Air Limbah/Waste WaterAdalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga dan juga yang berasal dari industri air tanah, air permukaan serta buangan lainnya.
Dengan demikian buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum.
Sumber Air Limbah
Data mengenai air limbah dapat dipakai untuk memperkirakan jumlah rata-rata air limbah dari
berbagai sumber
Seperti:
1. Air limbah rumah tangga
a. Perumahan
b. Perdagangan
c. Kelembagaan
d. Rekreasi
2. Air limbah industri
3. Air limbah rembesan dan tambahan
Komposisi Air Limbah
Komposisi air limbah bermacam-macam, tergantung asalnya. Tetapi secara garis besar, zat-zat yang terdapat dalam air limbah adalah sebagai berikut:
Pengolahan Pendahuluan (Pretreatment)
Pembersihan dalam pretreatment bertujuan untuk mempercepat dan memperlancar proses olahan selanjutnya.
Kegiatan-kegiatan pretreatment:
1. Pengambilan benda terapung
2. Pengambilan benda mengendap
1. Pengambilan benda terapung
Tujuan:
a. Menghilangkan zat benda padat yang kasar
b. Menghindari rusaknya/tersumbatnya peralatan (pompa, pipa penyalur, alat pengaduk dan katup-katup)
Saringan kasar/screening:
Suatu unit operasi yang digunakan pada tahap awal proses pengolahan air limbah.
Bila pada pretreatment ini tidak ada saringan kasar bila langsung dipasang alat pencacah/pemotong/penghancur yang disebut comminutor.
2. Pengambilan benda mengendap (pasir)
Tujuan:
a. Menghilangkan kerikil halus seperti
Pasir
Kerikil
Zat padat berat yang gaya berat > zat organik
Kulit telur
Potongan tulang
Biji-bijian
b. Mencegah kerusakan alat akibat pengikisan dan terganggunya saluran
Pengolahan Pertama (Primary Treatment)
Tujuan:
Menghilangkan zat padat tercampur melalui pengendapat atau pengapungan.
Sedimentasi/pengendapat:
Adalah proses pemisahan partikel melayang (padatan + cairan) di dlam air, menjadi cairan yang bening dan slurry yang lebih pekat oleh karena pengaruh gaya gravitasi/gaya berat partikel/padatan tersebut
Peralatan:
1. Clarrifier : Untuk menghilangkan hasil buangan ke sungai dengan zat sedikit partikel zat tercampur
2. Thickener (basin) : berbentuk bak/rectangular untuk menghasilakan partikel padat yang jernih
Bak pengendapan ideal (ideal settling tank)
Maksud:
Mendapatkan hasil endapan yang optimal melalui besar-kecilnya ukuran bak
Pada kolam pengendapan dengan aliran yang kontinue, maka panjang kolam dan waktu tinggal (detention time) ditentukan sedemikian rupa, sehingga partikel yang mempunyai kecepatan pengendapan Vt akan mengendap di dasar bak
Bangunan bak pengenapan ideal dibagi 3:
1. Daerah pemasukan
2. Daerah pengendapan
3. Daerah pengeluaran
Keterangan:
L = panjang bak
N = lebar bak
H = kedalaman bak
Vs = kecepatan pengendapan
u = kecepatan aliran
Q = debit air limbah
V0 = kecepatan pengendapan butir
Pengolahan Kedua (Secondary Treatment)
Umumnya : proses biologis
Faktor-faktor yang mempengaruhi:
1. Jumlah air limbah
2. Tingkat kekotoran
3. Jenis kekotoran
Pada tahap ini dipakai:
1. Lumpur aktif (activated sludge)
2. saringan penjernih
Dua hal penting dalam proses biologi
1. proses penambahan oksigen
2. Proses pertumbuhan bakteri
Proses penambahan oksigen/aerasi
Tujuan aerasi:
Merupakan satu usaha untuk mengurangi/menghilangkan konsentrasi zat dalam limbah. berupa gas, cairan, ion, koloid atau bahan tercampur
Cara aerasi dalam air limbah ada 2:
1. Memasukkan udara dalam air limbah
Proses memasukkan udara/oksigen murni ke dalam air limbah melalui benda porous/nozzle. Bila nozzle diletakkan di tengah-tengah akan meningkatkan kecepatan kontak gel udara dengan air limbah cepat.
Udara yang dimasukkan, bersal dari udara luar yang dipompakan dalam air limbah.
Gambar Aerasi dengan memasukkan udara ke dalam air limbah
2. Memaksa air limbah ke atas untuk kontak dengan oksigen
Adalah cara mengontakkan air limbah dengan oksigen melalui baling-baling yang diputar dan diletakkan pada permukaan air limbah, sehingga air limbah yang terangkat akan kontak langsung dengan udara sekitar.
