TEKNOLOGI PENGOLAHAN LIMBAH
ANALISA HSE DI LABORATORIUM APLIKASI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
Oleh :
Ahmad Pinandita MK I0512005 Muhammad Akvis Fauzi I0512038 Andina Indah S I0514007 Damar Jati P I0514014 Jeihan Hanif I0514028 Muhammad Fadilah A I0514038 Rara Ayu Lestari I0514042 Ratri Hayuningmas H I0514043 Stella Febianti P I0514048 Tovaliery Lado A I0514052
PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET SURAKARTA
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Limbah adalah buangan yang dihasilkan dari suatu proses produksi baik industri maupun domestik (rumah tangga). Di mana masyarakat bermukim, di sanalah berbagai jenis limbah akan dihasilkan. Ada sampah, ada air kakus (black water), dan ada air buangan dari berbagai aktivitas domestik lainnya (grey water).
Limbah padat lebih dikenal sebagai sampah, yang seringkali tidak dikehendaki kehadirannya karena tidak memiliki nilai ekonomis. Bila ditinjau secara kimiawi, limbah ini terdiri dari bahan kimia Senyawa organik dan Senyawa anorganik. Dengan konsentrasi dan kuantitas tertentu, kehadiran limbah dapat berdampak negatif terhadap lingkungan terutama bagi kesehatan manusia, sehingga perlu dilakukan penanganan terhadap limbah. Tingkat bahaya keracunan yang ditimbulkan oleh limbah tergantung pada jenis dan karakteristik limbah.
Pengelolaan lingkungan hidup merupakan kewajiban bersama berbagai pihak baik pemerintah, pelaku industri, dan masyarakat luas. Hal ini menjadi lebih penting lagi mengingat Indonesia sebagai negara yang perkembangan industrinya cukup tinggi dan saat ini dapat dikategorikan sebagai negara semi industri (semi industrialized country). Sebagaimana lazimnya negara yang masih berstatus semi industri, target yang lebih diutamakan adalah peningkatan pertumbuhan output, sementara perhatian terhadap eksternalitas negatif dari pertumbuhan industri tersebut sangat kurang. Beberapa kasus pencemaran terhadap lingkungan telah menjadi topik hangat di berbagai media masa, misalnya pencemaran Teluk Buyat di Sulawesi Utara yang berdampak terhadap timbulnya bermacam penyakit yang menyerang penduduk yang tinggal di sekitar teluk tersebut.
Para pelaku industri kadang mengesampingkan pengelolaan lingkungan yang menghasilkan berbagai jenis-jenis limbah dan sampah. Limbah bagi lingkungan hidup sangatlah tidak baik untuk kesehatan maupun kelangsungan kehidupan bagi masyarakat umum, limbah padat yang di hasilkan oleh industri-industri sangat merugikan bagi lingkungan umum jika limbah padat hasil dari industri tersebut tidak diolah dengan baik untuk menjadikannya bermanfaat.
pabrik-pabrik industry sebagai pengolah bahan mentah untuk kemudian diolah dengan sedemikian rupa menjadi barang setengah jadi maupun barang siap pakai, untuk selanjutnya akan dikonsumsi masyarakat. Dalam jumlah produksi yang sagat besar tiap harinya akan menghasilkan sisa-sisa hasil dari proses pengolahan yang tidak terpakai.Untuk itulah diperlukan penanganan yang tepat dalam pengolahan limbah-limbah industri maupun limbah rumah tangga.
1.2 TUJUAN
Dalam penulisan makalah ini bertujuan untuk mengetahui cara pengolahan limbah cair rumah tangga, selain itu untuk memenuhi tugas Teknologi Pengolahan Limbah.
1.3 METODE
BAB II
PEMBAHASAN
2.1 Pengertian
Secara umum yang disebut limbah adalah bahan sisa yang dihasilkan dari suatu kegiatan dan proses produksi, baik pada skala rumah tangga, industri, pertambangan, dll. Kehadiran limbah pada suatu saat dan tempat tertentu tidak dikehendaki lingkungan karena tidak memiliki nilai ekonomis.
