Pedoman Teknik Ipal Agroindustri

of 46/46
Draft Pedoman Desain Teknik IPAL Agroindustri Direktorat Pengolahan Hasil Pertanian Direktorat Jenderal Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian Departemen Pertanian 2009
  • date post

    20-Oct-2015
  • Category

    Documents

  • view

    107
  • download

    18

Embed Size (px)

Transcript of Pedoman Teknik Ipal Agroindustri

  • i

    Draft

    Pedoman Desain Teknik IPAL Agroindustri

    Direktorat Pengolahan Hasil Pertanian

    Direktorat Jenderal Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian

    Departemen Pertanian

    2009

  • Draft

    Pedoman Desain Teknik IPAL Agroindustri

    Agustus 2009

    Pengarah:

    Ir. Chairul Rachman, MM

    (Direktur Pengolahan Hasil Pertanian)

    Penyusun:

    Ir. Jamil Musanif (Editor)

    Dede Sulaeman, ST, M.Si

    Penerbit:

    Direktorat Pengolahan Hasil Pertanian

    Direktorat Jenderal Pengolahan dan Pemasaran Hasil Pertanian

    Departemen Pertanian

    Telp/Fax: 021-78842569, 7815380 ext. 5334

    E-mail: [email protected]

    [Hak Cipta dilindungi Undang-undang. Diperbolehkan mengutip isi tulisan ini dengan

    menyebutkan sumbernya]

  • i

    Kata Pengantar

    Tantangan kedepan yang dihadapi oleh industri pengolahan hasil (agroindustri) adalah

    menjadikannya sebagai penggerak ekonomi perdesaan, menghasilkan produk yang

    berkualitas dan ramah lingkungan.

    Upaya menciptakan agroindustri yang ramah lingkungan dapat dicapai dengan cara

    melakukan pengelolaan lingkungan dan limbah yang dihasilkan. Sebagaimana diketahui,

    kegiatan agroindustri menghasilkan air limbah yang relatif banyak dengan kandungan bahan

    pencemar didominasi oleh bahan organik dan padatan. Air limbah tersebut dapat

    mencemari lingkungan bila dibuang tanpa dilakukan pengolahan terlebih dahulu.

    Untuk itu pengolahan air limbah menjadi bagian yang penting dalam keseluruhan aktivitas

    operasional usaha/kegiatan agroindustri. Dengan penerapan instalasi pengolahan air limbah

    IPAL) yang tepat bahan pencemar dalam air limbah dapat dikurangi hingga batas yang

    diperkenankan dibuang ke lingkungan sesuai Baku Mutu Air Limbah (BMAL) yang

    ditetapkan.

    Pedoman ini secara umum menjelaskan prinsip dasar pengelolaan limbah yang terintegrasi

    yang meliputi produksi bersih dan minimasi limbah, informasi karakteristik limbah

    agroindustri, pengendalian pencemaran air limbah dan penerapan desain untuk memilih

    Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang tepat.

    Buku pedoman ini ditujukan pada pelaku usaha/kegiatan agroindustri, petugas pembina dan

    masyarakat secara umum untuk memberikan acuan dalam menciptakan agroindustri yang

    ramah lingkungan.

    Jakarta, Agustus 2009

    Direktur Pengolahan Hasil Pertanian

    Ir. Chairul Rachman, MM

  • Daftar ISI

    halaman

    Kata Pengantar

    Daftar Isi

    Daftar Tabel

    Daftar Gambar

    Bab 1. Pendahuluan

    1.1. Latar Belakang

    1.2. Tujuan

    1.3. Ruang Lingkup

    Bab 2. Pengelolaan Limbah

    2.1. Implementasi Produksi Bersih dan Minimasi Limbah

    2.2. Pengolahan limbah

    Bab 3. Karakteristik Limbah Agroindustri

    3.1. Industri Pengolahan Buah dan Sayur

    3.2. Industri Pengolahan Kedelai

    3.3. Industri Pengolahan Daging

    Bab 4. Pengendalian Pencemaran Air Limbah Agroindustri

    4.1. Peraturan Perundangan

    4.2. Kewajiban Pelaku Usaha Dalam Pemenuhan Baku Mutu Air Limbah

    Bab 5. Pengolahan Air Limbah

    5.1. Tahapan Pengolahan Air Limbah

    5.2. Teknik Pengolahan Air Limbah

    5.3. Peralatan Mekanik dan Elektrik

    5.4. Anjuran Teknologi Pengolahan Air Limbah

    5.5. Manajemen IPAL

    i

    ii

    iv

    v

    1

    1

    1

    2

    3

    3

    5

    7

    7

    8

    9

    11

    12

    16

    18

    18

    19

    24

    25

    26

  • Bab 6. Desain IPAL

    6.1. Pengumpulan Data

    6.1.1. Proses Produksi

    6.1.2. Karakteristik Air Limbah

    6.2. Teknik dan Metode Pengujian Sampel

    6.3. Penentuan Desain IPAL

    Daftar Pustaka

    28

    28

    28

    28

    30

    33

    39

  • Daftar Tabel

    halaman

    Tabel 3.1. Target Buangan Air Limbah Industri Pengolahan Buah dan Sayuran

    Tabel 3.2. Karakteristik Limbah Cair RPH

    Tabel 5.1. Teknologi Penanganan Limbah Pada Berbagai Industri Pengolahan

    Pangan

    Tabel 5.2. Metode Penanganan Dan Pengolahan Limbah Berdasarkan Karakteristik

    Air Limbah

    8

    9

    25

    26

  • Daftar Gambar

    halaman

    Gambar 2.1. Diagram Integrasi Pengolahan Limbah

    Gambar 5.1. Skema Diagram Pengolahan Air Limbah Secara Fisik

    Gambar 5.2. Skema Diagram Pengolahan Air Limbah Secara Kimiawi

    Gambar 5.3. Skema Diagram Pengolahan Air Limbah Secara Biologi

    5

    21

    22

    23

  • 1

    Bab 1.

    Pendahuluan

    1.1. Latar belakang

    Dalam kegiatan produksi diperlukan berbagai bahan, air dan energi untuk menghasilkan

    suatu produk tertentu. Namun demikian, dalam proses produksi tidak ada efisiensi yang

    sempurna, sehingga masih dihasilkan limbah baik padat, cair ataupun gas.

    Berdasarkan definisinya, limbah adalah sisa hasil proses produksi yang sudah tidak

    dimanfaatkan lagi dan harus dikelola agar tidak menimbulkan pencemaran dan penurunan

    kualitas lingkungan. Sedangkan air limbah didefinisikan sebagai sisa hasil proses produksi

    yang bebentuk cair yang sudah tidak dimanfaatkan lagi dan harus dikelola agar tidak

    menimbulkan pencemaran dan penurunan kualitas lingkungan. Dengan demikian, setiap

    limbah yang dihasilkan perlu dikelola secara baik berdasarkan karakteristiknya agar dapat

    menurunkan kualitas bahan pencemar yang terkandung didalamnya dan aman di buang ke

    lingkungan.

    Kegiatan agroindustri atau pengolahan hasil pertanian juga menghasilkan limbah padat, cair

    dan gas dengan karakteristik yang khas. Secara umum karakteristik limbah cairnya adalah

    mengandung bahan organik yang tinggi, bahan tersuspensi, lemak, dan volume limbah yang

    besar. Dengan karakteristik seperti itu maka pengelolaan dan pengolahan limbah yang

    dilakukan juga perlu dirancang secara khusus meliputi upaya minimasi limbah dan

    pengolahan air limbah di Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL).

    Buku ini secara khusus akan menguraikan mengenai pengelolaan air limbah dan prinsip

    untuk mendesain Instalasi Pengolaan Air Limbah (IPAL) pada kegiatan agroindustri.

    1.2. Tujuan

    Tujuan disusunnya pedoman ini adalah:

    a. Memberikan informasi mengenai konsep pengelolaan dan pengolahan air limbah

    b. Memberikan informasi mengenai cara merancang Instalasi Pengolahan Air Limbah

    (IPAL)

  • 2

    1.3. Ruang Lingkup

    Ruang lingkup dari pedoman ini meliputi:

    a. Konsepsi-konsepsi dasar pengelolaan air limbah yang harus mengintegrasikan upaya

    minimasi limbah dan produksi bersih dalam keseluruhan proses produksi yang dilakukan.

    Selanjutnya, bila masih dihasilkan air limbah maka diperlukan unit proses yang dirancang

    khusus untuk mengolah air limbah tersebut yang biasa disebut dengan Instalasi

    Pengolahan Air Limbah (IPAL).

    b. Informasi karakteristik air limbah dari beberapa kegiatan pengolahan hasil pertanian

    (agroindustri). Informasi ini dapat menjadi dasar mengenai perlunya dilakukan

    pengelolaan air limbah pada kegiatan ini karena terdapat parameter-parameter air

    limbah yang dapat menyebabkan pencemaran lingkungan.

    c. Pedoman ini juga menginformasikan Baku Mutu Air Limbah (BMAL) sebagai salah satu

    cara mengendalikan pencemaran air limbah agroindustri. Dipaparkan juga mengenai

    peraturan-peraturan yang terkait dengan pengendalian pencemaran air dan beberapa

    kewajiban pelaku usaha dalam pemenuhan Baku Mutu Air Limbah.

    d. Selanjutnya disampaikan konsepsi pengolahan air limbah yang terdiri dari tahapan dan

    teknik pengolahan air limbah, peralatan yang diperlukan, anjuran teknologi pengolahan

    air limbah dan manajemen IPAL.

    e. Pada bagian akhir disampaikan prinsip-prinsip dasar untuk menentukan desain IPAL

    yaitu diperlukannya pengumpulan data, tata cara dan metode pengujian sampel. Data

    tersebut selanjutnya digunakan sebagai penentuan desain IPAL.

  • 3

    Bab 2.

    Pengelolaan Limbah

    Agroindustri atau industri pengolahan hasil pertanian merupakan salah industri yang

    menghasilkan air limbah yang dapat mencemari lingkungan. Bagi industri-industri besar,

    seperti industri pengolahan kelapa sawit, teknologi pengolahan limbah cair yang digunakan

    mungkin sudah memadai, namun tidak demikian bagi industri kecil atau sedang. Namun

    demikian, mengingat tingginya potensi pencemaran yang ditimbulkan oleh air limbah yang

    tidak dikelola dengan baik maka diperlukan pemahaman dan informasi mengenai

    pengelolaan air limbah secara benar.

    Pengelolaan limbah adalah kegiatan terpadu yang meliputi kegiatan pengurangan

    (minimization), segregasi (segregation), penanganan (handling), pemanfaatan dan

    pengolahan limbah. Dengan demikian untuk mencapai hasil yang optimal, kegiatan-kegiatan

    yang melingkupi pengelolaan limbah perlu dilakukan dan bukan hanya mengandalkan

    kegiatan pengolahan limbah saja.

