26
PROPOSAL PEMBUATAN DAN PENGOLAHAN AIR LIMBAH BIOLOGI/PUJASERA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG Oleh : Ir. MukhtarGhozali, M.Sc USULAN PENELITIAN TERAPAN BERBASIS KBK

PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

Embed Size (px)

DESCRIPTION

PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

Citation preview

Page 1: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

PROPOSAL

PEMBUATAN DAN PENGOLAHAN AIR LIMBAH BIOLOGI/PUJASERA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

Oleh :

Ir. MukhtarGhozali, M.Sc

PROGRAM STUDI D IV TEKNIK KIMIA PRODUKSI BERSIHJURUSAN TEKNIK KIMIA

POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2015

USULAN PENELITIAN TERAPAN BERBASIS KBK

Page 2: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

1. JUDUL : PEMBUATAN DAN PENGOLAHAN AIR LIMBAH

BIOLOGI/PUJASERA POLITEKNIK NEGERI BANDUNG

2. RINGKASAN

3. PENDAHULUAN

3.1Latar Belakang

Kampus merupakan salah satu lembaga atau institusi yang memiliki banyak kegiatan setiap

harinya. Dari setiap kegiatan ini tidak terlepas dari limbah yang dihasilkan. Limbah

tersebut diantaranya berupa limbah padat baik itu limbah organik maupun non organic serta

limbah cair. Peningkatan produksi limbah ini akan mengakibatkan permasalahan

lingkungan jika tidak ada upaya untuk menanggulanginya.

Limbah cair kantin Pujasera menjadi salah satu permasalahan lingkungan di kampus

Politeknik Negeri Bandung. Limbah cair tersebut adalah sisa penggunaan air oleh aktivitas

sehari-hari dari para pengelola kantin Pujasera seperti kegiatan memasak, mencuci piring

dan gelas serta kegiatan lainnya. Sampai saat ini limbah cair tersebut belum dikelola

dengan baik, limbah cair tersebut masih dibiarkan menggenang di selokan dekat kantin.

Pencemaran limbah cair ini akan mengakibatkan terganggunya kualitas lingkungan di

sekitar kampus baik secara langsung maupun tidak langsung. Untuk menanggulangi

masalah pencemaran tersebut maka perlu adanya pengelolaan limbah cair.

Pengelolaan limbah cair dimaksudkan untuk menghilangkan atau menurunkan

kadar/konsentrasi bahan pencemar yang terkandung di dalamnya, sehingga limbah cair

memenuhi baku mutu yang ditetapkan pemerintah. Limbah cair kantin termasuk kedalam

limbah cair domestik. Pemerintah dalam hal ini telah menetapkan Baku Mutu Limbah Air

Domestik dalam Keputusan Menteri Negara Lingkungan Hidup No. 112 Tahun 2003.

Dalam pengelolaan limbah cair, untuk mendapatkan hasil yang efektif dan efisien perlu

dilakukan beberapa langkah pengelolaan yang dilaksanakan secara terpadu dengan dimulai

2

Page 3: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

dengan upaya minimisasi limbah (waste minimization) dan pengolahan limbah (waste

treatment) sehingga bisa layak untuk dibuang.

3.2Tujuan Penelitian

1. Merancang/mendesain sistem pengolahan air limbah

2. Pembuatan Instalasi Pengolahan Air Limbah yang melibatkan proses biologi

3.3Ruang Lingkup dan Batasan Penelitian

Ruang lingkup penelitian ini meliputi :

1. Air limbah berasal dari kantin Pujasera Politeknik Negeri Bandung

2. Sistem pengolahan secara biologis yang dipilih yaitu proses aerobik

4. PERUMUSAN MASALAH

Limbah cair kantin Pujasera yang berada di kampus Politeknik Negeri Bandung sampai

saat ini belum dilakukan upaya penanganan dari pihak kampus. Maka dari itu diperlukan

Instalasi Pengolahan Air Limbah (IPAL) yang melibatkan proses biologi dalam upaya

penanganan air limbah tersebut sehingga bisa layak untuk dibuang .

