Pedoman Dasar Pengolahan Limbah WWTP

Pedoman Dasar Pengolahan Limbah WWTP / Wastewater Treatment Plant | lulusandiploma

Pengertian Limbah Cair 

Limbah cair atau air buangan adalah sisa air yang dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempat-tempat umum lainnya, dan pada umumnya mengandung bahan-bahan atau zat-zat yang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia serta menggangu lingkungan hidup. 

Sumber lain mengatakan bahwa air limbah adalah kombinasi dari cairan dan sampah cair yang berasal dari daerah pemukiman, perdagangan, perkantoran dan industri, yang bercampur dengan air tanah, air permukaan dan air hujan. 

Berdasrkan pengertian diatas dapat disimpulkan bahwa air limbah adalah air yang tersisa dari kegiatan manusia, baik kegiatan rumah tangga maupun kegiatan lain seperti industri, perhotelan dan sebagainya.

Diantara dampak kegiatan yang sangat berpengaruh pada kualitas lingkungan adalah dihasilkannya limbah pada berbagai kegiatan diatas. Beberapa pengertian air limbah menurut beberapa pendapat antara lain:

1. Menurut Azwar (1989), air limbah adalah air yang tidak bersih dan mengandung berbagai zat yang membahayakan kehidupan manusia atau hewan serta tumbuhan, merupakan kegiatan manusia seperti, limbah industri dan limbah rumah tangga.

2. Menurut Notoatmodjo (2003), air limbah atau air buangan adalah sisa air yang dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempat¬tempat umum lainnya, dan pada umumnya mengandung bahan-bahan atau zat-zat yang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia serta mengganggu lingkungan hidup.

3. Pengertian lain menyebutkan bahwa air limbah adalah kombinasi dari cairan dan sampah cair yang berasal dari daerah pemukiman, perdagangan, perkantoran dan industri, bersama-sama dengan air tanah, air permukaan dan air hujan yang mungkin ada.

4. Menurut Sugiharto (1987), air limbah (wastewater) adalah kotoran dari manusia dan rumah tangga serta berasal dari industri, atau air permukaan serta buangan lainnya. Dengan demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum.

Ada berapa macam pencemaran yang biasa ditimbulkan oleh industri meliputi dalam pembuangan limbah tersebut.

1. Fisik : kekeruhan, warna, bau dan suhu

2. Kimia : logam berat, Anorganik, Organik, 

3. Biologis : mikrobiologi pathogen.

4. Radioaktif : adanya bahan bersifat radioaktif.

Berdasarkan waktu paparan limbah dapat menyebabkan secara :

Langsung : matinya tanaman, ikan dan biaota

lainnya.

Tidak langsung : cemaran akan terurai.

Baca juga: Pedoman Dasar Keselamatan dan Kesehatan Kerja

Indikasi Pencemaran Limbah Cair  

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. Timbulnya 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 :

a. Bahan buangan padat 

b. Bahan buangan organik 

c. Bahan buangan anorganik 

Pengolahan Limbah Cair

Ada 3 golongan teknologi proses pengolahan, yaitu:

1. Fisika

2. Kimia

3. Biologis

Pengolahan air limbah secara fisika

Pemisahan secara mekanis langsung tanpa penambahan bahan kimia atau penghancuran secara biologis. Yang termasuk pengolahan limbah secara fisik : 

1. Mixing

2. Penggumpalan

3. Pengendapan

4. Pengapungan

5. Penyaringan

6. Filtrasi

7. Comminution

Pengolahan air limbah secara kimia

Pengolahan air limbah secara kimia adalah proses pengolahan limbah dengan perubahan, peruraian dan pemisahan bahan yang tak diinginkan berlangsung karena mekanisme reaksi kimia.

Secara garis besar proses pengolahan secara kimia adalah:

1. Pengendapan secara kimia

2. Perpindahan gas

3. Adsorbsi

4. Desinfeksi

5. Dechlorinasi

Pengolahan air limbah secara biologis

Pengolahan air limbah secara biologis dilakukan dengan memanfaatkan aktifitas mikroorganisme. Air limbah dimanfaatkan oleh makroorganisme sebagai nutrisi. Dalam memanipulasi mikroorganisme tersebut diperlukan kondisi lingkungan yang sesuai persyaratan hiupnya.