Untuk mengurangi 1 kg BDD diperlukan 43 – 123 m2 udara
Gambar Aerasi menggunakan baling-baling
Pertumbuhan bakteri dalam bak aerator
Fungsi bakteri:
Untuk mengurangi bahan organik dalam air limbah
Syarat:
1. Bakteri >>> untuk mengurangi bahan organik
2. Jumlah makanan >>> cepat berkembang biak
Pertumbuhan bakteri
1. Mula-mula berkembangbiak secara konstan & agak lambat pertumbuhannya karena suasana baru disebut Lag phase
2. Setelah beberapa jam: bakteri mulai tumbuh berlipat ganda disebut fase akselerasi (acceleration phase)
3. Setelah tahap 2 berakhir terdapat bakteri yang tetap dan yang terus meningkat jumlahnya. Pertumbuhan yang cepat ini disebut Log Phase. Pada log phase, perlu pertambahan makanan sebab pertumbuhan bakteri meningkat dan jumlah makanan jadi menurun.
4. Bila keadaan tidak seimbang terus berjalan disebut Declining growth phase
5. Pada akhirnya makanan habis dan kematian bakteri meningkat, sehingga tercapai keadaan dimana jumlah bakteri yang mati dan tumbuh seimbang, keadaan ini disebut stationary phase
6. Bila jumlah kematian bakteri lebih besar dari jumlah pertumbuhan disebut endogeneus phase. Hal ini diatasi dengan simpanan udara untuk pernafasannya sampai udara habis (gambar)
Gambar Aerasi menggunakan baling-baling
Pengolahan Ketiga (Tertiary Treatment)
Pengolahan ketiga ini dilakukan bila pengolahan pertama dan kedua belum sempurna/berbahaya
Jenis Pengolahan Ketiga:
1. Saringan pasir
2. Saringan multimedia
3. Precoal filter
4. Mikrostaining
5. Vacum filter
6. Penyerapan/Adsorbtion
7. Pengurangan besi dan mangan
8. Perubahan CN-
9. Osmosis bolak-balik
1. Saringan pasir
Tujuan penyaringan adalah untuk mengurangio lumpur tercampur dengan partikel koloid dan air limbah dengan meletakkan pada benda/media yang pordus
Penyaringan akan memisahkan zat padat dan zat kimia air limbah selanjutnya ditambah Klor
Ada macam-macam saringan
a. Saringan pasir lambat
b. Saringan pasir cepat
a. Saringan pasir lambat
Terdiri dari: Lapisan Gravel tebal 0,3 m
Pasir tebal 0,6 – 1,2 m
Pasir 0,2 – 0,35 mm
Hasil: Kecepatan pengaliran penyaringan 0,034 – 0,100 l/m3/detik
Bila air limbah mulai menggenang sedalam 1,5 – 3 m maka air limbah perlu dikeingkan dan permukaan pasir perlu dikeruk setiap 30 – 150 hari
b. Saringan pasir cepat
Terdiri dari: Lapisan Gravel tebal 0,3 – 0,6 m
Pasir tebal 0,4 – 0,7 m
Pasir 0,4 – 0,8 mm
Hasil: Kecepatan pengaliran penyaringan 1,3 – 2,7 l/m3/detik
Pencucian pada saringan pasir cepat dilakukan dengan cara pengaliran kembali (back washing)
Setiap penyaringan yang berlangsung 6 – 24 jam perlu dicuci selama 5’ – 10’
2. Saringan Multi Media
Pada bagian atas: antrasit 0,5 m
1 mm
Pada bagian bawah: pasir silika 0,3 m, = 0,5 mm.
Kecepatan pengaliran penyaringan 2,7 – 5,4 l/m3/dtk
3. Precoal Filter
Saringan dengan tanah diatomeus/perlit (siliceous rock) dengan kepadatan 0,1 gr/cc
Saringan ini biasanya mahal/sangat tinggi
Kecepatan aliran penyaringan: 0,34 – 3,4 l/m3/detik
4. Mikrostaining
Terdiri dari: Drum yang diputar
Drum dibungkus ayakan stainless steel
20 – 50 mikron
Penggunaan : Drum terendam dalam air limbah berputar
Lumpur tertahan pada ayakan pembungkus dan melekat, sedang air yang jernih langsung masuk dalam drum
Hasil: ddebit penyaringan 2 – 6,8 l/m2/detik
5. Vakum Vilter
Saringan terdiri dari drum horizontal yang dilapisi filter medium.spiral
Penggunaan:
bagian drum terendap air limbah, kemudian putar. Dengan adanya penyedotan dari dalam drum, kotoran menempel pada filter, lama-lama terbawa ke atas dan bila keluar dari air limbah akan kering kering lalu dikeruk dengan penggaruk setelah bersih, masuk dalam air limbah lagi (lihat gambar vacum filter).