5. TINJAUAN PUSTAKA

5.1 Karakteristik Limbah Cair

Karakteristik air limbah cair dapat diketahui menurut sifat-sifat dan karaktersitik

fisika, kimia dan biologis.Dalam menentukan karakteristik limbah cair, ada tiga (3) sifat

yang harus diketahui, yaitu :

1.   Karakteristik Fisika

Karakteristik fisika ini terdiri dari beberapa parameter, diantaranya :

a.Total Solid (TS)

Merupakan padatan di dalam air yang terdiri dari bahan organik maupun anorganik yang

larut, mengendap, atau tersuspensi dalam air.

  b. Total Suspended Solid (TSS)

Merupakan jumlah berat dalam mg/l kering lumpur yang ada di dalam air limbah setelah

mengalami penyaringan dengan membran berukuran 0,45 mikron (Sugiharto, 1987). Total

3

Page 4: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

Suspended Solid atau Padatan tersuspensi adalah padatan yang menyebabkan kekeruhan

air, tidak terlarut dan tidak dapat langsung mengendap, terdiri dari partikel-partikel yang

ukuran maupun beratnya lebih kecil dari sedimen.

c.   Warna

Pada dasarnya air bersih tidak berwarna, tetapi seiring dengan waktu dan meningkatnya

kondisi anaerob, warna limbah berubah dari yang abu–abu menjadi kehitaman.Warna

dalam air disebabkan adanya ion-ion logam besi dan mangan (secara alami), humus,

plankton, tanaman air dan buangan industri.Warna air dibedakan atas dua macam, yaitu :

      Warna sejati (true collor) yang diakibatkan oleh bahan-bahan terlarut.

      Warna semu (apparent collor) yang selain disebabkan oleh bahan-bahan terlarut, juga

karena bahan-bahan tersuspensi, termasuk diantaranya yang bersifat koloid.

d.   Kekeruhan

Kekeruhan disebabkan oleh zat padat tersuspensi, baik yang bersifat organik maupun

anorganik yang mengapung dan terurai dalam air. Kekeruhan menunjukan sifat optis air,

yang mengakibatkan pembiasan cahaya kedalam air. Kekeruhan membatasi masuknya

cahaya dalam air

e.   Temperatur

Merupakan parameter yang sangat penting dikarenakan efeknya terhadap reaksi kimia, laju

reaksi, kehidupan organisme air dan penggunaan air untuk berbagai aktivitas sehari – hari.

Naiknya suhu atau temperatur air akan menimbulkan akibat berikut :

      Menurunnya jumlah oksigen terlarut dalam air.

      Meningkatkan kecepatan reaksi kimia.

      Mengganggu kehidupan organisme air.

f.    Bau

Disebabkan oleh udara yang dihasilkan pada proses dekomposisi materi atau penambahan

substansi pada limbah. Sifat bau limbah disebabkan karena zat-zat organik yang telah

berurai dalam limbah dan mengeluarkan gas-gas seperti sulfide atau amoniak yang

menimbulkan penciuman tidak enak. Hal ini disebabkan adanya pencampuran dari

nitrogen, sulfur dan fosfor yang berasal dari pembusukan protein yang dikandung limbah.

Pengendalian bau sangat penting karena terkait dengan masalah estetika.

g.   Minyak dan Lemak

4

Page 5: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

Minyak dan lemak yang mencemari air sering dimasukan ke dalam kelompok padatan,

yaitu padatan yang mengapung di atas permukaan air. Minyak dan lemak merupakan bahan

organis bersifat tetap dan sukar diuraikan oleh bakteri.  Karena berat jenisnya lebih kecil

dari pada air maka minyak tersebut membentuk lapisan tipis di permukaan air dan menutup

permukaan yang mengakibatkan terbatasnya oksigen masuk ke dalam air.

2.   Karateristik Kimia

a.   Biological Oxygen Demand (BOD)

Menunjukkan jumlah oksigen terlarut yang dibutuhkan oleh organisme hidup untuk

menguraikan atau mengoksidasi bahan–bahan buangan di dalam air. Jadi nilai BOD tidak

menunjukan jumlah bahan organik yang sebenarnya, tetapi hanya mengukur secara relativ

jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan buangan tersebut. Jika

konsumsi oksigen tinggi, yang ditunjukan dengan semakin kecilnya sisa oksigen terlarut

didalam air, maka berarti kandungan bahan buangan yang membutuhkan oksigen adalah

tinggi.

BOD dapat diterima bilamana jumlah oksigen yang akan dihabiskan dalam waktu

lima hari oleh organisme pengurai aerobik dalam suatu volume limbah pada suhu 200C.

