pengelolaan air limbah (domestik & industri)

1

DASAR-DASARPENGELOLAAN AIR LIMBAH

(DOMESTIK/INDUSTRI)

OlehSri Puji Saraswati, Ir, DIC, MSc

TEKNIK SIPIL & LINGKUNGAN, FT UGM

2

Latar belakang & permasalahan LATAR BELAKANG & PERMASALAHAN

air bersih makin sulit diperoleh, terutama di daerah perkotaan dimana

tingkat konsumsi terhadap air tinggi, sementara cadangan air permukaan

dan air tanah sangat terbatas & polusi air.

Di industri, air digunakan tidak hanya sebagai air proses, tetapi juga

sebagai media pencuci, pemanas, pendingin dan pelarut.

Terdapat sebuah penelitian yang mengemukakan bahwa 285 sampel

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.

3

Latar belakang & permasalahan Pemakaian sekali pakai di industri → memerlukan biaya

tinggi dan tidak ramah lingkungan→ Recycle/Reuse (????)‏ Tetap akan ada limbah ---> harus memenuhi baku mutu lingkungan

industri harus menerapkan prinsip pengendalian limbah

secara cermat dan terpadu baik di dalam proses produksi (in-pipe pollution prevention) , Green technology,

bertujuan untuk meminimalkan volume limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi

dan toksisitas kontaminannya.

setelah proses produksi (end-pipe pollution prevention) dimaksudkan untuk

menurunkan kadar bahan peencemar sehingga pada akhirnya air tersebut

memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan.

4

Pengelolaan Air Limbah 3 aspek pengelolaan

Pengumpulan (collection)‏ Pengolahan (treatment)‏ Pemanfaatan ulang, Reduce, Reuse, Recycle

Kelola limbah tgt Kondisi sosial ekonomi, reuse, budaya, target olah dll Pola penataan wilayah kota & lingkungan Ketersediaan & akses air bersih Gaya hidup, pola hidup, kebiasaan, dll Kondisi fisik geografis (jenis tanah, topografi, jauh/dekat antar rumah, kedalaman

air tanah, hydraulic rezime) Keinginan reuse/recycle Penyakit endemik Ekonomi (/RT) Ketersediaan material & teknologi tersedia

5

Pengelolaan Air Limbah

Tingkat & jenis pengolahan Karakteristik limbah (jenis & kualitas)‏ Cara pembuangan effluent Pertimbangan daur ulang Tingkat pencemaran lingkungan (bk mutu)‏ dll

Sistem pengelolaan air limbah: On site sanitation Off site sanitation, Terpadu, Komunal, Desentralisasi Combined System, Separated System, Joint Treatment Industri & Domestik

7

Definisi

Shallow Sewer Merupakan sistem pengolahan air limbah denagn investasi

rendah, dan luas areal pertanian terbatas. Sistem ini tidakmenggunakan manhole sebagai lubanh kontrol tetapi bakinspeksi. Sistem ini memerlukan partisipasi masyarakatlangsung untuk secara rutin menggelontor, karena kemiringanpipa tidak memadai untuk selv cleaning.

Suatu sistem perpipaan air limbah domestik yang dipasangsecara dangkal, kemiringan yang lebih landai dibandingkandengan sistem sewerage konvensional.

Small bore sewer (lihat file small bore sewer)

8

Sistem On Site

13

Perencanaan Sistem On Site

Septic tank individual Septik tank + resapan (saluran resapan, sumur

resapan) Septik tank + evapotranspirasi Septik tank +filter (bawah permukaan, anaerob

filter) Septik tank modifikasi Small bore sewer IPAL komunal

14

Sistem komunal(Dewats/Borda)

MCK ++ (Borda)

Komunal Septic tank (borda)

Baffle Reactor (septic tank) (Borda)

15

Biogas ++ (Borda) Setik tank berusun + rangkaian filter

Septik tank + filter + tanaman

16

Septik tank + kolam aerobik SANIMAS IPLT (Equalizing, tangki imhoff, kolam

anaerobik, kolam fakultatif, kolammaturasi, pengolahan sludge: pengeringlumpur/sludge drying bed) & bangunanpelengkap

Borda

17

Sistem Off Site, (combined & separated system; air limbah &

drainase; )

23

BAKU MUTU AIR LIMBAH

24

Baku mutu air limbah industri Parameter Konsentrasi (mg/L) (Batasan Air Limbah untuk Industri Kepmen LH No. KEP 51/MENLH/10/1995)‏

