Teknologi Pengolahan Air Limbah

Pembuangan air limbah baik yang bersumber dari kegiatan domestik (rumah tangga) maupun industri ke badan air dapat menyebabkan pencemaran lingkungan apabila kualitas air limbah tidak memenuhi baku mutu limbah. Sebagai contoh, mari kita lihat Kota Jakarta. Jakarta merupakan sebuah ibukota yang amat padat sehingga letak septic tank, cubluk (balong), dan pembuangan sampah berdekatan dengan sumber air tanah. Terdapat sebuah penelitian yang mengemukakan bahwa 285 sampel dari 636 titik sampel sumber air tanah telah tercemar oleh bakteri coli. Secara kimiawi, 75% dari sumber tersebut tidak memenuhi baku mutu air minum yang parameternya dinilai dari unsur nitrat, nitrit, besi, dan mangan.

Trickling filter. Sebuah trickling filter bed yang menggunakan plastic media.

Bagaimana dengan air limbah industri? Dalam kegiatan industri, air limbah akan mengandung zat-zat/kontaminan yang dihasilkan dari sisa bahan baku, sisa pelarut atau bahan aditif, produk terbuang atau gagal, pencucian dan pembilasan peralatan, blowdown beberapa peralatan seperti kettle boiler dan sistem air pendingin, serta sanitary wastes. Agar dapat memenuhi baku mutu, industri harus menerapkan prinsip pengendalin limbah secara cermat dan terpadu baik di dalam proses produksi (in-pipe pollution prevention) dan setelah proses produksi (end-pipe pollution prevention). Pengendalian dalam proses produksi bertujuan untuk meminimalkan volume limbah yang ditimbulkan, juga konsentrasi dan toksisitas kontaminannya. Sedangkan pengendalian setelah proses produksi dimaksudkan untuk menurunkan kadar bahan peencemar sehingga pada akhirnya air tersebut memenuhi baku mutu yang sudah ditetapkan.

Parameter	Konsentrasi (mg/L)
COD	100 – 300
BOD	50 – 150
Minyak nabati	5 – 10
Minyak mineral	10 – 50
Zat padat tersuspensi (TSS)	200 – 400
pH	6.0 – 9.0
Temperatur	38 – 40 [oC]
Ammonia bebas (NH3)	1.0 – 5.0
Nitrat (NO3-N)	20 – 30
Senyawa aktif biru metilen	5.0 – 10
Sulfida (H2S)	0.05 – 0.1
Fenol	0.5 – 1.0
Sianida (CN)	0.05 – 0.5

Batasan Air Limbah untuk Industri
Kepmen LH No. KEP-51/MENLH/10/1995

Namun walaupun begitu, masalah air limbah tidak sesederhana yang dibayangkan karena pengolahan air limbah memerlukan biaya investasi yang besar dan biaya operasi yang tidak sedikit. Untuk itu, pengolahan air limbah harus dilakukan dengan cermat, dimulai dari perencanaan yang teliti, pelaksanaan pembangunan fasilitas instalasi pengolahan air limbah (IPAL) atau unit pengolahan limbah (UPL) yang benar, serta pengoperasian yang cermat.
Dalam pengolahan air limbah itu sendiri, terdapat beberapa parameter kualitas yang digunakan. Parameter kualitas air limbah dapat dikelompokkan menjadi tiga, yaitu parameter organik, karakteristik fisik, dan kontaminan spesifik. Parameter organik merupakan ukuran jumlah zat organik yang terdapat dalam limbah. Parameter ini terdiri dari total organic carbon (TOC), chemical oxygen demand (COD), biochemical oxygen demand (BOD), minyak dan lemak (O&G), dan total petrolum hydrocarbons (TPH). Karakteristik fisik dalam air limbah dapat dilihat dari parameter total suspended solids (TSS), pH, temperatur, warna, bau, dan potensial reduksi. Sedangkan kontaminan spesifik dalam air limbah dapat berupa senyawa organik atau inorganik.

