chapter ii.pdf

BAB 2

TINJAUAN PUSTAKA

2.1.Pengertian Air Limbah

Air limbah yaitu air dari suatu daerah permukiman yang telah dipergunakan

untuk berbagai keperluan, harus dikumpulkan dan dibuang untuk menjaga lingkungan

hidup yang sehat dan baik. Unsur unsur dari suatu sistem pengolahan air limbah

yang modern terdiri dari :

1. Masing masing sumber air limbah

2. Sarana pemrosesan setempat

3. Sarana pengumpul

4. Sarana penyaluran

5. Sarana pengolahan, dan

6. Sarana pembuangan.

Dan dua faktor yang penting yang harus diperhatikan dalam sistem pengolahan air

limbah yaitu jumlah dan mutu.

2.2.Ciri Ciri Air Limbah

Disamping kotoran yang biasanya terkandung dalam persediaan air bersih air

limbah mengandung tambahan kotoran akibat pemakaian untuk keperluan rumah

tangga, komersial dan industri. Beberapa analisis yang dipakai untuk penentuan ciri

ciri fisik, kimiawi, dan biologis dari kotoran yang terdapat dari air limbah.

Universitas Sumatera Utara

2.2.1. Ciri Ciri Fisik

Ciri ciri fisik utama air limbah adalah kandungan padat, warna, bau, dan

suhunya.

Bahan padat total terdiri dari bahan padat tak terlarut atau bahan padat yang

terapung serta senyawa senyawa yang larut dalam air. Kandungan bahan padat

terlarut ditentukan dengan mengeringkan serta menimbang residu yang didapat dari

pengeringan.

Warna adalah ciri kualitatif yang dapat dipakai untuk mengkaji kondisi umum

air limbah. Jika warnanya coklat muda, maka umur air kurang dari 6 jam. Warna abu

abu muda sampai setengah tua merupakan tanda bahwa air limbah sedang

mengalami pembusukanatau telah ada dalam sistem pengumpul untuk beberapa lama.

Bila warnanya abu abu tua atau hitam, air limbah sudah membusuk setelah

mengalami pembusukan oleh bakteri dengan kondisi anaerobik.

Penentuan bau menjadi semakin penting bila masyarakat sangat mempunyai

kepentingan langsung atas terjadinya operasi yang baik pada sarana pengolahan air

limbah. Senyawa utama yang berbau adalah hidrogen sulfida, senyawa senyawa

lain seperti indol skatol, cadaverin dan mercaptan yang terbentuk pada kondisi

anaerobik dan menyebabkan bau yang sangat merangsang dari pada bau hidrogen

sulfida.

Suhu air limbah biasanya lebih tinggi dari pada air bersih karena adanya

tambahan air hangat dari pemakaian perkotaan. Suhu air limbah biasanya bervariasi

dari musim ke musim, dan juga tergantung pada letak geografisnya.


2.2.2 Ciri ciri kimia

Selain pengukuran BOD, COD dan TOC pengujian kimia yang utama adalah

yang bersangkutan dengan Amonia bebas, Nitrogen organik, Nitrit, Nitrat, Fosfor

organik dan Fosfor anorganik. Nitrogen dan fosfor sangat penting karena kedua

nutrien ini telah sangat umum diidentifikasikan sebagai bahan untuk pertumbuhan

gulma air. Pengujian pengujian lain seperti Klorida, Sulfat, pH serta alkalinitas

diperlukan untuk mengkaji dapat tidaknya air limbah yang sudah diolah dipakai

kembali serta untuk mengendalikan berbagai proses pengolahan. (Linsley.K.R. 1995)

2.3. Jenis limbah

Berdasarkan karakteristiknya, limbah dapat digolongkan menjadi 4 macam, yaitu

:

1. Limbah cair

2. Limbah padat

3. Limbah gas dan partikel

4. Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun)

2.3.1. Limbah cair

Limbah cair adalah sisa dari suatu hasil usaha atau kegiatan yang berwujud

cair (PP 82 thn 2001).

2.3.2. Limbah padat

Limbah padat berasal dari kegiatan industri dan domestik. Limbah domestik

pada umumnya berbentuk limbah padat rumah tangga, limbah padat kegiatan


perdagangan, perkantoran, peternakan, pertanian serta dari tempat-tempat umum.

