bab 6 trickling filter

8/17/2019 Bab 6 Trickling Filter

1/73

9

BAB 6

PENGOLAHAN AIR LIMBAH

DENGAN PROSES

TRICKLING FILTER


2/73

9

6.1 Proses Pengolahan

Pengolahan air limbah dengan proses Trickilng Filter adalah proses pengolahan dengan cara menyebarkan air limbah

ke dalam suatu tumpukan atau unggun media yang terdiri dari

bahan batu pecah (kerikil), bahan keramik, sisa tanur ( slag ),

medium dari bahan plastik atau lainnya. Dengan cara demikian

maka pada permukaan medium akan tumbuh lapisan biologis

(biofilm) seperti lendir, dan lapisan biologis tersebut akan

kontak dengan air limbah dan akan menguraikan senyawa

polutan yang ada di dalam air limbah.Proses pengolahan air limbah dengan sistem Trickilng

Filter pada dasarnya hampir sama dengan sistem lumpur aktif,

di mana mikroorganisme berkembang-biak dan menempel pada

permukaan media penyangga. Di dalam aplikasinya, proses

pengolahan air limbah dengan sistem triclikg filter secara garis

besar ditunjukkan seperti pada Gambar .!.

Gambar .! " Diagram Proses Pengolahan #ir $imbah Dengan

%istem Trickling Filter.

Pertama, air limbah dialirkan ke dalam bak pengendapan

awal untuk mengendapkan padatan tersuspensi ( suspended

solids), selanjutnya air limbah dialirkan ke bak trickling filter


3/73

9

melalui pipa berlubang yang berputar. Dengan cara ini maka

terdapat &ona basah dan kering secara bergantian sehingga

terjadi transfer oksigen ke dalam air limbah. Pada saat kontak dengan media trickling filter , air limbah akan kontak dengan

mikroorganisme yang menempel pada permukaan media, dan

mikroorganisme inilah yang akan menguraikan senyawa

polutan yang ada di dalam air limbah.

#ir limbah yang masuk ke dalam bak trickling filter

selanjutnya akan keluar melalui pipa under-drain yang ada di

dasar bak dan keluar melalui saluran efluen. Dari saluran

efluen dialirkan ke bak pengendapan akhir dan air limpasandari bak pengendapan akhir adalah merupakan air olahan.

$umpur yang mengendap di dalam bak pengendapan

akhir selanjutnya disirkulasikan ke inlet bak pengendapan

awal. Gambar penampang bak trickling filter dapat

ditunjukkan seperti pada Gambar .'. dan ..

Gambar .' " Penampang ak *rickling +ilter.


4/73

10

Gambar . " Penampang ak *rickling +ilter

6. D!sa!n Para"e#er O$eras!onal

Di dalam operasional trickling filter secara garis besar

dibagi menjadi dua yakni trickling filter standar (Low Rate)dan trickling filter kecepatan tinggi. Parameter disain untuk

trickling filter standar dan trickling filter kecepatan tinggi

ditunjukkan pada *abel .!.

6.% Masalah &ang Ser!ng Ter'a(! Pa(a Proses Trickling

Filter

asalah yang sering timbul pada pengoperasian trickling

filter adalah sering timbul lalat dan bau yang berasal dari

reaktor. %ering terjadi pengelupasan lapisan biofilm dalam

jumlah yang besar. Pengelupasan lapisan biofilm ini

disebabkan karena perubahan beban hidrolik atau beban

organik secara mendadak sehingga lapisan biofilm bagian

dalam kurang oksigen dan suasana berubah menjadi asam


5/73

10

karena menerima beban asam organik sehingga daya adhesi

dari biofilm berkurang sehingga terjadi pengelupasan.

ara mengatasi gangguan tersebut yakni dengan caramenurunkan debit air limbah yang masuk ke dalam reaktor

atau dengan cara melakukan aerasi di dalam bak ekualisasi

untuk menaikkan kensentrasi oksigen terlarut.

*abel .! " Parameter disain *rickling +ilter.

P#/#0*0/ */12$13G+1$*0/

%*#3D#/

*/12$13G +1$*0/(41G4 /#*0)

eban 4idrolik

m5m

'.hari

6,7 - 8 9 - 86

eban :D

kg5m.hari

6,69 - 6,8 6,8 - 8,;


6/73

10

Trickling Filter

Trickling Filter

Pengertian Trickling Filter Trickling Filter merupakan salah satu aplikasi pengolahan air limbah dengan memanfaatkan teknologi Biofilm. Trickling filter initerdiri dari suatu bak dengan media fermiabel untuk pertumbuhanorganisme yang tersusun oleh materi lapisan yang kasar, keras,tajam dan kedap air.

Kegunaan Trickling Filter

http://agungcahyawiguna-tricklingfilter.blogspot.com/2011/06/trikling-filter.htmlhttp://2.bp.blogspot.com/-KWUoS7AIbp8/TfDz3OuXAHI/AAAAAAAAAAM/cc-UhmqeVyI/s1600/akhirnya.pnghttp://agungcahyawiguna-tricklingfilter.blogspot.com/2011/06/trikling-filter.html


7/73

10

Kegunaannya adalah untuk mengolah air limbah dengan denganmekanisme air yang jatuh mengalir perlahan-lahan melalui melaluilapisan batu untuk kemudian tersaring.

Bagian- Bagian Trickling Filter

http://4.bp.blogspot.com/-wG5NGChx52c/TfD3bhROrwI/AAAAAAAAAAY/F4WRhidlWSE/s1600/img2-25.gifhttp://4.bp.blogspot.com/-Vsz6R1fy3-A/TfD1G3dliiI/AAAAAAAAAAQ/rnRBpi8W_U8/s1600/loadBinary.aspx.gif


8/73

10

Operasi Trickling Filter Penghapusan polutan dari aliran limbah yang melibatkan keduaabsorpsi dan adsorpsi senyawa organik oleh lapisan biofilm

mikroba. edia filter biasanya dipilih untuk menyediakan luaspermukaan yang sangat tinggi untuk !olume, bahan Khas seringberpori dan memiliki luas permukaan internal yang cukup besar disamping permukaan eksternal medium. Bagian dari air limbahyang melalui media memoles terlarut udara, oksigen yang lapisanlendir diperlukan untuk oksidasi biokimia senyawa organik danmelepaskan gas karbon dioksida, air dan produk akhir teroksidasi."ebagai mengental lapisan biofilm, akhirnya sloughs off ke effluen

diperlakukan dan selanjutnya merupakan bagian dari lumpur sekunder. Biasanya, trickling filter diikuti dengan sebuah tangkiclarifier atau sedimentasi untuk pemisahan dan penghapusanpeluruhan tersebut. Filter lainnya memanfaatkan media lebihtinggi kepadatan seperti pasir, busa dan gambut tidakmenghasilkan lumpur yang harus dibuang, tetapi membutuhkanpaksa blower udara dan lingkungan anaerobik tertutup.Perlakuan air limbah atau limbah lainnya dengan tipe trickling filter

adalah salah satu teknologi pengolahan tertua dan paling baikditandai.

Jenis Trickling Filter Tiga jenis dasar Trickling Filter filter digunakan untuk# $ Pengolahan limbah perumahan atau pedesaan kecil indi!idu $ Terpusat sistem yang besar untuk pengobatan limbah kota $ sistem diterapkan pada pengolahan air limbah industri.Perlakuan air limbah atau limbah lainnya dengan tipe TricklingFilter adalah salah satu teknologi pengolahan tertua dan paling


9/73

10

baik ditandai.

Bidang Resapan Sistem Septik

%ni adalah bentuk paling sederhana dari sistem pembuanganlimbah cair, biasanya menggunakan pipa dikuburkan di pasir longgar atau kerikil untuk mengusir keluar cairan dari tangkiseptik. Pemurnian cair dilakukan oleh biofilm yang secara alamimembentuk sebagai pelapis di atas pasir dan kerikil di bidangpenyerapan dan memakan nutrisi yang terlarut dalam aliranlimbah.

Karena sistem yang benar-benar dikuburkan dan umumnya

terisolasi dari lingkungan permukaan, proses pemecahan limbahlambat dan membutuhkan area permukaan yang relatif besar untuk menyerap dan mengolah limbah cair. &ika limbah cair terlalubanyak memasuki lapangan terlalu cepat, limbah dapat lulus daribiofilm sebelum dikonsumsi limbah dapat terjadi, menyebabkanpencemaran air tanah.

'alam rangka untuk memperpanjang umur lapangan leaching,

salah satu metode konstruksi untuk membangun dua bidangperpipaan sisi ke sisi, dan menggunakan aliran katup berputar untuk limbah langsung ke satu bidang sekaligus, berpindah antar bidang setiap tahun atau dua. (al ini memungkinkan masaistirahat untuk membiarkan mikroorganisme punya waktu untukmemecah limbah dibangun di ranjang kerikil.

'i daerah di mana tanah tidak cukup serap )gagal uji perkolasi*

pemilik rumah mungkin diperlukan untuk membangun suatusistem gundukan yang merupakan limbah pembuangan khusustidur direkayasa pasir dan kerikil mounded pada permukaan tanahdengan penyerapan cairan miskin.

Komponen Sistem Trickling Filter Tiga komponen utama Trickling Filter yaitu #

• 'istributor+ir limbah didistribusikan pada bagian atas

lengan distributor yang dapat berputar


10/73

10

• Pengolahan )Pada edia Trickling Filter*Pengolahan

Trickling Filter terdiri dari suatu bak atau bejana denganmedia permiable untuk pertumbuhan bakteri.

• PengumpulFilter juga di lengkapi dengan nderdrain untuk

mengumpulkan Biofilm yang mati,kemudian diendapkandalam bak sedimentasi. Bagian cairan yang keluar biasanya dikembalikan lagi ke Trickling Filter sebagai iar pengencer dari air baku yang diolah.

Faktor-faktor yang Berpengaruh pada Efisiensi Trickling Filter • Persyaratan +biotis

a.&enis ediaBahan untuk media Trickling Filter harus kuat, keras dantahan tekanan, tahan lama, tidak mudah berubah danmempunyai luas permukaan per nit !olume yang tinggi.Bahan-bahan yang biasa digunakan adalah batu kali, krikil,antrasit, batu bara, dan sebagainya. +khir-akhir ini telahdigunakan media plastik yang dirancang sedemikian rupasehingga menghasilkan panas yang tinggi

b. 'iameter edia'iameter media Trickling Filter biasanya antara ,-/,cm. "ebaiknya dihindari penggunaan media dengandiameter terlalu kecil karena akan memperbesar kemungkinan penyumbatan. akin luas permukaan media

maka semakin banyak pula mikroorganisme yang hidup diatasnya.

c. Ketebalan "usunan mediaKetebalan meda Trickling Filter minimum 0 meter danmaksimum 1-2 meter. akin tinggi ketebalan media makamaka makin besar pula total luas permukaan yangditumbuhi mikroorganisme sehingga makin banyak pula

mikroorganisme yang tumbuh menempel diatasnya.


