URAIAN RINGKAS

PENGENALAN INSTALASI PENGOLAHAN AIR LIMBAH ( IPAL)

RUMAH SAKIT ATAU SEMACAMNYA DENGAN

“BEE NEST MODEL” SEBAGAI PILIHAN TEKHNOLOGI

SEDERHANA, MUDAH DAN MURAH

Oleh :

ABIE WIWOHO, MSc

Disampaikan untuk dikembangkan

Di Rumah Sakit Besar, Kecil, Pemukiman, Puskesmas dll

Jakarta 2009

MENGENAL IPAL RUMAH SAKIT DENGAN

“BEE NEST MODEL”

I. Latar Belakang

Guna meningkatkan mutu lingkungan dan sanitasi di Rumah Sakit atau tempat- tempat umum lainya maka perlu dibuatkan Instalasi Pengolah Air Limbah (IPAL) yang baik dan teruji prosesnya. Denagn proses yang baik diharapkan mutu air limbah yang dikeluarkan oleh rumah sakit dapat mencapai standar yang ditetapkan oleh Men KLH No. 58/Men KLH/12/1985 tentang Baku Mutu Limbah Cair Rumah Sakit.

Seperti diketahui, dari aktifitas rumah sakit akan mengeluarkan air limbah dalam jumlah yang cukup banyak. Air limbah rumah sakit ini biasanya mengandung senyawa organik yang tinggi, senyawa kimia serta mikroorganisme pathogen. Jika air limbahnya tidak diolah dengan baik tentunya akan menyebabkan gangguan lingkungan atau penyakit terhadap masyarakat sekitar.

Pada saat ini, ditengarai masih banyak rumah sakit yang belum mengolah air limbahnya dengan baik. Alasan utamanya adalah keterbatasan dan rumitnya disain proses pengolahan.

Dari kajian intensif dengan para sejawat yang berprofesi dibidang sanitasi, maka kami memberikan pilihan dari salah satu tekhnologi tepat untuk IPAL Rumah Sakit.

Telah kami sediakan disain IPAL Rumah Sakit, mulai dari rumah sakit berkapasitas besar (±500 bed) samapai rumah sakit yang kecil atau semacamnya (sekitar 10 bed) seperti Rumah Bersalin, Balai Pengobatan, Puskesmas dan lain- lain.

Disain IPAL ini dapat diterapkan untuk rumah susun, tempat pondokan, hotel kecil maupun menengah atau Home Industri skala kecil lain.

2

Beberapa alasan yang mendukung untuk menggunakan IPAL dengan Bee Nest Model, antara lain :

1. Mahalnya tekhnologi IPAL yang ditawarkan kepihak rumah sakit, terutama yang dibangun dengan bantuan Negara maju atau dibangun oleh swasta dalam negeri dengan komponen import.

2. Banyak IPAL rumah sakit yang dibuat kurang memperhatikan faktor perilaku masyarakat sekitar maupun ketersediaan suku cadang yang ada.

3. IPAL dengan tekhnologi proses lumpur aktif konventional pada kenyatannya memerlukan banyak alat dan energi listrik dalam pengoperasiannya sehingga menjadi beban berat bagi rumah sakit.

4. Lumpur (sludge) hasil samping pengolahan Lumpur aktif conventional sering menjadi masalah tambahan dalam pembuangannya.

5. Jika terjadi kerusakan dalam sistim kelistrikan atau peralatan IPALnya, seringkali dalam beberapa jam saja kualitas air limbahnya menurun dengan drastis.

Dari beberapa pengalaman membuat disain dan mengerjakan konstruksi IPAL dengan Bee Nest Model di beberapa rumah sakit sampai 250 bed maka dapat penulis sampaikan keunggulan- keunggulannya dibandingkan dengan teknik pengolahan Lumpur aktif konventional sebagai berikut :

1. Mudah dibuat, karena dapat dikerjakan oleh tukang bangunan atau tukang las setempat dengan pengawasan Sanitarian Puskesmas/ Rumah Sakit yang berpendidikan D-III saja.

2. Tidak banyak menggunakan alat listrik, karena hanya memerlukan 2 buah blower saja dengan daya yang tidak terlalu besar.

3. Mempunyai kemampuan menyesuaikan fluktuasi konsentrasi bshan pencemar maupun debit aliran air limbah yang masuk.

4. Pengurasan lumpur (sludge) relative lama, sehingga sewaktu dikuras keadaan lumpur sudah stabil dan tidak membahayakan lingkungan.

