1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Air buangan merupakan limbah yang dihasilkan oleh kegiatan yang berhubungan dengan kehidupan sehari-hari. Jenis limbah cair ini dibedakan lagi atas sumber aktifitasnya, yaitu limbah cair yang berasal dari kegiatan industri dan limbah cair domestik yang berasal dari kegiatan rumah tangga. Sebelum dikembalikan ke lingkungan, limbah cair harus melalui tahap pengolahan untuk mencegah terjadinya pencemaran di lingkungan yang dapat membahayakan kehidupan manusia. Limbah cair memiliki karakteristik tertentu yang sifatnya spesifik, oleh karena itu jenis pengolahannya juga menyesuaikan dengan karakteristik yang dimilikinya tersebut. Untuk daerah perkotaan, air buangan domestik memegang peran yang penting dalam kehidupan masyarakat. Air buangan ini dihasilkan dari kegiatan rumah tangga yang dilakukan oleh masyarakat perkotaan setiap harinya secara rutin. Air buangan akan selalu menimbulkan permasalahan bagi masyarakat apabila tidak dikelola dengan benar. Penyebaran penyakit, bau dan faktor estetis merupakan dasar pemikiran mengapa dibutuhkan saluran air buangan. Pengelolaan air buangan meliputi pengumpulan, penyaluran dan pengolahannya. Apabila terjadi pencemaran di lingkungan akibat air buangan, salah satu akibatnya adalah gangguan terhadap kesediaan air bersih. Oleh karena itu, penanganan limbah cair domestik harus dilaksanakan dengan benar agar kehidupan masyarakat tidak terganggu. Aliran air buangan yang berasal dari sumber air masyarakat dan runoff air hujan dari permukaan daerah perkotaan dikumpulkan untuk diolah dan kemudian dikembalikan ke lingkungan. Sistem yang digunakan untuk kepentingan ini disebut sebagai saluran air buangan (sewerage system) atau sebuah sistem pengumpulan yang terdiri dari pipa utama dan sejumlah pipa cabang dan juga unit
2 tambahan lainnya, seperti struktur inlet dan pipa, untuk memfasilitasi pengumpulan air dan penyalurannya menuju lokasi pembuangan. Tahap berikutnya adalah sebuah instalasi pengolahan air buangan yang ditempatkan di ujung saluran untuk meningkatkan kualitas limbah cair sebelum dikembalikan ke lingkungan agar tidak terjadi pencemaran. Sistem pengumpulan air buangan dan air hujan yang efisien, aman dan terjangkau memiliki peran yang penting dalam infrastruktur perkotaan. Pada awalnya, kualitas air buangan yang masuk ke instalasi pengolahan yang terletak di hilir dianggap sama dengan kualitas air buangan yang masuk melalui struktur inlet di hulu. Akan tetapi, ada beberapa penemuan yang berhasil membuktikan bahwa pandangan tersebut sudah tidak berlaku lagi. Proses yang terjadi di saluran air buangan ini tidak bisa lagi diabaikan dan membutuhkan pembelajaran lebih lanjut. Contohnya adalah proses korosi yang ditimbulkan oleh sulfida, yang terbentuk akibat adanya kondisi anaerob di saluran air buangan. Contoh lainnya adalah terbentuknya substrat yang lebih mudah terdegradasi di akhir saluran apabila saluran air buangan berada dalam kondisi aerob. Oleh karena itu, saluran air buangan tidak hanya merupakan sebuah sistem pengumpulan dan penyaluran tapi juga merupakan sebuah sistem proses yang perlu dipertimbangkan sebagai bagian dari sistem pengelolaan air buangan domestik secara menyeluruh. Berdasarkan penelitian-penelitian sebelumnya, transformasi materi organik dipelajari untuk mereduksi BOD dan COD yang terdapat di air buangan. Tujuannya adalah untuk mengoptimasi saluran air buangan untuk terjadinya penyisihan materi organik agar dapat mengurangi beban pengolahan. Proses yang terjadi di saluran air buangan tersebut membuktikan bahwa sewerage bisa dianggap sebagai sebuah reaktor biologis, kimia dan fisika untuk kemudian meningkatkan kualitas air buangan. Proses degradasi di sewerage dapat mengurangi beban pengolahan di IPAL dan juga badan air penerima di daerah perkotaan, khususnya untuk daerah yang belum terlayani oleh sistem pengolahan terpusat (off-site system). Meski literatur tentang proses biologis dan kimia yang
