TEKNIK ANALISIS KIMIA PENCEMARAN LIMBAH
TEKNIS ANALISIS KIMIA PENCEMARAN UNTUK LIMBAH CAIR
Tugas Mata Kuliah
Kualitas & Pengelolaan Pencemaran Lingkungan Dosen Pengampu: Sutopo Hadi, Prof.
Oleh Kelompok I:
EKA SULVIN ARIYANTI NPM. 1420011002 NANIK NUFIANI NPM. 1420011006 SITI ROMELAH NPM. 1420011010 THOMAS ARIA CIPTA NPM. 1420011011 WAHYU WIBOWO NPM. 1420011012
MAGISTER ILMU LINGKUNGAN PROGRAM PASCASARJANA
UNIVERSITAS LAMPUNG 2015
(2)
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang
Permasalahan lingkungan hidup akan terus muncul secara serius diberbagai berbagai wilayah sepanjang penduduk bumi tidak segera memikirkan dan mengusahakan keselamatan dan keseimbangan lingkungan. Di Indonesia,
permasalahan lingkungan hidup seolah-olah seperti dibiarkan saja sejalan dengan intensitas pertumbuhan industri, walaupun industrialisasi itu sendiri sedang menjadi prioritas dalam pembangunan. Tidak sedikit jumlah korban ataupun kerugian yang justru terpaksa ditanggung oleh masyarakat luas tanpa ada kompensasi yang sebanding dari pihak industri. Walaupun proses perusakan lingkungan tetap terus berjalan dan kerugian yang ditimbulkan harus ditanggung oleh banyak pihak, tetapi solusinya yang tepat tetap saja belum bisa ditemukan. Hal ini pada dasarnya disebabkan oleh adanya kesenjangan yang tetap terpelihara menganga antara masyarakat, industri dan pemerintah termasuk aparat penegak hukum.
Kemajuan dunia industri dan perdagangan yang semakin pesat menuntut adanya strategi efektif dalam mengembangkan industri, sehingga dapat bersaing dengan negara-negara lain yang telah maju. Bersamaan dengan itu, suatu konsep pembangunan berkelanjutan (Sustainable Development) mutlak dilakukan guna pemenuhan kebutuhan generasi saat ini tanpa mengesampingkan kebutuhan bagi generasi mendatang.
Permasalahan lingkungan yang dominan saat ini salah satunya adalah limbah cair yang berasal dari industri. Limbah cair yang tidak dikelola akan menimbulkan dampak yang luar biasa pada perairan, khususnya sumber daya air. Kelangkaan sumber daya air di masa mendatang dan bencana alam semisal erosi, banjir, dan kepunahan ekosistem perairan dapat terjadi apabila kita kaum akademisi tidak peduli terhadap permasalahan tersebut. Alam memiliki kemampuan dalam
menetralisir pencemaran yang terjadi apabila jumlahnya kecil, akan tetapi apabila dalam jumlah yang cukup besar akan menimbulkan dampak negatif terhadap alam karena dapat mengakibatkan terjadinya perubahan keseimbangan lingkungan, sehingga limbah tersebut dikatakan telah mencemari lingkungan.
Pencemaran limbah cair dapat dicegah dengan mengolah limbah yang dihasilkan industri sebelum dibuang ke badan air. Limbah yang dibuang ke sungai harus memenuhi baku mutu yang telah ditetapkan karena sungai merupakan salah satu sumber air bersih bagi masyarakat dan habitat ikan, sehingga diharapkan tidak tercemar dan bias digunakan untuk keperluan lainnya.
(3)
Pengelolaan limbah cair dapat dilakukan pada saat proses produksi maupun setelah proses produksi. Pengelolaan limbah cair pada saat proses produksi dimaksudkan untuk meminimalkan limbah yang dihasilkan, baik volume limbah, konsentrasi maupun toksisitas yang juga minimal. Sedangkan pengelolaan limbah cair setelah proses produksi dimaksudkan untuk menghilangkan atau menurunkan kadar bahan pencemar yang terkandung didalamnya, sehingga limbah cair memenuhi syarat untuk dapat dibuang. Dengan demikian,
mendapatkan hasil yang efektif dan efisien dalam pengolahan limbah cair perlu dilakukan langkah-langkah pengelolaan yang dilaksanakan secara terpadu, mulai dari upaya minimisasi limbah (waste minimization), pengolahan limbah (waste treatment), sampai dengan pembuangan limbah produksi (disposal).
1.2 Rumusan Masalah
Beberapa permasalahan yang berkaitan dengan pencemaran limbah cair antara lain sebagai berikut :
a. masih banyaknya hasil buangan industri yang belum memenuhi standar baku mutu limbah cair;
b. penerapan teknologi pengelolaan limbah cair masih rendah akibat lemahnya pengetahuan dan kurangnya kesadaran masyarakat; sehingga hasil buangan masih belum memenuhi standar baku mutu
1.3 Tujuan
Tujuan pembuatan makalah ini adalah untuk:
a. mengetahui analisis kimia pencemaran limbah cair hasil buangan industri;
b. mengetahui teknis pengelolaan limbah cair hasil buangan industri sesuai kriteria SNI;
c. mengetahui efektivitas teknis pengelolaan limbah cair dari beberapa kegiatan industri yang berbeda.
II. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Definisi Limbah Cair
Limbah cair atau air limbah adalah air yang tidak terpakai lagi, yang merupakan hasil dari berbagai kegiatan manusia sehari-hari. Dengan semakin bertambah dan meningkatnya jumlah penduduk dengan segala kegiatanya, maka jumlah air limbah juga mengalami peningkatan. Pada umumnya limbah cair dibuang ke dalam tanah, sungai danau dan laut. Ada beberapa definisi yang berkaitan dengan limbah cair dari berbagi sumber, yaitu :
a. Berdasarkan SNI (2008) limbah cair atau air limbah merupakan sisa dari suatu hasil usaha dan atau kegiatan yang berwujud cair.
b. Menurut Sugiharto (1987) limbah cair adalah sisa dari suatu hasil usaha dan atau kegiatan berwujud cair yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat
(4)
menurunkan kualitas lingkungan. Air limbah (waste water) adalah kotoran dari masyarakat, rumah tangga dan juga yang berasal dari industri, air tanah, air permukaan, serta buangan lainnya.
c. Metcalf & Eddy (2003) mendefinisikan limbah berdasarkan titik sumbernya sebagai kombinasi cairan hasil buangan rumah tangga (permukiman), instansi perusahaaan, pertokoan, dan industri dengan air tanah, air permukaan, dan air hujan.
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 Teknis Analisis Kimia Pencemaran Limbah Cair
Metode pengambilan contoh air limbah mengacu pada SNI 6989.59 tahun 2008 tentang Air dan Air Limbah: Metode Pengambilan contoh air limbah. Metoda ini digunakan untuk pengambilan contoh air guna keperluan pengujian sifat fisika dan kimia air limbah. Beberapa acuan yang dapat digunakan untuk menguji kualitas air limbah, yaitu:
a) SNI 06-6989.1-2004, Air dan air limbah – Bagian 1: Cara uji daya hantar listrik (DHL).
b) SNI 06-6989.11-2004, Air dan air limbah – Bagian 11: Cara uji derajat keasaman (pH) dengan menggunakan pH meter.
c) SNI 06-6989.14-2004, Air dan air limbah – Bagian 12: Cara uji oksigen terlarut secara Yodometri (modifikasi azida).
d) SNI 06-6989.23-2005, Air dan air limbah – Bagian 23: Cara uji suhu dengan termometer
e) SNI 06-2420-1991, Metode pengujian kelindian dalam air dengan titrimetrik. f) SNI 06-2422-1991, Metode pengujian keasaman dalam air dengan titrimetrik. 2.3 Pengolahan limbah cair
Menurut Susanto, dkk., kegiatan yang dapat dilakukan dalam pengolahan limbah cair antara lain sebagai berikut: a) Penyaringan, bertujuan untuk menangkap/ menghilangkan bahan padat yang ada pada limbah; b) Penangkap pasir, bertujuan untuk menghilangkan pasir dan koral yang erbawavoleh limbah; c) Penangkap lemak, bertujuan untuk memisahkan benda-benda terapung/lamak dari limbah cair; d) Equalisasi, bertujuan untuk melunakkan limbah cair agar lebih mudah dalam pengeloaan selanjutnya; e) Netralisasi, bertujuan untuk menetralkan limbah cair yang bersifat asam atau basa; f) Pengendapan/pengapungan,
(5)
bertujuan untuk menghiangkan benda-benda yang tercampur dalam air limbah; g) Reaktor lumpur aktif, bertujuan untuk menghilangkan bahan organik; h)
Nitrifikasi dan denitrifikasi, bertujuan untuk menghilangkan lemak secara biologi; i) Saringan pasir, bertujuan untuk menghilangkan partikel padat yang lebih kecil; dan j) Desinfeksi, bertujuan untuk menghilangkan mikroorganisme yang ada dalam limbah cair.
Enam tahapan pengelolaan limbah cair adalah sebagai berikut:
1) Pengolahan pendahuluan (pre treatment), dilakukan sebelum proses
pengolahan dengan cara pengambilan benda-benda terapung maupun benda yang mengendap dengan tujuan untuk mempercepat dan memperlancar proses selanjutnya;
2) Pengolahan pertama (primary treatment), bertujuan untuk menghilangkan bahan padat tersuspensi dengan cara pengapungan atau pengendapan.
Sedimentasi merupakan pengolahan primer yang banyak digunakan. Partikel-partikel tersuspensi diberi kesempatan utuk mengendap di dasar bak
penampungan;
3) Pengolahan kedua (secondary treatment), merupakan proses biologis yang berfungsi untuk menghilangkan bahan organik dalam limbah cair mellaui oksidasi biokemis, melalui metode lumpur aktif (activated sludge) dan
trickling filter;
4) Pengolahan tingkat ketiga (tertiry treatment), bertujuan untuk menghilangkan kontaminan tertentu agar limbah cair dapat digunakan kembali. Beberapa metode pengolahan tertier yang digunakan adalah; penghilangan senyawa fosfor melalui koagulasi; penghilangan senyawa nitrogen menggunakan
amnonia stripping dengan udara atau “nitrifikasi-denitrifikasi” dalam reaktor biologi; penghilangan bahan organik dan senyawa yang menimbulkan warna dengan menggunakan “activated carbon”; dan menghilangan bahan padat terlarut menggunakn “membrane process”. Sebelum di buang ke tanah atau badan air, dilakukan pengolahan dengan chlorine atau ozon untuk
menghamciurkan mikroorganisme phatogen.
5) Pengolahan fisika kimiawi, merupakan alternatif lain dari proses biologis yang dapat dilakukan melalui koagulasi kimiawi, absorbsi karbon dan penyaringan. Metode ini digunakan untuk pengelolaan limbah cairyang menganding senyawa-senyawa toksis atau senyawa non boidegradebleyang tidak dapt diatasi dengan proses biologi.