11/73

10

d. lama 3aktu Tinggal Trickling Filter 'iperlukan lama waktu tinggal yang disebut waktupengkondisian atau pendewasaan agar mikroorganisme

yang tumbuh diatasa permukaan media telah tumbuhcukup memadai untuk terselenggaranya proses yangdiharapkan. asa pendewaas biasa berkisar -4 minggu.5ama waktu tinggal ni dimaksudkan agar mikroorganismedapat menguraikan bahan-bahan organik dan tumbuhdipermukaan media Trickling Filter membentuk lapisanBiofilm atau lapisan berlendir.

d. P(

Pertumbuhan mikroorganisme khususnya bakteridipngaruhi oleh nilai P(. +gar pertumbuhan baikdiusahakan agar P( mendekati keadaan netral. 6ilai P(antara 2-7, dengan nilai P( yang optimum 4,-/,merupakan lingkungan yang sesuai.

e. "uhu"uhu yang baik untuk ikroorganisme adalah -1/

'erajat 8elcius. "elain itu suhu juga mempengaruhikecepatan reaksi dari suatu proses biologis. Bahkanefisiensi dari Trickling Filter sangat dipengaruhi oleh suhu.

f. +erasi +gar +erasi berlangsung dengan baik media Trickling Filter harus disusun sedemikian rupa sehingga memungkinkanmasuknya udara kedalam sistem Trickling Filter tersebut.

Ketersediaan udara, dalam hal ini adalah 9ksigen sangatberpengaruh terhadap proses penguraian olehmikroorganisme.

• Persyaratan Biotis

Persyaratan biotis yang diperlukan dalam penggunaantrickling filter adalah jenis, jumlah, dan kemampuanmikroorganisme dalam trickling filter serta asosiasi

kehidupan didalamnya.


12/73

10

Trickling Filter Bukanlah Filter

Trickling Filter Bukanlah Filter

Oleh Gede H. Cahyana


13/73

10

Filter dikenal luas di kalangan insan PDAM. Yang biasa digunakandi PDAM adalah filter pasir cepat (rapid sand filter). Yang sedikit

diterapkan adalah filter pasir lambat (slow sand filter). Selain itu,dikenal juga filter kasar (roughing filter). Filter ini pun relatif jarang dijumpai di PDAM karena kebanakan PDAM menerapkanprasedimentasi, unit !perasi ang sama fungsina dengan filterkasar. "antas ada satu lagi, aitu trickling filter. Meskipun berisikata filter, sesungguhna trickling filter bukanlah filter. #idak adapr!ses filtrasi di unit pr!ses ini. $alaupun ada, ia hanalah efek samping saja, bukan mekanisme utama. Dengan ukuran media

(diameter) ang mencapai %,& ' cm, mustahil terjadimekanisme filtrasi. Yang utama adalah pr!ses !ksidasi *at !rganik menjadi material lainna dalam k!ndisi aer!b.

+leh sebab itu, unit pr!ses trickling filter dikenal juga dengannama biofilter, akni filter ang memanfaatkan makhluk hidup(mikr!ba) untuk menurunkan pencemar !rganik. #ampak jelas bedana, bi!filter dan fisik!filter. i!filter diterapkan di dalam

peng!lahan air limbah, fisik!filter diterapkan di bidangpeng!lahan air minum. Makana, menjadi -aneh kalaufisik!filter seperti filter pasir cepat diterapkan untuk meng!lah airlimbah. Anehna lagi, ada juga pemerintah daerah, c/ dinas0dinasteknisna ang menerapkanna di beberapa daerah, bahkan untuk meng!lah lindi (leachate), aitu air rembesan dari lapisan sampahdi #PA. $!ntan saja, hana dalam hitungan hari, filter itu sudahtersumbat (clogging) dan tidak bisa di!perasikan lagi karena tidak dilengkapi dengan fasilitas backwashing. 1adilah unit filter ini

sebagai m!numen sejarah.

http://3.bp.blogspot.com/-aQShUfqlAhg/UkNiOalU1MI/AAAAAAAABCU/8yrltntEYDA/s1600/Trickling+F.jpg


14/73

11

Jenis Trickling Filter Singkat kata, terapan trickling filter adalah di bidang air limbah,terutama air limbah d!mestik dan air limbah industri makanan '

minuman. Sesuai dengan namana, aliran air limbah ang masuk ke reakt!r berupa tetesan0tetesan (trickling) ang disebar di ataspermukaan media filter. 2mumna air limbah disebar melaluilengan (arm) ang berputar di atas media. "engan ini berjumlahempat buah, tapi ada juga ang menggunakan dua lengan. Didalam lengan ini dipasang pipa inlet ang berlubang, dilengkapidengan n!*el sehingga air limbah tersebar di atas permukaanmedia. Pada saat air disempr!tkan atau diteteskan inilah !ksigenmelarut ke dalam tetesan air.

#etesan air jatuh di media filter seperti batu, plastik , kau, bambu,dll. Mikr!ba ang tumbuh di permukaan media lantasmeng!ksidasi pencemar !rganik ang secara k!ntinu dialirkan(diteteskan) dari lengan trickling filter. Sentuhan antara mikr!badan pencemar inilah ang meng!lah air limbah sehinggak!nsentrasi +D atau 3+D0na turun ke tingkat tertentu. Makna-sentuhan ini adalah metab!lisme mikr!ba terhadap *at !rganik

ang terlarut. 4at !rganik ang berupa k!l!id dan tersuspensiukuranna jauh lebih besar daripada mikr!ba sehingga tidak bisalangsung dimetab!lisme di dalam sel mikr!ba tetapi didahului!leh reaksi en*imatis ekstraseluler. Anal!gina adalah singk!ng besar ang akan dimakan !leh sese!rang maka ukuran singk!ngitu harus diperkecil atau dip!t!ng0p!t!ng dulu agar mudah masuk ke mulut dan mudah dikunah.

Media filter adalah bagian penting di dalam unit trickling filter.$edalaman media berkisar antara 5,6 s.d %,& m. Media haruslangsung bersentuhan dengan udara dan di bagian ba7ahnasebaikna diberi 8entilasi agar udara bisa masuk. entuk desainunderdrain mempengaruhi 8entilasina. Struktur k!l!m dan pelattrickling filter juga harus mampu menahan beban media batu,terutama struktur penahan media ang -melaang di atas pelatdasar trickling filter. atu memiliki parasitas ( perviousness)kurang lebih 5,& sehingga makin luas dan tinggi media filter akan

menambah berat beban ang menimpa struktur pelat dan bal!kna. +leh sebab itu, sejak tahun 9:50an plastik menjadi


15/73

11

alternatif karena parasitasna bisa mencapai 5,9& dan ringansehingga tinggi media bisa ditambah agar makin banak peluang-sentuhan antara *at !rganik dan mikr!ba. Selain fakt!r

parasitas, media ang bagus digunakan adalah ang p!r!sitasna( porocity) tinggi agar mikr!ba mudah melekat di permukaanmedia.

erdasarkan kecepatan pembebanan !rganik ($P+), trickling filter bermedia batu dapat dikel!mp!kkan menjadi low rate,intermediate rate, dan high rate. Adapun media plastik biasanadigunakan untuk trickling filter high rate. #erlampir adalah tabelpengel!mp!kan trickling filter dan klasifikasi kriteria desain ang

bisa diterapkan. Dalam praktikna, sebelum masuk ke trickling filter bermedia batu, sistem dilengkapi dengan unit pengendapuntuk mereduksi p!tensi penumbatan (clogging). Apabila bermedia plastik, unit pengendap b!leh ditiadakan asalkan sudahdilengkapi dengan barscreen untuk memisahkan sampah darialiran air limbah. Air limbah ang cenderung berfluktuasi dapatmengganggu kinerja trickling filter. Disarankan unit dilengkapidengan bak ekualisasi untuk mengh!m!genkan 8ariasi +D;3+D

dan meratakan debitna ang masuk ke trickling filter. $inerjatrickling filter laju rendah tanpa resirkulasi, menurut & ' 95?, P= 5 ' 5?, @= %5 ' 5?,#SS= >& ' 95?.

Tabel 1. Klasifkasi kriteria desain trickling flter

Kriteria Desain

Low,

Standard

Rate

Intermediate

Rate High Rate

Type o packing rock rock rock

Hydraulic

loading, m3 /m2.d1 ! ! 1" 1" !"

#ecirculation

ratio" " 1 1 2

$epth, m 1.% 2.! 1.% 2.! 1.% 2.!

&um'er( )etcal * +ddy, 2""3

Seperti ditulis di atas, unit trickling filter laju rendah mampumenisihkan nitr!gen antara %5 s.d 5?. Bni terjadi karena di


16/73

11

bagian ba7ah media filterna tumbuh bakteri nitrifying autotrof ang meng!ksidasi nitr!gen amm!nia menjadi nitrit dan nitrat. Artina, terjadi pr!ses nitrifikasi di unit trickling filter. @amun

secara faktual, pengubahan amm!nia menjadi nitrat belummenurunkan k!nsentrasi nitr!gen di dalam air limbah. 2nit harusdilengkapi lagi dengan denitrifikasi, aitu bi!reakt!r ang bertugas mengubah nitrat menjadi gas nitr!gen ang lepas keatm!sfer. Di bagian atas trickling filter laju rendah, lapisanmikr!ba atau bi!film biasana tumbuh -subur di media padakedalaman 5,: 0 ,% m.

Media ideal trickling filter adalah material ang luas permukaan

per satuan 8!lumena relatif besar, murah, daa tahanna tinggi,p!r!sitas dan parasitasna tinggi sehingga penumbatan dapatdiminimalkan dan lancar sirkulasi udarana. Material ang c!c!k agar tinggi kinerjana adalah batu kali bulat atau batu pecah(split ) dengan keseragaman pecahan 9&?, ukuran >& sampai 55mm. 2ntuk meningkatkan kinerjana, trickling filter dim!difikasidengan penambahan resirkulasi, dijadikan multitahap, distribut!rinfluen secara elektrik, penambahan 8entilasi, penutup filter dan

unit pra dan pasca!lah.

#erakhir, !perat!r trickling filter harus rajin memantau agar bi!film atau slime tetap basah, tidak b!leh kering agarmikr!bana tetap hidup. $ematian mikr!ba dapat menebabkanslime0na luruh atau lepas (sloughing off ) sehingga harus dimulaidari a7al lagi untuk meng!perasikanna, mulai dari start up:seeding dan aklimatisasi. Bni memakan 7aktu dan biaa lagi. C

engenal limbah industri secara spesifik terkadang sangatlah

rumit, karena pada dasarnya limbah industri di leel praktik

melibatkan berbagai unsur-unsur kimia, fisika, dan biologis yang

membutuhkan ilmu pengetahuan eksakta untuk menangani. *api

mari kita coba mengenal salah satu metode dalam pengolahan

limbah industri cair yang bernama trickling filter.

Pada dasarnya sistem trickling filter merupakan metode untukmenyaring air limbah. Prinsipnya adalah trickling filter terdiri atas

http://www.ecostargrp.com/limbah-b3/http://www.ecostargrp.com/limbah-b3/http://www.ecostargrp.com/limbah-b3/http://www.ecostargrp.com/limbah-b3/


17/73

11

tumpukan media padat yang memiliki kedalam sekitar ' meter dan

biasanya berbentuk silinder.

$imbah industri cair disebarkan ke permukaan media bagian atasdan kemudian air akan menetes ke bawah melalui lapisan media.

Prinsip ini pada dasarnya menggunakan prinsip penyaringan dasar

dimana mikroorganisme yang ditumbuh kembangkan pada media

akan menyerap polutan dalam limbah cair.

%etelah mencapai ketebalan tertentu, lapisan tersebut akan terbawa

aliran limbah industri cair ke bagian bawah. $imbah cair di bagian

bawah kemudian akan dialirkan ke tangki sedimentasi untuk

kemudian memisahkan lapisan biomassa tersebut.

%istem ini memiliki kelebihan karena prinsip dasarnya yang

sederhana. Antuk pengolahan limbah industri cair, sistem ini relatif

mudah. 3amun sistem ini membutuhkan klarifier yang berlapis

dan juga ada potensi terjadi penyumbatan pada media filter oleh

benda berukuran besar (plastik, kayu, daun) terutama jika sistemtidak dilengkapi fasilitas penyaringan kasar.

