BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1. Air Limbah 2.1.1. Definisi Air...
Transcript of BAB II KAJIAN PUSTAKA 2.1. Air Limbah 2.1.1. Definisi Air...
BAB II
KAJIAN PUSTAKA
2.1. Air Limbah
2.1.1. Definisi Air Limbah
Air limbah (wastewater) adalah kotoran dari masyarakat dan rumah tangga
dan juga yang berasal dari industri, air tanah, air permukaan, serta buangan
lainnya. Dengan demikian air buangan ini merupakan hal yang bersifat kotoran
umum (Sugiharto, 1987 :5).
Menurut Peraturan Pemerintah Republik Indonesia No 82 tahun 2001, air
limbah adalah sisa dari suatu usaha dan atau kegiatan yang berwujud cair. Air
limbah dapat berasal dari rumah tangga (domestik) maupun industri (industri).
2.1.2. Analisis Sifat-Sifat Air Limbah
Sugiharto (1987 : 19) menjelaskan bahwa air limbah mempunyai sifat
yang dapat dibedakan menjadi tiga bagian besar diantaranya ;
1. Sifat fisik
2. Sifat kimiawi
3. Sifat biologisnya
Adapun cara pengukurannya yang dilakukan pada setiap jenis sifat
tersebut dilaksanakan secara berbeda-beda sesuai dengan kenyataannya. Analisis
jumlah dan satuan biasanya diterapkan untuk penelaahan bahan kimia, sedangkan
analiisis dengan menggunakan penggolongan banyak diterapkan apabila
menganalisis kandungan biologisnya.
1. Sifat Fisik Air Limbah
Penentuan derajat kekotoran air limbah sangat dipengaruhi oleh
adanya sifat fisik yang mudah terlihat. Adapun sifat fisik yang penting
adalah kandungan zat padat sebagai efek estetika dan kejernihan serta bau
dan warna dan juga temperatur.
2. Sifat Kimia Air Limbah
Kandungan bahan kimia yang ada di dalam air limbah dapat
merugikan lingkungan melalui berbagai cara. Bahan organik terlarut dapat
menghabiskan oksigen dalam limbah serta akan menimbulkan rasa dan
bau yang tidak sedap pada penyediaan air bersih. Selain itu, akan lebih
berbahaya apabila bahan tersebut merupakan bahan yang beracun. Adapun
bahan kimia yang penting yang ada di dalam air limbah pada umumnya
dapat diklasifikasikan sebagai berikut ;
a. Bahan organik
Pada umunya zat organik berisikan kombinasi dari karbon, hidrigen
dan oksigen bersama-sama dengan nitrogen. Elemen lainnya yang penting
seperti belerang, fosfor, dan besi juga dapat dijumpai. Pada umumnya
kandungan bahan organik yang di jumpai dalam air limbah berisikan 40-
60% dalah protein, 25-50% berupa karbohidrat serta 10% lainnya berupa
lemak atau minyak.
Semakin lama jumlah dan jenis bahan organik semakin banyak, hal ini
akan mempersulit dalam pengolahan air limbah sebab beberapa zat tidak
dapat diuraikan oleh mikroorganisme. Agar bisa mengolah zat tersebut
perlu adanya tambahan biaya untuk membubuhkan bahan kimia seperti
penyerap karbon untuk mengolah air limbah secara lengkap.
b. Protein
Protein adalah kandungan utama makhluk hidup, termasuk juga di
dalamnya tanaman dan binatang yang bersel satu. Seluruh protein
mengandung karbon, yang biasanya adalah kandungan bahan organik
seperti halnya dengan hidrogen dan oksigen. Protein merupakan penyebab
utama terjadinya bau karena adanya proses pembusukan dan
penguraiannya.
Jika bahan organik yang belum diolah dan di buang ke dalam air,
maka bakteri akan menggunakan oksigen untuk proses pembusukannya.
Oksigen diambil dari yang terlarut di dalam air dan apabila pemberian
oksigen tidak seimbang dengan kebutuhannya maka oksigen yang terlarut
akan turun mencapai titik nol, dengan demikian kehidupan dalam air akan
mati.
c. Karbohidrat
Tersebar luas di alam termasuk di dalamnya adalah gula, kanji,
selulosa dan kayu, kesemuanya ini dapat dijumpai di dalam air limbah.
Karbohidrat berisikan karbon, hydrogen dan oksigen.
d. Lemak dan minyak
Lemak dan minyak merupakan komponen utama bahan makanan yang
banyak juga didapatkan di dalam air limbah. Minyak sampai ke saluran air
limbah berasal dari pertokoan, garasi serta jalanan. Sebagian besar benda
mengapung di dalam air limbah, akan tetapi ada juga mengendap terbawa
oleh lumpur. Sebagai petunjuk dalam mengelola air limbah, maka efek
buruk yang dapat di timbulkan permasalahan pada dua hal yaitu pada
saluran air limbah dan pada bangunan pengolahan. Apabila lemak tidak
dihilangkan sebelum dibuang ke saluran air limbah dapat mempengaruhi
kehidupan yang ada di permukaan air. Kadar lemak sebesar 15-20 mg/l
merupakan batas yang bisa ditolerer apabila lemak ini berada di dalam air
limbah
e. Deterjen atau surfactant
Bahan dasar dari deterjen adalah minyak nabati atau minyak bumi.