Limbah rumah tangga adalah limbah yang berasal dari dapur, kamar mandi, cucian, limbah bekas industri rumah tangga dan kotoran manusia. Limbah merupakan buangan atau sesuatu yang tidak terpakai berbentuk cair, gas dan padat. Dalam air limbah terdapat bahan kimia yang sukar untuk dihilangkan dan berbahaya. Bahan kimia tersebut dapat memberi kehidupan bagi kuman-kuman penyebab penyakit disentri, tipus, kolera dan penyakit lainnya. Air limbah tersebut harus diolah agar tidak mencemari dan tidak membahayakan kesehatan lingkungan. Air limbah harus dikelola untuk mengurangi pencemaran.
2.2 Parameter dalam Air Limbah
Kualitas dan karakteristik air limbah dapat ditentukan dengan parameter. Beberapa parameter itu sebagai berikut.
a) Biochemical Oxygen Demand (BOD520)
Biochemical Oxygen Demand merupakan banyaknya oksigen dalammg/l yang diperlukan oleh mikroba untuk menguraikan bahan organik pada suhu 20 °C selama lima hari. Pengukuran BOD adalah dengan menghitung selisih antara oksigen terlarut awal dengan oksigen terlarut pada air sampel yang telah disimpan selama 5 hari pada suhu 20 °C. Kadar oksigen terlarut dalam air alami berkisar antara 5–7 ppm. 1 ppm adalah 1 mg oksigen yang terlarut dalam 1 liter air. Penurunan kadar oksigen terlarut dalam air adalah akibat terjadinya proses oksidasi bahan organik, reduksi zat hasil aktivitas bakteri anaerob, dan respirasi makhluk hidup air terutama pada malam hari.
Limbah bahan organik yang masuk ke dalam air diurai oleh mikroba, mikroba membutuhkan oksigen terlarut untuk mengoksidasi bahan organik. Semakin banyak limbah organik, semakin banyak mikroba yang hidup. Untuk hidupnya, mikroba memerlukan oksigen. Semakinbanyak mikroba, semakin rendah kadar oksigen terlarut dalam air. Hal ini dapat mengganggu kehidupan di dalam air.
b) Chemical Oxygen Demand (COD)
Chemical Oxygen Demand menunjukkan total jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk proses oksidasi bahan organik secara kimiawi baik yang biodegradable maupun yang non biodegradable.
c) Oksigen terlarut (Dissolved Oxygen = DO)
Dissolved Oxygen menunjukkan jumlah kandungan oksigen di
dalam air yang diukur dalam 1 mg/1 lt. DO dapat digunakan sebagai indikasi seberapa besar jumlah pengotoran limbah. Semakin tinggi oksigen terlarut, semakin kecil tingkat pencemarannya.
d) Total Suspended Solid (TSS), Mixed Liquor Suspended Solid (MLSS), dan Mixed Liquor Volatile Suspended Solid (MLVSS)
TSS, MLSS, dan MLVSS menunjukkan jumlah berat dalam mg/1
kering lumpur yang ada di dalam air limbah setelah dilakukan penyaringan dengan membran berukuran 0,45 mikron. MLSS menunjukkan jumlah TSS yang berasal dari bak pengendap lumpur aktif sesudah dipanaskan pada suhu 103 °C – 105 °C, sedangkan MLVSS merupakan kandungan organic matteryang terdapat pada MLSS sesudah dipanaskan pada suhu 600 °C. Benda volatie yang menguap inilah yang disebut dengan MLVSS.
e) Kekeruhan (Turbidity)
Kekeruhan air dapat diukur dengan menggunakan efek cahaya. Kekeruhan air disebabkan oleh tercampurnya air dengan bahan organik di dalam air.