Persyaratan tersebut adalah ;

1. Temperatur

2. Getaran

3. Radiasi

4. Pengeringan

5. Ion – ion dan listrik

6. Tekanan osmose

7. Tekanan hidrostatik dan mekanik

8. Tekanan permukaan

Sedangkan faktor biotiknya tergantung pada: 

1. Sifat

2. Penyebaran

3. Bentuk

4. Kemampuan

5. System simbiose/antibiose

Perubahan lingkungan akan mengakibatkan perubahan sifat, morfologi, fisiologi mikroorganisme. Bagi mikroorganisme yang resisten mampu menyesuikan diri dan tetap hidup. Proses pengolahan biologis umumnya kelanjutan dari proses pengolahan pertama (fisika dan kimia).

Pengolahan limbah secara biologis pada prinsipnya dibedakan menjadi:

1. Pengolahan secara aerob

Pengolahan secara aerob dilakukan melalui peranan mikroorganisme dalam pengolahan air limbah secara dua bentuk :

a. Bentuk seperti flok

b. Bentuk sebagai bahan deposit

Metode pengolahan limbah meliputi proses – proses:

a. Irigasi tanah

b. Kolam oksidasi

c. Penyaringan berselang seling

d. Saringan cucuran

e. Rotating biological

f. Lumpur aktif

g. Aerasi kontak

h. Kolam tertier

i. Danau aerasi

2. Pengolahan secara anaerob

Pengolahan secara anaerob dilakukan tanpa menggunakan oksigen. Pengolahan limbah secara anaerob meliputi: 

a. Anaerobic pond

b. Septic tank

c. Anaerobic digestion

3. Pengolahan secara fakultatif

Sedangkan pengolahan secara fakultatif yang berperan adalah bakteri fakultatif ( bias berfungsi aerob dan anaerob). Bakteri ini hampir selalu ditemukan dalam setiap jenis pengolahan limbah. Adapun dua jenis pengolahan limbah secara fakultatif, yaitu :

a. Kolam fakultatif

b. Danau fakkultatif

Wastewater Treatment Plant

Wastewater treatment plant adalah metode pembenahan dan pengolahan limbah yang tergantung pada peralatan mekanis atau pembenahan kimiawi yang terbagi  atas beberapa kelompok. 

Dimulai dari pengolahan secara mekanis yang terdiri dari penyaringan, pengambilan buihnya, pengambangan dan sedimentasi, pengolahan kimiawi meliputi pengentalan, penghilangan bau dan sterilisasi, hingga proses pembenahan secara biologis yang tergantung pada aktivitas organisme baik yang dihubungkan dengan instalasi dan peralatan-peralatan seperti  tangki-tangki Imhoff, tangki septik, dan saringan-saringan halus yang bersusun. 

Penerapan Sistem Wastewater Treatment Plant

Metode alternatif wastewater treatment plant merupakan pengolahan air limbah dengan bantuan peralatan misalnya dilakukan dengan Instalasi Pengolahan Air  Limbah (IPAL) yang mengarah kepada pengolahan yang bersifat mekanis maupun kimiawi yang mengikutsertakan pemurnian air, baik suspensi organik maupun anorganiknya. 

Wastewater treatment plant menjadi suatu alternatif untuk menghilangkan kandungan-kandungan zat berbahaya yang terdapat pada air limbah sehingga pelepasan air limbah tidak membahayakan kesehatan manusia dan lingkungan. 

Dalam aplikasinya, Vesilind dan Morgan  (2002: 242) menyatakan bahwa ada beberapa metode yang digunakan dalam penerapan wastewater treatment plant yaitu: 

a. Prapembenahan (preliminary treatment) merupakan proses penghancuran sampah padat dalam bentuk partikel  besar untuk mencegah kerusakan pada peralatan yang digunakan.

b. Pembenahan pendahuluan (priamary treatment) merupakan proses penghancuran suspensi padat 

c. Pembenahan kedua (secondary treatment) merupakan proses penghapusan kebutuhan oksigen yang diperlukan oleh mikroba.

d. Pembenahan ketiga (tertiary treatment) merupakan proses pemurnian air dari kandungan zat-zat anorgnik seperti posfor dan zat-zat lainnya.

e. Pembenahan padatan merupakan proses pengumpulan, stabilisasi, dan proses pengeluaran padatan.