Hasilnya dinyatakan dengan ppm.

b.   Chemical Oxygen Demand (COD)

COD Merupakan jumlah kebutuhan oksigen dalam air untuk proses reaksi secara

kimia guna menguraikan unsur pencemar yang ada. COD dinyatakan dalam ppm (part per

milion) atau ml O2/ liter.(Alaerts dan Santika, 1984). Pengukuran kekuatan limbah dengan

COD adalah bentuk lain pengukuran kebutuhan oksigen dalam air limbah. Pengukuran ini

menekankan kebutuhan oksigen akan kimia dimana senyawa-senyawa yang diukur adalah

bahan-bahan yang tidak dapat dipecah secara biokimia.

Angka COD merupakan ukuran bagi pencemaran air oleh zat anorganik. Dalam

laboratorium, pengukuran COD dilakukan sesaat dengan membuat pengoksidasi K2Cr2O7

yang digunakan sebagi sumber oksigen.

c.   Dissolved Oxygen (DO)

DO adalah kadar oksigen terlarut yang dibutuhkan untuk respirasi aerob

mikroorganisme. DO di dalam air sangat tergantung pada temperatur dan salinitas.

5

Page 6: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

Keadaan DO berlawanan dengan keadaan BOD. Semakin tinggi BOD semakin rendah DO.

Keadaan DO dalam air dapat menunjukan tanda-tanda kehidupan organisme dalam

perairan. Angka DO yang tinggi menunjukan keadaan air yang semakin baik.

d.   Derajat keasaman (pH)

Keasaman air diukur dengan pH meter.Keasaman ditetapkan berdasarkan tinggi-

rendahnya konsentrasi ion  hidrogen dalam air. pH dapat mempengaruhi kehidupan biologi

dalam air. Bila terlalu rendah atau terlalu tinggi dapat mematikan kehidupan

mikroorganisme. Ph normal untuk kehidupan air 6 – 8.

e.   Logam Berat

Air sering tercemar oleh berbagai komponan anorganik, diantaranya berbagai jenis

logam berat yang berbahaya. Logam berat bila konsentrasinya berlebih dapat bersifat

toksik sehingga diperlukan pengukuran dan pengolahan limbah yang mengandung logam

berat.

Logam berat yang berbahaya dan sering mencemari lingkungan, yang terutama

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

(Cr), dan Nikel (Ni). Logam- logam tersebut diketahui dapat mengumpul di dalam tubuh

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

racun yang terakumulasi.

        Tembaga (Cu)

Tembaga dengan nama kimia cupprum dilambangkan dengan Cu. Unsur logam ini

berbentuk kristal dengan warna kemerahan.Unsur tembaga    di alam, dapat ditemukan

dalam bentuk logam bebas, akan tetapi lebih banyak ditemukan dalam bentuk

persenyawaan atau senyawa padat dalam bentuk mineral, seperti  dari peristiwa pengikisan

(erosi) dari batuan mineral.

Sesuai dengan sifat kelogamannya, Cu dapat membentuk alloy dengan bermacam-

macam logam. Dalam bidang industri, senyawa Cu banyak digunakan, seperti pada industri

cat sebagai antifoling, industri insektisida dan fungisida, dan lain-lain.

                Pada manusia, efek keracunan utama yang ditimbulkan akibat terpapar oleh debu

atau uap logam Cu adalah terjadinya gangguan pada jalur penafasan sebelah atas.

        Cadmium (Cd)

6

Page 7: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

Logam Cd mempunyai penyebaran yang sangat luas di alam, namun hanya satu jenis

mineral Cd di alam, yaitu greennockite (CdS) yang selalu ditemukan bersamaan dengan

mineral spalerite (ZnS). Logam ini bersifat lunak, ductile, berwarna putih seperti putih

perak.

Prinsip utama dalam penggunaan cadmium adalah sebagai bahan ”stabilisasi”

sebagai bahan pewarna dalam industri plastik dan pada elektroplating. Namun sebagian

besar dari substansi logam cadmium ini juga digunakan pada baterai.

Keracunan yang diakibatkan oleh Cd dapat bersifat akut dan kronis.Keracunan akut

oleh logam Cd menimbulkan penyakit paru-paru. Sedangkan keracunan kronik yang

diakibatkan logam Cd adalah kerusakan pada banyak sistem fisiologis tubuh.

3.    Karakteristik Biologi

            Karakteristik biologi digunakan untuk mengukur kualitas air terutama air yang

dikonsumsi sebagai air minum dan air bersih. Parameter yang biasa digunakan adalah

banyaknya mikroorganisme yang terkandung dalam air limbah.

