Pengelolaan Limbah Cair KL011

(1)

Pendidikan S1

Program Studi Kesehatan Masyarakat

Fakultas Kedokteran

Universitas Udayana

Pengelolaan Limbah Cair

KL011

(2)

Daftar Isi

Daftar Isi ... 1

Kata Pengantar ... 2

Deskripsi singkat mata kuliah ... 3

Beban Kredit ... 3

Prasyarat ... 3

Kompetensi ... 3

Setelah mengikuti perkuliahan, mahasiswa mampu teori dan model pengolahan air limbah secara komprehensif dan holistik. ... 3

Tujuan Instruksional ... 3

Staf Pengajar ... 3

Situasi Pembelajaran ... 4

Penilaian (Negosiasi) ... 4

Tugas Besar Mahasiswa ... 4

Daftar Pustaka ... 5

Jadwal Perkuliahan ... 6

Rencana Pembelajaran ... 7

Sesi 1: Introduction: Apa itu Air Limbah Domestik dan Mengapa Diperlukan Pengolahannya ... 7

Sesi 2: Excreta Related Diseases ... 8

Sesi 3: Effluent Quality ... 8

Sesi 4: Domestic Wastewater Flows and Loads ... 9

Sesi 5: Domestic Wastewater Treatment Options ... 10

Sesi 6: Preliminary Treatment ... 11

Sesi 7: Constructed Wetlands ... 12

Sesi 8: Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactors ... 13

Sesi 9: Waste Stabilization Ponds ... 14

Sesi 10: Biofiltration ... 15

Sesi 11: Simple Activated Sludge Variants ... 16

(3)

Kata Pengantar

Daya dukung lingkungan menurun akibat dari kegiatan manusia yang meningkat,

sehingga diperlukan upaya-upaya untuk memperkecil laju degradasi kualitas

lingkungan yaitu pemantauan komponen lingkungan beserta penyebabnya, upaya

pengendalian pencemaran dan upaya pengelolaan lingkungan. Keseriusan

masalah lingkungan juga diperkuat melalui peraturan-peraturan yang dapat

memaksa pemrakarsa kegiatan untuk mengelalola lingkungan.

(4)

Deskripsi singkat mata kuliah

Metode dan tahapan proses pengolahan limbah cair yang telah dikembangkan

sangat beragam. Limbah cair dengan kandungan polutan yang berbeda

kemungkinan akan membutuhkan proses pengolahan yang berbeda pula. Proses-

proses pengolahan tersebut dapat diaplikasikan secara keseluruhan, berupa

kombinasi beberapa proses atau hanya salah satu. Proses pengolahan tersebut juga

dapat dimodifikasi sesuai dengan kebutuhan atau faktor finansial

Beban Kredit

2 sks

Prasyarat

Dasar-dasar Kesehatan Lingkungan

Kompetensi

Setelah mengikuti perkuliahan, mahasiswa mampu teori dan model pengolahan air limbah secara komprehensif dan holistik.

Tujuan Instruksional

Setelah mengikuti kegiatan pembelajaran ini :

a. Mahasiswa dapat menjelaskan teori pengolahan air limbah

b. Mahasiswa dapat memahami dan menjelaskan konsep dasar pengelolaan

air limbah.

c. Mahasiswa mampu mendemostrasikan teori dan model sistem pengolahan

air limbah dan implementasinya, sesuai standar yang berlaku dengan

berpikir kreatif dan inovatif sehingga menghasilkan pelayanan yang

efisien dan efektif.

(5)

Situasi Pembelajaran

1. Kuliah

2. Presentasi video

3. Small Group Discussion 4. Kunjungan Lapangan 5. Belajar Mandiri

Penilaian (Negosiasi)

