BAB II TINJAUAN PUSTAKA. dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempat umum lainnya

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Pengertin Air Limbah Menurut Notoatmodjo (2007) air limbah atau air buangan adalah sisa yang dibuang yang berasal dari rumah tangga, industri maupun tempat umum lainnya dan pada umumnya mengandung bahan-bahan atau zat-zat yang dapat membahayakan bagi kesehatan manusia serta mengganggu lingkungan hidup. Limbah Cair hotel adalah limbah dalam wujud cair yang dihasilkan oleh kegiatan hotel yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat menurunkan kualitas lingkungan ( Kepmen LH No.52 Tahun 1995). 2.2 Sumber Air Limbah Air limbah sebagai sumber pencemar dapat berasal dari berbagai sumber yang pada umumnya karena hasil perbuatan manusia dan kemajuan teknologi. 1. Air limbah rumah tangga (domestic wastes water) Air limbah yang berasal dari pemukiman penduduk. Pada umumnya air limbah ini terdiri dari ekstreta( tinja dan air seni), air bekas cucian dapur dan kamar mandi, dan umumnya terdiri dari bahan-bahan organik ( Notoatmodjo, 2007). 2. Air limbah industry ( industrial wastes water) Limbah berasal dari berbagai jenis industry akibat proses produksi. Zat-zat yang terkandung di dalamnya sangat bervariasi sesuai dengan baku yang dipakai oleh masing-masing indsutri, antara lain : nitrogen, sulfide, amoniak, lemak, garam-garam, zat pewarna, mineral, logam berat, zat pelarut dan sebagainya. Oleh 8

2 9 sebab itu, pengolahan jenis air limbah ini agar tidak menimbilkan polusi lingkungan menjadi lebih rumit ( Notoatmodjo, 2007). 3. Air Limbah Rembesan dan Tambahan Apabila air turun di suatu daerah, maka air yang turun secara cepat akan mengalir masuk ke dalam saluran pengering atau saluran air hujan. Apabila saluran ini tidak mampu menampungnya, maka limpahan air hujan akan digabung dengan saluran air limbah, dengan demikian akan merupakan tambahan yang sangat besar ( Daryanto, 2004). 2.3 Sumber dan Jenis Pencemaran Limbah Menurut Suharto ( 2010) sumber dan jenis pencemaran dalam limbah cair yaitu 1. Sumber pencemaran fisik Pencemaran fisik misalnya suhu, nilai ph, warna, bau dan total padatan tersuspensi. Senyawa padatan dalam limbah cair dibedakan menurut : a. Padatan tersuspensi terdiri atas padatan mengendap dan padatan tak mengendap dan selanjutnya padatan ini terdiri atas senyawa organik dan anorganik. Padatan tersuspensi dengan ukuran partikel lebih besar 10-2 mm b. Padatan berupa senyawa koloid dalam limbah cair terdiri atas senyawa organik dan senyawa anorganik. Senyawa koloid dengan ukuran partikel padatan antara 10-6 sampai 10-3 mm. c. Padatan terlarut dalam limbah cair yang terdiri atas senyawa organic dan anorganik. Padatan terlarut dengan ukuran partikel padatan antara 10-6 sampai 10-8 mm. 2. Sumber pencemar senyawa kimia organic dan anorganik Pencemaran senyawa kimia organic misalnya karbohidrat, protein, lemak, minyak, pelumas, biological oxygen demand (BOD), chemical oxygen demand (COD), total organic karbon (TOC), TOD, alkalinitas. Penyemaran senyawa kimia anorganik misalnya logam berat. N,P, khlorida, sulfur, hydrogen sulfit, dan gas larut dalam limbah cair. Jika nilai BOD tinggi berarti terdapat kelebihan senyawa organic. Konsentrasi oksigen (dissolved oxygen) terlarut dalam air bebas pencemaran atau kontaminan sebesar 7,59 mg/l. 2.4 Komposisi dan Karakteristik Air Limbah Menurut Sugiharto ( 1987) air limbah mempunyai komposisi yang sangat bervariasi dari setiap tempat. Akan tetapi, secara garis besar zat-zat yang terdapat

3 10 di dalam air limbah adalah air sebanyak 99,9 % dan 0,1 % merupakan partikel partikel padat terlarut (dissolved solid) dan tidak terlarut (suspended solid). Partikel partikel padat tersebut, 70% merupakan zat organik yang berupa protein ± 65 %, karbohidrat ± 25 %, lemak ± 10%, dan 30% zat anorganik. Sebagian besar zat organik sudah terurai dan merupakan makanan serta media yang baik bagi bakteri dan mikroorganisme lainnya. Zat anorganik berupa butiran, garam dan logam berat. Jika digambarkan komposisi air limbah tersebut seperti pada gambar 2.1 Air Limbah Air 99,9% Bahan Padat 0,1% Zat organik ± 70% Protein ± 65% Karbohidrat ± 25% Lemak ± 10% Zat Anorganik ± 30% Garam Logam Butiran Gambar 2.1 Bagan komposisi air limbah 2.5 Parameter Air Limbah Domestic 1. BOD (biological Oxygen Demand) Adalah banyaknya oksigen dalam PPM atau milligram/liter yang diperlukan untuk menguraikan benda organik oleh bakteri pada suhu 20 0 C selama 5 hari. Biasanya dalam waktu 5 hari, sebanyak % kebutuhan terbaik

