegiatan eksplorasi dan produksi panas bumi. h. Air limbah proses kegiatan pengolahan minyak bumi adalah air limbah dari fasilitas produksi yang menghasilkan produk-produk minyak. i. Air limbah drainase usaha dan/atau kegiatan pengolahan minyak bumi adalah semua air limbah yang berasal dari pencucian, tumpahan, selokan dan tetesantetesan minyak yang berasal dari tangki dan area kerja, dan air hujan yang bersinggungan langsung dengan semua bahan baku produk antara, produk akhir dan produk sampingan atau limbah yang berlokasi dalam wilayah kegiatan pengolahan minyak bumi. j. Air pendingin (once through cooling water) adalah air limbah yang berasal dari aliran air yang digunakan untuk penghilangan panas dan tidak berkontak langsung dengan bahan baku, produk antara dan produk akhir. k. Air limbah drainase kegiatan pengolahan LNG dan LPG terpadu adalahsemua air limbah yang berasal dari pencucian, tumpahan, selokan dan tetesan-tetesan minyak yang berasal dari tangki dan area kerja, dan air hujan yang bersinggungan langsung dengan semua bahan baku produk antara, produk akhir dan produk sampingan atau limbah yang berlokasi dalam wilayah kegiatan pengolahan LNG dan LPG terpadu. l. Air limbah kegiatan instalasi, depot dan terminal minyak adalah semua air limbah yang berasal dari pencucian, tumpahan, selokan dan tetesan-tetesan minyak yang berasal dari tangki dan area kerja, dan air hujan yang bersinggungan langsung dengan semua bahan baku produk antara, produk akhir dan produk sampingan atau limbah yang berlokasi dalam wilayah kegiatan instalasi depot dan terminal minyak. m. Air limbah domestik adalah air bekas yang tidak dapat digunakan kembali karena mengandung kotoran manusia (tinja) atau dari aktifitas dapur, kamar mandi, dan cuci dengan kuantitas antara 50-70% dari rata-rata pemakaian air bersih (120-140liter/orang/hari).


10

B. Dekomposisi Air Limbah Air limbah yang dibuang ke alam (baik tanah maupun badan air) akan mengalami proses dekomposisi secara alami yang dilakukan oleh mikroorganisme baik organik yang terdapat pada air limbah dapat menjadi bahan yang stabil dan diterima oleh lingkungan. Namun, alam memiliki keterbatasan dalam melakukan proses tersebut apabila jumlah limbah yang dibuang melebihi kemampuannya. Proses dekomposisi air limbah seperti diuraikan diatas dapat dijelaskan sebagai berikut : a. Secara Anaerobic Bahan organik terlarut akan dirombak/diuraikan/dibusukkan oleh bakteri anaerob ( yang dapat hidup tanpa adanya oksigen) menjadi senyawa organik sederhana seperti : Karbondioksida Metan Hidrogen Sulfida Amonia Gas-gas berbau Unsur-unsur ini menimbulkan bau busuk yang cukup menyengat. Dalam proses ini air limbah menjadi keruh, kotor, berbau busuk, serta terjadi pengendapat lumpur yang cukup besar. Proses peromabakannya berjalan dalam waktu yang cukup lama. b. Secara Aerobic Bahan organik terlarut akan dirombak/diuraikan/dibusukkan oleh bakteri aerob (hidupnya memerlukan oksigen) dan fakultatif menjadi energi, gas, bakteri baru dan bahan buangan air yang stabil seperti: Karbondioksida


11

-

Nitrat Sulfat Senyawa organik stabil Proses perombakan/penguraian/pembusukan biologis dilakukan oleh bakteri aerob dengan menggunakan /memanfaatkan oksigen(yang terlarut dalam air limbah) untuk mengoksidasi bahan organik terlarut sampai semuanya terurai secara lengkap. Agar proses pembusukan biologis dapat berjalan dengan baik maka diperlukan oksigen yang terlarut dalam air limbah dalam jumlah yang cukup besar.

2. Volume Limbah Semakin besar volume limbah, pada umumnya, bahan pencemarnya semakin banyak. Hubungan ini biasanya terjadi secara linier. Oleh sebab itu dalam pengendalian limbah sering juga diupayakan pengurangan volume limbah. Kaitan antara volume limbah dengan volume badan penerima juga sering digunakan sebagai indikasi pencemaran. Perbandingan yang mencolok jumlahnya antara volume limbah dan volume penerima limbah juga menjadi ukuran tingkat pencemaran yang ditimbulkan terhadap lingkungan. Misalnya limbah sebanyak 100 m3 air per 8 jam mempunyai konsentrasi plumbum 4 mg/hari dialirkan ke suatu sungai. Yang mempunyai debit 8.000 m3 perjam.

3. Kualitas dan Kuantitas Air Limbah Kuantitas air limbah suatu perkotaan ditetapkan sesuai ukuran kota tersebut, hal tersebut didasarkan pada Standar Pelayanan Minimal (SPM), yaitu: 1. Kota Metropolitan (>1 juta penduduk), memiliki cakupan pelayanan 50%-60%, tingkat buangan 150 liter/orang/hari sampai 175 liter/orang/hari; 2. Kota Besar (500.000-1.000.000 penduduk), memiliki cakupan pelayanan 45%55%, tingkat buangan 120 liter/orang/hari sampai 140 liter/orang/hari;


12

3. Kota Sedang/kecil (< 500.000 penduduk), memiliki cakupan pelayanan 40%-50%, tingkat buangan 85 liter/orang/hari sampai 105 liter/orang/hari. Faktor-faktor yang mempengaruhi kualitas air limbah : Volume Air Kualitas limbah ditentukan dari banyaknya parameter dalam limbah dan konsentrasi setiap parameter. Semakin banyak volume air yang bercampur dengan limbah semakin kecil konsentrasi pencemar. Badan penerima yang menerima limbah sering tidak mendapat pengaruh.

Kualitas Air Kualitas air badan penerima mengandung bahan/senyawa tertentu sebelum menerima buangan. Kualitas tersebut menetapkan arah penggunaan air. Adanya bahan pencemar yang sama, tidak akan mempengaruhi konsentrasi bahan dalam air penerima. Tetapi bila konsentrasi bahan pencemar dalam limbah lebih besar dari konsentrasi bahan pencemar dalam badan penerima (kemungkinan juga tidak ada), maka konsentrasi bahan pencemar setelah bercampur akan menjadi lebih kecil. Kegunaan Air Air dibutuhkan untuk bermacam-macam keperluan. Kualitas air untuk keperluan minum berbeda dengan untuk keperluan industri. Kepadatan Penduduk Kepadatan penduduk dalam suatu lokasi tertentu turut mempengaruhi tingkat pencemaran lingkungan. Hal ini dikaitkan dengan tingkat kesadaran penduduk dalam memelihara lingkungan yang sehat dan bersih. Semakin padat penduduk suatu lingkungan semakin banyak limbah yang harus dikendalikan. Lingkungan


13

Lingkungan 573 luas

seperti

hutan,

perkebunan, badan

peternakan, penerima.

alam

yang keadaan

mempengaruhi

kondisi

Dalam

tertentu badan-badan pencemar akan ternetralisasi secara alamiah.

Volume Air Limbah Volume air limbah akan menentukan konsentrasi bahan pencemar. Bahan pencemar dari suatu pabrik tergantung kepada banyaknya bahan-bahan yang terbuang. Dengan asumsi bahwa semua terkendali dengan baik. Pengendalian hanya terbatas pada bahan pencemar yang tidak dapat dihindari, maka konsentrasi bahan pencemaran telah dapat diperkirakan jumlahnya. Penambahan volume air hanya menyebabkan konsentrasi turun. Frekuensi Pembuangan Limbah Limbah dari suatu pabrik ada kalanya tidak tetap volumenya. Kondisi ini menunjukkan bahwa standar kualitas lingkungan juga mengalami perubahan sesuai dengan limbah yang diterima. Kualitas limbah dapat diukur pada dua tempat yaitu, pada titik sebelum dan sesudah bercampur dengan badan penerima.


14

Selain Kuantitas, air limbah juga memiliki kualitas atau sifat fisik yang dapat dinyatakan dalam beberapa parameter antara lain: 1. Temperatur, menunjukkan suhu dari air limbah yang sedikit lebih tinggi dari air minum. Temperatur tersebut dapat mempengaruhi aktifitas mikrobial, solubilitas dari gas dan viksositas; 2. Warna, parameter yang menunjukkan air limbah segar biasanya berwarna agak abu-abu namun dalam kondisi septic air limbah berwarna hitam; 3. Bau, menunjukkan bau air limbah segar yang biasanya seperti sabun atau bau lemak namun dalam kondisi septic akan berbau sulfur dan kurang sedap; 4. Kekeruhan, parameter yang menunjukkan kekeruhan pada air limbah yang sangat tergantung pada kandungan zat tersuspensi. Pada umumnya air limbah yang kuat mempunyai kekeruhan yang tinggi.