Jenis-jenis limbah padat: kertas, kayu, kain, karet/kulit tiruan, plastik, metal,

gelas/kaca, organik, bakteri, kulit telur, dll

2.3.4. Limbah gas dan partikel

Polusi udara adalah tercemarnya udara oleh berberapa partikulat zat (limbah)

yang mengandung partikel (asap dan jelaga), hidrokarbon, sulfur dioksida, nitrogen

oksida, ozon (asap kabut fotokimiawi), karbon monoksida dan timah.

2.3.5. Limbah B3 (Bahan Berbahaya dan Beracun)

Suatu limbah digolongkan sebagai limbah B3 bila mengandung bahan

berbahaya atau beracun yang sifat dan konsentrasinya, baik langsung maupun tidak

langsung, dapat merusak atau mencemarkan lingkungan hidup atau membahayakan

kesehatan manusia.Yang termasuk limbah B3 antara lain adalah bahan baku yang

berbahaya dan beracun yang tidak digunakan lagi karena rusak, sisa kemasan,

tumpahan, sisa proses, dan oli bekas kapal yang memerlukan penanganan dan

pengolahan khusus. Bahan-bahan ini termasuk limbah B3 bila memiliki salah satu

atau lebih karakteristik berikut: mudah meledak, mudah terbakar, bersifat reaktif,

beracun, menyebabkan infeksi, bersifat korosif, dan lain-lain, yang bila diuji dengan

toksikologi dapat diketahui termasuk limbah B3.

Berdasarkan sumbernya, limbah B3 dapat diklasifikasikan menjadi:

Primary sludge, yaitu limbah yang berasal dari tangki sedimentasi pada

pemisahan awal dan banyak mengandung biomassa senyawa organik yang

stabil dan mudah menguap


Chemical sludge, yaitu limbah yang dihasilkan dari proses koagulasi dan

flokulasi

Excess activated sludge, yaitu limbah yang berasal dari proses pengolahan

dengan lumpur aktif sehingga banyak mengandung padatan organik berupa

lumpur dari hasil proses tersebut.

Digested sludge, yaitu limbah yang berasal dari pengolahan biologi dengan

digested aerobic maupun anaerobic di mana padatan/lumpur yang dihasilkan

cukup stabil dan banyak mengandung padatan organik.

Macam Limbah Beracun

Limbah mudah meledak adalah limbah yang melalui reaksi kimia dapat

menghasilkan gas dengan suhu dan tekanan tinggi yang dengan cepat dapat

merusak lingkungan.

Limbah mudah terbakar adalah limbah yang bila berdekatan dengan api,

percikan api, gesekan atau sumber nyala lain akan mudah menyala atau

terbakar dan bila telah menyala akan terus terbakar hebat dalam waktu lama.

Limbah reaktif adalah limbah yang menyebabkan kebakaran karena

melepaskan atau menerima oksigen atau limbah organik peroksida yang tidak

stabil dalam suhu tinggi.

Limbah beracun adalah limbah yang mengandung racun yang berbahaya bagi

manusia dan lingkungan. Limbah B3 dapat menimbulkan kematian atau sakit

bila masuk ke dalam tubuh melalui pernapasan, kulit atau mulut.


Limbah yang menyebabkan infeksi adalah limbah laboratorium yang terinfeksi

penyakit atau limbah yang mengandung kuman penyakit, seperti bagian tubuh

manusia yang diamputasi dan cairan tubuh manusia yang terkena infeksi.

Limbah yang bersifat korosif adalah limbah yang menyebabkan iritasi pada kulit atau

mengkorosikan baja, yaitu memiliki pH sama atau kurang dari 2,0 untuk limbah yang

bersifat asam dan lebih besar dari 12,5 untuk yang bersifat basa.