    Bila pengelolaan limbah hanya diarahkan pada kegiatan pengolahan limbah maka beban

    kegiatan di Instalasi Pengolahan Air Limbah akan sangat berat, membutuhkan lahan yang

    lebih luas, peralatan lebih banyak, teknologi dan biaya yang tinggi. Kegiatan pendahuluan

    pada pengelolaan limbah (pengurangan, segregasi dan penanganan limbah) akan sangat

    membantu mengurangi beban pengolahan limbah di IPAL.

    Saat inipun, tren pengelolaan limbah di industri adalah menjalankan secara terintergrasi

    kegiatan pengurangan, segregasi dan handling llimbah sehingga menekan biaya dan

    menghasilkan output limbah yang lebih sedikit serta minim tingkat pencemarnya. Integrasi

    dalam pengelolaan limbah tersebut kemudian dibuat menjadi berbagai konsep seperti:

    produksi bersih (cleaner production), atau minimasi limbah (waste minimization).

    2.1. Implementasi Produksi Bersih dan Minimasi Limbah

    Secara prinsip, konsep produksi bersih dan minimasi limbah mengupayakan dihasilkannya

    jumlah limbah yang sedikit dan tingkat cemaran yang minimum. Namun, terdapat beberapa

    penekanan yang berbeda dari kedua konsep tersebut yaitu: produksi bersih memulai

    implementasi dari optimasi proses produksi, sedangkan mnimasi limbah memulai

    implementasi dari upaya pengurangan dan pemanfaatan limbah yang dihasilkan.

  • 4

    Produksi Bersih

    Produksi Bersih menekankan pada tata cara produksi yang minim bahan pencemar,

    limbah, minim air dan energi. Bahan pencemar atau bahan berbahaya diminimalkan

    dengan pemilihan bahan baku yang baik, tingkat kemurnian yang tinggi, atau bersih.

    Selain itu diupayakan menggunakan peralatan yang hemat air dan hemat energi.

    Dengan kombinasi seperti itu maka limbah yang dihasilkan akan lebih sedikit dan

    tingkat cemarannya juga lebih rendah. Selanjutnya limbah tersebut diolah agar

    memenuhi baku mutu limbah yang ditetapkan.

    Strategi produksi bersih yang telah diterapkan di berbagai negara menunjukkan hasil

    yang lebih efektif dalam mengatasi dampak lingkungan dan juga memberikan beberapa

    keuntungan, antara lain a). Penggunaan sumberdaya alam menjadi lebih efektif dan

    efisien; b). Mengurangi atau mencegah terbentuknya bahan pencemar; c). Mencegah

    berpindahnya pencemaran dari satu media ke media yang lain; d). Mengurangi

    terjadinya risiko terhadap kesehatan manusia dan lingkungan; e). Mengurangi biaya

    penaatan hukum; f). Terhindar dari biaya pembersihan lingkungan (clean up); g). Produk

    yang dihasilkan dapat bersaing di pasar internasional; h). Pendekatan pengaturan yang

    bersifat fleksibel dan sukarela.

    Minimasi limbah

    Minimasi limbah merupakan implementasi untuk mengurangi jumlah dan tingkat

    cemaran limbah yang dihasilkan dari suatu proses produksi dengan cara pengurangan,

    pemanfaatan dan pengolahan limbah.

    Pengurangan limbah dilakukan melalui peningkatan atau optimasi efisiensi alat

    pengolahan, optimasi sarana dan prasarana pengolahan seperti sistem perpipaan,

    meniadakan kebocoran, ceceran, dan terbuangnya bahan serta limbah.

    Pemanfaatan ditujukan pada bahan atau air yang telah digunakan dalam proses untuk

    digunakan kembali dalam proses yang sama atau proses lainnya. Pemanfaatan perlu

    dilakukan dengan pertimbangan yang cermat dan hati-hati agar tidak menimbulkan

    gangguan pada proses produksi atau menimbulkan pencemaran pada lingkungan.

    Setelah dilakukan pengurangan dan pemanfaatan limbah, maka limbah yang dihasilkan

    akan sangat minimal untuk selanjutnya diolah dalam instalasi pengolahan limbah.

  • 5

    Berdasarkan uraian di atas maka implementasi pengelolaan limbah yang terintegarasi dapat

    digambarkan sebagai berikut

    Gambar 2.1.

    Diagram Integrasi Pengolahan Limbah

    Pada kegiatan pra produksi dapat dilakukan pemilihan bahan baku yang baik, berkualitas

    dan tingkat kemunian bahannya tinggi. Saat produksi dilakukan, fungsi alat proses menjadi

    penting untuk menghasilkan produk dengan konsumsi air dan energi yang minimum, selain

    itu diupayakan mencegah adanya bahan yang tercecer dan keluar dari sistem produksi.

    Dari tiap tahapan proses dimungkinkan dihasilkan limbah. Untuk mempermudah

    pemanfaatan dan pengolahan maka limbah yang memiliki karakteristik yang berbeda dan

    akan menimbulkan pertambahan tingkat cemaran harus dipisahkan. Sedangkan limbah yang

    memiliki kesamaan karekteristik dapat digabungkan dalam satu aliran limbah. Pemanfaatan

    limbah dapat dilakukan pada proses produksi yang sama atau digunakan untuk proses

    produksi yang lain.

    Limbah yang tidak dapat dimanfaatkan selanjutnya diolah pada unit pengolahan limbah

    untuk menurunkan tingkat cemarannya sehingga sesuai dengan baku mutu yang ditetapkan.

    Limbah yang telah memenuhi baku mutu tersebut dapat dibuang ke lingkungan. Bila

    memungkinkan, keluaran (output) dari instalasi pengolahan limbah dapat pula dimanfaatkan

    langsung atau melalui pengolahan lanjutan.

    2.2. Pengolahan Limbah

    Pengolahan limbah adalah upaya terakhir dalam sistem pengelolaan limbah setelah

    sebelumnya dilakukan optimasi proses produksi dan pengurangan serta pemanfaatan

    limbah. Pengolahan limbah dimaksudkan untuk menurunkan tingkat cemaran yang terdapat

    dalam limbah sehingga aman untuk dibuang ke lingkungan.

  • 6

    Limbah yang dikeluarkan dari setiap kegiatan akan memiliki karakteristik yang berlainan. Hal

    ini karena bahan baku, teknologi proses, dan peralatan yang digunakan juga berbeda.

    Namun akan tetap ada kemiripan karakteristik diantara limbah yang dihasilkan dari proses

    untuk menghasilkan produk yang sama.

    Karakteristik utama limbah didasarkan pada jumlah atau volume limbah dan kandungan

    bahan pencemarnya yang terdiri dari unsur fisik, biologi, kimia dan radioaktif. Karakteristik

    ini akan menjadi dasar untuk menentukan proses dan alat yang digunakan untuk mengolah

    air limbah.

    Untuk mengolah air limbah dapat ditentukan tahapan prosesnya, jenis proses dan alat yang

    digunakan sebagai berikut:

    a. Tahapan proses

    Pengolahan air limbah biasanya menerapkan 3 tahapan proses yaitu pengolahan

    pendahuluan (pre-treatment), pengolahan utama (primary treatment), dan pengolahan

    akhir (post treatment). Pengolahan pendahuluan ditujukan untuk mengkondisikan

    alitan, beban limbah dan karakter lainnya agar sesuai untuk masuk ke pengolahan

    utama. Pengolahan utama adalah proses yang dipilih untuk menurunkan pencemar

    utama dalam air limbah. Selanjutnya pada pengolahan akhir dilakukan proses lanjutan

    untuk mengolah limbah agar sesuai dengan baku mutu yang ditetapkan.

    b. Jenis proses dan alat pengolahan

    Terdapat 3 (tiga) jenis proses yang dapat dilakukan untuk mengolah air limbah yaitu:

    proses secara fisik, biologi dan kimia. Proses fisik dilakukan dengan cara memberikan

    perlakuan fisik pada air limbah seperti menyaring, mengendapkan, atau mengatur suhu

    proses dengan menggunakan alat screening, grit chamber, settling tank/settling pond,

    dll.

    Proses biologi deilakukan dengan cara memberikan perlakuan atau proses biologi

    terhadap air limbah seperti penguraian atau penggabungan substansi biologi dengan

    lumpur aktif (activated sludge), attached growth filtration, aerobic process dan an-

    aerobic process. Proses kimia dilakukan dengan cara membubuhkan bahan kimia atau

    larutan kimia pada air limbah agar dihasilkan reaksi tertentu.

    Untuk suatu jenis air limbah tertentu, ketiga jenis proses dan alat pengolahan tersebut

    dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau dikombinasikan.

    Pilihan mengenai teknologi pengolahan dan alat yang digunakan seharusnya dapat

    mempertimbangkan aspek teknis, ekonomi dan pengelolaannya.

  • 7

    Bab 3.

    Karakteristik Limbah Agroindustri

    Pengetahuan akan karakteristik limbah agroindustri/industri pengolahan hasil pertanian

    sangat penting untuk mengembangkan sistem pengelolaan limbah yang sesuai. Metode

    penanganan dan pengolahan limbah yang telah berhasil dilakukan untuk limbah industri lain

    belum tentu dapat diterapkan langsung pada industri pengolahan hasil, namun perlu ada

    beberapa penyesuaian yang dilakukan karena setiap industri memiliki karakteristik

    limbahnya masing-masing.

    Limbah yang dihasilkan oleh industri pengolahan hasil pertanian bervariasi dalam kuantitas

    dan kualitasnya. Limbah dari industri ini memiliki karakteristik beban pencemaran yang

    rendah dan volume cairan tinggi atau beban pencemaran tinggi tetapi volume limbahnya

    rendah. Pada umumnya dalam air limbah pengolahan pangan, bahan kimia yang

    membutuhkan oksigen berada dalam bentuk terlarut, sedangkan dalam limbah peternakan

    sebagian besar terdapat dalam bentuk partikulat.

    3.1. Industri Pengolahan Buah dan Sayur

    Karakteristik limbah dari industri pengolahan buah dan sayur memiliki perbedaan yang

    disebabkan perbedaan jenis bahan baku, dan proses produksi yang dilakukan. Namun

    demikian terdapat persamaan yaitu mempunyai kadar pH yang tinggi karena penggunaan

    kaustik seperti alkali dalam proses pengupasan kulit. Karakteristik lainnya yang relatif sama

    yaitu kandungan bahan pencemarnya yang terdiri dari padatan tersuspensi dan bahan

    organik yang tinggi. Berikut ini ditampilkan tabel target buangan air limbah dari industri

    pengolahan buah dan sayuran.

  • 8

    Tabel 3.1.

    Target Buangan Air Limbah Industri Pengolahan Buah dan Sayuran

    (milligrams per liter, kecuali pH)

    Parameter Nilai Maksimum

    pH

    BOD

    COD

    TSS

    Oil and grease

    Total nitrogen

    Total phosphorus

    69

    50

    250

    50

    10

    10

    5

    Sumber: World Bank, 1998

    3.2. Industri Pengolahan Kedelai

    Industri pengolahan berbahan dasar kedelai dapat menghasilkan produk tahu, tempe,

    kecap, tauco, dll. Dari jenis industri tersebut, pengolahan tahu dan kecap menghasilkan air

    limbah yang relatif banyak dan memiliki kandungan pencemar yang tinggi.