Dengan memahami prinsip dasar trickling filter kita dapat

memahami salah satu metode pengolahan limbah industri cair

secara lebih spesifik. Pada dasarnya terdapat berbagai metode yang

bisa dilakukan seperti sistem lumpur aktif, seBuencing batch

reactor, kolam oksidasi, rotating biological disk, dan lain-lain.

3amun trickling filter merupakan salah satu metode yang palingmudah untuk dipahami.

#bout these ads

$engolahan a!r l!")ah se*ara )!olog!

A. KUALITAS AIR MELALUI PARAMETER BIOLOGI

Parameter biologi adalah indikator !et"n#"k$ biotik

http://limbahindustry.blogspot.com/2013/06/kolaborasi-pengelolaan-limbah-b3.htmlhttp://limbahindustry.blogspot.com/2013/06/kolaborasi-pengelolaan-limbah-b3.htmlhttp://limbahindustry.blogspot.com/2013/06/kolaborasi-pengelolaan-limbah-b3.htmlhttp://wordpress.com/about-these-ads/http://herudzakwan.blogspot.com/2013/01/pengolahan-air-limbah-secara-biologi.htmlhttp://limbahindustry.blogspot.com/2013/06/kolaborasi-pengelolaan-limbah-b3.htmlhttp://wordpress.com/about-these-ads/http://herudzakwan.blogspot.com/2013/01/pengolahan-air-limbah-secara-biologi.html


18/73

11

%ang da!at mengidentifkasi bah&a s"at" !erairan telah

mengalami !en'emaran. (ns"r biotik %ang di#adikan

!arameter ini ialah ater'orn patogen mikroorganisme!atogen %ang meneta! dan berkembangbiak !ada air

ter'emar$) ater'orn patogen %ang !aling "m"m

di!erhatikan diantaran%a *

Bakteri ; +akhl"k bersel t"nggal dengan "k"ran

t"b"h antara 0)12 ,rat"san mikron %ang mer"!akan

makhl"k !aling ban%ak #"mlahn%a dan tersebar l"as di

b"mi. Viru ; !arasit obligat han%a da!at bere!rod"ksi

di dalam inangn%a) dil"ar it" ia akan mati$ ber"k"ran

mikrosko!ik sam!ai dengan 20 nm$. Pr!t!"!a ; mikroorganisme !lankton dari

golongan kingdom Protista %ang ber"k"ran k"rang dari 10

mikron. #el$int ; mikroorganisme dari fl"m !roto-oa ) kelas

rhi-o!oda %ang bersiat !arasit dengan "k"ran t"b"h 3,

1000 mikron. /ering diseb"t !"la amoeba.(nt"k menganalisa kehadiran ater'orn patogen

terseb"t biasan%a dilak"kan !eng"#ian langs"ng !ada air

limbah sam!el dengan $ikr!k!% mikrosko! ele'tron

mikrosko! "ltraiolet$ ma"!"n !eng"#ian langs"ng se'ara

$ikr!&i!l!gi.

B. PE'GOLA#A' AIR LIMBA# SE(ARA BIOLOGI

). Pengertian ait" !engolahan treatment$ air limbah dengan

http://id.wikipedia.org/wiki/Reproduksihttp://id.wikipedia.org/wiki/Reproduksi


19/73

11

menda%ag"nakan mikroorganisme "nt"k mendekom!osisi

bahan,bahan organik %ang terkand"ng dalam air limbah

men#adi bahan %ang k"rang menimb"lkan !otensi baha%amisaln%a kera'"nan) kematian biotik akibat !en"r"nan

) ma"!"n ker"sakan ekosistem$. Pengolahan se'ara

biologi seringkali mer"!akan !engolahan taha! ked"a

se'ondar% treatment$ dalam seb"ah P.

*. Prini% Ker+a

iasan%a disediakan media !en"n#ang sebagai

tem!at hid"! mikroorganisme) baik se'ara melekat

ma"!"n ters"s!ensi sehingga mereka da!at hid"! se'ara

o!timal dan meng"raikan sam!ah organik !ada air

limbah terseb"t.,. Tu+uan -an Manaat

/e'ara "m"m t"#"an serta manaat !engolahan air

limbah se'ara biologi %ait" sebagai berik"t *

egradasi !eng"raian$ bahan organik

Transormasi -at organik men#adi -at %ang k"rang

berbaha%a itrifkasienitrifkasi

+engg"nakan kembali -at organik dalam air limbahmisaln%a gas metana$.

/. Met!-e %eng!lahan an%ak sekali #enis !engolahan air limbah se'ara

biologi) nam"n %ang !aling sering dig"nakan ialah

sebagai berik"t *

a0 LUMPUR AKTIF 1AKTIVATE2 SLU2GE3


20/73

11

Pengolahan limbah dengan sistem l"m!"r akti

m"lai dikembangkan di ritania :a%a nggris$ !ada tah"n

1914 oleh rdern dan o'kett. inamakan l"m!"r akti karena !rosesn%a melibatkan massa mikroorganisme akti

%ang t"mb"h saat !rosesn%a) biasan%a ber&arna kelab"

hingga 'oklat,kehitaman. +assa mikroorganisme akti

terseb"t "m"mn%a ters"s"n atas *

♣ akteri se!erti s!esies 'inetoba'ter) nitrosomonas)

nitroba'ter dan ;oogloea ramigera$

♣ Proto-oa se!erti s!idis'a)


21/73

11

dihemb"s "dara 2$ dengan seb"ah blo&er sehingga

mikroorganisme %ang ada akan meng"raikan !ol"tan

organik %ang ada dalam air limbah) berkembangbiak)hingga terbent"k biomassa akti ber&arna kelab"'oklat

kehitaman %ang diseb"t l"m!"r akti. idalam bak aerasi

ini "n#"k ker#a l"m!"r akti dilaksanakan.3. ari bak aerasi) air beserta kelebihan l"m!"r akti

dialirkan ke bak !engenda! akhir. i dalam bak ini

sebagian l"m!"r akti dienda!kan dan di!om!a kembali

ke bagian inlet bak aerasi dengan !om!a sirk"lasi l"m!"r.

/ementara sebagian l"m!"r lagi akan alirkan men"#" bak

!engering l"m!"r setelah dilak"kan disineksi terlebih

dah"l" "nt"k kedib"angdibakar. Pemb"angan l"m!"r ini

bert"#"an "nt"k men#aga kestabilan #"mlah l"m!"r akti.

4. ir lim!ahan dari bak !engenda! akhir dialirkan ke bak

khlorinasi. i dalam bak kontaktor khlor ini air limbah

dikontakkan dengan sen%a&a khlor ber"!a 'airantablet$

"nt"k memb"n"h mikroorganisme !atogen. ir olahan)

%akni air %ang kel"ar setelah !roses khlorinasi da!at

langs"ng dib"ang ke s"ngai ata" sal"ran"m"mmengalami !roses !engolahan selan#"tn%a.

Kele&ihan 4 kekurangan ite$ %eng!lahan lu$%ur

akti Kele&ihan 5

o a!at mengolah air limbah dengan beban %ang

'"k"! besar %ait" 250,300 mgliter

o Tidak memerl"kan lahan %ang l"aso +am!" membent"k g"m!alan ?ok$ %ang da!at men#era!


22/73

11

bahan anorganik) se!erti logam berato A"mlah biomassa tidak akan !ernah habis

melim!ah$.

Kekurangan 5o Perl" !engontrolan %ang relati ketat agar di!eroleh

!erbandingan %ang te!at antara #"mlah makanan dan

#"mlah mikroorganisme %ang adao /ering menimb"lkan ba" bila #"mlah l"m!"r terlal" ban%ak

o an%ak menghabiskan s"!la% oksigen.

(!nt!h a%likai 5 sistem !egolahan air limbah !ada r"mah

sakit B ind"stri kertas !"l!$.

&0 KOLAM AERASI 1LAGOO' AERATIO'3agoon aeration adalah seb"ah kolam %ang dilengka!i

dengan aerator. Proses ker#a reaktor ini ialah menam!"ng

air limbah dalam seb"ah kolam besar %ang diat"r s"!a%a

s"asana aerobik ber#alan melal"i !engad"kan mekanis

ata"!"n memasang !enggelemb"ng "dara se!erti

gambar diba&ah ini. iomassa %ang terbent"k akan

mendegradasi !ol"tan organik. /"!la% oksigen #"ga

terkadang menda!at bant"an dari otosintesis alga

ma"!"n ganggang dalam kolam terseb"t.

Cambar agoon eration Kele&ihan 4 kekurangan ite$ %eng!lahan lag!!n

aerati!n Kele&ihan 5

o ia%a !emeliharaan rendah

o >D"ent %ang dihasilkan baik karena da%a lar"t oksigen

dalam air limbah lebih besar sehingga mengo!timalkan


23/73

11

kiner#a mikroorganismeo a!at menam!"ng air limbah dengan k"antitas ol"me

%ang sangat besaro Tidak menimb"lkan ba". Kekurangan 5

o +emb"t"hkan lahan %ang l"as

o +emb"t"hkan energi %ang besar) karena disam!ing "nt"k

s"!lai oksigen #"ga "nt"k !engad"kan se'ara

sem!"rna. (!nt!h a%likai 5 sistem !engolahan air limbah !ada

ind"stri !angan.

c0 SARI'GA' TETES 1TRI(KLI'G FILTER3

+er"!akan &ahana !en%aring berbent"k silinder

dengan media ber!ori %ang dis"s"n se'ara bert"m!"k.

Proses ker#a dari reaktor ini %akni mendistrib"sikan airlimbah melal"i bagian atas oleh lengan %ang da!at

ber!"tar sehingga membent"k s!ra%tetes,tetes ke'il)

kem"dian berkontak dengan mikroorganisme %ang

menem!el !ada media. T"#"an !endisrib"sian ber!"tar

ialah "nt"k men%ebarkan air limbah ke !erm"kaan

sel"r"h media se'ara merata. +edia it" sendiri da!at

ber"!a !otongan E !otongan bat" kerikil-eolit) silika)

arang) !o--olan ata"!"n bahan isian dari !lastik %ang

ber"k"ran antara 40 ,80 mm. Perm"kaan bat"an ini

mengand"ng la!isan flm$ mikroorganisme E biasan%a)

bakteri ;oogloea ramigera dan s!esies !roto-oa bersilia


24/73

12

dida!at dari !enghemb"san oleh blo&er dari bagian

ba&ah. Penghemb"san oleh blo&er ini #"ga ber"ngsi

"nt"k mendistrib"sikan air limbah men#adi tetesan ke'il!ada lengan !"tar.

Cambar Tri'kling Filter

Kele&ihan 4 kekurangan ite$ %eng!lahan trickling

6lter Kele&ihan 5

o

Tidak memerl"kan lahan %ang terlal" l"as serta m"dah!engo!erasiann%a

o /angat ekonomis dan !raktis

o Tidak memb"t"hkan !enga&asan %ang ketat

o /"!lai oksigen da!at di!eroleh se'ara alamiah melal"i

!erm"kaan !aling atas media. Kekurangan 5

o Tidak bisa diisi dengan beban ol"me %ang tinggi

mengingat masa biologi !ada flter akan bertambah

ban%ak sehingga bisa menimb"lkan !en%"mbatan flter.o Timb"ln%a ba" %ang tidak seda!

o Prosesn%a sering tergangg" oleh lalat,lalat %ang datang

mengham!iri. (!nt!h a%likai 5 sistem !engolahan limbah 'air

domestik dan ind"stri obat herbal.