5. Efisiensi pengolahan dapat diandalkan yaitu kualitas air limbahnya dapat mencapai baku mutu yang ditetapkan.

6. Bodi IPAL dapat disesuaikan dengan besar kecilnya tipe rumah sakit, untuk rumah sakit besar sebaiknya menggunakan konstruksi beton cor, tetapi untuk rumah sakit kecil dapat menggunakan pelat baja atau fiberglass yang ringan dan kuat.

3

Ibarat kata pepatah, tiada gading yang tak retak, maka salah satu kelemahannya dari IPAL dengan Bee Nest Model adalah bentuk bangunannya yang relative besar sekitar (30% - 40%) dari system lumpur aktif konventional dan tanah yang agak luas. Namun untuk rumah sakit yang masih memiliki lahan kosong terutama rumah sakit daerah maka masalah tanah dapat diatasi. Begitu juga bangunan wadahnya dapat dibuat murah karena memanfaatkan material lokal dan tukang kerja/ pekerja lokal yang upahnya juga murah.

II. Konsep Proses Pengolahan

Konsep pengolahan air limbah pada IPAL denag Bee Nest Model sangat sederhana, yaitu menggunakan pendekatan secara Fisika – Biologi (mikrobiologi air).

Secara ringkas proses pengolahan terbagi 3 tahapan utama yaitu :

1. Pengolahan Pendahuluan

Pada pengolahan pendahuluan mengandalkan proses fisika (walaupun terjadi proses biokimia juga) yaitu untuk mengurangi material terapung dan material mengendap yang ada didalam air limbah.

Beberapa sarana penting yang harus dibuat pada pengolahan pendahuluan ini, antara lain :

a. Tangki Septik

Yaitu untuk menampung air limbah yang berasal dari kakus dan kamar mandi serta wastafel. Besarnya volume tangkidapat diperkirakan dengan (½ - 1) kali debit harian air limbah yang masuk. Fungsi tangki septik untuk memisahkan material terapung dan material terendap yang ikut mengalir bersama air.

b. Tangki Pemisah Lemak

Berfungsi memisahkan lemak yang mengalir bersama air limbah asal dapur. Volumenya = ⅓ rata- rata debit aliran air limbah dapur. Tangki pemisah lemak ini berfungsi juga untuk menurunkan suhu air limbah yang berasal dari air panas.

4

c. Tangki Pemecah Busa

Jika di rumah sakit menggunakan detergen/ sabun yang banyak mengeluarkan busa perlu dibuatkan tangki pemecah busa. Namun begitu, untuk meningkatkan efisiensi kinerja IPAL rumah sakit (karena ada keharusan memeriksakan parameter air limbahnya secara berkala), sangat dianjurkan (harus) mengganti detergen/sabun yang tidak berbusa dan ramah lingkungan. Dengan demikian tangki pemecah busanya tidak perlu ada dan diganti dengan bak kontrol kecil (50 x 50 x 70 cm3) yang dilengkapi screen untuk mencegah masuknya sampah padat kedalam tangki setara.

d. Bak Kontrol dan Screen

Untuk fasilitas tertentu seperti laboratorium, ruang bedah,poliklinik dan lain- lain yang air limbahnya tidak memerlukan pengolahan pendahuluan, perlu memasang bak kontrol dan screen pada outletnya sebelum mengalir ke dalam tangki setara untuk mencegah masuknya sampah padat.

Bak kontrol ini cukup dibuat secara sederhana dengan volume yang kecil (50 x 50 x 70 cm3) dan dipasangi screen dari kawat baja tahan karat.

2. Penyetaraan Mutu

Sebelum air limbah diolah kedalam IPAL dengan Bee Nest Media, maka semua air limbah dari berbagai sumber dan telah mengalami pengolahan pendahuluan dialirkan ke dalam tangki setara (equalization tank).

Fungsi tangki setara ini sangat penting, antara lain :

a. Homogenisasi mutu air limbahb. Mengatur irama aliran, dengan adanya WLC (Water Level Control)

yang bekerja ecara otomatis maka irama aliran aliran masuk ke daalam IPAL lebih teratur dan mengurangi turbulesi aliran pada jam-jam sibuk/ padat.

c. Penyaring terakhir dari sampah padat yang masih dapat dihanyutkan oleh air limbah karena turbulensi.

d. Pengendapan material padat yang memunyai rapat masa tinggi seperti : kerikil, pasir abu gosok, dan lain-lain.

5

Sayangnya ada beberapa pembuat desain IPAL yang kurang memperhatikan fungsi tangki ini, adakalanya dibuat dengan mengabaikan besaran waktu tinggal dan konstruksinya.

