Teknik Lingkungan KULIAH 9 Sumber-sumber Air Limbah 1
Pengertian Limbah dan Pencemaran Polusi atau pencemaran air dan udara adalah masuk atau dimasukkannya makhluk hidup, zat, energi dan atau komponen lain ke dalam air/udara dan atau berubahnya tatanan (komposisi) air/udara oleh kegiatan manusia atau oleh proses alam, sehingga kualitas air/udara turun sampai ke tingkat tertentu yang menyebabkan air/udara menjadi kurang atau tidak dapat berfungsi lagi sesuai dengan peruntukannya (SK Menteri Negara Kependudukan dan Lingkungan Hidup No. 02/MENKLH/I/1988). Pencemaran akibat proses alam dimungkinkan akibat tidak langsung dari akitifitas manusia. Misalnya penebangan hutan, penggalian pertambangan, pengambilan air tanah dalam. Faktor yang dominan adalah akibat aktifitas manusia, khususnya aktifitas manusia dalam upaya untuk mempertahankan kehidupan serta meningkatkan pola hidup dan gaya hidup. 2
Sumber pencemaran dan limbah 3
4
Penggolongan Limbah Berdasarkan wujudnya limbah dapat dogolongkan menjadi: 1. Limbah cair 2. Limbah padat 3. Limbah gas Berdasarkan sumbernya limbah dapat digolongkan menjadi: 1. Limbah domestik (permukiman, perkantoran, perdagangan) 2. Limbah industri (jenis, besaran/kapasitas, ) 3. Limbah pertambangan 4. Limbah pertanian 5. Limbah rumah sakit dan hotel 6. Limbah lumpur IPAL dan IPAM Limbah juga dibedakan atas tingkat bahanya atau kelasnya, misalnya limbah nuklir, limbah yang mengandung bahan berbahaya dan 5 beracun (B3), limbah non-b3 dsb.
1. Limbah Domestik Limbah domestik adalah limbah yang berasal dari kawasan pemukiman, perkantoran dan pusat perdagangan. Limbah domestik dapat berupa limbah cair, sampah dan tinja. Limbah domestik pada umumnya berupa tinja, limbah cair dan sampah / limbah padat. a. Tinja merupakan bahan sisa dari proses pencernaan makanan pada sistem saluran pencernaan manusia dan dikeluarkan melalui anus atau rektum. b. Limbah padat/ sampah merupakan merupakan bahan buangan yang timbul dari berbagai kegiatan manusia dalam rangka memenuhi kebutuhan hidup yang berbentuk padat, seperti kemasan, sisa makanan, peralatan elektronik, mebel, dsb. c. Limbah cair merupakan bahan buangan yang timbul dari berbagai kegiatan manusia dalam rangka memenuhi kebutuhan hidup dan aktivitas alam (hujan) yang berbentuk cair. 6
1. Limbah Domestik Sekitar 70% air yang digunakan oleh kegiatan domestik akan kembali sebagai air buangan. Limbah cair domestik berasal dari kegiatan mencuci, mandi, dan dapur. Limbah cair yang dihasilkan dari kegiatan domestik dipengaruhi oleh: Musim / iklim, ada tidaknya pengolah sebelum dibuang ke badan air, kualitas/gaya hidup/ kebiasaan hidup masyarakat. Limbah dari toilet semuanya digolongkan tinja. Limbah cair domestik pada umumnya mengandung bahan pencemar organik, anorganik dan bakteri. Jenis bahan pencemar yang penting dari limbah domestik antara lain BOD, lemak, nitrogen, fosfor, detergen dan dan bakteri koli tinja. Limbah padat/ sampah dari kegiatan domestik mempunyai bentuk, komposisi dan jenis yang sangat beragam. Pada umumnya dibedakan atas plastik, kayu, logam, gelas, kain, kulit, batuan dan campuran diantaranya. 7
Rata-rata aliran limbah cair domestik No Sumber Unit Jumlah aliran antara Rata-rata (l/unit/hari) 1 Apartemen Org 200 300 260 2 Hotel, penghuni tetap Org 150 220 190 3 Rumah pada umumnya Org 190 350 280 4 Rumah yang lebih baik Org 250 400 310 5 Rumah mewah Org 300 550 380 6 Rumah agak modern Org 100 250 200 7 Rumah pondok Org 100 240 190 8 Rumah gandengan Org 120-200 150 8
Limbah Domestik 9
