perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka
1. Pengertian Air Kotor
Air kotor atau sering juga disebut air limbah atau air buangan adalah semua cairan yang dibuang, yang mengandung kotoran manusia, hewan, bekas tumbuh –
tumbuhan, maupun yang mengandung sisa – sisa proses produksi. Adapun air limbah dapat dibagi menjadi 4 golongan :
a. Air kotor air buangan domestik
Air buangan yang berasal dari closed, peturasan, bidet, dan air buangan yang mengandung kotoran manusia.
b. Air bekas
Air buangan yang berasal dari kamar mandi, dapur dan bak cuci tangan. c.
Air hujan Air buangan dari atap rumah atau halaman yang berasal dari air hujan.
d. Air buangan khusus atau air buangan non – domestik
1 Air buangan yang mengandung gas, racun atau bahan – bahan berbahaya.
2 Air buangan yang bersifat radio aktif atau mengandung bahan radio aktif yang
dibuang ke bawah air penerima. 3
Air buangan yang mengandung banyak lemak, biasanya berasal dari restoran.
2. Pengolohan Limbah
Prinsip pengolahan air limbah adalah menghilangkan atau mengurangi kontaminan yang terdapat dalam air limbah, sehingga hasil olahan tidak mengganggu lingkungan.
Tujuan utama pengolahan air limbah adalah untuk mengurangi BOD, partikel campur, membunuh bakteri pathogen, serta mengurangi komponen beracun agar
konsentrasi yang ada menjadi rendah. Tujuan dari pengolahan air limbah tergantung
5
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user dari tipe air limbah yang dihasilkan. Untuk limbah domestik, tujuan utamanya adalah
untuk mereduksi kandungan senyawa berbahaya yang terkandung dalam air limbah. Badan perairan yang kualitasnya telah menurun perlu diupayakan peningkatan
kualitas airnya agar kondisi badan perairan tersebut dapat dimanfaatkan sesuai peruntukkannya. Salah satu cara untuk meningkatkan kualitas air yang tercemar
adalah secara biologis, ini adalah cara alternatif pengolahan limbah, karena disamping efektif, tidak menimbulkan efek samping, juga lebih ekonomis. Cara ini telah
diterapkan di IPAL Mojosongo, penanganan limbah dengan mikroorganisme dengan memanfaatkan mikroorganisme pada lingkungan tercemar atau dalam suatu alat
pengolahan limbah. Lingkungan secara alami mengandung beraneka ragam mikroorganisme. Mikroorganisme diperlukan dalam penanganan air limbah sebagai
pengurai dan mendegradasi bahan organik yang kompleks menjadi bahan yang lebih sederhana sehingga dapat didegradasi menjadi CO
2
dan H
2
O. Dalam proses degradasi tersebut terdapat kondisi lingkungan yang harus sesuai dengan
pertumbuhan dan perkembangbiakan mikroorganisme.
3. Limbah Domestik
Air limbah domestik berasal dari pemukiman terutama terdiri dari tinja, air kemih dan buangan air limbah lain kamar mandi, dapur, cucian yang kira – kira
mengandung 99,9 air dan 0,1 zat padat. Zat padat yang ada terbagi atas lebih kurang 70 zat organik dan sisanya 30 zat anorganik terutama pasir, garam –
garaman dan logam. Limbah domestik mencakup seluruh limbah rumah tangga yang dibuang ke dalam saluran pembuangan, termasuk limbah sejumlah besar industri
kecil yang sulit diidentifikasi dan dihitung secara terpisah. Mengingat kebiasaan perbedaan makan dan mencuci, seperti juga adanya perbedaan industri tradisional
kecil, maka volume dan beban limbah akan bervariasi. Meskipun terdapat perbedaan besar dari segi budaya dan sosial ekonomi antara berbagai Negara, variasi perbedaan
beban pencemaran tidak begitu mencolok. Umumnya semakin tinggi standar hidup, makin banyak pula air yang dibutuhkan dan dipergunakan, sehingga semakin banyak
limbah yang dihasilkan. www.google.com
, 2008. 6
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 4.
