MetodePengolahan Limbah

Alan Dwi Wibowo, STP

Apa itu limbah?

Ada berapa jenis limbah?

Pengolahan Limbah Padat

• Landfill• Burning System (Incenerator)

Jenis Limbah Cair

?

Baku Mutu Limbah Cair Bagi Kawasan Industri (Kep-03/MEN-LH/1998)

Parameter mg/L kg/hari/ha

BOD5 50 4,3

COD 100 8,6

TSS 200 17,2

pH 6,0- 9,0

Debit 1L/det/ha kawasan

Baku Mutu Limbah Cair bagi Kegiatan Rumah Sakit

(Kep-58/Men-LH/10/1995)

Lampiran A Sama dg hotel

Parameter Kadar,

Lampiran B 32P 7x102 Bq/L

Parameter Kadar 35S 2x103 Bq/L

Suhu <=30 oC 43Ca 3x102 Bq/L

pH 6-9 51Cr 7x104 Bq/L

BOD530 mg/L 67Ga 1x103 Bq/L

COD 80 mg/L 85Sr 4x103 Bq/L

TSS 30 mg/L 99Mo 7x103 Bq/L

NH3 Bebas 0,1 mg/L 113Sn 3x103 Bq/L

PO4 2 mg/L 125I 1x104 Bq/L

MPN/Koli/100mL

131I 7x104 Bq/L

201TI 1x105 Bq/L 192Ir 1x104 Bq/L

Baku Mutu Limbah Cair Kegiatan Pengilangan

Minyak Bumi

Parameter Sebelum ditetapkan

Setelah ditetapkan

mg/L g/m3 mg/L g/m3

BOD5 100 120 80 80

COD 200 240 160 160

Minyak&lemak 25 30 20 20

Sulfida terlarut 1,0 1,2 0,5 0,5

Amonia terlarut 10 12 5 5

Phenol total 1,0 1,2 0,5 0,5

Temperatur 45 oC 45 oC

pH 6,0- 9,0 6,0- 9,0

Debit 1200 m3 / M3 b baku

1200 m3 / M3 b baku

Diagram Alir Pengelolaan limbah Cair

Pembuangan

Teknologi dan Metode Pengolahan Limbah

Pengatur Kondisi

Ekualisasi

Sistem Pengangkutan

Limbah

Tahapan Pengolahan Air Limbah :1. Pre Treatment (pengolahan pendahuluan)2. Primary Treatment (pengolahan pertama)3. Secondary Tretment (pengolahan kedua)4. Tertiary Treatment (pengolahan ketiga)5. Desinfection (mematikan bakteri)6. Ultimate Disposal (pengolahan lanjut / akhir)

1. Pre Treatment (pengolahan pendahuluan)mencakup ;- Pengambilan benda terapung- Pengambilan benda mengendap

2. Primary Treatment (pengolahan pertama)mencakup ;- Netralisasi- Penggumpalan- Pengendapan - Pengentalan dan Pengapungan

3. Secondary Treatment (pengolahan kedua)mencakup ;- Proses penambahan oksigen- Pertumbuhan bakteri dalam reaktor

4. Tertiary Treatment (pengolahan ketiga)mencakup ;- Penyaringan- Penyerapan- Osmosis bolak balik

5. Desinfection (mematikan bakteri)mencakup ;- Klorinasi- UV- Ozonisasi

6. Ultimate Disposal (pengolahan lanjut / akhir) mencakup ;1. proses pemekatan 4. proses pengurangan air2. proses stabilisasi 5. proses pengeringan3. proses pengaturan 6. proses pembuangan

Sistem Pengolahan Air Limbah

PRIMARYAda

banyak pilihan

teknologi/ proses

SECONDARY(BIOLOGICAL TREATMENT)• Ada banyak

pilihan teknologi/

proses

TERTIARYAda banyak pilihan teknologi/ proses

Discharge toenvironment

Pengolahan Pendahuluan (PreliminaryTreatment)

Bertujuan untuk mensortir kerikil, lumpur, Menghilangkan zat padat dan memisahkan minyak (menstabilkan air limbah) - Pencacahan dan saringan kasar (screen)- Penangkap pasir - Pemisahan Minyak

Pengolahan Pertama (Primary Treatment)

Bertujuan untuk menghilangkan zat padat tercampur

melalui pengendapan atau pengapungan. - Netralisasi- Penggumpalan- Pengendapan - Pengentalan dan Pengapungan

Proses biologis untuk mengurangi bahan organik melalui mikroorganisme yang ada di dalamnya. Proses penambahan oksigen dan proses pertumbuhan bakteri.Pemanfaatan kemampuan mikroba dalam mendegradasi senyawa-senyawa organik dalam air (BOD), yang menghasilkan bahan-bahan yang tidak berbahaya, misalnya air dan karbondioksid. Hasil yang diperoleh sangat dipengaruhi oleh kondisi lingkungan (suhu, pH, oksigen, nutrient, penyangga), jenis pencemarnya, dan jenis mikroba.