COD 100 - 300 mg/l BOD 50 - 150 mg/l Minyak nabati 5 - 10 mg/l Minyak mineral 10 - 50 mg/l Zat padat tersuspensi (TSS) 200 – 400 mg/l pH 6.0 - 9.0 Temperatur 38 - 40 [oC] Ammonia bebas (NH3) 1.0 - 5.0 mg/l Nitrat (NO3-N) 20 - 30 mg/l Senyawa aktif biru metilen 5.0 - 10 mg/l Sulfida (H2S) 0.05 - 0.1 mg/l Fenol 0.5 - 1.0 mg/l Sianida (CN) 0.05 – 0.5 mg/l

25

Baku Mutu Limbah Cair DomestikTabel . Baku Mutu Limbah Cair

30060020505-551-

20100

1503005303-23

0,1-

1050

501001201-12

0,05-510

3060

0,0210

0,006-

0,51,5

0,01-11

BOD mg/lCOD (KMnO4) mg/lAmoniak Bebas (NH3-N) mg/lNitrat (NO3-N) mg/lNitrit (NO2-N) mg/lPhosphat mg/lClorida (CL2) mg/lFluorida (F) mg/lSulfida (H2S) mg/lPestisida,PCB*** mg/lMinyak nabati mg/lMinyak mineral mg/l

1.2.3.4.5.6.7.8.9.10.11.12.

IVIIIIII

Golongan Baku Mutu Air LimbahParameter SatuanNO

Sumber : Baku Mutu Lingkungan DIY Bagi Baku Mutu Limbah Cair.

27

Karakteristik Kualitas Air Limbah

28

Karakter Air Limbah RT

Rumah Sakit

Kondisi dapur : masak & Cuci

1 hari = 15 jam

Qp = 0.8 m3/jam ( 246 orang)

Qair limbah = 3.25 liter/jam/kapita

Rumah Tangga

Kondisi dapur : masak & cuci

1 hari = 8 - 10 jam

Q = 35 liter/hari dari 5 orang

Qair limbah = 0.7 liter/jam/kapita,

FLUKTUASI DEBIT

Debit outlet dapur

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

1.2

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24

jam

debi

t kel

uar (

m3/

jam

)

Fluktuasi debit air limbah

0102030405060708090

100

10/1

7/20

07

10/2

4/20

07

10/3

1/20

07

11/7

/200

7

11/1

4/20

07

11/2

1/20

07

11/2

8/20

07

12/5

/200

7

12/1

2/20

07

12/1

9/20

07

12/2

6/20

07

1/2/

2008

1/9/

2008

Tanggal

Deb

it (li

ter/h

ari)

Kamar Mandi Dapur

29

Kualitas Air Limbah Karakteristik (kualitas) air limbah yang berbeda-

beda dan sangat tergatung pada jenis aktifitas sumber yang menghasilkannya.

Air bekas penggunaan air bersih dalam aktifitas dapur, mandi dan laundry mengandung bahan pencemar (BOD, COD, PO4, NO3, NO2, TSS, pH dst)

Point source Non PointKategori Domestic Industrial Agriculture Urban

sewage wastes runoff runoffX X X X

Nutrients X X X XPathogens X X X XSS/sediments X X X XSalts X X XToxic metals X XToxic organic material X XHeat X

O2 demanding material

30

Kualitas Air Limbah RS BOD5 (mg/L)2002

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Bulan

BO

D 5 (m

g/l)

BAKU MUTU INFLUENT EFFLUENT

Kualitas Air Limbah RS COD (mg/L)2002

0

100

200

300

400

500

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Bulan

CO

D (mg/

l)


Kualitas Air Limbah RS PO4 (mg/L)2002

0

1020

30

40

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Bulan

PO4 (m

g/l)


Kualitas Air Limbah RS BOD5 (mg/L)2003

0

50

100

150

200

250

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

B ulan


Kualitas Air Limbah RS COD (mg/L)2003

0

200

400

600

800

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Bulan

CO

D (mg/

l)


Kualitas Air Limbah RS PO4 (mg/L)2003

0

5

10

15

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Bulan

PO4 (m

g/l)


Kualitas Air Limbah RS2004

020406080

100120140

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Bulan

BO

D 5 (m

g/l)


Kualitas Air Limbah RS2004

0

100

200

300

400

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12

Bulan

CO

D (mg/

l)


Kualitas Air Limbah PO4 (mg/L)2004

05

101520

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12Bulan

PO4

(mg/

l)


31

Instalasi Pengolahan Air Limbah(industri, domestik)

Masalah air limbah tidak sederhana → butuh perencanaan yang baik karena membangun dan mengoperasikan IPAL butuh biaya besar

Dalam operasi IPAL ada beberapa parameter yang digunakan : Parameter organik merupakan ukuran jumlah zat organik yang

terdapat dalam limbah , 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.