(http://educorolla8.blogspot.com)

2.4. Volume Limbah

Semakin besar volume limbah, pada umumnya, bahan pencemarnya semakin

banyak. Hubungan ini biasanya terjadi secara linier. Oleh sebab itu dalam

pengendalian limbah sering juga diupayakan pengurangan volume limbah. Kaitan

antara volume limbah dengan volume badan penerima juga sering digunakan sebagai

indikasi pencemaran. Perbandingan yang mencolok jumlahnya antara volume limbah

dan volume penerima limbah juga menjadi ukuran tingkat pencemaran yang

ditimbulkan terhadap lingkungan. Misalnya limbah sebanyak 100 m3 air per 8 jam

mempunyai konsentrasi plumbum 4 mg/hari dialirkan ke suatu sungai. Yang

mempunyai debit 8.000 m3 perjam. (http://www.chem-is-try.org/materi_kimia/).


2.5. Pengolahan Limbah Cair

Secara umum penanganan air limbah dapat dikelompokkan menjadi

2.5.1. Pengolahan Awal/Pendahuluan (Preliminary Treatment)

Tujuan utama dari tahap ini adalah usaha untuk melindungi alat-alat yang ada pada

instalasi pengolahan air limbah. Pada tahap ini dilakukan penyaringan, penghancuran

atau pemisahan air dari partikel-partikel yang dapat merusak alat-alat pengolahan air

limba, seperti pasir, kayu, sampah, plastik dan lain-lain.

2.5.2. Pengolahan Primer (Primary Treatment)

Tujuan pengolahan yang dilakukan pada tahap ini adalah menghilangkan partikel-

artikel padat organik dan organik melalui proses fisika, yakni sedimentasi dan flotasi.

Sehingga partikel padat akan mengendap (disebut sludge) sedangkan partikel lemak

dan minyak akan berada di atas / permukaan (disebut grease).

2.5.3. Pengolahan Sekunder (Secondary Treatment)

Pada tahap ini air limbah diberi mikroorganisme dengan tujuan untuk menghancurkan

atau menghilangkan material organik yang masih ada pada air limbah. Tiga buah

pendekatan yang umum digunakan pada tahap ini adalah fixed film, suspended film

dan lagoon system.

.2.5.4. Pengolahan Akhir (Final Treatment)

Fokus dari pengolahan akhir (Final Treatment) adalah menghilangkan organisme

penyebab penyakit yang ada pada air. Hal ini dapat dilakukan dengan cara

menambahkan khlorin ataupun dengan menggunakan sinar ultraviolet


2.5.5. Pengolahan Lanjutan (Advanced Treatment)

Pengolahan lanjutan diperlukan untuk membuat komposisi air limbah sesuai dengan

yang dikehendaki. Misalnya untuk menghilangkan kandungan fosfor ataupun amonia

dari air limbah. (http://aimyaya.com/)

Menurut Ehless dan Steel, air limbah adalah cairan buangan yang berasal dari

rumah tangga, industry, dan tempat-tempat umum lainnya dan biasanya mengandung

bahan-bahan atau zat yang dapat membehayakan kehidupan manusia serta

mengganggu kelestarian lingkungan.

Air limbah dapat berasal dari berbagai sumber, antara lain:

1. Rumah tangga

Contoh: air bekas cucian,air bekas memasak, air bekas mandi, dan sebagainya.

2. Perkotaan

Contoh: air limbah dari perkantoran, perdagangan, selokan, dan dari tempat-

tempat ibadah.

3. Industri

Contoh: air limbah dari pabrik baja, pabrik tinta, pabrik cat, dan pabrik karet.

Industri dan kegiatan lainnya yang mempunyai air buangan yang membentuk

limbah cair dalam skala besar harus melakukan penanganan agar tidak berdampak

pada lingkungan disekitarnya. Apabila limbah cair tersebut tidak dilakukan

pengolahan dan dibuang langsung ke lingkungan umum, sungai, danau, laut akan

berdampak pada lingkungan karena jumlah polutan di dalam air menjadi semakin


tinggi. Pada dasarnya ada dua alternative penanganan yaitu membawa limbah cair ke

pusat pengolahan limbah atau memiliki sendiri instalasi pengolahan air limbah (IPAL)

proses pengolahan limbah cair pada dasarnya dikelompokkan menjadi tiga tahap yaitu

proses pengolahan primer, sekunder, dan tersier. ( Sunu.P., 2001)

Air limbah sebelum dilepas kepembuangan akhir harus menjalani pengolahan

terlebih dahulu. Untuk dapat melaksanakan pengolahan air limbah yang efektif

diperlukan rencana pengelolaan yang baik. Adapun tujuan dari pengelolaan air limbah

itu sendiri, antara lain:

1. Mencegah pencemaran pada sumber air rumah tangga.

2. Melindungi hewan dan tanaman yang hidup dalam air.

3. Menghindari pencemaran tanah permukaan.

4. Menghilangkan tempat berkembangbiaknya bibit dan vector penyakit.

Sementara itu, sistem pengelolaan air limbah yang diterapkan harus memenuhi

persyaratan berikut.