f) pH air
pH air dapat dijadikan indikasi apakah air tersebut tercemar atau
tidak dan seberapa besar tingkat pencemarannya. pH air alami berkisar antara 6,5 – 8,5. Pencemaran air dapat menyebabkan naik atau turunnya pH air. Jika banyak tercemar zat yang bersifat asam (bahan organik), pH air akan lebih kecil dari 6,5, tetapi jika air tercemar oleh zat yang bersifat basa (kapur), pH air akan lebih besar dari 8,5. Setiap kenaikan 1 angka pada skala pH menunjukkan kenaikan kebasaan 10 kali. Demikian juga sebaliknya, penurunan 1 angka pada skala pH menunjuk-kan penurunan keasaman 10 kali.
g) Indikator Biologi
dalam lingkungannya. Sebagai contoh, cacing Planaria yang biasa hidup di air jernih akan sangat sensitif dengan pencemaran. Ada tidaknya Planaria di dalam perairan itu dapat menunjukkan ada tidaknya pencemaran di perairan tersebut. Semakin tinggi tingkat pencemaran, semakin sulit Planariaitu ditemukan. Selain Planaria, hewan lain yang dapat dijadikan indikator biologi adalah Tubifex(indikator pencemaran bahan organik), serangga air, ikan mikro-invertebrata, ganggang, dan bentos.
2.3 Pengolahan limbah rumah tangga
Pengelolaan yang paling sederhana ialah pengelolaan dengan menggunakan pasir dan benda-benda terapung melalui bak penangkap pasir dan saringan.Benda yang melayang dapat dihilangkan oleh bak pengendap yang dibuat khusus untuk menghilangkan minyak dan lemak.Lumpur dari bak pengendap pertama dibuat stabil dalam bak pembusukan lumpur, di mana lumpur menjadi semakin pekat dan stabil, kemudian dikeringkan dan dibuang. Pengelolaan sekunder dibuat untuk menghilangkan zat organik melalui oksidasi dengan menggunakan saringan khusus.Pengelolaan secara tersier hanya untuk membersihkan saja.Cara pengelolaan yang digunakan tergantung keadaan setempat, seperti sinar matahari, suhu yang tinggi di daerah tropis yang dapat dimanfaatkan.
Teknik-teknik pengolahan air buangan yang telah dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode pengolahan:
digunakan sebagai cara penyisihan bahan-bahan tersuspensi (clarification) atau pemekatan lumpur endapan (sludge thickening)dengan memberikan aliran udara ke atas (air flotation).
Proses filtrasi di dalam pengolahan air buangan, biasanya dilakukan untuk mendahului proses adsorbsi atau proses reverse osmosis-nya, akan dilaksanakan untuk menyisihkan sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam air agar tidak mengganggu proses adsorbsi atau menyumbat membranyang dipergunakan dalam proses osmosa.
Proses adsorbsi, biasanya dengan karbon aktif, dilakukan untuk menyisihkan senyawa aromatik (misalnya: fenol) dan senyawa organik terlarut lainnya, terutama jika diinginkan untuk menggunakan kembali air buangan tersebut. Teknologi membran (reverse osmosis) biasanya diaplikasikan untuk unit-unit pengolahan kecil, terutama jika pengolahan ditujukan untuk menggunakan kembali air yang diolah. Biaya instalasi dan operasinya sangat mahal.
Pengolahan Secara Kimia
Pengolahan air buangan secara kimia biasanya dilakukan untuk menghilangkan partikel-partikel yang tidak mudah mengendap (koloid), logam-logam berat, senyawa fosfor, dan zat organik beracun; dengan membubuhkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Penyisihan bahan-bahan tersebut pada prinsipnya berlangsung melalui perubahan sifat bahan-bahan tersebut, yaitu dari tak dapat diendapkan menjadi mudah diendapkan (flokulasi-koagulasi), baik dengan atau tanpa reaksi oksidasi-reduksi, dan juga berlangsung sebagai hasil reaksi oksidasi.
Pengolahan secara biologi
Semua air buangan yang biodegradable dapat diolah secara biologi. Sebagai pengolahan sekunder, pengolahan secara biologi dipandang sebagai pengolahan yang paling murah dan efisien. Dalam beberapa dasawarsa telah berkembang berbagai metode pengolahan biologi dengan segala modifikasinya.