Gambar potongan melintang Vacum Filter
6. Penyerapan/Adsorbtion
Adalah proses pengumpulan benda-benda terlarut yang terdapat dalam larutan antara 2 permukaan (cairan dan gas atau zat padat dengan cairan)
Biaya mahal jarang dipergunakan
Bahan yang diserap disebut Adsorbate/solote
Bahan penyerap disebut Adsorbent
Fungsi:
Pada penjernihan air limbah
a. Mengurangi pengotoran bahan orhanik
b. Mengurangi partikel (benda) yang tidak dapat diuraikan (nonbiodegradeble)
c. Mengurangi bau, warna, dan rasa
Bahan yang dipakai untuk penyerapan
a. Karbon aktif (activated carbon)
b. Molekuler sieves
c. Alumunium aktif
Karbon Aktif
1) Paling sering digunakan
2) Biasa dipakai sebagai proses kelanjutan pengolahan biologis
3) Fungsi mengurangi kadar dari benda-benda organik terlarut
4) Terbuat dari tempurung/batok kelapa yang dipanaskan pada suhu 1000°C
5) karbonaktif 0,1 m/bubuk ukuran 200 mesh
Ada 2 macam bentuk karbon aktif
1) Bentuk granula
2) Bentuk bubuk
1) Karbon aktif bentuk granula
Bak diisi karbon aktif, diatasnya di aliri limbah sampai turun ke bawah dan mengalir melalui bagian bawah (Gambar).
Gambar Jenis Bak Penyerapan dengan Karbon Aktif
2) Karbon aktif bentuk bubuk
Penggunaan: Ditaburkan pada saluran keluar yang berasal pengolahan biologis setelah bubuk tercampur, karena gaya beratnya partikel terlarut/ tercampur akan mengendap
: Karbon aktif bisa di pakai lagi dengan cara melakukan oksidasi dengan tekanan tinggi
: Hancur kurang lebih ±5-10%
7. Pengurangan besi dan mangan
Ion Fe dan Mn Selalu di jumpai pada air alami dengan kadar oksigen rendah Air tanah
Danau yang tanpa udara.
Sumber Ferric dan Manganic
a) Pabrik Tenun
b) Pabrik Kertas
c) Proses Industri
Cara menghilangkan Fe dan Mn:
- Oksidasi menjadi Fe (OH3)
Mn O2 Tidak larut dalam air
- Dilakukan pengendapan dan penyaringan
8. Perubahan CN
Sumber,
a. Air limbah pada pengolahan besi bagian pelapisan CN
b. Limbah Tapioka
c. dll
Sianida (CN)
Bahan beracun bagi ikan & kehidupan air laut pada kadar 1 mg/l
9. Osmosis bolak-balik
Adalah salah satu teknik pengurangan bahan mineral yang diterapkan untuk memproduksi air yang siap dipakai kembali
Kelemahan:
Biaya tinggi
Kurang pengalaman mengolah air limbah
Osmosis bolak-balik adalah:
Proses dimana air dipisahkan dari garam yang larut di dalam cairan, melalui penyaringan lapisan tipis/selaput lentur, dengan tekanan > dari tekanan osmosis oleh larutan garam dalam air limbah
Komponen utama osmosis:
Selaput (dari selulosa asetat & nilon)
Penahan selaput
Pompa bertekanan tinggi
4 jenis selaput sebagai penahan:
- gulungan spiral
- pipa/tabung
- bangunan jamak
- serabut
NOMOR: 214/KPTS/1991
TENTANG
BAKU MUTU LINGKUNGAN DAERAH UNTUK WILAYAH
PROPINSI DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA
BAGI BAKU MUTU LIMBAH CAIR
No Parameter Satuan Golongan Baku Mutu Air Limbah
I II III IV
FISIKA
1 Temperatur °C 35° 40° 45° 45°
2 Zat padat terlarut mg/l 1500 2000 4000 5000
3 Zat padat padat tersuspensi mg/l 100 200 300 400
KIMIA
1 pH 6-9 6-9 6-9 6-9
2 Besi terlarut (Fe) mg/l 1 5 10 20
3 Mangaan (Mn) mg/l 0.5 2 5 10
4 Barium (Br) mg/l 1 2 3 5
5 Tembaga (Cu) mg/l 1 2 3 5
6 Seng (Zn) mg/l 2 5 10 15
7 Krom Heksavalen (Cr ) mg/l 0.05 0.1 0.25 0.6
8 Krom Total (Cr) mg/l 0.1 0.5 1 2
9 Cadmium (Cd) mg/l 0.01 0.05 0.1 0.5
10 Raksa (Hg) mg/l 0.001 0.002 0.05 0.01
11 Timbel (Tb) mg/l 0.03 0.1 1 2
12 Sianum (Sn) mg/l 1 2 3 5
13 Arsen (As) mg/l 0.05 0.1 0.5 1
14 Selenium (Sl) mg/l 0.01 0.05 0.5 1
15 Nikel (Ni) mg/l 0.1 0.2 0.5 1
16 Cobalt (Co) mg/l 0.2 0.4 0.6 1
17 Sianida (Cn) mg/l 0.02 0.05 0.1 0.5
18 Sulfida (H2S) mg/l 0.01 0.05 0.1 1
19 Flourida (F) mg/l 1.5 2 3 5
20 Klorin bebas (Cl2) mg/l 0.5 1 2 5
21 Amoniak Bebas (NH3-N) mg/l 0.02 1 5 20
22 Nitrat (NO3-N) mg/l 10 20 30 50
23 Nitrit (NO2-N) mg/l 0.06 1 3 5
24 Klorida (Cl) mg/l 600 800 1000 1200
25 BOD5 mg/l 30 50 150 300
26 COD mg/l 60 100 300 600
27 Senyawa aktif biru metilen mg/l 0.5 5 10 15
28 Fenol mg/l 0.01 0.5 1 2
29 Minyak nabati mg/l 1 5 10 20
30 Minyak mineral mg/l 1 10 50 100
31 Radioaktifitas **) mg/l
32 Pestisida termasuk PCB ***) mg/l
Catatan:
I. Kadar bahan limbah yang memenuhi persyaratan baku mutu air limbah tersebut tidak diperbolehkan dengan cara pengeceran yang airnya lanhsung diambil dari sumber air
Kadar belum limbah tersebut adalah kadar maksimal yang diperbolehkan kecuali pH yang meliputi juga kadar yang minimal.
