Pengolahan Air Limbah Air Limbah

3. Gangguan Terhadap Keindahan Adakalanya air limbah mengandung polutan yang tidak mengganggu kesehatan dan ekosistem, tetapi mengganggu keindahan. Contoh yang sederhana adalah 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 dikonversikan oleh bakteri anaerobik menjadi gas yang agresif seperti H 2 S. Gas ini dapat mempercepat proses perkaratan pada benda yang terbuat dari besi misalnya pipa saluran air limbah dan bangunan kotor air lainnya. Dengan cepat rusaknya air tersebut maka biaya pemeliharaannya akan semakin besar juga, yang berarti akan menimbulkan kerugian material Mulia, 2005.

2.4.3 Pengolahan Air Limbah

Air limbah dalam jumlah besar atau sedikit dalam jangka pajang atau pendek akan membuat perubahan terhadap lingkungan, untuk itu maka diperlukan pengolahan agar limbah yang dihasilkan tidak sampai mengganggu struktur lingkungan. Pada Universitas Sumatera Utara awalnya tujuan dari pengolahan air limbah adalah untuk menghilangkan bahan- bahan tersuspensi dan terapung, pengolahan bahan organik biodegradable serta mengurangi organisme pathogen. Namun sejalan dengan perkembangannya, tujuan pengolahan air limbah sekarang ini juga terkait degan aspek estetika dan lingkunganAsmadi dan Suharno, 2012. Pengolahan air limbah dapat dilakukan secara alamiah maupun dengan bantuan peralatan. Pengolahan air limbah secara alamiah biasanya dilakukan dengan bantuan kolam stabilisasi. Kolam stabilisaasi merupakan kolam yang digunakan untuk mengolah air limbah secara alamiah. Kolam stabilisasi sangat direkomendasikan untuk pengolahan air limbah didaerah tropis dan negara berkembang sebab biaya yang diperlukan untuk membuatnya relatif murah tetapi membutuhkan area yang luas dan detention time yang cukup lama biasanya 20- 50 hari. Kolam stabilisasi yang umum digunakan adalah kolam anaerobik anaerobic pond, kolam fakultatif facultative pond dan kolam maturasi aerobic maturation pond. Kolam anaerobic biasanya digunakan untuk mengolah air limbah dengan kandungan bahan organik yang sangat pekat, sedangkan kolam maturasi biasanya digunakan untuk memusnahkan mikroorganisme patogen didalam air limbah. Pengolahan air limbah dengan bantuan peralatan biasanya dilakukan pada Instalasi Pengolahan air limbah IPAL Waste Water Treatment PlantWWTP. Didalam IPAL, biasanya proses pengolahan dikelompokkan sebagai pengolahan pertama primary trearment, pengolahan kedua secondary treatment, dan pengolahan lanjutan tertiary treatment Mulia, 2005. 1. Primary Treatment Universitas Sumatera Utara Pengolahan pertama primary treatment bertujuan untuk memisahkan padatan dari air secara fisik. Hal ini dapat dilakukan dengan melewatkan air limbah melalui saringan filter dan atau bak sedimentasi sedimentation tank. Berfungsi untuk mengambilmenyaring padatan terapung atau melayang dalam air limbah yang berupa lumpur, sisa kain, potongan kayu, pasir, minyak dan lemak. Saringan yang digunakan dengan ukuran 15-30 cm dengan bahan yang tidak mudah berkarat. Saringan ini harus setiap hari diperiksa untuk mengambil bahan yang terjaring sehingga tidak membuat kemacetan pada aliran air limbah. Tujuan pengolahan pertama ini adalah untuk menghilangkan zat padat tercampur melalui pengendapan atau pengapungan. Primary treatmen dilakukan dengan dua metode utama, yaitu pengolahan secara fisika dan pengolahan secara kimia. Pengolahan kimia yaitu mengendapkan bahan padatan dengan penambahan bahan kimia. Pengolahan secara fisika dimungkinkan bila bahan kasar yang telah diolah dengan pengendapan atau pengapungan. Bahan kimia koagulan yang dipakai diantaranya : alumunium sulfat tawas, natrium hidroksida, soda abu, soda api, feri sulfat, feri chlorida, dan lain-lain. Pengendapan adalah kegiatan utama pada tahap ini. Dengan adanya pengendapan ini, maka akan mengurangi kebutuhan oksigen pada pengolahan biologis berikutya dan pengendapan yang terjadi adalah pengendapan secara grafitasi. a. Penyaringan Filtration Penyaringan bertujuan untuk mengurangi padatan maupun lumpur tercampur dan partikel koloid dari air limbah dengan melewatkan air Universitas Sumatera Utara limbah melalui media yang porous. Hal ini perlu dilakukan sebab polutan tersebut padatan, lumpur tercampur dan partikel koloid dapat menyebabkan pendangkalan bagi bahan air penerima. Selain itu juga, polutan tersebut dapat merusak perlatan pengolahan limbah lain seperti pompa serta dapat juga mengganggu efisiensi dari alat pengolahan lainnya. Pengoperasian alat filtrasi biasanya dibagi menjadi 2 aktivitas yakni penyaringan polutan dan pembersih alat filtrasi tersebut disebut juga backwashing. b. Pengendapan sedimentation Pengendapan dapat terjadi karena adanya kondisi yang sangat tenang. Adakalanya bahan kimia juga dapat ditambahkan untuk menetralkan keadaan atau meningkatkan pengurangan dari partikel yang tercampur. Dengan adanya pengendapan ini, maka akan mengurangi kebutuhan oksigen pada proses pengolahan biologis berikutnya dan pengendapan yang terjadi adalah pengendapan secara gravitasi. Untuk mempercepat proses pengendapan ini, kadang-kadanag ditambhakan juga koagulan sepert alum tawas. Bahan koagulan yang akan dipergunakan harus dipersiapkan dengan baik sebelumnya sebab bahan koagulan seperti tawas cukup sulit larut dalam air. 2. Secondary Treatment Pengolahan kedua secondary treatment yang bertujuan untuk mengkoagulasi dan menghilangkan koloid serta untuk menstabilkan zat organik dalam air limbah. Proses penguraian bahan organik dilakukan oleh Universitas Sumatera Utara mikroorganisme secara aerobic atau anaerobic. Treatment kedua pada umumnya melibatkan proses biologi dengan tujuan untuk mengurangi atau menghilangkan bahan organic mikroorganisme yang ada di dalam air limbah. Untuk proses biologis ini banyak digunakan reaktor lumpur aktif “trickling filter”. a. Proses aerobik Dalam proses aerobik penguraian bahan organik oleh mikroorganisme dapat terjadi dengan kehadiran oksigen sebagai electron aceptor dalam limbah. Proses aerobic biasanya dilakukan dengan bantuan lumpur aktif activated sludge, yaitu lumpur yang banyak mengandung bakteri pengurai. Hasil akhir yang dominan dari proses ini bila dikonversi terjadi secara sempurna adalah karbon dioksida, uap air serta excess sludge. Lumpur aktif tersebut sering disebut dengan MLSS Mixed Liquor Suspended Solid. Terdapat dua hal penting dalam proses ini, yakni proses pertumbuhan bakteri dan proses penambahan oksigen. Bakteri akan berkembang biak apabila jumlah makanan didalamnya cukup tersedia, sehingga pertumbuhan bakteri dapat dipertahankan secara konsisten. Dalam proses aerobic, terjadi proses konversi stoikiometri dengan bakteri sebagai berikut : COHNS zat organic + O 2 + nutrients CO 2 + NH 2 + C 5 H 7 NO 2 new cells + end product endogeneuos respiration C 5 H 7 NO 2 + 5O 2 5CO 2 + H 2 O + NH 3 + energy Pada prakteknya terdapat 2 cara untuk menambahkan oksigen kedalam air limbah, sebagai berikut : Universitas Sumatera Utara 1 Memasukkan udara kedalam air 2 Memaksa air keatas untuk berkontak dengan oksigen Memasukkan udara kedalam air limbah biasanya melalui benda porous atau nozzle. Apabila udara yang dimasukkan kedalam air oleh pompa tekanan. Dalam penetapan nozzle harus juga dipertimbangkan karakter pencampuran mixing Characteristic yang terjadi akibat pemasukan oksigen kedalam air limbah. Semakin baik karakter pencampuran, semakin besar kemungkinan kontak antara activated sludger dengan bahan organik dalam air limbah. Memaksa air keatas untuk berkontak dengan oksigen dilakukan dengan menggunakan pemutar baling-baling aerator yang diletakkan pada permukaan air limbah. Akibat dari pemutaran ini, air limbah akan terangkat keatas dan kontak langsung dengan udara sekitarnya. Biasanya bila terdapat senyawa nitrat organik, hasil akhir juga mengandung Nitrat dan terjadi penurunan pH. b. Proses Anaerobic Dalam proses anaerobik zat organik diuraikan tanpa kehadiran oksigen. Hasil akhir yang dominan dari proses anaerobic adalah biogas campuran methane dan carbon dioksida, uap air serta sedikit exces sludge. Proses anaerobic pada zat organic meliputi rangkaian tahapan sebagai berikut : Universitas Sumatera Utara Mula – mula bahan organik dihidroksida extra celluler enzymes menjadi produk terlarut sehingga ukurannya dapat menembus membran cell. Senyawa terlarut ini kemudian dioksidasi secara anaerobic menjadi asam lemak rantai pendek, alcohols, carbon dioxide, hydrogen dan amonia. Asam lemak rantai pendek, selain acetate dikonversi menjadi acetate, hydrogen gas dan carbon dioxide. Langkah terakhir, methanogenesis, berasal dari reduksi carbon dioxide dari hydrogen dan acetate. 3. Tertiary Treatment Pengolahan ketiga tertiary treatment yang merupakan kelanjutan dari pengolahan kedua. Umunya pengolahan ini untuk menghilangkan nutrisi unsur hara khususnya nitrat dan fosfat. Disamping itu juga pada tahapan ini dapat dilakukan pemusnahan mikroorganisme pathogen dengan penambahan chlor pada air limbah. Pengolahan tingkat lanjutan khusus ini ditujukan terutama untuk menghilangkan senyawa anorganik, diantaranya calsium, kalium, sulfat, nitrat, phospor, dan lain lain maupun senyawa kimia organik. Proses-proses kimia, fisika dan biologis yang terjadi pada pengolahan tingkat lanjut ini antara lain : filtrasi, destilasi, pengapungan, dan lain-lain. Proses kimia meliputi absorbsi karbon aktif, pengendapan kimia, oksidasi dan reduksi. Sedangkan proses biologi melalui bakteri, algae nitrifikasi. Universitas Sumatera Utara 4. Pengolahan Lanjut Dari proses tahap pengolahan air limbah, maka hasilnya adalah berupa lumpur yang perlu dilakukan pengolahan secara khusus, agar lumpur tersebut dapat dimanfaatkan kembali. Pengolahan lumpur yang masih sedikit mengandung bahan nitrogen dan mempermudah proses pengangkutan, maka diperlukan beberapa tahapan pengolahan antara lain : a. Proses pemekatan b. Proses penstabilan c. Proses pengaturan d. Proses pengurangan air e. Proses pengeringan f. Proses pembuangan Asmadi dan Suharno, 2012.

2.5 pH