    Pengolahan Tahu

    Bahan dasar yang digunakan pada industri pengolahan tahu adalah kedelai. Limbah cair tahu

    mengandung bahan organik yang tinggi sehingga bila terurai akan menimbulkan bau yang

    tidak sedap. Limbah cair dari proses produksi tahu kuning berwarna kuning keruh dan

    berbau rebusan kedelai jika masih segar, sedangkan limbah cair dari proses produksi tahu

    putih berwarna putih keruh dengan bau kedelai jika masih segar.

    Kapasitas produksi, teknik pengolahan kedelai, dan penggunaan air akan mempengaruhi

    karakteristik limbah yagg dihasilkan. Pengrajin yang kapasitas produksinya kecil akan

    menghasilkan limbah cair dengan konsentrasi yang lebih rendah dibandingkan dengan

    pengrajin tahu kapasitas besar.

    Perajin tahu putih dengan kapasitas produksi di bawah 100 kg/hari menghasilkan limbah

    cair sebanyak 150 430 liter dengan nilai BOD 2.800 4.300 mg/l, TSS 615 629 mg/l, pH

    3,4 3,8 dan DO 1,5 2,2 mg/l, sedangkan pada kapasitas produksi di atas 100 kg/hari

    jumlah limbah cair yang dihasilkan melebihi 1.000 liter, BOD 4.100 mg/l, TSS di atas 640

    mg/l, pH 3,56 dan DO 1,93 mg/l.

  • 9

    Limbah cair pada pengolahan tahu kuning dengan kapasitas produksi di bawah 100 kg/hari

    menghasilkan jumlah limbah cair dihasilkan sebanyak 460 780 liter dengan nilai BOD 3.500

    4.600 mg/l, TSS 716 760 mg/l, pH 3,8 3,9 dan DO 1,3 1,5 mg/l, sedangkan kapasitas

    produksi di atas 100 kg/hari menghasilkan jumlah limbah cair di atas 2.000 liter, BOD 5.800

    mg/l, TSS di atas 800 mg/l, pH 3,66 dan DO 1,2 mg/l.

    3.3. Industri Pengolahan Daging

    Kategori industri yang termasuk dalam pengolahan daging adalah industri yang melakukan

    kegiatan penyembelihan hewan, mengolah karkas menjadi daging segar, kaleng atau produk

    lainnya.

    Industri pengolahan daging berpotensi untuk menghasilkan limbah padat dan air limbah

    dalam jumlah besar dengan kandungan BOD dapat mencapai 600 mg/l. Pada proses

    pemotongan hewan BOD mencapai 8.000 mg/liter dan suspended solid (SS) mencapai 800

    mg/liter atau lebih. Selain itu pada kegiatan ini juga dihasilkan bau yang menyengat.

    Limbah cair Rumah Potong Hewan dihasilkan dari kegiatan pengkandangan dan

    pemotongan ternak. Dari pengkandangan ternak limbah cair dihasilkan dari kegiatan

    pencucian/sanitasi kandang, urine ternak dan air atau limbah cair yang terkontaminasi

    limbah padat (sisa pakan dan kotoran ternak).

    Tabel 3.2.

    Karakteristik Limbah Cair RPH

    No Jenis Limbah Jumlah Karakteristik

    1.

    2.

    3.

    4.

    5.

    6.

    Darah

    Air bekas pencucian jeroan (alat

    viceral)

    Air pencucian kandang

    Urine

    Cairan rumen

    Limbah cair (campuran)

    14,67 kg

    *)

    *)

    15 liter

    4,5 kg

    *)

    BOD = 156.500 183.000 mg/l

    COD = 218.300 246.000 mg/l

    BOD = 50.200 mg/l

    COD = 177.300 mg/l

    BOD 400-3.000 mg/l,

    Padatan tersuspensi 400-3.000 mg/l

    Lemak 200-1.000 mg/l.

    Keterangan: Jenis limbah cair berasal dari RPH yang memotong ternak sapi *) Jumlah limbah bergantung pada pemakaian air oleh pengelola RPH Sumber: KLH (2003) dan Wahyono dkk (2003)

  • 10

    Dari kegiatan pemotongan ternak, limbah cair yang dihasilkan meliputi:

    darah dari penyembelihan,

    air limbah pencucian ruang pemotongan,

    air limbah pencucian jeroan, dan

    cairan rumen.

    Berdasarkan karekteristiknya, limbah cair dari kegiatan RPH adalah mengandung bahan

    organik, padatan tersuspensi, lemak, nitrogen dan fosfor. Berikut ini ditampilkan

    karakteristik limbah cair RPH dari kegiatan pengkandangan dan pemotongan ternak.

  • 11

    Bab 4.

    Pengendalian Pencemaran Air Limbah Agroindustri

    Dalam rangka pelestarian fungsi lingkungan hidup maka perlu dilakukan upaya pengendalian

    terhadap usaha dan/atau kegiatan yang berpotensi menimbulkan pencemaran dan/atau

    kerusakan lingkungan hidup. Salah satu upaya pengendalian pencemaran tersebut adalah

    dengan mewajibkan pelaku usaha pengolahan hasil pertanian untuk melakukan pengelolaan

    dan pengolahan air limbah yang dihasilkannya.

    Instrumen pengendali pencemaran air limbah oleh pelaku usaha dapat terdiri dari dua cara,

    yaitu:

    a. Penetapan Baku Mutu Air Limbah (Effluent Standard)

    Baku mutu air limbah adalah ukuran atau batas atau kadar maksimum unsur pencemar

    dan/atau jumlah pencemar yang ditenggang keberadaanya dalam air limbah

    kegiatandan/usaha yang akan dibuang atau dilepas ke media lingkungan.

    b. Penetapan Baku Mutu Sungai (Stream Standard)

    Baku mutu air adalah ukuran batas atau kadar makhluk hidup, zat, energi, atau komponen

    yang ada atau harus ada dan atau unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya di

    dalam air

    Saat ini instrumen pengendali pencemaran air oleh pelaku usaha yang banyak diterapkan

    adalah dengan baku mutu air limbah. Dengan instrumen ini setiap pelaku usaha harus

    mematuhi baku mutu air limbah yang ditetapkan untuk kegiatan/usahanya tersebut.

    Baku mutu air limbah bagi kegiatan pengolahan hasil pertanian ditetapkan dengan tujuan:

    a. menjaga dan meningkatkan kualitas lingkungan hidup;

    b. menurunkan beban pencemaran lingkungan melalui upaya pengendalian pencemaran

    dari kegiatan RPH.

    Sedangkan, sasaran penetapan baku mutu air limbah kegiatan pengolahan hasil pertanian

    dimaksudkan untuk mendorong penanggungjawab usaha dan/atau kegiatan pengolahan

    hasil pertanian mengolah air limbah sesuai dengan persyaratan yang telah ditentukan.

    Dalam penerapannya, baku mutu air limbah dapat ditetapkan secara nasional oleh Menteri

    Lingkungan Hidup, untuk lingkup propinsi oleh Gubernyr dan untuk lingkup kabupaten.kota

    oleh Bupati/Walikota.

  • 12

    Terdapat kemungkinan, pemerintah daerah telah menetapkan peraturan mengenai baku

    mutu air limbah untuk kegiatan pengolahan hasil pertanian, maka penaatan dan

    penggunaan peraturan tersebut adalah sebagai berikut:

    bila baku mutu daerah tersebut lebih longgar dari yang ditetapkan secara nasional, maka

    pemerintah daerah harus menggunakan baku mutu nasional tersebut;

    bila baku mutu daerah tersebut lebih ketat dari yang ditetapkan secara nasional maka

    pemerintah daerah harus tetap menggunakan baku mutu yang berlaku untuk daerah

    bersangkutan.

    Selain itu bila analisis lingkungan berupa AMDAL atau UKL-UPL dan hasil kajian pembuangan

    limbah menyatakan persyaratan yang lebih ketat maka pengaturannya adalah sebagai

    berikut:

    a. Dalam hal hasil kajian kelayakan Analisis Mengenai Dampak Lingkungan Hidup (AMDAL)

    atau rekomendasi Upaya Pengelolaan Lingkungan Hidup (UKL) dan Upaya Pemantauan

    Lingkungan Hidup (UPL) dari usaha dan/atau kegiatan pengolahan hasil pertanian

    mensyaratkan baku mutu air limbah lebih ketat daripada baku mutu air limbah

    sebagaimana diatur dalam peraturan mengenai baku mutu air limbah untuk kegiatan

    pengolahan hasil pertanian, maka diberlakukan baku mutu air limbah bagi usaha

    dan/atau kegiatan pengolahan hasil pertanian tersebut sebagaimana yang

    dipersyaratkan oleh AMDAL atau rekomendasi UKL dan UPL.

    b. Dalam hal hasil kajian mengenai pembuangan air limbah bagi usaha dan/atau kegiatan

    pengolahan hasil pertanian mensyaratkan baku mutu air limbah lebih ketat daripada

    baku mutu air limbah sebagaimana dimaksud dalam peraturan mengenai baku mutu air

    limbah untuk kegiatan pengolahan hasil pertanian, maka dalam persyaratan izin

    pembuangan air limbah diberlakukan baku mutu air limbah berdasarkan hasil kajian.

    4.1. Peraturan Perundangan

    Terdapat berbagai peraturan perundangan yang terkait dengan pengelolaan lingkungan dan

    limbah kegiatan pengolahan hasil pertanian, yaitu:

    1. Undang-Undang Nomor 5 Tahun 1984 tentang Perindustrian (Lembaran Negara Republik

    Indonesia Tahun 1984 Nomor 22, Tambahan Lembaran Negara Republik Indonesia

    Nomor 3274);

    2. Undang-Undang Nomor 26 Tahun 2007 tentang Penataan Ruang (Lembaran Negara

    Republik Indonesia Tahun 2007 Nomor 68, Tambahan Lembaran Negara Republik

    Indonesia Nomor 4725);

  • 13

    3. Undang-Undang Nomor 23 Tahun 1992 tentang Kesehatan (Lembaran Negara Republik

    Indonesia Tahun 1992 Nomor 100, Tambahan Lembaran Negara Republik Indonesia

    Nomor 3495);

    4. Undang-Undang Nomor 23 Tahun 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan Hidup

    (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 1997 Nomor 68, Tambahan Lembaran

    Negara Republik Indonesia Nomor 3699);

    5. Undang-Undang Nomor 7 Tahun 2004 tentang Sumber Daya Air (Lembaran Negara

    Republik Indonesia Tahun 2004 Nomor 32, Tambahan Lembaran Negara Republik

    Indonesia Nomor 4377);