1. Tugas Besar 1 (35%) 2. Tugas Besar 2 (25%)

3. Ujian Tengah Semester (20%) 4. Ujian Akhir Semester (20%)

Tugas Besar Mahasiswa

1. Analisis Perbandingan Model Pengolahan Air Limbah Domestik yang banyak diterapkan di Bali (tiap kelompok 1 lokasi)

a. Paper, minimal 3500 kata, tidak termasuk judul dan daftar pustaka

serta lampiran

b. Disertai data yang akurat dari sumber yang akuntabel

c. Referensi mutakhir, minimal 10 referensi

d. Dikumpul saat UTS, menjelang pembagian soal UTS

e. Keterlambatan untuk pengumpulan tugas dengan alasan apapun

dianggap tidak mengumpulkan tugas, kecuali ada dasar yang kuat

untuk membuktikan alasan keterlambatan

f. Secara garis besar, ulasan paper harus memberikan gambaran

deskriptif tentang penyebab masalah dan alternatif penyelesaian

masalah yang terjadi

Sistematika Laporan

a. Pendahuluan : latar belakang, tujuan b. Gambaran umum sistem

c. Review IPAL (5W 1H) d. Kesimpulan dan saran e. Pustaka acuan

2. Review Teknologi Pengolahan Air Limbah On Site dan Off Site (1 kelompok 1 lokasi)

(6)

a. Paper, minimal 3500 kata, tidak termasuk judul dan daftar pustaka

serta lampiran

b. Disertai data yang akurat dari sumber yang akuntabel

c. Referensi mutakhir, minimal 10 referensi

d. Dikumpul saat UTS, menjelang pembagian soal UTS

e. Keterlambatan untuk pengumpulan tugas dengan alasan apapun

dianggap tidak mengumpulkan tugas, kecuali ada dasar yang kuat

untuk membuktikan alasan keterlambatan

f. Secara garis besar, ulasan paper harus memberikan gambaran

deskriptif tentang penyebab masalah dan alternatif penyelesaian

masalah yang terjadi

Sistematika Laporan

f. Pendahuluan : latar belakang, tujuan g. Gambaran umum teknologi

h. Review SPAB (5W 1H) i. Kesimpulan dan saran j. Pustaka acuan

Daftar Pustaka

Davis, L (t.t). A Handbook of Constructed Wetlands.

USDA-Natural Resources

Conservation Service and the US Environmental Protection Agency-Region

III, in cooperation with the Pennsylvania Department of Environmental

Resources.

Gutterer, B. Sasse, L., Panzerbieter, T., Reckerzugel, T. (2009). Decentralized

Wastewater Treatment (DEWATS) and Sanitation in Developing Countries.

Editor Andreas Ulrich, Stefan Reuter, Bernd Gutterer.

WEDC, Loughborough

University, UK in association with BORDA, Germany.

Mara, D. (2003). Domestic Wastewater Treatment in Developing Countries.

Earthscan. UK & USA.

Sperling, M.V., Chernicharo, C.A.dL (2005). Biological Wastewater Treatment in

Warm Climate Regions. IWA Publishing. London

Welner, R., Matthews, R. (2003). Environmental Engineering 4

th

Edition.

Butterworth Heinemann.

(7)

Jadwal Perkuliahan

Sesi

Topik

PBM

Pengampu

Sesi 1

Introduction: Apa itu Air

Limbah Domestik dan

Mengapa Diperlukan

Pengolahannya

Lecture

Small Group

Discussion

Herry

Sesi 2

Excreta Related Diseases

Lecture

Small Group

Discussion

Herry

Sesi 3

Effluent Quality

Film

Presentation

SGD

Herry

Sesi 4

Domestic Wastewater Flows

and Loads

Video

Animation

Presentation

SGD

Herry

Sesi 5

Domestic Wastewater

Treatment Options

Lecture

SGD

Herry

Sesi 6

Preliminary Treatment

Lecture

Photo

Presentation

SGD

Herry

Sesi 7

Constructed Wetlands

Lecture

Photo

Presentation

SGD

Herry

Sesi 8

Upflow Anaerobic Sludge

Blanket Reactors

Lecture

Small Group

Excercise

Herry

Sesi 9

Waste Stabilization Ponds

Lecture

Small Group

Excercise

Herry

Sesi 10

Biofiltration

Lecture

SGD

Herry

Sesi 11

Simple Activated Sludge

Variants

Lecture

SGD

Herry

Sesi 12

Sludge Treatment and Disposal Lecture

SGD

Herry

Sesi 13

Wastewater Reuse

Lecture

Small Group

Excercise

Herry

Sesi 14

Pengolahan Air Limbah

Laundry

Lecture

SGD

(8)

Rencana Pembelajaran

Sesi 1: Introduction: Apa itu Air Limbah Domestik

dan Mengapa Diperlukan Pengolahannya

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

Tujuan Pembelajaran

1. Mendeskripsikan apa itu air limbah domestik

2. Menjelaskan mengapa air limbah domestic perlu diolah

Ringkasan

Air limbah domestic berasal dari kegiatan manusia sehari-hari yang berpotensi

menyebabkan gangguan pada manusia dan lingkungan bila tidak diolah

dengan benar.