15

4. Sumber & Karakteristik Limbah Cair Air limbah mengandung lebih dari 90% cairan. Zat- zat yang terdapat dalam air limbah diantaranya adalah unsur-unsur organik tersuspensi maupun terlarut dan juga unsur- unsur anorganik serta mikroorganisme. Unsur-unsur tersebut memberikan corak kualitas air buangan dalam sifat kimia maupun biologi. A. Sumber Limbah Cair 1. Limbah cair domestik terdiri dari air limbah yang berasal dari perumahan dan pusat perdagangan maupun perkantoran, hotel, rumah sakit, tempat umum, lalu lintas, dll. BOD5 (biological oxygen dmand). Selain itu Limbah cair domestik adalah air limbah yang juga bersumber dari aktifitas manusia, yaitu toilet, laundry, dan dapur. Secara kuantitas, air limbah domestik jauh lebih banyak dibandingkan dengan air limbah industri. Di kota besar misalnya, beban organik air limbah domestik bisa mencapai sekitar 70% dari beban organik total air limbah yang ada di kota tersebut. Sumber air limbah domestik dengan volume yang besar berasal dari Hotel, Rumah Sakit, restoran, apartemen, dll. Beberapa daerah telah mengeluarkan peraturan yang terkait dengan pengelolaan air limbah domestik ini. Selain itu, Kementerian Lingkungan


16

Hidup juga telah mengeluarkan Keputusan Mentri tahun 112/2003 tentang Baku Mutu Air limbah Domestik. Dengan adanya perturan tersebut, pengelola usaha yang menghasilkan air limbah cukup besar harus mengelola air limbah domestiknya. Pengelolaan yang baik tentunya memerlukan kompetensi sumber daya manusia yang memadai. 2. Air buangan yang bersumber dari rumah tangga (domestic wastes water), yaitu air limbah yang berasal dari pemukiman penduduk. Pada umumnya air limbah ini terdiri dari ekskreta (tinja dan air seni), air bekas cucian dapur dan kamar mandi, dan umumnya terdiri dari bahan-bahan organic. Selain itu Air Limbah Rumah Tangga (sullage) juga merupakan air limbah yang tidak mengandungekskreta manusia dan dapat berasal dan buangan kamar mandi, dapur, cuci pakaian danlain-lain yang mungkin mengandung mikroorganisme patogen. Volume air limbahrumah tangga tergantung jumlah pemakaian air penduduk setempat. Penggunaan air untuk keperluan sehari-hari mungkin kurang dan 10 L/orang pada tempat-tempatdigunakannya kran umum, scdangkan pada dacrah dcngan penggunaan air dari sumur pompa atau sambungan rumah sendiri, penggunaan air dapat mencapai 200 L/orang.Implikasi serta dampak tcrhadap kesehatan dari pembuangan air limbah rumah tanggatergantung pada:1. Teknologi yang dimanfaatkan2. Volume air limbah3. Iklim setempat4. Jenis tanah5. Kondisi air tanah 3. Limbah Cair Industri adalah limbah yg berasal dari induatri. Sifat-sifat air limbah industri relative bervariasi tergantung dari bahan baku yg di gunakan, pemakaian air dalam proses, dan bahan aditif yang digunakan selama proses produksi. Limbah industri yang mencemarkan air dapat berupa polutan sampah organik dan anorganik. Polutan tersebut berasal dari pabrik pengolahan hasil ternak, polutan logam berat, dan polutan panas yang antara lain berasal dari air pendingin industri. Limbah industri dapat membunuh mikroorganisme air. Akan tetapi, beberapa pabrik tidak mampu menghilangkan unsur kimia atau racun yang dikandungnya. Limbah industri


17

yang dapat mencemari air bergantung pada jenis industrinya. Limbah tersebut berupa organik, anorganik, dan panas. Sebagian besar industri membuang limbah cairnya ke perairan sungai tanpa diolah terlebih dahulu. Untuk mengendalikan pencemaran air oleh industri, pemerintah membuat aturan bahwa limbah industri harus diolah terlebih dahulu sebelum dibuang ke sungai. Limbah cair yang telah diolah, sisa olahannya pun masih mengandung bahan beracun dan berbahaya seperti merkuri (Hg), timbal (Pb), krom (Cr), tembaga (Cu), seng (Zn), dan nikel (Ni). Merkuri dapat berasal dari air limbah penggilingan kertas (pulp = bubur kertas) dan pabrik yang membuat vinil plastik atau berasal dari air hujan. Kebanyakan merkuri terakumulasi di dasar perairan, seperti sungai, danau, dan lautan, kemudian diuraikan menjadi metal merkuri oleh metan yang diproduksi oleh bakteri. Metil merkuri bersifat sangat beracun dan dapat diabsorpsi oleh makhluk hidup yang berada di perairan. Ikan yang tercemar oleh merkuri jika dikonsumsi oleh ibu yang hamil, keturunannya dapat menderita cacat karena kerusakan pada saraf, bahkan dapat mengakibatkan kematian. Tembaga dapat masuk ke perairan atau sungai melalui pembuangan air limbah yang berasal dari bijih atau cairan tembaga yang dibuang oleh penambangan tembaga. Tembaga merupakan logam yang sangat beracun. Kadar tembaga yang kurang dari 1 ppm pada perairan dapat mematikan ikan dan hewan air lainnya. Ikan mengabsorbsi tembaga melalui insangnya. Di perairan yang mengandung konsentrasi oksigen terlarut rendah, gerakan membuka dan menutupnya insang berlangsung lebih cepat sehingga proses kematian ikan akibat polusi tembaga menjadi lebih cepat.

Pembakaran bensin pada mesin pabrik menghasilkan lebih dari 80% timah di udara. Timah yang ditambahkan ke dalam bensin adalah timah tetraetil (TEL) yang berfungsi sebagai senyawa anti knock. Di daerah pedesaan,


18

kandungan timah di udara yang berasal dari kegiatan manusia sekitar 20%, sedangkan di kota-kotabesar lebih dari 50%. Orang yang bekerja memperbaiki kendaraan bermotor di ruangan tertutup, dalam darahnya akan mengandung konsentrasi timah yang lebih tinggi dibandingkan bagi mereka yang bekerja pada ruangan yang terbuka. Jika suatu perairan mengandung timah yang berasal dari tangki atau pipa saluran air minum dengan konsentrasi lebih dari 0.5 ppm, maka logam tersebut dapat bersifat racun bagi kehidupan ikan di perairan. Hanya beberapa ganggang dan serangga yang mampu hidup di perairan tersebut. Jika ikan yang tercemar tersebut dikonsumsi manusia, akan membahayakan kesehatan manusia. 4. Limbah Cair Pertanian berasal dari buangan air irigasi yg disalurkan kembali ke saluran drainase atau meresap ke dalam tanah. Limbah ini akan mempengruhi tingkat kekeruhan BOD5, COD ,pH . tetapi juga kadar unsure N, P, dan pestisida, insektisida. Kegiatan pertanian dapat menyebabkan pencemaran air terutama karena penggunaan pupuk buatan, pestisida, dan herbisida. Pencemaran air oleh pupuk, pestisida, dan herbisida dapat meracuni organisme air, seperti plankton, ikan, hewan yang meminum air tersebut dan juga manusia yang menggunakan air tersebut untuk kebutuhan sehari-hari. Residu pestisida seperti DDT yang terakumulasi dalam tubuh ikan dan biota lainnya dapat terbawa dalam rantai makanan ke tingkat trofil yang lebih tinggi, yaitu manusia. Selain itu, masuknya pupuk pertanian, sampah, dan kotoran ke bendungan, danau, serta laut dapat menyebabkan meningkatnya zat-zat hara di perairan. Peningkatan tersebut mengakibatkan pertumbuhan ganggang atau enceng gondok menjadi pesat (blooming).

Pertumbuhan ganggang atau enceng gondok yang cepat dan kemudian mati membutuhkan banyak oksigen untuk menguraikannya. Kondisi ini mengakibatkan kurangnya oksigen dan mendorong terjadinya kehidupan organisme anaerob. Fenomena ini disebut sebagai eutrofikasi.


19

5. Limbah Pertambangan berasal dari buangan pemrosesan yang terjadi diarea pertambangan misalnya tambang emas. Limbah ini akan mempengaruhi tingkat kekeruhan BOD5,COD,pH, tetapi juga kadar kimia yg digunakan dalam proses penambangan. Selain itu,limbah tambang juga berasal Pencemaran minyak di laut terutama disebabkan oleh limbah pertambangan minyak lepas pantai dan kebocoran kapal tanker yang mengangkut minyak. Setiap tahun diperkirakan jumlah kebocoran dan tumpahan minyak dari kapal tanker ke laut mencapai 3.9 juta ton sampai 6.6 juta ton. Tumpahan minyak merusak kehidupan di laut, diantaranya burung dan ikan. Minyak yang menempel pada bulu burung dan insang ikan mengakibatkan kematian hewan tersebut. B. Karakteristik Limbah Cair 1. Karakteristik limbah cair dinyatakan dalam bentuk kualitas limbah cair dan jumlah aliran limbah cair yang dihasilkan. 2. Kualitas limbah cair diukur terhadap kadar fisik, kimiawi dan biologis. Parameter yg diukur antara lain sebagai berikut: Parameter fisik berupa padatan (partikel padat) yg ada dalam air (padatan total,padatan tersuspensi dan padatan terlarut) ;warna;bau dan temperature Parameter kimia selain berupa kadar BOD5,COD, dan TOC yang menggambarkan kadar bahan organik dalam limbah, juga senyawa yg terkait dengan anomia bebas, nitrogen organik, nitrit, nitrat, fosfor organik dan fosfor anorganik,sulfat,klorida,belerang,logam berat

(Fe,Al,Mn dan Pb), dan gas (H2O,CO2,O2, dan CH4) Parameter biologis juga merupakan hal penting karena ada beribu-ribu bakteri per millimeter dalam air limbah yg belum diolah. Jenis bakteri yg diukur adalah bakteri golongn Coli.. a. Karakteristik limbah secara umum : Berukuran mikro Dinamis