Begitu pentingnya tangki setara bagi pandangan penulis, maka telah membuat bentuk dan menghitung dimensi serta peralatannya sesuai dengan besarnya debit air limbah yang akan diolah (lihat tabel II dan gambar terlampir).

Pada tangki setara inilah seringkali diukur parameter awal dari air limbah yang akan diolah seperti BOD, COD, TSS, NH3 (ammonia) dan MBAS (detergen).

Catatan :

Pada konsep IPAL dengan proses Lumpur aktif konvensional biasanya kurang memperhatikan perhitungan sarana pengolahan pendahuluan, bahkan adakalanya kotoran manusia dengan sengaja dimasukkan ke dalam proses IPAL untuk meningkatkan perhitungan F/M Ratio. Dengan demikian kebutuhan oksigen yang dipasok melalui Blower untuk mengolah Lumpur juga meningkat,

Sebaliknya

Pada konsep IPAL dengan Bee Nest Media, keberadaan material pengotor/ pencemar yang terapung maupun yang dapat mengendap telah dipisahkan ada sarana-sarana yang ada sebelumnya yaitu pada pengolahan pendahuluan. Dengan demikian material pengotor yang masuk ke dalam IPAL dengan Bee Nest Media tinggal sedikit yang diolah, sedangkan material mengendap dan mengapung dapat dibuang dalam waktu tertentu jika sudah penuh (cukup banyak).

6

3. Proses Pengolahan lanjutan dalam IPAL dengan Bee Nest Media

Air limbah yang telah mengalami pengolahan pendahuluan dan penyetaraan mutu selanjutnya dipompakan ke dalam IPAL dengan Bee Nest Media sebagai pengolah lanjutan.

Didalam sistem penggolahan ini, pada tangki II, III dan IV dipasangi media khusus yang digunakan menempelkan bakteri pengurai untuk membangun habitatnya sehingga tercukupi unsur- unsur kehidupan yang diperlukan seperti sumber makanan dan oksigen.

Dalam hal ini, media yang digunakan adalah dari bahan plastik dengan alasan harganya murah dan mudah dibentuk serta ringan. Bentuknya bermacam- macam, ada yang berbentuk kotak bersilang, bergelombang atau seperti sarang lebah (bee nest).

Media plastik berbentuk sarang lebah (bee nest) mempunyai keunggulan tersendiri antara lain :

Luas permukaannya paling optimal (150 – 240 m2/m3) dibandingkan dengan tipe lain seperti RBC (80 – 150 m2/m3) atau berbentuk jaring (50 m2/m3)Mudak dirakit oleh tukang setempatPorositas sangat tinggi (98%)Bobotnya ringan sehingga mudah dipasang dan dibongkar untuk dibersihkan

Di dalam IPAL ini, air limbah akan mengalami proses penguraian sesuai fungsinya tangkinya. Uraian proses dalam masing- masing tangki dapat dijelaskan sebagai berikut :

a. Tangki I

Berfungsi sebagai pengendapan, awal dengan memperbesar luas permukaan tangki, maka aliran vertikal yang terjadi di dalam tangki berjalan dengan kecepatan yang sangat lambat, akibatnya material padat yang mempunyai masa jenis lebih besar sedikit dari air dapat diendapkan dengan seksama, disamping itu juga terjadi pemisahan terhadap material terapung. Dari hasil pengamatan dilapangan ternyata telah berlangsung pula proses penguraian secara biologis dalam yang ditandai dengan perubahan warna dan bau airnya dibandingkan dengan air yang ada dari outlet pompa.

7

b. Tangki II

Dari tangki I air limbah mengalir ke dalam tangki II secara gravitasi. Pada tangki II dipasang media bee nest ini mempunyai luas kontak yang besar dan spesifik yaitu ± 226 m2/m3.

Dalam jangka waktu 1-2 bulan bakteri anaerobik banyak menempel pada permukaan plastik tersebut dengan membentuk lapisan film. Dari hasil pemeliharaan bakteri anaerobik didalam media bee nest inilah proses penguraian air limbah berlangsung.

Kisaran efisiensi pengolahannya sebagai berikut :

BOD : 60% COD : 55% TSS : 45% NH4 : 30% MBAS : 40%

c. Tangki III

Pada tangki III ini berlangsung proses penguraian anoxic, terdapat 2 ruangan untuk prosesnya, yaitu :

Ruangan 1, sebagai ruang pencampur, yaitu air limbah yang telah mengalami proses penguraian secara anaerobic dicampur dengan sebagian Lumpur aktif hasil aerasi dari tangki IV.

Ruangan 2, sebagai ruang pengurai anoxic yang berlangsung pada media bee nest.

