B A B II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Air Limbah atau Air Buangan

Menurut Ehless dan Steel, air limbah atau air buangan adalah sisa air

dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempat-tempat umum

lainnya, dan pada umumnya mengandung bahan-bahan atau zat-zat yang dapat

membahayakan bagi kesehatan manusia serta mangganggu lingkungan hidup.

Batasan lainnya mengatakan bahwa air limbah adalah kombinasi dari

cairan dan sampah cair yang berasal dari daerah pemukiman, perdagangan,

perkantoran dan industri, bersama-sama dengan air tanah, air pemukiman dan air

hujan yang mungkin ada (Haryoto Kusnoputranto, 1985).

Dari batasan tersebut dapat disimpulkan bahwa air buangan adalah air

yang tersisa dari kegiatan manusia, baik kegiatan rumah tangga maupun kegiatan

lain seperti industri, perhotelan, dan sebagainya. Meskipun merupakan air sisa,

namun volumenya besar, karena kurang lebih 80% dari air yang digunakan bagi

kegiatan-kegiatan manusia sehari-hari tersebut dibuang lagi dalam bentuk yang

sudah kotor (tercemar). Selanjutnya air limbah ini akhirnya akan kembali ke

sungai dan laut dan akan digunakan oleh manusia lagi. Oleh karena itu, air

buangan ini harus dikelola dan atau diolah secara baik.

2.2. Sumber Air Limbah

Air limbah ini dapat berasal dari berbagai sumber, secara garis besar dapat

dikelompokkan menjadi sebagai berikut:

1. Air buangan yang bersumber dari rumah tangga (domestic wastes

water), yaitu air limbah yang berasal dari pemukiman penduduk.

Air limbah rumah tangga terdiri dari 3 fraksi penting, yaitu :

a. Tinja (faeces), berpotensi mengandung mikroba pathogen

b. Air seni (urine), umumnya mengandung Nitrogen (N) dan Fosfor,

serta kemungkinan kecil mikro-organisme.

c. Grey water, merupakan air bekas cucian dapur, mesin cuci dan

kamar mandi. Grey water sering juga disebut dengan istilah

sullage.

Campuran faeces dan urine disebut sebagai excreta, sedangkan

campuran excreta dengan air bilasan toilet disebut sebagai black

water. Mikroba pathogen banyak terdapat pada excreta. Excreta ini

merupakan cara transport utama bagi penyakit bawaan.

2. Air buangan industri (industrial wastes water), yang berasal dari

berbagai jenis industry akibat proses produksi. Zat-zat yang

terkandung di dalamnya sangat bervariasi sesuai dengan bahan baku

yang dipakai oleh masing-masing industri, antara lain: nitrogen,

sulfide, amoniak, lemak, garam-garam, zat pewarna, mineral, logam

berat, zat pelarut dan sebagainya. Oleh sebab itu, perlu dilakukan

pengolahan jenis air limbah ini, agar tidak menimbulkan polusi

lingkungan menjadi lebih rumit.

3. Air buangan kotapraja (municipal wastes water), yaitu air buangan

yang berasal dari daerah; perkantoran, perdagangan, hotel, restoran,

tempat-tempat umum, tempat-tempat ibadah, dan sebagainya. Pada

umumnya zat-zat yang terkandung dalam jenis air limbah ini sama

dengan jenis air limbah rumah tangga.

Air limbah rumah tangga sebagian besar mengandung bahan-bahan

organik sehingga memudahkan di dalam pengelolaannya. Sebaliknya, limbah

industri lebih sulit pengelolaannya karena mengandung pelarut mineral, logam

berat, dan zat-zat organic lain yang bersifat toksik.

Volume air limbah yang dihasilkan pada suatu masyarakat

dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain:

a. Kebiasaan manusia.

Makin banyak orang menggunakan air, makin banyak air limbah

yang dihasilkan.

b. Penggunaan system pembuangan kombinasi atau terpisah.

Pada sistem kombinasi, volume air limbah bervariasi dari 80-100

galon atau lebih per kapita, sedangkan pada sistem terpisah volume air

limbah mencapai rata-rata 25-50 galon per kapita.

2.3. Karakteristik Air Limbah

Karakteristik air limbah penting untuk diketahui, karena hal ini akan

menentukan pengolahan yang tepat, sehingga tidak mencemari lingkungan hidup.

Secara garis besar dapat digolongkan sebagai berikut:

1. Karakteristik fisik

Air limbah terdiri dari 99,9% air, sedangkan kandungan bahan

padatnya mencapai 0,1% dalam bentuk suspensi padat (suspended

solid) yang volumenya bervariasi antara 100-500 mg/l. Apabila

volume suspensi padat kurang dari 100mg/l, air limbah disebut lemah,

sedangkan bila lebih dari 500mg/l disebut kuat.

Terutama air limbah rumah tangga, biasanya berwarna suram seperti

larutan sabun, bekas cucian beras dan sayur, dan sebagainya.