6) Pembuangan lumpur (sludge disposal), bertujuan untuk mengurangi volume, menurunkan mikrooganisme pathogen, menurunkan kandunagn air,
membentuk lempengan lumpur lembab dan kering, mengurangi bau dan penggunaan/ pembuangan lumpur padat untuk penutupan lahan. III. ANALISA DAN PEMBAHASAN
(6)
Karakteristik air limbah a t a u l i m b a h c a i r dapat dibagi menjadi dua yaitu: karakteristik fisika dan karakteristik kimia. Karakteristik f isika limbah cair terdiri dari beberapa parameter, diantaranya:
a. Total Solid (TS), merupakan padatan didalam air yang terdiri ari bahan organik maupun anorganik yang larut, mengendap, atau tersuspensi dalam air;
b. Total Suspended Solid (TSS), merupakan jumlah berat dalam mg/l kering lumpur yang ada didalam air limbah setelah mengalami penyaringan dengan membran berukuran 0,45 mikron (Sugiharto,1987);
c. Warna, pada dasarnya air bersih tidak berwarna, tetapi seiring dengan waktu dan menigkatnya kondisi anaerob, warna limbah berubah dari yang abu–abu menjadi kehitaman;
d. Kekeruhan, kekeruhan disebabkan oleh zat padat tersuspensi, baik yang bersifat organik maupun anorganik;
e. Temperatur, merupakan parameter yang sangat penting dikarenakan efeknya terhadap reaksi kimia, laju reaksi, kehidupan organism air dan penggunaan air untuk berbagai aktivitas sehari-hari;
f. Bau, yang disebabkan oleh udara yang dihasilkan pada proses dekomposisi materi atau penambahan substansi pada limbah. Pengendalian bau sanga penting karena terkait dengan masalah estetika.
Karateristik Kimia limbah cair dapat dibagi kedalam beberapa parameter, yaitu:
a. Biological Oxygen Demand (BOD), merupakan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup untuk menguraikan atau mengoksidasi bahan-bahan buangan di dalam air;
b. Chemical Oxygen Demand (COD), merupakan jumlah kebutuhan oksigen dalam air untuk proses reaksi secara kimia guna menguraikan unsur pencemar yang ada. COD dinyatakan dalam ppm (part per milion) atau ml O2/liter (Alaerts dan Santika, 1984);
c. Dissolved Oxygen (DO), adalah kadar oksigen terlarut yang dibutuhkan untuk espirasi aerob mikroorganisme. DO dalam air sangat tergantung pada temperatur dan salinitas;
d. Ammonia (NH3), merupakan penyebab iritasi dan korosi, meningkatkan pertumbuhan mikroorganisme dan mengganggu proses desinfeksi dengan chlor (Soemirat, 1994). Ammonia terdapat dalam larutan dan dapat berupa senyawa ion ammonium atau ammonia, tergantung pada pH larutan; e. Sulfida, Sulfat direduksi menjadi sulfida dalam sludge digester dan dapat
mengganggu proses pengolahan limbah secara biologi jika konsentrasinya melebihi 200 mg/l. Gas H2S bersifat korosif terhadap pipa dan dapat
(7)
f. Fenol, Fenol mudah masuk lewat kulit. Keracunan kronis menimbulkan gejala gastero intestinal, sulit menelan, dan hipersalivasi, kerusakan ginjal dan hati serta dapat menimbulkan kematian (Soemirat, 1994);
g. Derajat keasaman (pH), hal ini dapat mempengaruhi kehidupan biologi dalam air. Bila pH terlalu rendah atau terlalu tinggi dapat menyebabkan kematian bagi mikroorganisme, pH normal untuk kehidupan air adalah 6-8; h. Logam Berat, bila konsentrasinya berlebih dapat bersifat toksik, sehingga
diperlukan pengukuran dan pengolahan limbah yang mengandung logam berat.
3.2 Teknis analisa kimia limbah cair
Terdapat beberapa metode yang merupakan standar baku untuk pemeriksaan karakteristik limbah cair. Yulianto, dkk. (2009) dalam artikelnya menyebutkan bahwa pemeriksaan COD dapat menggunakan metode refluks tertutup secara spektrofotometri dengan mengacu pada SNI 06-6989.2-2004 sedangkan analisa parameter TSS menggunakan metode Gravimetri dengan mengacu pada SK SNI M-03-1989-F Standard 2 Metode Pengujian Kualitas Fisika. Untuk pengujian warna mengacu pada SNI M-03-1989-F secara spektrofotometri, dan analisa parameter minyak lemak menggunakan metode gravimetri, yang mengacu SK SNI M-68-19990-03. Limbah cair dikatakan telah tercemar apabila nilai analisis parameter, baik kimia dan fisika limbah tersebut telah melebihi Baku Mutu yang telah ditetapkan.
3.3 Proses pengelolaan limbah
Agar limbah cair yang merupakan hasil samping suatu kegiatan usaha/industri tidak menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan, maka diperlukan beberapa teknik pengelolaan limbah. Teknologi pengolahan air limbah merupakan salah satu kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. Apapun jenis teknologi pengolahan air limbah, baik domestik maupun industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat setempat. Teknologi
pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan.
Untuk dapat memilih teknologi yang tepat, seseorang harus mengetahui
gambaran umum tentang metode-metode pengolahan air limbah yang ada, baik tentang prinsip kerja, tentang penerapan metode-metode tersebut, keuntungan dan kerugian, serta faktor biaya. Hal yang penting dalam konsep pengolahan air limbah industri adalah usaha mencegah atau menekan beban pencemaran seminimal mungkin, yaitu melalui pengendalian proses produksi itu sendiri. Baru pada tahap selanjutnya adalah pengolahan air limbah yang dihasilkan agar tidak mencemari badan air (sungai, selokan dsb) atau dengan kata lain, agar air buangan dari industri sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan.
Pengolahan air limbah bertujuan untuk mencegah pencemaran pada sumber air rumah tangga, melindungi hewan dan tanaman yang hidup di dalam air,
(8)
menghindari pencemaran tanah permukaan dan menghilangkan tempat berkembangbiaknya bibit dan vektor penyakit.