Kontaminan spesifik dalam air limbah dapat berupa senyawa organik atau inorganik.

Pengelolaan Air Limbah Industri UMKM

32

Hierarchi Pengolahan Limbah Cair

Physical treatment : Netralisasi, ekualisasi, oil/grease removal, SS removal

Biological treatment : aerobic/anaerobic process (ST, TF, AS, UASB, pond, UF etc)‏

34

INDUSTRIAL / CENTRALIZED WASTE WATER TREATMENT

35

1 2 3

4

5

7

89

36Pre and primary treatment technologies

Gravity Oilseparation

Equalization

Spill basin

Sourcecontrol

NeutralizationCoagulation

andPrecipitation

Flotation

Sedimentation

Filtration

37

Organic Comp Inorganic Comp.Stripping Air < 100 mg/l -

Steam < 100 mg/l -Oxidation wet air oxidation Aplicable (A) -

supercritical A -water oxidationchemical oxidation A -

Adsorption AC adsoption < 10000 mg/l NA& precipitation Resin adsorpt A NA

Chemical precipitation NA AMembrane RO Voltl , Semivoltl (A) A

Hyperfiltration Volt (NA), Semi (A) NAUltrafiltration Volt (NA), Semi (A) NAElectrodialysis/ Volt , Semi AElectrodialysis reverseIon exchange resin Volt , Semi A

PROCESS

Screening & Matrix identifikasi u/ proses fisik/kimia limbah industri

38

Organic streams Streams containing heavy metal

Mineral streams

Source control

Equalization, neutralization, oil/grease removal, SS

Biological treatment

Final disposal

biodegradable

volatileToxic and/or non biodegradable

Pendekatan konseptual pengelohan air limbah (organik tinggi & air limbah industri yang toksik) ‏

39

Ion exchange

Filtration

Precipitation

Oxidation Reduction

Reverse Osmosis

Polymeric resins

Granular CA

Anaerobic treatment

Wet air oxidation

Chemical oxidation

Air or stream stripping

Heavy metals Organic chemicalsVolatile Org. Ammonia

Process WWater

To discharge, recycle, treatment

Source treatment

40

APPROPRIATE TECH FOR

SANITATION

41

Model sanitasi

QuickTime™ and aTIFF (Uncompressed) decompressor

are needed to see this picture.

QuickTime™ and aTIFF (Uncompressed) decompressor

are needed to see this picture.

Pit latrines (= cubluk tanpaair) 1, 2 lubang 0.06 m3/orang/tahun (+tanah) 1 pit Ø 40 cm, dalam = 6 m; 2 pit tidak dalam,

bisa di atas tanah (longterm use), 1 tahunkompos dikuras

Rumah jamban non permanen

Ventilated (Vip) latrines Tanpa air Ventilasi : Antisipasi lalat, bau dll

Aqua Privy Pour Flush Sanitation (+pit soaked/septic tank)

0.03-0.04 m3/tahun

42

Sistem komunal (--> daerah berbukit (?)) 2 - 50 wisma/rumah, Tanggung jawab perawatan, perbaikan (?): jamban, ST,

peresapanSewerage ideal,

Q > 75 l/orang/hari, Minim air ? (< 20 l/org/hari) --> blockage

Bentuk jamban/kakus : leher angsa (?) U tipe --- sanitasi dengan air, manual flush = 1-3 liter/flush (--> demak?)

Disludging ST: 1 thn (ascaris dll), non sludge treatment.

ST ; bisa 1 atau 2 ruang --> saluran resapan >>, 100 orang/ha ST > 1 kompartemen : Vol besar, good effluent, 2-3x lebih kecil

sal peresapannya.Biogas

46

Tripikon S

LantaiUndakan

Kakus

Pipa kecilPipa sedang

Pipa besar

Buis beton dia. 80 cm

KerikilIjuk

Batu kerakal

KAKUS TRIPIKON-S

Biogas

49

Penyelesaian sanitasiSatu model tidak dapat digeneralisir untuk

semua tempat/lokasiSaran --> SUSTAINABLE USE

Prakonstruksi (penyuluhan/ CLTS, pemantapan program di masyarakat, disseminasi teknologi dll, bahan tersedia)

KonstruksiPasca konstruksi : pengelola, perawatan, perbaikan dll

50

TERIMA KASIH

pengelolaan air limbah (domestik & industri)

Documents