II. Kadar radioaktifitas mengikuti peraturan berlaku
III. Limbah pestisida yang berasal dari industri yang menstimulasi atau memproduksi dan dari konsumen yang menggunakan untuk pertanian dan lain-lain tidak boleh menyebabkan pencemaran air yang mengganggu pemanfaatannya.
Yogyakarta, 25 Juni 1991
Penjabat, Gubernur,
PAKU ALAM VIII
Tabel 2 : Sifat-sifat Fisik, Kimia, Biologi, dan Air Limbah serta Sumber Asalnya
Sifat-sifat air limbah Sumber asal air limbah
Sifat Fisik:
Warna Air buangan rumah tangga dan industri serta bangkai benda organik
Bau Pembusukan air limbah dan limbah industri
Endapan Penyediaan air minum, air limbah rumah tangga dan industri, erosi tanah, aliran air rembesan
Temperatur Air limbah rumah tangga dan industri
Kandungan Bahan Kimia:
Organik
Karbohidrat Air limbah rumah tangga, perdagangan serta limbah industri
Minyak, lemak, gemuk Air limbah rumah tangga, perdagangan serta limbah industri
Pestisida Air limbah pertanian
Fenol Air limbah industri
Protein Air limbah rumah tangga, perdagangan
Deterjen Air limbah rumah tangga, industri
Lain-lain Bangkai bahan organik alamiah
Anorganik
Kesadahan Air limbah dan air minum rumah tangga serta rembesan air tanah
Klorida Air limbah dan air minum rumah tangga, rembesan air tanah dan pelunak air
Logam berat Sumber asal air limbah industri
Nitrogen Sumber asal air limbah rumah tangga dan pertanian
pH air limbah industri
Fosfor Sumber asal air limbah rumah tangga dan industri serta limpahan air hujan
Belerang Sumber asal air limbah dan air minum rumah tangga serta limbah industri
Bahan-bahan beracun Sumber asal air limbah industri
Gas-Gas
Hidrogen sulfida Pembusukan limbah rumah tangga
Metan Pembusukan limbah rumah tangga
Oksigen Penyediaan air minum rumah tangga serta perembesan air permukaan
Kandungan Biologis
Binatang saluran terbuka dan bangunan pengolah
Tumbuh-tumbuhan saluran terbuka dan bangunan pengolah
Protista Air limbah rumah tangga dan bangunan pengolah
Virus Air limbah rumah tangga
Pengolahan Air Limbah
Tujuan Pengolahan:
1. Mengurnagi BOD
2. Mengurangi partikel tercampur
3. Membunuh organisme patogen
4. Menghilangkan bahan nutrisi
5. Menghilangkan komponen beracun
6. Menghilangkan bahan yang tidak dapat didegradasi
Garis Besar Kegiatan Pengolahan Air Limbah Ada 6:
1. Pengolahan pendahuluan (pretreatment)
2. Pengolahan pertama (primary treatment)
3. Pengolahan kedua (secondary treatment)
4. Pengolahan ketiga (tertiary treatment)
5. Pembunuhan kuman (disinfektion)
6. Pembuangan lanjutan (ultimate disposal)
Jenis Proses dan Tujuan Pengolahan
Proses Tujuan pengolahan
Air Limbah
Penyaringan Menghilangkan padatan
Perajangan mereduksi ukuran padatan
Penyaringan menghilangkan pasir dan koral
Flotasi memisahkan benda terapung
Ekualisasi melunakkan air limbah
Netralisasi menetralkan asam atau basa
Sedimentasi mengendapkan lumpur/partikel padat
Reaktor lumpur aktif menghilangkan bahan organik
Penyerapan/karbon aktif :menghilangkan bau, warna
Reaksi pengendapan menghilangklan fosfat dan lain-lain
Nitrifikasi/denitrifikasi menghilangkan nitrat/nitrit
Air stripping menghilangkan gas amonia
Pertukaran ion menghilangkan jenis bahan tertentu
Osmosis/elektrodialisis menghilangkan bahan terlarut
Disinfeksi membunuh mikro organisme
Gas
Penyaringan menghilangkan partikel padat
Pengendap menghilangkan debu
Pengendap siklon menghilangkan debu
Pembakaran menghilangkan gas mudah terbakar
Penyerap menghilangkan gas berbau/berbahaya
Padatan
Pembakaran/insinerasi menghilangkan padatan yang dapat terbakar
Penyaringan memisahkan padatan berbeda ukuran
Segregasi memisahkan padatan berbeda berat jenisnya
Penimbunan mengalokasikan limbah padat
Dengan demikian buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran umum.
