Instalasi Pengolahan Air Limbah |
IPAL
Air
limbah dapat berasal dari berbagai sumber, antara lain :
1.
Rumah tangga
Contoh
: air bekas cucian,air bekas memasak, air bekas mandi, dan sebagainya.
2.
Perkotaan
Contoh
: air limbah dari perkantoran, perdagangan, selokan, dan dari tempat-tempat
ibadah.
3.
Industri
Contoh
: air limbah dari pabrik baja, pabrik tinta, pabrik cat, dan pabrik karet.
Air
limbah sebelum dilepas kepembuangan akhir harus menjalani pengolahan
terlebih dahulu. Untuk dapat melaksanakan pengolahan air limbah yang efektif
diperlukan rencana pengelolaan yang baik. Adapun tujuan dari pengelolaan air
limbah itu sendiri, antara lain :
Ø Mencegah
pencemaran pada sumber air rumah tangga.
Ø Melindungi
hewan dan tanaman yang hidup dalam air.
Ø Menghindari
pencemaran tanah permukaan.
Ø Menghilangkan
tempat berkembangbiaknya bibit dan vector penyakit.
Sistem
pengelolaan air limbah yang diterapkan harus memenuhi persyaratan berikut :
Ø Tidak
mengakibatkan kontaminasi terhadap sumber-sumber air minum.
Ø Tidak
mengakibatkan pencemaran air permukaan.
Ø Tidak
menimbulkan pencemaran pada flora dan fauna yang hidup di air didalam
penggunaannya sehari-hari.
Ø Tidak
dihinggapi oleh vector atau serangga yang menyebabkan penyakit.
Ø Tidak
terbuka dan harus tertutup.
Ø Tidak
menimbulkan bau atau aroma tidak sedap.
Dampak
pencemaran limbah terhadap lingkungan harus dilihat dari jenis parameter
pencemar dan konsentrasinya dalam air limbah. Dari satu sisi suatu limbah
mempunyai parameter tunggal dengan konsentrasi yang relatif tinggi. Disisi lain
ada limbah dengan 10 parameter tapi dengan konsentrasi yang juga melewati
ambang batas. Persoalannya bukan yang mana lebih baik dari pada yang terburuk,
melainkan seharusnya lebih mendapat prioritas.
Baku
mutu hasil dari olahan suatu instalasi pengolahan air limbah harus memenuhi
syarat dan ketentuan yang mengaju pada parameter ukur dari masing – masing
peraturan daerah mengenai pengolahan air limbah. seperti PERATURAN GUBERNUR
PROVINSI DAERAH KHUSUS IBUKOTA JAKARTA No. 122 Tahun 2005 Tentang instalasi
Pengolahaan Air Limbah Domestik sbb :
BAKU MUTU LIMBAH CAIR DOMESTIK
|
|
|
|
PARAMETER
|
SATUAN
|
KADAR MAKSIMUM
|
pH
|
Mg / L
|
6-9
|
BOD
|
Mg / L
|
100
|
COD
|
Mg / L
|
100
|
Minyak & Lemak
|
Mg / L
|
10
|
Karakter Limbah
ü Domestik
Limbah
domestik adalah semua buangan yang berasal dari kamar mandi, kakus, dapur,
tempat cuci pakaian, cuci peralatan rumah tangga, apotek, rumah sakit, rumah
makan dan sebagainya yang secara kuantitatif limbah tadi terdiri dari zat
organic baik berupa zat padat ataupun cair, bahan berbahaya, dan beracun, garam
terlarut, lemah dan bakteri terutama golongan fekal coli, jasad pathogen, dan
parasit.
ü Non domestik
Limbah
domestic sangat bervariasi, terlebih lebih untuk limbah industri. Limbah
pertanian biasanya terdiri atas bahan padat bekas tanaman yang besifat organis,
bahan pemberantas hama dan penyakit ( peptisida bahan pupuk yang mengandung
nitrogen, fosfor, sulfur, mineral, dan sebagainya. Dalam air buangan terdapat
zat organic yang terdiri dari unsur karbon, hydrogen, dan oksigen dengan unsur
tambahan yang lain seperti nitrogen, belerang dan lain-lain yang cenderung
menyerap oksigen.