-0 (akra$ Bi!l!gi Putar 1R!tating Bi!l!gical

(!ntact!r3

:< %ait" !engolahan %ang terdiri atas dis'

'akram melingkar %ang di!"tar oleh !oros %ang

diletakkan setengah ter'el"! dengan ke'e!atan tertent"


25/73

12

2,3 r!m$.


26/73

12

1. Bak Pe$iah Pair

ir limbah dialirkan dengan tenang ke dalam bak

!emisah !asir) sehingga kotoran %ang ber"!a !asir ata"l"m!"r kasar da!at dienda!kan. /edangkan kotoran %ang

mengambang misaln%a sam!ah) !lastik) sam!ah kain dan

lainn%a tertahan !ada saringan s'reen$ %ang di!asang

!ada inlet kolam !emisah !asir terseb"t.

2. Bak Pengen-a% A7al

ari bak !emisah!engenda! !asir) air limbah

dialirkan ke bak !engeda! a&al. i dalam bak !engenda!

a&al ini l"m!"r ata" !adatan ters"s!ensi sebagian besar

mengenda!. Gakt" tinggal di dalam bak !engeda! a&al

adalah 2 , 4 #am) dan l"m!"r %ang telah mengenda!dik"m!"lkan dan di!om!a ke bak !emekat l"m!"r.

3. Bak Pengatur 2e&it

Aika debit aliran air limbah melebihi ka!asitas

!eren'anaan) kelebihan debit air limbah terseb"t dialirkan

ke bak !engat"r debit "nt"k disim!an sementara. Pada

&akt" debit aliran t"r"n) maka air limbah %ang ada di

dalam bak kontrol di!om!a ke bak !engenda! a&al

bersama,sama air limbah %ang bar" ses"ai dengan debit

%ang diinginkan.


27/73

12

4. K!ntakt!r 8reakt!r0 Bi!l!gi Putar

i dalam bak kontaktor ini) media ber"!a !iringan

disk$ ti!is dari bahan !olimer ata" !lastik dengan #"mlahban%ak) %ang dilekatkan ata" dirakit !ada s"at" !oros)

di!"tar se'ara !elan dalam keadaan ter'el"! sebagian ke

dalam air limbah. Gakt" tinggal di dalam bak kontaktor

kira,kira 2)5 #am. alam kondisi demikian)

mikroorganisme akan t"mb"h !ada !erm"kaan media

%ang ber!"tar terseb"t) membent"k s"at" la!isan flm$

biologis. ioflm %ang t"mb"h !ada !erm"kaan media

inilah %ang akan meng"raikan sena%&a organik %ang ada

di dalam air limbah.

5. Bak Pengen-a% Akhirir limbah %ang kel"ar dari bak kontaktor reaktor$

selan#"tn%a dialirkan ke bak !engenda! akhir) dengan

&akt" !engenda!an sekitar 3 #am. ibandingkan dengan

!roses l"m!"r akti) l"m!"r %ang berasal dari :< lebih

m"dah mengenda!) karena "k"rann%a lebih besar dan

lebih berat. ir lim!ahan dari bak !engenda! akhir relati

s"dah #ernih) selan#"tn%a dialirkan ke bak khlorinasi.

/edangkan l"m!"r %ang mengenda! di dasar bak di

!om!a ke bak !emekat l"m!"r bersama,sama dengan

l"m!"r %ang berasal dari bak !engenda! a&al.


28/73

12

6. Bak Khl!rinai

ir olahan ata" air lim!asan dari bak !engenda!

akhir masih mengand"ng bakteri 'oli) bakteri !atogen)ata" ir"s %ang sangat ber!otensi mengineksi ke

mas%arakat sekitarn%a. (nt"k mengatasi hal terseb"t) air

limbah %ang kel"ar dari bak !engenda! akhir dialirkan ke

bak khlorinasi "nt"k memb"n"h mikroorganisme !atogen

%ang ada dalam air. i dalam bak khlorinasi) air limbah

dib"b"hi dengan sen%a&a khlorine sehingga sel"r"h

mikroorganisme !atogenn%a da!at di matikan.

/elan#"tn%a dari bak khlorinasi air limbah s"dah boleh

dib"ang ke badan air.

7. Bak Pe$ekat Lu$%ur"m!"r %ang berasal dari bak !engenda! a&al

ma"!"n bak !engenda! akhir dik"m!"lkan di bak

!emekat l"m!"r. i dalam bak terseb"t l"m!"r di ad"k

se'ara !elan kem"dian di !ekatkan dengan 'ara

didiamkan sekitar 25 #am) selan#"tn%a air s"!ernatant

%ang ada !ada bagian atas dialirkan ke bak !engenda!

a&al) sedangkan l"m!"r %ang telah !ekat di!om!a ke bak

!engering l"m!"r.

Kele&ihan 4 kekurangan ite$ %eng!lahan RB( 5

Kele&ihan 5

o +"dah dalam !ego!erasian B !era&atan


29/73

12

o Tidak memb"t"hkan ban%ak lahan serta sangat ekonomis

o (nt"k ka!asitas ke'il !aket) dibandingkan dengan !roses

l"m!"r akti kons"msi energi lebih rendah.o a!at di!asang bebera!a taha! m"lti stage$o :eaksi nitrifkasi se'ara biologis oleh bakteri nitroba'ter B

nitrosomonas lebih m"dah ter#adi) sehingga efsiensi

!enghilangan ammoni"m lebih besar. Kekurangan 5

o Ker"sakan !ada materialn%a se!erti as) 'o"!ling) B motor

listriko /ensiti terhada! !er"bahan tem!erat"r

o a!at menimb"lkan !ert"mb"han 'a'ing ramb"t) serta

kadang,kadang timb"l ba" %ang k"rang seda!. (!nt!h a%likai 5 sistem !engolahan limbah 'air domestik

B ind"stri !ertambangan.

Kei$%ulan 5

Parameter biologi sangat di!erl"kan sebagai a'"antolak

"k"r g"na menganalisa s"at" !erairan %ang telah

ter'emar.

Pengolahan air limbah se'ara biologi biasan%a mer"!akan

taha!an ked"a Hse'ondar% treatmentI dalam seb"ah P)

hal terseb"t dikarenakan air limbah har"s diolah terlebih

dah"l" H!rimar% treatmentI misaln%a !roses netralisasi di

taha!an !ertama agar !J mendekati netral nam"n agak

asam) s"!a%a da!at men"n#ang kehid"!an

mikroorganisme.


30/73

12

erbagai mikroorganisme %ang ber!eran dalam

mendekom!osisi sen%a&a organik antaralain bakteri)

!roto-oa) amoeba) "ngi) ma"!"n nematoda) sisan%amer"!akan organisme !atogen %ang selan#"tn%a akan

dim"snahkan melal"i !roses disineksi.

Pengolahan air limbah se'ara biologi beranekaragam)

biasan%a di!ilih berdasarkan ti!e s"mber limbah it"

sendiri ma"!"n ketersediaan r"ang B material.

/ebagian besar !engolahan air limbah se'ara biologi

mengg"nakan sistem aerob Hdengan in#eksi oksigenI) hal

it" dikarenakan !roses !eng"raian ber#alan lebih 'e!at)

bia%a o!erasional relatie m"rah) serta tidak

menimb"lkan hasil sam!ingan %ang berbaha%a Hmisal gas

h%drogen s"lfda %ang mer"!akan hasil sam!ingan dari!engolahan anaerobI.

pertengahan waktu yaitu percobaan dengan media bioball dantanaman kiambang pada hari )ke-*, pertumbuhanmikroorganisme telah mencapai titik optimal terhadapketersediaan nutrient atau telah memasuki fase stasioner,

sedangkan pada hari ke-1 percobaan dengan bioball dantanaman kiambang mengakibatkan naiknya parameter B9', halini disebabkan karena mikroorganisme menuju fase kematian.Terjadinya penurunan B9' pada penelitian ini terjadi pada prosesbiofilter oleh media bioball dan tanaman kiambang yang terdapatpada reaktor, media bioball mempunyai luas permukaan spesifikyang besar dan !olume rongga )porositas* yang besar sehinggadapat melekatkan mikrooraganisme dalam jumlah yang besar. (alini juga dibantu dengan adanya tanaman kiambang dalam

kemampuan sistem perakaran serta penyerapan hara yang


31/73

12

membentuk filter dapat menahan partikel solid yang terdapatdalam air limbah, hal ini karena akar merupakan organ tanamanyang berfungsi sebagai alat penyerapan air dan unsur hara serta

mineral )(aryanti, dkk, ::7* Berikut ;ambar grafik efesiensiB9' )

Biochemical 9


32/73

12

Keputusan enteri 5ingkungan (idup 6o.00 Tahun ::1, yaitukonsentrasi yang diperbolehkan untuk parameter B9' sekitar 0::mg@5. 'engan penurunan konsentrasi B9' mengindikasikan

bahwa bahan organik yang terkandung dalam air limbah sebagianbesar merupakan bahan organik yang bersifat

biodegradable

)dapat terdegradasi secara biologis*.

'.

Penurunan inyak dan 5emak

Berdasarkan hasil pemeriksaan di 5aboratorium FakultasPertanian ni!ersitas Tanjungpura, hasil penelitian untukparameter inyak lemak dapat dilihat pada Tabel 2

7

:? :? 2:? 4:? >:? 0::? 0 1

= f i s i e n s i ) ? *

t )hari*

Tabel 2

(asil Parameter inyak 5emak )mg@5* "+P=5 +6+5%"+ +3+5(+A% K= P=A89B++6 +6+5%"+ +K(%A =F%"%=6"% %6+K5=+K 01 0 24 ./0? >10 >2.:4? 1 0//. 74.4:? 'ari

Tabel 2 diatas dapat dilihat bahwa pada percobaan dengan mediabioball dan tanaman kiambang pada hari ke-0 efisiensinya


33/73

12

sebesar ,/0?, sedangkan pada hari ke- efisiensinyameningkat menjadi >2,:4?, hal ini disebabkan adanya kandungannutrient yang melimbah pada reaktor biofilter . Pada hari ke-1,

bakteri memasuki fase optimum untuk pengolahan dengan bioballdan tanaman kiambang semakin hari semakin meningkat, dapatdilihat dengan efisiensi penurunan sebesar 74,4:? hal inidikarenakan kandungan minyak yang berada dalam reaktor telahtersaring pada akar kiambang. 'apat dilihat bahwa tanamankiambang berpengaruh terhadap penurunan minyak lemak karenaadanya aktifitas mikroorganisme dalam sistem perakaran )

AhiCosfer

* yang terdapat dalam reaktor. +kar tanaman dapat meningkatkankepadatan dan akti!itas mikroba yang disediakan oleh permukaanakar untuk pertumbuhan mikroba. )DymaCal ::>*. +danyaakti!itas mikroorganisme yang tumbuh pada media bioball dalamreaktor mendegradasi sebagian besar bahan organik dalam airlimbah, tentu akan mempengaruhi konsentrasi inyak 5emakpada awal penelitian. enurut 6ababan )::>*, bakteri memiliki

peran yang sangat penting dalam biodegradasi limbah minyak,sehingga faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri jugaberdampak pada keberhasilan proses biodegradasi. Faktor-faktoryang dapat mempengaruhi proses biodegradasi antara lain suhu,p(, keadaan nutrisi, dan ketersediaan 9. "edangkan padatanaman, akar tanaman berfungsi sebagai filtrasi dan mampumengadsorpsi padatan tersuspensi serta tempat hidupmikroorrganisme yang mampu menghilangkan unsur hara. Proses

filtrasi dilakukan oleh media bioball dan pada akar tanamankiambang yang terdapat dalam reaktor, terjadinya proses tersebutterjadi karena kemampuan partikel-partikel media maupun sistemperakaran membentuk filter yang dapat menahan partikel-partikelsolid yang terdapat dalam air limbah. Berikut ;ambar grafikefisiensi minyak lemak dapat dilihat pada ;ambar 2

;ambar 2.