Sumber Air Limbah
Data mengenai air limbah dapat dipakai untuk memperkirakan jumlah rata-rata air limbah dari
berbagai sumber
Seperti:
1. Air limbah rumah tangga
a. Perumahan
b. Perdagangan
c. Kelembagaan
d. Rekreasi
2. Air limbah industri
3. Air limbah rembesan dan tambahan
Komposisi Air Limbah
Komposisi air limbah bermacam-macam, tergantung asalnya. Tetapi secara garis besar, zat-zat yang terdapat dalam air limbah adalah sebagai berikut:
Pengolahan Pendahuluan (Pretreatment)
Pembersihan dalam pretreatment bertujuan untuk mempercepat dan memperlancar proses olahan selanjutnya.
Kegiatan-kegiatan pretreatment:
1. Pengambilan benda terapung
2. Pengambilan benda mengendap
1. Pengambilan benda terapung
Tujuan:
a. Menghilangkan zat benda padat yang kasar
b. Menghindari rusaknya/tersumbatnya peralatan (pompa, pipa penyalur, alat pengaduk dan katup-katup)
Saringan kasar/screening:
Suatu unit operasi yang digunakan pada tahap awal proses pengolahan air limbah.
Bila pada pretreatment ini tidak ada saringan kasar bila langsung dipasang alat pencacah/pemotong/penghancur yang disebut comminutor.
2. Pengambilan benda mengendap (pasir)
Tujuan:
a. Menghilangkan kerikil halus seperti
Pasir
Kerikil
Zat padat berat yang gaya berat > zat organik
Kulit telur
Potongan tulang
Biji-bijian
b. Mencegah kerusakan alat akibat pengikisan dan terganggunya saluran
Pengolahan Pertama (Primary Treatment)
Tujuan:
Menghilangkan zat padat tercampur melalui pengendapat atau pengapungan.
Sedimentasi/pengendapat:
Adalah proses pemisahan partikel melayang (padatan + cairan) di dlam air, menjadi cairan yang bening dan slurry yang lebih pekat oleh karena pengaruh gaya gravitasi/gaya berat partikel/padatan tersebut
Peralatan:
1. Clarrifier : Untuk menghilangkan hasil buangan ke sungai dengan zat sedikit partikel zat tercampur
2. Thickener (basin) : berbentuk bak/rectangular untuk menghasilakan partikel padat yang jernih
Bak pengendapan ideal (ideal settling tank)
Maksud:
Mendapatkan hasil endapan yang optimal melalui besar-kecilnya ukuran bak
Pada kolam pengendapan dengan aliran yang kontinue, maka panjang kolam dan waktu tinggal (detention time) ditentukan sedemikian rupa, sehingga partikel yang mempunyai kecepatan pengendapan Vt akan mengendap di dasar bak
Bangunan bak pengenapan ideal dibagi 3:
1. Daerah pemasukan
2. Daerah pengendapan
3. Daerah pengeluaran
Keterangan:
L = panjang bak
N = lebar bak
H = kedalaman bak
Vs = kecepatan pengendapan
u = kecepatan aliran
Q = debit air limbah
V0 = kecepatan pengendapan butir
Pengolahan Kedua (Secondary Treatment)
Umumnya : proses biologis
Faktor-faktor yang mempengaruhi:
1. Jumlah air limbah
2. Tingkat kekotoran
3. Jenis kekotoran
Pada tahap ini dipakai:
1. Lumpur aktif (activated sludge)
2. saringan penjernih
Dua hal penting dalam proses biologi
1. proses penambahan oksigen
2. Proses pertumbuhan bakteri
Proses penambahan oksigen/aerasi
Tujuan aerasi:
Merupakan satu usaha untuk mengurangi/menghilangkan konsentrasi zat dalam limbah. berupa gas, cairan, ion, koloid atau bahan tercampur
Cara aerasi dalam air limbah ada 2:
1. Memasukkan udara dalam air limbah
Proses memasukkan udara/oksigen murni ke dalam air limbah melalui benda porous/nozzle. Bila nozzle diletakkan di tengah-tengah akan meningkatkan kecepatan kontak gel udara dengan air limbah cepat.
Udara yang dimasukkan, bersal dari udara luar yang dipompakan dalam air limbah.
Gambar Aerasi dengan memasukkan udara ke dalam air limbah
2. Memaksa air limbah ke atas untuk kontak dengan oksigen
Adalah cara mengontakkan air limbah dengan oksigen melalui baling-baling yang diputar dan diletakkan pada permukaan air limbah, sehingga air limbah yang terangkat akan kontak langsung dengan udara sekitar.
Untuk mengurangi 1 kg BDD diperlukan 43 – 123 m2 udara
Gambar Aerasi menggunakan baling-baling
Pertumbuhan bakteri dalam bak aerator
Fungsi bakteri:
Untuk mengurangi bahan organik dalam air limbah
Syarat:
1. Bakteri >>> untuk mengurangi bahan organik
2. Jumlah makanan >>> cepat berkembang biak
Pertumbuhan bakteri
1. Mula-mula berkembangbiak secara konstan & agak lambat pertumbuhannya karena suasana baru disebut Lag phase
2. Setelah beberapa jam: bakteri mulai tumbuh berlipat ganda disebut fase akselerasi (acceleration phase)
3. Setelah tahap 2 berakhir terdapat bakteri yang tetap dan yang terus meningkat jumlahnya. Pertumbuhan yang cepat ini disebut Log Phase. Pada log phase, perlu pertambahan makanan sebab pertumbuhan bakteri meningkat dan jumlah makanan jadi menurun.