5.2 Mekanisme Penguraian Limbah Cair Organik Secara Aerob

Proses pengolahan air limbah secara mikrobiologis aerob adalah pemanfaatan aktivitas

mikroba aerob dalam kondisi aerob untuk menguraikan zat organik yang terdapat dalam air

limbah menjadi zat inorganik yang stabil dan tidak memberikan dampak pencemaran

terhadap lingkungan. Mikroba aerob ini sebenarnya sudah terdapat di alam dalam jumlah

yang tidak terbatas dan selalu diperoleh dengan sangat mudah. Dalam kapasitas yang

terbatas, alam sendiri sudah mampu menetralisir zat organik yang ada dalam limbah.

Namun, dalam kuantitas limbah yang sangat banyak diproduksi sebagai hasil sampingan

dari sekian banyak industri, perlu diadakan usaha pengolahan limbah untuk menjaga

kelestarian alam di samping mendapatkan produk baru yang mempunyai nilai yang

ekonomis.

Mikroba aerob yang berperan dalam proses mikrobiologis aerob antara lain :

7

Page 8: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

1. Bakteri

Dalam air dan penanganan air limbah bakteri penting karena kultur bakteri dapat digunakan

untuk menghilangkan bahan organik dan mineral-mineral yang tidak diinginkan dari air

limbah. Kebanyakan bakteri adalah kemoheterotrofik yaitu menggunakan bahan organik

sebagai sumber energi dan karbon. Beberapa spesies mengoksidasi senyawa-senyawa

anorganik tereduksi seperti NH untuk energi dan menggunakan CO2 sebagai sumber

karbon. Bakteri kemoheterotrofik merupakan  bakteri terpenting dalam pengolahan air

limbah karena bakteri ini akan memecah bahan-bahan organik, mengoksidasi amoniak

nitrogen menjadi nitrogen nitrat terutama oleh bakteri nitrifikasi.

Bagian reaktif dari sel bakteri adalah membran sitoplasmik. Semua bahan organik atau

anorganik yang akan dimetabolisme oleh sel harus melalui membran. Mekanisme transport

dari sebagian besar molekul yang melalui membran diduga disebabkan karena reaksi-reaksi

dengan sistem enzim spesifik yang disebut permease. Molekul-molekul yang tidak

mempunyai sistem permease tidak dapat memasuki sel dan oleh karenanya tidak

dimetabolisme. Hal ini menjelaskan bahwa bakteri menggunakan nutrien secara selektif

dan alasan mengapa diperlukan kultur campuran dalam penanganan air limbah.

Jenis-jenis  bakteri yang berperan penting dalam penguraian limbah organik secara  aerob

antara lain: Zooglea ramigera, Escherichia coli, Alcaligenes sp, Bacillus sp,

Corynebacterium sp, Nocardia sp.

2. Kapang / Jamur

Kapang adalah mikroorganisme nonfotosintetik, bersel jamak, aerob, bercabang,

berfilamen yang memetabolisme makanan yang tidak  terlarut. Komposisi sel kapang dapat

dinyatakan secara empiris dengan C10H17O6N. Kapang tidak aktif dalam proses anaerob.

Karena sel kapang berisi lebih sedikit nitrogen dari ada sel bakteri, kapang akan

berkompetisi lebih baik dalam limbah yang mempunyai kadar nitrogen yang rendah

daripada yang dibutuhkan untuk sintesis bakteri. Sifat filamen dari kapang membuat

organisme ini kurang diinginkan dalam unit penanganan limbah secara biologis karena

tidak mengendap dengan baik. 

8

Page 9: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

3. Protozoa

Protozoa yang ditemukan dalam sistem penanganan aerobik termasuk flagelata, ciliata

yang bebas bergerak dan ciliata batang yang terikat pada partikel padatan. Protozoa penting

dalam penanganan limbah karena organisme ini akan memakan bakteri sehingga jumlah sel

bakteri yang ada tidak berlebihan. Di samping itu, protozoa akan mengurangi bahan

organik yang tidak dimetabolisme dalam sistem penanganan dan membantu menghasilkan

efluen dengan mutu yang lebih tinggi dan jernih.

Unit lumpur aktif yang bebas dari protozoa menghasilkan efluen yang lebih keruh.