1. Tidak mengakibatkan kontaminasi terhadap sumber-sumber air minum.

2. Tidak mengakibatkan pencemaran air permukaan.

3. Tidak menimbulkan pencemaran pada flora dan fauna yang hidup di air

didalam penggunaannya sehari-hari.

4. Tidak dihinggapi oleh vector atau serangga yang menyebabkan penyakit.

5. Tidak terbuka dan harus tertutup.

6. Tidak menimbulkan bau atau aroma tidak sedap. (Chandra.B.2007)


Pabrik yang secara kontiniu membuang limbah berbeda dengan pabrik yang

membuang limbah secara periodik walau konsentrasi pencemar sama, dan jumlah

buangan nya pun sama. Pengaruh terhadap lingkungan mengalami perbedaan.

Dalam hal sering tidaknya suatu pabrik membuang limbah tergantung terhadap

proses pengolahan dalam pabrik. Artinya volume air buangannya tergantung dari

volume produksinya. Semakin tinggi produksi semakin tinggi volume limbahnya. Ada

pabrik yang dalam periode tertentu jumlah airnya melebihi dari pada kondisi sehari-

hari. Setiap lima hari dalam sebulan volume limbahnya sangat berlebih, kecuali bila

pabrik blow down. Atau ada pabrik yang hanya membuang limbah sekali dalam

seminggu sedangkan pada hari-hari lainnya tidak. Semakin banyak frekuensi

pembuangan limbah, semakin tinggi tingkat pencemaran yang ditimbulkan.

Dampak pencemaran limbah terhadap lingkungan harus dilihat dari jenis

parameter pencemar dan konsentrasinya dalam air limbah. Dari satu sisi suatu limbah

mempunyai parameter tunggal dengan konsentrasi yang relatif tinggi. Disisi lain ada

limbah dengan 10 parameter tapi dengan konsentrasi yang juga melewati ambang

batas. Persoalannya bukan yang mana lebih baik dari pada yang terburuk, melainkan

seharusnya lebih mendapat prioritas. ( Ginting.P.1992)

2.6. Karakter limbah

2.6.1. Domestik

Limbah domestic adalah semua buangan yang berasal dari kamar mandi,

kakus, dapur, tempat cuci pakaian, cuci peralatan rumah tangga, apotek, rumah sakit,

rumah makan dan sebagainya yang secara kuantitatif limbah tadi terdiri dari zat


organic baik berupa zat padat ataupun cair, bahan berbahaya, dan beracun, garam

terlarut, lemah dan bakteri terutama golongan fekal coli, jasad pathogen, dan parasit.

2.6.2. Non domestik

Limbah domestic sangat bervariasi, terlebih lebih untuk limbah industri.

Limbah pertanian biasanya terdiri atas bahan padat bekas tanaman yang besifat

organis, bahan pemberantas hama dan penyakit ( peptisida bahan pupuk yang

mengandung nitrogen, fosfor, sulfur, mineral, dan sebagainya. (Sastrawijaya.T.A.

2001).

Dalam air buangan terdapat zat organic yang terdiri dari unsure karbon,

hydrogen, dan oksigen dengan unsure tambahan yang lain seperti nitrogen, belerang

dan lain-lain yang cenderung menyerap oksigen.