4 11 karbon dapat tercapai. Kebutuhan oksigen biologi (Biological oxygen demand) hanya menggambarkan kebutuhan oksigen untuk penguraian bahan organik yang dapat didekomposisikan secara biologis (Mulia, 2005). 2. COD (Chemical Oxygen Demand) Chemical Oxygen Demand atau kebutuhan oksigen kimia adalah jumlah oksigen yang diperlukan agar bahan buangan yang ada dalam air dapat teroksidasi melalui reaksi kimia (wisnu,1995). Menurut Mulia ( 2005) COD Menggambarkan jumlah total oksigen yang diperlukan untuk mengoksidasi bahan organik secara kimiawi, baik yang dapat didekomposisi secara biologis (biodegradable) maupun yang sukar didekomposisi secara biologis (non biodegradable). Oksigen yang dikomposisikan setara dengan jumlah dikromat yang diperlukan untuk mengoksidasi air sampel. 3. TSS ( Total Suspended Solid) Padatan tidak terlarut (Suspended Solid) merupakan jumlah berat dalam mg/l kering lumpur yang ada di dalam air limbah setelah mengalami penyaringan dengan membrane berukuran 0,45 mikron. Suspended solid (material tersuspensi) dapat dibagi menjadi zat padat dan koloid. Selain suspended solid ada juga istilah dissolved solid (padatan terlarut) ( Mulia, 2005). 2.6 Dampak Air Limbah Menurut Sumantri ( 2010) air limbah yang ditidak dikelola dengan baik dapat menimbulkan dampak buruk bagi makhluk hidup dan lingkungannya seperti: 1. Gangguan Kesehatan 2. Penurunan Kualitas Lingkungan

5 12 3. Dampak Terhadap Estetika Limbah cair yang dihasilkan dapat mengandung bibit penyakit yang dapat menimbulkan penyakit bawaan air (waterborne disease), air limbah yang tidak dikelola dengan baik dapat menjadi sarang vektor penyakit seperti lalat,nyamuk kecowa dan lain-lain. Selain itu limbah cair yang langsung dibuang kelingkungan tanpa diolah terlebih dahulu dapat mengakibatkan pencemaran air permukaan dan menjadikan tanah disekitar kehilangan kesuburannya, dan dapat pula menggangu kenyaman masyarakat sekitar karena bau busuk yang dihasilkan. 2.7 Air Limbah Hotel Air limbah hotel adalah air limbah yang dihasilkan oleh kegiatan hotel di mana air limbah ini bisa berupa sisa-sisa kegiatan memasak, kamar madi, Spa, kolam renang dan lain-lain. Komposisi air limbah hotel dapat terdiri dari beberapa persenyawaan baik yang bersifat organik maupun anorganik. Secara umum air limbah hotel menimbulkan berbagai dampak yang cukup merugikan bagi manusia. Dampaknya dapat menyebabkan atau menimbulkan panyakit Selain mencemari, air lingkungan juga menimbulkan banjir karena banyak orang-orang yang membuang limbah rumah tangga ke sungai, sehingga pintu air mampet dan pada waktu musim hujan air tidak dapat mengalir dan air naik menggenangi rumah-rumah penduduk, sehingga dapat meresahkan penduduk (Bppt,2009) Sumber Air Limbah Hotel Hotel adalah jenis akomodasi yang mempergunakan sebagian atau seluruh bangunan untuk menyediakan jasa pelayanan penginapan yang dikelola secara komersial, meliputi hotel berbintang dan hotel melati ( Kepmen LH No.52