Berkaitan dengan tujuan tersebut, ada beberapa syarat yang harus ditaati dalam sistem pengelolaan air limbah, yaitu: tidak mengakibatkan kontaminasi terhadap sumber-sumber air minum,tidak mengakibatkan pencemaran air permukaan, tidak menimbulkan pencemaran pada flora dan fauna yang hidup di air di dalam penggunaannya sehari-hari, tidak dihinggapi oleh vektor atau serangga yang mengakibatkan penyakit, tidak terbuka dan harus tertutup serta tidak
menimbulkan bau atau aroma tidak sedap.
Pengelolaan limbah cair dapat dilakukan pada saat produksi maupun setelah produksi. Pengelolaan limbah pada saat proses produksi bertujuan untuk meminimalkan limbah yang dihasilkan melalui penggunaan bahan dan proses produksi yang ramah lingkungan. Sedangkan pengelolaan limbah cair setelah proses produksi dimaksudkan untuk menghilangkan atau menurunkan kadar bahan pencemar yang terkandung didalamnya, sehingga limbah cair tersebut memenuhi syarat untuk dapat dibuang.
Beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengelola air limbah setelah proses produksi, 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 didalam air limbah itu. Apabila hanya cara ini yang dapat diterapkan, maka persyaratan berikut harus dipenuhi, yaitu: air sungai atau danau tidak boleh digunakan untuk keperluan lain; volume air mencukupi, sehingga pengenceran berlangsung kurang lebih 30-40 kali; air harus cukup mengandung oksigen; dan air harus mengalir terus (tidak boleh stagnan) agar tidak menimbulkan bau.
b. Cesspool
Bentuk cesspool ini menyerupai sumur tetapi digunakan untuk pembuangan air limbah. tanah. Bagian atas ditembok agar tidak tembus air. Apabila
ceespool sudah penuh (± 60 bulan), 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 sistem 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 1-2,5 meter. Lama pemakaian dapat mencapai 6-10 tahun.
(9)
Merupakan metode koagulasi dengan menggunakan arus listrik searah melalui peristiwa elektrokimia, sebagai salah satu alternatif pengolahan limbah cair industri batik. Metode elektrokoagulasi memberikan hasil penyisihan COD, warna, TSS, dan minyak-lemak yang relatif baik
dibandingkan dengan metode koagulasi konvensional. Penurunan konsentrasi COD dalam elektrokoagulasi ini disebabkan proses oksidasi dan reduksi didalam reaktor elektrokoagulasi tersebut. Penurunan warna disebabkan oleh proses adsorbsi, substansi molekul meninggalkan larutan limbah dan
bergabung pada permukaan zat padat (koagulan) pada proses
elektrokoagulasi. Proses adsorbsi disini berfungsi untuk menyisihkan senyawa-senyawa aromatik dan senyawa organik terlarut.
Untuk mendapatkan hasil yang efektif dan efisien dalam pengolahan limbah cair perlu dilakukan langkah-langkah pengelolaan yang dilaksanakan secara terpadu dengan dimulai dengan upaya minimalisasi limbah (waste minimization),
pengolahan limbah (waste treatment), hingga pembuangan limbah produksi
(disposal).
3.4. Baku Mutu Limbah Cair
Baku mutu air limbah merupakan ukuran batas atau kadar unsur pencemar dan atau jumlah unsur pencemar yang ditenggang keberadaanya dalam air limbah yang akan dibuang atau dilepas ke dalam sumber air dari suatu usaha dan atau kegiatan.
Baku mutu limbah cair menunjukkan teknologi intern dan ekstern terbaik yang tersedia di Indonesia. Baku mutu limbah yang baru pada kedua telah diterapkan pada semua pengoperasian yang baru dan diperluas serta harus diterapkan pada semua pengoperasian mulai tahun 1995. Masing-masing industri
mempunyai baku mutu limbah cair yang berbeda beda. Baku Mutu Limbah cair untuk industri pulp dan kertas tertera pada Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Baku mutu limbah cair industri pulp dan kertas, berlaku bagi industri baru atau yang diperluas dan bagi semua industri mulai tahun 1995.
Proses
Parameter Debit
m3/t BOD5 TSS COD
M3/t mg/1 kg/1 mg/1 g/1 mg/1 kg/1 A. Pulp
1. Kraft dikelantang 70 60 3,9 60 3,9 300 21,0
2. Pulp parut 95 75 7,0 7,0 6,7 300 28,5
3. Kraft tidak
Dikelantang 35 50 1,8 60 2,1 180 6,3
4. Sulfit dikelantang 100 100 10 80 8,0 400 40 5. Mekanik
(CMP) dan Groundwood
(10)
6. Semi-Kimia 60 60 3,6 60 3,6 180 10,8
7. Pulp Soda 80 65 3,6 60 3,6 180 10,8
8. Deink Pulp (dariKertas bekas)
60 80 4,8 85 5,1 250 15,0
B. Kertas
1. Halus
(dikelantang) 40 90 3,6 80 3,2 190 7,6
2. Kasar 20 70 1,4 80 1,6 170 3,4
3.Kertas lain yang dikelantang
35 75 2,6 80 2,8 160 5,6
Sumber : EMDIBAPEDAL 1994
3.5. Aplikasi Metode Pengolahan Limbah di beberapa Industri a. Pengolahan Limbah Cair pada Industri Pulp dan Kertas
Pengolahan eksternal pada operasi pulp dan kertas mencakup ekualisi netralisasi, pengolahan primer, pengolahan sekunder dan tahap pemolesan. Kerana gangguan dari prosesdan fluktuasi pada pemuatan limbah awal, biasanya pabrik kertas modern memiliki tempat penampungan dan netralisasi limbah yang memadai sebelum masuk ke tempat pengendapan primer yang pertama. Ayakan digunakan untuk menghilangkan benda- benda besar yang masuk kedalam limbah pabrik pulp atau kertas. Pengendapan primer biasanya terjadi di bak pengendapan atau bak penjernih. Bak pengendap yang hanya berfungsi atas dasar gaya berat, tidak memberi keluwesan operasional. Karena itu memerlukan waktu tinggal sampai 24 jam. Bak penjernih bulat yang dirancang dengan baik dapat menghilangkan sampai 80% zat padat tersuspensi dan 50-995 BOD.