Teknologi Pengolahan Air Limbah

Tujuan utama pengolahan air limbah ialah untuk mengurai kandungan bahan pencemar di dalam air terutama senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam. Pengolahan air limbah tersebut dapat dibagi menjadi 5 (lima) tahap:

1. Pengolahan Awal (Pretreatment)
   Tahap pengolahan ini melibatkan proses fisik yang bertujuan untuk menghilangkan padatan tersuspensi dan minyak dalam aliran air limbah. Beberapa proses pengolahan yang berlangsung pada tahap ini ialah screen and grit removal, equalization and storage, serta oil separation.
2. Pengolahan Tahap Pertama (Primary Treatment)
   Pada dasarnya, pengolahan tahap pertama ini masih memiliki tujuan yang sama dengan pengolahan awal. Letak perbedaannya ialah pada proses yang berlangsung. Proses yang terjadi pada pengolahan tahap pertama ialah neutralization, chemical addition and coagulation, flotation, sedimentation, dan filtration.
3. Pengolahan Tahap Kedua (Secondary Treatment)
   Pengolahan tahap kedua dirancang untuk menghilangkan zat-zat terlarut dari air limbah yang tidak dapat dihilangkan dengan proses fisik biasa. Peralatan pengolahan yang umum digunakan pada pengolahan tahap ini ialah activated sludge, anaerobic lagoon, tricking filter, aerated lagoon, stabilization basin, rotating biological contactor, serta anaerobic contactor and filter.
4. Pengolahan Tahap Ketiga (Tertiary Treatment)
   Proses-proses yang terlibat dalam pengolahan air limbah tahap ketiga ialah coagulation and sedimentation, filtration, carbon adsorption, ion exchange, membrane separation, serta thickening gravity or flotation.
5. Pengolahan Lumpur (Sludge Treatment)
   Lumpur yang terbentuk sebagai hasil keempat tahap pengolahan sebelumnya kemudian diolah kembali melalui proses digestion or wet combustion, pressure filtration, vacuum filtration, centrifugation, lagooning or drying bed, incineration, atau landfill.

Pemilihan Teknologi

Pemilihan proses yang tepat didahului dengan mengelompokkan karakteristik kontaminan dalam air limbah dengan menggunakan indikator parameter yang sudah ditampilkan di tabel di atas. Setelah kontaminan dikarakterisasikan, diadakan pertimbangan secara detail mengenai aspek ekonomi, aspek teknis, keamanan, kehandalan, dan kemudahan peoperasian. Pada akhirnya, teknologi yang dipilih haruslah teknologi yang tepat guna sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah. Setelah pertimbangan-pertimbangan detail, perlu juga dilakukan studi kelayakan atau bahkan percobaan skala laboratorium yang bertujuan untuk:

1. Memastikan bahwa teknologi yang dipilih terdiri dari proses-proses yang sesuai dengan karakteristik limbah yang akan diolah.
2. Mengembangkan dan mengumpulkan data yang diperlukan untuk menentukan efisiensi pengolahan yang diharapkan.
3. Menyediakan informasi teknik dan ekonomi yang diperlukan untuk penerapan skala sebenarnya.

Sedimentation. Sebuah primary sedimentation tank di sebuah unit pengolahan limbah domestik. Sedimentation tank merupakan salah satu unit pengolahan limbah yang sangat umum digunakan.

Bottomline, perlu kita semua sadari bahwa limbah tetaplah limbah. Solusi terbaik dari pengolahan limbah pada dasarnya ialah menghilangkan limbah itu sendiri. Produksi bersih (cleaner production) yang bertujuan untuk mencegah, mengurangi, dan menghilangkan terbentuknya limbah langsung pada sumbernya di seluruh bagian-bagian proses dapat dicapai dengan penerapan kebijaksanaan pencegahan, penguasaan teknologi bersih, serta perubahan mendasar pada sikap dan perilaku manajemen. Treatment versus Prevention? Mana yang menurut teman-teman lebih baik?? Saya yakin kita semua tahu jawabannya. Reduce, recyle, and reuse.