2. Limbah Industri Limbah industri adalah limbah yang dihasilkan dari proses produksi suatu bahan. Sama dengan limbah domestik limbah industri dapat berwujud cair, padat dan gas. Dalam proses produksi suatu bahan sering dibutuhkan air yang umunya digunakan untuk : 1. Ketel uap, sebagian dari uap air yang masuk dikeluarkan kembali. Biasanya air untuk keperluan ini mempunyai kandungan garam oksida dari kalsium, magnesium, natrium sangat tinggi. 2. Pendinginan, umumnya jumlah maupun komposisi air pendingin tidak banyak berubah. Perubahan yang menonjol hanya pada suhu. 3. Proses produksi, dalam proses produksi air dapat berfungsi sebagai media maupun ikut dalam reaksi, karena itu air yang keluar dari proses dapat mengalami perubahan yang besar pada komposisi maupun kualitasnya. 4. Air bawaan bahan baku, beberapa bahan baku mengandung air yang selama proses produksi harus dibuang. 5. Keperluan umum seperti minum, kamar kecil dan lain lain. Air dari kegiatan ini dapat digolongkan menjadi limbah domestik. 10
2. Limbah Industri Limbah cair dari kegiatan industri sangat bervariasi, dipengaruhi oleh jenis bahan baku, jenis barang yang dihasilkan, kapasitas produksi, jenis proses produksi yang diterapkan, teknologi pengolahan limbah yang diterapkan, jumlah karyawan dan kebijakan manajemen industri. Bahan pencemar dari kegiatan industri antara lain : 1. Garam anorganik yang menyebabkan kesadahan 2. Asam / alkali yang mengganggu kehidupan biota air 3. Bahan organik yang menyebabkan kandungan BOD dan COD tinggi 4. Padatan tersuspensi yang menyebabkan bau dan oksigen terlarut rendah, serta kekeruhan yang mengganggu penetrasi sinar matahari 5. Bahan berbahaya dan beracun (B3) yang menyebabkan penurunan kesehatan hewan dan manusia 11
Limbah Industri Air limbah industri Outlet air limbah industri 12 Limbah gas
3. Limbah Pertambangan Limbah pertambangan berasal dari kegiatan pertambangan mineral logam yang juga melakukan proses pengolahan di tempat (in situ). Pada umumnya volume sangat besar, variasinya terbatas, dan tergantung pada curah hujan dan aliran air tanah, dan seringkali sangat berbahaya. Limbah terbentuk dari proses pelarutan atau leaching tailing (batuan atau tanah yang telah dihancurkan dan diambil bijihnya). Pada kegiatan eksplorasi minyak dan gas bumi limbah berasal dari cutting (batuan yang hancur karena proses pemboran) dan lumpur pemboran. Limbah umumnya berupa air formasi dan hidrocarbon yang terperangkap dalam batuan, serta lumpur pemborannya sendiri. Pada kegiatan tambang batubara limbah berasal dari proses leaching timbunan batubara atau lapisan batubara yang telah dikupas penutupnya. 13
Limbah Pertambangan 14
4. Limbah Pertanian Secara alamiah dan kondisi normal, limbah cair pertanian tidak menimbulkan dampak negatif pada lingkungan, namun dengan penggunaan pestisida dan pupuk yang berlebihan sering menimbulkan dampak negatif pada keseimbangan ekosistem air pada badan air penerima Kegiatan pertanian yang dapat secara langsung menyebabkan pencemaran adalah penggunaaan bermacam pestisida dan pupuk. Sisa pestisida dan pupuk terbawa oleh air hujan dan drainasi sawah atau daerah pertanian menuju saluran pengaliran, sungai dan waduk. Berdasarkan komposisi kimia pestisida terdiri dari organoklorin, organofosfat, dan carbamat. Golongan organoklorin lebih berbahaya karena proses pencuciannya lebih lama, sedang pupuk mengandung unsur hara nitrogen dan fosfor dapat merangsang pertumbuhan gulma air di waduk, yang menyebabkan proses pembusukan dan pengendapan. 15
Eutrofikasi /Algae bloom 16
5. Limbah Rumah Sakit dan Hotel Kegiatan rumah sakit mempunyai karateristik yang khas tergantung pada sumbernya. Limbah rumah sakit dapat dibedakan atas - Limbah dari ruang operasi - Limbah dari ruang radiologi - Limbah dari laboratorium - Limbah dari ruang kamar pasien - Limbah dari ruang / toilet pengunjung - Limbah dari ruang obat-obatan Limbah dari hotel tergantung pada kelas hotel, karena kelas hotel biasanya menggambarkan fasilitas yang tersedia. Hotel berbintang biasanya mempunyai fasilitas laundry sendiri, yang limbahnya tidak dapat digolongkan pada limbah domestik. Limbah lainnya, seperti restoran dan kamar dapat digolongkan pada limbah domestik. 17
