PENGOLAHAN AIR LIMBAH: Pengertian, Kualitas, Perbedaan, Skema, Jenis - Ahmad Amiruddin

 PENGOLAHAN AIR LIMBAH

Apa itu Air Limbah ?

Air limbah adalah sisa suatu hasil usaha dan/atau kegiatan yang berwujud cair yang berasal dari Kegiatan Domestik maupun Industri.

Kenapa Harus Diolah ?

Karena apabila tidak diolah akan menyebabkan baku mutu lingkungan melewati ambang batas yang diizinkan yang tentu mempengaruhi ekosistem tercemar.

Kualias Air Limbah (Domestik)

Umumnya seragam, parameter yang diperhatikan:

Senyawa organik: BOD5 dan COD

• Senyawa golongan Nitrogen: NH3, NO3, NO2, N-organik
• Padatan: TSS
• Bahan lain: Deterjen
• Mikrobiologi: Total Coli
• Parameter Kunci:  TSS, BOD5, Oil&Grease, pH

Baku Mutu Effluen:

Keputusan Menteri Lingkungan Hidup No. 112 Tahun 2003 Tentang Baku Mutu Effluen Air Limbah Domestik

• Baku Mutu Effluen Kepmen. LH No. 112 Tahun 2003
• TSS: 100 mg/l
• pH: 6-8
• BOD5: 100 mg/l

Senyawa Organik: BOD5 atau COD, Rasio BOD/COD mengindikasikan seberapa sulit suatu air limbah dapat diolah secara biologi. Apabila COD > BOD maka makin sulit jenis limbah tersebut diolah dengan proses biologi.

• BOD (Biological Oxygen Demand) adalah jumlah oksigen yang digunakan oleh mikroba untuk mengkonsumsi zat organic.
• COD (Chemical Oxygen Deman) adalah Jumlah oksidan-oksidan yang bereaksi dalam sebuah contoh air. Jumlah oksigen yang dikonsumsi diekspresikan dalam oxygen equivalent: mg/L of O2. COD dapat menjadi parameter tingka pencemaran limbah domestic dan industry.
• Nilai Hasil Perhitungan COD akan selalu lebih besar daripada Perhitungan BOD.

Kualitas Air Limbah (Industri)

• Berbeda dengan air limbah domestik, hal ini dikarenakan jenis industry dan proses yang bervariasi.
• Parameter kimianya beragam
• Logam berat: industry electroplating, industry metal, industry penyamakan kulit, industry batu betere I, dll.
• BOD/COD: Industri makanan-minunman (biodegradable), Industri kimia/farmasi BOD/CODnya kecil 

Kuantitas Air Limbah

Domestik

• Cukup seragam >80% pemakaian air bersih -> limbah cair domestic
• Pola discharge mengikuti pemakaian air kebutuhan domestik.

Industri

• Sulit diprediksi -> Pola pemakaian di insutri -> Perlu survey lapangan
• Bila tidak ada proses basah -> tidak ada air limbahnya (industri) hanya dari kegiatan domestik. 

Perbedaan Limbah Cair Domestik dan Industri

Skema Pengolahan Air Limbah

• Pre-Treatment (Primary Treatment) untuk menghilangkan Suspended Solid dan materi-materi kasar.
• Secondary Treatment berguna menghilangkan kandungan organic terlarut
• Tertiary Treatment (Advance Treatment) untuk menghilangkan (N&P) atau bahan-bahan pencemar spesifik yang tidak dapat dihilangkan pada pengolahan tingkat sebelumnya.
• Sludge Handling untuk mengolah lumpur yang dihasilkan dalam proses sebelumnya sehingga siap dibuang ke lingkungan.

 

Unit Proses

Pengolahan secara Fisika-Kimia diapikasikan untuk menghilangkan bahan tersuspensi, senyawa yang tidak biodegradable serta logam-logam. Seperti unit Koagulasi-Flokulasi, Oksidasi, Presipitasi, Filtrasi, Teknologi Membran.