Pengolahan Kedua (Scondary Pengolahan Kedua (Scondary Treatment) Treatment) / Pengolahan Biologis/ Pengolahan Biologis

Proses pengolahan secara biologi dapat berlangsung secara aerob maupun anaerob. Proses aerob BOD yang tidak terlalu besar, anaerob kandungan bahan organik tinggi. Pada proses aerob, bahan organik dirombak menjadi karbon dioksida, air dan biomassa. Proses anaerob, bahan organik diubah menjadi methan, karbon dioksida, bio massa, dan senyawa-senyawa organik lainProduksi biomasa pada proses aerob lebih banyak daripada proses anaerob.

Pengolahan Lumpur

Hasil samping proses pengolahan limbah secara biologi terutama secara aerob adalah biomassa yang berbentuk lumpur. Pengolahan lumpur dilakukan secara biologi di dalam digester dengan prinsip degradasi sehingga menghasilkan bahan volatil dan lumpur yang stabil. Dengan proses stabilisasi ini, jumlah lumpur akan berkurang menjadi sekitar 10 %. Sebagian lumpur dari bak settling kadang-kadang dikembalikan ke bak aerob untuk menjaga kuantitas biomassa di dalamnya, misalnya pada proses Lumpur aktif (Activated Sludge).

Sisa lumpur yang telah stabil dikeringkan dalam drying bed untuk kemudian dapat dibuang dengan aman. Adapun cairan (air kotor) yang dihasilkan diolah bersama-sama dengan air limbah yang lain, dalam hal ini dimasukkan ke bak ekualisasi.

Oksidasi Biologis / Bio-oksidasi – Diagram Skematis:

Kondisi lingkunganKondisi lingkungan

Suhu Suhu : mempengaruhi pertumbuhan mikroba, misalnya : mempengaruhi pertumbuhan mikroba, misalnya mikroba psychrophiles (4-10mikroba psychrophiles (4-10ooC), mesophiles (20-40C), mesophiles (20-40ooC), dan C), dan thermophiles (50-55thermophiles (50-55ooC).C).pH pH : mikroba pendegradasi biasanya pada pH : 6-8.: mikroba pendegradasi biasanya pada pH : 6-8.Oksigen Oksigen : aerob dan anaerob: aerob dan anaerobNutrien Nutrien : mikroba memerlukan makanan, terutama unsur C, : mikroba memerlukan makanan, terutama unsur C, H, O, N dan P dlm bentuk yg sederhana dan mudah H, O, N dan P dlm bentuk yg sederhana dan mudah dikonsumsi.dikonsumsi.Padatan penyangga Padatan penyangga ((solid supportsolid support) : mikroba mempunyai ) : mikroba mempunyai kecenderuangan untuk tumbuh melekat pada sustu media kecenderuangan untuk tumbuh melekat pada sustu media padat dlm bentuk biofilm.padat dlm bentuk biofilm.

Konsentrasi pencemar (Bahan Organik) Dalam Air Limbah Dapat Dinyatakan sbg BOD dan COD

• BOD (Biological Oxygen Demand) : jumlah oksigen yg diperlukan oleh bakteri selama mengoksidasi bahan organik yg tdp dlm cuplikan air limbah (Standart pada suhu 20oC dan selama 5 hari)

• Dasar pengujian : semua bahan organik biodegradabel akan dioksidasi menjadi CO2 dan H2O, molekul oksigen sbg aseptor elektron. Yang terukur langsung adalah kebutuhan oksigen

• COD (Chemical Oxygen Demand), merupakan pengujian yg berdasarkan pada prinsip bahwa sebagian besar senyawa organik teroksidasi menjadi CO2 dan H2O oleh pengoksidasi kuat pada keadaan asam.

• Pengujian ini diharapkan mewakili harga BOD, tetapi COD tdk dpt membedakan bahan organik biodegradabel dan yg tak biodegradabel. Tak semua yg biodegradabel dpt teroksidasi secara kimiawi (benzene, toluene, dan pyridine). Ada bahan biodegradabel dpt teroksidasi sebagian saja (asam amino dan alkohol). Sebaliknya bahan anorganik tertentu dpt teroksidasi (sulfid, thiosulfat, dan nitrit).