Bentuk
lain untuk mengukur oksigen ini adalah COD. Pengukuran ini diperlukan untuk
mengukur kebutuhan oksigen terhadap zat organic yang sukar dihancurkan secara
oksidasi. Oleh karena itu dibutuhkan bantuan pereaksi oksidator yang kuat dalam
suasana asam. Nilai BOD selalu lebih kecil dari pada nilai COD diukur pada
senyawa organic yang dapat diuraikan maupun senyawa organic yang tidak dapat
berurai.
ü Chemical
Demand Oxygen
(COD)
Chemical Oxygen Demand
(COD) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat
organis yang terdapat dalam 1 ml sampel air, di mana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan
sebagai sumber oksigen terlarut.
Angka
COD merupakan ukuran bagi pencemaran oleh zat-zat organis yang secara alamiah
dapat dioksidasi melalui proses mukrobiologi dan mengakibatkan berkurangnya
oksigen terlarut di dalam air.
Uji
COD adalah suatu pembakaran kimia secara basah dari bahan organik dalam sampel.
Larutan asam dikromat digunakan untuk mengoksidasi bahan organik pada suhu
tinggi. Berbagai prosedur COD yang menggunakan waktu reaksi dari menit sampai 2
jam dapat digunakan.
Penggunaan
dua katalis perak sulfat dan merkuri sulfat diperlukan masing-masing untuk
mengatasi gangguan klorida dan untuk menjamin oksidasi senyawa-senyawa organik
kuat menjadi teroksidasi.
Analisis
BOD dan COD dari suatu limbah akan menghasilkan nilai-nilai yang berbeda karena
kedua uji mengukur bahan yang berbeda. Nilai-nilai COD selalu lebih tinggi dari
nilai BOD. Perbedaan di antara kedua nilai disebabkan oleh banyak faktor
seperti bahan kimia yang tahan terhadap oksidasi kimia, seperti lignin ; bahan
kimia yang dapat dioksidasi secara kimia dan peka terhadap oksidasi biokimia
tetapi tidak dalam uji BOD 5 hari seperti selulosa, lemak berantai panjang atau
sel-sel mikroba dan adanya bahan toksik dalam limbah yang akan menggangu uji
BOD tetapi tidak uj COD.
Walaupun
metode COD tidak mampu mengukur limbah yang dioksidasi secara biologik, metode
COD mempunyai nilai praktis. Untuk limbah spesifik dan pada fasilitas
penanganan limbah spesifik, adalah mungkin untuk memperoleh korelasi yang baik
antara nilai COD dan BOD.
Perubahan
nilai-nilai BOD dan COD suatu limbah akan terjadi selama penanganan. Bahan yang
teroksidasi secara biologik akan turun selam penanganan, sedangkan bahan yang
tidak teroksidasi secara biologik tetapi teroksidasi secara kimia tidak turun.
Bahan yang tidak teroksidasi secara biologik akan terdapat dalam limbah yang
belum diberi penanganan dan akan meningkat karena residu massa sel dari
respirasi endogenes. Nisbah COD dan BOD akan meningkat dengan stabilnya bahan
yang teroksidasi secara biologik.
ü Limbah Cair (terdiri atas limbah
organik dan anorganik)
Sesuai
dengan sumber asalnya, air limbah mempunyai komposisi yang sangat bervariasi
dari setiap tempat dan setiap saat. Akan tetapi, secara garis besar zat yang
terdapat di dalam air limbah dikelompokkan seperti skema berikut :
Ø Pengetahuan
mengenai karakteristik air buangan baik kuantitas maupun kualitasnya adalah
suatu hal yang perlu dipahami dalam merencanakan suatu unit pengolahan limbah
air buangan.
Kualitas
air buangan dibedakan atas tiga karakteristik, yaitu :
1)
Karakteristik
fisik.
Parameter
yang termasuk dalam kategori ini adalah solid ( zat padat ), temperatur, warna,
bau.
2)
Karakteristik
kimia
Terbagi
dalam tiga kategori : zat organik, zat anorganik dan gas – gas. Polusi zat
organik biasanya dinyatakan dalam BOD (Biological
Oxygen Demand) dan COD (Chemical
Oxygen Demand ).
3)
Karakteristik
Biologi
Merupakan
banyaknya mikroorganisme yang terdapat dalam air limbah tersebut, seperti :
bakteri, algae, virus, fungi. Sifat biologis ini perlu diketahui dalam
kaitannya untuk mengetahui tingkat pencemar air limbah sebelum dibuang ke badan
air penerima.