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Baca (sebelum sesi)

1. Mara, D. (2003). Domestic Wastewater Treatment in Developing Countries. Earthscan. UK & USA.

2. Kuliah pengantar

3. Small Group Discussion

1. Apakah yang dimaksud dengan air limbah domestic?

2. Apa saja dampak terhadap lingkungan dan kesehatan yang mungkin ditimbulkan dari air limbah domestic yang dibuang langsung ke lingkungan?

Evaluasi Diri

1. Jelaskan dengan singkat defenisi air limbah domestik

2. Gambarkan dengan ringkas sumber-sumber air limbah domestik dan

dampaknya pada lingkungan

(9)

Sesi 2: Excreta Related Diseases

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

Tujuan Pembelajaran

1. Menjelaskan dampak terhdap manusia dan lingkungan dari buangan tinja

Ringkasan

One of the principal aims of domestic wastewater treatment in developing

countries is to reduce the numbers of excreted pathogens to levels where the

risks of further environmental transmission of the diseases they cause are

substantially reduced.

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Baca (sebelum sesi)

Mara, D. (2003). Domestic Wastewater Treatment in Developing Countries. Earthscan. UK & USA

3. Small Group Discussion

1. Apakah dampak kesehatan yang timbul dari buangan tinja 4. Evaluasi Diri

1. Gambarkan dengan ringkas dampak tinja bagi manusia?

Sesi 3: Effluent Quality

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

TujuanPembelajaran

1. Menjelaskan kualitas efluen dari pengolahan air limbah dan kategorinya

(10)

to produce an effluent suitable for agricultural or aquacultural reuse (or

both), or to produce an effluent that can be safely discharged into inland or

coastal waters. Wastewater treatment plant designers have to know what is

going to happen to the effluent – re-use or discharge – before they design

the plant, as the effluent quality requirements will vary accordingly

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Baca

a. Mara, D. (2003). Domestic Wastewater Treatment in Developing Countries. Earthscan. UK & USA

b. Sperling, M.V., Chernicharo, C.A.dL (2005). Biological Wastewater Treatment in Warm Climate Regions. IWA Publishing. London 2. Kuliah pengantar

3. Small group discussion (in class)

1. Bagaimana kualitas air limbah yang dikehendaki secara umum di Bali 2. Bagaimana kategori baku mutu yang berlaku di Bali?

Evaluasi Diri

1. Jelaskan tentang Baku Mutu pada Peraturan Gubernur Bali No. 16/2016

Sesi 4: Domestic Wastewater Flows and Loads

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

Tujuan Pembelajaran

1. Mampu mengidentifikasi volume aliran air limbah per kegiatan 2. Menjelaskan kandungan bahan organic pada air limbah domestik

Ringkasan

Volume dan karakteristik air limbah menentukan model pengolahan yang

dapat diterapkan untuk mengolah air limbah tersebut. Standar volume dan

karakteristik air limbah adalah spesifik untukj masing-maing kegiatan

manusia atau untuk setiap fasilitas domestik.

(11)

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Baca

1. Mara, D. (2003). Domestic Wastewater Treatment in Developing Countries. Earthscan. UK & USA

2. Sperling, M.V., Chernicharo, C.A.dL (2005). Biological Wastewater Treatment in Warm Climate Regions. IWA Publishing. London

3. Welner, R., Matthews, R. (2003). Environmental Engineering 4th Edition. Butterworth Heinemann.

2. Kuliah Pengantar

Evaluasi Diri

1. Jelaskan dengan ringkas volume dan karakteristik air limbah domestik?

Sesi 5: Domestic Wastewater Treatment Options

Pengampu Mata Kuliah

I Gede Herry Purnama

TujuanPembelajaran

1. Menjelaskan alternative pengolahan air limbah

2. Menjelaskan kelemahan dan kelebihan model pengolahan air limbah

Ringkasan

Terdapat beberapa model pengolahan air limbah domestic. Baik yang bersifat on site maupun off site. Masing-masing model memiliki kelmahan dan kelebihan

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Baca

(12)

Developing Countries. Editor Andreas Ulrich, Stefan Reuter, Bernd Gutterer.