2. Karakteristik kimiawi

Biasanya air buangan ini mengandung campuran zat-zat kimia

anorganik yang berasal dari air bersih serta bermacam-macam zat

organik berasal dari penguraian tinja, urine, dan sampah-sampah

lainnya. Oleh sebab itu, pada umumnya bersifat basa pada waktu

masih baru, dan cenderung ke asam apabila sudah mulai membusuk.

Substansi organik dalam air buangan terdiri dari 2 golongan, yakni:

a. Gabungan yang mengandung nitrogen, misalnya; urea, protein,

atau asam amino.

b. Gabungan yang tidak mengandung nitrogen, misalnya: lemak,

sabun, atau karbohidrat.

3. Karakteristik bakteriologis

Bakteri dalam air limbah berfungsi untuk menyeimbangkan DO dan

BOD. Sedangkan bakteri pathogen banyak terdapat dari hasil buangan

dari peternakan, rumah sakit, laboratorium, sanatorium, buangan

rumah tangga khususnya dari kamar mandi/wc. Kandungan bakteri

pathogen serta organism golongan E. coli terdapat juga dalam air

limbah tergantung dari mana sumbernya, namun keduanya tidak

berperan dalam proses pengolahan air limbah. Limbah industri tidak

banyak mengandung bakteri kecuali dari bahan produksinya memang

berhubungan dengan potensi adanya bakteri diantaranya industri

makanan/minuman, pengalengan ikan dan daging, abbatoir.

Beberapa mikroorganisme dalam air limbah, antara lain:

1. Kelompok protista : virus, bakteri, jamur, protozoa.

2. Kelompok tanaman dan bintang :algae, cacing.

2.4. Parameter Air Limbah

Berikut adalah parameter yang dapat digunakan berkaitan dengan air

limbah.

1. Kandungan zat padat (total solid, suspending solid, dissolved solid)

2. Kandungan zat organik

3. Kandungan zat anorganik (mis; P, Pb, Cd, Mg)

4. Kandungan gas (mis: O2, N, CO2)

5. Kandungan bakteri (mis: E.coli)

6. Kandungan pH

7. Suhu

Pengukuran kadar oksigen dalam air limbah

Berikut beberapa parameter yang digunakan untuk mengukur kandungan

oksigen dalam air limbah.

1. Chemical oxygen demand (COD)

COD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi

bahan-bahan organik secara kimiawi, baik yang dapat di

dekomposisi secara biologis maupun yang sulit di dekomposisi

secara biologis. Oksigen yang dikonsumsi setara jumlah dikromat

yang diperlukan untuk mengoksidasi air sampel.

2. Biochemical oxygen demand (BOD)

BOD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk

melakukan proses dekomposisi aerobik terhadap bahan organik

dari larutan, di bawah kondisi suhu tertentu (umumnya 20o) dan

waktu tertentu (umumnya 5 hari). Hasil pengukuran BOD dapat

dinyatakan dalam mg/l. Kebutuhan BOD bervariasi antara 100-300

mg/l. Apabila hasil pengukuran menunjukkan angka lebih dari

300mg/l, BOD dinyatakan kuat, sedangkan bila kurang dari

100mg/l disebut lemah.

3. Dissolved Oxygen (DO)

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 menunjukkan derajat

pengotoran yang relative kecil.

4. Hardness (kesadahan)

Kesadahan adalah gambaran kation logam ekivalen yang terdapat

dalam air. Kation-kation ini dapat bereaksi dengan sabun

membentuk endapan maupun anion-anion yang terdapat di dalam

air membentuk endapan atau karat pada peralatan logam.

5. Settleable solid

Adalah lumpur yang mengendap dengan sendirinya pada kondisi

yang tenang selama 1 jam secara gaya beratnya sendiri.

6. Total suspended solid

Adalah jumlah berat dalam mg/l kering lumpur yang ada dalam air

limbah setelah mengalami penyaringan dengan membran

berukuran 0,45 mikron. Suspended solid dapat dibagi menjadi zat

padat dan koloid. Selain suspended solid ada juga istilah dissolved

solid.

7. Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS)

Adalah jumlah TSS yang berasal dari bak pengendap lumpur aktif

setelah dipanaskan pada suhu 103o-105o C.

8. Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS)

Adalah kandungan organic matter yang terdapat dalam MLSS

pada suhu 600oC, benda volatile menguap disebut MLVSS.

9. Turbidity (kekeruhan)

Adalah ukuran yang menggunakan efek cahaya sebgai dasar untuk

mengukur keadaan air sungai, kekeruhan ini disebabkan oleh

adanya benda tercampur atau benda koloid dalam air.

2.5. Dampak Pembuangan Air Limbah

Air limbah yang tidak menjalani proses pengolahan yang benar tentunya

dapat menimbulkan dampak yang tidak diinginkan. Dampak tersebut antara lain:

1) Gangguan Kesehatan

Air limbah dapat mengandung bibit penyakit yang dapat menimbulkan

penyakit bawaan air. Selain itu di dalam air limbah mungkin juga

terdapat zat-zat berbahaya dan beracun yang dapat menimbulkan

gangguan kesehatan bagi makhluk hidup yang mengkonsumsinya.

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 dibuang langsung ke air permukaan (misalnya sungai

dan danau) dapat mengakibatkan pencemaran air permukaan tersebut.