Kekeruhan ini disebabkan oleh adanya sejumlah besar bakteri yang terdispersi. Sebagai

hasilnaya, BOD dan padatan yang tidak terendapkan dari efluen tinggi. Penambahan

protozoa ciliata akan meningkatkan mutu efluen dan menurunkan jumlah bakteri.

4. Ganggang

Komposisi sel ganggang dapat dinyatakan dengan C106H180O45N16P. Dalam proses

penguraian limbah secara mikrobiologis, ganggang bersimbiosis dengan bakteri, dimana

ganggang memperoleh energi dari sinar matahari dan menggunakan bahan anorganik yang

digambarkan sebagai berikut :

CO2 + H2O + NO3 + PO4 + energi cahaya                                C106H180O45N16P + O2

Oksigen dilepas ke lingkungan dan digunakan oleh bakteri pada waktu metabolisme bahan-

bahan organik.

5.3 Teknik Pengolahan Limbah Cair Secara Aerob

Pada proses aerob dimana oksigen merupakan faktor yang harus ada. Ada tiga tipe proses

aerob, yaitu :

1. Tricking Filter ( Saringan Tetes )

9

Page 10: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

Tricking filter merupakan salah satu aplikasi pengolahan limbah cair dengan menggunakan

teknologi biofilm. Proses biologis yang terjadi pada biofilm adalah pseudo steady state,

yaitu pengabaian reaksi pertumbuhan biofilm dan difusi substrat pada suatu skala waktu

tertentu

Saringan tetes dirancang untuk menangani limbah cair yang encer. Saringan tetes bukan

filter tetapi unit-unit oksidasi aerob yang menyerap dan mengoksidasi bahan organik dalam

limbah yang melalui media filter. Media yang dalam saringan tetes umumnya adalah

hancuran batu atau karang dengan ukuran besar, umumnya 2 sampai 4 inci, atau media

plastik dengan berbagai konfigurasi.

Bakteri fakultatif heterotrofik merupakan populasi mikroorganisme terbesar dalam saringan

tetes Protozoa dan bentuk-bentuk kehidupan hewan yang lebih tinggi terdapat dalam

saringan dan ganggang akan tumbuh dalam permukaan saringan yang muatannya tidak

berlebihan, tetapi tidak akan tumbuh dibawah permukaan karena sinar matahari tidak dapat

tembus. Bahan organik di dalam air limbah akan merangsang pertumbuhan biologik pada

permukaan media. Bahan organik tersebut akan diuraiakan oleh mikroorganisme yang

menempel pada media filter. Bahan organik sebagai substrat yang terlarut dalam limbah

cair diabsorbsi biofilm (lapisan berlendir). Pada bagian luar lapisan biofilm, bahan organik

diuraikan mikroorganisme aerob. Pertumbuhan mikroorganisme akan mempertebal lapisan

biofilm. Oksigen yang terdifusi dapat dikonsumsi sebelum biofilm mencapai ketebalan

maksimium. Apabila mencapai ketebalan penuh, oksigen tidak mencapai penetrasi secara

penuh, sehingga  bagian dalam atau permukaan media menjadi anaerob.

Pada saat lapisan biofilm mengalami penambahan ketebalan, bahan organik yang

diabsorbsi dapat diuraikan oleh mikroorganisme, namun tudak dapat mencapai

mikroorganisme yang berada di permukaan media. Dengan kata lain, tidak tersedia bahan

organik untuk sel karbon pada bagian permukaan media, sehingga organisme pada bagian

permukaan akan mengalami fase indegenous (mati). Pada akhirnya, mikroorganisme

sebagai biofilm tersebut akan lepas dari media dan cairan yang masuk akan turut melepas

dan mendorong biofilm keluar. Setelah itu, lapisan biofilm baru akan segera tumbuh.

Penting diperhatikan agar pertumbuhan mikroba tidak dibunuh oleh kondisi toksik dalam

10

Page 11: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

limbah karena penyaring tidak akan berfungsi pada efisiensi yang telah dirancang sampai

prtumbuhan mapan kembali yang dapat memakan waktu yang lama. 

2. Activated Sludge ( Lumpur Aktif)

Sistem pengolahan lumpur aktif adalah pengolahan dengan cara membiakkan bakteri

aerobik dalam tangki aerase yang bertujuan untuk menurunkan organik karbon atau

organik nitrogen. Dalam penurunan organik karbon, bakteri yang berperan adalah bekteri

heterotrifik. Sumber energi berasal dari oksidasi senyawa organik dan sumber karbon yang

bersal dari organik karbon. BOD atau COD dipakai sebagai ukuran atau satuan yang

menyatakan konsentrasi organik karbon yang selanjutnya disebut substrat.