WEDC, Loughborough University, UK in association

with BORDA, Germany

Evaluasi Diri

1. Jelaskan tentang contoh pengolahan air limbah domestik?

2. Kendala-kendala apa saja yang biasanya terjadi dalam penerapan teknologi tersebut?

Sesi 6: Preliminary Treatment

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

Tujuan Pembelajaran

1. Menjelaskan tahap awal pengolahan air limbah

Ringkasan

Pengolahan apendahuluan atau preliminary treatment adalah bagian

penting dalam pengolahan air limbah. Pengolahan pendahuluan dapat

mengurangi 30% beban organik pada tahapan selanjutnya.

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Baca

2. Sperling, M.V., Chernicharo, C.A.dL (2005). Biological Wastewater Treatment in Warm Climate Regions. IWA Publishing. London 3. Welner, R., Matthews, R. (2003). Environmental Engineering 4th

(13)

2. Kuliah pengantar

3. Small group discussion (in class)

Evaluasi Diri

1. Jelaskan tahapan pendahuluan pengolahan air linbah dan bagaimana

prosesnya?

Sesi 7: Constructed Wetlands

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

Tujuan Pembelajaran

1. Menjelaskan konsep Constructed Wetlands

2. Mengidentifikasi permasalahan yang timbul dalam pengaplikasian Constructed WEtlands

Ringkasan

Constructed Wetlands adalah sistem pengolahan air limbah alami yang memanfaatkan tanaman dan media filter dalam pengolahannya.

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Baca

Davis, L (t.t). A Handbook of Constructed Wetlands.

USDA-Natural

Resources Conservation Service and the US Environmental

Protection Agency-Region III, in cooperation with the Pennsylvania

Department of Environmental Resources

2. Small group discussion (on site)

Evaluasi Diri

(14)

Sesi 8: Upflow Anaerobic Sludge Blanket Reactors

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

TujuanPembelajaran

1. Menjelaskan tentang proses upflow anaerobic sludge blanket 2. Memaparkan contoh teknologi pengolahan air limbah dengan upflow

anaerobic sludge blanket

Ringkasan

Upflow anaerobic sludge blanket reactors (UASBs) are high-rate anaerobic

wastewater treatment units. They were developed in the 1970s by Professor

Gatze Lettinga at the University of Wageningen in The Netherlands, and

they have been extensively tested at full-scale in tropical and subtropical

regions, particularly in Brazil, Columbia and India (van Haandel and

Lettinga, 1994; Foresti, 2002*; for an excellent on-line introduction to

UASBs, see Field and Sierra, 2002*). They are used for the primary

treatment of domestic wastewaters and high-strength biodegradable

industrial and agro-industrial wastewaters

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Baca

1. Bagaimana model pengelolaan air limbah untuk industri pariwisata di berbagai daerah di Bali

2. Bagaimana kelemahan dan kelebihan teknologi tersebut?

Evaluasi Diri

1. Jelaskan tentang teknologi UASB?

(15)

Sesi 9: Waste Stabilization Ponds

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

TujuanPembelajaran

1. Menjelaskan tentang berbagai teknologi pengolahan air limbah dengan sistem lagoon

2. Memaparkan contoh teknologi pengolahan air tersebut untuk air limbah domestik

3. Menjelaskan panduan pengaplikasian WSP

Ringkasan

Teknologi pengolahana air limbah dengan Lagoon memiliki beberapa kelemahan dan kelebihan

Aktivitas Pembelajaran

2. Tugas Baca

Evaluasi Diri

1. Jelaskan tentang contoh teknologi pengelolaan air limbah WSP

2. Kendala-kendala apa saja yang biasanya terjadi dalam pengelolaan air limbah

dengan WSP tersebut?

(16)

Sesi 10: Biofiltration

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

Tujuan Pembelajaran

1. Mampu menjelaskan teknologi pengolahan air limbah dengan Biofiltration permasalahan air limbah dan upaya penyelesainnya

2. Menjelaskan prinsip-prinsip pengolahan air limbah dengan Biofiltration

Ringkasan

Biofilters (also called trickling filters, percolating filters and bacteria beds)

are an old process for the secondary treatment of domestic wastewater

dating from the beginning of the 20th century (Institution of Water and

Environmental Management, 1988), and there are many thousands of

biofilters in use in both industrialized and developing countries

.