Kontaminan penting dalam air limbah Kontaminan Sumber Dampak terhadap lingkungan Padatan tersuspensi (Suspended solid, SS) Bahan organik yang bisa terurai (biodegradable organics) Domestik, industri, erosi dengan jalan infiltrasi Domestik, industri Bakteri Patogen Domestik Penyebab penyakit Nutrien Bahan organik yang sulit ditangani (refractory organics) Logam berat (heavy metal) Padatan inorganik terlarut (dissolved inorganic solids) 18 Domestik, industri, pertanian Industri Industri, pertambangan Domestik, industri Penyebab timbunan lumpur dan kondisi anaerobik pada lingkungan perairan Penyebab degradasi biologis dimana ada penggunaan oksigen pada badan air penerima limbah dan menghasilkan kondisi yang tidak diinginkan Penyebab eutrofikasi Penyebab problem rasa dan bau yang beracun dan karsinogen Beracun, masih tercampur di efluen yang diolah Masih tercampur di efluen yang diolah
Penggolongan badan air penerima air limbah Golongan I yaitu air limbah yang dibuang ke dalam air kelas I. Untuk air baku air minum. Golongan II yaitu air limbah yang dibuang ke dalam air kelas II. Untuk prasarana ataupun sarana rekreasi air, pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertamanan Golongan III yaitu air limbah yang dibuang ke dalam air kelas III. Untuk pembudidayaan ikan air tawar, peternakan, air untuk mengairi pertamanan. Golongan IV yaitu air limbah yang dibuang ke dalam air kelas IV Untuk mengairi pertamanan (SK Gubernur Jatim No. 45 tahun 2002 tentang Baku Mutu Limbah Cair bagi Industri/Kegiatan Usaha lainnya di Jatim)ampiran). 19
Karakteristik air limbah Fisik : temperatur, TDS, TSS, warna, bau Kimia : ph, organik dan anorganik Biologis : golongan mikroorganisme Parameter penting dalam air limbah BOD dan COD (Biochemical Oxygen Demand, Chemical Oxygen Demand : BOD 5 : banyaknya oksigen yang diperlukan oleh mikrorganisme untuk mengolah air limbah. Waktu pemeriksaan di laboratorium 5 hari, suhu 10O C COD : sama dengan BOD namun pemeriksaan di laboratorium menggunakan bahan kimia. Waktu pemeriksaan laboratorium lebih cepat. 20
Karakteristik air limbah Kekuatan air limbah yang dinyatakan dengan BOD : Kuat : BOD > 300 mg/l Sedang : BOD = 100 300 mg/l Lemah : BOD < 100 mg/l Mikroorganisme yang digunakan sebagai indikator polusi kotoran adalah bakteri yang tergolong dalam : A. Escherichia Coli (E.Coli) B. Streptococcus Fecal C. Clostridium Perfringens. 21
Contoh ( SK Gub Jatim no 45 /2002) Baku mutu limbah cair untuk industri tahu dan kecap/ tempe Volume limbah cair max per satuan bahan baku : Tahu 20 m 3 /ton kedelai dan kecap/tempe 10 m 3 /ton kedelai Sehingga bila ada industri tempe/tahu yang kadar air limbahnya melebihi kadar max ini maka harus diolah terlebih dahulu sehingga memenuhi kadar max ini. Misal BOD 5 = 500 mg/l maka harus diturunkan menjadi < 150 mg/l Param eter Kadar max (mg/l) BOD 5 150 COD 300 TSS 100 ph 6-9 22
Upaya Pencegahan Pencemaran Berbagai upaya dapat dilakukan guna mencegah terjadinya pencemaran air & udara. Upaya tersebut antara lain: 1. Peningkatan pengetahuan dan kesadaran terhadap lingkungan hidup melalui pendidikan formal sejak sekolah dasar dan pendidikan non formal 2. Pembuatan baku mutu lingkungan hidup, baku mutu air bersih, baku mutu air limbah, baku mutu air laut, baku mutu udara ambien dan emisi, baku mutu kebisingan dan getaran dll. 3. Pelaksanaan Analisis Mengenai Dampak Lingkungan Hidup (AMDAL), UKL dan UPL, atau instrumen lain yang dapat mencegah pencemaran lingkungan hidup. 4. Kampanye dan kontrol masyarakat, lewat pemberdayaan masyarakat, LSM, 5. Penegakan 23 hukum bagi pencemar