    6. Undang-Undang Nomor 32 Tahun 2004 tentang Pemerintahan Daerah (Lembaran

    Negara Republik Indonesia Tahun 2004 Nomor 125, Tambahan Lembaran Negara

    Republik Indonesia Nomor 4437) sebagaimana telah diubah terakhir dengan Undang-

    Undang Nomor 12 Tahun 2008 tentang Perubahan Kedua Atas Undang-Undang Nomor

    32 Tahun 2004 tentang Pemerintah Daerah (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun

    2008 Nomor 59, Tambahan Lembaran Negara Republik Indonesia Nomor 4844);

    7. Undang-Undang Nomor 18 Tahun 2009 tentang Peternakan dan Kesehatan Hewan

    (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 2009 Nomor 84, Tambahan Lembaran

    Negara Republik Indonesia Nomor 5015);

    8. Peraturan Pemerintah Nomor 22 Tahun 1983 tentang Kesehatan Masyarakat Veteriner,

    (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 1983 Nomor 28, Tambahan Lembaran

    Negara Republik Indonesia Nomor 3253);

    9. Peraturan Pemerintah Nomor 35 Tahun 1991 tentang Sungai (Lembaran Negara

    Republik Indonesia Tahun 1991 Nomor 44, Tambahan Lembaran Negara Republik

    Indonesia Nomor 3445);

    10. Peraturan Pemerintah Nomor 19 Tahun 1999 tentang Pengendalian Pencemaran

    dan/atau Perusakan Laut (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 1999 Nomor 32,

    Tambahan Lembaran Negara Republik Indonesia Nomor 3816);

    11. Peraturan Pemerintah Nomor 27 Tahun 1999 tentang Analisis Mengenai Dampak

    Lingkungan Hidup (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 1999 Nomor 59,

    Tambahan Lembaran Negara Republik Indonesia Nomor 3838);

    12. Peraturan Pemerintah Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengelolaan Kualitas Air dan

    Pengendalian Pencemaran Air (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 2001 Nomor

    153, Tambahan Lembaran Negara Republik Indonesia Nomor 4161);

    13. Peraturan Pemerintah Nomor 38 Tahun 2007 tentang Pembagian Urusan Pemerintahan

    Antara Pemerintah, Pemerintahan Daerah Provinsi, dan Pemerintahan Daerah

    Kabupaten/Kota (Lembaran Negara Republik Indonesia Tahun 2007 Nomor 82,

    Tambahan Lembaran Negara Republik Indonesia Nomor 4737);

  • 14

    14. Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 12 Tahun 2006 tentang Persyaratan

    dan Tata Cara Perizinan Pembuangan Air Limbah Ke Laut;

    Sedangkan peraturan yang mengatur mengenai baku mutu air limbah untuk kegiatan

    pengolahan hasil pertanian adalah:

    1. Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun 1991 tentang Baku Mutu

    Limbah Cair Industri

    Usaha dan/atau kegiatan industri yang diatur dalam peraturan ini meliputi berbagai

    industri termasuk industri pengolahan hasil pertanian yaitu: pengolahan kelapa sawit,

    karet, pengolahan susu, tapioka, dll.

    Industri yang baku mutunya belum diatur secara sprsifik dalam KepmenLH ini, maka

    dapat menggunakan Lampiran C Keputusan Menteri Lingkungan Hidup Nomor 51 Tahun

    1991 ini.

    2. Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 02 Tahun 2006 Tentang Baku Mutu

    Air Limbah Bagi Kegiatan Rumah Pemotongan Hewan

    Usaha dan/atau kegiatan RPH yang diatur dalam peraturan ini meliputi: pemotongan,

    pembersihan lantai tempat pemotongan, pembersihan kandang penampungan,

    pembersihan kandang isolasi, dan/atau pembersihan isi perut dan air sisa perendaman;

    Baku mutu air limbah dalam Peraturan Menteri ini berlaku untuk kegiatan RPH:

    a. Sapi;

    b. Kerbau;

    c. Babi;

    d. Kuda;

    e. Kambing dan/atau;

    f. Domba.

    3. Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 05 Tahun 2007 Tentang Baku Mutu

    Air Limbah Bagi Usaha Dan/Atau Kegiatan Pengolahan Buah-buahan dan/atau Sayuran

    Usaha dan/atau kegiatan pengolahan buah-buahan dan/atau sayuran adalah usaha

    dan/atau kegiatan pengolahan yang langsung menggunakan bahan baku yang meliputi

    buah nanas, buah lainnya, jamur, dan/atau sayuran jenis lainnya.

    Jenis usaha dan/atau kegiatan pengolahan buah-buahan dan/atau sayuran yang diatur

    dalam Peraturan Menteri ini meliputi industri:

    a. Pengalengan;

  • 15

    b. Pembekuan;

    c. Penggorengan;

    d. Pengeringan;

    e. Pembuatan manisan;

    f. Pembuatan jus;

    g. Pembuatan konsentrat;

    h. Pembuatan saos; dan/atau

    i. Pembuatan pasta.

    4. Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 09 Tahun 2009 Tentang Baku Mutu

    Air Limbah Bagi Usaha Dan/Atau Kegiatan Pengolahan Obat Tradisional/Jamu

    Jenis usaha dan/atau kegiatan pengolahan obat tradisional/jamu yang diatur dalam

    Peraturan Menteri ini meliputi usaha dan/atau kegiatan pengolahan obat

    tradisional/jamu yang memanfaatkan bahan atau ramuan bahan alami dengan bahan

    baku utama yang berasal dari tumbuhan.

    5. Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 11 Tahun 2009 Tentang Baku Mutu

    Air Limbah Bagi Usaha Dan/Atau Kegiatan Peternakan Sapi Dan Babi

    Usaha dan/atau kegiatan peternakan sapi dan babi adalah usaha peternakan sapi dan

    babi yang dilakukan di tempat yang tertentu serta perkembangbiakan ternaknya dan

    manfaatnya diatur dan diawasi oleh peternak-peternak

    6. Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 13 Tahun 2008 Tentang Baku Mutu

    Air Limbah Bagi Usaha Dan/Atau Kegiatan Pengolahan Kelapa

    Usaha dan/atau kegiatan pengolahan kelapa adalah usaha dan/atau kegiatan di bidang

    pengolahan kelapa untuk dijadikan produk santan, produk tepung, minyak goreng

    kelapa, dan/atau produk olahan lainnya yang digunakan untuk konsumsi manusia dan

    pakan.

    7. Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 14 Tahun 2008 Tentang Baku Mutu

    Air Limbah Bagi Usaha Dan/Atau Kegiatan Pengolahan Daging

    Usaha dan/atau kegiatan pengolahan daging adalah kegiatan pengolahan daging

    menjadi produk akhir berupa daging beku, produk olahan setengah jadi, dan/atau

    produk olahan siap konsumsi

    Jenis usaha dan/atau kegiatan pengolahan daging yang diatur dalam Peraturan Menteri

    ini meliputi usaha dan/atau kegiatan pengolahan daging:

    a. ayam;

  • 16

    b. sapi;

    c. kerbau;

    d. kuda;

    e. kambing atau domba;

    f. babi; dan/atau

    g. gabungan.

    Jenis usaha dan/atau kegiatan pengolahan daging meliputi kegiatan usaha dan/atau

    pengolahan daging yang melakukan dan/atau tanpa kegiatan pemotongan hewan.

    8. Peraturan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 15 Tahun 2008 Tentang Baku Mutu

    Air Limbah Bagi Usaha Dan/Atau Kegiatan Pengolahan Kedelai

    Usaha dan/atau kegiatan pengolahan kedelai adalah usaha dan/atau kegiatan yang

    memanfaatkan kedelai sebagai bahan baku utama yang tidak bisa digantikan dengan

    bahan lain.

    Jenis usaha dan/atau kegiatan pengolahan kedelai yang diatur dalam Peraturan Menteri

    ini meliputi usaha dan/atau kegiatan pengolahan kedelai yang menghasilkan:

    a. kecap;

    b. tahu; dan/atau

    c. tempe.

    4.2. Kewajiban Pelaku Usaha Dalam Pemenuhan Baku Mutu Air Limbah

    Penanggung jawab usaha dan/atau kegiatan pengolahan hasil pertanian dalam pelaksanaan

    pengelolaan dan pengolahan air limbah wajib untuk melaksanakan hal-hal sebagai berikut:

    a. melakukan pengolahan air limbah sehingga mutu air limbah yang dibuang tidak

    melampaui baku mutu air limbah sesuai dengan perundangan yang berlaku;

    b. menggunakan sistem saluran air limbah kedap air sehingga tidak terjadi perembesan air

    limbah ke lingkungan;

    c. memasang alat ukur debit atau laju alir air limbah pada inlet IPAL, outlet IPAL dan/atau

    inlet pemanfaatan kembali

    d. melakukan pencatatan pH air limbah harian dan debit air limbah harian baik untuk air

    limbah yang dibuang ke sumber air dan/atau yang dimanfaatkan kembali;

    e. tidak melakukan pengenceran air limbah ke dalam aliran buangan air limbah;

    f. melakukan pencatatan jumlah bahan baku dan produk harian senyatanya;

    g. memisahkan saluran pembuangan air limbah dengan saluran air hujan;

  • 17

    h. menetapkan titik penaatan untuk pengambilan contoh uji;

    i. memeriksa kadar parameter air limbah sebagaimana dipersyaratkan oleh peraturan

    perundangan secara berkala paling sedikit 1 (satu) kali dalam 1 (satu) bulan di

    laboratorium yang terakreditasi atau yang ditunjuk oleh gubernur dengan format

    standar.

    j. menyampaikan laporan debit air limbah harian, pH harian, penggunaan bahan baku,

    jumlah produk, dan kadar parameter air limbah sebagaimana dimaksud dalam huruf d,

    huruf f dan huruf I secara berkala paling sedikit 1 (satu) kali dalam 3 (tiga) bulan kepada

    instansi terkait sesuai dengan peraturan perundang-undangan;

    k. melaporkan kepada bupati/walikota dengan tembusan kepada gubernur dan Menteri

    Negara Lingkungan Hidup mengenai kejadian tidak normal dan/atau keadaan darurat

    yang mengakibatkan baku mutu air limbah dilampaui serta upaya penanggulangannya

    paling lama 2 x 24 jam.

    Parameter uji yang dilakukan oleh pelaku usaha dan/atau kegiatan meliputi:

    Kadar maksimum bahan pencemar dalam air limbah dinyatakan dalam satuan mg/liter

    Beban pencemaran maksimum yang dinyatakan dalam satuan kg/ton bahan baku yang

    digunakan untuk kegiatan yang memproduksi bahan pangan, atau gram/ekor

    ternak/hari

    Kuantitas air limbah maksimum yang dinyatakan dalam satuan m3/ton bahan baku yang

    digunakan atau liter/ekor ternak/hari

  • 18

    Bab 5.

    Pengolahan Air Limbah

    5.1. Tahapan Pengolahan Air Limbah

    Pada prinsipnya pengolahan air limbah dapat dikelompokkan menjadi enam tahapan

    pengolahan. Namun hal ini juga bergantung kepada jenis air limbah dan tujuan pengolahan

    tersebut.