Sebagai contoh, bahan organic yang terdapat dalam air limbah bila

dibuang langsung ke sungai dapat menyebabkan penurunan kadar

oksigen yang terlarut didalam sungai tersebut. Dengan demikian

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 digunakan

sesuai peruntukannya.

3) Gangguan Terhadap Keindahan

Adakalanya air limbah mengandung polutan yang tidak mengganggu

kesehatan dan ekosistem, tetapi mengganggu keindahan. Contoh : air

limbah yang mengandung pigmen warna yang dapat menimbulkan

perubahan warna pada badan air penerima. Walaupun pigmen tersebut

tidak menimbulkan gangguan terhadap kesehatan, tetapi terjadi

gangguan keindahan 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

(mis. Pipa saluran air limbah) dan bangunan air kotor lainnya. Dengan

cepat rusaknya air tersebut maka biaya pemeliharaannya akan semakin

besar juga, yang berarti akan menimbulkan kerugian material.

Untuk menghindarkan terjadinya gangguan-gangguan diatas, air limbah

yang dialirkan ke lingkungan harus memenuhi ketentuan seperti yang disebutkan

dalam Baku Mutu Air Limbah. Apabila air limbah tidak memenuhi ketentuan

tersebut, maka perlu dilakukan pengolahan air limbah sebelum mengalirkannya ke

lingkungan.

2.6. Pengelolaan Air Limbah

Air limbah sebelum dilepas ke pembuangan akhir harus menjalani

pengolahan terlebih dahulu. Untuk dapat melaksanakan pengolahan air limbah

yang efektif diperlukan rencana pengelolaan yang baik. Pengelolaan air limbah

dapat dilakukan secara alamiah maupun dengan bantuan peralatan. Pengolahan air

limbah secara alamiah biasanya dilakukan dengan bantuan kolam stabilisasi

sedangkan pengolahan air dengan bantuan peralatan misalnya dilakukan pada

Instalasi Pengolahan Air Limbah/ IPAL (Waste Water Treatment Plant / WWTP).

2.6.1. Tujuan Pengelolaan Limbah

Adapun tujuan dari pengelolaan air limbah itu sendiri, antara lain:

1. Mencegah pencemaran pada sumber air rumah tangga.

2. Melindungi hewan dan tanaman yang hidup didalam air.

3. Menghindari pencemaran tanah permukaan.

4. Menghilangkan tempat berkembangbiaknya bibit dan vektor penyakit.

2.6.2. Syarat Sistem Pengelolaan Air Limbah

Sementara itu, sistem pengelolaan air limbah yang diterapkan harus

memenuhi persyaratan berikut:

1. Tidak mengakibatkan kontaminasi terhadap sumber-sumber air

minum.

2. Tidak mengakibatkan pencemaran air permukaan.

3. Tidak menimbulkan pencemaran pada flora dan fauna yang hidup di

air di dalam penggunaannya sehari-hari.

4. Tidak dihinggapi oleh vektor atau serangga yang mengakibatkan

penyakit.

5. Tidak terbuka dan harus tertutup.

6. Tidak menimbulkan bau atau aroma tidak sedap.

2.6.3. Metode Pengelolaan Air Limbah

Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengelolah air limbah,

diantaranya:

a. Pengenceran (disposal by dilution)

Air limbah dibuang ke sungai, danau, atau laut agar mengalami

pengenceran. Dengan cara ini air limbah akan mengalami purifikasi alami.

Namun, cara semacam ini dapat mencemari air permukaan dengan bakteri

pathogen, larva dan telur cacing, serta bibit penyakit lain yang ada di

dalam air limbah itu.

Apabila hanya cara ini yang dapat diterapkan, maka persyaratan berikut

harus dipenuhi:

1. Air sungai atau danau tidak boleh digunakan untuk keperluan lain.

2. Volume air mencukupi sehingga pengenceran berlangsung kurang

dari 30-40 kali

3. Air harus cukup mengandung oksigen. Dengan kata lain air harus

mengalir (tidak boleh stagnan) agar tidak menimmbulkan bau.

b. Cesspool

Bentuk cesspool ini menyerupai sumur tetapi digunakan untuk

pembuangan air limbah. Dibuat pada tanah yang berpasir agar air buangan

mudah meresap kedalam tanah. Bagian atas ditembok agar tidak tembus

air. Apabila ceespool sudah penuh (±60bulan), lumpur didalamnya dapat

dihisap keluar atau dari semula dibuat cesspool secara berangkai, sehingga

bila yang satu penuh, air akan mengalir ke cesspool berikutnya. Jarak

cesspool dengan sumur air bersih adalah 45 meter dan minimal 6 meter

dari pondasi rumah.

c. Sumur resapan (seepage pit)

Sumur resapan merupakan sumur tempat menampung air limbah yang

telah mengalami pengolahan dalam system lain, misalnya dari aqua privy

atau septic tank. Dengan cara ini, air hanya tinggal mengalami peresapan

ke dalam tanah. Sumur resapan ini dibuat pada tanah yang berpasir,

dengan diameter 1-2,5 meter dan kedalaman 2,5 meter. Lama pemakaian

dapat mencapai 6-10 tahun.

d. Septic tank

Septic tank, menurut WHO, merupakan metode terbaik untuk mengelolah

air limbah walau biayanya mahal, rumit, dan memerlukan tanah yang luas.