34/73

13

;rafik efesiensi penurunan minyak lemak Konsentrasi minyaklemak menurun seiring dengan bertambahnya waktu pengolahan.'ari hasil penelitian yang dilakukan, tanaman kiambang memiliki

potensi untuk menjernihkan air

0: limbah rumah makan terutama dalam menurunkan kandunganpencemar khususnya parameter dan minyak lemak. 3alaupundengan adanya tanaman kiambang dapat menurunkan bebanpencemar, minyak lemak, tetapi nilai tersebut masih di atas bakumutu Keputusan enteri 5ingkungan (idup 6o.00 Tahun ::1.

.

Kesimpulan dan "aran +.

Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, pengolahanlimbah cair rumah makan dengan biofilter aerob denganmenggunakan media bioball dan tanaman kiambang )

"al!inia olesta

* mampu menurunkan kandungan B9' tertinggi dengan efisiensi4>,7>? dari kadar B9' awal sebesar />, mg@l dan penurunanminyak lemak dengan efisiensi sebesar 74,4:? dari kadar awal01 mg@l. 'ari hasil penelitian yang sudah dilakukan, kandunganB9', minyak dan lemak yang telah diolah dengan biofilter aerobmenggunakan media bioball dan tanaman kiambang masih diatas baku mutu Keputusan enteri 5ingkungan (idup 6o.00


35/73

13

Tahun ::1 untuk B9' sebesar 0:: mg@5 dan inyak lemaksebesar 0: mg@5.

B.

"aran

Berdasarkan hasil yang telah didapat dalam penelitian ini, makaperlu dilakukan kajian lebih lanjut yaitu dibutuhkan pengolahan

pendahuluan )

pretreatment

* untuk mengolah minyak dan lemak yang terkandung dalamlimbah cair domestik akibat kegiatan memasak. Pengolahanpendahuluan dapat berupa

oil and grease trab

, untuk mengurangi kandungan B9' serta minyak lemak yangada pada limbah rumah makan, sebelum dilakukan pengolahandengan biofilter aerob

Aeferensi

=dahwati, 5 dan "uprihatin. ::7.

Kombinasi Proses +erasi, +dsorpsi dan Filtrasi pada Pengolahan5imbah %ndustri Perikanan

. &urnal %lmiah Teknik 5ingkunganE Dol.0 6o. (aryanti, "ri, 6intya"etiari, Aini Budi (astuti, =ndah 'wi (astuti, dan ulita6urchayati. ::7.


36/73

13

Aespon Fisiologi dan +natomi =ceng ;ondok di BerbagaiPerairan Tercemar

. &urnal Penelitian "ains dan Teknologi. Dol.0:,6o0#1:-2:.(erlambang, +. ::.

Teknologi Pengolahan 5imbah 8air %ndustri Tahu

. Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi 5ingkungan )BPPT*dan Badan Pengendalian 'ampak 5ingkungan "amarinda(erlambang, + dan A. arsidi. ::1.

Proses 'enitrifikasi dengan "istem Biofilter untuk Pengolahan +ir5imbah yang engandung 6itrat

. &urnal Teknologi 5ingkunganE Dol 2 )0*# 24- etcalf dan =ddy,

%nc.

::1.

3astewater =ngineering# Treatment, 'isposal and Aeuse

. c;raw-(ill, %nc# "+. "aid, 6. ::.

+plikasi bioball untuk media biofilter strudi kasus pengolahan airlimbah pencucian jeans

. Pusat Pengkajian dan Penerapan Teknologi 5ingkungan )BPPT*.&urnalE Dol 0 6o.0 Tri +priadi, ::>.

&urnal Kombinasi bakteri dan tumbuhan air sebagaibioremediator dalam mereduksi kandungan bahan organik limbahkantin

. %6"T%TT


37/73

13

Pertanian Bogor ::> 3ijeyekoon, "., ino T., "atoh, (., dan

atsuo, T. :::.

;rowth and no!el "tructural features of tubular biofilms

. &ournal water science and technolo

!.

1. 1. A!r L!")ah

$imbah merupakan bahan buangan yang berbentuk cair, gas dan

padat yang mengandung bahan kimia yang sukar untuk

dihilangkan dan berbahaya sehingga air limbah tersebut harus


38/73

13

diolah agar tidak mencemari dan tidak membahayakan kesehatan

lingkungan.

#ir limbah yaitu air dari suatu daerah permukiman yang telahdipergunakan untuk berbagai keperluan, harus dikumpulkan dan

dibuang untuk menjaga lingkungan hidup yang sehat dan baik.

Ansur C unsur dari suatu sistem pengolahan air limbah yang

modern terdiri dari "

!. asing C masing sumber air limbah

'. %arana pemrosesan setempat

. %arana pengumpul

8. %arana penyaluran

7. %arana pengolahan, dan

. %arana pembuangan.

Dan dua faktor yang penting yang harus diperhatikan dalam sistem

pengolahan air limbah yaitu jumlah dan mutu.

1. . C!r!+ C!r! A!r L!")ah

Disamping kotoran yang biasanya terkandung dalam persediaan air

bersih air limbah mengandung tambahan kotoran akibat pemakaian

untuk keperluan rumah tangga, komersial dan industri. eberapa

analisis yang dipakai untuk penentuan ciri C ciri fisik, kimiawi, dan

biologis dari kotoran yang terdapat dari air limbah.


39/73

13

• iri-ciri fisik

iri C ciri fisik utama air limbah adalah kandungan padat, warna,

bau, dan suhunya.

Bahan padat total terdiri dari bahan padat tak terlarut atau bahan

padat yang terapung serta senyawa C senyawa yang larut dalam air.

2andungan bahan padat terlarut ditentukan dengan mengeringkan

serta menimbang residu yang didapat dari pengeringan.

Warna adalah ciri kualitatif yang dapat dipakai untuk mengkaji

kondisi umum air limbah.


40/73

13

%elain pengukuran :D, :D dan *: pengujian kimia yang

utama adalah yang bersangkutan dengan #monia bebas, 3itrogen

organik, 3itrit, 3itrat, +osfor organik dan +osfor anorganik.

3itrogen dan fosfor sangat penting karena kedua nutrien ini telahsangat umum diidentifikasikan sebagai bahan untuk pertumbuhan

gulma air. Pengujian C pengujian lain seperti 2lorida, %ulfat, p4

serta alkalinitas diperlukan untuk mengkaji dapat tidaknya air

limbah yang sudah diolah dipakai kembali serta untuk

mengendalikan berbagai proses pengolahan. ($insley.2./. !>>7).

1. %. ,en!s L!")ah

erdasarkan karakteristiknya, limbah dapat digolongkan menjadi 8

macam, yaitu "

!. $imbah cair

'. $imbah padat

. $imbah gas dan partikel

8. $imbah (ahan erbahaya dan eracun).

• L!")ah *a!r

$imbah cair adalah sisa dari suatu hasil usaha atau kegiatan yang

berwujud cair (PP 9' thn '66!).

• L!")ah $a(a#

$imbah padat berasal dari kegiatan industri dan domestik. $imbah

domestik pada umumnya berbentuk limbah padat rumah tangga,

limbah padat kegiatan perdagangan, perkantoran, peternakan,

pertanian serta dari tempat-tempat umum.


41/73

13

kertas, kayu, kain, karet5kulit tiruan, plastik, metal, gelas5kaca,

organik, bakteri, kulit telur, dll

• L!")ah gas (an $ar#!-el

Polusi udara adalah tercemarnya udara oleh berberapa partikulat

&at (limbah) yang mengandung partikel (asap dan jelaga),

hidrokarbon, sulfur dioksida, nitrogen oksida, o&on (asap kabut

fotokimiawi), karbon monoksida dan timah.

• $imbah (ahan erbahaya dan eracun)

%uatu limbah digolongkan sebagai limbah bila mengandung

bahan berbahaya atau beracun yang sifat dan konsentrasinya, baik

langsung maupun tidak langsung, dapat merusak atau

mencemarkan lingkungan hidup atau membahayakan kesehatan

manusia.ang termasuk limbah antara lain adalah bahan baku

yang berbahaya dan beracun yang tidak digunakan lagi karena

rusak, sisa kemasan, tumpahan, sisa proses, dan oli bekas kapalyang memerlukan penanganan dan pengolahan khusus. ahan-

bahan ini termasuk limbah bila memiliki salah satu atau lebih

karakteristik berikut" mudah meledak, mudah terbakar, bersifat

reaktif, beracun, menyebabkan infeksi, bersifat korosif, dan lain-

lain, yang bila diuji dengan toksikologi dapat diketahui termasuk

limbah .

erdasarkan sumbernya, limbah dapat diklasifikasikanmenjadi"

• Priar! sludge, yaitu limbah yang berasal dari tangki

sedimentasi pada pemisahan awal dan banyak mengandung

biomassa senyawa organik yang stabil dan mudah

menguap.

•

"heical sludge, yaitu limbah yang dihasilkan dari proseskoagulasi dan flokulasi


42/73

13

• #$cess acti%ated sludge, yaitu limbah yang berasal dari

proses pengolahan dengan lumpur aktif sehingga banyak

mengandung padatan organik berupa lumpur dari hasil

proses tersebut.• &igested sludge, yaitu limbah yang berasal dari pengolahan

biologi dengan digested aerobic maupun anaerobic di mana

padatan5lumpur yang dihasilkan cukup stabil dan banyak

mengandung padatan organik.

acam $imbah eracun

• $imbah mudah meledak adalah limbah yang melalui reaksi

kimia dapat menghasilkan gas dengan suhu dan tekanan

tinggi yang dengan cepat dapat merusak lingkungan.

• $imbah mudah terbakar adalah limbah yang bila

berdekatan dengan api, percikan api, gesekan atau sumber

nyala lain akan mudah menyala atau terbakar dan bila telah

menyala akan terus terbakar hebat dalam waktu lama.

• $imbah reaktif adalah limbah yang menyebabkankebakaran karena melepaskan atau menerima oksigen atau

limbah organik peroksida yang tidak stabil dalam suhu

tinggi.

• $imbah beracun adalah limbah yang mengandung racun

yang berbahaya bagi manusia dan lingkungan. $imbah

dapat menimbulkan kematian atau sakit bila masuk ke

dalam tubuh melalui pernapasan, kulit atau mulut.

• $imbah yang menyebabkan infeksi adalah limbah

laboratorium yang terinfeksi penyakit atau limbah yang

mengandung kuman penyakit, seperti bagian tubuh

manusia yang diamputasi dan cairan tubuh manusia yang

terkena infeksi.

• $imbah yang bersifat korosif adalah limbah yang

menyebabkan iritasi pada kulit atau mengkorosikan baja,

yaitu memiliki p4 sama atau kurang dari ',6 untuk limbah


43/73

13

yang bersifat asam dan lebih besar dari !',7 untuk yang

bersifat basa.

(http"55educorolla9.blogspot.com)

1. . /ol0"e L!")ah

%emakin besar olume limbah, pada umumnya, bahan

pencemarnya semakin banyak. 4ubungan ini biasanya terjadi

secara linier. :leh sebab itu dalam pengendalian limbah sering

juga diupayakan pengurangan olume limbah. 2aitan antara

olume limbah dengan olume badan penerima juga sering

digunakan sebagai indikasi pencemaran. Perbandingan yang

mencolok jumlahnya antara olume limbah dan olume penerima

limbah juga menjadi ukuran tingkat pencemaran yang ditimbulkan

terhadap lingkungan. isalnya limbah sebanyak !66 m air per 9

jam mempunyai konsentrasi plumbum 8 mg5hari dialirkan ke suatu

sungai. ang mempunyai debit 9.666 m perjam.