    Keenam tahapan pengolahan air limbah tersebut adalah:

    - Pengolahan Pendahuluan (Pre Tratment);

    - Pengolahan Primer (Primary Treatment);

    - Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment);

    - Pengolahan Tersier (Tertiary Treatment);

    - Pembunuhan Kuman (Desinfektion); Dan

    - Pembuangan Lanjutan (Ultimate Disposal)

    Dari setiap fase di atas terdapat berbagai jenis pengolahan yang dapat diterapkan. Dari

    beberapa jenis pengolahan tersebut dapat dipilih gabungan pengolahan yang efektif untuk

    mengolah air limbah yang ada. Selain itu, untuk mengolah air limbah tidak selelu harus

    mengikuti tahapan-tahapan seperti di atas, akan tetapi perlu dilakukan penyesuaian sesuai

    dengan kebutuhan yang ada. Dengan demikian setiap unit bangunan/instalasi pengolahan

    air limbah akan ada perbeda tahapan dan jenis proses yang dipilih.

    Pengolahan Pendahuluan (Pre Tratment)

    Pengolahan pendahuluan ditujukan untuk menyaring benda terapung dan

    mengendapkan benda yang berukuran besar seperti sampah, lemak, kerikil atau pasir.

    Tahap selanjutnya adalah melakukan penyeragaman kondisi air limbah (equalization)

    yang meliputi debit dan keasaman air limbah.

    Pengolahan Primer (Primary Treatment)

    Pengolahan primer bertujuan untuk menghilangkan zat padat tersuspensi melalui

    pengendapan (sedimentatio) atau pengapungan (flotation).

    Proses pengendapan tahap pertama ini masih sederhana karena partikel-partikel yang

    ada diendapkan dengan cara gravitasi. Bahan kimia dapat digunakan untuk membantu

  • 19

    proses pengendapan tersebut. Pengendapan biasanya dilakukan pada bak atau kolam

    pengendapan yang secara periodik dibersihkan endapannya.

    Proses pengapungan dilakukan dengan menghembuskan udara dari bawah sehingga

    partikel akan mengapung kemudian dipisahkan dari cairan.

    Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment)

    Pengolahan sekunder bertujuan untuk mengurangi kadar bahan organik dalam air

    limbah dengan menggunakan proses biologi seperti lumpur aktif, trickling filter,

    anaerobic digester, biogas, dll. Terdapat dua hal penting dalam proses ini adalah

    penambahan oksigen dan pertumbuhan bakteri.

    Pengolahan Tersier (Tertiary Treatment)

    Pengolahan tersier dilakukan apabila setelah pengolahan pertama dan kedua masih

    banyak bahan polutan yang terdapat dalam air limbah. Pengolahan ini dilakukan

    secara khusu tergantung jenis bahan polutan yang ada. Beberapa alat yang biasa

    digunakan untuk pengolahan tersier adalah saringan pasir, saringan multimedia,

    vacum filter, penyerapan, dll.

    Pembunuhan Kuman (Desinfektion)

    Pembuhunah bakteri bertujuan untuk mengurangi atau membunuh mikroorganisme

    patogen yang ada dalam air limbah. Bahan kimia biasanya digunakan dalam proses ini

    seperti clorin.

    Pembuangan Lanjutan (Ultimate Disposal)

    Dari pengolahan air limbah biasanya dihasilkan lumpur. Lumpur tersebut perlu diolah

    lebih lanjut untuk menghilangkan tingkat polutannya dan kemudian dapat

    dimanfaatkan atau dibuang ke lingkungan. Beberapa proses pengolahan lumpur

    adalah pemekatan, penstabilan, pengurangan air, dan pengeringan.

    5.2. Teknik Pengolahan Air Limbah

    Industri pengolahan hasil pertanian merupakan salah satu penyumbang limbah cair yang

    signifikan bagi lingkungan. Bagi industri-industri besar, seperti industri kelapa sawit,

    teknologi pengolahan limbah cair yang dihasilkannya mungkin sudah memadai, namun tidak

    demikian bagi industri kecil atau sedang yang memiliki keterbatasan dalam pemahaman

    mengenai pentingnya pengelolaan limbah.

  • 20

    Teknologi pengolahan air limbah merupakan salah satu teknik untuk menurunkan tingkat

    pencemaran dan bahaya dari air limbah bagi lingkungan dan manusia. Terdapat beragam

    teknologi pengolahan air limbah yang dapat diterapkan namun perlu dipertimbangkan

    beberapa hal yaitu:

    harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh pihak industri

    harus dapat menurunkan pencemaran dalam air limbah ke tingkat yang sesuai atau lebih

    rendah dari baku mutu yang ditetapkan

    harus layak secara ekonomi dalam pembangunan (konstruksi), operasional dan

    pemeliharaannya

    Berbagai teknik pengolahan air limbah untuk mengurangi bahan polutan didalamnya telah

    dicoba dan dikembangkan selama ini. Pengolahan air limbah yang telah dikembangkan

    tersebut secara umum terbagi menjadi 3 teknik pengolahan yaitu pengolahan secara fisika,

    kimia dan biologi. Untuk mengolah suatu jenis air limbah tertentu, ketiga teknik pengolahan

    tersebut dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri, kombinasi dari dua teknik atau

    ketiganya.

    a. Pengolahan Secara Fisika

    Pada umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air limbah, bahan-bahan

    tersuspensi berukuran besar dan mudah mengendap atau bahan-bahan yang terapung

    disisihkan terlebih dahulu. Terdapat 5 cara untuk melakukan pemisahan bahan-bahan

    cemaran tersebut dalam air limbah yaitu dengan penyaringan, presipitasi, flotasi, filtrasi dn

    sentrifugasi.

    Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan

    tersuspensi yang berukuran besar. Sedangkan bahan tersuspensi yang mudah mengendap

    dapat disisihkan secara mudah dengan proses pengendapan. Parameter desain yang utama

    untuk proses pengendapan ini adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi

    hidrolis di dalam bak pengendap.

    Proses flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan yang mengapung seperti

    minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses pengolahan berikutnya. Flotasi juga dapat

    digunakan sebagai cara penyisihan bahan-bahan tersuspensi (clarification) atau pemekatan

    lumpur endapan (sludge thickening) dengan memberikan aliran udara ke atas (air flotation).

    Proses filtrasi di dalam pengolahan air limbah, biasanya dilakukan untuk mendahului proses

    adsorbsi atau proses reverse osmosis-nya, akan dilaksanakan untuk menyisihkan sebanyak

  • 21

    mungkin partikel tersuspensi dari dalam air agar tidak mengganggu proses adsorbsi atau

    menyumbat membran yang dipergunakan dalam proses osmosa.

    Gambar 5.1.

    Skema Diagram Pengolahan Air Limbah Secara Fisik

    Proses adsorbsi, biasanya dengan karbon aktif, dilakukan untuk menyisihkan senyawa

    aromatik (misalnya: fenol) dan senyawa organik terlarut lainnya, terutama jika diinginkan

    untuk menggunakan kembali air limbah tersebut. Teknologi membran (reverse osmosis)

    biasanya diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil, terutama jika pengolahan ditujukan

    untuk menggunakan kembali air yang diolah. Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal.

  • 22

    b. Pengolahan Secara Kimia

    Pengolahan air limbah secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-

    partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa fosfor, dan zat

    organik beracun; dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan

    bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan

    tersebut, yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi),

    baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi

    oksidasi.

    Gambar 5.2.

    Skema Diagram Pengolahan Air Limbah Secara Kimiawi

    Pengendapan bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan membubuhkan

    elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan muatan koloidnya agar terjadi

    netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga akhirnya dapat diendapkan. Penyisihan logam

    berat dan senyawa fosfor dilakukan dengan membubuhkan larutan alkali (air kapur

    misalnya) sehingga terbentuk endapan hidroksida logam-logam tersebut atau endapan

    hidroksiapatit. Endapan logam tersebut akan lebih stabil jika pH air > 10,5 dan untuk

    hidroksiapatit pada pH > 9,5. Khusus untuk krom heksavalen, sebelum diendapkan sebagai

    krom hidroksida [Cr(OH)3], terlebih dahulu direduksi menjadi krom trivalent dengan

    membubuhkan reduktor (FeSO4, SO2, atau Na2S2O5).

    Penyisihan bahan-bahan organik beracun seperti fenol dan sianida pada konsentrasi rendah

  • 23

    dapat dilakukan dengan mengoksidasinya dengan klor (Cl2), kalsium permanganat, aerasi,

    ozon hidrogen peroksida. Pada dasarnya kita dapat memperoleh efisiensi tinggi dengan

    pengolahan secara kimia, akan tetapi biaya pengolahan menjadi mahal karena memerlukan

    bahan kimia.

    c. Pengolahan secara biologi

    Semua air limbah yang mengandung bahan organik dapat diolah secara biologi

    (biodegradable). Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara biologi banyak

    diterapkan karena merupakan pengolahan yang murah, efisien dan lebih ramah lingkungan.

    Gambar 5.3.

    Skema Diagram Pengolahan Air Limbah Secara Biologi

    Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu:

    1. Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reactor);

    2. Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reactor).

    Di dalam reaktor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan berkembang

    dalam keadaan tersuspensi. Proses lumpur aktif yang banyak dikenal berlangsung dalam

    reaktor jenis ini. Proses lumpur aktif terus berkembang dengan berbagai modifikasinya,

    antara lain: oxidation ditch dan kontak-stabilisasi. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif

    konvensional, oxidation ditch mempunyai beberapa kelebihan, yaitu efisiensi penurunan

    BOD dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%) dan lumpur yang dihasilkan lebih

  • 24

    sedikit. Selain efisiensi yang lebih tinggi (90%-95%), kontak stabilisasi mempunyai kelebihan

    yang lain, yaitu waktu detensi hidrolis total lebih pendek (4-6 jam). Proses kontak-stabilisasi

    dapat pula menyisihkan BOD tersuspensi melalui proses absorbsi di dalam tangki kontak

    sehingga tidak diperlukan penyisihan BOD tersuspensi dengan pengolahan pendahuluan.

    Kolam oksidasi dan lagoon, baik yang diaerasi maupun yang tidak, juga termasuk dalam jenis

    reaktor pertumbuhan tersuspensi. Untuk iklim tropis seperti Indonesia, waktu detensi

    hidrolis selama 12-18 hari di dalam kolam oksidasi maupun dalam lagoon yang tidak

    diaerasi, cukup untuk mencapai kualitas efluen yang dapat memenuhi standar yang

    ditetapkan. Di dalam lagoon yang diaerasi cukup dengan waktu detensi 3-5 hari saja.

    Di dalam reaktor pertumbuhan lekat, mikroorganisme tumbuh di atas media pendukung

    dengan membentuk lapisan film untuk melekatkan dirinya. Berbagai modifikasi telah banyak

    dikembangkan selama ini, antara lain trickling filter, cakram biologi, filter terendam dan

    reaktor fludisasi

    Seluruh modifikasi ini dapat menghasilkan efisiensi penurunan BOD sekitar 80%-90%.

    Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses penguraian secara biologi, proses

    ini dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu:

    1. Proses aerob, yang berlangsung dengan hadirnya oksigen;

    2. Proses anaerob, yang berlangsung tanpa adanya oksigen.

    Apabila BOD air limbah tidak melebihi 400 mg/l, proses aerob masih dapat dianggap lebih

    ekonomis dari anaerob. Pada BOD lebih tinggi dari 4.000 mg/l, proses anaerob menjadi lebih

    ekonomis.

    5.3. Peralatan Mekanik dan Elektrik

    Pada umumnya IPAL dilengkapi dengan peralatan mekanik dan elektrik yang mendukung

    operasi pengolahan. Pilihan jenis peralatan mekanik dan elektrik harus disesuaikan tengan

    teknik pengolahan yang dipilih, misalnya pengolahan aerasi membutuhkan peralatan

    mekanik seperti jet aerator atau bubble aerator.

    Peralatan Mekanik

    Peralatan mekanik dalam unit pengolahan air limbah dapat dibedakan menjadi beberapa

    kelompok sebagai berikut:

    1. Peralatan pemisah (liquid and solid separator)

  • 25

    Peralatan pemisah dapat berupa bar screen, comunitor, compactor, grit removal,

    clarifier, tickener, dll

    2. Peralatan untuk proses-prose biologi (biological treatment)

    Peralatan ini dapat berupa aerator, batch reactor, blower, plastic media, RBC, lagoon

    treatment system, dll.

    3. Peralatan penanganan dan pengolahan bahan padatan (solid tratment and handling)

    Peralatan ini fapat berupa digester gas mixing, sludge heater, centrifuges, lime

    stabilization, conveyor, dll

    4. Peralatan desinfeksi (disinfektion equipment)

    Peralatan ini dapat berupa clorine analyzer, clorin scrubber, chemical metering pump,

    dll

    5. Peralatan untuk menyaring bau (odor and vapor scrubber)

    Peralatan ini dapat berupa emergency vapor scrubber, chemical mist, digester gas, dll.

    Peralatan Elektrik

    Peralatan elektrik yang diperlukan dalam instalasi pengolahan air limbah meliputi pompa,

    mixer, aerator, scrapper, thickener, dan plan control.

    5.4. Anjuran Teknologi Pengolahan Air Limbah

    Pilihan pengolahan air limbah dapat didasarkan pada jenis industri yang bersangkutan atau

    dengan melakukan modifikasi berdasarkan karakteristik limbah cair yang dihasilkannya.

    Tabel 5.1.

    Teknologi Penanganan Limbah Pada Berbagai Industri Pengolahan Pangan

    Jenis Industri Teknologi Pengelolaan dan Pengolahan Limbah

    Produk susu Pengndalian di pabrik, penanganan biologi dan filtrasi

    pasir

    Penggilingan biji-bijian Pengndalian di pabrik, penanganan biologi dan filtrasi

    pemisahan padatan biologi

    Pengalengan dan

    pengawetan buah serta

    sayur

    Penanganan biologi, pemisahan padatan dari effluen,

    desinfeksi, peningkatan pengendalian dalam pabrik

    Pemurnian gula Penanganan biologi, pemisahan padatan dari effluen

    peningkatan pengendalian dalam pabrik, aplikasi

    lahan

  • 26

    Jenis Industri Teknologi Pengelolaan dan Pengolahan Limbah

    Produk daging dan proses

    rendering

    Penanganan biologi, pengendalian dalam pabrik,

    pemisahan gemuk, nitrifikasi, amonia stripping,

    pemisahan padatan effluen

    Sumber: Loehr (1977) dalam Jenie dan Rahayu (1993)

    Tabel 5.2.

    Metode Penanganan Dan Pengolahan Limbah Berdasarkan Karakteristik Air Limbah

    Karakteristik Limbah Metode Penanganan dan Pengolahan

    Limbah organik terlarut Pengolahan biologi,

    penimbunan/aplikasi lahan

    Bahan anorganik terlarut Pengolahan fisik-kimia, penimbunan di

    lahan

    Limbah organik tersuspensi Sedimentasi, pengolahan biologi,

    presipitasi kimia, penimbunan lahan

    Bahan anorganik tersuspensi Sedimentasi, pengolahan kimia,

    penimbunan lahan

    Sumber: Loehr (1977) dalam Jenie dan Rahayu (1993)

    5.5. Manajemen IPAL

    Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) perlu dikelola dengan baik agar dapat beroperasi

    secara optimum sehingga air limbah yang diolah dapat sesuai dengan baku mutu yang

    ditetapkan. Untuk mencapai kondisi tersebut diperlukan beberapa perangkat manajemen

    dan pembiayaan seperti kelembagaan pengelolaa IPAL, sumber daya manusia yang

    memadai, dan dukungan pembiayaan.

    Kelembagaan pengelola IPAL perlu dibentuk agar pengelolaan IPAL dapat ditangani dengan

    baik dan terstruktur. Dalam kelembagaan tersebut dibuat standar operasi pengolahan air

    limbah, tata cara perawatan dan perbaikan IPAL, pengambilan sampel dan melakukan

    pelaporan secara berkala.

    Sumber daya manusia menjadi aspek penting lainnya dalam pengelolaan IPAL. Perlu adanya

    SDM yang memahami secara teknis operasional IPAL, teknik pengambilann sampel dan

    memahami aspek administrasi pelaporan dan evaluasi kinerja IPAL.

    Pembiayaan operasional IPAL perlu direncanakan dan diangarkan oleh perusahaan. Pada

    pengoperasiannya, IPAL membutuhkan perawatan rutin, penggunaan bahan kimia,

  • 27

    melakukan uji kualitas air limbah dan perbaikan ringan lainnya. Adanya dukungan

    pembiayaan yang memadai dari perusahaan untuk operasional IPAL akan membuat kinerja

    IPAL tetap optimal.

  • 28

    Bab 6.

    Desain IPAL

    6.1. Pengumpulan Data

    Untuk menentukan teknik pengolahan dan desain Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL)

    diperlukan beberapa informasi terkait proses produksi atau pengolahan yang dilakukan,

    karakteristik air limbah yang dihasilkan dan baku mutu air limbah yang menjadi acuan

    penaatan.

    6.1.1 Proses Produksi

    Proses produksi akan menentukan karakteristik limbah yang dihasilkan. Dengan bahan baku

    yang sama, nakun proses produksi yang berlainan, maka akan dihasilkan limbah yang

    berlainan pula. Dengan demikian, proses produksi menjadi informasi awal mengenai potensi

    limbah yang dihasilkan.

    Secara prinsip proses produksi menggunakan bahan baku, bahan tambahan, dan air yang

    diproses menggunakan teknik dan peralatan tertentu. Pada proses produksi terdapat bagan-

    bagian proses tertentu yang juga memungkinkan dihasilkannya limbah. Informasi mengenai

    potensi dan jenis limbah dari masing-masing tahapan proses selanjutnya perlu dianalisa

    untuk mengetahui karakteristik fisik, kimia atau biologinya.

    Idenfikasi sumber-sumber limbah di dalam industri pengolahan memberikan informasi

    untuk pemisahan air limbah, penggunaan kembali air yang sedikit terkontaminasi, dan utnuk

    pengaturan konsisi proses yang menghasilkan limbah dalam jumalah yang besar atau pekat.

    Pengetahuan mengenai sifat-sifat limbah akan sangat membantu dalam penetapan metode

    penanganan dan atau pembuangan limbah yang efektif. Penanganan biologik misalnya

    cocok dilakukan pada limbah cair yang mengandung bahan padatan organik terlarut. Limbah

    padat dengan kadar organik tinggi cocok untuk pembakaran atau pemupukan.

    6.1.2. Karakteristik Air Limbah

    Karakteristik air limbah perlu dikenal karena hal ini akan menentukan cara pengolahan yang

    tepat sehingga tidak mencemari lingkungan hidup. Secara garis besar karakteristik air

  • 29

    limbah yang diperlukan untuk mendesain IPAL meliputi karakterisitik fisik, biologis dan

    bakteriologis, kimia dan debit.

    Karakteristik Fisik

    Air limbah sebagian besar terdiri dari air dan sebagian kecil terdiri dari bahan-bahan

    padat dan suspensi. Karakterisitik fisik dalam air limbah yang diperlukan untuk

    pengelolaan dan pengolahan air limbah meliputi suhu, pH, padatan tersusupensi,

    padatan terlarut, dan warna.

    Karakteristik Biologis dan Bakteriologis

    Kandungan biologi dan bakteriologis terdapat juga dalam air limbah tergantung

    darimana sumbernya namun keduanya tidak berperan dalam proses pengolahan air

    limbah. Mikroorganisme dan bakteri pada air limbah dapat berupa eucaryotes

    (tanaman biji, spora, lumut), eubacteria, dan archaebacteria. Yang paling berbahaya

    adalah bakteri colli (E-colli dan Streptococci). Baktericolli berasal dari usus manusia

    dan makluk hidup lain (ayam, sapi, itik, babi). Selain itu pada air limbah juga

    ditemukan ganggang (fitoplankton) yang hidup dengan memanfaatkan nutrien serta

    jamur yang bermanfaat dalam menguraikan senyawa karbon.

    Karakteristik Kimiawi

    Kandungan baha kimia yang terdapat dalam air lmbah dapat merugikan lingkungan.

    Bahan organik terlarut dapat menghabiskan oksigen dalam imbah serta menimbulkan

    rasa dan bau yang tidak sedap.

    Pada umumnya, dalam air limbah pengolahan pangan, bahan kimia yang

    membutuhkan oksigen berada dalam bentuk terlarut, sedangkan dalam limbah

    peternakan sebagian besar terdapat dalam bentuk partikulat.

    Bahan kimia penting dalam air limbah yang berguna untuk mendesain dan

    menantukan teknik pengolahan air limbah meliputi:

    Bahan organik yang terdiri dari protein, karbohidrat, lemak,

    midetergen/surfactant, nyak dan gemuk serta fenol. Substansi organik dalam air

    limbah terdiri dari 2 gabungan, yakni: pertama, gabungan yang mengandung

    nitrogen, misalnya urea, protein, amine dan asam amino; dan kedua, gabungan

  • 30

    yang tak mengandung nitrogen, misalnya lemak, sabun dan karbohidrat, termasuk

    selulosa.

    Bahan an-organik yang terdiri dari pH, klorida, sulfur, zat beracun, logam berat, dll

    Debit

    Karakteristik lainnya yang digunakan untuk pengolahan air limbah adalah debit atau

    jumlah aliran air per satuan waktu. Satuan waktu dalam penghitungan aliran air yang

    digunakan dapat dalam hitungan detik, menit, atau jam, atau juga dapat berupa debit

    sasaat, harian atau mingguan.

    Informasi mengenai debit dan mutu limbah yang dikeluarkan diperlukan untuk

    merancang fasilitas yang diperlukan untuk mengelola pengeluaran yang konstan atau

    sewaktu-waktu, yang disebabkan karena sifat musiman dari pengolahan buah dan

    sayuran, serta sifat limbah peternakan.

    6.2. Teknik dan Metode Pengujian Sampel

    Semua air limbah perlu diketahui karakteristiknya terlebih dahulu sebelum rancangan

    proses pengolahan pengolahannya dimulai. Sifat air limbah yang perlu diketahui adalah

    volume aliran, konsentrasi organik, sifat-sifat karakteristik dan toksisitas.