Septic tank memiliki 4 bagian, antara lain:

1. Ruang pembusukan

Dalam ruang ini, air kotor akan tertahan 13 hari dan akan

mengalami penguraian oleh bakteri pembusuk yang akan

menghasilkan gas, cairan, dan lumpur. Gas dan cairan akan masuk

kedalam dosing chamber melalui pipa. Lumpur akan masuk ke

ruang lumpur.

2. Ruang lumpur

Ruang lumpur merupakan tempat penampungan lumpur. Apabila

ruang sudah penuh, lumpur dapat dipompa keluar.

3. Dosing chamber

Dalam dosing chamber terdapat siphon McDonald yang berfumgsi

untuk mengatur kecepatan air yang akan dialirkan ke bidang

resapan agar merata.

4. Bidang resapan

Bidang ini akan menyerap cairan keluar dari dosing chamber dan

menyaring bakteri pathogen maupun bibit penyakit lain. Panjang

minimal bidang resapan ini 10meter dan dibuat pada tanah

berpasir.

e. System Riool (sewage)

System riool menampung semua air kotor dari rumah maupun perusahaan,

dan terkadang menampung kotoran dari lingkungan. Apabila dipakai untuk

menampung air hujan, sistem riool ini disebut combined system,

sedangkan jika bak penampung air hujannya dipisahkan maka disebut

separated system. Agar tidak merugikan kepentingan lain, air kotor

dialirkan ke ujung kota, misalnya ke daerah peternakan, pertanian, atau

perikanan darat. Air kotor itu masih memerlukan pengolahan.

Proses pengolahan yang dilakukan, antara lain:

1. Penyaringan (screening)

Penyaringan ditujukan untuk menangkap benda-benda yang

terapung diatas permukaan air.

2. Pengendapan (sedimentation)

Pada proses ini, air limbah dialirkan ke dalam bak besar (sand

trap) sehingga aliran menjadi lambat dan lumpur serta pasir

mengendap.

3. Proses biologis

Proses ini menggunakan mikroba untuk memusnahkan zat organic

di dalam limbah baik secara aerob maupun anaerob.

4. Disaring dengan saringan pasir (sand filter)

5. Desinfeksi

Desinfeksi dengan kaporit (10kg/1 juta air limbah) untuk

membunuh mikroba patogen.

6. Pengenceran

Terakhir, air limbah dibuang ke sungai, danau atau laut sehingga

mengalami pengenceran.

Semua proses pengolahan air limbah ini dilakukan dalan suatu instalasi

khusus yang dibangun diujung kota.

Cara Lain Pengelolaan Limbah

Pengolahan air limbah dapat juga dilakukan dengan cara:

1. Dilution (pengenceran)

Air limbah diencerkan sampai mencapai konsentrasi yang cukup

rendah,kemudian baru dibuang ke badan-badan air. Tetapi, dengan makin

bertambahnya penduduk, yang berarti makin meningkatnya kegiatan manusia,

maka jumlah air limbah yang harus dibuang terlalu banyak, dan diperlukan air

pengenceran terlalu banyak pula, maka cara ini tidak dapat dipertahankan lagi.

Di samping itu, cara ini menimbulkan kerugian lain, diantaranya: bahaya

kontaminasi terhadap badan-badan air masih tetap ada, pengendapan yang

akhirnya menimbulkan pendangkalan terhadap badan-badan air, seperti

selokan, sungai, danau, dan sebagainya. Selanjutnya dapat menimbulkan

banjir.

2. Irrigation (irigasi)

Air limbah dialirkan ke dalam parit-parit terbuka yang digali, dan air akan

merembes masuk ke dalam tanah melalui dasar dan dinding parit-parit

tersebut. Dalam keadaan tertentu air buangan dapat digunakan untuk

pengairan lading pertanian atau perkebunan dan sekaligus berfungsi untuk

pemupukan. Hal ini terutama dapat dilakukan untuk air limbah dari rumah

tangga, perusahaan susu sapi, rumah potong hewan, dan lain-lain di mana

kandungan zat-zat organikdan protein cukup tinggi yang diperlukan oleh

tanaman.

3. Self purification/oxidation ponds (kolam oksidasi)

Pada prinsipnya cara pengolahan ini adalah pemanfaatan sinar matahari,

ganggang (algae), bakteri dan oksigen dalam proses pembersihan alamiah. Air

limbah dialirkan ke dalam kolam besar berbentuk segi empat dengan

kedalaman antara 1-2 meter. Dinding dan lapisan kolam tidak perlu diberi

lapisan apapun. Lokasi kolam harus jauh dari daerah pemukiman, dan di

daerah yang terbuka, sehingga memungkinkan sirkulasi angin dengan baik.