2.4 Limbah Rumah Tangga Dan Penanganannya
A. PENANGANAN LIMBAH PADAT
Limbah padat dapat dihasilkan dari industri, rumah tangga, rumah sakit, hotel, pusat perdagangan/restoran maupun pertanian/peternakan. Penanganan limbah padat melalui beberapa tahapan, yaitu :
a. Penampungan dalam bak sampah b. Pengumpulan sampah
d. Pembuangan di TPA.
Sampah yang sudah berada di TPA akan mengalami berbagai macam perlakuan, seperti menjadi bahan makanan bagi sapi / ternak yang digembala di TPA, di sortir oleh pemulung, atau diolah menjadi pupuk kompos.
A.1 Berikut ini beberapa metode penanganan limbah organik padat :
1. Composting, yaitu penanganan limbah organik menjadi kompos yang bisa dimanfaatkan sebagai pupuk melalui proses fermentasi. Bahan baku untuk membuat kompos adalah sampah kering maupun hijau dari sisa tanaman, sisa makanan, kotoran hewan, sisa bahan makanan dll. Dalam proses pembuatan kompos ini bahan baku akan mengalami dekomposisi / penguraian oleh mikroorganisme.
2. Gas Bio, yaitu pengubahan sampah organik yang berasal dari tinja manusia maupun kotoran hewan menjadi gas yang dapat berfungsi sebagai bahan bakar alternatif. Kandungan gas bio antara lain metana ( CH4) dalam komposisi yang terbanyak, karbondioksida ( CO2 ), Nitrogen ( N2 ), Karbonmonoksida ( CO ), Oksigen (O2), dan hidrogen sulfida (H2S). Gas metana murni adalah gas tidak berwarna, tidak berbau dan tidak berasa. Supaya efektif, proses pengubahan ini harus pada tingkat kelembaban yang sesuai, suhu tetap dan pH netral.
3. Makanan ternak ( Hog Feeding ), adalah pengolahan sampah organik menjadi makanan ternak. Agar sampah organik dapat dimanfaatkan untuk pakan ternak harus dipilih dan dibersihkan terlebih dulu agar tidak tercampur dengan sampah yang mengandung logam berat atau bahan-bahan yang membahayakan kesehatan ternak.
A.2 Berikut ini beberapa metode penanganan limbah anorganik padat :
1. Replace yaitu usaha mengurangi pencemaran dengan menggunakan barang-barang yang ramah lingkungan. Contohnya memanfaatkan daun daripada plastik sebagai pembungkus, menggunakan MTBE daripada TEL untuk anti knocking pada mesin, tidak menggunakan CFC sebagai pendingin dan lain-lain.
rinso, pelembut pakaian, minyak goreng dan lain-lain daripada membeli botol setiap kali habis, membeli bahan-bahan makanan atau keperluan lain dalam kemasan besar daripada yang kecil-kecil.
3. Recycle yaitu usaha mengurangi pencemaran lingkungan dengan mendaur ulang sampah melalui penanganan dan teknologi khusus. Proses daur ulang biasanya dilakukan oleh pabrik/industri untuk dibuat menjadi produk lain yang bisa dimanfaatkan. Dalam hal ini pemulung berjasa sekaligus mendapatkan keuntungan karena dengan memilah sampah yang bisa didaur ulang bisa mendapat penghasilan.Misalnya plastik-plastik bekas bisa didaur ulang menjadi ember, gantungan baju, pot tanaman dll.
4. Reuse yaitu usaha mengurangi pencemaran lingkungan dengan cara menggunakan dan memanfaatkan kembali barang-barang yang seharusnya sudah dibuang. Misalnya memanfaatkan botol/kaleng bekas sebagai wadah, memanfaatkan kain perca menjadi keset, memanfaatkan kemasan plastik menjadi kantong belanja / tas dll
A.3 Insenerator, adalah alat yang digunakan untuk membakar sampah secara terkendali pada suhu tinggi. Insenerator efisien karena sanggup mengurangi volume sampah hingga 80 %. Residunya berupa abu sekitar 5 – 10 % dari total volume sampah yang dibakar dan dapat digunakan sebagai penimbun tanah. Kekurangan alat ini adalah mahal dan tidak bisa memusnahkan sampah logam.