Bahan
polutan yang terkandung di dalam air buangan secara umum dapat diklasifikasikan
dalam tiga kategori, yaitu bahan terapung, bahan tersuspensi dan bahan
terlarut. Selain dari tiga kategori tersebut, masih ada lainnya yaitu panas,
warna, rasa, bau dan radioaktif. Menurut sifatnya tiga kategori bahan polutan
tersebut dapat dibedakan sebagai yang mudah terurai secara
biologi (biodegradable) dan tidak mudah terurai secara biologi (non
biodegradable).
Dampak
terhadap badan air, limbah industri dapat diklasifikasikan sebagai berikut :
1)
Suhu
Setiap
organisme mempunyai suhu minimum, optimum dan maksimum untuk hidupnya dan
mempunyai kemampuan menyesuaikan diri sampai batas tertentu. Suhu air
mempunyai pengaruh yang besar dalam proses pertukaran zat atau metabolisme dari
makhluk hidup. Selain itu suhu juga berpengaruh terhadap kadar oksigen terlarut
dalam air. Semakin tinggi temperatur suatu perairan, semakin cepat pula perairan
tersebut mengalami kejenuhan. Suhu air untuk budidaya ikan berkisar antara 25 –
300C.
2)
pH
Efek
polutan bersifat asam terhadap kehidupan ikan dapat mempengaruhi pertumbuhan
dan perkembangbiakan. Batas minimum air tawar pada umumnya adalah pada pH 4 dan
batas maksimum pada pH11.
3)
Oksigen
terlarut (DO)
Kadar
DO merupakan salah satu parameter kualitas air yang penting bagi kelangsungan
hidup dan pertumbuhan ikan. Ikan memerlukan oksigen dalam bentuk oksigen
terlarut. Oksigen terlarut dipengaruhi oleh suhu, pH dan karbondioksida. Air
kolam yang mengandung konsentrasi oksigen terlaut yang rendah akan mempengaruhi
kesehatan ikan, karena ikan lebih mudah terserang penyakit atau parasit. Bila
konsentrasi oksigen terlarut dibawah 4 – 5 mg/l maka ikan tidak mau makan dan tidak
berkembang dengan baik. Bila konsentrasi oksigen terlarut tetap sebesar 3 atau
4 mg/l untuk jangka waktu yang lama maka ikan akan menghentikan makan dan
pertumbuhannya terhenti. Kadar oksigen 0,2 – 0,8 mg/l merupakan konsentrasi
yang dapat mematikan ikan gurameh.
4)
Zat
organik terlarut (BOD)
Zat
organik terlarut menyebabkan menurunnya kadar oksigen terlarut di badan air,
sehingga badan air tersebut mengalami kekurangan oksigen yang sangat diperlukan
oleh kehidupan air dan menyebabkan menurunnya kualitas badan air tersebut.
5) COD (Chemical Oxygen Demand)
COD
diperlukan untuk menentukan kekuatan pencemaran suatu limbah dengan mengukur
jumlah oksigen untuk mengoksidasi zat – zat organik yang terdapat pada air
limbah tersebut. COD adalah ukuran dari jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk
mengoksidasi kimia bahan – bahan organik perairan. COD juga dikatakan sebagai
jumlah oksigen yang dikonsumsi.
Mengingat
sifat – sifat limbah sedemikian kompleksnya maka cara pengolahannya harus
disesuaikan dengan sifat – sifat limbah yang bersangkutan, harus dilakukan
survei, analisis contoh limbah dan yang paling penting adalah dilakukan
percobaan dalam skala laboratorium untuk menentukan parameter yang akan
digunakan sebagai kriteria perencanaan. Proses pengolahan air limbah merupakan
proses tiruan dari proses self purification, yaitu proses pemurnian
kembali pada badan air yang terkena buangan limbah tanpa pengolahan/bantuan
manusia, dimana selama prosesnya meliputi tahapan – tahapan perbaikan kualitas
air yang terdiri dari empat zone, yaitu dimulai dari zone degradasi, zone
pengurai aktif, zone perbaikan dan zone normal yang waktunya dipersingkat.