Cara kerjanya antara lain sebagai berikut:

Empat unsur yang berperan dalam pembersihan alamiah ini adalah: sinar

matahari, ganggang, bakteridan oksigen. Ganggang dengan butir klorofilnya

dalam air limbah melakukan proses fotosintesis dengan bantuan sinar matahari,

sehingga tumbuh dengan subur. Pada proses sintesis untuk pembentukan

karbohidrat dari H2O dan CO2 oleh klorofil di bawah pengaruh sinar matahari

terbentuk O2. Kemudian oksigen ini digunakan oleh bakteri aerobik untuk

melakukan dekomposisi zat-zat organik yang terdapat dalam air buangan. Di

samping itu, terjadi pengendapan. Sebagai hasilnya BOD dari air limbah tersebut

akan berkurang, sehingga relatif aman apabila akan dibuang ke dalam badan-

badan air (kali, danau, dan sebagainya).

1. Pengolahan air limbah secara primer dan sekunder

Pengolahan secara primer terdiri atas:

a. Screen (saringan). Kotoran yang besar disaring.

b. Grit Chamber. Detritus berupa lapisan air, kerikil dan pasir, aliran

air diperhambat dengan grit channel.

c. Primary sedimentation tank. Endapan crude sludge dialirkan ke

sludge digestion tank dan menghasilkan gas metana.

d. Cairan yang tertinggal dialirkan sebagai primary effluent ke

pengolahan sekunder.

Pengolahan sekunder terdiri dari;

a. Cairan yang bersal dari primary treatment dialirkan ke bak

biological treatment kemudian dialirkan ke tangki pengendapan

terakhir (final sedimentation tank). Dari total volume endapan

lumpur aktif (activated sludge) yang dihasilkan, 25%-nya akan

digunakan kembali sehingga dimasukkan lagi kedalam tangki

aerasi, sedangkan yang 75%-nya akan dibuang ke laut,

ditimbun di rawa-rawa, atau dijadikan pupuk.

b. Air yang tertinggal cukup jernih sehingga dapat langsung

disalurkan ke badan-badan air setelah mengalami proses

klorinasi.

c. Crudge sludge dialirkan ke sludge digestion tank untuk diubah

menjadi gas metana yang akan digunakan untuk menghasilkan

tenaga listrik.

d. Endapan lumpur dalam sludge digestion tank dikeringkan

dengan alat pengering lumpur.

2.7. Purifikasi Air Limbah

Tujuan purifikasi air limbah, antara lain;

1. Untuk menstabilkan bahan-bahan organik melalui proses stabilisasi.

Materi organik akan diurai oleh bakteri menjadi bahan-bahan sederhana

yang tidak akan didekomposisi.

2. Untuk menghasilkan effluent yang bebas dari keadaan patogen.

3. Air dapat digunakan tanpa menimbulkan risiko gangguan kesehatan.

Dekomposisi materi organik di dalam air limbah terjadi melalui proses aerob dan

anaerob, seperti berikut.

a. Proses aerob

Proses aerob merupakan proses paling efisien untuk menurunkan

kandungan materi organik di dalam air limbah. Proses ini memerlukan

pasokan oksigen terlarut yang kontinu. Bahan-bahan organik dipecah

menjadi bahan yang lebih sederhana, seperti CO2, air, ammonia, nitrit,

nitrat, dan sulfat melalui kerja bakteri, jamur dan protozoa.

b. Proses anaerob

Proses ini sangat efektif untuk air limbah yang mengandung banyak benda

padat. Reaksi dekomposisi anaerob berlangsung lebih lambat dan sangat

kompleks. Produk akhir dari dekomposisi tersebut adalah metana,

ammonia, CO2, dan H2.

Dalam melakukan purifikasi air limbah, terdapat 3 cara berikut yang dapat dipilih.

a. Modern sewage treatment,terdiri dari:

1. Pengolahan primer, yang meliputi screening, grit chamber, dan

primary sedimentation.

2. Pengolahan sekunder, yang meliputi biological treatment,

secondary sedimentation dan klorinasi.

b. Traditional sewage treatment (oxidation pond)

c. Land treatment atau sewage farming. Metode ini memanfaatkan

sebidang tanah yang dikelilingi parit berisi air limbah yang mengalir

secara intermiten. Tanah tersebut ditanami tumbuhan semacam

kentang dan pohon buah-buahan.

2.8. Air Limbah Rumah Tangga

Air limbah rumah tangga (sullage) adalah air limbah yang tidak

mengandung ekskreta manusia dan dapat berasal dari buangan kamar mandi,

dapur, air cuci pakaian dan lain-lain yang mungkin dapat mengandung

mikroorganisme patogen.

Volume air limbah rumah tangga bergantung pada volume pemakaian air

penduduk setempat. Penggunaan air untuk keperluan sehari-hari mungkin kurang

dari 10 liter per orang di daerah yang sumber airnya berasal dari kran umum,

sedangkan di daerah yang sumber airnya berasal dari sumur pompa atau

sambungan rumah sendiri, penggunaan air dapat mencapai 200liter per orang.

Implikasi dan dampak kesehatan akibat pembuangan air limbah rumah

tangga bergantung pada;

1. Teknologi yang dimanfaatkan

2. Volume air limbah

3. Iklim setempat

4. Jenis tanah

5. Kondisi air tanah

Ada 5 cara pembuangan air limbah rumah tangga, yaitu:

1. Pembuangan umum, yaitu melalui tempat penampungan air limbah

yang terletak dihalaman.