    Laju aliran dan keragaman laju aliran merupakan faktor penting dalam rancangan proses.

    Sejumlah unit dalam kebanyakan sistem penanganan harus dirancang berdasarkan proses.

    Sejumlah unit dalam kebanyakan sistem penanganan harus dirancang berdasarkan puncak

    laju aliran. Hal ini membutuhkan studi laju aliran dan memberikan pertimbangan untuk

    meminimumkan keragaman laju aliran bila mana mungkin.

    Teknik dan pengujian sampel untuk beberapa parameter penting dalam menentukan teknik

    pengolahan dan desain IPAL adalah sebagai berikut:

    a. Kebutuhan oksigen biokimia (Biochemical Oxygen Demand = BOD)

    Uji BOD adalah salah satu metode analisis yang paling banyak digunakan dalam penanganan

    limbah dan pengendalian polusi. Uji ini mencoba menentukan kekuatan polusi dari suatu

    limbah dalam pengertian kebutuhan mikroba akan oksigen dan merupakan ukuran tak

    langsung dari bahan organik dalam air limbah.

  • 31

    Uji BOD distandarisasi pada periode 5 hari, suhu 200 C. Sampel disimpan dalam botol yang

    kedap udara. Stabilisasi yang sempurna dapat membutuhkan waktu lebih dari 100 hari pada

    suhu 200C. Periode inkubasi yang lama ini tidak praktis untuk penentuan rutin.

    Oleh karena itu prosedur yang disarankan oleh AOAC (Association of Official Analytical

    Chemists) adalah periode inkubasi 5 hari dan disebut BOD5. Nilai ini hanya merupakan

    indeks jumlah bahan organik yang dapat dipecah secara biologik bukan ukuran sebenarnya

    dari limbah organik. Air limbah domestik yang tidak mengandung limbah industri

    mempunyai BOD kira-kira 200 ppm. Limbah pengolahan pangan umumnya lebih tinggi dan

    seringkali lebih dari 1000 ppm.

    Walaupun BOD5 merupakan pengukuran umum untuk polusi air, uji BOD memakan waktu

    dan reprodusibilitasnya rendah. Uji-uji seperti kebutuhan oksigen secara kimia (COD) dan

    karbon organik total (TOC) lebih cepat, lebih andal, dan lebih reprodusibel.

    b. Kebutuhan oksigen secara kimia (Chemical Oxygen Demand=COD)

    Uji COD adalah suatu pembakaran kimia secara basah dari bahan organik dalam sampel.

    Larutan asam dikromat (K2Cr2O7) digunakan untuk mengoksidasi bahan organik pada suhu

    tinggi. Berbagai prosedur COD yang menggunakan waktu reaksi dari 5 menit sampai 2 jam

    dapat digunakan. Metode ini dapat dilakukan lebih cepat dari uji BOD. Oleh karena uji COD

    merupakan analisis kimia, uji ini juga mengukur senyawa-senyawa organik yang tidak dapat

    dipecah seperti pelarut pembersih dan bahan yang dapat dipecah secara biologik seperti

    yang diukur dalam uji BOD.

    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. Limbah hewan dan limbah pengolahan pangan seperti pengolahan

    saurkraut, pikel dan zaitun dapat mengandung konsentrasi klorida yang tinggi dan akan

    membutuhkan merkuri sulfat dalam analisis COD atau factor koreksi klorida.

    Senyawa-senyawa benzena dan ammonia tidak diukur oleh uji ini. Prosedur COD tidak

    mengoksidasi ammonia walaupun mengoksidasi nitrit.

    c. Karbon organik total (Total Organik Carbon)

    Karbon organik total (TOC) mengukur semua bahan yang bersifat organik. TOC diukur

    dengan konversi karbon organik dalam air limbah secara oksidasi katalitik pada suhu 9000 C

    menjadi karbon dioksida. Metode pengukuran polusi ini cepat (5-10 menit) dan dapat

    diulang, memberikan perkiraan kadar karbon organik dari air limbah secara cepat. Nilai TOC

  • 32

    sangat berkorelasi dengan uji-uji BOD5 standar dan COD, bila limbah relatif seragam. Uji

    BOD dan COD menggunakan pendekatan oksigen, TOC menggunakan pendekatan karbon.

    Senyawa-senyawa yang dianalisis dalam uji TOC, seperti selulosa, hanya memecah secara

    lambat dalam lingkungan alamiah. Nilai TOC akan berubah bila limbah diberi penanganan

    dengan berbagai metode.

    d. Kebutuhan oksigen total (Total Oxygen Demand = TOD)

    Kebutuhan oksigen total (TOD) dari suatu bahan didefinisikan sebagai jumlah oksigen yang

    dibutuhkan untuk pembakaran semua bahan pada suhu 900 0C menggunakan katalis

    Platinum. Proses mengoksidasi semua bahan organik dan bahan anorganik yang tidak

    teroksidasi sempurna. Kebutuhan oksigen dari karbon, hydrogen, nitrogen, dan sulfur dalam

    suatu contoh air limbah diukur dengan metode ini.

    e. Residu dalam limbah cair

    Residu dalam air limbah dapat berupa padatan terendapkan dan padatan tersuspensi total.

    Padata terendapkan adalah padatan dalam limbah cair yang mengendap pada dasar dalam

    limbah cair yang mengendap pada dasar dalam waktu 1 jam. Padatan ini biasanya diukur

    dalam kerucut Imhoff berskala dan dilaporkan sebagai ml padatan terendap per liter.

    Padatan terendap merupakan indikator jumlah padatan limbah yang akan mengendap

    dalam alat penjernih dan kolam pengendapan. Penetapan endapan ini mudah dilakukan dan

    berguna bila akan merancang sistem penanganan pengendapan.

    Padatan tersuspensi total kadang-kadang disebut residu yang tidak dapat disaring,

    ditetapkan dengan cara menyaring sejumlah volume air limbah melalui filter membran.

    (tikar gelas fiber) dalam cawan gouch. Berat kering dari padatan tersuspensi total diperoleh

    setelah satu jam pada suhu 103-105 0C.

    f. Padatan terlarut total

    Padatan terlarut total ditetapkan dalam berat contoh yang telah disaring dan dievaporasi

    atau sebagai perbedaan antara berat residu setelah evaporasi dan berat padatan

    tersuspensi total. Oleh karena larutan ini sulit dihilangkan dari air limbah, maka

    pengetahuan mengenai padatan terlarut total adalah penting bila menangani air limbah.

  • 33

    6.3. Penentuan Desain IPAL

    Desain Instalasi Pengolahan Air Limbah ditentukan oleh beberapa faktor yaitu:

    Debit air limbah

    Aliran air limbah

    Parameter pencemar (karakteristik) air limbah

    Baku mutu air limbah

    Ketersediaan lahan atau ruang

    Ketersediaan biaya

    A. Debit Air Limbah

    Desain IPAL dipengaruhi oleh debit air limbah yang dihasilkan, karena debit digunakan

    sebagai penentuan volume unit-unit pengolahan air limbah.

    Bila debitnya besar maka volume unit pengolahannya harus dibuat besar untuk dapat

    menampung air limbah tersebut. Terlebih lagi bila akan digunakan unit pengolahan yang

    membutuhkan waktu tinggal, maka perhitungan volume unit pengolahannya dikalikan

    dengan waktu tinggalnya.

    B. Aliran Air Limbah

    Aliran air limbah dapat bersifat kontinyu (terus menerus) atau sesaat ditentukan oleh proses

    produksi yang dilakukan. Ada industri yang melakukan pengolahan atau beroperasi

    sepanjang hari dan beroperasi hanya pada waktu-waktu tertentu saja semisal pagi hingga

    sore atau sore hingga pagi hari.

    Industri yang beroperasi sepanjang waktu akan menghasilkan aliran air limbah yang terus

    menerus. Biasanya air limbah berasal dari setiap unit produksi dalam jumlah yang beragam.

    Untuk jenis aliran seperti ini dapat didesain bak pengatur aliran dan keseragaman kualitas

    air limbah sebelum masuk ke unit pengolahan utama. Bak ini disebut bak equalisasi yang

    dapat pula dilengkapi dengan pembubuh bahan kimia untuk mengkondisikan sifat air limbah

    yang diinginkan.

    Industri yang beroperasi hanya pada waktu tertentu saja akan menghasilkan air limbah

    hanya pada waktu tersebut. Biasanya air limbah yang dihasilkan hanya sesaat namun dalam

    jumlah yang besar. Industri yang aliran limbahnya seperti ini misalnya adalah industri

    pembuatan tempe, tahu, rumah pemotongan hewan (RPH) dan rumah pemotongan unggas

    (RPU).

  • 34

    Untuk industri seperti ini maka desain IPALnya dipilih yang dapat menerima aliran sesaat

    atau shock loading seperti pengolahan fisik (penyaringan dan pengendapan), pengolahan

    kimia (koagulasi dan flokulasi) dan pengolahan biologi (anaerobic digester).

    C. Parameter Pencemar (Karakteristik) Air Limbah

    Setiap industri memiliki parameter pencemar yang berlainan hal ini terkait dengan

    penggunaan bahan baku dan proses produksi yang juga berlainan. Bahkan, industri

    sejenispun dapat memiliki karakteristik air limbah yang tidak sama karena penanganan

    bahan dan penggunaan air yang tidak serupa.

    Secara umum parameter pencemar atau karakteristik air limbah ditentukan oleh jenis bahan

    baku yang digunakan dan proses yang dilakukan. Bila bahan baku yang digunakan adalah

    bahan organik maka limbah yang digunakan akan memiliki kandungan bahan organik,

    demikian juga bila industri tersebut menggunakan bahan kimia dalam proses produksinya,

    amaka dalam air limbahnya akan ditemui kandungan bahan kimia tersebut dalam ikatan

    aslinya atau ikatan dengan bahan kimia lainnya.

    Dengan bahan yang sama namun proses berbeda maka akan dihasilkan karakteristik air

    limbah yang berbeda. Dengan bahan baku kedelai, industri tahu dan tempe menghasilkan

    karakteristik air limbah yang berlainan. Kandungan bahan organik dan padatan dalam

    limbah tahu lebih banyak karena ada proses penghancuran kedelai dan penyaringan bubur

    tahu.

    Jenis parameter pencemar utama dalam air limbah adalah bahan organik, bahan an-organik,

    minyak dan lemak, mikroorgsnisme, warna dan bahan padatan. Untuk masing-masing jenis

    parameter pencemar tersebut dapat digunakan unit pengolahan tertentu agar dapat

    dikurangi konsentrasinya atau tingkat bahayanya. Unit-unit pengolahan air limbah tersebut

    ada yang secara khusus untuk mengolah pencemar tertentu, namun ada juga yang berfungsi

    untuk mengolah secara bersama-sama beberapa jenis bahan pencemar.

    Beberapa jenis unit/alat pengolahan air limbah yang dapat digunakan untuk mengurangi

    bahan pencemar pada air limbah, yaitu:

    Bahan organik.

