AIR LIMBAH

A. AIR LIMBAH 

Menurut Ehless dan Steel, air limbah adalah cairan buangan yang berasal dari rumah tangga, industri dan tempat-tempat umum lainnya dan biasanya mengandung bahan-bahan atau zat yang dapat membahayakan kehidupan manusia serta mengganggu kelestarian lingkungan. 

1. Sumber Air Limbah 

Air limbah dapat berasal dari berbagai sumber, antara lain : 

a. Rumah tangga 

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

b. Perkotaan 

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

c. Industri 

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

Air limbah rumah tangga sebagian besar mengandung bahan organik sehingga memudahkan di dalam pengolahannya. Sebaliknya, limbah industri lebih sulit pengolahannya karena mengandung pelarut mineral, logam berat, dan zat-zat organik yang bersifat toksik. 

Volume air limbah yang dihasilkan pada suatu masyarakat dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain : 

a. Kebiasaan manusia 

Makin banyak orang menggunakan air, makin banyak air limbah yang dihasilkan. 

b. Penggunaan sistem pembuangan kombinasi atau terpisah 

Pada sistem kombinasi, volume air limbah bervariasi dari 80-100 galon atau lebih per kapita, sedangkan pada sistem terpisah volume limbah mencapai rata-rata 25-50 galon per kapita. 

c. Waktu 

Air limbah tidak mengalir merata sepanjang hari, tetapi bervariasi bergantung pada waktu dalam sehari dan musim. Di pagi hari, manusia cenderung menggunakan air yang menyebabkan air limbah semakin banyak, sedangkan di tengah hari volumenya lebih sedikit, dan di malam hari agak meningkat lagi. 

2. Karakteristik Air Limbah 

Ada beberapa karakteristik khas yang dimiliki air limbah seperti berikut ini : 

a) Karakter fisik 

Air limbah terdiri dari 99,9% air, sedangkan kandungan bahan padatnya mencapai 0,1 % dalam bentuk suspensi padat (suspended solid) yang volumenya bervariasi antara 100-500 mg/L. Apabila volume suspensi padat kurang dari 100 mg/L, air limbah disebut lemah. Sedangkan bila lebih dari 500 mg/L disebut kuat. 

b) Karakter kimia 

Air limbah biasanya bercampur dengan zat kimia anorganik yang berasal dari air bersih dan zat organik dari limbah itu sendiri. Saat keluar dari sumber, air limbah bersifat basa. Namun, air limbah yang sudah lama atau membusuk akan bersifat asam karena sudah mengalami kandungan bahan organiknya telah mengalami proses dekomposisi yang dapat menimbulkan bau yang tidak sedap. 

Komposisi campuran dari zat-zat itu berupa : 

· Gabungan dengan nitrogen misalnya urea, protein atau asam amino. 

· Gabungan dengan non-nitrogen misalnya lemak, sabun, atau karbohidrat. 

3. Parameter Air Limbah 

Berikut beberapa parameter yang dapat digunakan berkaitan dengan air limbah : 

1) Kandungan zat padat (total solid, suspending solid, disolved solid) 

2) Kandungan zat organik 

3) Kandungan zat anorganik (mis. P, Pb, Cd, Mg) 

4) Kandungan gas (mis. O2, N, CO2) 

5) Kandungan bakteri (mis. E. Coli) 

6) Kandungan pH 

7) Suhu 

Pengukuran Kadar Oksigen dalam Air Limbah 

Berikut beberapa parameter yang digunakan untuk mengukur kandungan oksigen dalam air limbah. 

a. Chemical Oxygen Demand 

Chemical Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk mengoksidasi bahan-bahan organik yang terdapat di dalam air secara sempurna. 

b. Biochemical Oxygen Demand 

Boichemical Oxygen Demand adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan oleh bakteri untuk melakukan proses dekomposisi aerobik terhadap bahan organik dari larutan, di bawah kondisi suhu tertentu (umumnya 200 C) dan waktu tertentu (umumnya 5 hari). Hasil pengukuran BOD dinyatakan dalam mg/L. Kebutuhan BOD bervariasi antara 100-300 mg/L. Apabila hasil pengukuran menunjukkan angka lebih dari 300 mg/L, BOD dikatakan kuat, sedangkan bila kurang dari 100 mg/L disebut lemah. 