Penyingkatan
waktu tersebut dapat dilakukan dengan cara melalui pengolahan limbah. Unsur –
unsur yang tidak dikehendaki kehadirannya dalam air limbah dapat dihilangkan
dengan cara fisik, kimia, dan biologi. Cara pengolahan secara fisik disebut
unit operasi. Sedangkan pengolahan dengan mempergunakan zat – zat kimia atau
aktivitas biologi disebut unit proses.
Pengolahan
fisik sering disebut pengolahan primer dengan maksud untuk mereduksi zat padat
tersusupensi dan tergantung dari waktu tinggal dalam bak pengendapan.
Pengolahan kimia sering disebut pengolahan sekunder yang bertujuan untuk
mengendapkan partikel yang mudah mengendap. Pengolahan biologi sering pula
disebut pengolahan sekunder dengan tujuan untuk mengurangi kandungan bahan
organik dalam limbah cair (BOD)
Ø IPAL Instalasi Pengolahan Air
Limbah Domestik
Instalasi
pengolahan air limbah domestik yang sering disebut dengan sistem
pengolahan air limbah (Sewage Treatment Plants) adalah suatu Structur yang
dirancang untuk mengolah air limbah menjadi air buangan yang layak di
buang ke drainase umum.
Air
limbah terbagi 2 jenis yaitu :
Ø Black
Water ( Limbah dari Toilet / closet / Feses manusia )
Ø Grey
Water ( Air Limbah dari kegiatan Mandi, Cuci dan lainnya )
Kedua
jenis ini sebelum masuk ke dalam tangki pengolahan maka harus terlebih
dahulu masuk dalam tangki Pre Treatment seperti Tangki Grease Trap/ penangkap
lemak/ Bak Pengendapan awal, Jika air mengandung pasir, pasir akan
mengendap di dasar ruang ini, sedangkan lapisan minyak karena berat jenisnya
lebih ringan akan mengambang di ruang penangkap lemak. Air yang telah bebas
dari pasir, sampah, dan lemak akan mengalir ke pipa menuju proses lebih lanjut
yaitu Proses Biofilter Anaerob – Aerob.
Beberapa
kompleks perumahan seperti Lippo Karawaci dan hampir semua apartemen telah
memiliki instalasi pengolah limbah greywateryang canggih dan
modern. Greywater yang telah diolah akan digunakan lagi untuk
menyiram tanaman, mengguyur kloset, dan untuk mencuci mobil. Di Singapura dan
negara-negara maju, greywater bahkan diolah lagi menjadi air minum.
Berdasarkan
pemaparan tersebut maka sistem pengolahan limbah yang menghasilkan greywater
seperti ini akan sangat bagus untuk diterapkan di lingkungan perkotaan yang
padat penduduk juga air hasil olahannya ramah lingkungan bahkan dapat digunakan
kembali atau diolah lebih lanjut menjadi air minum. Air limpasan dari bak
pengendap awal dialirkan ke bak kontaktor bak anaerob (dapat dipasang lebih
dari satu sesuai dengan kualitas dari jumlah air baku yang akan di olah) yang
diisi dengan media dari bahan biofilter dengan arah aliran dari atas ke
bawah dan bawah ke atas.
Efesiensi
penyaringan akan sangat besar karena dengan adanya biofilter up flow yakni
penyaringan dengan sistem aliran dari bawah keatas akan mengurangi kecepatan
partikel yang terdapat pada air buangan dan partikel yang tidak terbawa aliran
ke atas akan mengendapkan di dasar bak filter. Sistem biofilter anaerob-aerob
ini sangat sederhana, operasinya mudah dan tanpa memakai bahan kimia serta
sedikit membutuhkan energi. Proses ini cocok digunakan untuk mengolah air
limbah rumah tangga, Perkantoran, Hotel, Rusun, apartemen, kost-kosan dengan
kapasitas yang tidak terlalu besar.
Skema
proses instalasi pengolahan air limbah Domestik / instalasi pengolahan air
limbah Komunal dengan dengan system biofilter anaerob-aerob :
PT.
BIOFIVE SEJAHTERA INDONESIA telah merancang sistem instalasi pengolahan air
limbah sistem Biofilter Anaerob-Aerob yang telah teruji baku mutu air buangan
sesuai kementerian Lingkungan Hidup/ Amdal/BPLHD dengan mengacu pada Tabel di
bawah ini :
Referensi
: