Penanganan Limbah

1
Penanganan Limbah

• Tujuan Pembelajaran
• Memahami cara penanganan limbah Cair
• Memahami cara penanganan limbah Padat
• Mampu membuat kompos secara sederhana
• Mampu mendaur ulang kertas secara sederhana
• Memahami cara penanganan limbah Gas

2
A. Penanganan Limbah Cair

• IPAL atau sering disebut Instalasi Pengolahan air
  Limbah merupakan sebutan bagi fasilitas
  pengolahan limbah cair/air limbah yang dibuang
  oleh masyarakat ataupun industri. Di IPAL, limbah
  cair diolah melalui berbagai proses untuk
  menghilangkan atau mengurangi bahan-bahan
  pencemar yang terkandung dalam limbah sehingga
  tidak melebihi baku mutu. Setelah melalui proses
  pengolahan, air limbah diharapkan dapat ke
  lingkungan dengan aman.

3
1. Pengolahan Primer

• Tahap pengolahan primer limbah cair adalah berupa
  proses pengolahan secara fisik. Pertama, limbah
  yang mengalir melalui saluran pembuangan disaring
  menggunakan jeriju saring (bar screen). Metode
  ini disebut penyaringan (screening). Kedua,
  limbah yang telah disaring kemudian disalurkan ke
  suatu tangki (grit chamber) yang berfungsi untuk
  memisahkan pasir dan partikel padat yang
  berukuran besar. Cara kerjanya adalah dengan
  memperlambat aliran limbah sehingga
  partikel-partikel pasir jatuh ke dasar tangki,
  sementara air limbah terus dialirkan.

4

• Setelah melalui pengolahan tahap awal, limbah
  cair dialirkan ke tangki pengendapan. Metode
  pengendapan adalah metode pengolahan utama dan
  yang paling banyak digunakan pada proses
  pengolahan primer limbah cair. Di dalam tangki,
  limbah cair didiamkan agar partikel padat yang
  tersuspensi dalam air limbah dapat mengendap ke
  dasar tangki. Endapan partikel tersebut akan
  membentuk lumpur yang kemudian akan dipisahkan
  dari air limbah ke saluran lain untuk diolah
  lebih lanjut.

5

• Selain metode pengendapan, dikenal juga metode
  pengapungan (flotation). Metode ini efektif
  digunakan untuk menyingkirkan polutan berupa
  minyak dan lemak. Proses pengapungan dilakukan
  dengan menggunakan alat yang dapat menghasilkan
  gelembung udara berukuran kecil. Gelembung udara
  tersebut akan membawa partikel-partikel minyak
  dan lemak ke permukaan limbah sehingga kemudian
  disingkirkan.
• Jika limbah cair sudah bisa dinetralkan dengan
  pengolahan primer, maka limbah cair bisa di buang
  ke lingkungan. Namun bila masih tercemar, limbah
  cair perlu dilakukan pengolahan kembali.

6
2. Pengolahan Sekunder

• Tahap pengolahan sekunder merupakan proses
  pengolahan secara biologi, yaitu dengan
  melibatkan mikroorganisme yang dapat mengurai/
  mendegradasi bahan organik. Mikroorganisme yang
  digunakan umumnya adalah bakteri aerob
• Terdapat tiga metode pengolahan secara biologis
  yang umumnya digunakan, yaitu metode penyaringan
  dengan tetesan (trickling filter), metode lumpur
  aktif (aktivited sludge), dengan metode kolam
  perlakuan (treatmant ponds/lagoons)

7
a. Metode trickling filter

• Metode ini, bakteri aerob yang digunakan untuk
  mendegradasi bahan organik melekat dan tumbuh
  pada suatu lapisan media kasar, biasanya berupa
  serpihan batu atau plastik dengan ketebalan 1-3
  m. Limbah cair kemudian disemprotkan ke permukaan
  media dan dibiarkan merembes melewati media
  tersebut. Selama proses perembesan, bahan organik
  yang terkandung dalam limbah akan didegradasi
  oleh bakteri aerob. Setelah merembes sampai dasar
  lapisan media, limbah kan menetes ke suatu wadah
  dan disalurkan ke tangki pengendapan.