Prapembenahan (preliminary treatment)

Proses preliminary treatment merupakan proses awal dalam pembenahan limbah, Limbah yang dimasukkan ke dalam alat yang disebut bar screen. 

Pada proses ini, limbah diolah dengan menggunakan konsep gravitasi dimana limbah padatan yang telah tersuspensi di dalam cairan akan mengalami penurunan. Setelah limbah-limbah padatan tersebut terpisah dengan larutanya, maka diadakan lagi proses screen, yang merupakan proses penjernihan air. 

Material-material yang berada dalam limbah seperti pasir atau batuan kecil dipisahkan dari larutannya agar peralatan-peralatan yang digunakan pada proses preliminary treatment tidak mengalami gangguan.

Baca juga: Pedoman Dasar K3 Alat Pelindung Diri / APD

Pembenahan Pendahuluan (primary treatment)

Pembenahan pendahuluan terdiri dari penyaringan, pembuangan pasir  dan sedimentasi terhadap limbah cair yang telah dimasukkan ke dalam alat bar screen. 

Setelah tahapan-tahapan tersebut dilalui maka pada proses ini dilakukan beberapa pengolahan tambahan seperti oksidasi. Dalam pembenahan pendahuluan, ada beberapa tahapan yang harus dilalui yaitu:

a. Penyaringan

Proses ini merupakan proses pembuangan material padat yang kasar dan besar dengan cara mengalirkan air limbah (wastewater) ke dalam saringan-saringan, sehingga materil yang terkandung di dalam air limbah tersebut dipecahkan dan dihancurkan menjadi potongan-potongan kecil.

b. Pembungan pasir

Pada proses ini, bahan-bahan berpasir yang  disebut dengan detritus, dibuang melalui proses sedimentasi sebagian-sebagian dalam beberapa ruangan berpasir atau tangki-tangki detritus, sehingga hanya pasir saja yang dibiarkan mengendap dalam tangki-tangki tersebut dengan penambahan sedikit zat-zat organic.

c. Pembuangan minyak dan pelumas 

Dalam mengatasi volume minyak yang dibuang secara terus-menerus sebagai busa pada  skimming. 

Dimana di dalam tangki-tangki skimming tersebut buih-buih yang berasal dari minyak tersebut dipisahkan  dengan meningkatkan peredaran udara khlorinasi dan pengambangan sehingga limbah-limbah tersebut diubah menjadi sabun sehingga dapat diolah lagi menjadi sumber daya alternatif.

d. Tanki Septik

Tangki septik merupakan tangki sedimentasi dengan arus horizontal yang tergabung atas beberapa tahapan  seperti pembusukan anaerobik dengan menggunakan bakteri seperti Trichodherma sp. 

Yang merupakan bakteri pemakan detritus sehingga material yang terdapat pada tangki skimming  dapat diendapkan.

e. Tangki Imhoff dan flokulasi mekanis

Tangki Imhoof merupakan tangki yang terdiri atas dua ruangan terpisah yang digunakan untuk pembutiran secara mekanis dengan menggunakan koloid dan beberapa zat-zat kimia dengan harga ekonomis. 

Sehingga akan terbentuk lumpur dibagian bawah dan samapah padabagian atasnya. Keadaan tersebut mengakibatkan kadar Biochemical Oxigen Demand (BOD)nya akan mengalami penurunan.

Pembenahan Kedua (Secondary treatment)

Pembenahan sekunder merupakan pembenahan sebelum pembuangan akhir, dimana limbah dan sampah-sampah industri dibuang ke dalam perairan alamiah seperti sungai. 

Dalam pembenahan sekunder limbah cair digunakan bakteri yang berfungsi untuk mencerna polutan yang tersisa, Bakteri Coliform yang  terdapat di dalam limbah diberikan suplemen sehingga dapat meningkatkan kinerjanya dalam menguraikan lumpur-lumpur aktif yang terkandung dalam limbah. 

Akan tetapi, beberap pabrik pengolahan adayang menggunakan filter pasir, untuk menghilangkan polutan tambahan.

Air yang terdapat di dalam tangki kemudian di desinfeksi dengan klorin, ozon, atau sinar ultraviolet yang bertujuan agar air yang dibuang memang telah memenuhi kriteria air bersih. Sedangkn lumpur yang dikeluarkan dari tangki pengendapan dan sampah yang telah terpisah dengan larutannya. 