2. Digunakan untuk menyiram tanaman kebun.

3. Dibuang ke lapangan peresapan.

4. Dialirkan ke saluran terbuka.

5. Dialirkan saluran tertutup atau selokan.

Setiap cara tersebut memiliki implikasi kesehatan yang berbeda-beda.

Pembuangan melalui tempat-tempat penampungan air limbah di halaman akan

memberikan tempat bagi perkembangbiakan serangga seperti Culex pipiens selain

menghasilkan lumpur dan kondisi yang tidak saniter karena dekat dengan sumur

air bersih. Halaman ini juga sering dijadikan arena bermain anak-anak, bahkan

tidak jarang digunakan untuk tempat buang air besar yang memungkinkan telur

cacing untuk tidak cepat matang sehingga potensi untuk menularkan penyakit

tetap besar.

Air limbah yang mengandung mikroorganisme patogen dan berasal dari

pembersihan kamar mandi mungkin dapat menginfeksi anak-anak yang sedang

bermain di halaman. Di daerah yang volume air limbah dan angka kepadatan

rumahnya masih rendah, pembuangan air limbah di luar rumah dapat

menimbulkan bahaya bagi kesehatan manusia. Jika kondisi tanah kurang dapat

ditembus air, sementara penggunaan air atau kepadatan rumah tinggi, metode

pembuangan air limbah yang memenuhi syarat mutlak dipenuhi.

Penggunaan air limbah dengan cara dimanfaatkan untuk penyiraman

sayur-sayuran di kebun dekat rumah memberikan dampak negatif yang lebih kecil

terhadap kesehatan. Namun, pemanfaatan tersebut jangan sampai membentuk

genangan air karena dapat menjadi tempat perkembangbiakan nyamuk.

2.9. Limbah Industri

Limbah industri (industrial waste) yang berbentuk cair dapat berasal dari

pabrik yang biasanya banyak menggunakan air pada proses produksinya. Selain

itu limbah cair juga dapat berasal dari bahan baku yang mengandung air sehingga

di dalam proses pengolahannya, air harus dibuang. Jenis-jenis industry yang

menghasilkan limbah cair antara lain, industri pulp dan rayon, pengolahan cramb

rubber, minyak kelapa sawit, baja dan besi, minyak goring, kertas, tekstil, kaustik

soda, elektor plating, plywood, tepung tapioka, pengalengan, pencelupan dan

pewarna, daging dan lain-lain.

Limbah cair industri mengandung bahan pencemar yang bersifat racun dan

berbahaya yang dikenal dengan sebutan B3 (Bahan Beracun dan Berbahaya).

Menurut Undang-undang RI No. 23 / 1997 tentang Pengelolaan Lingkungan

Hidup, Limbah B3 adalah sisa suatu usaha dan/atau kegiatan yang mengandung

bahan berbahaya dan/atau beracun yang karena sifat dan/atau konsentrasinya

dan/atau jumlahnya, baik secara langsung maupun tidak langsung, dapat

mencemarkan dan/atau merusakkan lingkungan hidup dan/atau dapat

membahayakan lingkungan hidup, kesehatan, kelangsungan hidup manusia serta

makhluk hidup lain. Bahan ini dirumuskan sebagai bahan yang dalam jumlah

relative sedikit tetapi mempunyai potensi untuk mencemarkan dan merusak

kehidupan dan sumber daya. Apabila ditinjau secara kimia, bahan-bahan tersebut

mengandung 60.000 jenis bahan kimia dari 5 juta jenis bahan kimia yang sudah

dikenal.

Tingkat bahaya keracunan yang disebabkan limbah ini bergantung pada

jenis dan karakteristiknya, baik dalam jangka pendek maupun dalam jangka

panjang. Mengingat sifat, karakteristik dan akibat yang ditimbulkan limbah di

masa sekarang maupun di masa akan datang, diperlukan langkah-langkah

pencegahan, penanggulangan, dan pengelolaannya secara efektif.

Air dari pabrik membawa sejumlah padatan dan partikel baik yang larut

maupun yang mengendap. Bahan ini ada yang kasar dan halus. Kerapkali air dari

pabrik berwarna keruh dan temperaturnya tinggi,

Air yang mengandung senyawa kimia beracun dan berbahaya mempunyai

sifat tersendiri. Air limbah yang telah tercemar memberikan ciri yang dapat

diidentifikasi secara visual maupun melalui pemeriksaan laboratorium.

Identifikasi secara visual dapat diketahui melalui: kekeruhan, warna air, rasa, bau

yang ditimbulkan, dan indikasi lain. Sementara itu, identifikasi secara

laboratorium ditandai dengan terjadinya perubahan sifat kimia air karena air telah

mengandung bahan kimia beracun dan berbahaya dalam konsentrasi yang

melebihi batas yang dianjurkan.