    Bahan organik dapat diolah pada unit pengolahan biologi yang bersifat aerobik ataupun

    anaerobik seperti kolam aerasi, kolam lumpur aktif, trickling filter, dan biogas.

    Bahan an-organik

    Bahan an-organik dapat diolah pada unit pengolahan kimia dan biologi seperti

    pengendapan, pembubuhan bahan kimia, dan koagulasi-flokulasi.

  • 35

    Minyak dan lemak

    Minyak dan lemak dapat diolah pada unit penangkap minyak secara konvensional

    ataupun menggunakan pembubuhan udara (floating system).

    Mikroorganisme

    Cemaran mikroorganisme dapat dihilangkan pada unit pengolahan biologi maupun kimia

    seperti kolam fakultatif atau clarifier-tickener.

    Warna

    Warna pada air limbah dapat dihilangkan dengan proses biologi untuk warna yang

    berasal dari bahan organik atau menggunakan proses kimia untuk warna yang berasal

    dari bahan sintetik. Proses biologi yang dapat digunakan adalah kolam lumpur aktif atau

    proses kimia berupa clarifier-tickener

    Padatan

    Padatan dalam air limbah dapat terdiri dari padatan besar, padatan tersuspensi dan

    padatan terlarut. Padatan besar dapat dihilangkan menggunakan alat penyaring dengan

    ukuran yang tertentu disesuaikan dengan besarnya padatan yang ada, atau dapat juga

    menggunakan bak pengendap.

    Padatan tersuspensi dapat dihilangkan dengan proses kimia dan dilanjutkan dengan

    proses pengendapan. Sedangkan padatan terlarut dapat dihilangkan dengan

    menggunakan proses kimia.

    D. Baku Mutu Air Limbah

    Baku mutu air limbah adalah ukuran batas atau kadar unsur pencemar dan/atau jumlah

    unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam air limbah yang akan dibuang atau

    dilepas ke dalam sumber air dari suatu usaha dan/atau kegiatan

    Pada baku mutu air limbah diatur beberapa hal terkait kadar bahan pencemar, kuantitas

    dan beban pencemaran daam air limbah yang diperbolehkan dibuang ke lingkungan.

    Penjelasan masing-masing item tersebut adalah sebagai berikut:

    Kadar maksimum adalah ukuran batas tertinggi suatu unsur pencemar dalam air

    limbah yang diperbolehkan dibuang ke sumber air, dinyatakan dalam satuan

    milligram per liter (mg/l).

    Kuantitas air limbah maksimum adalah volume air limbah terbanyak yang

    diperbolehkan dibuang ke sumber air dalam setiap satuan bahan baku, dinyatakan

    dalam satuan mter kubik per ton produk (m3/ton produk).

    Beban pencemaran maksimum adalah jumlah tertinggi suatu unsur pencemar yang

    terkandung dalam air limbah, dinyatakan dalam satuan kilogram per ton (kg/ton).

  • 36

    Baku mutu air limbah untuk masing-masing jenis usaha/kegiatan memiliki perbedaan

    parameter bahan pencemar, kualitas dan beban pencemarannya. Untuk tu dalam

    merancang desain IPAL perlu diperhatikan baku mutu ait limbah yang dipersyaratkan untuk

    usaha/kegiatan tersebut.

    Secara umum, gabungan beberapa unit pengolahan berupa penyaringan, pengendapan,

    pengolahan biologi dan pemanfaatan lumpur (sludge) serta pemanfaatan gas/energi dapat

    dijadikan pilihan untuk instalasi pengolahan air limbah kegiatan agroindustri.

    E. Ketersediaan Lahan atau Ruang

    Besarnya lahan atau ruang bagi instalasi pengolahan air limbah ditentukan oleh beberapa

    faktor sebagai berikut: volume limbah yang dihasilkan, kadar dan keragaman bahan

    pencemaran air limbah dan pilihan jenis unit pengolahan air limbah.

    Beberapa kegiatan agroindustri seperti pengolahan kelapa sawit, karet, dan gula memiliki

    lahan yang cukup luas karena biasanya berlokasi di dekat perkebunannya. Namun demikian,

    agroindustri seperti pengolahan susu, kedelai, rumah potong hewan, dll karena berlokasi di

    perkotaan atau dekat perkotaan memiliki lahan yang minim untuk penggunaan instalasi

    pengolahan air limbah.

    Volume Limbah Yang Dihasilkan

    Semakin besar volume limbah yang dihasilkan maka semakin besar peralatan atau

    unit pengolahan yang diperlukan. Hal ini berbanding lurus dengan kebutuhan lahan

    untuk menempatkan peralatan atau unit pengolahan tersebut.

    Karenanya upaya meminimalkan volume limbah menjadi aspek yang penting untuk

    menekan kebutuhan akan luasan lahan yang besar. Upaya minimasi volume limbah

    dapat dilakukan dengan cara efisiensi penggunaan air, mencegah kebocoran air

    pada saluran air bersih dan air selama proses berlangsung (air proses),

    menggunakan air bertekanan dalam proses pembersihan, dan pemanfaatan

    kembali air untuk proses yang sesuai.

    Kadar dan Keragaman Bahan Pencemaran Air Limbah

    Kadar pencemar yang tinggi menyebabkan waktu proses semakin lama sehingga

    dibutuhkan peralatan yang besar. Sebagai contoh, bila kadar total padatan

    tersuspensi (total suspended solid) dalam air limbah tinggi maka membutuhkan

    waktu yang lama dalam proses pengendapannya yang menyebabkan

    dibutuhkannya alat pengendapan yang lebih besar.

  • 37

    Selain itu, untuk menurunkan bahan pencemar yang tinggi juga diperlukan

    beberapa peralatan sehingga kebutuhan ruang semakin banyak. Ditambah lagi bila

    terdapat keragaman bahan pencemar yang menyebabkan diperlukannya peralata-

    peralatan yang khusus untuk menurunkan bahan pencemar tersebut.

    Karenanya upaya meminimalkan kadar dan keragaman bahan pencemar dalam air

    limbah menjadi aspek yang penting untuk menekan kebutuhan jumlah dan jenis

    peralatan. Upaya yang dapat dilakukan adalah menggunakan bahan baku yang

    bersih dan memiliki tingkat kemurnian tinggi, meniadakan kebocoran bahan dan air

    selama proses, dan menerapkan segregasi limbah.

    Pilihan Jenis Unit Pengolahan Air Limbah

    Beberapa unit pengolahan biologi seperti kolam oksidasi dan kolam fakultatif

    membutuhkan lahan yang besar karena sistem pengolahannya memerlukan

    permukaan kontak dengan udara yang besar.

    Ada juga unit pengolahan yang dapat dibangun vertikal atau memanfaatkan lahan

    di bawah tanah. Unit seperti ini biasanya pengolahan secara anaerob seperti

    biogas, anaerobic digester, dll.

    F. Ketersediaan Biaya

    Pembangunan (konstruksi), operasional dan perawatan IPAL membutuhkan pembiayaan

    yang tidak murah. Terdapat bangunan atau unit pengolahan yang terbuat dari semen (bak

    penyaringan, bak pengendapan, biogas, bak kontrol, bak pengering lumpur, dll), terbuat dari

    besi (trickling filter, RBC, anaerobic digester, dll), dan terbuat dari plastik atau fiber (biogas).

    Selain itu terdapat unit pengolahan yang tidak membutuhkan peralatan penunjang, namun

    ada pula yang membutuhkan peralatan penunjang mekanik dan elektrik. Peralatan

    penunjang ini membutuhkan pembiayaan dalam pembangunan, operasional dan

    perawatannya.

    Biaya operasional dapat berupa biaya untuk membeli bahan yang diperlukan dalam proses

    IPAL (koagulan, kapur, aktivator, dll), membayar biaya energi (listrik atau energi lainnya),

    membayar tenaga kerja dan biaya uji laboratorium.

    Instalasi pengolahan air limbah perlu dirawat agar beroperasi secara optimal. Banyak dari

    IPAL kegiatan agroindustri yang tidak lagi beroperasi atau berfungsi optimal karena tidak

  • 38

    menganggarkan pembiayaan perawatan IPAL. Perawatan IPAL terdiri dari kegiatan

    pengecekan fungsi alat dan bangunan serta perbaikan alat dan bangunan.

    Alat pengolahan biologi yang relatif rendah biaya konstruksi, operasional dan perawatannya

    adalah biogas. Alat ini dapat digunakan untuk mengolah limbah dengan bahan organik yang

    tinggi, dan mengandung padatan tersuspensi. Biogas juga menghasilkan gas yang dapat

    digunakan untuk menjalankan generator listrik, menyalakan kompor, patromax, alat

    pemanas, dll, sehingga dapat menghemat biaya pembelian/pembayaran energi yang lain.

    Hasil samping dari biogas juga dapat diolah menjadi kompos yang memiliki nilai ekonomi

    dan lingkungan yang baik karena dapat mensubstitusi pembelian pupuk anorganik, dapat

    dijual kepada petani, dan merupakan pupuk yang ramah lingkungan.

  • 39

    Daftar Pustaka

    Anonim, 2003, Kajian Penyusunan Baku Mutu Air Limbah (BMAL) Rumah Potong Hewan,

    Kementerian Negara Lingkungan Hidup dan Lembaga Pengabdian Masyarakat IPB Bogor,

    Jakarta,

    Jenie BS Laksmi dan Rahayu WP, 2003, Penanganan Limbah Industri Pangan, Cet. 7,

    Penerbit Kanisius, Yogyakarta

    Potter, Clitton, M. Suparwadi dan Aulia Gani, 1994, Limbah Cair Berbagai Industri Di

    Indonesia: Sumber, Pengendalian dan Baku Mutu, Kementerian Negara Lingkungan

    Hidup dan Dalhousie University Canada, Jakarta

    Siregar, Sakti A, 2005, Instalasi Pengolahan Air Limbah: Menuntaskan Pengenalan Ala-Alat

    dan Sistem Pengolahan Air Limbah, Penerbit Kanisius, Yogyakarta

    Sugiharto, 1987, Dasar-dasar Pengelolaan Air Limbah, Penerbit Universitas Indonesia (UI

    Press), Jakarta

    Karakteristik Limbah Cair Tahu, http://ptp2007.wordpress.com/2008/01/08/karakteristik-

    limbah-cair-tahu/ diakses tanggal 1 Februari 2009

    Wahyono, Sri, Firman L. Sahwan dan Frank Schuchardt, 2003, Pembuatan Kompos Dari

    Limbah Rumah Pemotongan Hewan, Edisi ke-1, Pusat Penerapan dan Pengkajian

    Teknologi Lingkungan, Badan Pengkajian dan Penerapan Teknologi, Jakarta

    Wong, Lawrence K., et. al. (Ed), 2004, Handbook of Industrial and Hazardous Wastes

    Treatment, 2nd edition, Marcel Dekker Inc., New York

    World Bank, 1998, Pollution Prevention and Abatement Handbook, Environment Department, Washington, D.C.