PENANGANAN LIMBAH PADAT

Tujuan utama pengolahaan air limbah ialah untuk mengurai kandungan bahan pencemar didalam air terutama senyawa organik, padatan tersuspensi, mikroba pathogen, dan senyawa organik yang tidak dapat diuraikan oleh mikroorganisme yang terdapat di alam. Pengolahan air limbah tersebut dapat dibagi menjadi 5 (lima) tahap :

1.      Pengolahan primer (primary treatment)

Tahap pengolahan primer limbah cair sebagian adalah berupa proses pengolahaan secara fisika. Pertama, limbah yang mengalir melalui saluran pembuangan disaring menggunakan jeruji saring (bar screen). Metode ini disebut penyaringan(screening). Metode penyaringan merupakan cara yang efisien dan murah untuk menyisihkan bahan-bahan padat berukuran besar dari limbah. Kedua, limbah yang telah disaring kemudian disalurkan ke suatu tangki atau bak yang berfungsi untuk memisahkan pasir dan partikel padat tersuspensi lain yang berukuran relative besar. Tangki ini dalam bahasa inggris disebut grit chamber dan cara kerjanya adalah dengan memperlambat aliran limbah sehingga partikel-partikel pasir jatuh ke dasar tangki sementara air limbah terus dialirkan untuk proses selanjutnya. Kedua proses yang dijelaskan di atas sering disebut juga sebagai tahap pengolahan awal (pretreatment).

Setelah melalui tahap pengolahan awal, limbah cair akan dialirkan ke tangki atau bak pengendapan. Metode pengendapan adalah metode pengolahan utama dan yang paling banyak digunakan pada proses pengolahan primer limbah cair. Di tangki pengendapan, limbah cair didiamkan agar partikel-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. Fungsi proses pengendapan ini sebagai berikut:

Ø  Memperoleh air buangan yang jernih.

Ø  Mempermudah proses penanganan lumpur.

Ø  Endapan yang dihasilkan dapat digunakan untuk menutup tanah pertanian atau keperluan lain.

Ø  Mengurangi kebutuhan oksigen pada proses pengolahan biologis berikutnya.

Gambar . proses pengolahan primer limbah cair dengan metode pengendapan.

Selain metode pengendapan, dikenal juga metode pengapungan(flotation). Metode ini efektif digunakan untuk menyingkirkan polutan berupa minyak atau lemak. Proses pengapungan dilakukan dengan menggunakan alat yang dapat menghasilkan gelembung- gelembung udara berukuran kecil (±30 – 120 mikron). Gelembung udara tersebut akan membawa partikel-partikel minyak dan lemak ke permukaan air limbah sehingga kemudian dapat disingkirkan.

Bila limbah air hanya mengandung polutan yang telah dapat disingkirkan melalui proses pengolahan primer, maka limbah cair yang telah mengalami pengolahan primer tersebut dapat dapat langsung dibuang ke lingkungan (perairan). Namun, bila limbah tersebut juga mengandung polutan lain yang sulit dihilangkan melalui proses diatas, misalnya agen penyebab penyakit atau senyawa organic dan anorganik terlarut, maka limbah tersebut perlu disalurkan ke proses pengolahan selanjutnya.

2.      Pengolahan sekunder(secondary treatment)

Tahap pengolahan sekunder merupakan proses pengolahan secara biologis , yaitu dengan melibatkan mikroorganisme yang dapat mengurai/mendegradasi bahan organik. Mikroorganisme yang digunakan umumnya adalah bakteri aerob.

Terdapat tiga metode pengolahan secara biologis yang umum digunakan, yaitu metode penyaringan dengan tetesan (trickling filter), metode lumpur aktif (active sludge), dan metode kolam perlakuan (treatment ponds/lagoons).

a.       Metode trickling filter

Trickling filter merupakan suatu bejana yang tersusun oleh lapisan materi kasar, keras dan kedap air. Kegunaannya untuk mengolah air buangan dengan mekanisme aliran air yang jatuh dan mengalir perlahan-lahan melalui lapisan batu untuk kemudian disaring. Saringan trickling filter memiliki 3 sistem utama yaitu:

1)      Distributor

2)      Pengolahan

3)      Pengumpul

Pada 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 organic yang terkandung dalam limbah akan didegradasi oleh bakteri aerob. Setelah merembes sampai ke dasar lapisan media, limbah akan menetes ke suatu wadah penampung dan kemudian disalurkan ke tangki pengendapan. Dalam tangki pengendapan, limbah kembali mengalami proses pengendapan untuk memisahkan partikel padat tersuspensi dan mikroorganisme dari air limbah. Endapan yang terbentuk akan mengalami proses pengolahan lebih lanjut, sedangkan air limbah akan dibuang ke lingkungan atau disalurkan ke proses pengolahan selanjutnya jika masih diperlukan.