Pengendapan dapat ditingkatkan dengan menggunakan bahan flokulasi atau koagulasi disamping pengurangan bahan yang membutuhkan oksigen, pengolahan secara biologis mengurangi kadar racun dan meningkatkan mutu estetika buangan (bau, warna, potensi yang menggangu dan rasa air). Apabila terdapat lahan yang memadai, laguna fakultatif dan laguna aerasi bisa digunakan. Laguna aerasi akan mengurangi 80% BOD buangan pabrik dengan waktu tinggal 10 hari.
b. Pengolahan limbah cair pada Industri Batik
Metode koagulasi dengan menggunakan arus listrik searah melalui peristiwa elektrokimia dapat digunakan sebagai salah satu alternatif pengolahan limbah cair bagi industri batik. Hasil penelitian Yulianto, dkk (2009) menujukakan bahwa metode elektrokoagulasi telah memberikan hasil penyisihan COD, warna, TSS, dan minyak-lemak yang relatif baik dibandingkan dengan metode koagulasi
(11)
konvensional. Penurunan konsentrasi COD dalam elektrokoagulasi ini disebabkan proses oksidasi dan reduksi didalam reaktor elektrokoagulasi tersebut. Penurunan warna disebabkan oleh proses adsorbsi, substansi molekul meninggalkan larutan limbah dan bergabung pada permukaan zat padat
(koagulan) pada proses elektrokoagulasi.
c. Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Makanan (Buah dan Sayuran)
Limbah cair industri makanan dengan bahan baku buah-buahan dan sayuran pada umumnya mempunyai kadar bahan organik yang tinggi, tidak mengadung bahan kimia sertamudah diolah dengan cara biologi. Pengolahan limbah cair dapat dilakukan dengan tiga metode, yaitu secara fisik melalui penyaringan dan penangkapan lemak; secara fisika kimiawi melalui ekualisasi dan netralisasi dengan menggunakan larutan kostik; dan secara biologik smelalui biofilter anaerobik, sedimentasi, aerasi dan filtrasi.
d. Pengelolaan Limbah Cair Pabrik Pengalengan Ikan
Sahubawa (2011) mengungkapkan bahwa strategi yang digunakan untuk
mengatasi limbah cair pada pabrik pengalengan ikan dapat dilakukan dengan cara mengurangi produksi air sebanyak mungkin.
e. Pengelolaan Limbah Cair Industri Tahu
Pengelolaan limbah cair pada industri tahu dapat dilakukan dengan penambahan EM4 pada bak penampungan limbah sebelum dibuang ke badan air (sungai). Hasil penelitian Munawaroh, dkk (2013) menunjukkan bahwa pengolahan limbah cair industri tahu menggunakan EM4 dapat menurunkan nilai BOD sebesar 97%, COD sebesar 96%, meningkatkan nilai pH, TSS, nilai Nitrogen dan K2O. Selain
itu, hasil buangan limbah berpotensi sebagai pupuk cair/nutrisi bagi tanaman, terutama sayuran.
IV. KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan
a. Dampak negatif dari pembangunan akan selalu muncul, untuk itu dampak ini harus dikelolah dengan sebaik-baiknya agar tidak menimbulkan efek yang lebih besar lagi.
b. Badan air/sungai akan selalu menanggung beban pencemaran, apabila setiap industri yang membuang limbahnya tidak sesuai dengan
persyaratan/baku mutu yang telah ditetapkan.
c. Kegiatan pengelolah limbah dapat dilakukan dengan 2 (dua) metode yaitu dengan pengelolaan limbah itu sendiri dan minimisasi limbah.
d. Kemajuan teknologi pengolahan limbah dapat dimanfaatkan sebagai alternatif menekan efek negatif yang mungkin saja timbul.
(12)
4.2 SARAN
1. Para pemilik/pelaksana industri, hendaknya mengupayakan pembangunan instalasi pengolahan air limbah, agar setiap air limbah yang dibuang ke badan air sudah memenuhi kriteria dalam baku mutu yang telah ditetapkan oleh pemerintah.
2. Peran serta masyarakat dan lembaga-lembaga terkait sangat diperlukan untuk meminimalisasi tingkat pencemaran limbah dan mengupayakan pengelolaanya guna menjaga kualitas lingkungan.
3. Keseriusan dari semua pihak sangat diperlukan agar limbah industri yang ada benar-benar tidak mengganggu kehidupan dan kesehatan manusia.
DAFTAR PUSTAKA
Alaerts, G., Santika dan Sri Sumestri. 1984. Metode Penelitian Air. PT. Usaha Nasional. Surabaya.
Anonim. 2008. SNI 6989.59:2008. Air dan Air limbah – Bagian 59:Metoda Pengambilan Contoh Air Limbah.
EMDIBAPEDAL 1994. Limbah Cair Berbagai Industri di Indonesia, Sumber, Pengendalian dan Baku Mutu. BAPEDAL. Jakarta.
Metcalf dan Eddy. 1991. “Wastewater Engineering Treatment Disposal Reuse“, 3rd ed. McGraw-Hill Book Co: Singapore.