4. Dampak Pembuangan Air Limbah 

Air limbah yang tidak menjalani pengolahan yang benar tentunya dapat menimbulkan dampak yang tidak di inginkan. Dampak tersebut, antara lain : 

1. Kontaminasi dan pencemaran pada air permukaan dan badan-badan air yang digunakan oleh manusia. 
2. Mengganggu kehidupan dalam air, mematikan hewan dan tumbuhan air. 
3. Menimbulkan bau (sebagai hasil dekomposisi zat anaerogi dan zat anorganik) 
4. Menghasilkan lumpur yang dapat mengakibatkan pendangkalan air sehingga terjadi penyumbatan yang dapat menimbulkan banjir. 

5. Pengelolaan Air Limbah 

Air limbah sebelum dilepas ke pembuangan akhir harus menjalani pengolahan dahulu. Untuk dapat melaksanakan pengolahan air limbah yang efektif diperlukan rencana pengelolaan yang baik. Adapun tujuan pengelolaan dari air limbah itu sendiri, antara lain : 

1) Mencegah pencemaran pada sumber air rumah tangga. 

2) Melindungi hewan dan tanaman yang hidup didalam 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 ditutup. 
6. Tidak menimbulkan bau atau aroma tidak sedap. 

Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengelola air limbah, di antaranya : 

a. Pengenceran ( disposal by dilution) 

Air limbah di buang ke sungai, danau atau laut agar mengalami pengenceran. Dengan cara ini air limbah akan mengalami purifikasi alami. Namun, cara semacam ini dapat mencemari air permukaan dengan bakteri pathogen, larva dan telur cacing., serta bibit penyakit lain yang ada di dalam air limbah itu. 

Apabila hanya cara ini yang dapat diterapkan, maka persyaratan berikut harus dipenuhi : 

1. Air sungai atau danau tidak boleh digunakan untuk keperluan lain. 

2. Volume air mencukupi sehingga pengenceran berlangsung kurang dari 30-40 kali. 

3. Air harus cukup mengandung oksigen. Dengan kata lain air harus mengalir ( tidak boleh stagman) agar 

    tidak menimbulkan bau. 

b. Cesspool 

Bentuk cesspool ini menyerupai sumur tetapi digunakan untuk pembuangan air limbah. Dibuat pada tanah yang porous (berpasir) agar air buangan mudah meresap ke dalam tanah. Bagian atas ditembok agar tidak tenbus air. Apabila cesspool sudah penuh (kurang lebih 6 bulan), lumpur didalamnya dapat diisap keluaratau dari semula dibuat cesspool secara berangkai, sehingga bila yang satu penuh, air akan mengalir ke cesspool berikutnya. Jarak cesspool dengan sumur air bersih adalah 45 meter dan minimal 6 meter dari pondasi rumah. 

c. Sumur resapan (seepage pit) 

Sumur resapan merupakan sumur tempat menampung air limbah yang telah mengalami pengolahan dalam sistem lain, misalnya dari aqua privy atau septic tank. Dengan cara ini, air hanya tinggal mengalami peresapan kedalam tanah. Sumur resapan ini dibuat pada tanah yang porous, dengan diameter 1-2,5 m dan kedalaman 2.5 m. lama pemakaian dapat mencapai sekitar 6-10 tahun. 

d. Septic tank 

Septic tank menurut WHO, merupakan metode terbaik untuk mengelolaq air limbah walu biayanya mahal, rumit dan memerlukan tanah yang luas. 

Septic tank memiliki 4 bagian antara lain : 

1) Ruang pembusukan 

Dalam ruangan ini, air kotor akan tertahan 1-3 hari dan akan mengalami penguraian oleh bakterti pembusuk yang akan menghasilkan gas, cairan dan lumpur. Gas dan cairan akan kedalam dosing camber melalui pipa. Lumpu akan masuk ke ruang lumpur. 

2) Ruang lumpur 

Ruang lumpur merupakan tempat penampung lumpur apabila ruang sudah penuh, lumpur dapat dipmpa keluar. 

3) Dosing chamber 

Dalam dosing chamber terdapat siphon Mc Donald’s yang berfungsi untuk mengatur kecepatan air yang akan dialirkan ke bidang resapan agar merata. 