8
b. Metode activated sludge

• Pada metode ini, limbah cair disalurkan ke sebuah
  tangki dan didalamnya limbah dicampur dengan
  lumpur yang kaya akan bakteri aerob, proses
  degradasi berlangsung didalam tangki tersebut
  selama beberapa jam, dibantu dengan pemberian
  gelembung udara untuk aerasi (pemberian oksigen).
  Aerasi dapat mempercepat kerja bakteri dalam
  mendegradasi limbah. Selanjutnya, limbah
  disalurkan ke tangki pengendapan untuk
  pengendapan, sementara lumpur yang mengandung
  bakteri disalurkan kembali ke tangki aerasi untuk
  mengalami proses degradasi kembali.

9
c. Metode treatment ponds/lagoons

• Metode ini merupakan metode yang murah namum
  prosesnya berlangsung relatif lamban. Pada metode
  ini, limbah cair ditempatkan dalam kolam-kolam
  tebuka. Algae yang tumbuh dipermukaan kolam akan
  berfotosintesis menghasilkan oksigen. Oksigen
  tersebut kemudian digunakan oleh bakteri aerob
  untuk proses penguraian/ degradasi bahan organik
  dalam limbah. Pada metode ini, terkadang kolam
  juga diaerasi. Selama proses degradasi di kolam,
  limbah juga mengelami proses pengendapan.

10
3. Pengolahan Tersier

• Pengolahan tersier dilakukan jika setelah
  pengolahan primer dan sekunder masih terdapat zat
  tertentu dalam limbah cair yang dapat berbahaya
  bagi lingkungan atau masyarakat. Pengolahan
  tersier bersifat khusus, artinya pengolahan ini
  disesuaikan dengan kandungan zat yang tersisa
  dalam limbah cair. Umumnya zat yang tidak dapat
  dihilangkan sepenuhnya melalui proses pengolahan
  primer dapat dihilangkan sepenuhnya melalui
  proses pengolahan primer maupun sekunder adalah
  zat-zat anorganik terlarut, seperti nitrat,
  fosfat dan garam-garaman.

11

• Pengolahan tersier sering disebut juga pengolahan
  lanjutan (advanced treatment). Pengolahan ini
  meliputi berbagai rangkaian proses kimia dan
  fisika. Contoh metode yang pengolahan tersier
  yang sering digunakan adalah metode saringan
  pasir (sand filter), saringan multimedia, precoal
  filter, microstaining, vakum filter, penyerapan
  (adsorption) dengan karbon aktif.
• Metode tersier jarang diaplikasikan pada
  fasilitas pengolahan limbah. Hal ini desebabkan
  biaya yang diperlukan untuk melakukan proses
  cenderung tinggi sehingga tidak ekonomis.

12
4. Desinfeksi

• Desinfeksi atau pembunuhan kuman bertujuan untuk
  membunuh atau mengurangi mikroorganisme patogen
  yang ada dalam limbah cair. Mekanisme desinfeksi
  dapat secara kimia, yaitu dengan menambahkan
  senyawa/zat tertentu, atau dengan perlakuan
  fisik. Dalam menentukan senyawa/zat untuk
  membunuh mikroorganisme, terdapat beberapa hal
  yang perlu diperhatikan, yaitu
• Daya racun zat, waktu kontak yang diperlukan,
  efektifitas zat, dosis yang digunakan, tahan
  terhapat air, biayanya murah.

13
5. Pengolahan Lumpur

• Setiap tahap pengolahan cair, baik primer,
  sekunder maupun tersier, kana menghasilkan
  endapan polutan berupa lumpur. Lumpur tersebut
  tidak dapat dibuang secara langsung melainkan
  perlu diolah lebih lanjut. Endapan lumpur hasil
  pengolahan limbah biasanya akan diolah dengan
  cara diurai/ dicerna secara anaerob (anaerob
  digestion), kemudian disalurkan ke beberapa
  alternatif, yaitu dibuang ke laut atau lahan
  pembuangan (landfill), dijadikan pupuk kompos,
  atau dibakar (incinerated).

14
B. Penanganan Limbah Padat

• Sampah yang dihasilkan manusia begitu banyak
  sehingga bila tidak ditangani akan menimbulkan
  banyak masalah pencernaan. Beberapa metode
  pengolahan sampah telah diterapkan manusia yang
  dapat menyelesaikan permasalahan sampah dengan
  sempurna. Oleh karena itu, masih perlu terus
  dikembangkan untuk meyempurnakan metode yang
  telah ada. Beberapa metode yang digunakan untuk
  pengolahan limbah padat yang umum diterapkan.