3 terjadi di sistem sewerage sudah banyak ditemukan, tapi perlu diingat bahwa karakteristik air buangan dan saluran pembuangannya bersifat spesifik untuk setiap lokasi, sehingga memerlukan pengkajian secara mendalam mengenai proses yang terjadi di dalamnya dan parameter yang mempengaruhinya. Tingkat efisiensi penyisihan yang terjadi di dalam jaringan sewerage dipengaruhi oleh banyak faktor, diantaranya waktu kontak, panjang jaringan pipa, kekasaran pipa, kecepatan aliran, kemiringan pipa, bentuk pipa, jenis pipa dan diameter dari pipa (Djumali & Suryani, 1994). Oleh karena itu, dilakukan penelitian untuk mempelajari proses yang terjadi di saluran air buangan untuk mengidentifikasi potensinya sebagai bagian dari sistem pengolahan air buangan yang terintegrasi, khususnya untuk diterapkan di kota Bandung. 1.2 Identifikasi Permasalahan Proses biologis dan kimiawi yang berhubungan dengan limbah cair selalu menimbulkan permasalahan dan gangguan terhadap kesehatan manusia. Sampai saat ini, belum banyak penelitian yang telah dilakukan untuk mengkaji proses dan efek yang ditimbulkan dari proses yang terjadi selama berada di saluran air buangan. Mengingat banyaknya keterbatasan maka hal tersebut dapat dimaklumi. Zat organik seringkali digunakan untuk menggambarkan kualitas air buangan, khususnya dalam parameter BOD dan COD dan parameter VSS untuk menunjukkan jumlah sel hidup yang terdapat di air buangan. Saluran air buangan selalu menghadapi permasalahan yang sama akibat H 2 S terbentuk dan korosi yang ditimbulkannya terhadap pipa. Selain itu, pemahaman lebih mendalam tentang proses yang terjadi di dalam saluran air buangan akan membantu pengembangan sistem pengolahan limbah cair sebagai suatu proses yang terintegrasi. Perubahan kualitas yang terjadi di saluran air buangan dianggap mempengaruhi beban pengolahan yang terjadi di instalasi. Oleh karena itu, dilakukan penelitian tentang proses yang terjadi di dalam jaringan pembuangan limbah cair baik secara aerob, anoksik maupun anaerob dan faktor yang mempengaruhinya.
4 1.3 Tujuan Penelitian 1. Melanjutkan penelitian yang telah dilakukan sebelumnya dalam skala laboratorium. 2. Memahami lebih dalam tentang faktor-faktor yang mempengaruhi biodegradasi air buangan di sewerage dan proses yang terjadi di dalamnya. 3. Menentukan potensi yang dimiliki saluran air buangan untuk menjadi bagian dari pengolahan air buangan secara menyeluruh dan kemungkinannya untuk mengurangi beban pencemaran di daerah perkotaan. 1.4 Ruang Lingkup 1. Penelitian dilakukan di saluran pipa utama pembuangan limbah cair yang dialirkan menuju sebuah instalasi pengolahan terpusat. 2. Parameter yang diteliti adalah materi organik dengan mempelajari nilai BOD, COD, materi padatan tersuspensi dan volatil, juga konsentrasi nitrat dan nitrit yang terdapat di air buangan untuk mempelajari apakah proses terjadi dalam kondisi aerob, anoksik atau anaerob. 3. Penelitian dilakukan selama 7 hari dan dengan variasi diurnal selama 3 hari terakhir. Untuk mendukung penelitian, parameter fisik juga diukur secara langsung di lapangan. 1.5 Sistematika Pembahasan BAB I Pendahuluan Bab ini membahas tentang latar belakang yang mendasari penelitian, permasalahan dan tujuan dilakukannya penelitian serta sistematika penulisan laporan. BAB II Tinjauan Pustaka Bab ini membahas tentang teori yang berhubungan dengan topik penelitian, termasuk karakteristik air limbah,
5 pengolahan air buangan, proses biologi, pertumbuhan mikroorganisme dan faktor yang mempengaruhinya, pola aliran dalam saluran, juga teori tentang kinetika penyisihan substrat pada saluran. BAB III Gambaran Lokasi Studi Bab ini menjelaskan tentang lokasi tempat dilakukannya penelitian, yaitu jaringan saluran air buangan Kota Bandung, sistem dan pengelolaannya sejak pertama kali dibangun sampai sekarang. BAB IV Metodologi Penelitian Bab ini membahas tentang tahapan penelitian, peralatan dan bahan kimia yang dibutuhkan, serta metode-metode yang digunakan untuk menganalisa sampel. BAB V Hasil dan Pembahasan Bab ini berisi data-data penelitian yang diperoleh dari pengolahan data serta pembahasan hasil penelitian dengan dasar teori yang mendukung terhadap hasil yang diperoleh. BAB VI Kesimpulan dan Saran Bab ini membahas tentang kesimpulan yang didapat dari penelitian serta saran untuk penelitian tahap selanjutnya.