4. Bila keadaan tidak seimbang terus berjalan disebut Declining growth phase
5. Pada akhirnya makanan habis dan kematian bakteri meningkat, sehingga tercapai keadaan dimana jumlah bakteri yang mati dan tumbuh seimbang, keadaan ini disebut stationary phase
6. Bila jumlah kematian bakteri lebih besar dari jumlah pertumbuhan disebut endogeneus phase. Hal ini diatasi dengan simpanan udara untuk pernafasannya sampai udara habis (gambar)
Gambar Aerasi menggunakan baling-baling
Pengolahan Ketiga (Tertiary Treatment)
Pengolahan ketiga ini dilakukan bila pengolahan pertama dan kedua belum sempurna/berbahaya
Jenis Pengolahan Ketiga:
1. Saringan pasir
2. Saringan multimedia
3. Precoal filter
4. Mikrostaining
5. Vacum filter
6. Penyerapan/Adsorbtion
7. Pengurangan besi dan mangan
8. Perubahan CN-
9. Osmosis bolak-balik
1. Saringan pasir
Tujuan penyaringan adalah untuk mengurangio lumpur tercampur dengan partikel koloid dan air limbah dengan meletakkan pada benda/media yang pordus
Penyaringan akan memisahkan zat padat dan zat kimia air limbah selanjutnya ditambah Klor
Ada macam-macam saringan
a. Saringan pasir lambat
b. Saringan pasir cepat
a. Saringan pasir lambat
Terdiri dari: Lapisan Gravel tebal 0,3 m
Pasir tebal 0,6 – 1,2 m
Pasir 0,2 – 0,35 mm
Hasil: Kecepatan pengaliran penyaringan 0,034 – 0,100 l/m3/detik
Bila air limbah mulai menggenang sedalam 1,5 – 3 m maka air limbah perlu dikeingkan dan permukaan pasir perlu dikeruk setiap 30 – 150 hari
b. Saringan pasir cepat
Terdiri dari: Lapisan Gravel tebal 0,3 – 0,6 m
Pasir tebal 0,4 – 0,7 m
Pasir 0,4 – 0,8 mm
Hasil: Kecepatan pengaliran penyaringan 1,3 – 2,7 l/m3/detik
Pencucian pada saringan pasir cepat dilakukan dengan cara pengaliran kembali (back washing)
Setiap penyaringan yang berlangsung 6 – 24 jam perlu dicuci selama 5’ – 10’
2. Saringan Multi Media
Pada bagian atas: antrasit 0,5 m
1 mm
Pada bagian bawah: pasir silika 0,3 m, = 0,5 mm.
Kecepatan pengaliran penyaringan 2,7 – 5,4 l/m3/dtk
3. Precoal Filter
Saringan dengan tanah diatomeus/perlit (siliceous rock) dengan kepadatan 0,1 gr/cc
Saringan ini biasanya mahal/sangat tinggi
Kecepatan aliran penyaringan: 0,34 – 3,4 l/m3/detik
4. Mikrostaining
Terdiri dari: Drum yang diputar
Drum dibungkus ayakan stainless steel
20 – 50 mikron
Penggunaan : Drum terendam dalam air limbah berputar
Lumpur tertahan pada ayakan pembungkus dan melekat, sedang air yang jernih langsung masuk dalam drum
Hasil: ddebit penyaringan 2 – 6,8 l/m2/detik
5. Vakum Vilter
Saringan terdiri dari drum horizontal yang dilapisi filter medium.spiral
Penggunaan:
bagian drum terendap air limbah, kemudian putar. Dengan adanya penyedotan dari dalam drum, kotoran menempel pada filter, lama-lama terbawa ke atas dan bila keluar dari air limbah akan kering kering lalu dikeruk dengan penggaruk setelah bersih, masuk dalam air limbah lagi (lihat gambar vacum filter).
Gambar potongan melintang Vacum Filter
6. Penyerapan/Adsorbtion
Adalah proses pengumpulan benda-benda terlarut yang terdapat dalam larutan antara 2 permukaan (cairan dan gas atau zat padat dengan cairan)
Biaya mahal jarang dipergunakan
Bahan yang diserap disebut Adsorbate/solote
Bahan penyerap disebut Adsorbent
Fungsi:
Pada penjernihan air limbah
a. Mengurangi pengotoran bahan orhanik
b. Mengurangi partikel (benda) yang tidak dapat diuraikan (nonbiodegradeble)
c. Mengurangi bau, warna, dan rasa
Bahan yang dipakai untuk penyerapan
a. Karbon aktif (activated carbon)
b. Molekuler sieves
c. Alumunium aktif
Karbon Aktif
1) Paling sering digunakan
2) Biasa dipakai sebagai proses kelanjutan pengolahan biologis
3) Fungsi mengurangi kadar dari benda-benda organik terlarut
4) Terbuat dari tempurung/batok kelapa yang dipanaskan pada suhu 1000°C
5) karbonaktif 0,1 m/bubuk ukuran 200 mesh
Ada 2 macam bentuk karbon aktif
1) Bentuk granula
2) Bentuk bubuk
1) Karbon aktif bentuk granula
Bak diisi karbon aktif, diatasnya di aliri limbah sampai turun ke bawah dan mengalir melalui bagian bawah (Gambar).
