Pengelolaan limbah pada air sungai

Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga), yang kehadirannya pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis. Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia organik dan anorganik. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah.

Karakteristik limbah:

1.      Berukuran mikro

2.      Dinamis

3.      Berdampak luas (penyebarannya)

4.      Berdampak jangka panjang (antar generasi)

Faktor yang mempengaruhi kualitas limbah adalah:

1.      Volume limbah

2.      Kandungan bahan pencemar

3.      Frekuensi pembuangan limbah

Berdasarkan karakteristiknya, limbah industri dapat digolongkan menjadi 4 bagian:

1.      Limbah cair

2.      Limbah padat

3.      Limbah gas dan partikel

4.      Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun)

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

Indikasi Pencemaran Air

Indikasi pencemaran air dapat kita ketahui baik secara visual maupun pengujian.

1. Perubahan pH (tingkat keasaman / konsentrasi ion hidrogen) Air normal yang memenuhi syarat untuk suatu kehidupan memiliki pH netral dengan kisaran nilai 6.5 – 7.5. Air limbah industri yang belum terolah dan memiliki pH diluar nilai pH netral, akan mengubah pH air sungai dan dapat mengganggukehidupan organisme didalamnya. Hal ini akan semakin parahjika daya dukung lingkungan rendah serta debit air sungai rendah. Limbah dengan pH asam / rendah bersifat korosif terhadap logam.

2. Perubahan warna, bau dan rasa Air normak dan air bersih tidak akan berwarna, sehingga tampak bening / jernih. Bila kondisi air warnanya berubah maka hal tersebut merupakan salah satu indikasi bahwa air telah tercemar. Timbulnya bau pada air lingkungan merupakan indikasi kuat bahwa air telah tercemar. Air yang bau dapat berasal darilimba industri atau dari hasil degradasioleh mikroba. Mikroba yang hidup dalam air akan mengubah organik menjadi bahan yang mudah menguap dan berbau sehingga mengubah rasa.

3. Timblnya endapan, koloid dan bahan terlarut Endapan, koloid dan bahan terlarut berasal dari adanya limbah industri yang berbentuk padat. Limbah industri yang berbentuk padat, bila tidak larut sempurna akan mengendapdidsar sungai, dan yang larut sebagian akan menjadi koloid dan akan menghalangibahan-bahan organik yang sulit diukur melalui uji BOD karena sulit didegradasi melalui reaksi biokimia, namun dapat diukur menjadi uji COD. Adapun komponen pencemaran air pada umumnya terdiri dari :

·         Bahan buangan padat

·         Bahan buangan organik

·         Bahan buangan anorganik

Pengolahan air limbah berdasarkan tingkatannya:

·         Pengolahan primer

Memisahkan (secara fisik) komponen limbah yang akan menganggu proses pengolahan.

·         Pengolahan sekunder

Menurunkan BO (bahan organik) atau TTS (total padatan terlarut) dengan perlakuan kimia/biologis. Selanjutnya bila diperlukan dapat diteruskan dengan pengolahan tersier.

·         Pengolahan tersier (lanjut)

Dilakukan bila efluen akan dimanfaatkan kembali. Merupakan kombinasi perlakuan fisik, kimia, dan biologis. Menurunkan N, P, atau komponen beracun lainnya.

Perencanaan sistem pengolahan limbah cair:

1.      Pembuatan diagram alir proses

2.      Penentuan kriteria dan ukuran setiap UPL (unit pengolahan limbah)

3.      Persiapan keseimbangan/neraca padatan

4.      Evaluasi tekanan hidrolik

5.      Pembuatan lay out UPL

Pengolahan limbah cair secara biologis:

Peranan mikroorganisme:

1.      Bakteri

·         Paling penting

·         Kemoheterotropik: BO sebagai sumber energi (umum)

·         Kemoautotropik: bahan anorganik sebagai sumber energi

·         Fotosintesis: sinar sebagai sumber energi

·         Setiap jenis punya substrat spesifik (jenis bakteri yang berbeda menguraikan substrat yang berbeda pula)