4) Bidang resapan 

Bidang ini akan mnyerap cairan keluar dari dosing chamber dan menyaring bakteri pathogen maupun bibit penyakit lain. Panjang minimal bidang resapan ini 10 m dan dibuat pada tanah porous. 

e. Sistem Riool (sewage) 

Sistem riool menampung semua air kotor dari rumah maupun dari perusahaan, dan terkadang menampungn kotoran dari lingkungan. Apabila dipakai untuk menampung air hujan, sisteo riool ini disebut combined system, sedangkan jika bak penampung air hujannya dipisahkan maka disebut separated system. Agar tidak merugikan kepentingan lain, air kotor dialirkan ke ujung kotak, misalnya ke daerah peternakan, pertanian, atau perikanan darat. Air kotor itu masih memerlukan pengolahan. 

Proses pengolahan yang dilakukan antara lain : 

1) Penyaringan (screening) 

Penyaringan ditujukan untuk menangkap benda-benda yang terapung di atas permukaan air. 

2) Pengendapan (sedimentation) 

Pada proses ini air limbah, dialirkan ke dalam bak besar (sand trap) sehingga aliran menjadi lambat dan lumpur serta pasir mengendap. 

3) Proses biologis 

Proses ini menggunakan mikroba untuk memusnahkan zat organic di dalam limbah baik secara aerob maupun anaerob. 

4) Disaring dengan saringan pasir (sand filter) 

5) Desinfeksi 

Desinfeksi dengan kaporit (10 kg/1 juta liter air limbah) untuk membunuh mikroba pathogen. 

6) Pengenceran 

Terakhir, air limbah dibuang ke sungai, danau atau laut sehingga mengalami pengenceran. 

Semua proses pengolahan air limbah ini dilakukan dalam suatu instalasi khusus yang dibangun di ujung kota. 

Cara Lain Pengelolaan Air Limbah 

Pengolahan air limbah juga dapat dilakukan dengan cara berikut ini : 

1. Dilution (pengenceran) 

2. Irrigation 

3. Self purification (kolam oksidasi), yang terdiri dari pengendapan, dekomposisi, recovery, dan clean water. 

4. Pengolahan air limbah secara primer dan sekunder. 

Pengolahan secara primer terdiri atas : 

a. Screen (saringan). Kotoran yang besar disaring. 

b. Grit Chamber. Detritus berupa lapisan air, kerikil dan pasir, aliran air diperlambat dengan grit channel. 

c. Primary sedimentation tank. Endapan crudge sludge dialirkan ke sludge digestion tank dan menghasilkan 

    gas metana. 

d. Cairan yang tertinggal dialirkan sebagai primary effluent ke pengolahan sekunder. 

Pengolahan sekunder terdiri dari: 

• Cairan yang berasal dari primary treatment dialirkan ke bak biological treatment kemudian dialirkan ke tangki pengendapan terakhir (final sedimentation tank). Dari total volume endapan lumpur aktif (activated sludge) yang dihasilkan, 25%-nya akan digunakan kembali sehingga dimasukkan lagi ke dalam tangki aerasi, sedangkan yang 75%-nya akan dibuang ke laut, ditimbun rawa-rawa, atau dijadikan pupuk. 
• Air yang tertinggal cukup jernih sehingga dapat langsung disalurkan ke badan-badan air setelah mengalami proses klorinasi. 
• Crudge sludge dialrkan ke sludge digestion tank untuk diubah menjadi gas metana yang akan digunakan untuk menghasilkan tenaga listrik. 
• Endapan lumpur dalam sludge digestion tank dikeringkan dengan alat pengering lumpur. 

Purifikasi Air Limbah 

Tujuan purifikasi air limbah, antara lain : 

1. Untuk menstabilkan bahan-bahan organic melalui proses stabilisasi. Materi akan diurai oleh bakteri menjadi bahan-bahan sederhana yang tidak akan didekomposisi. 
2. Untuk menghasilkan effluent yang bebas dari keadaan patogen. 
3. Air dapat digunakan tanpa menimbulkan resiko gangguan kesehatan. 