Jumlah limbah yang dikeluarkan masing-masing industri bergantung pada

banyaknya produksi yang dihasilkan serta jenis produknya. Sebagai gambaran,

industri pulp dan rayon menghasilkan limbah air sebanyak 30 m3 setiap ton pulp

yang diproduksi. Contoh lainnya, industri ikan dan makanan laut menghasilkan

limbah air berkisar antara 79-500 m3 per hari, sedangkan industri pengolahan

crumb rubber menghasilkan antara 100-1000 m3 limbah air per hari.

2.9.1. Sifat-Sifat Limbah Cair Industri

Berdasarkan persenyawaan yang ditemukan dalam air buangan industri,

sifat limbah cair tersebut dapat dikategorikan berdasarkan karakteristik fisika,

kimia, dan biologinya. Pengamatan mengenai karakteristik ini penting untuk

menetapkan jenis parameter pencemar yang terdapat di dalamnya. Sifat kimia dan

fisika masing-masing parameter dapat menunjukkan akibat yang akan ditimbulkan

terhadap lingkungan.

Berikut karakteristik yang dimiliki limbah cair industri.

1. Karakteristik fisik

Perubahan yang ditimbulkan parameter fisika dalam limbah cair industry,

antara lain:

a. Padatan

Berasal dari bahan organik maupun anorganik, baik yang larut,

mengendap maupun berbentuk suspense. Pengendapan di bagian

dasarair akan mengakibatkan terjadinya pendangkalan pada badan

dasar penerima, selain menyebabkan tumbuhnya tanaman tertentu,

seperti eceng gondok, juga berbahaya bagi makhluk hidup lain

dalam air. Banyaknya padatan menunjukkan banyaknya lumpur

yang terkandung dalam air limbah.

b. Kekeruhan

Kekeruhan menunjukkan sifat atis optis air yang menyebabkan

pembiasan cahaya ke dalam air. Kekeruhan akan membatasi

pencahayaan ke dalam air. Sifat ini terjadi karena adanya bahan

yang terapung maupun yang terurai seperti bahan organik, jasad

renik, lumpur, tanah liat, dan benda lain yang melayag maupun

terapung. Nilai kekeruhan air dikonversikan ke dalam ukuran SiO2

dalam satuan mg/1. Semakin keruh air, semakin tinggi daya hantar

listrik dan makin tinggi pula kepadatannya.

c. Bau

Bau timbul karena adanya kegiatan mikroorganisme yang

menguraikan zat organik untuk menghasilkan gas tertentu. Bau

juga timbul karena reaksi kimia yang menimbulkan gas. Kuat

lemahnya bau yang di timbulkan bergantung pada jenis dan

banyaknya gas yang dihasilkan.

d. Temperatur

Temperatur air limbah akan memengaruhi badan penerima apabila

terdapat perbedaan suhu yang cukup besar. Temperatur juga dapat

memengaruhi kecepatan reaksi kimia serta tata kehidupan dalam

air. Perubaha suhu memperlihatkan aktivitas kimia dan biologis

pada benda padat dan gas dalam air. Pada suhu yang tinggi terjadi

pembusukan dan penambahan tingkatan oksidasi zat organik.

e. Daya Hantar Listrik

Daya hantar listrik merupakan kemampuan air untuk mengalirkan

arus listrik, yang tercermin dari kadar padatan total dalam air dan

suhu pada saat pengukuran. Konduktivitas limbah cair dalam

mengalirkan arus listrik bergantung pada mobilitas ion dan kadar

yang terlarut di dalam limbah tersebut (senyawa anorganik >

konduktor senyawa organik).

f. Warna

Warna timbul akibat terdapatnya suatu bahan terlarut atau

tersuspensi dalam air, selain bahan pewarna tertentu yang

mengandung logam berat.

2. Karakteristik Kimia

Bahan kimia yang terdapat dalam air akan menentukan sifat air baik dalam

tingkat keracunan maupun bahaya yang di timbulkannya. Secara umum sifat air di

pengaruhi oleh banhan kimia organik dan anorganik.

a. Bahan kimia organik

1. Karbohidrat dan perotein

2. Minyak dan lemak

3. Pestisida

4. Fenol

5. Zat warna dan surfaktan

b. Bahan kimia anorganik

1. Klorida

2. fosfor

3. logam berat dan beracun

4. nitrogen

5. sulfur

c. Karakteristik biologi

1. Virus

2.9.2. Pengolahan Limbah Cair Industri

Pengolahan limbah cair industri dapat dibagi menjadi dua, pengolahan

menurut tingkat perlakuan dan pengolahan menurut karakteristiknya.