(http"55www.chem-is-try.org5materiEkimia5).

1. . Pengolahan L!")ah Ca!r

%ecara umum penanganan air limbah dapat dikelompokkan

menjadi

• Pengolahan A2al3Pen(ah0l0an 4 Preliminary Treatment 5

*ujuan utama dari tahap ini adalah usaha untuk melindungi alat-

alat yang ada pada instalasi pengolahan air limbah. Pada tahap ini

dilakukan penyaringan, penghancuran atau pemisahan air dari

partikel-partikel yang dapat merusak alat-alat pengolahan air

limba, seperti pasir, kayu, sampah, plastik dan lain-lain.

•

Pengolahan Pr!"er 4 Primary Treatment 5

http://educorolla8.blogspot.com/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/http://educorolla8.blogspot.com/http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/


44/73

14

*ujuan pengolahan yang dilakukan pada tahap ini adalah

menghilangkan partikel-artikel padat organik dan organik melalui

proses fisika, yakni sedimentasi dan flotasi. %ehingga partikel

padat akan mengendap (disebut sludge) sedangkan partikel lemakdan minyak akan berada di atas 5 permukaan (disebut grease).

• Pengolahan Se-0n(er 4 Secondary Treatment 5

Pada tahap ini air limbah diberi mikroorganisme dengan tujuan

untuk menghancurkan atau menghilangkan material organik yang

masih ada pada air limbah. *iga buah pendekatan yang umum

digunakan pada tahap ini adalah fiFed film, suspended film dan

lagoon system.

• Pengolahan A-h!r 4Final Treatment 5

+okus dari pengolahan akhir (+inal *reatment) adalah

menghilangkan organisme penyebab penyakit yang ada pada air.

4al ini dapat dilakukan dengan cara menambahkan khlorinataupun dengan menggunakan sinar ultraiolet

• Pengolahan Lan'0#an 4 Advanced Treatment 5

Pengolahan lanjutan diperlukan untuk membuat komposisi air

limbah sesuai dengan yang dikehendaki. isalnya untuk

menghilangkan kandungan fosfor ataupun amonia dari air limbah.

(http"55aimyaya.com5)

enurut 0hless dan %teel, air limbah adalah cairan buangan yang

berasal dari rumah tangga, industry, dan tempat-tempat umum

lainnya dan biasanya mengandung bahan-bahan atau &at yang

dapat membehayakan kehidupan manusia serta mengganggu

kelestarian lingkungan.

#ir limbah dapat berasal dari berbagai sumber, antara lain"

http://aimyaya.com/http://aimyaya.com/


45/73

14

!. /umah tangga

ontoh" air bekas cucian,air bekas memasak, air bekas mandi, dan

sebagainya.

'. Perkotaan

ontoh" air limbah dari perkantoran, perdagangan, selokan, dan

dari tempat-tempat ibadah.

. 1ndustri

ontoh" air limbah dari pabrik baja, pabrik tinta, pabrik cat, dan

pabrik karet.

1ndustri dan kegiatan lainnya yang mempunyai air buangan yang

membentuk limbah cair dalam skala besar harus melakukan

penanganan agar tidak berdampak pada lingkungan disekitarnya.

#pabila limbah cair tersebut tidak dilakukan pengolahan dandibuang langsung ke lingkungan umum, sungai, danau, laut akan

berdampak pada lingkungan karena jumlah polutan di dalam air

menjadi semakin tinggi. Pada dasarnya ada dua alternatie

penanganan yaitu membawa limbah cair ke pusat pengolahan

limbah atau memiliki sendiri instalasi pengolahan air limbah

(1P#$) proses pengolahan limbah cair pada dasarnya

dikelompokkan menjadi tiga tahap yaitu proses pengolahan primer,

sekunder, dan tersier. ( %unu.P., '66!)

#ir limbah sebelum dilepas kepembuangan akhir harus menjalani

pengolahan terlebih dahulu. Antuk dapat melaksanakan

pengolahan air limbah yang efektif diperlukan rencana pengelolaan

yang baik. #dapun tujuan dari pengelolaan air limbah itu sendiri,

antara lain"

!. encegah pencemaran pada sumber air rumah tangga.


46/73

14

'. elindungi hewan dan tanaman yang hidup dalam air.

. enghindari pencemaran tanah permukaan.

8. enghilangkan tempat berkembangbiaknya bibit dan ector

penyakit.

%ementara itu, sistem pengelolaan air limbah yang diterapkan

harus memenuhi persyaratan berikut.

!. *idak mengakibatkan kontaminasi terhadap sumber-sumber air

minum.

'. *idak mengakibatkan pencemaran air permukaan.

. *idak menimbulkan pencemaran pada flora dan fauna yang

hidup di air didalam penggunaannya sehari-hari.

8. *idak dihinggapi oleh ector atau serangga yang menyebabkan penyakit.

7. *idak terbuka dan harus tertutup.

. *idak menimbulkan bau atau aroma tidak sedap.

(handra..'66;).

Pabrik yang secara kontiniu membuang limbah berbeda dengan pabrik yang membuang limbah secara periodik walau konsentrasi

pencemar sama, dan jumlah buangan nya pun sama. Pengaruh

terhadap lingkungan mengalami perbedaan.

Dalam hal sering tidaknya suatu pabrik membuang limbah

tergantung terhadap proses pengolahan dalam pabrik. #rtinya

olume air buangannya tergantung dari olume produksinya.%emakin tinggi produksi semakin tinggi olume limbahnya. #da


47/73

14

pabrik yang dalam periode tertentu jumlah airnya melebihi dari

pada kondisi sehari-hari. %etiap lima hari dalam sebulan olume

limbahnya sangat berlebih, kecuali bila pabrik blow down. #tau

ada pabrik yang hanya membuang limbah sekali dalam seminggusedangkan pada hari-hari lainnya tidak. %emakin banyak frekuensi

pembuangan limbah, semakin tinggi tingkat pencemaran yang

ditimbulkan.

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 !6

parameter tapi dengan konsentrasi yang juga melewati ambang

batas. Persoalannya bukan yang mana lebih baik dari pada yang

terburuk, melainkan seharusnya lebih mendapat prioritas.

( Ginting.P.!>>').

1. Kara-#er L!")ah

• Do"es#!-

$imbah domestic 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 &at organic baik berupa

&at padat ataupun cair, bahan berbahaya, dan beracun, garam

terlarut, lemah dan bakteri terutama golongan fekal coli, jasad pathogen, dan parasit.

• Non (o"es#!-

$imbah domestic sangat berariasi, terlebih lebih untuk limbah

industri. $imbah pertanian biasanya terdiri atas bahan padat bekas

tanaman yang besifat organis, bahan pemberantas hama dan


48/73

14

penyakit ( peptisida bahan pupuk yang mengandung nitrogen,

fosfor, sulfur, mineral, dan sebagainya. (%astrawijaya.*.#. '66!).

Dalam air buangan terdapat &at organic yang terdiri dari unsurekarbon, hydrogen, dan oksigen dengan unsure tambahan yang lain

seperti nitrogen, belerang dan lain-lain yang cenderung menyerap

oksigen.

entuk lain untuk mengukur oksigen ini adalah :D. Pengukuran

ini diperlukan untuk mengukur kebutuhan oksigen terhadap &at

organic yang sukar dihancurkan secara oksidasi. :leh karena itu

dibutuhkan bantuan pereaksi oksidator yang kuat dalam suasana

asam. 3ilai :D selalu lebih kecil dari pada nilai :D diukur

pada senyawa organic yang dapat diuraikan maupun senyawa

organic yang tidak dapat berurai. ( #gusnar.4.'669 )

$aju aliran dan keragaman laju aliran merupakan factor penting

dalam rancangan proses. %ejumlah unit dalam kebanyakan system

penanganan harus dirancang berdasarkan puncak laju aliran danmemberikan pertimbangan untuk meminimumkan keragaman laju

aliran bila mana mungkin. ( > ).

1. . Loga" Bera#

#ir sering tercemar oleh berbagai komponen anorganik,

diantaranya berbagai jenis logam berat yang berbahaya, yang

beberapa diantaranya banyak digunakan dalam skala industri.1ndustri C industri logam berat tersebut harus mendapatkan

pengawasan yang ketat sehingga tidak membahayakan bagi para

pekerja maupun lingkungan sekitarnya.

$ogam berat yang berbahaya dan sering mencemari lingkungan,

yang terutama adalah erkuri (4g), *imbal (Pb), #rsenik (#s),

2admium (d), 2romium (r), 3ikel (3i), dan ink (n). $ogam-logam berat tersebut diketahui dapat mengumpul dalam tubuh


49/73

14

suatu organisme dan tetap tinggal dalam tubuh dalam jangka waktu

yang lama sebagai racun yang terakumulasi. ( 2ristanto.P. '66' ).

1. Che"!*al De"an( O78gen 4COD5

hemical :Fygen Demand (:D) adalah jumlah oksigen (mg :')

yang dibutuhkan untuk mengoksidasi &at-&at organis yang terdapat

dalam ! ml sampel air, di mana pengoksidasi 2'r':; digunakan

sebagai sumber oksigen terlarut.

#ngka :D merupakan ukuran bagi pencemaran oleh &at-&at

organis yang secara alamiah dapat dioksidasi melalui proses

mukrobiologi dan mengakibatkan berkurangnya oksigen terlarut di

dalam air. (#laerts.!>98)

Aji :D adalah suatu pembakaran kimia secara basah dari bahan

organik dalam sampel. $arutan asam dikromat digunakan untuk

mengoksidasi bahan organik pada suhu tinggi. erbagai prosedur

:D yang menggunakan waktu reaksi dari menit sampai ' jamdapat 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.

#nalisis :D dan :D dari suatu limbah akan menghasilkannilai-nilai yang berbeda karena kedua uji mengukur bahan yang

berbeda. 3ilai-nilai :D selalu lebih tinggi dari nilai :D.

Perbedaan di antara kedua nilai disebabkan oleh banyak faktor

seperti bahan kimia yang tahan terhadap oksidasi kimia, seperti

lignin H bahan kimia yang dapat dioksidasi secara kimia dan peka

terhadap oksidasi biokimia tetapi tidak dalam uji :D 7 hari

seperti selulosa, lemak berantai panjang atau sel-sel mikroba dan


50/73

14

adanya bahan toksik dalam limbah yang akan menggangu uji :D

tetapi tidak uj :D.

@alaupun metode :D tidak mampu mengukur limbah yangdioksidasi secara biologik, metode :D mempunyai nilai praktis.

Antuk limbah spesifik dan pada fasilitas penanganan limbah

spesifik, adalah mungkin untuk memperoleh korelasi yang baik

antara nilai :D dan :D.

Perubahan nilai-nilai :D dan :D suatu limbah akan terjadi

selama penanganan. ahan yang teroksidasi secara biologik akan

turun selam penanganan, sedangkan bahan yang tidak teroksidasi

secara biologik tetapi teroksidasi secara kimia tidak turun. ahan

yang tidak teroksidasi secara biologik akan terdapat dalam limbah

yang belum diberi penanganan dan akan meningkat karena residu

massa sel dari respirasi endogenes. 3isbah :D dan :D akan

meningkat dengan stabilnya bahan yang teroksidasi secara

biologik.(>.).