Dekomposisi materi organik di dalam air limbah terjadi melalui proses aerob dan anaerob, seperti berikut : 

a. Proses aerob 

Proses aerob merupakan proses yang paling efisien untuk menurunkan kandungan materi organic di dalam air limbah. Proses ini memerlukan pasokan oksigen terlarut dalam kontinu. Bahan-bahan organic dipecah menjadi bahan-bahan yang lebih sederhana, seperti karbondioksida, air, amoniak, nitrit, nitrat, dan sulfat melalui kerja bakteri, jamur dan protozoa. 

b. Proses anaerob 

Proses ini sangat efektif untuk air limbah yang mengandung banyak benda padat. Reaksi dekomposisi anaerob berlangsung lebih lambat dan sangant kompleks. Produk akhir dari dekomposisi tersebut adalah metana, ammonia, CO2, dan H2. 

Dalam melakukan purifikasi air limbah, terdapat 3 cara berikut yang dapat dipilih : 

1. Modern sewage treatment, terdiri dari : 

a. Pengolahan primer, yang meliputi screening, grift chamber, dan primary sedimentation. 

b. Pengolahan sekunder, yang meliputi biological treatment, secondary sedimentation, dan klorinasi. 

2. Traditional sewage treatment (oxidation pond) 

3. Land treatment atau sewage farming. Metode ini memanfaatkan sebidang tanah yang dikelinlingi parit berisi air limbah yang mengalir secara intermiten. Tanah tersebut ditanami tumbuhan semacam kentang dan pohon buah-buahan. 

Air Limbah Rumah Tangga 

Air limbah rumah tangga (sullage) adalah air limbah yang tidak mengandung ekskreta manusia yang dapat berasal dari buangan kamar mandi, dapur, air cuci pakaian, dan lain-lain yang mungkin mengandung mikroorganisme patogen. Volume air limbah rumah tangga bergantung pada pemakaian air penduduk setempat. Penggunaan air untuk keperluan sehari-hari mungkin kurang dari 10 liter per orang didaerah yang sumber airnya berasal dari keran umum, sedangkan di daerah yang sumber airnya berasal dari sumur pompa atau sambungan rumah sendiri, penggunaan air dapat mencapai 200 liter per orang. Implikasi dan dampak kesehatan akibat pembuangan air limbah rumah tangga bergantung pada : 

1. Teknologi yang dimanfaatkan 

2. Volume air limbah 

3. Iklim setempat 

4. Jenis tanah 

5. Kondisi air 

Ada 5 cara pembuangan air limbah rumah tangga, yaitu : 

1) Pembuangan umum, yaitu melalui tempat penampungan air limbah yang terletak di halaman. 

2) Digunakan untuk menyiram tanaman kebun. 

3) Dibuang ke lapangan peresapan. 

4) Dialirkan ke saluran terbuka 

5) Dialirkan ke saluran tertutup atau selokan. 

Setiap cara tersebut memiliki implikasi kesehatan yang berbeda-beda. Pembuangan melalui tempat-tempat penampungan air limbah di halaman akan memberikan tempat bagi perkembangbiakkan serangga seperti Culex pipiens selain menghasilkan lumpur dan kondisi yang tidak saniter karena dekat dengan sumur air bersih. Halaman juga sering dijadikan arena bermain anak-anak, bahkan tidak jarang digunakan untuk tempat buang air besar yang memungkinkan telur cacing untuk tidak cepat matang sehingga potensi untuk menularkan penyakit tetap besar. 

Air limbah yang mengandung mikroorganisme patogen dan berasal dari pembersihan kamar mandi mungkin dapat menginfeksi anak-anak yang sedang bermain di halaman. Di daerah yang volume air limbah dan angka kepadatan rumahnya masih rendah, pembunagan air limbah di luar rumah dapat menimbulkan bahaya bagi kesehatan manusia.jika kondisi tanah kurang dapat ditembus air, sementara penggunaan air atau kepadatan rumah tinggi, metode pembuangan air limbah yang memenuhi syarat mutlak diperlukan. 

Penggunaan air limbah dengan cara dimanfaatkan untuk penyiraman sayur-sayuran di kebun dekat rumah memberikan dampak negatif yang lebih kecil terhadap kesehatan. Namun, pemanfaatan tersebut jangan sampai membentuk genangan air karena dapat menjadi tempat perkembangbiakkan nyamuk.