Fraksi minyak bumi yang dipakai adalah senyawa hidrokarbon paraffin
dan olefin. Penghasil utama dari bahan ini adalah air limbah yang berasal
dari rumah tangga atau pemukiman.
f. Fenol
Fenol adalah juga penting, mengingat bahwa fenol ini merupakan
penyebab timbulnya rasa yang ada di dalam air minum terutama apabila
air tersebut di lakukan klorinasi. Fenol ini di hasilkan dari industri dan
apabila konsentrasi mencapai 500 mg/l masih dapat dioksidasi melalui
proses biologis, akan tetapi akan sulit penguraianya apabila telah mencapai
kadar yang melebihi tersebut di atas.
g. Bahan anorganik
Beberapa komponen organik dari air limbah dan air alami adalah
sangat penting untuk peningkatan dan pengawasan kualitas air limbah.
Jumlah kandumgan bahan anorganik meningkat sejalan dan dipengaruhi
oleh formasi geologis dari asal air atau air limbah berasal.
h. pH
Konsentrasi ion hidrogen adalah ukuran kualitas dari air maupun air
limbah. Adapun kadar yang baik adalah kadar di mana masih
memungkinkan kehidupan biologis di dalam air berjalan dengan baik. Air
limbah dengan konsentrasi air limbah yang tidak netral akan menyulitkan
proses biologis, sehingga mengganggu proses penjernihannya. pH yang
baik baik air minum dan air limbah adalah netral (7). Semakin kecil nilai
pHnya, maka akan menyebabkan air tersebut berupa asam. Jika suatu air
maupun air limbah bersifat asam maka akan mempengaruhi kehidupan di
dalam air misalnya mengganggu kehidupan biota-biota di dalam air atau
kehidupan di dalam air tidak berjalan dengan baik.
i. Klorida
Kadar klorida di dalam air alami dihasilkan dari rembesan klorida
yang ada di dalam batuan dan tanah serta dari daerah pantai dan rembesan
air laut. Kotoran manusia berisikan sekitar 6 gram klorida setiap orangnya
tiap hari. Pengolahan secara konvensional masih kurang berhasil untuk
menghilangkan bahan ini dan dengan adanya klorida di dalam air, maka
menunjukan bahwa air tersebut telah mengalami pencemaran atau
mendapatkan rembesan dari laut.
j. Kebasaan
Kebasaan adalah hasil dari adanya hidroksi karbonat dan bikarbonat
yang berupa kalsium, magnesium, sodium, potasium atau amoniak. Dalam
hal ini yang paling utama adalah kalsium dan magnesium bikarbonat. Pada
umumnya air limbah adalah basa yang diterimanya dari penyediaan air, air
tanah dan bahan tambahan selama dipergunakan di rumah.
k. Sulfur
Sulfur alami terjadi secara alami pada banyak penyediaan air dan juga
pada air limbah. Belerang di pergunakan pada pembentukan protein tiruan
dan akan dibebaskan pada pemecahannya. Sulfat dapat diubah menjadi
sulfit dan hidrogen sulfit (H2S) oleh bakteri pada situasi tanpa udara
(anaerob).
Kemudian H2S dapat dioksidasi secara biologis menjadi asam sulfat
dan bahan ini adalah timbulnya karat pada sistem perpipaan
l. Zat beracun
Karena derajat keracunannya inilah, maka zat ini penting pada
pengolahan dan pembuangan air air limbah. Tembaga, timbal, perak dan
krom serta asren dan boron adalah zat yang sangat beracun terhadap
mikroorganisme. Oleh karena itu, benda ini perlu diperhitungkan pada
bangunan pengolahan secara biologis. Sebagai contoh pada tangki
pencerna kadar 100 mg/l tembaga adalah sudah beracun, sedangkan krom
dan nikel beracun pada kadar 500 ml/l, adapun sodium baru merupakan zat
yang beracun pada kadar yang sangat tinggi
m. Logam berat
Menentukan jumlah dari beberpa logam berat seperti nikel (Ni),
magnesium (Mg), timbal (Pb), kronium (Cr), kadium (Cd), zeng (Zn),
tembaga (Cu), besi (Fe), dan air raksa (Hg) adalah kandungan yang juga
penting, beberapa jenis logam biasanya dipergunakan untuk
pertumbuhankehidupan biologis, misalnya pada pertumbuhan algae
apabila tidak ada logam pertumbuhannya akan terhambat. Akan tetapi, jika
jumlahnya berlebihan akan mempengaruhi kegunaannya karena timbulnya
daya racun yang dimiliki. Oleh karena itu keberadaan zat ini perlu diawasi
jumlahnya di dalam air limbah.