20

-

Berdampak luas (penyebarannya) Berdampak jangka panjang (antar generasi)

b. Air Limbah merupakan limbah cair yang memiliki karekteristik berikut : Karakteristik fisik Sebagian besar terdiri dari air dan sebagian kecil terdiri dari bahan-bahan padat dan suspensi.Terutama air limbah rumah tangga, biasanya berwarna suram seperti larutan sabun, sedikit berbau.Kadang-kadang mengandung sisa-sisa kertas, berwarna bekas cucian beras dan sayur, bagian-bagian tinja, dan sebagainya. Karakteristik kimiawi Biasanya air buangan ini mengandung campuran zat-zat kimia anorganik yang berasal dari air bersih serta bermacam-macam zat organik berasal dari penguraian tinja, urin dan sampah-sampah lainnya. Oleh sebab itu pada umumnya bersifat basa pada waktu masih baru dan cenderung ke asam apabila sudah mulai membusuk. Substansi organik dalam air buangan terdiri dari dua gabungan, yakni: a) Gabungan yang mengandung nitrogen, misalnya urea, protein, amine dan asam amino; b) Gabungan yang tak mengandung nitrogen, misalnya lemak, sabun dan karbohidrat, termasuk selulosa. Karakteristik bakteriologis Kandungan bakteri patogen serta organisme golongan coli terdapat juga dalam air limbah tergantung sumbernya namun keduanya tidak berperan dalam proses pengolahan air buangan. Sesuai dengan zat-zat yang terkandung didalam air limbah, maka air limbah yang tidak diolah terlebih dahulu akan menyebabkan berbagai gangguan kesehatan masyarakat dan lingkungan hidup antara lain: a) Menjadi transmisi atau media penyebaran berbagai penyakit, terutama kolera, typhus abdominalis, disentri basiler; b) Menjadi media berkembangbiak mikroorganisme pathogen;


21

c) Menjadi tempat-tempat berkembangbiak nyamuk atau tempat hidup larva nyamuk; d) Menimbulkan bau yang tidak enak serta pandangan yang tidak sedap; e) Merupakan sumber pencemaran air permukaan, tanah dan lingkungan hidup lainnya; f) Mengurangi produktivitas manusia karena orang bekerja dengan tindak nyaman dan sebagainya. Untuk mencegah atau mengurangi akibat-akibat buruk tersebut di atas diperlukan kondisi, persyaratan, dan upaya-upaya sedemikian rupa sehingga air limbah tersebut: a) Tidak mengkontaminasi sumber air minum; b) Tidak mengakibatkan pencemaran permukaan tanah; c) Tidak menyebabkan pencemaran air untuk mandi, perikanan, air sungai, atau tempat-tempat rekreasi; d) Tidak dapat dihinggapi serangga dan tikus dan tidak menjadi tempat berkembangbiaknya berbagai bibit penyakit dan vektor; e) Tidak terbuka kena udara luar (jika tidak diolah) serta tidak dapat dicapai oleh anak-anak; f) Baunya tidak mengganggu.

5. Perkiraan Air Limbah A. Perkiraan air limbah rumah tangga Jumlah air limbah rumah tangga dari suatu daerah biasanya sekitar 60-75% dari air yang disalurkan didaerah itu. Sisanya dipakai pada proses industri, penyiraman kebun, dan lain-lain. Jadi, bila air yang dipergunakan untuk suatu daerah permukiman diketahui jumlahnya, maka kemungkinan output air limbah rumah tangga dari daerah itu dapat diperkirakan. Perkiraan kapasitas sarana air limbah haruslah mencadangkan kelonggaran untuk pertumbuhan daerah yang bersangkutan dimasa depan.


22

Perhitungan penyediaan air harus meliputi seluruh sumber, yaitu sumber untuk pribadi maupun untuk umum. Industri sering mendapatkan air dari sumur milik industri tersebut, namun pembuangan limbahnya mempergunakan solokan umum. Pada kejadian demikian, jumlah air rumah tangga dan industri akan lebih besar daripada air yang disalurkan dari sistem untuk umum. Sebaliknya, beberapa industri yang menyadap air dari jaringan untuk umum mungkin tidak membuang limbahnya kesolokan umum. Hal ini akan menyebabkan rendahnya angka perbandingan antara air limbah dan air bersih yang disalurkan. Penelitian yang cermat tentang kondisi-kondisi setempat diperlukan untuk ketetapan perkiraan air limbah. B. Perkiraan air limbah industry Besar aliran limbah industri bervariasi menurut jenis dan ukuran industi yang ada, pengawasan industri tersebut, jumlah air yang pemakaiannya berulang, serta cara yang dipergunakan untuk pemrosesan setempat, bila ada. Jika ada jenis industri khusus yang tidak diketahui, maka ada suatu kelonggaran yang biasa dipakai, yatu sebesar 5000 gal/acre/hari (50 m3/hektar/hari). C. Resapan/aliran masuk Akan selalu selalu ada resapan air tanah yuang masuk kedalam selokan pembuang lewat pipa-pipa yang rusak, sambungan yang putus atau titik-titik pemasukan lain yang serupa, sambungan-sambungan yang putus atau titik-titik pemasukan lain yang serupa. Jumlah resapan sangat tergantung pada taraf permukaan air tanah dan keseksamaan pelaksanaan konstruksi selokan yang bersangkutan D. Variasi laju aliran limbah Aliran air limbah rumah tangga dan industri bervariasi sepanjang hari maupun sepanjang tahun. Puncak harian dari suatu daerah perumahan yang sangat kecil biasanya terjadi di pertengahan pagi hari, dengan variasi aliran rata-rata, tergantung dari jumlah orang yang turut memakai. Berikut adalah tabel komposisi limbah cair yang dihasilkan dari kamar mandi dan WC serta komposisi limbah cair domestik lainnya.


23

Tabel 2.1 Komposisi Limbah Cair Domestik Dari Kamar Mandi & Wc

Faeces Satuan Urine Massa (gr/org/hari) Massa (gr/org/hari) Uap air Organik Nitrogen Phosfor (P2O5) Potasium (K2O) Carbon Calcium (CaO) kering basah 135270 20-35 66-80 88-97 5-7 3-5.4 1-2.5 44-55 4.5-5 Gr

Satuan

1-1.31 Gr 0.50.7 93-96 93-96 15-19 2.5-5 3-4.5 11-17 4.5-6

Gr % % % % % % %

gr % % % % % % %

Sumber : Keputusan menteri lingkungan hidup No 112 tahun 2008 tentang bakumutu efluen air limbah

Tabel 2.2 Komposisi Limbah Cair Domestik

Parameter Konsentrasi Tipikal Parameter Konsentrasi Tipikal (mg/l) Total solid 300-1.200 (mg/l) 700 Phosfor total (P) Settleable solid Suspended 100-400 220 P k 5-15 10 50-200 100 P organik 1-5 2 (mg/l) 5-20 (mg/l) 12


24

solid Dissolved solid BOD5 COD N total (N) N organik Amoniak Nitrit 100-400 200-1.000 15-90 5-40 10-50 10-50 250 500 40 25 25 25 250-850 500

anorganik pH 7-7.5 7

Calsium Chlorida Sulfat

30-50 30-85 20-60

40 50 15

Sumber : Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No.112 tahun 2008 tentang Bakumutu Efluen Air Limbah

1. Rata-rata timbulan limbah cair dari pemukiman: - Apartemen High-rise : 35-75 gal/org/hari (50) Low-rise : 50-80 gal/org/hari (65) - Rumah individu Sederhana : 45-90 gal/org/hari (70) Menengah : 60-100 gal/org/hari (80) Mewah : 70-150 gal/org/hari (95)

2. Rata-rata timbulan limbah cair dari pemukiman: - Hotel : 30-55 gal/org/hari (45) - Motel Dengan dapur : 90-180 gal/org/hari (100) Tanpa dapur : 75-150 gal/org/hari (95)


25

6. Dampak Pencemaran Air Limbah terhadap Lingkungan

A. Dampak pencemaran air limbah terhadap kesehatan manusia Air limbah sangat berbahaya terhadap kesehatan manusia mengingat bahwa banyak penyakit yang dapat ditularkan melalui air limbah. Air limbah ini ada yang hanya berfungsi sebagai media pembawa saja seperti penyakit kolera, radang usus, hepatitis infektiosa, serta schitosomiasis. Selain sebagai pembawa penyakit di dalam air limbah itu sendiri banyak terdapat bakteri patogen penyebab penyakit seperti:

1. Virus Menyebabkan penyakit polio myelitis dan hepatitis. Secara pasti modus penularannya masih belum diketahui dan banyak terdapat pada air hasil pengolahan (effluent) pengolahan air. 2. Vibrio Cholera Menyebabkan penyakit kolera asiatika dengan penyebaran melalui air limbah yang telah tercemar oleh kotoran manusia yang mengandung vibrio cholera.

3. Salmonella Typhosa a dan Salmonella Typhosa Merupakan penyebab typhus abdomonalis dan para typhus yang banyak terdapat di dalam air limbah bila terjadi wabah. Prinsip penularannya adalah melalui air dan makanan yang telah tercemar oleh kotoran manusia yang banyak berpenyakit typhus. 4. Salmonella Spp Dapat menyebabkan keracunan makanan dan jenis bakteri banyak terdapat pada air hasil pengolahan. 5. Shigella Spp Adalah penyebab disentri bacsillair dan banyak terdapat pada air yang tercemar. Adapun cara penularannya adalah melalui kontak langsung dengan kotoran manusia maupun perantaraan makanan, lalat dan tanah.