Proses activated sludge didasarkan atas pengguanaan sejumlah mikroba yang terdapat

dalam bentuk flog tersuspensi akibat agitasi, sehingga akan terjadi kontak dengan senyawa

organik dalam air limbah dalam frekuensi yang sering. Agitasi ini dapat dilakukan dengan

agitasi mekanik dengan turbin atau dengan mengalirkan udara (aerasi).

Pada proses lumpur aktif terdiri atas 2 tangki yaitu, tangki aerasi dimana terjadi reaksi

penguraian zat organik secara biokimia oleh mikroba dalam keadaan cukup oksigen dan

tangki biosolid tempat lumpur aktif dipisahkan dari cairan.

Air limbah bersama lumpur aktif masuk ke dalam tangki aerasi, dimana dilakukan aerasi

terus-menerus untuk memberikan oksigen. Di dalam tangki aerasi ini, terjadi reaksi

penguraian zat organik yang terkandung di dalam air limbah secara biokimia oleh mikroba

yang terkandung di dalam lumpur aktif menjadi gas CO2 dan sel baru. Jumlah mikroba

dalam tangki aerasi akan bertambah banyak dengan dihasilkannya sel-sel baru.

Reaksi oksidasi dan sintesis sel yang terjadi adalah sebagai berikut:

Reaksi Oksidasi

CHONS + O2 + Nutrien BAKTERI CO2 + NH3 + C5H7NO2

biomassa

11

Page 12: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

Sintesis/ Respirasi BAKTERI

C5H7NO2 + 5O2 5 CO2 + H2O + NH3 + Energi

3. Waste Stabilitation Ponds /Oxydation Ponds ( Kolam Stabilisasi/ Oksidasi)

Kolam oksidasi mirip kolam dangkal yang kedalamannya 1-1,5 m, berstruktur tanggul

dengan luas permukaan yang besar untuk mempertahankan kondisi aerobik. Di daerah di

mana lahan relatif datar dan harganya murah, kolam oksidasi akan lebih ekonomis

dibandingkan jenis penanganan biologik aerobik lainnya. Efluen (limbah buangan) yang

dihasilkan cukup stabil. Hambatan penggunaan sistem ini adalah membutuhkan lahan yang

luas, sistem cenderung anaerobik bila bahan organik berlebihan dan terjadi perubahan

suhu. Masalah yang dihadapi adalah bau yang timbul karena pergantian musim dari kondisi

aerobik menjadi aerobik. Untuk mencegah hal ini dapat ditambahkan oksidator seperti

penambahan nitrat. Penanganan limbah dengan sistem ini membutuhkan waktu beberapa

minggu atau bulan.

Pada kolam oksidasi terdapat bakteri dan ganggang (algae) yang merupakan

mikroorganisme kunci dalam kolam oksidasi.Bakteri hetrotrofik bertanggung jawab untuk

stabilisasi bahan organik dalam kolam.Ketika limbah organik dimetabolisme oleh bakteri

yang menghasilkan produk akhir yang dapat digunakan oleh ganggang. Karena adanya

sinar matahari maka terjadi proses fotosintesis yang menghasilkan oksigen. Bakteri

bertanggung jawab untuk proses-proses oksidasi dan reduksi dan ganggang memegang

peranan dalam menggunakan kelebihan karbon dioksida untuk menghasilkan oksigen.

6. HIPOTESIS

Hasil pengolahan air limbah tersebut diharapkan memenuhi baku mutu lingkungan.

7. METODOLOGI PENELITIAN

Secara garis besar, metodologi penelitian melibatkan beberapa tahapan proses, yaitu

tahap persiapan, tahap operasi dan tahap analisis.

7.1 Tahap Persiapan

Analisis karakteristik awal air limbah seperti nilai BOD, COD, DO dan pH

12

Page 13: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

Perancangan alat unit pengolahan limbah

Pemasangan dan uji coba peralatan unit pengolahan limbah

7.2 Tahap Operasi

Tahapan operasi terbagi menjadi tahap pengolahan awal (pretreatment) dan tahap

pengolahan biologi

Tahap Pengolahan Awal (Pretreatment)

Limbah cair ditampung dalam bak equalisasi agar terjadi penyeragaman fluktuasi

limbah karena limbah yang keluar dari proses produksi berlangsung tidak kontinu.