Jenis mikroba• Mikroba memp kemampuan untuk

mendegradasi bahan pencemar yg berbeda.• Karena hasil degradasi terhadap pencemar

dimungkinkan masih dlm bentuk pencemar yg lain, yg harus didegradasi lebih lanjut, maka penggunaan bermacam-macam mikroba (mixed culture) mungkin lebih menguntungkan.

• Namun deminikan, untuk maksud ttt (pencemar dan hasilnya) akan lebih baik dng mikroba murni.

Beberapa jenis mikroorganisme (mikrobia) yang banyak terdapat dalam lumpur aktif adalah: paramecium, berbagai jenis bacteria dan amoeba.

ParameciumBacteriaagen pengurai utama pada limbah.

Amoeba

Ukuran floc, selain dipengaruhi oleh kondisi operasi (pH, suhu) dan keadaan limbah (e.g. toksisitas), juga dipengaruhi oleh umur lumpur aktif tersebut.

Koloni bakteri pada berbagai umur floc lumpur aktif.

Pengolahan Secara Biologi Aerobik Proses pengolahan limbah yang mikroorganismenya memerlukan oksigen untuk merombak bahan organik menjadi karbon dioksid, air dan biomassa.

Tabel 6. Karakteristik Kolam Aerobik (aerobic pond)

Sistem Kolam aerobik

Beban organik,kg BOD /ha/hari

Kedalaman,

m

Waktu ting,hari

Pengurangan BOD, %

Aerobik (alami)

85-170 0,15-0,45 5-20 80-95

Fakultatif (alami)

17-55 0,9-2,4 30-180 75-95

Aerated (dg

aerator)

25-335 1,8-6,1 5-20 80-85

• Proses : mengolah limbah organik yg biodegradable. • Kandungan BOD dan mikroorganisme seragam, yg

dibantu dng aerator, dan dng kualitas hasil olahan yg tinggi.

• Jenis : conventional activated sludge, extended aeration, contact stabillization, high-rate modified aeration, step aeration, oxygen-activated sludge, dan sequencing batch reactor (SBR).

• Dasar perancangannya : mixed liquor suspended solid (MLSS) dan beban BOD (COD) nya.

• Kadang-kadang jumlah mikroorganisme dinyatakan sbg volatile portion of the mixed liquor (MLVSS).

Lumpur aktif (Activated sludge)

• Berupa susunan beberapa cakram (silinder tipis) membentuk silinder yg tercelup (sekitar 40 % nya) dlm tangki yg berisi limbah.

• Proses degradasi terjadi pada biofilm yg menempel pada permukaan silinder, yg diputar dng kecepatan antara 1-2 rpm.

Kontaktor Biologis Putar (Rotating Biological Contactor)

Hasil pengolahan limbah dpt berupa :1. gas dng kandungan polutan (bahan

pencemar) yg sudah dpt ditolerir (sesuai baku mutu).

2. air dng kandungan polutan yg memenuhi syarat.

3. padatan yg tidak berbahaya.4. padatan yg berbahaya

Sistem Pembuangan Akhir

1. hasil berujud gas dpt langsung dibuang ke atsmosfer dng prosedur tertentu (tinggi cerobong)

2. hasil berujud air dpt langsung dibuang ke perairan bebas sesuai peruntukannya.

3. hasil berujud padat dpt dipakai sbg tanah urug dan keperluan lain sesuai dng kandungan bahan kimia penyusunnya.

Sistem pembuangan akhir hasil pengolahan

Penurunan yang diharapkan dari tahapan pengolahan adalah sebagai berikut :

Tahap Primary treatmentBOD 40%SS 70%COD 40%NH3N (amoniak) 15%

Tahap Secondary treatmentBOD 90%SS 90%COD 83%NH3N (amoniak) 80%

Contoh ROUTE PENGOLAHAN LIMBAH CAIR

14

1011

1

2

3

65 7 8 94

13

17

15

16

12

1 : Bak pengolahan loundry2 : Bak pengolahan dapur3 : Bak penampungan umum4,5 : Bak pengolahan awal

6 : Bak equalisasi7 : Bak anaerob8 : Bak aerob9 : Bak setling

10 : Bak penampungan hasil11 : Sand filter12 : First pond13 : Digester

14 : Drying bed15, 16, 17 : Dozing

pump

Activated Sludge Plant

Aerobic

Anaerobic

Terima Kasih