Limbah cair
Pengertian limbah cair
Limbah
cair adalah semua limbah yang berbentuk cairan atau berada dalam fase
cair (air seni atau urine, air pencucian alat-alat). Sedangkan limbah
gas adalah semua limbah yang berbentuk gas atau berada dalam fase gas.
Sedangkan limbah gas adalah semua limbah yang berbentuk gas atau berada
dalam fase gas, contoh : karbon monoksida (CO), karbon dioksida (CO2),
nitrogen oksida (NOx), dan sulfur oksida (SOx).
Limbah
cair merupakan sisa buangan hasil suatu proses yang sudah tidak
dipergunakan lagi, baik berupa sisa industri, rumah tangga, peternakan,
pertanian, dan sebagainya.Komponen utama limbah cair adalah air (99%)
sedangakan komponen lainnya bahan padat yang bergantung asal buangan
tersebut.(Rustama et. al, 1998)
PENGOLAHAN LIMBAH CAIR
industri
primer pengolahan hasil hutan merupakan salah satu penyumbang limbah
cair yang berbahaya bagi lingkungan. Bagi industri-industri besar,
seperti industri pulp dan kertas, teknologi pengolahan limbah cair yang
dihasilkannya mungkin sudah memadai, namun tidak demikian bagi industri
kecil atau sedang. Namun demikian, mengingat penting dan besarnya dampak
yang ditimbulkan limbah cair bagi lingkungan, penting bagi sektor
industri kehutanan untuk memahami dasar-dasar teknologi pengolahan
limbah cair.
Teknologi
pengolahan air limbah adalah kunci dalam memelihara kelestarian
lingkungan. Apapun macam teknologi pengolahan air limbah domestik maupun
industri yang dibangun harus dapat dioperasikan dan dipelihara oleh
masyarakat setempat. Jadi teknologi pengolahan yang dipilih harus sesuai
dengan kemampuan teknologi masyarakat yang bersangkutan. Berbagai
teknik pengolahan air buangan untuk menyisihkan bahan polutannya telah
dicoba dan dikembangkan selama ini. Teknik-teknik pengolahan air buangan
yang telah dikembangkan tersebut secara umum terbagi menjadi 3 metode
pengolahan:
1. pengolahan secara fisika
2. pengolahan secara kimia
3. pengolahan secara biologi
Untuk
suatu jenis air buangan tertentu, ketiga metode pengolahan tersebut
dapat diaplikasikan secara sendiri-sendiri atau secara kombinasi.
PENGOLAHAN SECARA FISIKA
Pada
umumnya, sebelum dilakukan pengolahan lanjutan terhadap air buangan,
diinginkan agar bahan-bahan tersuspensi berukuran besar dan yang mudah
mengendap atau bahan-bahan yang terapung disisihkan terlebih dahulu.
Penyaringan (screening) merupakan cara yang efisien dan murah untuk
menyisihkan bahan tersuspensi yang berukuran besar. Bahan tersuspensi
yang mudah mengendap dapat disisihkan secara mudah dengan proses
pengendapan. Parameter desain yang utama untuk proses pengendapan ini
adalah kecepatan mengendap partikel dan waktu detensi hidrolis di dalam
bak pengendap.
Proses
flotasi banyak digunakan untuk menyisihkan bahan-bahan yang mengapung
seperti minyak dan lemak agar tidak mengganggu proses pengolahan
berikutnya. Flotasi juga dapat 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
membran yang 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.
Pengendapan
bahan tersuspensi yang tak mudah larut dilakukan dengan membubuhkan
elektrolit yang mempunyai muatan yang berlawanan dengan muatan koloidnya
agar terjadi netralisasi muatan koloid tersebut, sehingga akhirnya
dapat diendapkan. Penyisihan logam berat dan senyawa fosfor dilakukan
dengan membubuhkan larutan alkali (air kapur misalnya) sehingga
terbentuk endapan hidroksida logam-logam tersebut atau endapan
hidroksiapatit. Endapan logam tersebut akan lebih stabil jika pH air
> 10,5 dan untuk hidroksiapatit pada pH > 9,5. Khusus untuk krom
heksavalen, sebelum diendapkan sebagai krom hidroksida [Cr(OH)3],
terlebih dahulu direduksi menjadi krom trivalent dengan membubuhkan
reduktor (FeSO4, SO2, atau Na2S2O5).
Penyisihan
bahan-bahan organik beracun seperti fenol dan sianida pada konsentrasi
rendah dapat dilakukan dengan mengoksidasinya dengan klor (Cl2), kalsium
permanganat, aerasi, ozon hidrogen peroksida.Pada dasarnya kita dapat
memperoleh efisiensi tinggi dengan pengolahan secara kimia, akan tetapi
biaya pengolahan menjadi mahal karena memerlukan bahan kimia.
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.Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat
dibedakan atas dua jenis, yaitu:
1. Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor);
2. Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor).
Di
dalam reaktor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan
berkembang dalam keadaan tersuspensi. Proses lumpur aktif yang banyak
dikenal berlangsung dalam reaktor jenis ini. Proses lumpur aktif terus
berkembang dengan berbagai modifikasinya, antara lain: oxidation ditch
dan kontak-stabilisasi. Dibandingkan dengan proses lumpur aktif
konvensional, oxidation ditch mempunyai beberapa kelebihan, yaitu
efisiensi penurunan BOD dapat mencapai 85%-90% (dibandingkan 80%-85%)
dan lumpur yang dihasilkan lebih sedikit. Selain efisiensi yang lebih
tinggi (90%-95%), kontak stabilisasi mempunyai kelebihan yang lain,
yaitu waktu detensi hidrolis total lebih pendek (4-6 jam). Proses
kontak-stabilisasi dapat pula menyisihkan BOD tersuspensi melalui proses
absorbsi di dalam tangki kontak sehingga tidak diperlukan penyisihan
BOD tersuspensi dengan pengolahan pendahuluan.
Kolam
oksidasi dan lagoon, baik yang diaerasi maupun yang tidak, juga
termasuk dalam jenis reaktor pertumbuhan tersuspensi. Untuk iklim tropis
seperti Indonesia, waktu detensi hidrolis selama 12-18 hari di dalam
kolam oksidasi maupun dalam lagoon yang tidak diaerasi, cukup untuk
mencapai kualitas efluen yang dapat memenuhi standar yang ditetapkan. Di
dalam lagoon yang diaerasi cukup dengan waktu detensi 3-5 hari saja.Di
dalam reaktor pertumbuhan lekat, mikroorganisme tumbuh di atas media
pendukung dengan membentuk lapisan film untuk melekatkan dirinya.
Berbagai modifikasi telah banyak dikembangkan selama ini, antara lain:
1. trickling filter
2. cakram biologi
3. filter terendam
4. reaktor fludisasi
Seluruh modifikasi ini dapat menghasilkan efisiensi penurunan BOD sekitar 80%-90%.