6 13 tahun 1995). Hotel juga menyediakan pemenuhan berbagai kebutuhan hidup sehari-hari seperti makan, pencucian/laundry dan lain-lain bagi para pengunjungnya, sehingga menghasilkan limbah cair dan sampah layaknya suatu komplek pemukiman penduduk (Bppt, 2009). Limbah cair perhotelan adalah limbah dalam bentuk cair yang dihasilkan oleh kegiatan hotel yang dibuang ke lingkungan dan diduga dapat menurunkan kualitas lingkungan ( Kepmen LH No.52 tahun 1995). Kondisi ini disebabkan karena aktivitas yang ada di hotel relatif sama dengan seperti pada pemukiman dan fasilitas tambahan lainnya yang ada di hotel. Sumber limbah cair perhotelan tersebut antara lain: limbah dari kamar mandi, limbah dari kegiatan di dapur atau restaurant, limbah dari kegiatan pencucian/laundry, dan limbah dari fasilitas kolam renang Karakteristik Limbah Cair Hotel Karakteristik limbah cair dari perhotelan relatif sama seperti limbah cair domestik dari pemukiman, karena aktivitas-aktivitas yang ada di hotel relatif sama seperti aktivitas yang ada dilingkungan pemukiman. Sementara jumlah limbah yang dihasilkan dari perhotelan tergantung dari jumlah kamar yang ada dan tingkat huniannya. Disamping itu juga dipengaruhi oleh fasilitas tambahan yang ada di hotel tersebut (Bppt, 2009) Limbah perhotelan pada umumnya mempunyai sifat-sifat sebagai berikut : 1. senyawa fisik a. berwarna b. mengandung padatan

7 14 2. senyawa kimia organik a. mengandung karbohidrat b. mengandung minyak dan lemak c. mengandung protein d. mengandung unsure surfactant anatara lain detergen dan sabun 3. senyawa kimia inorganic a. mengandung alkalinity b. mengandung chloride c. mengandung nitrogen d. mengandung phosphor e. mengandung sulfur 4. unsur biologi a. mengandung protista dan virus Baku Mutu Limbah Cair Hotel Baku mutu air limbah hotel adalah ukuran batas atau kadar unsur pencemar dan atau jumlah unsur pencemar yang ditenggang keberadaannya dalam air limbah hotel yang akan dibuang atau dilepas ke air permukaan. Jadi semua air limbah hotel sebelum dibuang ke perairan/saluran umum harus diolah terlebih dahulu sampai memenuhi baku mutu yang telah di tetapkan.

8 15 Table 2.1 Baku Mutu Limbah Cair Domestik Parameter Satuan Kadar Maksimum ph BOD mg/l 100 COD mg/l 150 TSS mg/l 100 Minyak dan Lemak mg/l 10 Sumber : Kepmen LH No.12 tahun Teknologi Pengolahan Air Limbah Perhotelan Menurut Badan Pengkaji dan Penerapan Teknologi (Bppt) untuk memilih teknologi pengolahan limbah yang tepat banyak dipengaruhi oleh faktor, antara lain : 1. Laju aliran limbah 2. Kualitas air buangan dan sifatnya (karakteristik limbah) 3. Ketersediaan lahan 4. Standar air olahan yang diinginkan 5. Kamampuan pembiayaan Tujuan utama pengolahan limbah cair untuk mengurai kandungan bahan pencemar di dalam air terutama senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba patogen, dan senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam. Berikut ini beberapa pilihan dalam pengolahan air limbah: 1. Pengolahan awal ( primary treatment) pada tahap ini limbah cair tersebut ditampung dulu pada suatu bak besar dan dibiarkan untuk beberapa waktu lama sehingga sebagian kotoran akan mengendap atau mengapung sehingga dapat dipisahkan. Bila pada tahap ini sudah diperoleh cairan yang bersih makan cairan tersebut dibuang ke lingkungan asal

9 16 cairan tersebut telah selesai dengan persyaratan baku mutu limbah cair yang telah ditentukan ( wisnu, 1995). 2. Pengolahan kedua ( Secondary Treatment) Pengolahan kedua pada umumnya mencakup proses biologis untuk mengurangi bahan-bahan organik melalui mikroorganisme yang ada didalamnya. Pada proses ini sangat dipengaruhi oleh banyak faktor antara lain jumlah air limbah, tingkat kekotoran jenis kotoran yang ada dan sebagainya. Reactor pengolahan lumpur aktif dan saringan penjernih biasanya dipergunakan dalam tahap ini ( Sugiharto, 1987). 3. Pengolahan ketiga (Tertiary Treatment) Metode ini digunakan bagi pengolahan limbah dengan konsentrasi bahan pencemar tinggi atau limbah dengan jenis parameter yang bervariasi banyak dengan volume yang relatif banyak. Sistem operasi ini dikenal dengan operasi biologi yaitu metode pengolahan dengan menghilangkan senyawa pencemar melalui aktivitas biological yang dilakukan pada peralatan unit proses biologi. Metode ini dipakai terutama untuk menghilangkan bahan organik biodegradable dalam limbah cair (Genting, 2007) 4. Pengolahan lanjutan (ultimate disposal) Dari setiap tahap pengolahan air limbah, maka hasilnya adalah berupa lumpur yang perlu diadakan pengolahan secara khusus agar lumpur tersebut dapat dimanfaatkan kembali untuk keperluan kehidupan. Untuk itu perlu kiranya terlebih dahulu mengenal sedikit tentang lumpur tersebut.