Pengolahan secara Biologi ditujukan untuk menghilangkan bahan-bahan  organic terutama yang terlarut dalam air limbah. Prinsipnya menggunakan mikroorganisme (biokatalis) dalam reaksi perombakan (degradasi) bahan orgnaik menjai mineral (CO2 dan H2O (aerob) atau CH4 (anaerob). Mikroorganisme -> Biomassa diukur sebagai Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS).

 

• Pre-Treatment (Proses Fisika = Bar screen, Grit Removal Unit, Flotation unit, Comminution)
• Primary-Treatment (Proses Fisika = Straining, Sedimentasi)

• Secondary Treatment (Removal of Soluble Organics).

Jenis Pengolahan Secara Biologi

Proses secara biologi berdasarkan kebutuhan oksigen terbagi menjadi secara aerob dan anaerob. Pengolahan secara aerob COD < 4000 mg/l (relative rendah) contohnya kolan (kolam stabilisasi, aerated lagoon), trickling filter, Rotating Biological Contractor, Activated Sludge, Modifikasi Activated Sludge (Kontak Stabilisasi, Extended Aeration, Oxidation Ditch). Adapun secara anaerob menggunakan Imhoff Tank, Up flow Anaerobic Sludge Blanket (UASB).

Prinsip Pengolahan Secara Biologi

BIOCHEMICAL REACTIONS

• Dalam proses pengolahan biologis, bahan yang akan distabilkan menyediakan kebutuhan nutrisi dan energi dasar untuk diubah menjadi produk akhir dan mikroorganisme baru.
• Tanpa adanya bahan organik, mikroorganisme dapat bertahan untuk beberapa waktu karena adanya auto-oksidasi atau respirasi endogen di mana sel menggunakan dirinya sendiri untuk bertahan hidup.
• Dalam respirasi endogen, yang berlangsung terus menerus dalam sistem biologis, sel mati dan terjadi lisis untuk melepaskan bahan organik dan nutrisi kembali ke sistem di mana mereka dapat digunakan kembali.

 

Mekanisme Penyisihan Organik dengan Biooxidation

1.       Penyisihan materi Tersuspensi dengan menjerat dalam flok biologis

2.       Penyisihan bahan koloid dengan adsorpsi fisikokimia pada flok biologis

3.       Sebuah biosorpsi bahan organik terlarut oleh mikroba

Ketiga mekanisme tersebut terjadi begitu biomassa kontak dengan limbah

Materi tersuspensi dan koloid -> Terjadi pemecahan secara berurutan menjadi molekul lebih kecil -> tersedia dalam sel -> Oxidasi dan synthesis

Kecepatanan reaksi tergantung pada karakteristik limbah dan konsentrasi MLVSS

 

Tangki Aerasi

Secondary Sedimentation

 

Tangki Aerasi dan Clarifier

 

Reaktor Dengan Menggunakan Feedback Biomassa (Lumpur Aktif)

 

Trickling Filter

 

Tertiary/ Advanced Treatment

• Penyisihan Suspended Solids dengan Microstraining, Koagulasi dan flokulasi, Filtrasi
• Penyisihan Dissolved Solids dengan Ion Exchange, Reverse Osmosis, Electrodialysis, Nitrogen Removal, Adsoption.
• Phosphate removal
• Sludge treatment and Disposal
• Disinfection 

Konsep Water Re-Use

Limbah cair domsetik -> Primary-Secondary-Tertiary Treatment -> Re-use sebagai air flushing toilet, irigasi taman, cuci mobil.

Limbah cair industry -> Primary-> Secondary-Tertiary Treatment -> Re-use sebagai air proses industry, air hydrant. 

Adapun Pengembangan Lebih Lanjut Terkait Pengolahan Air Limbah

1. Perkembangan Teknologi
2. Jenis/Tipe Pengolahan
3. Kontrol Proses
4. Model Proses Pengolahan (Parameter C, N, P) 

Related Posts