n. Metan
Prinsip terjadinya gas metan adalah akibat penguraian zat organic
yang dalam kondisi tanpa udara (aerob) pada air limbah. Adapu sifat
penting dari gas ini adalah tidak berbau, tidak berwarna, dan sangat mudah
terbakar, pada umumnya, dalam jumlah yang banyak tidak akan ditemukan
dalam pembuangan air limbah, karena zat ini dalam jumlah yang kecil
sudah beracun. Gas ini dihasilkan oleh lumpur yang membusuk pada dasar
bak, sehingga kondisi tanpa udara dapat terjadi. Karena sifat gas metan
yang sangat beracun dan mudah terbakar ini, maka gas ini sangat
berbahaya bagi manusia yang melakukan pemeriksaan terhadap air limbah
di dalam saluran melalui lubang pemeriksaan (manhole). Oleh karena itu,
perlu dibuatkan lubang ventilasi bagi setiap lubang pemeriksaan tersebut
untuk mengeluarkan gas ini dari dalam saluran. Dengan demikian tidak
akan membahayakan bagi petugas apabila mereka akan melakukan
perbaikan, pemeriksaan atau penggantian.
o. Nitrogen
Secara bersama-sama antara nitrogen dan fosfor memberikan
kenaikan yang perlu diperhatikan sebab bahan ini menigkatkan
pertumbuhan alga dan tumbuhan air. Nitrogen berada di dalam air dengan
cepat akan berubah menjadi nitrogen organik atau amoniak-nitrogen.
Nitrogen organik diukur dengan metode kjeldal dengan mengikutkan tahap
pencernaan untuk mengubah nitrogen organik menjadi ammonia dan
analisis ammonia melalui titrasi. Pemindahan dari nitrogen organik
kedalam amoniak juga dimasukan dalam tipe pengolahan air kotor secara
biologis. Amoniak kemudian digunakan oleh bakteri untuk sel tiruan
dengan menghasilkan oksidasi ke nitrit atau nitrat. Nitrit akan lebih cepat
berubah menjadi nitrat melalui oksidasi, sedangkan untuk mendeteksi
nitrat dapat digunakan kalorimetik.
p. Fosfor
Fosfor ada di dalam air limbah melalui hasil buangan manusia air
seni, dan melalui komponen fosfat dapat dipergunakan untuk pembuat
sabun sebagai pembentuk buih. Dari setiap sumber tersebut akan
menambah jumlah total dari fosfor. Sebagian dari fosfor pada air limbah
masyarakat adalah dalam bentuk anorganik. Air limbah yang berasal dari
limbah rumah tangga banyak sekali mengandung nitrat dan fosfor, akan
tetapi diimbangi dengan kekurangan zat ini pada air limbah yang berasal
dari air limbah industri.
q. Gas
Banyak gas-gas yang terdapat di dalam air, oksigen (O2) adalah gas
yang terpenting. Oksigen terlarut selalu diperlukan untuk pernapasan
mikroorganisme aerob dan kehidupan lainnya. Apabola oksigen berada
pada nilai ambang rendah, maka bau-bauan yang berbahaya akan
dihasilkan, sebab unsur karbon berubah menjadi metan termasuk CO2,
sulfur, belerang akan berubah menjadi amonia (NH3).
3. Sifat biologis air limbah
Pemeriksaan biologis di dalm air dan di dalam air limbah untuk
memisahkan apakah ada bakteri-bakteri patogen berada di dalam air
limbah. Kererangan biologis ini di perlukan untuk mengukur kualitas air
terutama bagi air yang dipergunakan sebagai air minum serta keperluan
kolam renang. Selain itu untuk menaksir tingkat kekotoran air libah
sebelum di buang ke badan air. Pembagian dari mikroorganisme adalah
sangat bervariasi, sebab terdapat banyak skema yang bisa dipergunakan .
selain itu terdapat kecendrungan klasifikasi ke dalam jenis binatang,
tumbu-tumbuhan, dan protista. Sebagai gamabaran umum, bahwa protista
berisikan binatang bersel satu berkemampuan untuk hidup sendiri dan
membuat sel-sel baru sebagai proses regenerasi. Banyak multiseluler
tergolong dalam protista sebab ada satu sel yang bisa hidup sendiri
apabila dipisahkan. Virus yang tergolong nonsel bisa juga tergolong sel,
akan tetapi masih perlu dipertanyakan. Tumbu-tumbuhan dan binatang
mempunyai banyak sel organisme, di mana tumbu-tumbuhan mendapat
makanan melalui proses difusi ke dalam sel sementara binatang menagkap
dan memakan partikel makanan padat.