10 Pengolahan Secara Biologi Proses pengolahan limbah secara biologi adalah memanfaatkan mikroorganisme ( ganggang, bakteri, protozoa) untuk menguraikan senyawa organik dalam ai limbah menjadi senyawa sederhana dan dengan demikian mudah mengambilnya (Daryanto, 2004). Proses ini dilakukan jika proses kimia atau fisika atau gabungan kedua proses tersebut tidak lagi memuaskan. Proses ini selain menghasilkan manfaat yang lebih tinggi, penanganannya lebih mudah dan biayanya rendah. Proses biologis membutuhkan zat organik sehingga kadar oksigen makin lama makin sedikit. Pada proses kimia zat tersebut diendapkan dengan menambahkan bahan koagulan dan kemudian endapannya diambil. Pengoperasian proses biologi dapat dilakukan dengan dua cara yaitu, anaerob, aerob, atau kombinasi anaerobik dan aerobic ( Kristanto : 2004). Proses biologis aeorobik biasanya digunakan untuk pengolahan air limbah dengan beban biological oxygen demand/kebutuhan oksigen biologi (BOD) yang tidak terlalu besar, sedangkan proses biologis anaerobik digunakan untuk pengolahan air limbah dengan beban BOD yang sangat tinggi (Kemenkes RI : 2011). Di samping itu perlu diperhatikan adanya pencampuran yang merata dalam seluruh tengki sehingga seluruh zat mengalami waktu kontak yang sama. Berdasarkan hal tersebut makan waktu tinggal limbah dalam kolam harus dapat ditetapkan dengan tepat (Kristanto : 2004) Proses biologi biasanya digolongkan menjadi dua kriteria dasar. Kriteria pertama adalah aktivitas metabolik yang menandai dua kelas utama, yaitu aerobik dan anaerobik. Kriteria kedua adalah reaktor yang membatasi mikroorganisme

11 18 yang ditandai oleh proses pertumbuhan bakteri yang melekat (attached) atau tersuspensi. Berbagai macam organisme yang berperan dalam perombakan limbah dapat berupa fungi, bakteri,mikro algae, virus, metozoa, dan protozoa. Adanya perubahan yang terjadi dalam lingkungan hidupnya, juga akan mengakibatkan perubahan sifat morfologi dan fisiologinya. Jadi,tidak dapat ditentukan secara pasti golongan mikroorganisme yang mendominasi suatu lingkungan tempat habitatnya berada. Kondisi lingkungan sangat penting dalam mengendalikan kegiatan mikroorganisme air limbah (Dwiyatmo, 2007). Menurut Djajadiningrat (1993) Pada dasarnya, reaktor pengolahan secara biologi dapat dibedakan atas dua jenis, yaitu: 1.Reaktor pertumbuhan tersuspensi (suspended growth reaktor), 2. Reaktor pertumbuhan lekat (attached growth reaktor). Di dalam reaktor pertumbuhan tersuspensi, mikroorganisme tumbuh dan berkembang dalam keadaan tersuspensi. Dalam proses pertumbuhan tersuspensi, misalnya proses activated sludge mikroorganisme membentuk gumpalangumpalan koloni bakteri yang bergerak secara bebas (tersuspensi) di dalam air limbah. Mikroorganisme-mikroorganisme dapat keluar melalui aliran keluar air limbah sehingga densitas bakteri dalam reaktor harus dikontrol. Di dalam reaktor pertumbuhan lekat, mikroorganisme tumbuh di atas media pendukung dengan membentuk lapisan film untuk melekatkan dirinya. Dalam proses ini, biasanya digunakan batu-batuan sebagai bahan pengisi. Selain bahan-bahan pengisi alami, saat ini mulai banyak digunakan bahan-bahan pengisi

12 19 plastik karena memiliki densitas packing yang lebih tinggi dan volume reaktor yang diperlukan untuk kapasitas pengolahan yang sama lebih kecil. Plastik pengisi dapat digunakan baik dalam proses aerobik maupun anaerobik. Menurut Djajadiningrat (1993), berbagai modifikasi pengolahan sistem pertumbuhan melekat telah banyak dikembangkan, antara lain: 1. Rickling filter, 2. Cakram biologi, 3. Fiter terendam, 4. Reaktor fludisasi Seluruh modifikasi ini dapat menghasilkan efisiensi penurunan Biological Oxygen Demand/Kebutuhan Oksigen Biologi (BOD) sekitar 80%-90%. Ditinjau dari segi lingkungan dimana berlangsung proses penguraian secara biologi, proses ini dapat dibedakan menjadi dua jenis, yaitu proses aerob dan proses anaerob. Proses aerobik adalah proses yang ditandai oleh adanya molekul oksigen yang terlarut, sedangkan proses anaerobik tidak menunjukkan adanya oksigen yang terlarut. 2.9 Proses Pengolahan Secara Anaerob pengolahan anaerobic adalah pengolahan limbah tanpa menggunakan oksigen. Anaerob mengubah bahan buangan menjadi methane dan karbon dioksida dalam keadaan tanpa udara. Perubahan ini dilaksanakan dalam 2 tahap dengan dua kelompok bakteri yang berbeda. Pertama zat organik diubah menjadi asalm organik dan alcohol yang mudah menguap. Kedua, melanjutkan perombakan senyawa asam organik menjadi methane. Methane tidak dapat menarik oksigen (Kristanto : 2004). Kumpulan mikroorganisme, umumnya bakteri, terlibat dalam transformasi senyawa komplek organik menjadi metan. Lebih jauh lagi, terdapat interaksi