Adapun fungsi dari tangki pengurai anoxic ini adalah untuk regenerasi sel-sel mikroba yang ada dalam tangki IV, disamping itu bermanfaat pula untuk meningkatkan beban hidrolik dan menaikkan kandungan DO pada air limbah yang sedang diolah.

Kisaran efisiensi pengolahannya sebagai berikut : BOD : 60% COD : 50% TSS : 60% NH4 : 70% MBAS : 50%

8

d. Tangki IV

Di dalam tangki IV, proses penguraian berlangsung secara aerobic. Beberapa komponen penting untuk mendukung proses penguraian secara aerobic :

1) Blower, sebagai mesin penyembur udara di dalam air, berfungsi untuk memasok O2 dalam udara yang dibutuhkan oleh bakteri aerob.

2) Diffuser, untuk membentuk besarnya gelembung udara yang disemburkan oleh Blower, semakin kecil gelembung udara yang melewati diffuser akan semakin baik, karena luasa permukaan udara semakin besar.

3) Pompa sirkulasi, untuk mengalirkan Lumpur aktif hasil proses pengolahan aerobic ke dalam tangki III ke dalam ruang anoxic untuk regenerasi sel.

4) Media be nest yang terbuat dari PVC sheet, berfungsi untuk tempat menempelnya bakteri aerob yang akan mengadakan proses penguraian secara aerobic.

5) Jika busa detergennya tidak dapat dikendalikan perlu dipasang sprayer untuk menghancurkan busa.

Kisaran efisiensi pengolahannya sebagai berikut :

BOD : 45% COD : 45% TSS : 9% NH4 : 75% MBAS : 75%

e. Tangki V

Air limbah yang telah mengalami proses pengolahannya secara berjenjang seperti diuraikan diatas perlu tampung sementara pada tangki V, di dalam tangki ini air limbah diadakan klorinasi untuk menghilangkan keberadaan bakteri pathogen yang mungkin ada.

Effluent pada tangki V ini airnya diperiksakan ke laboratorium lingkungan secara berkala sebelum dibuang ke perairan umum.

9

III. Diagram Proses

Sumber Air Limbah

IV. Penutup

Untuk memudahkan pembangunan IPAL Rumah Sakit telah penulis berikan contoh ukuran dimensi dari bodi IPAL, peralatan dan daya yang dipakai seperti yang terlampir dalam proposal. Disain terbagi menjadi 2 bagian, yaitu:

Konstruksi Beton untuk Rumah Sakit dengan kapasitas > 100 bed. Konstruksi Baja atau fiberglass untuk Rumah Sakit denga kapasitas < 100

bed.

Dari uraian ringkas di atas, maka untuk mengurangi beban pencemaran air limbah Rumah Sakit, maka penerapan tekhnologi IPAL dengan Bee Nest Model dapat dijadikan pertimbangan bagi yang berkepentingan.

10

PeternakanKlinikDapurBinatu

LabDll

Pengolahan pendahuluanSeptic tank

Pemisah lemak

Pemecah busa

Bak control & screen

Tangki ITangki IITangki IIITangki IVTangki V

Radiologi

Tabel 1Ukuran IPAL

Berdasarkan Jumlah Tempat Tidur

No. TT Q W.T p l hAq hb db

m3

/hari 8 jam m m m m cm

1. 20 10 3,4 2,0 1,0 1,7 2,0 102. 30 15 5,0 2,4 1,2 2,1 2,5 113. 50-60 25-30 9,0 2,8 1,4 2,4 2,9 134. 100 50 17 3,4 1,8 3,0 3,4 165. 200 100 34 4,0 2,0 4,2 4,7 196. 300 150 50 4,6 2,4 4,6 5,1 227. 400 200 67 5,2 2,6 5,0 5,5 258. 500 250 84 5,6 2,8 5,5 6,0 28

Tabel 2

Perkiraan harga (dalam jutaan rupiah)Berdasarkan Jumlah Tempat Tidur

No. Jumlah Tempat Tidur

Debit/hari(m3/hr)

Panjang(m)

Lebar(m)

Tinggi(m)

Vol. Beton(m3)

Vol. Media(m3)

Harga Total(Rp jutaan)

1. 20 10 2,0 1,0 2,12. 30 15 2,4 1,2 2,63. 50-60 25-30 2,8 1,4 3,2 21 19 164,54. 100 50 7,8 3,9 3,6 42 34 2895. 200 100 4,0 2,0 3,86. 300 150 4,6 2,4 5,357. 400 200 5,2 2,6 5,88. 500 250 5,6 2,8 6,3

11