a. Bakteri
Adalah organisme bersel satu di mana benda-benda organik
menembus sel dipergunakan sebagai makanan. Apabila jumlah makanan
dan gizi yang berlebihan, maka bakteri akan lebih cepat berkembang biak
sampai sumber makanan tersebut habis. Bakteri dijumpai di air, tanah,
serta udara yang dipengaruhi oleh suhu, kelembapan, konsentrasi oksigen,
keasaman. Mereka ini berbentuk bulat, lonjong ataupun berbentuk spiral
dengan diameter sel antara 0,5-3 mikron, meskipun berbentuk spiral dapat
mencapai panjang sampai 15 mikron. Alasan inilah yang dipergunakan
sebagai dasar 0,45 mikron saringan diperlukan untuk menyaring benda
terlarut atau bakteri.
Pada banyak bakteri dapat menggunakan energi yang berasal dari
reaksi kimia dengan sinar matahari. Disebut sebagai bakteri aerob apabila
memerlukan O2 yang terlarut di dalam air/air limbah sebagai usaha untuk
mengoksidasi bahan organik, sedangkan yang tidak memerlukan O2 untuk
proses tersebut dikenal sebagai bakteri anaerob.
b. Jamur
Jamur sangat penting pada penjernihan air seperti halnya dengan
bakteri mereka menggunakan partikel organik terlarut. Jamur tidak
melaksanakan fotosintesis dan dapat tumbuh pada daerah lembab dengan
pH rendah, suatu kondisi di mana bakteri tidak bisa hidup. Adapun ukuran
jamur berkisar antara 5-10 mikron dan dapat diidentifikasikan sebuah
mikroskop.
c. Ganggang
Ganggang berbeda dengan bakteri dan jamur pada kemampuannya
dalam mengadakan fotosintesis, pemanfaatan oksigen pada
pertumbuhannya. Ganggang di kalasifikasikan melalui pigmen warna yang
ada, biasanya bening, hijau, motile green, kuning hijau, coklat emas, abu-
abu hijau.
Melalui autotropik ganggang dirangsang untuk meningkatkan
tingkat gizinya seperti nitrogen dan fosfor di dalam air. Ganggang sangat
mudah dibedakan karena ukurannya sangat relatif besar dan bisa mencapi
beberapa ratus kaki panjangnya. Beberapa tipe uniseluler adalah tidak
beraturan, akan tetapi umumnya mempunyai cirri khas, sehingga
bermanfaat pada kolam oksidasi, dan dapat memberikan gangguan pada
pengolahan air bersih seperti dengan ditimbulkannya rasa dan bau yang
tidak kita inginkan.
d. Protozoa
Protozoa adalah sekelompok binatang sebagaimana halnya dengan
kelompok protista dan dijumpai pada air permukaan dan air tanah, mereka
ini besar dalam ukuran apabila dibandingkan dengan bakteri adalah
beberapa ratus kali lebih besar. Biasanya jenis paramecium berbentuk elips
dengan panjang 200 mikron dan lebar 40 mikron. Protozoa memerlikan
makanan partikel padat kedalam sel melalui milutnya. Mereka ini
memakan buangan koloid, bakteri, dan binatang kecil lainnya.
Flagelata akan dikenal sebagai holofitik, apabila mereka hanya
menerima makanan melalui difusi dari molekul kecil melalui dinding sel,
dan akan disebut sebagai holozoik jika mereka dapat memakan partikel
padat. Selain dalam hal penjernihan air, maka protozoa ini penting karena
beberapa tipe dari amuba dapat menyebabkan penyakit amuba disentri dan
sebagai parasit seperti pada malaria.
e. Rotifer dan Krustacea
Rotifer adalah binatang bersel banyak yang aerobik dengan
makanan utama suatu bakteri. Ada dua pasang bulu yang berputardi
kepalanya untuk menjaga gerakan dan menyapu makanan ke dalam mulut.
Rotifer memrlukan kadar oksigen terlarut yang banyak, sehingga banyak
dijumpai pada air yang sudah relatif bersih dan mengandung sedikit bahan
organis. Binatang ini dapat dipergunakan sebagai petunjuk bahwa tingkat
penjernihan secara biologis telah tercapai secara optimal, adapun krustasea
adalah binatang aerob dengan makanan bakteri dan alga dan mempunyai
sel yang kaku. Golongangan ini sebagai pentig makanan ikan dan biasanya
dijumpai pada danau dan sungai.
f. Virus
Adalah benda parasit yang kecil yang kecil bukan merupakan sel
di mana mereka tidak mempunyai inti sel, membran sel, ataupun dinding
sel. Virus ini berkembang biak dalam kehidupan sel dan semuanya tidak
akan berdaya apabila berada pada kehidupan sel. Ukuran virus berkisar
antara 20-200 milimikron, lebih kurang 1-2 kali lebih kecil dari bakteri.
Terdapat lebih dari 100 tipe virus yang dikeluarkan melalui ekskreta
manusia lewat saluran pencernaan dan banyak dijumpai pada sumber air.