Karakteristik Air Limbah Domestik a.
Karakteristik Fisik 1
Zat padat Zat padat dalam air limbah adalah semua zat padat yang tetap tinggal sebagai
residu pada pemanasan 103 – 105° C dalam laboratorium. 2
Bau Bau dalam air limbah disebabkan dalam gas – gas hasil dari dekomposisi zat –
zat organik dalam air limbah. Air limbah yang baru tidak berbau atau sedikit berbau sedangkan air limbah yang lama dan membusuk sering berbau sangat
menyengat hidung. 3
Suhu Air limbah pada umumnya mempunyai suhu yang lebih tinggi daripada suhu
udara setempat. Suhu air limbah merupakan parameter penting, sebab efeknya dapat mengganggu dan meninggalkan reaksi kimia kehidupan akuatik.
4 Warna
Air limbah yang baru biasanya bewarna abu – abu, namun apabila bahan organik mengalami dekomposisi oleh mikroorganisme dan oksigen terlarut
turun hingga nol, maka air limbah tersebut berubah warna menjadi hitam. b.
Karakteristik Kimia 1
Bahan organik Bahan organik yang dijumpai dalam air limbah terdiri atas 65 protein, 25
karbohidrat, dan 10 lemak atau minyak Sugiharto, 1987. Minyak dan lemak dapat dijumpai dalam air limbah domestik yang berasal dari makanan
yang tidak dapat larut di dalam air melainkan mengapung di atas permukaan air sehingga menutupi permukaan air bila dibuang ke sungai. Lapisan ini
dapat terdegradasi oleh mikroorganisme, tetapi memerlukan waktu yang cukup lama.
2 BOD
Biologycal Oxygen Demand
BOD merupakan ukuran banyaknya oksigen dalam air yang digunakan mikroba air untuk menguraikan bahan organik baik langsung maupun tidak
langsung atau dalam artian lain, BOD yaitu jumlah oksigen yang dibutuhkan 7
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user oleh mikroorganisme dalam lingkungan air untuk mendegradasi bahan
buangan organik yang ada dalam lingkungan tersebut. Untuk limbah rumah tangga BOD-nya lebih rendah karena jumlah bakteri dalam air kotor lebih
banyak, otomatis konsumsi oleh bakteri lebih besar. 3
DO
Dissolved Oxygen
DO adalah oksigen yang terlarut dalam air. Oksigen terlarut adalah kebutuhan dasar untuk kehidupan di dalam air ikan dan tanaman air. Konsentrasi
oksigen terlarut bergantung pada suhu dan tekanan atmosfir, sehingga semakin tinggi suhu air maka semakin rendah kadar oksigen yang terlarut
dalam air. Air limbah biasanya memiliki suhu yang lebih tinggi dari air biasa, sehingga air limbah memiliki oksigen yang terlarut lebih rendah daripada air
biasa. 4
COD
Chemical Oxygen Demand
COD adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan – bahan organik secara kimiawi yang terdapat di dalam air dengan sempurna.
Kadar COD dalam air buangan rumah tangga adalah rendah, hal itu karena proses oksidasi dalam air kotor hanya memerlukan oksigen yang rendah.
5 Ph
Puissance d’Hydrogen Scale
Ph adalah ukuran yang menunjukkan kadar asam atau basa dalam suatu larutan. Air limbah pada umumnya mempunyai Ph netral yang disebabkan
adanya
buffer
air. Limbah atau air buangan rumah tangga mempunyai ph 7 atau bersifat asam. Adapun Ph yang baik untuk air minum maupun air limbah
adalah netral 7. c.
Karakteristik Biologi Dalam air kotor, mikroorganisme apathogen lebih banyak dibandingkan
pathogen. Ciri – ciri biologis limbah merupakan hal yang penting dalam menentukan tingkat pencemaran, karena berbagai jenis bakteri yang terdapat di
dalam air limbah sangat berbahaya dan dapat menimbulkan penyakit. 8
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user d.