Gambar . pengolahan sekunder limbah cair dengan metode trickling filter.

b.      Metode active sludge

Pada metode actived sludge atau lumpur aktif, limbah cair disalurkan ke sebuah tangki dan di dalamnya limbah di campur dengan lumpur yang kaya akan bakteri aerob. Proses degradasi berlangsung di dalam 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 mengalami proses pengendapan, sementara lumpur yang mengandung bakteri disalurkan kembali ke tangki aerasi. Seperti pada metode trickling filter, limbah yang telah melalui proses ini dapat dibuang ke lingkungan atau diproses lebih lanjut jika masih diperlukan. Keuntungan metode ini sebagai berikut:

1)      Daya  larut oksigen dalam air limbah lebih besar.

2)      Efisiensi proses lebih tinggi.

3)      Cocok untuk pengolahan air limbah dengan debit kecil untuk polutan organic yang susah terdegradasi.

Gambar . pengolahan sekunder limbah cair dengan metode active sludge.

c.       Metode treatment ponds/lagoons

Metode treatment ponds/lagoons atau kolam perlakuan merupakan metode yang murah namun prosesnya berlangsung relative lambat. Pada metode ini, limbah cair ditempatkan dalam kolam-kolam terbuka. Algae yang tumbuh di permukaan kolam akan berfotosintesis menghasikan oksigen. Oksigen tersebut kemudian digunakan oleh bakteri aerob untuk proses penguraian/degradasi bahan organic dalam limbah . pada metode ini, terkadang kolam juga diaerasi. Selama proses degradasi di kolam, limbah juga akan mengalami proses pengendapan. Setelah limbah terdegradasi dan berbentuk endapan di dasar kolam, air limbah dapat disalurkan untuk dibuang ke lingkungan atau diolah lebih lanjut.

Gambar . pengolahan sekunder limbah cair dengan metode treatment ponds/lagoons.

3.      Pengolahan tersier (tertiary treatment)

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/air limbah. Umumnya zat yang tidak dapat dihilangkan sepenuhnya melalui proses pengolahan primer maupun sekunder adalah zat-zat anorganik terlalu, seperti nitrit,fosfat, dan garam-garaman.

Pengolahan tersier sering disebut juga pengolahan lanjutan (advanced treatment). Pengolahan ini meliputi berbagai rangkaian proses kimia dan fisika. Contoh metode pengolahan tersier yang dapat digunakan adalah metode saringan pasir (sand filter), saringan multimedia, precoal filter, microstaining, vacuum filter, penyerapan (adsorption) dengan karbon aktif, pengurangan besi dan mangan, dn osmosis bolak-balik.

Metode pengolahan tersier jarang diaplikasikan pada fasilitas pengolahan limbah . hal ini disebabkan biaya yang diperlukan untuk melakukan proses pengolahan tersier cenderung tinggi sehingga tidak ekonomis.

4.      Desinfeksi (disinfection)

Desinfeksi atau pembunuhan kuman bertujuan untuk membunuh atau mengurangi mikroorganisme pathogen (penyebab penyakit) yang ada dalam limbah cair/air limbah. Mekanisme desinfeksi dapat secara kimia, yaitu dngan menambahkan senyawa/zat tertentu, atau dengan perlakuan fisik. Dalam menentukan senyawa/zat untuk membunuh mikroorganisme, terdapat beberapa hal yang perlu diperhatika, yaitu:

·         Daya racun zat;

·         Waktu kontak yang diperlukan;

·         Efektivitas zat;

·         Kadar dosis yang digunakan;

·         Tidak boleh bersifat toksik (racun) terhadap manusia dan hewan;

·         Tahan terhadap air;

·         Biayanga murah;

Contoh mekanisme desinfeksi pada limbah cair adalah penambahan klorin (klorinasi), penyinaran dengan sinar ultraviolet (UV), atau dengan ozon (O₃₎.

Proses disinfeksi pada limbah cair biasanya dilakukan setelah proses pengolahan limbah selesai, yaitu setelah pengolahan primer,sekunder, atau tersier, sebelum limbah dibuang ke lingkungan.

5.      Pengolahan lumpur (sludge treatment)

Setiap tahap pengolahan limbah cair, baik primer, sekunder, maupun tersier, akan 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 ke lahan pembuangan (landfill), dijadikan pupuk kompos, atau dibakar (incinerated).