Di dalam air limbah rata-rata terdapat 100-500 virus setiap 100
mililiternya. Apabila virus ini tidak terbunuh pada saat proses pengolahan
dan tercampur pada badan air, maka jumlahnya akan sangat baik. Akan
tetapi, karena pengurangan tersebut maka jumlahnya akan menurun
menjadi 0,1-1 virus setiap 100 mililiternya. Konsentrasi yang rendah ini
menyebabkan sulitnya pemisahan virus pada penyediaan air minum.
Untuk itu virus dideteksi melalui penyaringan atau ultrifugation. Untuk
membunuh virus ini biasanya dipergunakan pembubuhan klorin dengan
dosis yang tinggi.
2.1.3. Sumber air limbah
Menurut Ricki M. Mulia (2005: 67) air limbah dapat berasal dari
rumah tangga (domestik) maupun industri (industri). Air limbah rumah
tangga terdiri dari 3 fraksi penting :
1. Tinja (faeces), berpotensi mengandung nitrogen dan pathogen.
2. Air seni (urine), umumnya mengandung nitrogen dan fosfor, serta
kemungkinan kecil mikro-organisme.
3. Grey water, merupakan air bekas cucian dapur, mesin cuci dapur,
mesin cuci dan kamar mandi. Gren water sering juga disebut dengan
istilah sullag.
Campuran faeces dan urine disebut sebagai excreta, sedangkan excreta
dengan air bilasan toilet tersebut sebagai black water. Mikroba pathogen banyak
terdapat pada excreta. Excreta ini merupakan cara transport utama bagi penyakit
bawaan air.
Air limbah industri umumnya terjadi sebagai akibat adanya pemakaian air
pada proses produksi. Di industri, air umumnya memiliki beberapa fungsi sebagai
berikut :
1. Sebagai air pendingin , untuk memindahkan panas yang terjadi dari proses
industri.
2. Untuk mentranspotrasikan produk atau bahan baku.
3. Sebagai air proses, misalnya sebagai umpan boiler, pada pabrik minuman, dan
sebagainya.
4. Untuk mencuci dan membilas produk dan/atau gedung serta instalasi.berbeda
dengan air limbah rumah tangga, zat-zat yang terkandung di dalam air limbah
industri sangat bervariasi sesuai dengan pemakaiannya di masing-masing
industri. Oleh sebab itu, dampak yang diakibatkannya juga sangat bervariasi,
bergantung kepada zat-zat yang terkandung di dalmnya.
2.1.4. Dampak buruk air limbah
Ricki M. Mulia (2005 : 68) menjelaskan bahwa Air limbah yang tidak
dikelola dengan baik dapat menimbulkan dampak buruk bagi makhluk hidup dan
lingkungannya. Bebrapa dampak buruk tersebut adalah sebagai berikut :
1. Gangguan kesehatan
Air limbah mengandung bibit penyakit yang dapat menimbulkan penyakit
bawaan air (waterborne disease). Selain itu di dalam air limbah mungkin juga
terdapat zat-zat berbahayadan beracun yang dapat menimbulkan gangguan
kesehatan bagi makhluk hidup yang menkonsumsinya.
Adakalanya, air limbah yang tidak dikelola dengan baik juga dapat
menjadi sarang vector penyakit (misalnya nyamuk, lalat, kecoa, dan lain-lain).
2. Penurunan kualitas lingkungan
Air limbah yang langsung dibuang langsung ke air permukaan (misalnya
sungai dan danau) dapat mengakibatkan pencemaran air permukaan tersebut.
Sebagai contoh, bahan organik yang terdapat dalam air limbah bila dibuang
lansung ke sungai dapat menyebabkan penurunan kadar oksigen yang terlarut
(Disselved Oxygen) di dalam sungai tersebut. Dengan demikian akan
menyebabkan kehidupan di dalam air yang membutuhkan oksigen akan
terganggu dalam hal ini akan mengurangi perkembangannya.
Adakalanya, air limbah juga dapat merembes ke dalam air tanah, sehingga
menyebabkan pencemaran air tanah. Bila air tanah tercemar, maka kualitasnya
akan menurun sehingga tidak dapat lagi dapat digunakan sesuai peruntukannya.
3. Gangguan terhadap keindahan
Adakalnya air limbah mengandung polutan yang tidak mengganggu
kesehatan dan ekosistem, tetapi mengganggu keidahan. Contoh yang sederhana
adalah air limbah yang mengandung pigmen warna yang dapat menimbulkan
gangguan terhadap kesehatan, tetapi terjadi gangguan keidahan terhadap badan
air penerima tersebut.
Kadang-kadang air limbah dapat juga mengandung bahan-bahan yang bila
terurai menghasilkan gas-gas yang berbau. Bila air limbah jenis ini mencemari
badan air, maka dapat menimbulkan gangguan keindahan pada badan air
tersebut.