A.4 Sanitary Landfill, adalah metode penanganan limbah padat dengan cara membuangnya pada area tertentu.
Ada 3 metode sanitary landfill, yaitu :
Metode galian parit (trenc method), sampah dibuang ke dalam galian parit yang memanjang. Tanah bekas galian digunakan untuk menutup parit. Sampah yang ditimbun dipadatkan dan diratakan. Setelah parit penuh, dibuatlah parit baru di sebelah parit yang telah penuh tersebut.
Metode area, sampah dibuang di atas tanah yang rendah, rawa, atau lereng kemudian ditutupi dengan tanah yang diperoleh ditempat itu.
A.5 Penghancuran sampah (pulverisation), adalah proses pengolahan sampah anorganik padat dengan cara menghancurkannya di dalam mobil sampah yang dilengkapi dengan alat pelumat sampah sehingga sampah hancur menjadi potongan-potongan kecil yang dapat dimanfaatkan untuk menimbun tanah yang cekung atau letaknya rendah.
A.6 Pengepresan sampah ( reduction mode), yaitu proses pengolahan sampah dengan cara mengepres sampah tesebut menjadi padat dan ringkas sehingga tidak memakan banyak tempat.
B. Penanganan Limbah cair
Sekitar 80% air yang digunakan manusia untuk aktivitasnya akan dibuang lagi dalam bentuk air yang sudah tercemar, baik itu limbah industri maupun limbah rumah tangga. Untuk itu diperlukan penanganan limbah dengan baik agar air buangan ini tidak menjadi polutan.
Pengolahan limbah cair dapat dilakukan dengan cara-cara :
Cara Fisika, yaitu pengolahan limbah cair dengan beberapa tahap proses kegiatan yaitu :
a. Proses Penyaringan (screening), yaitu menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar dan mudah mengendap.
b. Proses Flotasi, yaitu menyisishkan bahan yang mengapung seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses berikutnya.
c. Proses Filtrasi, yaitu menyisihkan sebanyak mungkin partikel tersuspensi dari dalam airatau menyumbat membran yang akan digunakan dalam proses osmosis.
d. Proses adsorbsi, yaitu menyisihkan senyawa anorganik dan senyawa organik terlarut lainnya, terutama jika diinginkan untuk menggunakan kembali air buangan tersebut, biasanya menggunakan karbon aktif.
e. Proses reverse osmosis (teknologi membran), yaitu proses yang dilakukan untuk memanfaatkan kembali air limbah yang telah diolah sebelumnya dengan beberapa tahap proses kegiatan. Biasanya teknologi ini diaplikasikan untuk unit pengolahan kecil dan teknologi ini termasuk mahal.
senyawa fosfor dan zat organik beracun dengan menambahkan bahan kimia tertentu yang diperlukan. Metode kimia dibedakan atas metode nondegradatif misalnya koagulasi dan metode degradatif misalnya oksidasi polutan organik dengan pereaksi lemon, degradasi polutan organik dengan sinar ultraviolet dll.
Cara biologi, yaitu pengolahan air limbah dengan memanfaatkan mikroorganisme alami untuk menghilangkan polutan baik secara aerobik maupun anaerobik. Pengolahan ini dianggap sebagai cara yang murah dan efisien.
Metode pengolahan limbah cair, meliputi beberapa cara :
1. Dillution (pengenceran), air limbah dibuang ke sungai, danau, rawa atau laut agar mengalami pengenceran dan konsentrasi polutannya menjadi rendah atau hilang. Cara ini dapat mencemari lingkungan bila limbah tersebut mengandung bakteri patogen, larva, telur cacing atau bibit penyakit yang lain. Cara ini boleh dilakukan dengan syarat bahwa air sungai, waduk atau rawa tersebut tidak dimanfaatkan untuk keperluan lain, volume airnya banyak sehingga pengenceran bisa 30 -40 kalinya, air tersebut harus mengalir.