26

6. Basillus Antraksis Adalah penyebab penyakit antrhak, terdapat pada air limbah dan sporanya tahan terhadap pengolahan. 7. Brusella Spp Adalah penyebab penyakit brusellosis, demam malta serta menyebabkan keguguran (aborsi) pada domba. 8 Mycobacterium Tuberculosa Adalah penyebab penyakit tuberculosis dan terutama terdapat pada air limbah yang berasal dari sanatorium. 9. Leptospira Adalah penyebab penyakit weii dengan penularan utama berasal dari tikus selokan . 10. Entamuba Histolitika Dapat menyebabkan penyakit amuba disentri dengan penyebaran melalui Lumpur yang mengandung kista. 11. Schistosoma Spp Penyebab penyakit schistosomiasis, akan tetapi dapat dimatikan pada saat melewati pengolahan air limbah. 12. Taenia Spp Adalah penyebab penyakit cacing pita, dengan kondisi yang sangat tahan terhadap cuaca. 13. Ascaris Spp. Enterobius Spp Menyebabkan penyakit cacingan dan banyak terdapat pada air hasil pengolahan dan Lumpur serta sangat berbahaya terhadap kesehatan manusia. Selain sebagai pembawa dan kandungan kuman penyakit maka air limbah juga dapat mengandung bahan-bahan beracun, penyebab iritasi, bau dan bahkan suhu yang tinggi serta bahan-bahan lainnya yang mudah terbakar. Keadaan demikian ini sangat dipengaruhi oleh sumber asal air limbah. Kasus yang terjadi di Teluk Minamata pada tahun 1953 adalah contoh yang nyata di mana


27

para nelayan dan keluarganya mengalami gejala penyempitan ruang pandang, kelumpuhan, kulit terasa menebal dan bahkan dapat menyebabkan kematian. Kejadian yang demikian adalah sebagai akibat termakannya ikan oleh nelayan, sedangkan ikan tersebut telah mengandung air raksa sebagai akibat termakannya kandungan air raksa yang ada di dalam teluk. Air raksa ini berasal dari air limbah yang tercemar oleh adanya pabrik yang menghasilkan air raksa pada buangan limbanya. Selain air raksa masih banyak lagi racun lainnya yang dapat membahayakan kesehatan manusia antara lain: a) Timah Hitam Apabila manusia terpapar oleh timah hitam, maka orang tersebut dapat terserang penyakit anemia, kerusakan fungsi otak, serta kerusakan pada ginjal. b) Krom Krom dengan senyawa bervalensi tujuh lebih berbayaha bila dibandingkan dengan krom yang bervalensi tiga. Apabila terpapar oleh krom ini dapat menyebabkan kanker pada kulit dan saluran pencernaan. c) Sianida Senyawa ini sangat beracun terhadap manusia karena dalam jumlah yang sangat kecil sudah dapat menimbulkan keracunan dan merusak organ hati.

B. Dampak terhadap Kerusakan Benda Apabila air limbah mengandung gas karbondioksida yang agresif, maka mau tidak mau akan mempercepat proses terjadinya karat pada benda yang terbuat dari besi serta bangunan aiar yang kotor liannya. Dengan cepat rusaknya benda tersebut maka biaya pemeliharaannya akan semakin besar juga, yang berarti akan menimbulkan kerugian material. Selain karbon dioksida gresif, maka tidak kalah


28

pentingnya apabila air limbah itu adalah air limbah yang berkadar pH rendah atau bersifat asam maupun pH tinggi yangbersifat basa. Melalui pH yang rendah maupun pH yang tinggi mengkibatkan timbulnya kerusakan pada benda-benda yang dilaluinya. Lemak yang merupakan sebagian dari komponen air limbah mempunyai sifat yang menggumpal pada suhu udara normal, dan akan berubah menjadi cair apabila berada pada suhu yang lebih panas. Lemak yang merupakan benda cair pada saat dibuang ke saluran air limbah akan menumpuk secara kumulatif pada saluran air limbah karena mengalami pendinginan dan lemak ini akan menempel pada dinding saluran air limbah yang pada akhirnya akan dapat menyumbat aliran air limbah. Selain penyumbatan akan dapat jugaterjadi kerusakan pada tempat dimana lemak tersebut menempel yang bisa berakibat timbulnya bocor. C. Dampak tehadap fungsi sungai Adanya air limbah yang masuk ke dalam saluran drainase atau sungai akan mencemari air sungai tersebut. Pencemaran air mengakibatkan air sungai tidak lagi berfungsi sesuai peruntukkannya. Akibat dari pencemaran air adalah: air tidak dapat dimanfaatkan sesuai peruntukkannya, dan jika dimanfaatkan maka diperlukan pengolahan khusus yang biaya pengoperasian & pemeliharaan sungai. air menjadi penyebab timbulnya penyakit. menyebabkan peningkatan

7. Pengelolahan Limbah Cair

A. Dasar-Dasar Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri primer pengolahan hasil hutan merupakan salah satu penyumbang limbah cair yang berbahaya bagi lingkungan. Bagi industri-industri besar, seperti


29

industri pulp dan kertas, teknologi pengolahan limbah cair yang dihasilkannya mungkin sudah memadai, namun tidak demikian bagi industri kecil atau sedang. Namun demikian, mengingat penting dan besarnya dampak yang ditimbulkan limbah cair bagi lingkungan, penting bagi sektor industri kehutanan untuk memahami dasardasar teknologi pengolahan limbah cair. Teknologi pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik maupun industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat setempat. Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan. Berbagai teknik pengolahan air buangan untuk menyisihkan bahan polutannya 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: 1. Pengolahan Secara Fisika Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan, diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah mengendap atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu. Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi yang


30

mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam bak pengendap.

Gambar 1. Skema Diagram Pengolahan Fisik Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses pengolahan berikutnya. Flotasi juga dapat digunakan sebagai cara penyisihan bahan-bahan tersuspensi (clarification) atau pemekatan lumpur endapan (sludge thickening) dengan memberikan aliran udara ke atas (air flotation). Proses filtrasi di dalam pengolahan air buangan, biasanya dilakukan untuk mendahului proses adsorbsi atau proses reverse osmosis-nya, akan dilaksanakan untuk menyisihkan sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam air agar tidak mengganggu proses adsorbsi atau menyumbat membran yang dipergunakan dalam proses osmosa.


31

Proses adsorbsi, biasanya dengan karbon aktif, dilakukan untuk menyisihkan senyawa aromatik (misalnya: fenol) dan senyawa organik terlarut lainnya, terutama jika diinginkan untuk menggunakan kembali air buangan tersebut. Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil, terutama jika pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang diolah. Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal. 2. Pengolahan Secara Kimia Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logamlogam berat, senyawa fosfor, dan zat organik beracun; dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi.

Gambar 2. Skema Diagram pengolahan Kimiawi


32

Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan membubuhkan elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan muatan koloidnya agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga akhirnya dapat diendapkan. Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan dengan membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnya) sehingga terbentuk endapan hidroksida logam-logam tersebut atau endapan

hidroksiapatit. Endapan logam tersebut akan lebih stabil jika pH air > 10,5 dan untuk hidroksiapatit pada pH > 9,5. Khusus untuk krom heksavalen, sebelum diendapkan sebagai krom hidroksida [Cr(OH)3], terlebih dahulu direduksi menjadi krom trivalent dengan membubuhkan reduktor (FeSO4, SO2, atau Na2S2O5).

Koagulasi&Flokulasi Penyisihan bahan-bahan organik beracun seperti fenol dan sianida pada konsentrasi rendah dapat dilakukan dengan mengoksidasinya dengan klor (Cl2), kalsium permanganat, aerasi, ozon hidrogen peroksida. Pada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan secara kimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia. 3. Pengolahan secara biologi Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara biologi. Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya. Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu:


33

1. Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor); 2. Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor). Di dalam reaktor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi. Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung dalam reaktor jenis ini. Proses lumpur aktif terus berkembang dengan berbagai modifikasinya, antara lain: oxidation ditch dan kontak-stabilisasi. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif konvensional, oxidation ditch mempunyai beberapa kelebihan, yaitu efisiensi penurunan BOD dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%) dan lumpur yang dihasilkan lebih sedikit. Selain efisiensi yang lebih tinggi (90%-95%), kontak stabilisasi mempunyai kelebihan yang lain, yaitu waktu detensi hidrolis total lebih pendek (4-6 jam). Proses kontak-stabilisasi dapat pula menyisihkan BOD tersuspensi melalui proses absorbsi di dalam tangki kontak sehingga tidak diperlukan penyisihan BOD tersuspensi dengan pengolahan pendahuluan. Kolam oksidasi dan lagoon, baik yang diaerasi maupun yang tidak, juga termasuk dalam jenis reaktor pertumbuhan tersuspensi. Untuk iklim tropis seperti Indonesia, waktu detensi hidrolis selama 12-18 hari di dalam kolam oksidasi maupun dalam lagoon yang tidak diaerasi, cukup untuk mencapai kualitas efluen yang dapat memenuhi standar yang ditetapkan. Di dalam lagoon yang diaerasi cukup dengan waktu detensi 3-5 hari saja. Di dalam reaktor pertumbuhan lekat, mikroorganisme tumbuh di atas media pendukung dengan membentuk lapisan film untuk melekatkan dirinya. Berbagai modifikasi telah banyak dikembangkan selama ini, antara lain: a. trickling filter b. cakram biologi c. filter terendam d. reaktor fludisasi


34

Seluruh modifikasi ini dapat menghasilkan efisiensi penurunan BOD sekitar 80%-90%. Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses penguraian secara biologi, proses ini dapat dibedakan menjadi dua jenis: a. Proses aerob, yang berlangsung dengan hadirnya oksigen; b. Proses anaerob, yang berlangsung tanpa adanya oksigen. Apabila BOD air buangan tidak melebihi 400 mg/l, proses aerob masih dapat dianggap lebih ekonomis dari anaerob. Pada BOD lebih tinggi dari 4000 mg/l, proses anaerob menjadi lebih ekonomis.

Gambar 3. Skema Diagram pengolahan Biologi Pengelolaan Limbah Cair Untuk Pengendalian Pencemaran Air Pengendalian pencemaran air adalah upaya pencegahan dan penanggulangan pencemaran air serta pemulihan kualitas air untuk menjamin agar sesuai dengan baku mutu air.