4. Gangguan terhadap kerusakan benda
Adakalanya air limbah mengandung zat-zat yang dapat dikonversi oleh
bakteri anaerobik menjadi gas yang agresif seperti H2S. gas ini dapat
mempercepat proses perkaratan pada benda yang terbuat dari besi (misalnya
pipa saluran air limbah) dan bangunan air kotor lainnya. Dengan cepat
rusaknya air tersebut maka biaya pemeliharaanya akan semakin besar juga,
yang berarti akan menimbulkan kerugian material.
Untuk menghindarkan terjadinya gangguan-gangguan di atas, air limbah
yang dialirkan ke lingkungan harus memenuhi ketentuan seperti yang
disebutkan dalam Baku Mutu Air Limbah. Apabila air limbah tidak memnuhi
ketentuan etrsebut, maka perlu dilakukan pengolahan air limbah sebelum
mengalirkannya ke lingkungan.
2.1.5. Parameter-parameter air limbah
Menurut Ricki M. Mulia (2005 : 71) Dalam air limbah terdapat parameter-
parameter yang perlu untuk diketahui. Parameter tersebut dapat menentukan
kualitas dan karakteristik dari air limbah tersebut. Beberapa parameter tersebut
diantaranya:
a. Biochemical Oxygen Demand (BOD)
Adalah banyaknya oksigen dalam ppm atau milligram/liter (mg/1t)
yang diperlukan untuk menguraikan benda organik oleh bakteri pada
suhu 20 0C selama 5 hari. Biasanya dalam waktu 5 hari, sebanyak 60-
70% kebutuhan terbaik karbon dapat tercapai. BOD hanya
menggambarkan kebutuhan oksigen untuk penguraian bahan organik
yang dapat didekomposisikan secara biologis.
b. Chemical Oxygen Demand (COD)
Menggambarkan jumlah total oksigen yang diperlukan untuk
mengoksidasi bahan organik secara kimiawi, baik yang dapat
didekomposisi secara biologis (biodegradable) maupun yang sukar
didekomposisi secara biologis (non biodegradable). Oksigen yang
dikonsumsi setara dengan jumlah dikromat yang diperlukan untuk
mengoksidasi air sampel.
c. Oksigen terlarut (Dissolved oxygen=DO)
Adalah banyaknya oksigen yang terkandung di dalam air dan diukur
dalam satuan milligram per liter. Oksigen terlarut ini digunakan
sebagai tanda derajat pengotoran limbah yang ada. Semakin besar
oksigen terlarut, maka menunjukan derajat pengotoran yang relatif
kecil.
d. Kesadahan
Adalah gambaran kation logam divalent (valensi 2) yang terdapat
dalam air. Kation-kation ini dapat bereaksi dengan sabun membentuk
endapan (presipitasi maupun dengan anion-anion yang terdapat di
dalam air membentuk endapan atau karat pada peralatan logam.
e. Settleable solid
Adalah lumpur yang mengendapdengan sendirinya pada kondisi yang
tenang selama 1 jam secara gaya beratnya sendiri.
f. Total Suspended Solid (TSS)
Adalah berat jumlah dalam mg/1 kering lumpur yang ada di dalam air
limbah setelah mengalami penyaringan dengan membran yang
berukuran 0,45 mikron. Suspended Solid (material tersuspensi) dapat
dibagi menjadi zat padat dan koloid. Selain suspended solid ada juga
istilah dissolved solid (padatan terlarut).
g. Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS)
Adalah jumlah TSS yang berasal dari bak pengendap lumpur aktif
setelah dipanaskan pada suhu 103-105 0C.
h. Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS)
Adalah kandungan organic meter yang terdapat dalam MLSS. Didapat
dari pemanasan MLSS pada suhu 600 0C, benda volatile menguap
disebut MLVSS.
i. Kekeruhan
Adalah ukuran yag menggunakan efek cahaya sebagai dasar untuk
mengukur keadaan air sungai, kekeruhan ini disebabkan oleh adanya
benda tercampur adalah benda koloid dalam air.
2.1.6. Pengolahan Air Limbah
Pada awalnya tujuan dari pengolahan air limbah adalah untuk
menghilangkan bahan-bahan tersuspensi dan terapung, pengolahan bahan organik
biodegradable serta mengurangi organisme pathogen. Namun sejalan
perkembangannya, tujuan pengolahan air limbah sekarang ini juga terkaitdengan
aspek estetika dan linkungan.
Pengolahan air limbah dapat dilakukan secara alamiah maupun dengan
bantuan peralatan. Pengolahan air limbah secara alamiah biasanya dilakukan
dengan bantuan kolam stabilisasi. Kolam stabilisasi merupakan kolam yang
digunakan untuk mengolah air limbah secara alamiah. Kolam stabilisasi dapat
direkomendasikan untuk pengolahan air limbah di daerah tropis dan negara
berkembang sebab biaya yang diperlukan untuk membuatnya relatif murah tetapi
membutuhkan area yang luas dan detention time yang cukup lama (20-25 hari).