Selanjutnya limbah cair dialirkan ke dalam bak netralisasi untuk mengatur pH agar

kondisi limbah cair dalam keadaan netral (pH 7-7.3). Pengaturan pH dilakukan

dengan cara penambahan larutan asam/basa.

Tahap Pengolahan Biologi

Limbah dialirkan menuju bak Aerasi (Aerobik) agar terjadi pengolahan biologi

secara sempurna dan dalam bak tersebut dialirkan udara dengan menggunakan

blower. Efluen dari bak aerasi dialirkan ke dalam bak sedimentasi (clarifier),

sehingga akan terbentuk lumpur (sludge). Untuk menjaga agar jumlah bakteri atau

mikroorganisme (Mixed Liquour Suspended Solids/MLSS) dalam bak aerasi relatif

konstan, maka sebagian lumpur dikembalikan ke dalam bak aerasi. Terakhir, efluen

dialirkan ke bak filtrasi untuk menyaring padatan tersuspensi dan menghilangkan

bau dan warna. Bak filtrasi dilengkapi dengan media filter, yaitu pasir silika, zeolit

dan pasir aktif.

7.3 Tahap Analisa

Analisis karakteristik akhir efluen terolah seperti nilai BOD, COD, DO dan pH

8. RANCANGAN (Desain) PENELITIAN

Rancangan penelitian / diagram alir penelitian dapat dilihat pada Gambar 1.

13

Page 14: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

Gambar 1. Skema Rancangan Pengolahan Biologi Skala Laboratorium

9. HASIL LUARAN YANG DIHARAPKAN

Hasil pengolahan limbah cair limbah cair hasil pengolahan (treatment) dapat mendekati

atau bahkan dapat memenuhi nilai baku mutu limbah cair.

10. RENCANA ANGGARAN

Rekapitulasi Biaya

No Uraian Jumlah (Rp)

1 Gaji dan Upah

2 Bahan habis pakai dan peralatan

3 Perjalanan

4 Lain-lain

14

Page 15: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

Jumlah Biaya Keseluruhan

10.1 GajidanUpah

No PelaksanaKegiatan VolumeJumlah

Jam/mingguHonor/jam Biaya (Rp)

1 Peneliti utama

2 Peneliti Pendamping

3 Teknisi

4 Tenaga Harian

JumlahBiaya

10.2 Bahan Habis Pakai dan Peralatan

No Bahan/Peralatan Volume HargaSatuan (Rp) Biaya (Rp)

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

JumlahBiaya

10.3 Perjalanan

No UraianKegiatan Volume BiayaSatuan (Rp) Biaya (Rp)

1 Biaya Transportasi pembelian

bahan da nalat

2 Biaya Seminar

15

Page 16: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

JumlahBiaya

10.4 LainLain

No UraianKegiatan Volume BiayaSatuan (Rp) Biaya (Rp)

1 Pembuatan Laporan

2 Penggandaan dan jilid

3 Buku Literatur

4 Publikasi di jurnal

5 Biaya rapat anggota peneliti

6 Sewa internet dan print out

7 Kontribusi ke lab tempa tkerja

JumlahBiaya

16

Page 17: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

11. JADWAL KEGIATAN

No Kegiatan Bulan 1 Bulan 2 Bulan 3 Bulan 4 Bulan 5 Bulan 6

1

Persiapan                                                

a. Studi Literatur                                                

b. Analisa Awal Limbah Cair                                                

c. Perancangan pelaksanaan penelitian                                                

d. Pembuatan Peralatan Unit Pengolahan Limbah

                                               

e. Pembelian bahan/zat kimia                                                

2

Observasi                                                

a. Merangkai peralatan                                                

b. Pemasangan Unit                                                

c. Uji coba Peralatan                                                

d. Pengambilan Data Percobaan                                                

e. Analisis dan Pengolahan Data                                                

3

Pembuatan Laporan                                                

a. Laporan Kemajuan (Progress Report)

                                               

b. Laporan Akhir (Final Report)                                                

c. Seminar hasil penelitian                                                

4Penggandaan, penjilidan dan pengiriman Laporan

                                               

Page 18: PROPOSAL Pembuatan & Pengelolaan Air Limbah Biologi

12. DAFTAR PUSTAKA