35

Tujuan pengelolaan limbah cair adalah untuk mengendalikan agar tidak terjadi pencemaran air atau menghasilkan zero pollution ( tidak ada polutan dalam air ).

Pendekatan yang dilakukan dalam pengelolaan pencemaran air mencakup pendekatan non teknis dan pendekatan teknis. Pendekatan non teknis yang dimaksud adalah penerbitan peraturan sekaligus sosialisasi peraturan yang digunakan sebagai landasan hukum bagi pengelola badan air maupun penghasil limbah dalam mengendalikan limbah maupun mengelola limbahnya.

Pendekatan teknis berupa penyediaan / pengadaan sarana dan prasarana penanganan limbah serta monitoring dan evaluasi. Beberapa faktor yang memengaruhi kualitas limbah adalah volume limbah,

kandungan bahan pencemar, dan frekuensi pembuangan limbah. Untuk mengatasi limbah ini diperlukan pengolahan dan penanganan limbah. Pada dasarnya pengolahan limbah ini dapat dibedakan menjadi: 1. pengolahan menurut tingkatan perlakuan 2. pengolahan menurut karakteristik limbah Untuk mengatasi berbagai limbah dan air limpasan (hujan), maka suatu kawasan permukiman membutuhkan berbagai jenis layanan sanitasi. Layanan sanitasi ini tidak dapat selalu diartikan sebagai bentuk jasa layanan yang disediakan pihak lain. Ada juga layanan sanitasi yang harus disediakan sendiri oleh masyarakat, khususnya pemilik atau penghuni rumah, seperti jamban misalnya. 1. Layanan air limbah domestik: pelayanan sanitasi untuk menangani limbah Air kakus. 2. Jamban yang layak harus memiliki akses air besrsih yang cukup dan tersambung ke unit penanganan air kakus yang benar. Apabila jamban pribadi


36

tidak ada, maka masyarakat perlu memiliki akses ke jamban bersama atau MCK. 3. Layanan persampahan. Layanan ini diawali dengan pewadahan sampah dan pengumpulan sampah. Pengumpulan dilakukan dengan menggunakan gerobak atau truk sampah. Layanan sampah juga harus dilengkapi dengan tempat pembuangan sementara (TPS), tempat pembuangan akhir (TPA), atau fasilitas pengolahan sampah lainnya. Dibeberapa wilayah pemukiman, layanan untuk mengatasi sampah dikembangkan secara kolektif oleh masyarakat. Beberapa ada yang melakukan upaya kolektif lebih lanjut dengan memasukkan upaya pengkomposan dan pengumpulan bahan layak daur-ulang. 4. Layanan drainase lingkungan adalah penanganan limpasan air hujan menggunakan saluran drainase (selokan) yang akan menampung limpasan air tersebut dan mengalirkannya ke badan air penerima. Dimensi saluran drainase harus cukup besar agar dapat menampung limpasan air hujan dari wilayah yang dilayaninya. Saluran drainase harus memiliki kemiringan yang cukup dan terbebas dari sampah. Penyediaan air bersih dalam sebuah pemukiman perlu tersedia secara berkelanjutan dalam jumlah yang cukup. Air bersih ini tidak hanya untuk memenuhi kebutuhan makan, minum, mandi, dan kakus saja, melainkan juga untuk kebutuhan cuci dan pembersihan lingkungan. B. Teknologi Pengolahan Air Limbah Pembuangan air limbah baik yang bersumber dari kegiatan domestik (rumah tangga) maupun industri ke badan air dapat menyebabkan pencemaran lingkungan apabila kualitas air limbah tidak memenuhi baku mutu limbah. Sebagai contoh, mari kita lihat Kota Jakarta. Jakarta merupakan sebuah ibukota yang amat padat sehingga letak septic tank, cubluk (balong), dan pembuangan sampah berdekatan dengan sumber air tanah. Terdapat sebuah penelitian yang mengemukakan bahwa 285 sampel


37

dari 636 titik sampel sumber air tanah telah tercemar oleh bakteri coli. Secara kimiawi, 75% dari sumber tersebut tidak memenuhi baku mutu air minum yang parameternya dinilai dari unsur nitrat, nitrit, besi, dan mangan.

Trickling filter. Sebuah trickling filter bed yang menggunakan plastic media.


38

Parameter

Konsentrasi (mg/L)

COD BOD Minyak nabati Minyak mineral Zat padat tersuspensi (TSS) Ph Temperatur Ammonia bebas (NH3) Nitrat (NO3-N) Senyawa aktif biru metilen Sulfida (H2S) Fenol Sianida (CN)

100 300 50 150 5 10 10 50 200 400 6.0 9.0 38 40 [oC] 1.0 5.0 20 30 5.0 10 0.05 0.1 0.5 1.0 0.05 0.5

Dalam kegiatan industri, air limbah akan mengandung zat-zat/kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif, produk terbuang atau gagal, pencucian dan pembilasan peralatan, blowdown beberapa peralatan seperti kettle boiler dan sistem air pendingin, serta sanitary wastes. Agar dapat memenuhi baku mutu, industri harus menerapkan prinsip pengendalin limbah secara cermat dan terpadu baik di dalam proses produksi (in-pipe pollution prevention) dan setelah proses produksi (end-pipe pollution prevention). Pengendalian dalam proses produksi bertujuan untuk meminimalkan volume limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi dan


39

toksisitas

kontaminannya.

Sedangkan

pengendalian

setelah

proses

produksi

dimaksudkan untuk menurunkan kadar bahan peencemar sehingga pada akhirnya air tersebut memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan. C. Batasan Air Limbah Kepmen LH No. KEP-51/MENLH/10/1995 Namun walaupun begitu, masalah air limbah tidak sesederhana yang dibayangkan karena pengolahan air limbah memerlukan biaya investasi yang besar dan biaya operasi yang tidak sedikit. Untuk itu, pengolahan air limbah harus dilakukan dengan cermat, dimulai dari perencanaan yang teliti, pelaksanaan pembangunan fasilitas instalasi pengolahan air limbah (IPAL) atau unit pengolahan limbah (UPL) yang benar, serta pengoperasian yang cermat. Dalam pengolahan air limbah itu sendiri, terdapat beberapa parameter kualitas yang digunakan. Parameter kualitas air limbah dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu parameter organik, karakteristik fisik, dan kontaminan spesifik. Parameter organik merupakan ukuran jumlah zat organik yang terdapat dalam limbah. Parameter ini terdiri dari total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), minyak dan lemak (O&G), dan total petrolum hydrocarbons (TPH). Karakteristik fisik dalam air limbah dapat dilihat dari parameter total suspended solids (TSS), pH, temperatur, warna, bau, dan potensial reduksi. Sedangkan kontaminan spesifik dalam air limbah dapat berupa senyawa organik atau inorganik. 1. Teknologi Pengolahan Air Limbah Tujuan utama pengolahan air limbah ialah untuk mengurai kandungan bahan pencemar di dalam air terutama senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh


40

mikroorganisme yang terdapat di alam. Pengolahan air limbah tersebut dapat dibagi menjadi 5 (lima) tahap:

a. Pengolahan Awal (Pretreatment) Tahap pengolahan ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk menghilangkan padatan tersuspensi dan minyak dalam aliran air limbah. Beberapa proses pengolahan yang berlangsung pada tahap ini ialah screen and grit removal, equalization and storage, serta oil separation. b. Pengolahan Tahap Pertama (Primary Treatment) Pada dasarnya, pengolahan tahap pertama ini masih memiliki tujuan yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya ialah pada proses yang berlangsung. Proses yang terjadi pada pengolahan tahap pertama ialah neutralization, chemical addition and coagulation, flotation, sedimentation, dan filtration. c. Pengolahan Tahap Kedua (Secondary Treatment) Pengolahan tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat-zat terlarut dari air limbah yang tidak dapat dihilangkan dengan proses fisik biasa. Peralatan pengolahan yang umum digunakan pada pengolahan tahap ini ialah activated sludge, anaerobic lagoon, tricking filter, aerated lagoon, stabilization basin, rotating biological contactor, serta anaerobic contactor and filter. d. Pengolahan Tahap Ketiga (Tertiary Treatment) Proses-proses yang terlibat dalam pengolahan air limbah tahap ketiga ialah coagulation and sedimentation, filtration, carbon adsorption, ion exchange, membrane separation, serta thickening gravity or flotation.


41

e. Pengolahan Lumpur (Sludge Treatment) Lumpur yang terbentuk sebagai hasil keempat tahap pengolahan sebelumnya kemudian diolah kembali melalui proses digestion or wet combustion, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugation, lagooning or drying bed, incineration, atau landfill. 2. Pemilihan Teknologi Pemilihan proses yang tepat didahului dengan mengelompokkan karakteristik kontaminan dalam air limbah dengan menggunakan indikator parameter yang sudah ditampilkan di tabel di atas. Setelah kontaminan dikarakterisasikan, diadakan pertimbangan secara detail mengenai aspek ekonomi, aspek teknis, keamanan, kehandalan, dan kemudahan peoperasian. Pada akhirnya, teknologi yang dipilih haruslah teknologi yang tepat guna sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah. Setelah pertimbanganpertimbangan detail, perlu juga dilakukan studi kelayakan atau bahkan percobaan skala laboratorium yang bertujuan untuk: 1. Memastikan bahwa teknologi yang dipilih terdiri dari proses-proses yang sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah. 2. Mengembangkan dan mengumpulkan data yang diperlukan untuk menentukan efisiensi pengolahan yang diharapkan. 3. Menyediakan informasi teknik dan ekonomi yang diperlukan untuk penerapan skala sebenarnya.