Kolam stabilisasi yang umum digunakan adalah kolam anaerobik
(anaerobic pond), kolam fakultatif (fakultatif pound) dalam kolam maturasi
(aerobik/maturation pond). Kolam anaerobik biasanya digunakan untuk
mengolah air limbah dengan kandungan bahan organik yang sangat pekat,
sedangkan kolam maturasi biasanya digunakan untuk memusnakan
mikroorganisme pathogen di dalam air limbah.
Pengolahan air limbah dengan bantuan peralatan biasanya dilakukan pada
Instalasi Pengolahan Air Limbah/IPAL (Waste Water Treatment Plant/WWTP).
Di dalam IPAL, biasanya proses pengolahan dikelompokan sebagai pengolahan
pertama (primary treatment), pengolahan kedua (secondary treatment), dan
pengolahan lanjutan (tertiary treatment).
1. Primary Treatment
Pengolahan pertama (primary treatment) bertujuan untuk memisahkan
padatan dari air secara fisik. Hal ini dapat dilakukan dengan melewatkan air
limbah melalui saringan (filter) dan/atau bak sedimentasi (sedimentation tank).
a. Penyaringan (filtration)
Penyaringan bertujuan untuk mengurangi padatan maupun lumpur
tercampur dan partikel koloid dari air limbah dengan melewatkan air limbah
melalui media yang prous. Hal ini perlu dilakukan sebab polutan tersebut
(padatan, lumpur tercampur dan partikel koloid) dapat menyebabkan
pendangkalan bagi badan air penerima. Selain itu juga, polutan tersebut dapat
merusak peralatan pengolah limbah yang lain seperti pompa serta dapat juga
menggangu efisiensi dari alat pengolah lainnya.
Pengoprasian alat filtrasi biasanya dibagi menjadi 2 aktivitas yakni
penyaringan polutan dan pembersihan alat filtrasi tersebut (disebut juga
backwashing). Beberapa alat filtrasi yang banyak digunakan adalah saringan
pasir lambat, saringan pasir cepat, saringan multi media, percoal filter,
mikrostaining dan facum filter.
b. Pengendapan
Pengendapan dapat terjadi karena adanya kondisi yang sangat tenang.
Adakalanya bahan kimia juga dapat ditambahkan untuk mentralkan keadaan
atau meningkatkan pengukuran dari partikel yang tercampur. Dengan adanya
pengendapan ini, maka akan mengurangi kebutuhan oksigen pada proses
pengolahan biologis berikutnya dan pengendapan yang terjadi adalah
pengendapan secara gravitasi.
Untuk mempercepat proses pengendapan ini, kadang-kadang
ditambahkan juga bahan koagulan seperti alum (tawas). Bahan koogulan yang
akan dipergunakanharus dipersiapkan dengan baik sebelumnya sebab bahan
koagulan seperti tawas cukup sulit larut dalam air. Bila tawas dimasukan ke
dalam air, maka diperlukan waktu yang cukup lama untuk larut. Sebaiknya
tawas dilarutkan dulu dalam air sebelum dicampurkan ke dalam air limbah.
Dalm industri dikenal istilah rapid mixing dan slow mixing. Rapid mixing
(pengadukan cepat) dilakukan untuk melarutkan koagulan (misalnya tawas) di
dalam air. Slow mixing (pengadukan lambat) dilakukan untuk mencampurkan
larutan koagulan dengan polutan agar terbentuk flock yang dapat mengendap.
Untuk mempermudahan proses koagulasi adakalanya dilakukan penambahan
kapur sehingga tercipta suasana basa.
Apabila tujuan utama pengoprasian untuk menghasilkan hasil buangan
ke sungai dengan sedikit partikel zat tercampur maka peralatan yang
dipergunakan dikenal sebagai alat Clarifer (penjernih) sedangkan apabila
penekanannya menghasilkan partikel padat yang jernih maka dikenal dengan
Thickener (pengental).
2. Secondary Treatment
Pengolahan kedua (secondary treatment) yang bertujuan untuk
mengkoagulasikan dan menghilangkan koloid serta menstabilitasi zat organik
dalam air limbah. Khususnya untuk limbah domestik, tujuan utamanya adalah
mengurangi bahan organik dan dalam banyak hal juga menghilangkan nutrisi
seperti Nitrogen dan Fosfor. Proses penguraian bahan organik dilakukan oleh
mikroorganisme secara aerobik atau anaerobik.
a. Proses aerobik
Dalam proses aerobik, penguraian bahan organik oleh mikroorganisme
dapat terjadi dengan kehadiran oksigen sebagai electron acceptor dalam air
limbah. Proses aerobik biasanya dilakukan dengan bantuan lumpur aktif
(activated sludge), yaitu lumpur yang banyak mengandung bakteri pengurai.