13 20 sinergis antara bermacam-macam kelompok bakteri yang berperan dalam penguraian limbah. Meskipun beberapa jamur (fungi) dan protozoa dapat ditemukan dalam penguraian anaerobik, bakteri bakteri tetap merupakan mikroorganisme yang paling dominan bekerja didalam proses penguraian anaerobik. Ada empat grup bakteri yang terlibat dalam transformasi material komplek menjadi molekul yang sederhana seperti metan dan karbon dioksida. Kelompok bakteri ini bekerja secara sinergis Sejumlah besar bakteri anaerobik dan fakultatif (seperti : Bacteroides, Bifidobacterium, Clostridium, Lactobacillus, Streptococcus) terlibat dalam proses hidrolisis dan fermentasi senyawa organic ( Said dan Ineza, 2002). Proses penguraian senyawa organik secara anaerobik secara garis besar ditunjukkan seperti pada Gambar 2.2. Gambar 2.2 Proses metabolic

14 Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Mekanisme Proses Anaerob Menurut Manurung (2004), beberapa faktor yang berpengaruh terhadap penguraian secara anaerobik seperti temperatur, keasaman (ph), konsentrasi sustrat, dan zat toksik. a. Temperatur b. Waktu tinggal c. ph (Derajat keasaman) d. Konsentrasi Substrat e. Zat Toksik Ada beberapa jenis bakteri yang dapat bertahan pada rentang temperatur tertentu, semakin tinggi temperatur reaksi juga akan semakin cepat tetapi bakteri akan berkurang sehingga suhu harus dijaga antara C. Dalam pengolahan limbah cair secara anaerob waktu tinggal dalam reaktor tergantung pada karakteristik air limbah dan konsdisi lingkungan, harus cukup lama untuk proses metabolisme oleh bakteri anaerobik dalam rekator pengurai biasanya waktu tinggal mencapai 1-10 hari. Zat organik maupun anorganik, baik yang terlarut maupun tersuspensi dapat menjadi penghambat bagi pertumbuhan mikroorganisme jika terdapat pada konsentrasi yang tinggi Dalam pengolahan air limbah beberapa bateri sesitif terhadap perubahan ph, sehingga kita harus menjaga ph dalam air limbah pada 6,4 7,4. Karena proses anaerobik terdiri dari dua tahap yaitu tahap pambentukan asam dan tahap pembentukan metana, maka pengaturan ph awal proses sangat penting. Tahap pembentukan asam akan menurunkan ph awal. Jika penurunan ini cukup besar

15 22 akan dapat menghambat aktivitas mikroorganisme penghasil metana. Untuk meningkatkan ph dapat dilakukan dengan penambahan kapur. Kandungan air dalam substart dan homogenitas sistem juga mempengaruhi proses kerja mikroorganisme. Karena kandungan air yang tinggi akan memudahkan proses penguraian, sedangkan homogenitas sistem membuat kontak antar mikroorganisme dengan substrat menjadi lebih intim Keunggulan Dan Kekurangan Proses Pengolahan Anaerob Menurut Said & Ineza (2002) Keunggulan dari pada proses anaerob adalah sebagai berikut: 1. Proses anaerobik dapat segera menggunakan CO2 yang ada sebagai penerima elektron. Proses tersebut tidak membutuhkan oksigen dan pemakaian oksigen dalam proses penguraian limbah akan menambah biaya pengoperasian. 2. Menghasilkan gas metan yang mengandung sekitar 90% energi untuk menghasilkan listrik untuk menurunkan Chemical Oxygen Demand/kebutuhan oksigen kimia (BOD) dalam penguraian lumpur limbah. 3. Energi untuk penguraian limbah kecil 4. Penguraian anaerobic cocok untuk limbah industri dengan konsentrasi polutan organic yang tinggi. 5. Memungkinkan untuk diterapkan pada proses penguraian limbah dalam jumlah besar. Kelemahan dari pada proses anaerobik adalah: 1. Lebih lambat dari proses aerobic 2. Sensitif oleh senyawa toksik 2.10 Pengolahan limbah dengan cara aerob Berbeda dengan proses anaerob, beban pengolahan pada proses aerob lebih rendah, sehingga prosesnya ditempatkan sesudah proses anaerob. Pada proses aerob hasil pengolahan dari proses anaerob yang masih mengandung zat organik dan nutrisi diubah menjadi sel bakteri baru, hidrogen maupun karbondioksida oleh sel bakteri dalam kondisi cukup oksigen (Suharto, 2011)