Gambar Jenis Bak Penyerapan dengan Karbon Aktif
2) Karbon aktif bentuk bubuk
Penggunaan: Ditaburkan pada saluran keluar yang berasal pengolahan biologis setelah bubuk tercampur, karena gaya beratnya partikel terlarut/ tercampur akan mengendap
: Karbon aktif bisa di pakai lagi dengan cara melakukan oksidasi dengan tekanan tinggi
: Hancur kurang lebih ±5-10%
7. Pengurangan besi dan mangan
Ion Fe dan Mn Selalu di jumpai pada air alami dengan kadar oksigen rendah Air tanah
Danau yang tanpa udara.
Sumber Ferric dan Manganic
a) Pabrik Tenun
b) Pabrik Kertas
c) Proses Industri
Cara menghilangkan Fe dan Mn:
- Oksidasi menjadi Fe (OH3)
Mn O2 Tidak larut dalam air
- Dilakukan pengendapan dan penyaringan
8. Perubahan CN
Sumber,
a. Air limbah pada pengolahan besi bagian pelapisan CN
b. Limbah Tapioka
c. dll
Sianida (CN)
Bahan beracun bagi ikan & kehidupan air laut pada kadar 1 mg/l
9. Osmosis bolak-balik
Adalah salah satu teknik pengurangan bahan mineral yang diterapkan untuk memproduksi air yang siap dipakai kembali
Kelemahan:
Biaya tinggi
Kurang pengalaman mengolah air limbah
Osmosis bolak-balik adalah:
Proses dimana air dipisahkan dari garam yang larut di dalam cairan, melalui penyaringan lapisan tipis/selaput lentur, dengan tekanan > dari tekanan osmosis oleh larutan garam dalam air limbah
Komponen utama osmosis:
Selaput (dari selulosa asetat & nilon)
Penahan selaput
Pompa bertekanan tinggi
4 jenis selaput sebagai penahan:
- gulungan spiral
- pipa/tabung
- bangunan jamak
- serabut
NOMOR: 214/KPTS/1991
TENTANG
BAKU MUTU LINGKUNGAN DAERAH UNTUK WILAYAH
PROPINSI DAERAH ISTIMEWA YOGYAKARTA
BAGI BAKU MUTU LIMBAH CAIR
No Parameter Satuan Golongan Baku Mutu Air Limbah
I II III IV
FISIKA
1 Temperatur °C 35° 40° 45° 45°
2 Zat padat terlarut mg/l 1500 2000 4000 5000
3 Zat padat padat tersuspensi mg/l 100 200 300 400
KIMIA
1 pH 6-9 6-9 6-9 6-9
2 Besi terlarut (Fe) mg/l 1 5 10 20
3 Mangaan (Mn) mg/l 0.5 2 5 10
4 Barium (Br) mg/l 1 2 3 5
5 Tembaga (Cu) mg/l 1 2 3 5
6 Seng (Zn) mg/l 2 5 10 15
7 Krom Heksavalen (Cr ) mg/l 0.05 0.1 0.25 0.6
8 Krom Total (Cr) mg/l 0.1 0.5 1 2
9 Cadmium (Cd) mg/l 0.01 0.05 0.1 0.5
10 Raksa (Hg) mg/l 0.001 0.002 0.05 0.01
11 Timbel (Tb) mg/l 0.03 0.1 1 2
12 Sianum (Sn) mg/l 1 2 3 5
13 Arsen (As) mg/l 0.05 0.1 0.5 1
14 Selenium (Sl) mg/l 0.01 0.05 0.5 1
15 Nikel (Ni) mg/l 0.1 0.2 0.5 1
16 Cobalt (Co) mg/l 0.2 0.4 0.6 1
17 Sianida (Cn) mg/l 0.02 0.05 0.1 0.5
18 Sulfida (H2S) mg/l 0.01 0.05 0.1 1
19 Flourida (F) mg/l 1.5 2 3 5
20 Klorin bebas (Cl2) mg/l 0.5 1 2 5
21 Amoniak Bebas (NH3-N) mg/l 0.02 1 5 20
22 Nitrat (NO3-N) mg/l 10 20 30 50
23 Nitrit (NO2-N) mg/l 0.06 1 3 5
24 Klorida (Cl) mg/l 600 800 1000 1200
25 BOD5 mg/l 30 50 150 300
26 COD mg/l 60 100 300 600
27 Senyawa aktif biru metilen mg/l 0.5 5 10 15
28 Fenol mg/l 0.01 0.5 1 2
29 Minyak nabati mg/l 1 5 10 20
30 Minyak mineral mg/l 1 10 50 100
31 Radioaktifitas **) mg/l
32 Pestisida termasuk PCB ***) mg/l
Catatan:
I. Kadar bahan limbah yang memenuhi persyaratan baku mutu air limbah tersebut tidak diperbolehkan dengan cara pengeceran yang airnya lanhsung diambil dari sumber air
Kadar belum limbah tersebut adalah kadar maksimal yang diperbolehkan kecuali pH yang meliputi juga kadar yang minimal.