Bentuk lain untuk mengukur oksigen ini adalah COD. Pengukuran ini

diperlukan untuk mengukur kebutuhan oksigen terhadap zat organic yang sukar

dihancurkan secara oksidasi. Oleh karena itu dibutuhkan bantuan pereaksi oksidator

yang kuat dalam suasana asam. Nilai BOD selalu lebih kecil dari pada nilai COD

diukur pada senyawa organic yang dapat diuraikan maupun senyawa organic yang

tidak dapat berurai. ( Agusnar.H.2008 )

Laju aliran dan keragaman laju aliran merupakan factor penting dalam

rancangan proses. Sejumlah unit dalam kebanyakan system penanganan harus

dirancang berdasarkan puncak laju aliran dan memberikan pertimbangan untuk

meminimumkan keragaman laju aliran bila mana mungkin. ( Jenie.L.S.1993 )


2.7. Logam Berat

Air sering tercemar oleh berbagai komponen anorganik, diantaranya berbagai

jenis logam berat yang berbahaya, yang beberapa diantaranya banyak digunakan

dalam skala industri. Industri industri logam berat tersebut harus mendapatkan

pengawasan yang ketat sehingga tidak membahayakan bagi para pekerja maupun

lingkungan sekitarnya.

Logam berat yang berbahaya dan sering mencemari lingkungan, yang terutama

adalah Merkuri (Hg), Timbal (Pb), Arsenik (As), Kadmium (Cd), Kromium (Cr),

Nikel (Ni), dan Zink (Zn). Logam-logam berat tersebut diketahui dapat mengumpul

dalam tubuh suatu organisme dan tetap tinggal dalam tubuh dalam jangka waktu yang

lama sebagai racun yang terakumulasi. ( Kristanto.P. 2002 )

2.8. Chemical Demand Oxygen (COD)

Chemical Oxygen Demand (COD) adalah jumlah oksigen (mg O2) yang

dibutuhkan untuk mengoksidasi zat-zat organis yang terdapat dalam 1 ml sampel air,

di mana pengoksidasi K2Cr2O7 digunakan sebagai sumber oksigen terlarut.

Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran oleh zat-zat organis yang

secara alamiah dapat dioksidasi melalui proses mukrobiologi dan mengakibatkan

berkurangnya oksigen terlarut di dalam air. (Alaerts.1984)

Uji COD adalah suatu pembakaran kimia secara basah dari bahan organik

dalam sampel. Larutan asam dikromat digunakan untuk mengoksidasi bahan organik

pada suhu tinggi. Berbagai prosedur COD yang menggunakan waktu reaksi dari menit

sampai 2 jam dapat digunakan.


Penggunaan dua katalis perak sulfat dan merkuri sulfat diperlukan masing-

masing untuk mengatasi gangguan klorida dan untuk menjamin oksidasi senyawa-

senyawa organik kuat menjadi teroksidasi.

Analisis BOD dan COD dari suatu limbah akan menghasilkan nilai-nilai yang

berbeda karena kedua uji mengukur bahan yang berbeda. Nilai-nilai COD selalu lebih

tinggi dari nilai BOD. Perbedaan di antara kedua nilai disebabkan oleh banyak faktor

seperti bahan kimia yang tahan terhadap oksidasi kimia, seperti lignin ; bahan kimia

yang dapat dioksidasi secara kimia dan peka terhadap oksidasi biokimia tetapi tidak

dalam uji BOD 5 hari seperti selulosa, lemak berantai panjang atau sel-sel mikroba

dan adanya bahan toksik dalam limbah yang akan menggangu uji BOD tetapi tidak uj

COD.

Walaupun metode COD tidak mampu mengukur limbah yang dioksidasi

secara biologik, metode COD mempunyai nilai praktis. Untuk limbah spesifik dan

pada fasilitas penanganan limbah spesifik, adalah mungkin untuk memperoleh

korelasi yang baik antara nilai COD dan BOD.

Perubahan nilai-nilai BOD dan COD suatu limbah akan terjadi selama

penanganan. Bahan yang teroksidasi secara biologik akan turun selam penanganan,

sedangkan bahan yang tidak teroksidasi secara biologik tetapi teroksidasi secara kimia

tidak turun. Bahan yang tidak teroksidasi secara biologik akan terdapat dalam limbah

yang belum diberi penanganan dan akan meningkat karena residu massa sel dari

respirasi endogenes. Nisbah COD dan BOD akan meningkat dengan stabilnya bahan

yang teroksidasi secara biologik.(Jenie.L.S.1993)


chapter ii.pdf

Documents