16 23 Pengolahan aerobik akan berlangsung jika oksigen tersedia dengan cukup yang pada dasarnya terdapat dua sistem seperti: a. Sistem penyebaran organisme dalam air limbah Pada dasarnya sistem ini adalah proses lumpur aktif, proses kolam oksidasi jenis penjemuran dan proses kolam oksidasi biologi. b. Sistem pengaturan mikroorganisme pada sebuah lapisan dasar Sistem ini memiliki organisme yang menempel pada zat padat dan mengolah air melalui kontak dengan air limbah yang biasanya disebut metode biofilm. Proses biofilm merupakan proses untuk menjernihkan air dengan membiarkan mikroorganisme yang menempel di potongan lumut pada permukaan beberapa bahan dasar, kemudian menghubungkannya dengan air tercemar. Proses biofilm ini mempunyai karakteristik yaitu bahwa operasi ini relatif lebih sederhana dan mudah karena tidak ada pembesaran lumpur dan jumlah kelebihan generasi lumpur relatif kecil. Proses pada sistem ini terdiri dari filter air, lempeng berputar, penjemuran kontak, irigasi tanah dan penyaringan pasir Menurut Kristanto (2002), pengolahan cara aerob adalah pengolahan yang membutuhkan adanya oksigen. Beberapa proses pengolahan secara aerob adalah kolam oksidasi, lumpur aktif dan saringan trikel (trickling filter) Faktor-faktor yang mempengaruhi Mekanisme Proses Aerob Menurut Kemenkes RI : 2011, beberapa faktor yang mempengaruhi mekanisme proses aerob, yaitu

17 24 1. Temperatur. 2. Keasaman Air (ph) 3. Waktu Tinggal Hidrolis (WTH). 4. Kebutuhan Oksigen (DO) Jenis mikroorganisme yang sesuai dengan kondisi temperatur akan menjadi dominan dalam sistem. Setiap jenis bakteri membutuhkan ph tertentu untuk dapat tumbuh dengan baik. Pada umumnya semua bakteri mempunyai kondisi pertumbuhan antara 4 9,5 dengan ph optimum 6,5 7,5. Secara keseluruhan \ mikroorganisme perlu ph 6,5 9. Bakteri akan tumbuh dengan baik pada kondisi sedikit basa yaitu berkisar antara 7 8. Dalam pengolahan air limbah waktu tinggal sangat menentukan nilai dari outlet, oleh karena itu sebelum membangun bak pengolahan air limbah sebelumnya kita harus memperkirakan debit air yang dihasilkan setiap hari agar dapat menentukan waktu tinggal air limbah di dalam bak pengolahan, semakin lama waktu tinggal maka penyisihan yang terjadi akan semakin besar. Selain waktu tinggal kebutuhan oksigen juga perlu diperhatikan dalam pengolahan secara aerob, karena bakteri pengurai dalam reactor ini adalah bakteri yang membutuhkan oksigen. Oksigen terlarut dalam reaktor melekat diam terendam harus dijaga antara 2 4 mg/l. Oksigen berperan dalam proses oksidasi, sintesa dan respirasi dari sel Keunggulan Dan Kelemahan Proses aerob Menurut Syahriar (2010) Keunggulan dan Kekurangan Proses aerob yaitu 1. Keunggulan dari pada proses aerob adalah sebagai berikut: a. Sudah dikenal dan pada umumnya dipakai baik untuk kapasitas besar maupun kecil