·         Rumus umum C₅H₇O₂N

·         Punya kemampuan untuk menggumpal

1.      Kapang

·         Nonfotosintesis, bersel jamak, aerobik

·         Banyak terdapat pada limbah pH ê, kadar air ê, N ê

·         Rumum umum C₁₀H₁₇ON

·         Kurang diinginkan karena sulit diendapkan

1.      Protozoa

·         Motil, bersel tunggal

·         Penting dalam pengolahan limbah karena akan ________ bakteri è mutu efluen é (jernih)

1.      Ganggang (alga)

·         Autotrof, fotosintesis

·         Rumus umum: C₁₀₆H₁₈₀O₄₅N₁₆P

·         Metabolisme: CO2 + H2O sinar matahari CH₂O + O₂

·         Mensuplai oksigen untuk pertumbuhan bakteri

·         Spesies yang penting: ganggang biru - hijau, dan ganggang hijau

TIPE METABOLISME:

1.      Aerobik

o        Mengoksidasi BO

o        Memerlukan O₂ sebagai aseptor elektron

2.      Anaerobik

o        Tidak memerlukan oksigen (obligat)

3.      Fakultatif

o        Sebagian besar mikroorganisme

o        Dapat hidup tanpa oksigen (tapi lebih sempurna bila ada O₂)

FAKTOR-FAKTOR YANG MEMPENGARUHI PENGOLAHAN LIMBAH SECARA BIOLOGIS:

1.      Nutrien

o        Makro: C, N, P

o        Mikro: cukup

o        Pendekatan ~ rumus sel

o        BOD : N : P = 100 : 5 : 1

2.      Oksigen

·         Diperlukan untuk proses anaerobik, min: 1.0 mg/l

·         Untuk anaerobik è tidak perlu

1.      Suhu

o        25 - 35°C (mesofilik)

o        45 - 60°C (thermofilik)

1.      pH

o        Umum = 6,5 - 8,5

o        Limbah asam/alkali è netralisasi

PROSES PENGOLAHAN LIMBAH SECARA BIOLOGIS

·         AEROBIK

1.      Pertumbuhan tersuspensi (suspended growth)

o        Activated sludge

o        Sequenzing batch reactor

o        Contact stabilization

o        Aerobic digestion

o        Aerated tagoons

o        Parit oksidasi

2.      Pertumbuhan melekat (attached growth)

·         Tricking filter (filter menetes)

·         Rotating biological contractors

·         ANAEROBIK

1.      Pertumbuhan tersuspensi

o        Anaerobik digestion

o        Anaerobic contact process

o        Upflow anaerobic sludge - blanked

2.      Pertumbuhan melekat

·         Anaerobic filter process

·         Expanded bed

·         ANOXIC PROCESSES

•  

1.      Suspended - growth denitrification

2.      Fixed film denitrification

·         KOMBINASI AEROBIK, ANOXIC, ANAEROBIK

1.      Pertumbuhan tersuspensi

Proses: fase, atau multifase

1.      Kombinasi pertumbuhan tersuspensi melekat

Proses: fase atau multifase

·         SISTEM KOLAM

·         Kolam fakultatif

·         Kolam anaerobik

·         Kolam aerobik

·         Kolam pematangan (stabilisasi/tertiary pond)

PENCERNAAN ANAEROBIK

·         Waktu retensi padatan lama (15-20 hari)

·         Padatan yang dihasilkan minimum

·         Reaksi endogenes è metabolisme dominan

·         Dalam digesteranaerobik (aerasi tidak terlalu intensif)

·         Cocok untuk menangani limbah/sludge dari proses lumpur aktif/jenis limbah yang pekat

·         Reduksi padatan menguap 40-60%

·         Keuntungan VS pencernaan aerobik:

o        Tidak perlu insulasi, panas tambahan ‹ penutup

o        Punya kemampuan untuk menangani konsentrasi lumpur