Sebelum dipergunakan sebagai pupuk kandang atau pupuk organik maka perlu dilakukan lagi proses pemanasan dengan suhu 38 derajat Celcius dengan menambahkan bakteri anaerob selama 10 sampai dengan 20 hari.  

Dalam proses pengurangan bau pada lumpur menghasilkan gas mudah terbakar dengan kandungan metana dan karbondioksida, sehingga gas yang dihasilkan dapat dijadikan sumber energi, terutama dalam perawatan tanaman dan lumpur yang terdapat alat pengurangan bau disentrifugal dengan memaksa cairan untuk terpisah dari padatannya.

Pembenahan Tersier (tertiary treatment)

Pembenahan tersier merupakan proses  menghilangkan zat-zat terlarut, seperti warna, logam, bahan kimia organik dan nutrisi seperti fosfor dan nitrogen. Pada proses ini terdapat beberapa perawatan fisik, kimia dan biologi. Salah satu proses biologis yang terdapat dalam proses ini disebut Removal Gizi Biologi (BNR) dengan langkah-langkah pengolahan sebagai berikut

Pada proses BNR digunakan bakteri dalam kondisi yang berbeda-beda pada beberapa tank, dimana fosfor akan dihapuskan dan amonia dipecah menjadi nitrat dan gas nitrogen. Air yang terdapat di dalam tank berproses selama 9 jam dalam bioreaktor sebelum memasuki clarifier, yang merupakan bak pengendapan lumpur pada dasar tangki.

Jangan Ketinggalan Mengenai: Info Lowongan Kerja Seputar HSE Indonesia

Penerapan Sistem Wastewater Treatment di Bantaran Sungai

Waste Water Treatment Plant dirancang untuk mengolah air sungai atau kali yang telah tercampur dengan bahan-bahan berbahaya seperti limbah-limbah perindustrian yang bertujuan agar kualaitas air olahan memenuhi standar yang ditetapkan sebagai recycle, sebagai Design Condition ( Sugiharto, 1981: 147). 

Dalam tahapannya, ada beberapa tahapan dalam penerapan sistem WWTP pada kawasan bantaran sungai seperti berikut

a. Screen

Air limbah yang berasal dari sungai masuk ke bak Perforated Screen, yang berfungsi untuk menyaring sampah dan kotoran kasar yang ada dalam limbah.

b. Raw Water Basin

Setelah melewati screen, air limbah langsung menuju bagian ini, yang berfungsi sebagai tempat penyeragam fluktuasi karakter yang ada dalam limbah.

c. Aeration Tank

Merupakan tangki yang disediakan untuk proses penguraian limbah dengan melibatkan mikroorganisme secara aerobik. Untuk menunjang proses penguraian maka dilakukan pemasokan oksigen penaburan TSP dan Urea.

d. Sedimentation

Proses selanjutnya adalah mengalirnya aliran dari Aeration Tank ke Sedimentation Tank secara gravitasi, sehingga terjadi pemisahan padatan dengan air bersihnya. Adapun padatanya berupa lumpur aktif.

e. Clean Water Tank

Merupakan bak yang berfungsi sebagai penampungan sementara sebelum dibuang secara gravitasi menuju jalur buangan dan sebagian dipompa menuju recycle system.

f. Sand Filter

Merupakan peralatan yang berfungsi menyaring kotoran-kotoran halus yang ada dalam air dan akan tersaring oleh media pasir. Sehingga air yang bersih bisa dimanfaatkan ke kolam sungai.

Kegiatan Industri Semen pasti menimbulkan pencemaran udara oleh debu, sumber debu yaitu :

a. Sumber Utama (pembongkaran bahan galian)

Yaitu : pemboran, peledakan, penggalian pembongkaran.

b. Sumber Sekunder (penanganan/pengolahan bahan galian)

Yaitu ; Crushing, Grinding, Mixing, Screening, Pengangkutan, Penimbunan dan Pemurnian.

Demikianlah artikel mengenai Pedoman Dasar Pengolahan Limbah WWTP  | lulusandiploma, tentunya masih banyak kekurangan dan kelemahan karena terbatasnya pengetahuan, referensi dan rujukan yang kami peroleh. Kami berharap agar pembaca sekalian memberikan kritik dan masukannya di kolom komentar untuk membangun kami kedepannya menjadi yang lebih baik lagi. Semoga artikel ini bermanfaat, wassalamualaykum warahmatullahi wabarakatu.