18 25 b. Diterapkan dalam pengolahan air limbah untuk konsentrasi BOD dan COD rendah dan temperatur 50C-300C c. Efluen dapat langsung dibuang ke badan penerima 2. Kelemahan daripada proses aerobik adalah: a. Membutuhkan area yang lebih luas b. Pemakaian energi lebih tinggi dengan adanya aerator c. Lumpur yang dihasilkan banyak Pengolahan Air Limbah Dengan Proses Biofilter Menurut Metcalf & eddy (2004) dalam Sugito,dkk (2011) bahwa biofilter adalah suatu istilah dari reactor yang dikembangkan dengan prisip mikroba tumbuh dan berkembang pada suatu media filter dan membentuk lapisan bioflim (attached growth). Biofilter merupakan salah satu pengolahan limbah cair secara biologi, proses kerjanya memanfaatkan kihidupan mikroorganisme untuk mengurai polutan. Didalam proses pengolahah air limbah dengan proses biakan melekat (attached growth) prisip dasarnya adalah mengalirkan air limbah ke dalam suatu biakan mikroorganisme yang melekat di permukaan media. Polutan yang ada di dalam air limbah akan diuraikan oleh mikroorganisme tersebut menjadi senyawa yang tidak mencemari lingkungan (Sugito, dkk,2011). Menurut Ineza dan Said (2002), proses pengolahan air limbah dengan sistem biofilm atau biofilter secara garis besar dapat dilakukan dalam kondisi aerobik, anaerobik atau kombinasi anaerobik dan aerobik. Proses aerobik dilakukan dengan kondisi adanya oksigen terlarut di dalam reaktor air limbah, dan proses anaerobik dilakukan dengan tanpa adanya oksigen di dalam reaktor air limbah. Sedangkan proses kombinasi anaerob-aerob adalah merupakan gabungan proses anaerobik dan proses aerobik.

19 26 Proses pengolahan air limbah dengan proses biofilm atau biofilter tercelup dilakukan dengan cara mengalirkan air limbah kedalam reaktor biologis yang di dalamnya diisi dengan media penyangga untuk perkembangbiakan mikroorganisme dengan atau tanpa aerasi. Untuk proses anaerobik dilakukan tanpa pemberian udara atau oksigen. Posisi media filter tercelup di bawah permukaan air. Media biofilter yang digunakan secara umum dapat berupa bahan material organik atau bahan material anorganik (Said & Ineza, 2002). Untuk media biofilter dari bahan organik misalnya dalam bentuk tali, bentuk jaring, bentuk butiran tak teratur (random packing), bentuk papan (plate), bentuk sarang tawon, dan lain-lain. Sedangkan untuk media dari bahan anorganik misalnya batu pecah (split), kerikil, batu marmer, batu tembikar, batu bara (kokas) dan lainnya (Said & Ineza, 2002). Di dalam proses pengolahan air limbah dengan sistem biofilter aerobik, sistem suplai udara dapat dilakukan dengan berbagai cara, seperti aerasi samping, aerasi tengah, aerasi merata seluruh permukaan, aerasi eksternal, aerasi dengan sistem air lift pump dan aerasi dengan sistem mekanik (Wahjono dkk, 1999) Mekanisme Kerja Sistem Attached Growth Anaerob-aerob Pengolahan air limbah dengan proses attached growth Anaerob-Aerob adalah proses pengolahan air limbah dengan cara menggabungkan proses biofilter anaerob dan proses biofilter aerob. Dengan mengunakan proses biofilter anaerob, polutan organik yang ada di dalam air limbah akan terurai menjadi gas karbon dioksida dan methan tanpa menggunakan energi (blower udara), tetapi amoniak dan gas hidrogen sulfida tidak hilang. Oleh karena itu jika hanya menggunakan

20 27 proses biofilter anaerob saja hanya dapat menurunkan polutan organik (BOD, COD) dan padatan tersuspensi (TSS). Agar supaya hasil air olahan dapat memenuhi baku mutu maka air olahan dari proses biofilter anaerob selanjutnya diproses menggunakan biofilter aerob ( Kemenkes RI, 2011). pertumbuhan terlekat (attached growth treatment processes) mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan dengan menggunakan proses pertumbuhan tersuspensi (suspended growth treatment processes). Pada proses pertumbuhan terlekat, mikroorganisme diamobilkan pada permukaan padatan membentuk lapisan tipis yang disebut biofilm. Biofilm merupakan komunitas bakteri yang terstruktur dengan ketebalan tertentu sehingga dapat digunakan untuk mempertahankan diri akibat perubahan kondisi lingkungan yang tidak menguntungkan bagi pertumbuhan bakteri. Biofilm menghasilkan densitas populasi lebih tinggi dan stabil, lebih tahan terhadap perubahan kondisi lingkungan sehingga dalam penggunaannya dalam pengolahan limbah mampu menghasilkan efisiensi yang lebih tinggi( Sastrawidana, dkk, 2007). Seluruh air limbah dialirkan masuk ke bak pengumpul atau bak ekualisasi, selanjutnya dari bak ekualisasi air limbah dipompa ke bak pengendap awal, untuk mengendapkan partikel lumpur, pasir dan kotoran organik tersuspensi. Selain sebagai bak pengendapan, juga berfungsi sebagai bak pengontrol aliran, serta bak pengurai senyawa organik yang berbentuk padatan, pengurai lumpur (sludge digestion) dan penampung lumpur. Air limpasan dari bak pengendap awal selanjutnya dialirkan ke bak kontaktor anaerob dengan arah aliran dari bawah ke atas. Di dalam bak kontaktor