1. Pengolahan berdasarkan tingkat perlakuan

Menurut tingkatan prosesnya, pengolahan limbah dapat

digolongkan menjadi 5 tingkatan. Namun, tidak berarti bahwa semua

tingkatan harus dilalui karena pilihan tingkatan proses tetap

bergantung pada kondisi limbah yang diketahui dari hasil pemeriksaan

laboratorium. Dengan mengetahui jenis-jenis parameter dalam limbah,

dapat ditetapkan jenis peralatan yang dibutuhkan. Berikut beberapa

tahapan pengolahan air limbah.

a. Pra-pengolahan (pre-treatment)

Pada tahap ini, saringan kasar yang tidak mudah berkarat dan

berukuran ± 30×30 cm untuk debit air 100 m2 per jam sudah cukup

baik. Untuk mendapatkan hasil yang lebih baik, saringan dapat

dipasang secara seri sebanyak dua atau tiga saringan. Ukuran

messnya (besar lubang kawat tikus) dapat dibandingkan dengan

kawat kasa penghalang nyamuk. Saringan tersebut diperiksa setiap

hari untuk mengambil bahan yang terjaring. Contoh bahan-bahan

yang terjaring dapat berupa padatan terapung atau melayang yang

ikut bersama air. Bahan lainnya adalah lapisan minyak dan lemak

di atas permukaan air.

b. Pengolahan primer (primary treatment)

Pada tahapan ini dilakukan penyaringan terhadap padatan halus

atau zat warna terlarut maupun tersuspensi yang tidak terjaring

pada penyaringan terdahulu.

Pengolahan secara kimia dilakukan dengan cara mengendapkan

bahan padatan melalui penambahan zat kimia. Reaksi yang terjadi

akan menyebabkan berat jenis bahan padatan menjadi lebih besar

daripada air. Tidak semua reaksi dapat berlaku untuk semua senyawa

kimia (terutama senyawa organik).

Pengolahan secara fisika dilakukan melalui pengendapan

maupun pengapungan yang ditujukan untuk bahan kasar yang

terkandung dalam air limbah. Penguapan dilakukan dengan

memasukkan udara ke dalam air dan menciptakan gelembung gas

sehingga partikel halus terbawa bersama gelembung ke permukaan air.

Sementara itu, pengendapan (tanpa penambahan bahan kimia)

dilakukan dengan memanfaatkan kolam berukuran tertentu untuk

mengendapkan partikel-partikel dari air yang mengalir di atasnya.

c. Pengolahan sekunder (secondary treatment)

Tahap ini melibatkan proses biologis yang bertujuan untuk

menghilangkan bahan organik melalui proses oksidasi biokimia. Di

dalam proses biologis ini, banyak dipergunakan reactor lumpur

aktif dan trickling filter.

d. Pengolahan tersier (tertiary treatment)

Pengolahan tersier merupakan tahap pengolahan tingkat lanjut

yang ditujukan terutama untuk menghilangkan senyawa organik

maupun anorganik. Proses pada tingkat lanjut ini dilakukan melalui

proses fisik (filtrasi, destilasi, pengapungan, pembekuan, dan lain-

lain), proses kimia (absorbs karbon aktif, pengendapan kimia,

pertukaran ion, elektrokimia, oksidasi, dan reduks), dan proses

biologi (pembusukan oleh bakteri dan nitrifikasi alga).

2. Pengolahan berdasarkan karakteristik

Proses pengolahan berdasarkan karakteristik air limbah dapat dilakukan

secara:

a. Proses fisik, dapat dilakukan melalui:

1. Penghancuran

2. Perataan air (misalnya: mengubah system saluran dan membuat

kolam)

3. Penggumpalan (misalnya: menggunakan alumunium sulfat dan

ferrosulfat)

4. Sedimentasi

5. Pengapungan

6. Filtrasi

b. Proses kimia, dapat dilakukan melalui:

1.Pengendapan dengan bahan kimia

2.Pengolahan dengan logoon atau kolam

3. Netralisasi

4. Penggumpalan atau koagulasi

5. Sedimentasi (misalnya dengan discrete settling, floculant

settling, dan zone settling)

6. Oksidasi dan reduksi

7. Klorinasi

8. Penghilangan klor (biasanya menggunakan karbon aktif atau

natrium sulfat)

9. Pembuangan fenol

10. Pembuangan sulfur

d. Proses biologi, dapt dilakukan dengan:

1. Kolam oksidasi

2. Lumpur aktif (mixed liquid suspende solid / MLSS)

3. Trickling filter

4. Lagoon

5. Fakultatif

e. Proses fisika kimia biologi

f. Pengolahan tingkat lanjut

2.10 Limbah Rumah Sakit

Air limbah rumah sakit adalah seluruh buangan cair yang berasal dari hasil

proses seluruh kegiatan rumah sakit yang meliputi limbah domestic cair yakni

buangan kamar mandi, dapur, air bekas pencucian pakaian, limbah cair klinis

rumah sakit misalnya air bekas cuci luka, cuci darah, dll ; air bekas laboratorium

dan lainnya. Beberapa teknologi yang digunakan dalam pengolahan air limbah

rumah sakit yakni antara lain: proses lumpur aktif, reactor putar biologis, proses

pengolahan dengan biofilter “Up Flow”, serta proses pengolahan dengan system

“biofilter anaerob-aerob.

2.11 Limbah nuklir

Pengelolaan limbah radioaktif bertujuan untuk meminimalkan dosis

radiasi yang diterima penduduk <0,1 dosis radiasi maksimum yang

diperkenankan bagi karyawan di medan radiasi. Tahap-tahap yang dilakukan

untuk pengelolaan limbah radioaktif adalah: pengangkutan limbah, pra-

pengolahan, penyimpanan sementara dan penyimpanan akhir.