Hasil akhir yang dominan dari proses ini bila dikonversi terjadi secara
sempurna adalah karbon dioksida, uap air serta excess sludge.
Lumpur aktif tersebut sering disebut dengan MLSS (Mixed Liquor
Suspended Solid). Terdapat dua hal pentig dalam proses ini, yakni proses
pertumbuhan bakteri dan proses penambahan oksigen.
Bakteri akan berkembang biak apabila jumlah makanan yang
didalamnya cukup tersedia, sehingga pertumbuhan bakteri dapat dipertahankan
secara konstan. Pada permulaannya bakteri berbiak secar konstan dan agak
lama pertumbuhannya karena adanya suasana baru pada air limbah tersebut,
keadaan ini dikenal sebagai lag phase. Setelah beberapa jam berjalan maka
bakteri mulai tumbuh berlipat ganda maka fase ini dikenal sebagai fase
akselerasi. Setelah tahap ini berakhir maka terdapat bakteri yang tetap dan
bakteri yang terus meningkat jumlahnya. Pertumbuhan yang dengan cepat
setelah fase kedua ini disebut sebagai log-growth phase. Selama log-growth
phase diperlukan banyak persediaan makanan, sehingga pada suatu saat
terdapat pertemuan antara pertumbuhan bakteri yang meningkat dan penurunan
jumlah makanan yang terkandung di dalamnya. Apabila tahap ini berjalan
terus, maka akan terjadi keadaan dimana jumlah bakteri dan makanan tidak
seimbang dan keadaan ini disebut declining growth phase. Pada akhirnya
makanan akan habis dan kematian bakteri terus meningkat sehingga tercapai
keadaan dimana jumlah bakteri yang mati dan tumbuh mulai berimbang yang
dikenal sebagai stationary phase.
Setelah jumlah makanan habis dipergunakan, maka jumlah kematian
akan lebih besar dari jumlah pertumbuhannya, maka keadaan ini disebut
endogenous phase dan saat ini bakteri menggunakan energi simpanan ATP
untuk pernapasan sampai ATP habis yang kemudian akan mati.
Pada prakteknya terdapat 2 cara untuk menambahkan oksigen ke dalam
air limbah, sebagai berikut:
a. Memasukan udara ke dalam air limbah
b. Memaksa air keatas untuk berkontak dengan oksigen
Memasukan air ke dalam air limbah biasanya melalui benda porous
atau nozzle. Apabila udara yang dimasukan ke dalam air limbah oleh pompa
tekan. Dalam penenmapatan nozzle harus juga dipertimbangkan karakter
percampuran (mixing characteristic) yang terjadi akibat pemasukan oksigen
ke dalam air limbah. Semakin baik karakter pencampuran, semakin besar
kemungkinan kontak activated sludge dengan bahan organik dalam air
limbah. Memaksa air keatas untuk berkontak dengan oksigen dilakukan
mengguanakan pemutaran baling-baling (aerator) yang diletakan pada
permukaan air limbah. Akibat dari pemutaran ini, air limbah akan terangkat
ke atas dan kontak langsung dengan udara sekitarnya.
c. Proses anaerobik
Dalam proses anaerobik zat organik diuraikan tanpa kehadiran oksigen.
Hasil akhir yang dominan dari proses anaerobik adalah biogas (campuaran
methane dan carbon dioksida), uap air serta sedikit exces sludge. Aplikasi
terbesar sampai saat ini adalah stabilisasi lumpur dari Instalasi Pengolahan Air
Limbah serta pengolahan beberapa jenis air limbah industri.
3. Tertiary Treatment
Pengolahan ketiga yang merupakan kelanjutan dari pengolahan kedua.
Umumnya pengolahan ini untuk menghilangkan nutrisi/ unsura khusunya nitrat
dan fosfat. Disamping itu juga pada tahapan ini dapat dilakukan pemusnahan
mikroorganisme pathogen dengan penambahan Chlor pada air limbah (Mulia,
2005 : 73).
2.2. Kerangka Berpikir
2.2.1. Kerangka Teori
KEDELAI
TAHAP I :
PENCUCIAN PERENDAMAN PENGUPASAN KULIT PERENDAMAN PENGGILINGAN
TAHAP II :
PEMASAKAN PENYARINGAN PENAMBAHAN ASAM PENGUMPULAN PERCETAKAN
LIMBAH CAIR
AMPAS TAHU & LIMBAH CAIR
TAHU DI BUANG KE SUNGAI BOLANGO
2.2.2. Kerangka Konsep
Kandungan Air Limbah
Parameter : BOD COD pH
Memenuhi Syarat Berdasarkan Peraturan
Menteri Negara Lingkungan Hidup No 15
Tahun 2008
Tidak Memenuhi Syarat Berdasarkan Peraturan
Menteri Negara Lingkungan Hidup No 15
Tahun 2008