Munawaroh, U.,Sutisna, M.., dan Pharmawati K. 2013. Penyisihan Parameter Pencemar Lingkungan pada Limbah cair Industri Tahu dengan Menggunakan Efektif Mikroorganisme 4 (EM4) serta Pemanfaatannya. Jurnal Institut Teknologi Nasional : Reka Lingkungan. Vol 1 No. 2. Institut Teknologi Nasional. Bandung.
Sahubawa, L. 2011. Analisis dan Prediksi Beban Pencemaran Limbah Cair Pabrik Pengalengan Ikan. Jurnal Manusi dan Lingkungan, Vol. 18 No.1: 9 -18. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.
Soemirat. 1994. Kesehatan Lingkungan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Sugiharto. 1987. Dasar-Dasar Pengolahan Air Limbah. Universitas Indonesia (UI-Press) . Jakarta.
Susanto, J.P, Wiharja, dan Ganefati, S.P. Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Makan dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran.
Yulianto, A., Hakim, L., Purwaningsih, I., Pravitasari, V.A. 2009. Pengolahan Limbah Cair Industri Batik pada Skala Laboratorium dengan menggunakan Metode Elektrokoagulasi. Jurnal Reseachgate Vol. 5 No. 1: 6-11.
(1)
f. Fenol, Fenol mudah masuk lewat kulit. Keracunan kronis menimbulkan gejala gastero intestinal, sulit menelan, dan hipersalivasi, kerusakan ginjal dan hati serta dapat menimbulkan kematian (Soemirat, 1994);
g. Derajat keasaman (pH), hal ini dapat mempengaruhi kehidupan biologi dalam air. Bila pH terlalu rendah atau terlalu tinggi dapat menyebabkan kematian bagi mikroorganisme, pH normal untuk kehidupan air adalah 6-8; h. Logam Berat, bila konsentrasinya berlebih dapat bersifat toksik, sehingga
diperlukan pengukuran dan pengolahan limbah yang mengandung logam berat.
3.2 Teknis analisa kimia limbah cair
Terdapat beberapa metode yang merupakan standar baku untuk pemeriksaan karakteristik limbah cair. Yulianto, dkk. (2009) dalam artikelnya menyebutkan bahwa pemeriksaan COD dapat menggunakan metode refluks tertutup secara spektrofotometri dengan mengacu pada SNI 06-6989.2-2004 sedangkan analisa parameter TSS menggunakan metode Gravimetri dengan mengacu pada SK SNI M-03-1989-F Standard 2 Metode Pengujian Kualitas Fisika. Untuk pengujian warna mengacu pada SNI M-03-1989-F secara spektrofotometri, dan analisa parameter minyak lemak menggunakan metode gravimetri, yang mengacu SK SNI M-68-19990-03. Limbah cair dikatakan telah tercemar apabila nilai analisis parameter, baik kimia dan fisika limbah tersebut telah melebihi Baku Mutu yang telah ditetapkan.
3.3 Proses pengelolaan limbah
Agar limbah cair yang merupakan hasil samping suatu kegiatan usaha/industri tidak menimbulkan pencemaran terhadap lingkungan, maka diperlukan beberapa teknik pengelolaan limbah. Teknologi pengolahan air limbah merupakan salah satu kunci dalam memelihara kelestarian lingkungan. Apapun jenis teknologi pengolahan air limbah, baik domestik maupun industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh masyarakat setempat. Teknologi
pengolahan yang dipilih harus sesuai dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan.
Untuk dapat memilih teknologi yang tepat, seseorang harus mengetahui
gambaran umum tentang metode-metode pengolahan air limbah yang ada, baik tentang prinsip kerja, tentang penerapan metode-metode tersebut, keuntungan dan kerugian, serta faktor biaya. Hal yang penting dalam konsep pengolahan air limbah industri adalah usaha mencegah atau menekan beban pencemaran seminimal mungkin, yaitu melalui pengendalian proses produksi itu sendiri. Baru pada tahap selanjutnya adalah pengolahan air limbah yang dihasilkan agar tidak mencemari badan air (sungai, selokan dsb) atau dengan kata lain, agar air buangan dari industri sesuai dengan baku mutu yang telah ditetapkan.
Pengolahan air limbah bertujuan untuk mencegah pencemaran pada sumber air rumah tangga, melindungi hewan dan tanaman yang hidup di dalam air,
(2)
menghindari pencemaran tanah permukaan dan menghilangkan tempat berkembangbiaknya bibit dan vektor penyakit.
Berkaitan dengan tujuan tersebut, ada beberapa syarat yang harus ditaati dalam sistem pengelolaan air limbah, yaitu: tidak mengakibatkan kontaminasi terhadap sumber-sumber air minum,tidak mengakibatkan pencemaran air permukaan, tidak menimbulkan pencemaran pada flora dan fauna yang hidup di air di dalam penggunaannya sehari-hari, tidak dihinggapi oleh vektor atau serangga yang mengakibatkan penyakit, tidak terbuka dan harus tertutup serta tidak
menimbulkan bau atau aroma tidak sedap.
Pengelolaan limbah cair dapat dilakukan pada saat produksi maupun setelah produksi. Pengelolaan limbah pada saat proses produksi bertujuan untuk meminimalkan limbah yang dihasilkan melalui penggunaan bahan dan proses produksi yang ramah lingkungan. Sedangkan pengelolaan limbah cair setelah proses produksi dimaksudkan untuk menghilangkan atau menurunkan kadar bahan pencemar yang terkandung didalamnya, sehingga limbah cair tersebut memenuhi syarat untuk dapat dibuang.
Beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengelola air limbah setelah proses produksi, 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 didalam air limbah itu. Apabila hanya cara ini yang dapat diterapkan, maka persyaratan berikut harus dipenuhi, yaitu: air sungai atau danau tidak boleh digunakan untuk keperluan lain; volume air mencukupi, sehingga pengenceran berlangsung kurang lebih 30-40 kali; air harus cukup mengandung oksigen; dan air harus mengalir terus (tidak boleh stagnan) agar tidak menimbulkan bau.
b. Cesspool
Bentuk cesspool ini menyerupai sumur tetapi digunakan untuk pembuangan air limbah. tanah. Bagian atas ditembok agar tidak tembus air. Apabila ceespool sudah penuh (± 60 bulan), 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 sistem 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 1-2,5 meter. Lama pemakaian dapat mencapai 6-10 tahun.
(3)
Merupakan metode koagulasi dengan menggunakan arus listrik searah melalui peristiwa elektrokimia, sebagai salah satu alternatif pengolahan limbah cair industri batik. Metode elektrokoagulasi memberikan hasil penyisihan COD, warna, TSS, dan minyak-lemak yang relatif baik
dibandingkan dengan metode koagulasi konvensional. Penurunan konsentrasi COD dalam elektrokoagulasi ini disebabkan proses oksidasi dan reduksi didalam reaktor elektrokoagulasi tersebut. Penurunan warna disebabkan oleh proses adsorbsi, substansi molekul meninggalkan larutan limbah dan
bergabung pada permukaan zat padat (koagulan) pada proses
elektrokoagulasi. Proses adsorbsi disini berfungsi untuk menyisihkan senyawa-senyawa aromatik dan senyawa organik terlarut.
Untuk mendapatkan hasil yang efektif dan efisien dalam pengolahan limbah cair perlu dilakukan langkah-langkah pengelolaan yang dilaksanakan secara terpadu dengan dimulai dengan upaya minimalisasi limbah (waste minimization), pengolahan limbah (waste treatment), hingga pembuangan limbah produksi (disposal).
3.4. Baku Mutu Limbah Cair
Baku mutu air limbah merupakan ukuran batas atau kadar unsur pencemar dan atau jumlah unsur pencemar yang ditenggang keberadaanya dalam air limbah yang akan dibuang atau dilepas ke dalam sumber air dari suatu usaha dan atau kegiatan.
Baku mutu limbah cair menunjukkan teknologi intern dan ekstern terbaik yang tersedia di Indonesia. Baku mutu limbah yang baru pada kedua telah diterapkan pada semua pengoperasian yang baru dan diperluas serta harus diterapkan pada semua pengoperasian mulai tahun 1995. Masing-masing industri
mempunyai baku mutu limbah cair yang berbeda beda. Baku Mutu Limbah cair untuk industri pulp dan kertas tertera pada Tabel 1 berikut ini.
Tabel 1. Baku mutu limbah cair industri pulp dan kertas, berlaku bagi industri baru atau yang diperluas dan bagi semua industri mulai tahun 1995.
Proses
Parameter Debit
m3/t BOD5 TSS COD
M3/t mg/1 kg/1 mg/1 g/1 mg/1 kg/1
A. Pulp
1. Kraft dikelantang 70 60 3,9 60 3,9 300 21,0
2. Pulp parut 95 75 7,0 7,0 6,7 300 28,5
3. Kraft tidak
Dikelantang 35 50 1,8 60 2,1 180 6,3
4. Sulfit dikelantang 100 100 10 80 8,0 400 40 5. Mekanik
(CMP) dan Groundwood
(4)
6. Semi-Kimia 60 60 3,6 60 3,6 180 10,8
7. Pulp Soda 80 65 3,6 60 3,6 180 10,8
8. Deink Pulp (dariKertas bekas)
60 80 4,8 85 5,1 250 15,0
B. Kertas 1. Halus
(dikelantang) 40 90 3,6 80 3,2 190 7,6
2. Kasar 20 70 1,4 80 1,6 170 3,4
3.Kertas lain yang dikelantang
35 75 2,6 80 2,8 160 5,6
Sumber : EMDIBAPEDAL 1994
3.5. Aplikasi Metode Pengolahan Limbah di beberapa Industri
a. Pengolahan Limbah Cair pada Industri Pulp dan Kertas
Pengolahan eksternal pada operasi pulp dan kertas mencakup ekualisi netralisasi, pengolahan primer, pengolahan sekunder dan tahap pemolesan. Kerana gangguan dari prosesdan fluktuasi pada pemuatan limbah awal, biasanya pabrik kertas modern memiliki tempat penampungan dan netralisasi limbah yang memadai sebelum masuk ke tempat pengendapan primer yang pertama. Ayakan digunakan untuk menghilangkan benda- benda besar yang masuk kedalam limbah pabrik pulp atau kertas. Pengendapan primer biasanya terjadi di bak pengendapan atau bak penjernih. Bak pengendap yang hanya berfungsi atas dasar gaya berat, tidak memberi keluwesan operasional. Karena itu memerlukan waktu tinggal sampai 24 jam. Bak penjernih bulat yang dirancang dengan baik dapat menghilangkan sampai 80% zat padat tersuspensi dan 50-995 BOD.