Link    PDF

Sulap Air Limbah Rumah Tangga Menjadi Air Bersih

Koran Sindo - 02 Februari 2009 BAGI warga kampung ini, MCK tersebut ibarat tetenger yang menyimpan cerita. Dulu sebelum MCK dibangun, warga langsung membuang limbah rumah tangga (buang air) ke sungai.Tapi kini,warga telah sadar dan menggunakan MCK sebagaimana mestinya. Warga bahkan mampu mengolah limbah yang mereka hasilkan sendiri menjadi air bersih yang siap digunakan untuk mandi dan minum. Menurut Ketua RW VIII Kelurahan Sawunggaling Gunungsari II Surabaya H Waras, di perkampungan ini terdapat empat buah MCK. Untuk memperoleh air bersih, air limbah dari empat MCK tersebut dialirkan lalu ditampung dalam sebuah kolam dengan ukuran panjang 2,5 meter; lebar 1,5 meter; dan kedalaman 1,25 meter. Di dalam kolam dibuat sekat- sekat untuk membentuk bak-bak yang berfungsi sebagai penyaring aliran limbah secara bertahap. Penyaring dalam bak pertama kolam penampungan adalah batu dan kerikil. Sementara bak kedua diberi serabut kelapa dan pasir. Pada bak ketiga diberi duk (rambut sapu ijuk). Pada bak keempat diberi serabut kelapa dan pasir lagi. Lalu pada bak kelima, air limbah yang sudah mengalami empat saringan itu diberi obat yang berfungsi untuk membunuh kuman dan bakteri.Saat proses pengolahan ini pertama kali dilakukan, setelah melalui tahap kelima, air hasil saringan diuji coba ke laboratorium. Hal ini untuk memastikan kualitas dan kelayakan air hasil saringan untuk dikonsumsi. ”Dulu bau airnya sangat menyengat karena air yang disaring berasal dari got. Tapi setelah dibiarkan dua bulan, air tersebut akhirnya bisa dipergunakan,” ujar H Waras dengan bibir tersenyum. Pada bak keenam, air limbah diberi tawas yang dicampur dengan ijuk untuk proses penjernihan. Di bak ketujuh dan ke delapan, air limbah diberi campuran ijuk, kerikil, pasir, dan tawas. Bak terakhir merupakan tempat air yang sudah bersih dan siap dipergunakan.” Air ini siap dimanfaatkan,” ujar Waras sembari mengambil air dari bak yang dasarnya dikeramik itu. Agar air mudah digunakan, dari bak penampungan terakhir air dipompa menuju ke tandon air yang diletakkan di atas kolam.Air dari tandon ini menurut H Waras sebenarnya sudah bisa digunakan untuk keperluan minum. Namun, sebagian besar warga masih belum bersedia karena merasa belum mantap meminum air yang berasal dari limbah rumah tangga. ”Padahal, penyaringan yang kami lakukan lebih bagus dari pada proses penyaringan di PDAM Kota Surabaya. Proses kami lebih alami dan bisa membunuh kuman-kuman. Sementara air penyaringan PDAM berasal dari kali. Di situ ada tinja yang berarti lebih kotor,” kata laki-laki setengah baya ini meyakinkan. H Waras mengakui ide pengolahan limbah rumah tangga ini berawal dari salah seorang pakar lingkungan ITS. Sang pakar menemui warga dan menjelaskan proses membuat penyaringan air limbah rumah tangga menjadi air bersih. Proses tersebut memerlukan biaya Rp25 juta. Tawaran itu segera saja disambar.H Waras mengaku jengah dengan tudingan masyarakat dan pemerintah bahwa warga setren kali adalah penyebab utama pencemaran Kalimas karena pola hidup yang tidak sehat. Dengan setengah nekat, warga mengajukan permohonan dana kepada Pemkot Surabaya untuk membiayai terobosan pembuatan air limbah menjadi air bersih. Alhasil, pada Oktober 2008 dana yang diminta Rp25 juta pun cair. Segera setelah itu, warga bahu-membahu mengerjakan proyek sedikit demi sedikit secara bertahap. Temuan ini telah diresmikan warga setren kali yang tergabung dalam ’Paguyuban Warga Setren kali Surabaya’. Peresmian pengolahan limbah ini dihadiri warga dari Kebraon, Bratang, dan Medokan Semampir. Acara tersebut juga didatangi perwakilan dari Asian Centre for Human Rights (ACHR),Somsook dari Bangkok,Thailand, Antonio Ismail arsitek senior dari Bali,dan Ketua Komisi C DPRD Surabaya Armudji. Saat itu perwakilan ACHR Somsook mengatakan,penemuan warga setren kali merupakan cerminan bahwa warga setren kali tak bisa dipandang sebelah mata.Sebab faktanya, warga setren kali bisa berubah. Imron, warga kampung itu,mengaku sangat terbantu dengan penyulingan air limbah yang dijadikan air bersih ini. ”Saya memanfaatkan air ini untuk mandi, mencuci, dan memasak di rumah,” terangnya. Selain Imron, di kampung ini terdapat 25 KK (100 warga) yang memanfaatkan air sulingan dari limbah rumah tangga tersebut. (mang roni thea)