42

Sedimentation. Sebuah primary sedimentation tank di sebuah unit pengolahan limbah domestik. Sedimentation tank merupakan salah satu unit pengolahan limbah yang sangat umum digunakan. Bottomline, perlu kita semua sadari bahwa limbah tetaplah limbah. Solusi terbaik dari pengolahan limbah pada dasarnya ialah menghilangkan limbah itu sendiri. Produksi bersih (cleaner production) yang bertujuan untuk mencegah, mengurangi, dan menghilangkan terbentuknya limbah langsung pada sumbernya di seluruh bagian-bagian proses dapat dicapai dengan penerapan kebijaksanaan pencegahan, penguasaan teknologi bersih, serta perubahan mendasar pada sikap dan perilaku manajemen. Treatment versus Prevention? Mana yang menurut teman-teman lebih baik?? Saya yakin kita semua tahu jawabannya. Reduce, recyle, and reuse. D. Pengelolahan Limbah cair berdasarkan sumber limbah cair 1. Pengelolahan air limbah rumah tangga Pengelolaan air limbah dapat dilakukan dengan cara membuat saluran air kotor dan bak peresapan dengan memperhatikan ketentuan sebagai berikut: Tidak mencemari sumber air minum yang terdapat pada d a e r a h s e k i t a r b a i k i t u a i r permukaan maupun air di bawah permukaan tanah a. Tidak mengotori permukaan air tanah b. Menghindari tersebarnya cacing tambang pada permukaan tanah c. Mencegah berkembang biaknya lalat dan serangga lain d. T i d a k m e n i m b u l k a n b a u


43

e. Konstruksi dibuat secara sederhana dengan bahan yang mudah diperoleh dan murah f. Jarak minimal antara sumber air dengan bak peresapan adalah 10 meter. Selain hal tersebut di atas saluran air kotor yang bersumber dari rumah tangga dibuat terpisah dengan saluran air hujan sehingga pa da musim penghujan bangunan pengolah air tidak terjadi over flow.P e n g e n d a l i a n kegiatan dalam pembuangan limbah dapat membantu dalam upa ya pe meliharaan lingkungan karena pengendalan

m e r u p a k a n u p a y a p e n c e g a h a n d a n a t a u penanggulangan dan atau pemulihan. Adapun upaya pengendalian dapat dilakukan dengan cara: a. I n v e n t a r i s a s i kualitas dan kuantitas air dalam

s u m b e r a i r m e n u r u t s y s t e m w i l a y a h t a t a perairan. b. P e n e t a p a n golongan baku mutu air air menurut dan baku

peruntukkannya,

b e b a n pencemaran untuk golongan air tersebut serta baku mutu limbah cair untuk setiap jenis kegiatan. c. Penetapan baku mutu limbah cair yang dibuang ke dalam air pada sumber air oleh setiapkegiatan dan pemberian izin pembuangannya. d. Pemantauan perubahan kualitas air pada sumber air dan evaluasi hasilnya. e. Pengawasan terhadap penataan peraturan pengendalian

pencemaran air termasuk penataanmutu limbah cair serta penegakan hukum.


44

2. Pengelolahan limbah cair industri Dalam pengolahan air limbah industri dikenal 3 parameter utama yaitu: (1) Oksigen terlarut (OT) atau Dissolved Oxygen (DO), (2) Kebutuhan Oksigen Biologis (KOB) atau Biologycal Oxygen Demand (BOD) dan (3) Kebutuhan Oksigen Kimia (KOK) atau Chemical Oxygen Demand (COD). Oksigen terlarut (OT) atau Dissolved Oxygen (DO) Oksigen merupakan parameter yang sangat penting dalam air. Sebagian besar makhluk hidup dalam air membutuhkan oksigen untuk mempertahankan hidupnya, baik tanaman maupun hewan air, bergantung kepada oksigen yang terlarut. Ikan merupakan makhluk air dengan kebutuhan oksigen tertinggi, kemudian invertebrata, dan yang terkecil kebutuhan oksigennya adalah bakteri. Keseimbangan oksigen terlarut (OT) dalam air secara alamiah terjadi secara bekesinambungan. Mikoorganisme sebagai makhluk terkecil dalam air, untuk pertumbuhannya membutuhkan sumber energi yaitu unsur karbon (C) yang dapat diperoleh dari bahan organik yang berasal dari tanaman, ganggang yang mati, maupun oksigen dari udara. Bahan organik tersebut oleh mikroorganisme akan duraikan menadi karbon dioksida (CO2) dan air (H2O). CO2 selanjutnya dimanfaatkan oleh tanaman dalam air untuk proses fotosintesis membentuk oksigen, dan seterusnya. Oksigen yang dimanfaatkan untuk proses penguraian bahan organik tersebut akan diganti oleh oksigen yang masuk dari udara maupun dari sumber lainnya secepat habisnya oksigen terlarut yang digunakan oleh bakteri atau dengan kata lain oksigen yang diambil oleh biota air selalu


45

setimbang dengan oksigen yang masuk dari udara maupun dari hasil fotosintesa tanaman air. Apabila pada suatu saat bahan organik dalam air menjadi berlebih sebagai akibat masuknya limbah aktivitas manusia (seperti limbah organik dari industri), yang berarti suplai karbon (C) melimpah, menyebabkan kecepatan pertumbuhan mikroorganisme akan berlipat ganda, yang berati juga meningkatnya kebutuhan oksigen, sementara suplai oksigen dari udara jumlahnya tetap. Pada kondisi seperti ini, kesetimbangan antara oksigen yang masuk ke air dengan yang dimanfaatkan oleh biota air tidak setimbang, akibatnya terjadi defisit oksigen terlarut dalam air. Bila penurunan oksigen terlarut tetap berlanjut hingga nol, biota air yang membutuhkan oksigen (aerobik) akan mati, dan digantikan dengan tumbuhnya mikroba yang tidak membutuhkan oksigen atau mikroba anerobik. Sama halnya dengan mikroba aerobik, mikroba anaerobik juga akan memanfatkan karbon dari bahan organik. Dari respirasi anaerobik ini terbentuk gas metana (CH4) disamping terbentuk gas asam sulfida (H2S) yang berbau busuk. Masuknya zat terlarut lain dalam air mengganggu kelarutan oksigen dalam air


46

BOD dan COD Untuk menentukan tingkat penurunan kualitas air dapat dilihat dari penurunan kadar oksigen terlatut (OT) sebagai akibat masuknya bahan organik dari luar, umumnya digunakan uji BOD dan atau COD. Biological Oxygen Demand (BOD) atau kebutuhan oksigen biologis (KOB) menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh mikroorganisme hidup untuk memecah atau mengoksidasi bahan organik dalam air. Oleh karena itu, nilai BOD bukanlah merupakan nilai yang menujukkan jumlah atau kadar bahan organik dalam air, tetapi mengukur secara relative jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi atau menguraikan bahan-bahan organik tersebut. BOD tinggi menunjukkan bahwa jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh mikroorganisme untuk mengoksidasi bahan organik dalam air tersebut tinggi, berarti dalam air sudah terjadi defisit oksigen. Banyaknya mikroorganisme yang tumbuh dalam air disebabkan banyaknya makanan yang tersedia (bahan organik), oleh karena itu secara tidak langsung BOD selalu dikaitkan dengan kadar bahan organik dalam air. BOD5 merupakan penentuan kadar BOD baku yaitu pengukuran jumlah oksigen yang dihabiskan dalam waktu lima hari oleh mikroorganisme pengurai secara aerobic dalam suatu volume air pada suhu 20 derajat Celcius. BOD5 500mg/liter (atau ppm) berarti 500 mgram oksigen akan dihabiskan oleh mikroorganisme dalam satu liter contoh air selama waktu lima hari pada suhu 20 derajat Celcius.


47

Beberapa dasar yang sering digunakan untuk menentukan kualitas air dilihat dari kadar BOD adalah: Erat kaitannya dengan BOD adalah COD. Dalam bahan buangan, tidak semua bahan kimia organik dapat diuraikan oleh mikroorganisme secara cepat. Bahan organik dalam air bersifat: Dapat diuraikan oleh bakteri (biodegradasi) dalam waktu lima hari Bahan organik yang tidak teruraikan oleh bakteri dalam waktu lima hari Bahan organik yang tidak mengalami biodegradasi

Uji COD ini meliputi semua bahan organik di atas, baik yang dapat diuraikan oleh mikroorganisme maupun yang tidak dapat diuraikan. Oleh karena itu hasil uji COD akan lebih tinggi dari hasil uji BOD. Mekanisme pengolahan limbah dapat dilihat pada bagan dibawah ini


48

Pengolahan limbah berkaitan dengan sistem pabrik. Ada pabrik yang telah mempergunakan peralatan dengan kadar buangan rendah sehingga buangan yang dihasilkannya tidak lagi perlu mengalami pengolahan. Bagi pabrik seperti ini memang telah dirancang dari awal pembangunan. Buangan dari pabrik berbeda satu dengan yang lain. Perbedaan ini menyangkut pula dengan perbedaan bahan baku,perbedaan proses. Suatu pabrik sama-sama mengeluarkan limbah air namun terdapat senyawa kimia yang berbeda pula.Karena banyaknya variasi pencemar antara satu pabrik dengan pabrik lain maka banyak pula sistem pengolahan. Demikian banyak macam parameter pencemar dalam suatu buangan, akibatnya membutuhkan berbagai tingkatan proses pula. Limbah memerlukan penanganan awal. Kemudian pengolahan berikutnya. Pengolahan pendahuluan akan turut menentukan pengolahan kedua, ketiga dan seterusnya. Kekeliruan penetapan pengolahan pendahuluan akan turut

mempengaruhi pengolahan berikutnya. Di dalam penetapan pilihan metode keadaan limbah sudah seharusnya diketahui sebelumnya.Parameter limbah yang mempunyai peluang untuk mencemarkan lingkungan harus ditetapkan. Misalnya terdapat senyawa fenol dalam air sebesar 2 mg/liter, phosphat 30 mg/liter dan seterusnya. Dengan mengetahui jenis-jenis parameter di dalam limbah maka dapat ditetapkan metode pengolahan dan pilihan jenis peralatan. Sekali sudah ditetapkan inetode dan jenis peralatan maka langkah berikutnya adalah sampai tingkat mana diinginkan menghilangkan/ penguranga senyawa pencemarnya. Berapa persenkah kita inginkan pengurangan dan sampai di mana efisiensi peralatan harus dicapai pada tingkat maksimum. Penetapan efisiensi peralatan, dan standar buangan yang diinginkan akan mempengaruhi ketelitian alat, volume air limbah, sistem pemipaan,