Pengendapan dapat ditingkatkan dengan menggunakan bahan flokulasi atau koagulasi disamping pengurangan bahan yang membutuhkan oksigen, pengolahan secara biologis mengurangi kadar racun dan meningkatkan mutu estetika buangan (bau, warna, potensi yang menggangu dan rasa air). Apabila terdapat lahan yang memadai, laguna fakultatif dan laguna aerasi bisa digunakan. Laguna aerasi akan mengurangi 80% BOD buangan pabrik dengan waktu tinggal 10 hari.
b. Pengolahan limbah cair pada Industri Batik
Metode koagulasi dengan menggunakan arus listrik searah melalui peristiwa elektrokimia dapat digunakan sebagai salah satu alternatif pengolahan limbah cair bagi industri batik. Hasil penelitian Yulianto, dkk (2009) menujukakan bahwa metode elektrokoagulasi telah memberikan hasil penyisihan COD, warna, TSS, dan minyak-lemak yang relatif baik dibandingkan dengan metode koagulasi
(5)
konvensional. Penurunan konsentrasi COD dalam elektrokoagulasi ini disebabkan proses oksidasi dan reduksi didalam reaktor elektrokoagulasi tersebut. Penurunan warna disebabkan oleh proses adsorbsi, substansi molekul meninggalkan larutan limbah dan bergabung pada permukaan zat padat
(koagulan) pada proses elektrokoagulasi.
c. Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Makanan (Buah dan Sayuran)
Limbah cair industri makanan dengan bahan baku buah-buahan dan sayuran pada umumnya mempunyai kadar bahan organik yang tinggi, tidak mengadung bahan kimia sertamudah diolah dengan cara biologi. Pengolahan limbah cair dapat dilakukan dengan tiga metode, yaitu secara fisik melalui penyaringan dan penangkapan lemak; secara fisika kimiawi melalui ekualisasi dan netralisasi dengan menggunakan larutan kostik; dan secara biologik smelalui biofilter anaerobik, sedimentasi, aerasi dan filtrasi.
d. Pengelolaan Limbah Cair Pabrik Pengalengan Ikan
Sahubawa (2011) mengungkapkan bahwa strategi yang digunakan untuk
mengatasi limbah cair pada pabrik pengalengan ikan dapat dilakukan dengan cara mengurangi produksi air sebanyak mungkin.
e. Pengelolaan Limbah Cair Industri Tahu
Pengelolaan limbah cair pada industri tahu dapat dilakukan dengan penambahan EM4 pada bak penampungan limbah sebelum dibuang ke badan air (sungai). Hasil penelitian Munawaroh, dkk (2013) menunjukkan bahwa pengolahan limbah cair industri tahu menggunakan EM4 dapat menurunkan nilai BOD sebesar 97%, COD sebesar 96%, meningkatkan nilai pH, TSS, nilai Nitrogen dan K2O. Selain
itu, hasil buangan limbah berpotensi sebagai pupuk cair/nutrisi bagi tanaman, terutama sayuran.
IV. KESIMPULAN DAN SARAN
4.1 Kesimpulan
a. Dampak negatif dari pembangunan akan selalu muncul, untuk itu dampak ini harus dikelolah dengan sebaik-baiknya agar tidak menimbulkan efek yang lebih besar lagi.
b. Badan air/sungai akan selalu menanggung beban pencemaran, apabila setiap industri yang membuang limbahnya tidak sesuai dengan
persyaratan/baku mutu yang telah ditetapkan.
c. Kegiatan pengelolah limbah dapat dilakukan dengan 2 (dua) metode yaitu dengan pengelolaan limbah itu sendiri dan minimisasi limbah. d. Kemajuan teknologi pengolahan limbah dapat dimanfaatkan sebagai
(6)
4.2 SARAN
1. Para pemilik/pelaksana industri, hendaknya mengupayakan pembangunan instalasi pengolahan air limbah, agar setiap air limbah yang dibuang ke badan air sudah memenuhi kriteria dalam baku mutu yang telah ditetapkan oleh pemerintah.
2. Peran serta masyarakat dan lembaga-lembaga terkait sangat diperlukan untuk meminimalisasi tingkat pencemaran limbah dan mengupayakan pengelolaanya guna menjaga kualitas lingkungan.
3. Keseriusan dari semua pihak sangat diperlukan agar limbah industri yang ada benar-benar tidak mengganggu kehidupan dan kesehatan manusia.
DAFTAR PUSTAKA
Alaerts, G., Santika dan Sri Sumestri. 1984. Metode Penelitian Air. PT. Usaha Nasional. Surabaya.
Anonim. 2008. SNI 6989.59:2008. Air dan Air limbah – Bagian 59:Metoda Pengambilan Contoh Air Limbah.
EMDIBAPEDAL 1994. Limbah Cair Berbagai Industri di Indonesia, Sumber, Pengendalian dan Baku Mutu. BAPEDAL. Jakarta.
Metcalf dan Eddy. 1991. “Wastewater Engineering Treatment Disposal Reuse“, 3rd ed. McGraw-Hill Book Co: Singapore.
Munawaroh, U.,Sutisna, M.., dan Pharmawati K. 2013. Penyisihan Parameter Pencemar Lingkungan pada Limbah cair Industri Tahu dengan Menggunakan Efektif Mikroorganisme 4 (EM4) serta Pemanfaatannya. Jurnal Institut Teknologi Nasional : Reka Lingkungan. Vol 1 No. 2. Institut Teknologi Nasional. Bandung.
Sahubawa, L. 2011. Analisis dan Prediksi Beban Pencemaran Limbah Cair Pabrik Pengalengan Ikan. Jurnal Manusi dan Lingkungan, Vol. 18 No.1: 9 -18. Universitas Gajah Mada. Yogyakarta.
Soemirat. 1994. Kesehatan Lingkungan. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Sugiharto. 1987. Dasar-Dasar Pengolahan Air Limbah. Universitas Indonesia (UI-Press) . Jakarta.
Susanto, J.P, Wiharja, dan Ganefati, S.P. Teknologi Pengolahan Limbah Cair Industri Makan dengan Bahan Baku Buah dan Sayuran.
Yulianto, A., Hakim, L., Purwaningsih, I., Pravitasari, V.A. 2009. Pengolahan Limbah Cair Industri Batik pada Skala Laboratorium dengan menggunakan Metode Elektrokoagulasi. Jurnal Reseachgate Vol. 5 No. 1: 6-11.