Karakteristik Zat Hara Bahan padat yang terkandung dalam air limbah 0,1 berupa bahan padatan
terambang, koloid dan terlarut yang terdapat dalam air limbah mengandung unsur hara tumbuhan yaitu Nitrogen, Fosfor dan Kalium serta unsur – unsur hara
lainnya seperti Tembaga, Besi, Seng. Jumlah kandungan Nitrogen, Fosfor, dan Kalium dalam air limbah tidak terolah biasanya berkisar 1 – 100 mgl Nitrogen,
5 – 25 mgl Fosfor, 10 – 100 mgl Kalium. Air limbah yang terolah akan mengandung Nitrogen dan Fosfor lebih sedikit. Sakti Azhar Siregar, 2005.
5. Sistem Penyaluran Air Buangan
Sistem penyaluran air limbah atau air buangan pada umumnya dibagi menjadi beberapa sistem penyaluran yang berdasarkan kepada :
a. Jenis Air Buangan
Dimana pada sistem penyaluran air buangan berdasarkan jenis air buangan ini, air buangan dikumpulkan dan dikeluarkan ke badan air penerima tahap pengolahan
terlebih dahulu. b.
Cara Penyaluran Air Buangan 1
Sistem Penyaluran Campuran Yaitu sistem penyaluran, dimana segala macam air buangan dikumpulkan ke
dalam satu saluran dan dialirkan keluar tanpa memperhatikan jenis air. 2
Sistem Penyaluran Terpisah Yaitu sistem penyaluran, dimana segala macam air buangan dikumpulkan dan
dialirkan secara terpisah sesuai jenis air. 3
Sistem Penyaluran Secara Terpisah Yaitu sistem penyaluran, dimana air buangan dari beberapa sumber
digabungkan dalam satu kelompok yang terpisah sesuai jenis air. c.
Cara Pengaliran 1
Sistem Gravitasi Dimana air buangan dari tempat yang lebih tinggi secara gravitasi dialirkan ke
saluran umum yang letaknya lebih rendah. 9
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user 2
Sistem Tekanan Dimana saluran air buangan lebih tinggi, sehingga buangan dikumpulkan
lebih dahulu dalam bak penampung kemudian dipompa keluar ke rol umum, biasanya menggunakan pompa yang digerakkan motor listrik dan bekerja
secara otomatis. www.google.com
, 2008.
6. Aerasi
Aerasi pada prinsipnya yaitu melarutkan udara ke dalam air. Proses aerasi terjadi di alam sekitar, air yang mengalir dari mata air di pegunungan melewati batu – batuan
membuatnya terpecah menjadi titik yang lebih kecil, ukuran titik air yang lebih kecil ini mempermudah bercampurnya oksigen dari udara dengan air, proses alami inilah
yang membuat air gunung lebih segar diminum dibandingkan dengan air tanah di perkotaan, selain lebih segar proses aerasi telah terbukti efektif dalam mengurangi
konsentrasi dari bahan – bahan kimia yang menyebabkan bau seperti telur busuk. Aerasi dapat pula melepaskan CO
2
terlarut dari air sehingga mengurangi korosifitasnya. Juga dapat digunakan untuk mengoksidasi Besi Fe dan Mangan
Mn terlarut. Proses alami ini dapat mengalami masalah Fe dan Mn. Fe dan Mn dengan oksidasi dapat berubah menjadi bentuk yang tidak larut partikel – partikel
Anonim, 2002b. Diharapkan dengan sistem aerasi ini limbah domestik dapat teratasi sehingga tidak membahayakan lingkungan sekitar saat dilepas ke badan sungai.
7. Baku Mutu Air
Air limbah domestik yang dilepas ke lingkungan khususnya sungai haruslah memenuhi standar baku mutu air limbah domestik. Baku mutu air limbah domestik
adalah batas atau kadar unsur pencemar atau jumlah unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam air limbah domestik yang akan dilepas ke air permukaan.