15
1. Penimbunan

• Terdapat dua cara penimbunan, yaitu penimbunan
  terbuka (open dumping) dan metode sanitary
  landfill. Pada metode terbuka, sampah dikumpulkan
  dan ditimbun pada lokasi tempat pembuangan akhir.
  Metode ini tidak memberikan keuntungn. Di lahan
  penimbunan terbukan, berbagai hama dan kuman
  penyebab penyakit dapat berkembang biak. Gas
  metan yang dihasilkan pada pembusukan dapat
  menyebar dan menimbulkan bau busuk dan mudah
  terbakar. Cairan yang tercampur dengan sampah
  akan merembes ke tanah dan mencemari tanah dan
  air.

16

• Metode Sanitary landfill, sampah ditimbun dalam
  lubang yang dialasi lapisan lempung dan lembaran
  plastik untuk mencegah perembesan sampah ke
  tanah. Sampat yang ditimbun dipadatkan kemudian
  ditutupi dengan lapisan tanah tipis setip hari.
  Hal ini akan mencegah gas metan tersebar.
• Pada landfill yang modern, biasanya dibuat sistem
  lapisan ganda dan pipa-pipa saluran untuk
  mengumpulkan cairan serta gas metan yang
  terbentuk dari proses pembusukan sampah.
• Kelemahan utama penanganan sampah dengan cara
  penimbunan adalah menghabiskan lahan.

17
2. Insinerasi

• Adalah pembakaran sampah/limbah padat menggunakan
  suatau alat yang disebut insinerator. Kelebihan
  dari proses ini adalah volume sampah berkurang
  sangat banyak. Selain itu, proses insinersi
  menghasilkan panas yang dapat dimanfaatkan untuk
  menghasilkan listrik atau pemanasan ruangan.
  Tidak semua sampah padat dapat dibakar dengan
  insinerasi. Limbah yang cocok antara lain kertas,
  plastik, dan karet. Sedangkan yang tidak cocok
  antara lain kaca, sampah makanan dan baterai.
• Kelemahannnya adalah biaya operasinya mahal

18
3. Pembuatan Kompos

• Kompos adalah pupuk yang dibuat dari sampah
  organik, seperti sayuran, daun dan ranting, serta
  kotoran hewan, melalui proses degradasi/
  penguraian oleh mikroorganisme tertentu. Kompos
  bergna untuk memperbaiki struktur tanah dan
  menyediakan zat makanan yang diperlukan tumbuhan,
  sementara mikroba yang ada dalam kompos dapat
  membantu penyerapan zat makanan yang dibutuhkan
  tanaman.
• Pembuatan kompos relatif mudah dan murah serta
  memberi pemasukan tambahan atau alternatif mata
  pencaharian.

19

• Berdasarkan bentuknya, kompos ada yang berbentuk
  padat dan cair. Pembuatan kompos dapat dilakukan
  dengan menggunakan kompos yang telah jadi, kultur
  mikroorganisme dan cacing tanah. Contoh kultur
  mikroorganisme yang telah banyak dijual di
  pasaran dan dapat digunakan untuk membuat kompos
  adalah EM4. EM4 merupakan kultur campuran
  mikroorganisme yang dapat meningkatkan degradasi
  limbah/sampah organik, menguntungkan dan
  bermanfaat bagi kesuburan tanah maupun
  pertumbuhan dan produksi tanaman, serta ramah
  lingkungan.

20

• Kompos juga dapat dibuat dengan bantuan cacing
  tanah, karena cacing tanah mampu mengurai bahan
  organik. Kompos yang dibuat dengan bantuan cacing
  tanah disebut kascing. Cacing tanah yang dapat
  digunakan adalah cacing dari spesies Lumbricus
  terrestis, Lumbricus rebellus, Pheretima
  defingens, dan Eisenia foetida. Cacing tanah akan
  mengurai bahan-bahan kompos yang sebelumnya sudah
  diuraikan oleh mikroorganisme. Keterlibatan
  cacing tanah dan mikroorganisme dalam pembuatan
  kompos menyebabkan pembentukan kompos lebih
  efektif dan lebih cepat.