2. Sumur resapan, yaitu sumur yang digunakan untuk tempat penampungan air limbah yang telah mengalami pengolahan dari sistem lain. Air tinggal mengalami peresapan ke dalam tanah, dan sumur dibuat pada tanah porous, diameter 1 – 2,5 m dan kedalaman 2,5 m. Sumur ini bisa dimanfaatkan 6 – 10 tahun.
3. Septic tank, merupakan metode terbaik untuk mengelola air limbah walaupun biayanya mahal, rumit dan memerlukan tanah yang luas. Septic tank memiliki 4 bagian ruang untuk tahap-tahap pengolahan, yaitu :
a. Ruang pembusukan, air kotor akan bertahan 1-3 hari dan akan mengalami proses pembusukan sehingga menghasilkan gas, cairan dan lumpur (sludge)
b. Ruang lumpur, merupakan ruang empat penampungan hasil proses pembusukan yang berupa lumpur. Bila penuh lumpur dapat dipompa keluar
c. Dosing chamber, didalamnya terdapat siphon McDonald yang berfungsi sebagai pengatur kecepatan air yang akan dialirkan ke bidang resapan agar merata
d. Bidang resapan, bidang yang menyerap cairan keluar dari dosing chamber serta menyaring bakteri patogen maupun mikroorganisme yang lain. Panjang minimal resapan ini adalah 10 m dibuat pada tanah porous. 4. Riol (parit), menampung semua air kotor dari rumah, perusahaan maupun
disebut combined system. Sedang bila penampung hujannya dipisahkan maka disebut separated system. Air kotor pada riol mengalami proses pengolahan sebagai berikut :
a. Penyaringan (screening), menyaring benda-benda yan mengapung di air b. Pengendapan (sedimentation), air limbah dialirkan ke dalam bak besar secara perlahan supaya lumpur dan pasir mengendap.
c. Proses biologi (biologycal proccess), menggunakan mikroorganisme untuk menguraikan senyawa organik
d. Saringan pasir (sand filter)
e. Desinfeksi (desinfection), menggunakan kaporit untuk membunuh kuman f. Dillution (pengenceran), mengurangi konsentrasi polutan dengan
BAB III
PENUTUP
3.1 Kesimpulan
Air limbah berasal dari dua jenis sumber yaitu air limbah rumah tangga dan air limbah industri. Secara umum didalam limbah rumah tangga tidak terkandung zat-zat berbahaya, sedangkan didalam limbah industri harus dibedakan antara limbah yang mengandung zat-zat yang berbahaya dan harus dilakukan penanganan khusus tahap awal
Air limbah sebelum dilepas ke pembuangan akhir harus menjalani pengolahan terlebih dahulu. Pengelolaan yang paling sederhana ialah pengelolaan dengan menggunakan pasir dan benda-benda terapung melalui bak penangkap pasir dan saringan.
Limbah rumah tangga adalah limbah yang berasal dari dapur, kamar mandi, cucian, limbah bekas industri rumah tangga dan kotoran manusia.Limbah merupakan buangan atau sesuatu yang tidak terpakai berbentuk cair, gas dan padat.Dalam air limbah terdapat bahan kimia yang sukar untuk dihilangkan dan berbahaya.Bahan kimia tersebut dapat memberi kehidupan bagi kuman-kuman penyebab penyakit disentri, tipus, kolera dan penyakit lainnya.Air limbah tersebut harus diolah agar tidak mencemari dan tidak membahayakan kesehatan lingkungan.Air limbah harus dikelola untuk mengurangi pencemaran.
3.2 Saran
DAFTAR PUSTAKA
Elizabeth, HurlockB. Psikologi Perkembangan. Jakarta: Erlangga, 1980. Kartono, Kartini. 1996. Psikologi Umum. Bandung: Mandar Maju.
Turner, M. B. 1976. Psikologi and Science of Behavior, New York : Appleton-Century
Crofts
Watson, R. I. 1971. The Great Psychologist, From Aristotle to freud. Philadelphia: J. B.
Lippincott