Sesuai dengan lampiran Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003 tentang Baku Mutu Air Limbah Domestik, antara lain berlaku bagi air
limbah domestik yang bersumber dari usaha atau kegiatan permukiman
real estate
adalah seperti tabel berikut ini : 10
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
Tabel 2.1. Baku Mutu Air Limbah Domestik Parameter
Satuan Kadar Maksimum
pH -
6 – 9 BOD
mgl 100
TSS mgl
100 Minyak dan Lemak
mgl 10
Sumber : Keputusan Men. Neg. Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003
Peraturan Pemerintah Republik Indonesia Nomor 82 Tahun 2001 tentang Pengolahan Kualitas Air dan Pengendalian Pencemaran Air menyebutkan bahwa, 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.
Baku mutu air limbah adalah ukuran batas atau kadar unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam air limbah yang akan dibuang atau dilepas ke dalam
sumber air dari suatu usaha atau kegiatan. Peraturan pemerintah tersebut juga menjelaskan bahwa, pengendalian pencemaran air adalah upaya pencegahan dan
penaggulangan pencemaran air serta pemulian kualitas air agar sesuai dengan Baku Mutu Air. Pengendalian pencemaran air dilakukan untuk menjamin kualitas agar
sesuai dengan Baku Mutu Air melalui upaya pencegahan dan penaggulangan pencemaran air serta pemulihan kualitas air.
Tabel 2.2. Daftar Klasifikasi Derajat Pencemaran
No. Derajat
Pencemaran Indeks
Diversitas DO
mgl BOD
mgl SS
mgl NH
3
mgl 1
Belum tercemar 2,0
6,5 3,0
20 0,5
2 Tercemar ringan
2,0 – 1,6 4,5 – 6,5
3,0 – 4,9 20 – 49
0,5 – 0,9 3
Tercemar sedang 1,5 – 1,0
2,0 – 4,4 5,0 – 7,5
50 – 100 1,0 – 3,0
4 Tercemar berat
1,0 2,0
1,5 100
3,0
Sumber : Keputusan Men. Neg. Lingkungan Hidup Nomor 112 Tahun 2003
8. Instalasi Pengolahan Air Limbah IPAL
Limbah domestik yang berasal dari berbagai kegiatan rumah tangga berdampak bagi lingkungan abiotik dan biotik, yang kemudian berdampak pada masyarakat yaitu
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user tercemarnya air tanah dan timbulnya berbagai macam penyakit, maka dari itu air
limbah domestik perlu diolah dengan baik. Instalasi Pengolahan Air Limbah IPAL terkait dengan fasilitas prasarana permukiman sehingga tidak terpisahkan dengan
manusia, hunian dan lingkungan. IPAL berfungsi untuk mengendalikan serta mongolah limbah domestik, air limbah domestik dialirkan melalui saluran interceptor
kemudian dibuang ke sungai dalam keadaan yang sudah memenuhi kriteria. Dengan adanya IPAL diharapkan sungai terbebas dari pencemaran air limbah khususnya
limbah domestik. Sakti Azhar Siregar, 2005. Air limbah domestik kota Surakarta telah diolah di IPAL – IPAL, diantaranya adalah
IPAL Kedung Tungkul Mojosongo Surakarta. Diolahnya air limbah domestik dalam IPAL diharapkan dapat mengurangi pencemaran khususnya air dan tanah. Prinsip
kerja IPAL adalah mengalirkan air limbah masuk ke dalam rangkaian IPAL yang kemudian dibuang ke badan air atau sungai. Usaha ini diharapkan dapat menjadi
alternatif dalam pengolahan air limbah domestik menjadi air yang tidak mencemari atau sekurang – kurangnya tidak membahayakan lingkungan yang dapat berdampak
kepada masyarakat luas. IPAL Kdung Tungkul Mojosongo antara lain memiliki beberapa tahap, antara lain :
a. Pengolahan Fisik :
1 Saringan bar screen.
2 Grit Chamber.
3 Bak pengendap awal.
b. Pengolahan Biologi :
1 Proses Aerobik.
2 Proses Anaerobik.
3 Proses Maturasi pematangan.
Diharapkan melalui tahap – tahap tersebut menjadikan air limbah domestik menjadi air yang aman dan tidak membahayakan lingkungan.
. 12
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
B. Dasar Teori
Kategori