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Baca

Evaluasi Diri

(17)

Sesi 11: Simple Activated Sludge Variants

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

Tujuan Pembelajaran

1. Memahami konsep pengolahan air limbah dengan Lunpur Aktif

2. Menjelaskan contoh implementasi pengolahan air limbah dengan Lunpur Aktif

Ringkasan

Pengolahan air limbah secara biologis dilakukan untuk mengurangi tingkat BOD

suatu limbah sehingga aman dibuang ke lingkungan. Proses yang paling umum

digunakan diantaranya adalah proses lumpur aktif. Proses ini terdiri dari beberapa

tahapan, yaitu sedimentasi primer, reaksi pada tangki aerasi, sedimentasi

sekunder, resirkulasi, serta penghilangan lumpur sisa. Limbah yang masuk ke

dalam sistem disedimentasi untuk mengendapkan partikel pengotor. Selanjutnya

reaksi biokimia dengan komponen organik lumpur terjadi di reaktor aerasi.

Biomassa terbentuk karena adanya substrat dalam lumpur. Pengendapan biomassa

terjadi dalam tangki pengendapan sekunder. Bagian solid dalam tangki tersebut

kemudian disirkulasi ke dalam tangki aerasi untuk mempertahankan konsentrasi

biomassa dalam reaktor sehingga berpengaruh tehadap efisiensi sistem. Lumpur

sisa dari pengolahan ini kemudian diarahkan menuju tempat pengolahan lumpur.

Selain itu pada proses ini terjadi nitrifikasi dan denitrifikasi oleh mikroba.

Permasalahan yang sering terjadi pada proses lumpur aktif diantaranya adanya

fenomena bulking dan foaming yang disebabkan oleh bakteri berfilamen pada bak

aerasi. Seiring dengan perkembangan teknologi, proses sedimentasi sekunder

dapat digantikan dengan membran ultrafiltrasi. Saat ini proses lumpur aktif dapat

digantikan dengan bioreaktor membran. Beberapa manfaat dari bioreaktor

membran diantaranya adalah efluen yang dihasilkan lebih baik, ruangan yang

dibutuhkan lebih sedikit, serta lumpur sisa yang dihasilkan lebih sedikit sehingga

lebih hemat dan proses cleaning yang dilakukan lebih sedikit intensitasnya

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Baca

(18)

Evaluasi Diri

1. Jelaskan bagaimana model dan variasi pengolahan air limbah dengan sistem lumpur aktif?

Sesi 12: Sludge Treatment and Disposal

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

Tujuan Pembelajaran

1. Memahami konsep penanganan lumpur setelah proses pengolahan air limbah

Ringkasan

Lumpur yang dibuang setelah proses pengolahan air limbah memerlukan

penanganan agar aman dibuang ke lingkungan dan memenuhi standar yang

dipersyaratkan.

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Sebelum Sesi

(19)

Sesi 13: Wastewater Reuse

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

Tujuan Pembelajaran

1. Memahami konsep pengunaan air kembali setelah proses pengolahan air limbah

Ringkasan

Water is becoming scarcer and scarcer in developing countries and also in

parts of some industrialized countries. In arid and semi-arid areas

especially, but in fact everywhere, wastewater is simply too valuable to

waste. It contains scarce water and valuable plant nutrients, and crop yields

are higher when crops are irrigated with wastewater than with freshwater

(Table 21.1). Farmers also save on artificial fertilizers: in Mexico, for

example, this saving is around US$135/ha year, which is a significant

amount of money for subsistence farmers (Future Harvest, 2001*)

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Baca

(20)

Sesi 14: Pengolahan Air Limbah Laundry

Pengampu Matakuliah

I Gede Herry Purnama

Tujuan Pembelajaran

1. Memahami strategi penyelesaian permasalahan air limbah laundry 2. Penyusunan alternative penyelesaian permasalahan air limbah

laundry

Ringkasan

Permasalahan air limbah bukan saja pada hal sistem pengolahan saja, namun lebih kepada bagaimana dukungan pihak pengelola fasilitas pariwisata dalam memenuhi aturan-aturan pemerintah. Diperlukan usaha yang sinergis dalam upaya penyelesaian permasalahan pengelolaan air limbah pada industri laundry.

Aktivitas Pembelajaran

1. Tugas Baca

3. Small group discussion (in class) 4. Evaluasi Diri

Jelaskan strategi yang tepat dalam mengatasi permasalahan air limbah laundry?