*erdapat ' macam limbah yaitu "

$imbah rumah tangga yaitu limbah yang berasal dari dapur, kamar

mandi, cucian, limbah bekas industri rumah tangga dan kotoran

manusia.

$imbah industri yaitu limbah yang berasal dari industri berupa

bahan-bahan kimia berbahaya.

erdasarkan bentuknya, limbah dibagi menjadi ' macam yaitu "

$imbah Padat

$imbah air (terdiri atas limbah organik dan anorganik)


51/73

14

%esuai dengan sumber asalnya, air limbah mempunyai komposisi

yang sangat berariasi dari setiap tempat dan setiap saat. #kan

tetapi, secara garis besar &at yang terdapat di dalam air limbah

dikelompokkan seperti skema berikut "

Pengetahuan mengenai karakteristik air buangan baik kuantitas

maupun kualitasnya adalah suatu hal yang perlu dipahami dalammerencanakan suatu unit pengolahan limbah air buangan. 2ualitas

air buangan dibedakan atas tiga karakteristik, yaitu "

'. '. arakteristik fisik.

Parameter yang termasuk dalam kategori ini adalah solid ( &at

padat ), temperatur, warna, bau.

'. ). arakteristik kiia

terbagi dalam tiga kategori " &at organik, &at anorganik dan gas C

gas. Polusi &at organik biasanya dinyatakan dalam :D

( Biological *$!gen &eand+ dan :D ("heical *$!gen

&eand ).

'. ,. arakteristik Biologi


52/73

14

erupakan banyaknya mikroorganisme yang terdapat dalam air

limbah tersebut, seperti " bakteri, algae, irus, fungi. %ifat biologis

ini perlu diketahui dalam kaitannya untuk mengetahui tingkat

pencemar air limbah sebelum dibuang ke badan air penerima.

ahan polutan yang terkandung di dalam air buangan secara umum

dapat diklasifikasikan dalam tiga kategori, yaitu bahan terapung,

bahan tersuspensi dan bahan terlarut. %elain dari tiga kategori

tersebut, masih ada lainnya yaitu panas, warna, rasa, bau dan

radioaktif. enurut 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 "

• S0h0

%etiap organisme mempunyai suhu minimum, optimum dan

maksimum untuk hidupnya dan mempunyai kemempuan

menyesuaikan diri sampai batas tertentu. %uhu air mempunyai

pengaruh yang besar dalam proses pertukaran &at atau

metabolisme dari makhluk hidup. %elain itu suhu juga berpengaruh

terhadap kadar oksigen terlarut dalam air. %emakin tinggi

temperatur suatu perairan, semakin cepat pula perairan tersebutmengalami kejenuhan. %uhu air untuk budidaya ikan berkisar

antara '7 C 66.

• $H

0fek polutan bersifat asam terhadap kehidupan ikan dapat

mempengaruhi pertumbuhan dan perkembangbiakan. atas


53/73

14

minimum air tawar pada umumnya adalah pada p4 8 dan batas

maksimum pada p4!!.

• O-s!gen #erlar0# 4DO5

2adar D: merupakan salah satu parameter kualitas air yang

penting bagi kelangsungan hidup dan pertumbuhan ikan. 1kan

memerlukan oksigen dalam bentuk oksigen terlarut. :ksigen

terlarut dipengaruhi oleh suhu, p4 dan karbondioksida. #ir kolam

yang mengandung konsentrasi oksigen terlaut yang rendah akan

mempengaruhi kesehatan ikan, karena ikan lebih mudah terserang

penyakit atau parasit. ila konsentrasi oksigen terlarut dibawah 8 C

7 mg5l maka ikan tidak mau makan dan tidak berkembang dengan

baik. ila konsentrasi oksigen terlarut tetap sebesar atau 8 mg5l

untuk jangka waktu yang lama maka ikan akan menghentikan

makan dan pertumbuhannya terhenti. 2adar oksigen 6,' C 6,9 mg5l

merupakan konsentrasi yang dapat mematikan ikan gurameh.

• 9a# organ!- #erlar0# 4BOD5

at 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.

• COD 4Che"!*al O78gen De"an(5

:D diperlukan untuk menentukan kekuatan pencemaran suatu

limbah dengan mengukur jumlah oksigen untuk mengoksidasi &at

C &at organik yang terdapat pada air limbah tersebut. :D adalah

ukuran dari jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi

kimia bahan C bahan organik perairan. :D juga dikatakan

sebagai jumlah oksigen yang dikonsumsi.


54/73

15

engingat sifat C sifat limbah sedemikian kompleksnya maka cara

pengolahannya harus disesuaikan dengan sifat C sifat limbah yang

bersangkutan, harus dilakukan surei, analisis contoh limbah dan

yang paling penting adalah dilakukan percobaan dalam skalalaboratorium 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 pengolahan5bantuan manusia, dimana selama prosesnya

meliputi tahapan C tahapan perbaikan kualitas air yang terdiri dari

empat &one, yaitu dimulai dari &one degradasi, &one pengurai aktif,

&one perbaikan dan &one normal yang waktunya dipersingkat.

Penyingkatan waktu tersebut dapat dilakukan dengan cara melalui

pengolahan limbah. Ansur C unsur yang tidak dikehendaki

kehadirannya dalam air limbah dapat dihilangkan dengan cara

fisik, kimia, dan biologi. ara pengolahan secara fisik disebut unit

operasi. %edangkan pengolahan dengan mempergunakan &at C &at

kimia atau aktiitas biologi disebut unit proses. Pengolahan fisiksering disebut pengolahan primer dengan maksud untuk mereduksi

&at 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 (:D).

B . Pengolahan a!r l!")ah

• Pengolahan F!s!-

Pada umumnya sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap

air buangan diinginkan agar bahan C bahan tersusupensi berukuran

besar dan ang mudah mengendap atau bahan C bahan yangterapung disisihkan #erlebih dahulu. etode C metode pengolahan


55/73

15

secara fisik meliputi penyaringan, pengendapan, pengapungan,

pengadukan dan pengeringan lumpur.

'. Screen (Pen!aringan+

+ungsinya adalah untuk menahan benda- benda kasar seperti

sampah dan benda- benda terapung lainnya.

). #ualisasi

2arakteristik air buangan dari industri seringkali tidak konstan,

misalnya unsur C unsur p4, warna, :D dan sebagainya. 4al ini

akan menyulitkan dalam pengoperasian suatu instalasi pengolahan

air limbah, sehingga dibuat suatu sistem eBualisasi sebelum air

limbah tersebut diolah.

,. Sedientasi (Pengendapan+

Proses Pengendapan adalah pengambilan partikel C partikeltersuspensi yang terjadi bila air diam atau mengalir secara lambat

melalui bak. Partikel C partikel ini akan terkumpul pada dasar

kolam, membentuk suatu lapisan lumpur. #ir yang mencapai outlet

tangki akan berada dalam kondisi yang jernih. Proses pengendapan

yang terjadi dalam suatu bak pengendapan merupakan unit utama

pada pengolahan fisik. #da dua macam bak pengendapan yaitu bak

pengendapan dengan arah aliran hori&ontal dan aliran ertikal.

/. 0i$ing dan Stiring (Pencapuran dan pengadukan+

iFing adalah pencampuran dua &at atau lebih membentuk

campuran yang homogen. %tiring adalah pengadukan campuran

homogen hasil miFing sehingga terjadi proses penggumpalan dari

&at C &at yang ingin dipisahkan dari air.

1. Pengeringan lupur


56/73

15

Penurunan kadar lumpur yang dilakukan dengan pengolahan fisik

yang terdiri dari salah satu atau kombinasi unit C unit berikut "

!. Pengentalan lumpur (%ludge *hickener)

'. Pengeringan lumpur (%ludge Drying ed)

• Pengolahan K!"!a

Pengolahan kimia untuk air yang dapat dilakukan pada pengolahan

air buangan industri adalah koagulasi C flokulasi, netralisasi,

adsorbsi, dan desinfeksi. Pengolahan ini menggunakan &at C &at

kimia sebagai pembantu yang bertujuan untuk menghilangkan

partikel C partikel yang tidah mudah mengendap (koloid), logam

berat dan &at organik beracun.

• Pengolahan B!olog!

Pengolahan biologi adalah pengolahan air limbah denganmemanfaatkan aktiitas biologi (aktiitas mikroorganisme) dengan

tujuan menyisihkan bahan pencemar dalam air limbah. Proses

pengolahan biologi adalah penurunan bahan organik terlarut dan

koloid dalam air limbah menjadi serat C serat sel biologi (berupa

endapan lumpur), kemudian diendapkan pada bak sedimentasi.

Proses ini dapat berlangsung secara aerob (dengan bantuan

oksigen) maupun anaerob (tidak dengan bantuan oksigen).

#da macam pengolahan biologi yang banyak diterapkan saat ini,

yaitu"

'. Lupur aktif.

). Trickling filter.

,. ola oksidasi.


57/73

15

Diantara sistem pengolahan limbah secara biologi tesebut tricling

filter dapat menurunkan nilai :D 96 C >6 I. Pada proses

pengolahan biologi dengan menggunakan jenis trickling filter

dengan cara melewatkan air limbah ke dalam media filter yangterdiri dari materi yang kasar dan keras. at organik yang terdapat

di dalam air limbah diuraikan oleh bakteri dari mikroorganisme

baru, sehingga populasi mikroorganisme pada permukaan media

filter semakin banyak dan membentuk lapisan seperti lendir

( sl!e).

1. C. :n!# IPAL

Anit 1P#$ dirancang sedemikan rupa agar cara operasinya mudah

dan biaya operasionalnya murah. Anit ini terdiri dari perangkat

utama dan perangkat penunjang. Perangkat utama dalam system

pengolahan terdiri dari unit pencampur statis ( static i$er ), bak

antara, bak koagulasi-flokulasi, saringan multimedia5 kerikil, pasir,

karbon, mangan &eolit (ultiedia filter ), saringan karbon aktif

(acti%ated carbon filter ), dan saringan penukar ion (ion e$change filter ). Perangkat penunjang dalam sistem pengolahan ini dipasang

untuk mendukung operasi treatent yang terdiri dari pompa air

baku untuk intake (raw water pup), pompa dosing (dosing

pup), tangki bahan kimia (cheical tank ), pompa filter untuk

mempompa air dari bak koagulasi-flokulasi ke saringan5filter, dan

perpipaan serta kelengkapan lainnya.

Proses pengolahan diawali dengan memompa air baku dari bak penampungan kemudian diinjeksi dengan bahan kimia ferrosulfat

dan P# ( Pol! 2lluuniu "hloride), kemudian dicampur melalui

static i$er supaya bercampur dengan baik. 2emudian air baku

yang teroksidasi dialirkan ke bak koagulasiflokulasi dengan waktu

tinggal sekitar ' jam. %etelah itu air dari bak dipompa ke saringan

multimedia, saringan karbon aktif dan saringan penukar ion. 4asil

air olahan di masukkan ke bak penampungan untuk digunakan


58/73

15

kembali sebagai air pencucian. Diagram proses 1P#$ industri

pelapisan logam dapat dilihat

Gambar .. Proses Pengolahan $imbah 1ndustri 2ecil

D. Cara Ker'a IPAL

a. Po"$a A!r Ba-0 4 Raw water pump5

Pompa air baku yang digunakan jenis setrifugal dengan kapasitas

maksimum yang dibutuhkan untuk unit pengolahan (daya tarik

minimal > meter dan daya dorong 86 meter). #ir baku yang

dipompa berasal dari bak akhir dari proses pengendapan pada hasil

buangan limbah industri pelapisan logam.