21
4. Daur Ulang

• Berbagai jenis limbah padat dapat mengalami
  proses daur ulang menjadi produk baru. Proses
  daur ulang sangat berguna untuk mengurangi
  timbunan sampah karena bahan buangan diolah
  menjadi bahan yang dapat digunakan kembali.
  Contoh kertas, kaca, logam, plastik dan karet.
• Meskipun daur ulang sangat bermanfaat untuk
  menangani limbah padat, solusi ini masih memiliki
  kelemahan. Seperti halnya proses produksi lain,
  proses daur ulang masih menghasilkan polutan
  sebagai hasil sampingan/ sisa proses daur ulang
  tersebut.

22

• Pada sebagian negara maju, penduduknya telah
  menerapkan pemisahan jenis sampah yang akan
  dibuang. Sampah sisa makanan yang mudah busuk,
  plastik, kertas dan logam, sehingga memudahkan
  proses daur ulang. Namun, ada juga produk
  tertentu yang memiliki kandungan berbagai bahan
  berbeda sehingga hampir tidak mungkin dipisahkan
  untuk didaur ulang. Misalnya, kemasan produk
  makanan yang tersusun atas lapisan kertas,
  plastik dan alumunium. Bahan yang seperti ini
  tidak
• dapat didaur ulang.

23
C. Penanganan Limbah Gas

• Penanganan limbah gas secara teknis aadalah
  dengan melakukan penambahan alat bantu yang dapat
  mengurangi pencemaran udara. Pencemaran udara
  dapat berasal dari limbah gas atau materi
  partikut yang terbawa bersama oleh gas. Ada
  beberapa cara untuk menengani masalah pencemaran
  udara
• 1). mengontrol gas buang
• 2).menghilangkan materi partikulat dari udara
  pembuangan.

24
1. Mengontrol Emisi Gas Buang

• Gas-gas buang seperti sulfur oksida,
  nitrogenoksida, karbon monoksida dan hidrokarbon
  dapat di kontrol pengeluarannya dengan beberapa
  metode. Gas sulfur oksida dapat hilang dengan
  cara desulfurisasi menggunakan filter basah.
• Gas-gas nitrogen dapat dikurangi dari hasil
  pembakaran kendaraan bermotor dengan menurunkan
  suhu pembakaran.
• Gas karbon monoksida dan hidrokarbon dapat
  dikurangi dengan memasang alat pengubah katalik,
  sebagai penyempurna pembakaran.

25
2. Menghilangkan Meteri Partikulat Dari Udara
Pembuangan

• Filter Udara
• Adalah alat bantu menghilangkan materi
  pertikulat padat, seperti bedu, serbuk sari, dan
  spora di udara. Filter udara dapat digunakan pada
  ventilasi ruangan atau bangunan, mesin atau
  cerobong pabrik, mesin kendaraan bermotor atau
  pada daerah yang membutuhkan udara bersih.

26

• Pengendap silikon
• atau Cyclone Separator Adalah alat pengendap
  materi partikulat yang ikut udara buangan.
  Prinsip kerjanya adalah pemanfaatan gaya
  sentrifugal dari udara buangan yang sengaja
  dihembuskan melalui tepi dinding siklon sehingga
  pertikel yang relatif berat akan jatuh ke bawah.
  Ukuran materi partikulat yang bisa diendapkan
  adalah 5-40µ. Makin besar ukuran pertikel, makin
  cepat partikel tersebut diendapkan.

27

• Filter basah
• atau wet scrubber membersihkan udara kotor
  dengan cara menyalurkan udara kedalam filter
  kemudian menyemprotkan air kedalamnya. Saat udara
  bertemi denga air, materi pertikulat akan larut
  dalam air dan mengair melalui pembuangan.
• Contoh senyawa atau materi pertikulat yang dapat
  dibersihkan oleh filter basah adalah debu, sulfur
  oksida, amonia, hidrokarbon klorida, dan senyawa
  asam dan basa lain.

28

• Pengendapan sistem grafitasi
• Alat pengendap ini biasanya digunakan untuk
  mengendapkan materi partikulat yang ukuranya
  cukup besar, yaitu sekitar 50 µ atau lebih. Cara
  adalah dengan megalirkan udara yang kotor ke
  dalam alat yang dapat memperlambat kecepatan
  udara. Saat terjadi perubahan kecepatan secara
  tiba-tiba, materi partikualt akan jatuh dan
  terkumpul di bagian bawah akibat grafitasi bumi.