49

pemasangan pipa, pilihan bahan kimia dan lain-lain.Dalam mendesain peralatan, variabel tadi harus dapat dihitung secara tepat. Belum ada suatu jaminan hahwa satu unit peralatan dapat mengendalikan limbah sesuai dengan yang dikehendaki. Sebab di dalam satu unit peralatan terdiri dari berbagai macam kegiatan mulai dari kegiatan pendahuluan sampai kegiatan akhir. Walaupun terdiri dari berbagai kegiatan namun tidak semua

jeniskegiatan dipraktekkan, mungkin dengan kombinasi dari beberapa kegiatan saja limbah sudah bebas polusi.Adapun jenis kegiatan dalam pengolahan air limbah dapat diuraikan dalam tabel 7.10.


50

Pengolahan limbah seing harus menggunakan kombinasi dari berbagai metode, terutama limbah berat yang banyak mengandung jenis

parameter/Jarang perusahaan mempergunakan satu proses dan hasilnya baik. Pilihan peralatan berkaitap dengan biaya, pemeliharaan, tenaga ahli dan kualitas lingkungan. Untuk beberapa jenis pencemar telah ditetapkan metode treatmentnya. Pilihan ini didasarkan atas beberapa referensi dan pengalaman yang telah dicoba berulang kali sampai diperoleh hasil maksimum. Di bawah ini disajikan jenis pencemar dengan metodenya.

Air limbah mungkin terdiri dari satu atau lebih parameter pencemar melampaui nilai yang ditetapkan. Kemungkinan di dalamnya terdapat minyak dan lemak, bahan anorganik seperti besi, aluminium, nikel,plumbum, barium, fenol dan lain-lain sehingga perlu kombinasi dari beberapa alat. Untuk


51

menurunkan BOD dan COD dapat dilakukan dengan metode aerasi dan ternyata metode ini juga cukup baik untuk melakukan pengeridapan suspensi solid. Ada beberapa proses yang dilalui air limbah agar limbah ini benarbenar bebas dari unsur pencemaran. Tingkatan proses dimaksudkan adalah sesuai dengan tingkatan berat ringannya. Pada mulanya air limbah harut dibebaskan dari benda terapung atau padatan melayang.Untuk itu diperlukan treatment pendahuluan. Pengolahan selanjutnya adalah mengendapkan partikel-partikel halus kemudian lagi menetralisasinya. Demikian tingkatan ini dilaksanakan sampai seluruh parameter pencemar dalam air buangan dapat dihilangkan.

3. Pengelolahan Air limbah pertanian Agroindustri atau industri pengolahan hasil pertanian merupakan salah industri yang menghasilkan air limbah yang dapat mencemari lingkungan. Bagi industri-industri besar, seperti industri pengolahan kelapa sawit, teknologi pengolahan limbah cair yang digunakan mungkin sudah memadai, namun tidak demikian bagi industri kecil atau sedang. Namun demikian, mengingat tingginya potensi pencemaran yang ditimbulkan oleh air limbah yang tidak dikelola dengan baik maka diperlukan pemahaman dan informasi mengenai pengelolaan air limbah secara benar. Pengelolaan limbah adalah kegiatan terpadu yang meliputi kegiatan pengurangan (minimization), segregasi (segregation), penanganan (handling), pemanfaatan dan pengolahan limbah. Dengan demikian untuk mencapai hasil yang optimal, kegiatan-kegiatan yang melingkupi pengelolaan limbah perlu dilakukan dan bukan hanya mengandalkan kegiatan pengolahan limbah saja. Bila pengelolaan limbah hanya diarahkan pada kegiatan pengolahan limbah maka beban kegiatan di Instalasi Pengolahan Air Limbah akan sangat berat, membutuhkan lahan yang lebih luas, peralatan lebih banyak, teknologi dan


52

biaya

yang

tinggi.

Kegiatan

pendahuluan

pada

pengelolaan

limbah

(pengurangan, segregasi dan penanganan limbah) akan sangat membantu mengurangi beban pengolahan limbah di IPAL. Tren pengelolaan limbah di industri adalah menjalankan secara terintergrasi kegiatan pengurangan, segregasi dan handling limbah sehingga menekan biaya dan menghasilkan output limbah yang lebih sedikit serta minim tingkat pencemarnya. Integrasi dalam pengelolaan limbah tersebut kemudian dibuat menjadi berbagai konsep seperti: produksi bersih (cleaner production), atau minimasi limbah (waste minimization). Secara prinsip, konsep produksi bersih dan minimasi limbah mengupayakan dihasilkannya jumlah limbah yang sedikit dan tingkat cemaran yang minimum. Namun, terdapat beberapa penekanan yang berbeda dari kedua konsep tersebut yaitu: produksi bersih memulai implementasi dari optimasi proses produksi, sedangkan minimasi limbah memulai implementasi dari upaya pengurangan dan pemanfaatan limbah yang dihasilkan. Produksi Bersih menekankan pada tata cara produksi yang minim bahan pencemar, limbah, minim air dan energi. Bahan pencemar atau bahan berbahaya diminimalkan dengan pemilihan bahan baku yang baik, tingkat kemurnian yang tinggi, atau bersih. Selain itu diupayakan menggunakan peralatan yang hemat air dan hemat energi. Dengan kombinasi seperti itu maka limbah yang dihasilkan akan lebih sedikit dan tingkat cemarannya juga lebih rendah. Selanjutnya limbah tersebut diolah agar memenuhi baku mutu limbah yang ditetapkan. Strategi produksi bersih yang telah diterapkan di berbagai negara menunjukkan hasil yang lebih efektif dalam mengatasi dampak lingkungan dan juga memberikan beberapa keuntungan, antara lain: a. Penggunaan sumberdaya alam menjadi lebih efektif dan efisien;


53

b. Mengurangi atau mencegah terbentuknya bahan pencemar c. Mencegah berpindahnya pencemaran dari satu media ke media yang lain d. Mengurangi lingkungan; e. Mengurangi biaya penaatan hukum; f. Terhindar dari biaya pembersihan lingkungan (clean up); g. Produk yang dihasilkan dapat bersaing di pasar internasional h. Pendekatan pengaturan yang bersifat fleksibel dan sukarela. Minimasi limbah merupakan implementasi untuk mengurangi jumlah dan tingkat cemaran limbah yang dihasilkan dari suatu proses produksi dengan cara pengurangan, pemanfaatan dan pengolahan limbah. Pengurangan limbah dilakukan melalui peningkatan atau optimasi efisiensi alat pengolahan, optimasi sarana dan prasarana pengolahan seperti sistem perpipaan, meniadakan kebocoran, ceceran, dan terbuangnya bahan serta limbah. Pemanfaatan ditujukan pada bahan atau air yang telah digunakan dalam proses untuk digunakan kembali dalam proses yang sama atau proses lainnya. Pemanfaatan perlu dilakukan dengan pertimbangan yang cermat dan hati-hati agar tidak menimbulkan gangguan pada proses produksi atau menimbulkan pencemaran pada lingkungan. Setelah dilakukan pengurangan dan pemanfaatan limbah, maka limbah yang dihasilkan akan sangat minimal untuk selanjutnya diolah dalam instalasi pengolahan limbah. Pada kegiatan pra produksi dapat dilakukan pemilihan bahan baku yang baik, berkualitas dan tingkat kemunian bahannya tinggi. Saat produksi dilakukan, fungsi alat proses menjadi penting untuk menghasilkan produk terjadinya risiko terhadap kesehatan manusia dan


54

dengan konsumsi air dan energi yang minimum, selain itu diupayakan mencegah adanya bahan yang tercecer dan keluar dari sistem produksi. Dari tiap tahapan proses dimungkinkan dihasilkan limbah. Untuk mempermudah pemanfaatan dan pengolahan maka limbah yang memiliki karakteristik yang berbeda dan akan menimbulkan pertambahan tingkat cemaran harus dipisahkan. Sedangkan limbah yang memiliki kesamaan karekteristik dapat digabungkan dalam satu aliran limbah. Pemanfaatan limbah dapat dilakukan pada proses produksi yang sama atau digunakan untuk proses produksi yang lain. Limbah yang tidak dapat dimanfaatkan selanjutnya diolah pada unit pengolahan limbah untuk menurunkan tingkat cemarannya sehingga sesuai dengan baku mutu yang ditetapkan. Limbah yang telah memenuhi baku mutu tersebut dapat dibuang ke lingkungan. Bila memungkinkan, keluaran (output) dari instalasi pengolahan limbah dapat pula dimanfaatkan langsung atau melalui pengolahan lanjutan. Pengolahan limbah adalah upaya terakhir dalam sistem pengelolaan limbah setelah sebelumnya dilakukan optimasi proses produksi dan pengurangan serta pemanfaatan limbah. Pengolahan limbah dimaksudkan untuk menurunkan tingkat cemaran yang terdapat dalam limbah sehingga aman untuk dibuang ke lingkungan. Limbah yang dikeluarkan dari setiap kegiatan akan memiliki karakteristik yang berlainan. Hal ini karena bahan baku, teknologi proses, dan peralatan yang digunakan juga berbeda. Namun akan tetap ada kemiripan karakteristik diantara limbah yang dihasilkan dari proses untuk menghasilkan produk yang sama. Karakteristik utama limbah didasarkan pada jumlah atau volume limbah dan kandungan bahan pencemarnya yang terdiri dari unsur fisik, biologi, kimia