21 28 anaerob tersebut diisi dengan media dari batu pecah. Jumlah bak kontaktor anaerob ini bisa dibuat lebih dari satu sesuai dengan kualitas dan jumlah air baku yang akan diolah. Penguraian zat-zat organik yang ada dalam air limbah dilakukan oleh bakteri anaerobik. Setelah beberapa hari operasi, pada permukaan media filter akan tumbuh lapisan film mikroorganisme. Mikroorganisme inilah yang akan menguraikan zat organik yang belum sempat terurai pada bak pengendap (Wahjono dkk, 1999). Air limpasan dari bak kontaktor (biofilter) anaerob dialirkan ke bak kontaktor (biofilter) aerob. Di dalam bak kontaktor aerob ini diisi dengan media batu pecah, sambil diaerasi atau dihembuskan dengan udara sehingga mikroorganisme yang ada akan menguraikan bahan organik yang ada dalam air limbah serta tumbuh dan menempel pada permukaan media. Dengan demikian air limbah akan kontak dengan mikroorganisme yang tersuspensi dalam air maupun yang menempel pada permukaan media dapat meningkatkan efisiensi penguraian zat organik, deterjen serta mempercepat proses nitrifikasi, sehingga efisiensi penghilangan ammonia menjadi lebih besar. Proses ini sering dinamakan aerasi kontak (contact aeration) (Setiyono, 2009). Dari bak aerasi, air dialirkan ke bak pengendap akhir. Di dalam bak ini lumpur aktif yang mengandung massa mikroorganisme diendapkan dan dipompa kembali ke bagian inlet bak aerasi dengan pompa sirkulasi lumpur. Sedangkan air limpasan (over flow) dialirkan ke bak khlorinasi. Di dalam bak kontaktor khlor ini

22 29 air limbah dikontakkan dengan senyawa khlor untuk membunuh mikroorganisme patogen (Setiyono, 2009). Air olahan yaitu air yang keluar setelah proses khlorinasi dapat langsung dibuang ke sungai atau saluran umum. Dengan kombinasi proses anaerob dan aerob tersebut selain dapat menurunkan zat organik (BOD, COD), juga dapat menurunkan konsentrasi ammonia, deterjen, padatan tersuspensi (SS), phospat dan lainnya (Ineza dan Said, 2002).

23 Kerangka Berfikir Kerangka Teori Limbah hotel Limbah Padat Limbah Cair Pengolahan Fisik Pengolahan Kimia Pengolahan Biologi BOD COD TSS Sistem Attached Growth berganda Anaerob aerob Up Flow Baku Mutu Limbah Cair Domestik Kep Men Lingkungan Hidup No.12 tahun 2003 LINGKUNGAN Gambar 2.3 Kerangka Teori Limbah hotel dapat berupa limbah padat maupun limbah cair. Pengolahan limbah cair dapat di lakukan secara kimia maupun biologi. Salah satu pengolahan biologi kita bisa menggunakan system Attached Growth berganda Anaerob aerob. Apabila berlangsung dengan baik pengolahan dengan system Attached Growth berganda anarob aerob diharapkan dapat menurunkan kadar Biological Oxygen

24 31 Demand (BOD), Chemical Oxygen Demand (COD), dan Total Suspended Solid (TSS). Penurunan kadar tersebut di bawah baku mutu limbah cair untuk kegiatan perhotelan sesuai yang disyaratkan dalam Keputusan Menteri Lingkungan Hidup (Kepmen LH No.12 tahun 2003) tentang Baku Mutu Limbah Cair Domestik, maka limbah cair memenuhi syarat dan layak dibuang ke lingkungan Kerangka Konsep Limbah cair hotel sebelum diolah pada bak inlet Sistim Attached Growth Berganda Anaerob Aerob Up Flow Limbah cair hotel sesudah diolah pada bak outlet pengaruh terhadap Penyisihan BOD,COD,TSS Melebihi NAB Tidak Melebihi NAB Berdasarkan Baku Mutu Limbah Cair Domestik Kep Men Lingkungan Hidup No.12 tahun 2003 Gambar 2.4 Kerangka Konsep Ket : = variabel bebas = Variabel terikat = aspek yang diteliti

25 Hipotesis Hipotesis Penelitian Ada pengaruh Sistem attached growth berganda anaerob aerob up flow terhadap penyisihan kadar BOD,COD, dan TSS Hipotesis Statistik H 0 = Sistem attached growth berganda anaerob aerob up flow tidak berpengaruh terhadap penyisihan kadar BOD, COD, dan TSS H 1 = sistim attached growth berganda anaerob aerob up flow berpengaruh terhadap penyisihan kadar BOD, COD, dan TSS