29

• Pengendapan elektrostatik
• Atau Elektrostatic precipitator digunakan untuk
  membersihkan udara kotor dalam jumlah atau volume
  yang besar dan gas pengotor udaranya adalah
  aerosol atau uap air. Alat pengendap ini
  menggunakan elektroda yang dialiri arus searah.
  Udara kotor disalurkan ke dalam alat dan
  elektrada akan menyebabkan materi pertikulat ber
  ionisasi. Ion ion kotoran tersebut akan ditarik
  ke bawah sedangkan udara bersih akan terhembus
  keluar.

30
C. Penanganan Limbah B3.

• Limbah Bahan Berbahaya dan Beracun (B3) tidak
  dapat begitu saja ditimbun, dibakar atau dibuang
  kelingkungan, kerena mengandung bahan yang dapat
  membahayakan manusia dan makhluk hidup lain.
  Limbah seperti ini memerlukan penanganan khusus
  dibandingkan dengan yang limbah non B3. limbah B3
  perlu diolah baik secara fisik, biologi maupun
  kimia sehingga menjadi tidak berbahaya atau
  berkurang daya racunnya. Setelah diolah, limbah
  B3 harus memerlukan metode pembuangan yang khusus
  untuk mencegah terjadinya pencemaran.

31
1. Metode pengolahan secara Kimia, Fisik dan
Biologi

• Proses penanganan secara kimia atau fisik yang
  umum dilakukan adalah stabilisasi/solidifikasi.
  Stabilisasi adalah proses pengubahan bentuk fisik
  dan/atau sifat kimia dengan menambah bahan
  pengikat atau senyawa pereaksi tertentu untuk
  memperkecil/membatasi kelarutan, pergerakan atau
  penyebaran daya racun limbah sebelum dibuang.
  Contoh bahan yang dapat digunakan untuk proses
  stabilisasi adalah semen, kapur dan bahan
  termoplastik.

32

• Metode insinerasi (Pembakaran) dapat diterapkan
  untuk memperkecil volume limbah B3. namun saat
  melakukan pembakaran perlu dilakukan pengontrolan
  ketat agar gas beracun hasil pembakaran tidak
  mencemari lngkungan.
• Proses pengolahan secara biologi dikenal dengan
  istilah bioremidiasi dan fitoremidiasi.
  Bioremidiasi adalah penggunanan bakteri dan
  mikroorganisme lain untuk mendegradasi limbah B3,
  sedangkan fitiremidiasi adalah penggunaan
  tumbuhan untuk mengabsobsi dan mengakumulasi
  bahan-bahan beracun dari tanah.

33
2. Metode Pembuangan Limbah B3

• Sumur dalam/sumur injeksi (deep weel injection)
• salah satu cara membuang limbah B3 agar tidak
  membahayakan adalah dengan memompakan limbah
  tersebut melalui pipa ke lapisan batuan yang
  dalam, di bawah lapisan-lapisan air tanah dangkal
  maupun air tanah dalam. Secara teori, limbah B3
  akan terperangkap di laipsan itu sehingga tidak
  mencemari tanah maupun air. Namun, sebenarnya
  tetap ada kemungkinan kebocoran atau korosi pipa
  akibat gempa sehingga limbah merembes ke lapisan
  tanah.

34

• Kolam penyimpanan (surface impuondments)
• limbah B3 cair dapat ditampung pada kolam-kolam
  yang memang dibuat untuk limbah B3. kolam ini
  dilapisi oleh pelindung yang dapat mencegah
  perembesan limbah. Ketika air limbah menguap,
  senyawa B3 akan terkonsentrasi dan mengendap
  didasar. Kelemahan metode ini adalah memekan
  lahan karena limbah akan semakin tertimbun dalam
  kolam, ada kemungkinan kebocoran pada lapisan
  pelindung, dan ikut menguapnya senyawa B3 bersama
  air limbah sehingga mencemari udara.

35

• Landfill untuk limbah B3 (secure landfills)
• limbah B3 dapat ditimbun pada landfill, namun
  harus denga pengamatan tinggi. Pada metode
  pembuangan secura landfill, limbah B3 ditempatkan
  dalam drum, kemudian dikubur dalam landfill yang
  didesain khusus untuk mencegah pencemaran limbah
  B3. Metode ini jika diterapkan dengan benar dapat
  menjadi cara penanganan limbah B3 ynag efektif.
  Namun, metode secure landfill merupakan metode
  yang memiliki biaya operasi yang tinggi, masih
  ada kemungkinan terjadi kebocoran, dan tidak
  memberikan solusi jangka panjang.

36
Instalasi Pengolahan Air Limbah