55

dan radioaktif. Karakteristik ini akan menjadi dasar untuk menentukan proses dan alat yang digunakan untuk mengolah air limbah. Pengolahan air limbah biasanya menerapkan 3 tahapan proses yaitu pengolahan pendahuluan (pre-treatment), pengolahan utama (primary

treatment), dan pengolahan akhir (post treatment). Pengolahan pendahuluan ditujukan untuk mengkondisikan alitan, beban limbah dan karakter lainnya agar sesuai untuk masuk ke pengolahan utama. Pengolahan utama adalah proses yang dipilih untuk menurunkan pencemar utama dalam air limbah. Selanjutnya pada pengolahan akhir dilakukan proses lanjutan untuk mengolah limbah agar sesuai dengan baku mutu yang ditetapkan. Terdapat 3 (tiga) jenis proses yang dapat dilakukan untuk mengolah air limbah yaitu: proses secara fisik, biologi dan kimia. Proses fisik dilakukan dengan cara memberikan perlakuan fisik pada air limbah seperti menyaring, mengendapkan, atau mengatur suhu proses dengan menggunakan alat screening, grit chamber, settling tank/settling pond, dll. Proses biologi deilakukan dengan cara memberikan perlakuan atau proses biologi terhadap air limbah seperti penguraian atau penggabungan substansi biologi dengan lumpur aktif (activated sludge), attached growth filtration, aerobic process dan an-aerobic process. Proses kimia dilakukan dengan cara membubuhkan bahan kimia atau larutan kimia pada air limbah agar dihasilkan reaksi tertentu. Untuk suatu jenis air limbah tertentu, ketiga jenis proses dan alat pengolahan tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau

dikombinasikan. Pilihan mengenai teknologi pengolahan dan alat yang digunakan seharusnya dapat mempertimbangkan aspek teknis, ekonomi dan

pengelolaannya.


56

4. Pengelolahan Limbah cair pertambangan Pengolahan limbah bertujuan untuk mengurangi hingga kadarnya seminimal mungkin bahkan jika mungkin menghilangkan sama sekali bahanbahan beracun yang terdapat dalam limbah sebelum limbah tersebut dibuang. Walaupun peraturan dan tatacara pembuangan limbah beracun telah diatur oleh Pemerintah dalam hal ini Kementrian Lingkungan Hidup, tetapi dalam prakteknya dilapangan, masih banyak ditemukan terjadinya pencemaran akibat limbah industri. Pengelolahan limbah cair pertambngan digunakan teknologi mengolah limbah dengan sistem Phytoremediasi, menggunakan tanaman sebagai alat pengolah bahan pencemar. Pada limbah padat atau cair yang akan diolah, ditanami dengan tanaman tertentu yang dapat menyerap, mengumpulkan, mendegradasi bahan-bahan pencemar tertentu yang terdapat di dalam limbah tersebut. Banyak istilah yang diberikan pada sistem ini sesuai dengan mekanisme yang terjadi pada prosesnya. Misalnya : Phytostabilization, yaitu polutan distabilkan di dalam tanah oleh pengaruh tanaman, Phytostimulation : akar tanaman menstimulasi penghancuran polutan dengan bantuan bakteri rhizosphere, Phytodegradation, yaitu tanaman mendegradasi polutan dengan atau tanpa menyimpannya di dalam daun, batang atau akarnya untuk sementara waktu, Phytoextraction, yaitu polutan terakumulasi di jaringan tanaman terutama daun, Phytovolatilization, yaitu polutan oleh tanaman diubah menjadi senyawa yang mudah menguap sehingga dapat dilepaskan ke udara, dan Rhizofiltration, yaitu polutan diambil dari air oleh akar tanaman pada sistem hydroponic. Proses remediasi polutan dari dalam tanah atau air terjadi karena jenis tanaman tertentu dapat melepaskan zat carriers yang biasanya berupa senyawaan kelat, protein, glukosida yang berfungsi mengikat zat polutan tertentu kemudian dikumpulkan dijaringan tanaman misalnya pada daun atau


57

akar. Keunggulan sistem phytoremediasi diantaranya ialah biayanya murah dan dapat dikerjakan insitu, tetapi kekurangannya diantaranya ialah perlu waktu yang lama dan diperlukan pupuk untuk menjaga kesuburan tanaman, akar tanaman biasanya pendek sehingga tidak dapat menjangkau bagian tanah yang dalam. Yang perlu diingat ialah setelah dipanen, tanaman yang kemungkinan masih mengandung polutan beracun ini harus ditangani secara khusus. 8. Pokok Pokok Permasalahan Pengelolaan Air Limbah. Berdasarkan konsep manajemen pengelolaan air limbah di atas secara umum persoalan yang muncul pada pengelolaan air limbah adalah : Aspek kelembagaan Bentuk kelembagaan yang cocok dengan besarnya kenangan dan sumber daya manusia sebagai salah satu unsur pengelola kurang memadai dari jumlah maupun kualifikasinya. Aspek teknis operasional Keterbatasan sarana dan prasarana instalasi pengolah air limbah ( IPAL ) sebelum dibuang kebadan air Aspek pembiayaan Tidak seimbangnya biaya operasional pemeliharaan dengan penerimaan retribusi Aspek pengaturan Tidak dimilikinya kebijakan pengaturan pengelolaan di daerah yang mampu memberikan motivasi kesadaran peran serta masyarakat untuk ikut secara utuh dalam pengelolaan secara terpusat baik menyangkut pembiayaan dan teknis operasional sehingga berwawasan lingkungan.


58

Aspek peran serta masyarakat Kesadaran masyarakat untuk ikut serta secara utuh dalam pengelolaan perlu ditingkatkan. Unsur-unsur dari pengelolaan air limbah yang modern terdiri dari : 1. Masing-masing sumber air limbah 2. sarana pemrosesan setempat 3. sarana pengumpul 4. sarana penyaluran 5. sarana pengolahan 6. sarana pembuangan

9. Sistem Pembuangan Air Limbah Pembuangan-pembuangan ail limbah dilakukan melalui proses pengolahan secara : 1. Pengolahan Individual Pengolahan air limbah individual adalah pengolahan yang dilakukan seacara sendiri-sendiri pada masing-masing rumah terhadap limbah domestik yang dihasilkan. System penanganan/pengolahan air limbah domestik secara individual diuraikan dalam diagram sebagai berikut :

Gambar 2.4 Skema Sistem Pembuangan Limbah melalui Proses Pengolahan Individual


59

2. Pengolahan Individu Pada Lingkungan Terbatas Pengolahan Air limbah domestik individu Pada Lingkungan Terbatas dilakukan secara terpadu dalam wilyah yang kecil/terbatas, seperti hotel, rumah sakit, Bandar udara, pelabuhan dan fasilitas umum. Sistem

penanganan/pengolahan air limbah domestic secara individual diuraikan dalam diagram sebagai berikut :

Gambar 2.5 Skema Sistem Pembuangan Limbah melalui Proses Pengolahan Individual Pada Lingkungan Terbatas

3. Pengolahan Komunal Pengolahan air limbah komunal dalah pengolahan yang dilakukan pada suatu kawasa permukiman, industry, perdagangan seperti kota-kota besar (Jakarta, Bandung dan Yogyakarata) yang dapat umumnya dilayani/dibuang melalui jaringan rioll kota untuk kemudian dialirkan menuju ke suatu Instalasi Pengolahan Air Limbah dengan kapasitas besar. Pada umumnya Instalasi Pengolahan ini dikelola oleh pemerintah daerah atau departemen Terkait. Sistem penanganan/pengolahan air limbah secara komunal diuraikan dalam diagram sebagai berikut :


60

Gambar 2.6 Skema Sistem Pembuangan Limbah melalui Proses Pengolahan Komunal

10. Pola Penyaluran Prasarana IPAL Untuk penanganan air limbah domestik secara komunal diperlukan penyaluran air limbah yang dapat mengalirkan air limbah mulai dari tempat sumbernya sampai ke instalasi pengolahan air limbah (IPAL). Saluran air limbah yang menyalurkan air limbah tersebut berupa jaringan pipa yang ditanam di bwah permukaan tanah dan jaringan pipa tersebut biasanya terdapat di kota-kota besar. Jaringan pipa air limbah ini sering disebut dengan riool kota. Bagi kota yang memiliki riool kota maka masyarakatnya dapat memanfaatkan jaringan riool kota tersebut sebagai tempat pembuagan air limbah yang dihasilkan dengan membayar sejumlah uang kepada pengelolanya. Beberapa hal spesifik yang terdapat dalam jaringan riool kota : 1. Pipa saluran air limbah menajdi satu kesatuan dalam jaringan pipa air imbah yang semuanya tertanam di bawah permukaan tanah. 2. Dimensi pipanya besar, karena di samping sebagai tempat penyaluran air limbah, pipa harus mampu menampung air gelontor dan pada daerah-daerah tertentu pipa dapat memiliki fasilitas jalan inspeksi sehingga petugas dapat berjalan melakukan pemeriksaan di sepanjang pipa. 3. Bentuk-bentuk pipa yang digunakan dalam penyaluran air limbah dapat berupa lingkaran, elips, bulat telur dan tapal kuda sedangkan Jenis bahan pipa


61

yang digunakan biasanya terbuat dar

dept.air limbah

Documents