). Po"$a Dos!ng 4 Dosing pump5

erupakan peralatan untuk mengijeksi bahan kimia (ferrosulfat

dan P#) dengan pengaturan laju alir dan konsentrasi tertentuuntuk mengatur dosis bahan kimia tersebut. *ujuan dari pemberian

bahan kimia ini adalah sebagai oksidator.

*. Pen*a"$0r S#a#!- 4 Static mixer 5

Dalam peralatan ini bahan-bahan kimia dicampur sampai homogen

dengan kecepatan pengadukan tertentu untuk menghindari pecah

flok.

(. Ba- Koag0las!+Flo-0las!

Dalam unit ini terjadi pemisahan padatan tersuspensi yang

terkumpul dalam bentuk-bentuk flok dan mengendap, sedangkan

air mengalir oerflow menuju proses berikutnya.


59/73

15

e. Po"$a F!l#er

Pompa yang digunakan mirip dengan pompa air baku. Pompa ini

harus dapat melalui saringan multimedia, saringan karbon aktif,

dan saringan penukar ion.

;. Sar!ngan M0l#!"e(!a

#ir dari bak koagulasi-flokulasi dipompa masuk ke unit

penyaringan multimedia dengan tekanan maksimum sekitar 8 ar.

Anit ini berfungsi menyaring partikel kasar yang berasal dari air

olahan. Anit filter berbentuk silinder dan terbuat dari bahan

fiberglas. Anit ini dilengkapi dengan keran multi purpose

(ultiport ), sehingga untuk proses pencucian balik dapat dilakukan

dengan sangat sederhana, yaitu dengan hanya memutar keran

tersebut sesuai dengan petunjuknya. *inggi filter ini mencapai !'6

cm dan berdiameter 6 cm. edia penyaring yang digunakan berupa pasir silika dan mangan &eolit. Anit filter ini juga didisain

secara khusus, sehingga memudahkan dalam hal pengoperasiannya

dan pemeliharaannya. Dengan menggunakan unit ini, maka kadar

besi dan mangan, serta beberapa logam-logam lain yang masih

terlarut dalam air dapat dikurangi sampai sesuai dengan kandungan

yang diperbolehkan untuk air minum.

g. Sar!ngan Kar)on A-#!;

Anit ini khusus digunakan untuk penghilang bau, warna, logam

berat dan pengotor-pengotor organik lainnya. Akuran dan bentuk

unit ini sama dengan unit penyaring lainnya. edia penyaring

yang digunakan adalah karbon aktif granular atau butiran dengan

ukuran ! C ',7 mm atau resin sintetis, serta menggunakan juga

media pendukung berupa pasir silika pada bagian dasar.


60/73

15

h. Sar!ngan Pen0-ar Ion

Pada proses pertukaran ion, kalsium dan magnesium

ditukardengan sodium. Pertukaran ini berlangsung dengan caramelewatkan air sadah ke dalam unggun butiran yang terbuat dari

bahan yang mempunyai kemampuan menukarkan ion. ahan

penukar ion pada awalnya menggunakan bahan yang berasal dari

alam yaitu greensand yang biasa disebut &eolit, #gar lebih efektif

ahan greensand diproses terlebih dahulu. Disamping itu

digunakan &eolit sintetis yang terbuat dari sulphonated coals dan

condentation polymer. Pada saat ini bahan-bahan tersebut sudah

diganti dengan bahan yang lebih efektif yang disebut resin penukar

ion. /esin penukar ion umumnya terbuat dari partikel cross-linked

polystyrene. #pabila resin telah jenuh maka resin tersebut perlu

diregenerasi. Proses regenerasi dilakukan dengan cara melewatkan

larutan garam dapur pekat ke dalam unggun resin yang telah jenuh.

Pada proses regenerasi terjadi reaksi sebaliknya yaitu kalsium dan

magnesium dilepaskan dari resin, digantikan dengan sodium dari

larutan garam.

!. S!s#e" ,ar!ngan Per$!$aan

%istem jaringan perpipaan terdiri dari empat bagian, yaitu jaringan

inlet (air masuk), jaringan outlet (air hasil olahan), jaringan bahan

kimia dari pompa dosing dan jaringan pipa pembuangan air

pencucian. %istem jaringan ini dilengkapi dengan keran-keran

sesuai dengan ukuran perpipaan. Diameter yang dipakai sebagian besar adalah !J dan pembuangan dari bak koagulasi-flokulasi

sebesar 'K. ahan pipa PL tahan tekan, seperti rucika.

%edangkan keran (ball %al%e) yang dipakai adalah keran tahan

karat terbuat dari plastik.

'. Tang-! Bahan+Bahan K!"!a


61/73

15

*angki bahan kimia terdiri dari ' buah tangki fiberglas dengan

olume masing-masing 6 liter. ahan-bahan kimia adalah

ferrosulfat dan P#. ahan kimia berfungsi sebagai oksidator.

1. E. IPAL S-ala R0"ah Tangga

ara yang lebih efektif adalah membuat instalasi pengolahan yang

sering disebut dengan sistem pengolahan air limbah (%P#$).

aranya gampangH bahan yang dibutuhkan adalah bahan yang

murah meriah sehingga rasanya tak sulit diterapkan di rumah

#nda. 1nstalasi %P#$ terdiri dari dua bagian, yaitu bak pengumpul

dan tangki resapan. Di dalam bak pengumpul terdapat ruang untuk

menangkap sampah yang dilengkapi dengan kasa ! cm persegi,

ruang untuk penangkap lemak, dan ruang untuk menangkap

pasir.*angki resapan dibuat lebih rendah dari bak pengumpul agar

air dapat mengalir lancar. Di dalam tangki resapan ini terdapat

arang dan batu koral yang berfungsi untuk menyaring &at-&at

pencemar yang ada dalam gre!water.

ara kerja ipal skala rumah tangga, air bekas cucian atau bekas

mandi dialirkan ke ruang penangkap sampah yang telah dilengkapi

dengan saringan di bagian dasarnya. %ampah akan tersaring dan air

akan mengalir masuk ke ruang di bawahnya.


62/73

15

gre!water yang canggih dan modern. 3re!water yang telah diolah

akan digunakan lagi untuk menyiram tanaman, mengguyur kloset,

dan untuk mencuci mobil. Di %ingapura dan negara-negara maju,

gre!water bahkan diolah lagi menjadi air minum.

erdasarkan pemaparan tersebut maka sistem pengolahan limbah

(%P#$) yang menghasilkan greywater seperti ini akan sangat

bagus ubtuk diterapkan di lingkungan perumahan dosen

Aniersitas 4aluoleo karena selain biayanya yang murah dan

bahan yang digunakan mudah didapatkan, juga air hasil olahannya

ramah lingkungan bahkan dapat digunakan kembali atau diolah

lebih lanjut menjadi air minum.

• M Dampak dari 1P#$ /umah *angga yaitu terjadi

pencemaran air

• M ara engatasi Pencemaran 1P#$ /umah *angga

%alah satu alternatie untuk mengatasi masalah pencemaran oleh

air limbah rumah tangga adalah dengan cara mengolah air limbahrumah tangga tersebut secara indiidual (on site treatment)

sebelum di buang ke saluran umum.

• M KPrses Pengolahan #ir $imbah dengan system

2ombinasi iofilter #naerob C #erobJ

#ir limbah rumah tangga di alirkan melalui saringan kasar (bar

screen) untuk menyaring sampah berukuran besar seperti daun,kertas, plastic dan lain-lain. %telah melaui screen air limbah di

alirkan ke bak pengendap awal, untuk mengendapkan partikel

lumpur, pasir dan kotoran lainnya. %elain sebagai bak

pengendapan, juga berfungsi sebagai bak pengontrol aliran, bak

pengurai senyawa organic yang berbentuk padatan, sludge

digestion (pengurai lumpur) dan penampung lumpur.


63/73

15

#ir 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 plastik atau kerikil5batu split dengan arah aliran dariatas ke bawah dan bawah ke atas.

0fesiensi 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. %istem biofilter anaerb-

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 dengan

kapasitas yang tidak terlalu besar.

%kema proses pengolahan air limbah rumah tangga dengan dengan

system biofilter anaerob-aerob"


64/73

16

IPAL SKALA LABORATORI:M KIMIA :NI/ERSITAS

HAL:OLEO

$imbah menurut Rec!cling and Waste 0anageent 2ct

(kr@-5#bfG) didefinisikan sebagai benda bergerak yangdiinginkan oleh pemiliknya untuk dibuang atau pembuangannya

dengan cara yang sesuai, yang aman untuk kesejahteraan umum

dan untuk melindungi lingkungan. #danya bahan kimia di

uniersitas di mulai dari pemberian bahan yang diperlukan dari

gudang bahan kimia kepada pekerja atau mahasiswa yang

mengambil mata kuliah praktek di laboratorium. ahan tersebut

digunakan untuk sintesis maupun analisis. 2arena tujuan

penggunaannya maka terbentuk bahan awal, produk samping, pelarut yang digunakan dan bahan kimia yang terkontaminasi,

dimana bahan ini harus diurai atau dibuang jika daur ulangnya

tidak mungkin dilakukan. erlawanan dengan limbah industri,

limbah kimia dari laboraotrium di uniersitas yang terbentuk

biasanya dalam jumlah kecil dari campuran yang sangat kompleks.

1ntinya, hal ini menyatakan jumlah limbah yang berarti, yang harus

dibuang dari uniersitas dengan menggunakan dananya sendiri.Antuk membuang limbah laboratorium, yang mungkin berbeda


65/73

16

pada tempat yang berbeda pula, cara yang sesuai bergantung pada

tipe percobaan yang dilakukan dan bahan kimia yang digunakan.

*etapi beberapa tipe limbah berbahaya yang dihasilkan tidak dapat

dibuang dalam bentuk aslinya dan harus diolah terlebih dahulu.Dengan bantuan proses yang sesuai, limbah tersebut dapat

dihilangkan sifat racunnya di tempat bahan tersebut dihasilkan.

2euntungan dari penghilangan sifat racun juga mengurangi resiko

kontaminasi pada pekerja yang tidak berpengalaman dalam

menanganinya bila terjadi kecelakaan dengan limbah ini, oleh

karena itu hal ini juga untuk menghindari resiko terhadap

kontaminasi lingkungan.

Konsep manajemen limba

!engindari" mengurangi dan membuang limba laboratorium

#kan lebih baik untuk menghindari pembentukan limbah pada

langkah yang sangat awal. 4al ini juga merupakan tujuan utama

dari Rec!cling and Waste 0anageent 2ct (kr@-5#bfG) yangdikemukakan pada tahun !>>. (3ama lengkapnya" 4ndang-

undang untuk ana5een daur ulang dan en!elaatkan libah

buangan !ang aan terhadap lingkungan+. %etelah aturan tersebut,

setiap orang yang mengembangkan, menghasilkan, mengolah dan

memproses atau menyebarkan bahan mempunyai komitmen untuk

menghindari limbah.


66/73

16

dilakukan, jumlah limbah yang masih tersisa harus dibuang

sebagai Jtanpa resikoJ terhadap kesehatan dan lingkungan.

Penggunaan kembali limbah laboratorium dapat dilakukan,

misalnya" untuk bahan kimia yang telah digunakan setelah melalui prosedur daur ulang yang sesuai. %ebagai contoh, hal ini paling

sesuai untuk pelarut yang telah digunakan. Pelarut organik seperti

etanol, aseton, kloroform dan dietil eter dikumpulkan di dalam

laboratorium secara terpisah dan diperlakukan dengan distilasi.

%elama semua pengerjaan (dalam hal ini" perc

bab 6 trickling filter

Documents