II. Kadar radioaktifitas mengikuti peraturan berlaku
III. Limbah pestisida yang berasal dari industri yang menstimulasi atau memproduksi dan dari konsumen yang menggunakan untuk pertanian dan lain-lain tidak boleh menyebabkan pencemaran air yang mengganggu pemanfaatannya.
Yogyakarta, 25 Juni 1991
Penjabat, Gubernur,
PAKU ALAM VIII
Tabel 2 : Sifat-sifat Fisik, Kimia, Biologi, dan Air Limbah serta Sumber Asalnya
Sifat-sifat air limbah Sumber asal air limbah
Sifat Fisik:
Warna Air buangan rumah tangga dan industri serta bangkai benda organik
Bau Pembusukan air limbah dan limbah industri
Endapan Penyediaan air minum, air limbah rumah tangga dan industri, erosi tanah, aliran air rembesan
Temperatur Air limbah rumah tangga dan industri
Kandungan Bahan Kimia:
Organik
Karbohidrat Air limbah rumah tangga, perdagangan serta limbah industri
Minyak, lemak, gemuk Air limbah rumah tangga, perdagangan serta limbah industri
Pestisida Air limbah pertanian
Fenol Air limbah industri
Protein Air limbah rumah tangga, perdagangan
Deterjen Air limbah rumah tangga, industri
Lain-lain Bangkai bahan organik alamiah
Anorganik
Kesadahan Air limbah dan air minum rumah tangga serta rembesan air tanah
Klorida Air limbah dan air minum rumah tangga, rembesan air tanah dan pelunak air
Logam berat Sumber asal air limbah industri
Nitrogen Sumber asal air limbah rumah tangga dan pertanian
pH air limbah industri
Fosfor Sumber asal air limbah rumah tangga dan industri serta limpahan air hujan
Belerang Sumber asal air limbah dan air minum rumah tangga serta limbah industri
Bahan-bahan beracun Sumber asal air limbah industri
Gas-Gas
Hidrogen sulfida Pembusukan limbah rumah tangga
Metan Pembusukan limbah rumah tangga
Oksigen Penyediaan air minum rumah tangga serta perembesan air permukaan
Kandungan Biologis
Binatang saluran terbuka dan bangunan pengolah
Tumbuh-tumbuhan saluran terbuka dan bangunan pengolah
Protista Air limbah rumah tangga dan bangunan pengolah
Virus Air limbah rumah tangga
Pengolahan Air Limbah
Tujuan Pengolahan:
1. Mengurnagi BOD
2. Mengurangi partikel tercampur
3. Membunuh organisme patogen
4. Menghilangkan bahan nutrisi
5. Menghilangkan komponen beracun
6. Menghilangkan bahan yang tidak dapat didegradasi
Garis Besar Kegiatan Pengolahan Air Limbah Ada 6:
1. Pengolahan pendahuluan (pretreatment)
2. Pengolahan pertama (primary treatment)
3. Pengolahan kedua (secondary treatment)
4. Pengolahan ketiga (tertiary treatment)
5. Pembunuhan kuman (disinfektion)
6. Pembuangan lanjutan (ultimate disposal)
Jenis Proses dan Tujuan Pengolahan
Proses Tujuan pengolahan
Air Limbah
Penyaringan Menghilangkan padatan
Perajangan mereduksi ukuran padatan
Penyaringan menghilangkan pasir dan koral
Flotasi memisahkan benda terapung
Ekualisasi melunakkan air limbah
Netralisasi menetralkan asam atau basa
Sedimentasi mengendapkan lumpur/partikel padat
Reaktor lumpur aktif menghilangkan bahan organik
Penyerapan/karbon aktif :menghilangkan bau, warna
Reaksi pengendapan menghilangklan fosfat dan lain-lain
Nitrifikasi/denitrifikasi menghilangkan nitrat/nitrit
Air stripping menghilangkan gas amonia
Pertukaran ion menghilangkan jenis bahan tertentu
Osmosis/elektrodialisis menghilangkan bahan terlarut
Disinfeksi membunuh mikro organisme
Gas
Penyaringan menghilangkan partikel padat
Pengendap menghilangkan debu
Pengendap siklon menghilangkan debu
Pembakaran menghilangkan gas mudah terbakar
Penyerap menghilangkan gas berbau/berbahaya
Padatan
Pembakaran/insinerasi menghilangkan padatan yang dapat terbakar
Penyaringan memisahkan padatan berbeda ukuran
Segregasi memisahkan padatan berbeda berat jenisnya
Penimbunan mengalokasikan limbah padat
Makasih..
BalasHapusBerkat anda, ulangan saya menjadi lancar